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1、*學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 普格縣姚家山滑坡治理方案設(shè)計(jì)目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc388858174 摘 要 PAGEREF _Toc388858174 h 1 HYPERLINK l _Toc388858175 關(guān)鍵詞 PAGEREF _Toc388858175 h 1 HYPERLINK l _Toc388858176 Abstract PAGEREF _Toc388858176 h 1 HYPERLINK l _Toc388858177 Key words PAGEREF _Toc388858177 h 2 HYPERLINK l _Toc3888581
2、78 前言 PAGEREF _Toc388858178 h 3 HYPERLINK l _Toc388858179 1 研究思路及技術(shù)路線(xiàn) PAGEREF _Toc388858179 h 3 HYPERLINK l _Toc388858180 2 滑坡勘察資料 PAGEREF _Toc388858180 h 5 HYPERLINK l _Toc388858181 2.1 古滑坡地形地貌及空間形態(tài)特征 PAGEREF _Toc388858181 h 5 HYPERLINK l _Toc388858182 2.1.1 姚家山古滑坡 PAGEREF _Toc388858182 h 5 HYPERLI
3、NK l _Toc388858183 2.1.2 空間形態(tài) PAGEREF _Toc388858183 h 6 HYPERLINK l _Toc388858184 2.2 姚家山1#滑坡 PAGEREF _Toc388858184 h 7 HYPERLINK l _Toc388858185 2.3 滑坡物質(zhì)組成及結(jié)構(gòu)特征 PAGEREF _Toc388858185 h 8 HYPERLINK l _Toc388858186 2.3.1 古滑體特征 PAGEREF _Toc388858186 h 8 HYPERLINK l _Toc388858187 2.3.2 姚家山1#滑坡滑體特征 PAGE
4、REF _Toc388858187 h 8 HYPERLINK l _Toc388858188 2.3.3 滑帶特征 PAGEREF _Toc388858188 h 8 HYPERLINK l _Toc388858189 2.3.4 滑床特征 PAGEREF _Toc388858189 h 9 HYPERLINK l _Toc388858190 2.4滑坡水文地質(zhì)條件 PAGEREF _Toc388858190 h 9 HYPERLINK l _Toc388858191 2.4.1 地表水特征 PAGEREF _Toc388858191 h 9 HYPERLINK l _Toc38885819
5、2 2.4.2 地下水特征 PAGEREF _Toc388858192 h 10 HYPERLINK l _Toc388858193 2.4.3 滑體巖土物理力學(xué)特征 PAGEREF _Toc388858193 h 11 HYPERLINK l _Toc388858194 3 滑坡穩(wěn)定性計(jì)算 PAGEREF _Toc388858194 h 12 HYPERLINK l _Toc388858195 3.1 穩(wěn)定性計(jì)算原理 PAGEREF _Toc388858195 h 12 HYPERLINK l _Toc388858196 3.2 計(jì)算模型 PAGEREF _Toc388858196 h 14
6、 HYPERLINK l _Toc388858197 3.3 計(jì)算結(jié)果與分析 PAGEREF _Toc388858197 h 16 HYPERLINK l _Toc388858198 3.3.1 滑坡防治 PAGEREF _Toc388858198 h 17 HYPERLINK l _Toc388858199 3.3.2 防治方案的選擇 PAGEREF _Toc388858199 h 19 HYPERLINK l _Toc388858200 4 抗滑樁設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc388858200 h 21 HYPERLINK l _Toc388858201 4.1 設(shè)計(jì)依據(jù) PAGEREF
7、 _Toc388858201 h 21 HYPERLINK l _Toc388858202 4.2 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) PAGEREF _Toc388858202 h 21 HYPERLINK l _Toc388858203 4.3 基本假設(shè)及設(shè)計(jì)工況 PAGEREF _Toc388858203 h 21 HYPERLINK l _Toc388858204 4.3.1 抗滑樁設(shè)計(jì)的基本假定 PAGEREF _Toc388858204 h 21 HYPERLINK l _Toc388858205 4.3.2 基本荷載 PAGEREF _Toc388858205 h 22 HYPERLINK l _Toc3
8、88858206 4.3.3 計(jì)算工況的確定 PAGEREF _Toc388858206 h 22 HYPERLINK l _Toc388858207 4.3.4 滑坡推力 PAGEREF _Toc388858207 h 22 HYPERLINK l _Toc388858208 4.4 樁的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc388858208 h 23 HYPERLINK l _Toc388858209 4.4.1 樁(群)的平面布置、擬定樁間距、樁位 PAGEREF _Toc388858209 h 23 HYPERLINK l _Toc388858210 4.4.2 確定樁的計(jì)算深度、選定地基系
9、數(shù) PAGEREF _Toc388858210 h 23 HYPERLINK l _Toc388858211 4.4.3 樁的計(jì)算與性質(zhì)判斷 PAGEREF _Toc388858211 h 23 HYPERLINK l _Toc388858212 4.4.4 樁的內(nèi)力、位移和地基反力計(jì)算 PAGEREF _Toc388858212 h 25 HYPERLINK l _Toc388858213 4.4.5 地基強(qiáng)度校核 PAGEREF _Toc388858213 h 27 HYPERLINK l _Toc388858214 4.4.6 繪制樁身彎矩圖、剪力圖 PAGEREF _Toc388858
10、214 h 29 HYPERLINK l _Toc388858215 4.4.7 樁的配筋設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc388858215 h 29 HYPERLINK l _Toc388858216 5 結(jié)論 PAGEREF _Toc388858216 h 32 HYPERLINK l _Toc388858217 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc388858217 h 33 HYPERLINK l _Toc388858218 致謝 PAGEREF _Toc388858218 h 34 HYPERLINK l _Toc388858219 獨(dú)撰聲明 PAGEREF _Toc388858219
11、h 35 HYPERLINK l _Toc388858220 附錄1 PAGEREF _Toc388858220 h 36 *學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 普格縣姚家山滑坡治理方案設(shè)計(jì) PAGE 35普格縣姚家山滑坡工程治理方案設(shè)計(jì)作者:*指導(dǎo)老師:*(*屆*工程專(zhuān)業(yè))摘 要:滑坡是西部地區(qū)最常見(jiàn)的一種自然地質(zhì)災(zāi)害。普格縣姚家山滑坡治理項(xiàng)目是四川省2011年重大地質(zhì)災(zāi)害勘察治理項(xiàng)目之一,嚴(yán)重威脅居民的生命和財(cái)產(chǎn)安全。本文基于成都興蜀勘察基礎(chǔ)工程工司的勘察資料,由滑坡變形破壞模式、成因機(jī)制分析和計(jì)算作為基礎(chǔ),確定了姚家山1#滑坡為研究對(duì)象。1#滑坡為暴雨滑坡,坡體變形主要受暴雨和地震影響。本文主要針對(duì)暴雨情況對(duì)
12、該滑坡做出了滑坡防治的初步設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞:滑坡治理 極限平衡法 抗滑樁 設(shè)計(jì) Landslide Treatment Scheme of Yao Jiashan in Pu Ge Author: *Tutor: *(Major in *, graduate in *)Abstract:Landslide is the most common form of natural geological hazards in the Western region. Puge County, Yao jiashan landslide project is 2011 major geological dis
13、aster surve and y control project in Sichuan province, one of the serious threats to lives and property of nearby residents. Chengdu Xing Shu econnaissance Foundation Engineering Division, based on survey data, landslide deformation failure patterns and analysis of formation mechanism and calculatio
14、n basis Yao jiashan 1# landslides were identified for study. Torm of 1# landslide landslide and slope deformation is mainly affected by heavy rains and earthquakes. This documentation is mainly focused to the landslide heavy rain made a preliminary design oflandslide control.Key words: Landslid Limi
15、t equilibrium method Slide-resistant pile Design前言滑坡是一種嚴(yán)重危害國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)、危及人類(lèi)生命財(cái)產(chǎn)的地質(zhì)災(zāi)害和常見(jiàn)工程事故,世界上每年因滑坡造成的經(jīng)濟(jì)損失數(shù)以?xún)|計(jì)。姚家山滑坡位于四川省涼山州普格縣普基鎮(zhèn)正街村五組,距離縣城南約2km,滑坡區(qū)范圍內(nèi)居住108戶(hù),約500人,建筑面積有10800m2,滑坡體中下部有省道212通過(guò),其在滑坡影響范圍路段內(nèi)長(zhǎng)約530 m,該道連接寧南縣,螺髻山鎮(zhèn)以及西昌市,每日有車(chē)流量800-1500輛,是當(dāng)?shù)氐闹饕煌ǜ傻?。成都興蜀勘察基礎(chǔ)工程公司的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查結(jié)果顯示:(1)普格縣正街村5組村民房屋墻壁普遍都有開(kāi)裂現(xiàn)象
16、,地面有兩向裂縫產(chǎn)生,并且在暴雨條件下,裂縫有擴(kuò)展。(2)正街村5組住房區(qū)后人工砼堰溝在北側(cè)出現(xiàn)開(kāi)裂、有錯(cuò)動(dòng)現(xiàn)象。(3)通過(guò)正街村5組的公路省道212,在滑坡兩側(cè)邊界每年(逐年)發(fā)生沉降變形破壞,公路外側(cè)堡坎有開(kāi)裂現(xiàn)象。其穩(wěn)定性關(guān)乎著國(guó)家交通設(shè)施和人民生命財(cái)產(chǎn)的安全,因此對(duì)該滑坡體的治理就顯得尤為重要。1 研究思路及技術(shù)路線(xiàn)目前,工程上使用最多、最成熟的方法是極限平衡分析法。在極限平衡分析法中有:Fellenius(瑞典條分)法、Bishop(畢肖普)法、Janbu(簡(jiǎn)布)法、Sarma法、傳遞系數(shù)法等法 ADDIN EN.CITE 陳國(guó)華,何維彬,朱志剛2009.6115111147陳國(guó)華,
17、何維彬,朱志剛黃潤(rùn)秋等滑坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法對(duì)比研究第三屆全國(guó)巖土與工程學(xué)術(shù)大會(huì)論文集222-2262009.6成都四川科學(xué)技術(shù)出版社 * MERGEFORMAT 1。本文以普格縣姚家山滑坡為研究對(duì)象,對(duì)姚家山滑坡治理采用了極限平衡理論進(jìn)行分析,從而在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了姚家山滑坡的抗滑樁初步設(shè)計(jì)。本文工作主要設(shè)計(jì)內(nèi)容及步驟如下:收集滑坡資料、分析原因、確定滑坡性質(zhì)及范圍等進(jìn)行樁(群)的平面布置、擬定樁間距、樁位選擇樁型、擬定樁長(zhǎng)、錨固深度、截面尺寸等確定樁的計(jì)算深度、選定地基系數(shù) 計(jì)算樁的變形系數(shù)和計(jì)算深度、判斷樁的計(jì)算性質(zhì)否采用相應(yīng)的計(jì)算方法計(jì)算樁的內(nèi)力、位移、地基反力等,確定中的最大彎矩、最大剪力
18、校核地基強(qiáng)度是否接近繪制樁身彎矩圖、剪力圖、變形曲線(xiàn) 是對(duì)鋼筋混凝土樁進(jìn)行配筋設(shè)計(jì)總結(jié)圖1 研究技術(shù)路線(xiàn)流程圖2 滑坡勘察資料2.1 古滑坡地形地貌及空間形態(tài)特征普格縣姚家山滑坡系古滑坡,目前出現(xiàn)明顯變形的是其上1#滑坡,為古滑坡的局部復(fù)活,主滑方向?yàn)?0,位于涼山州普格縣普基鎮(zhèn)正街村五組姚家山,省道212在其上通過(guò)?;挛挥诤谒游鱾?cè),川滇南北向構(gòu)造體系中段。坡體上巖層破碎,少有基巖出露,覆蓋厚層碎石土,角礫土,結(jié)合整個(gè)滑坡體的地質(zhì)條件、地形地貌和空間形態(tài)特征,如表1、圖2所示。表1 姚家山滑坡情況表姚家山滑坡編號(hào)斜距/m高差/m平均坡度()面積/km2體積/104m3姚家山古滑坡53019
19、5220.163245.3姚家山1#滑坡33196170.08171.4圖2 姚家山滑坡全貌圖2.1.1 姚家山古滑坡姚家山滑坡呈明顯的圈椅狀地貌,總體上屬中山河谷斜坡地貌,滑坡區(qū)微地貌特征主要表現(xiàn)為斜坡、陡壁、陡坎及沖溝等形態(tài)。坡后緣為古滑坡拉裂壁,地形陡峭,壁高27 m,坡度近38,高程為1490m。坡體兩側(cè)有明顯雙溝同緣現(xiàn)象,從后緣壁坡腳向坡下撒開(kāi)。在后緣沖溝寬大,呈U型,坡度22.1,平均寬約20m,長(zhǎng)約40m,向下逐漸消失,演變成壁坎。沖溝下側(cè)生有松樹(shù)?;麦w上零星分布著巨大的漂石?;虑熬売幸粭lU形泄洪渠,底寬約20m,高約15m,頂寬約30-40m,水流寬1-2m,水深5-30c
20、m,水流速約為1m/s,水量約1m3/s,溝里多漂石、塊石。斜坡:整體上斜坡是上陡下緩。在后緣壁坡腳下,有一凸起體,處于滑坡體頂端中部,頂部經(jīng)緯度為:N: 272132.68,E: 1023247.75,高程:1462.10m。斜坡上出露基巖成灰白色,表面風(fēng)化成灰黑色,整個(gè)出露巖體風(fēng)化嚴(yán)重,易破碎,主要為泥質(zhì)粉砂巖。凸起體坡腳向下坡度依次變緩,大體約10-20。向下坡度變緩,正街村五組居民區(qū)位于滑坡體中下部緩坡地帶,平均坡度10,斜距70-80m,后臨排水堰溝從村前通過(guò)?;孪虏渴谴迕癫说睾退咎?,平均坡度15,勘查期間部分田里有水。陡坎:滑坡中部和前緣都有陡坎。臨泄洪渠,多形成陡坎地貌,坎高
21、度5-12m,坡度37。在泄洪渠凹岸有坍塌、凸岸有堆積現(xiàn)象。2.1.2 空間形態(tài)姚家山古滑坡后緣高程1462.10m,高差195m,斜距有529m,橫向平均長(zhǎng)323m,平均坡度22,總面積約0.163km2。滑體空間上呈舌形展布,根據(jù)勘查,平均滑體深度約15m。總體積約245.3104m3。屬于大型崩滑堆積體中層滑坡?;逻吔鐒澐种饕Y(jié)合地形地貌和滑坡區(qū)裂縫以及村民房屋開(kāi)裂情況?;潞缶夁吔纾何挥诤缶壎副谂c凸起體交界處,呈現(xiàn)鞍部地形,連接兩邊沖溝。滑坡上游邊界(左側(cè)):從北側(cè)沖溝往下,沿地形上的陡緩交界處至公路S212的77號(hào)樁以南約150 m(省道變形邊界),再往下到泄洪渠。根據(jù)探槽揭示,上
22、部邊界處堆積一定厚度的第四紀(jì)堆積物,主要由塊碎石夾粘土組成,中部邊界塊碎石土層稍薄,下面有較厚的硬塑-可塑狀態(tài)的黃褐色粘土層,含一定量的粘土巖塊、塊碎石等。整個(gè)邊界上無(wú)明顯基巖出露?;孪掠芜吔纾ㄓ覀?cè)):從南側(cè)沖溝往下,經(jīng)過(guò)砼砌筑成的圓形封頂水池,到公路上點(diǎn)的經(jīng)緯度為: 272126,1023301,高程為1299.60m,往下到泄洪渠。邊界上無(wú)明顯基巖出露。邊界以南房屋均出現(xiàn)明顯裂縫,而以北經(jīng)過(guò)調(diào)查,無(wú)因滑坡而產(chǎn)生的房屋裂縫,邊界較為明顯。滑坡前緣邊界:到達(dá)泄洪渠。根據(jù)變形跡象和裂縫方向,結(jié)合邊界條件推算,古滑坡主滑方向?yàn)?0。2.2 姚家山1#滑坡姚家山1#滑坡與古滑坡的關(guān)系見(jiàn)圖3。姚家山
23、1#滑坡位于古滑坡上,系古滑坡體的局部復(fù)活,起于凸起體坡腳下的陡緩交界處。整個(gè)滑坡成扇狀,有斜坡、陡坎等微地貌。斜坡:1#滑坡斜坡坡度相對(duì)較緩,以堰溝和公路為分界線(xiàn),可以分成三段。第一段位于堰溝以上,是大角度斜坡段,主要是蕎麥地,平均坡度有25,斜距約120m。第二段在堰溝和公路之間是主要的居民住房區(qū),也是主要的破壞區(qū)和威脅區(qū),平均坡度有10,斜距有70-80m,南低北高。第三段位于公路以下,以菜地和水田為主,平均坡度15,斜距約為150m。1#滑坡圖3 姚家山1#滑坡地形圖陡坎:在河流凹岸處,由于泄洪渠河流浸蝕作用形成陡坎,陡坎坡度約40,高約6-15m,局部發(fā)生垮塌。姚家山1#滑坡縱向長(zhǎng)約
24、331m,橫向平均寬約252m,高差97.5m,平均坡度17,根據(jù)鉆孔確定若沿著淺層滑動(dòng),淺層滑帶平均深度為8m,面積0.081km2,體積有71.4104m3,為中型淺層土質(zhì)滑坡。若沿著基覆界面滑動(dòng),平均深度約13m,方量約為105104m3,為大型中層土質(zhì)滑坡。根據(jù)地形地貌和變形跡象確定邊界條件。后緣在凸起體坡腳下,下游邊界與古滑坡下游邊界重合,上游邊界到S212公路77號(hào)樁(村口上50m),向下到泄洪渠,前緣到泄洪渠,無(wú)基巖出露。2.3 滑坡物質(zhì)組成及結(jié)構(gòu)特征2.3.1 古滑體特征根據(jù)鉆探、山地工程揭示,姚家山古滑體厚度變化較大,滑體的厚度一般為3.0-31 m左右,滑體為前部相對(duì)較薄,
25、中后部相對(duì)較厚,在滑坡前緣陡坎前部滑體厚度一般在8.3 m左右。在橫向上滑體的厚度相差相對(duì)較大,總體上是兩側(cè)較薄中部較厚,這與滑坡地形較匹配。姚家山古滑體上極少出露基巖,在出露地,巖石風(fēng)化程度很高,用錘敲擊易碎,屬?gòu)?qiáng)風(fēng)化-全風(fēng)化巖體。姚家山滑坡古滑體物質(zhì)主要為塊碎石土和粉質(zhì)粘土,滑體中上部以塊碎石土為主,下部以粉質(zhì)粘土為主,滑體表層結(jié)構(gòu)松散,深部滑體較密實(shí)。碎塊石成份主要為灰白色粉砂巖、泥灰?guī)r,泥巖和頁(yè)巖,偶見(jiàn)石英晶粒,碎塊石大多數(shù)為強(qiáng)風(fēng)化,多數(shù)呈碎塊狀及棱角狀,粒徑集中在5-10 cm。粉質(zhì)粘土:黃褐色、紅色、淺黑色、深灰色,滑坡中上部呈硬塑可塑狀態(tài),下部多呈可塑狀態(tài)?;w土的結(jié)構(gòu)較不均勻,
26、土石比在空間上的變化較大,但從地域上看無(wú)明顯的變化規(guī)律,滑體中碎塊石含量較少者僅10%左右,碎塊石含量較高者可達(dá)40%左右,一般含量為15-40%。在垂向上,碎塊石含量的變化也較大,有時(shí)以塊碎石為主,有時(shí)以粉質(zhì)粘土為主,但滑體中碎塊石的含量一般也無(wú)明顯的垂向變化規(guī)律。在ZK02附近現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了試坑滲水試驗(yàn),得出滑體土石的透水性很強(qiáng)。A試坑尺寸:25 cm27cm30 cm,試坑滑體土質(zhì)量約40kg,重度約19.75 kN/m3;并經(jīng)過(guò)50s入滲1000ml,滲透系數(shù)K=25.59 m/d。B試坑尺寸:37cm30cm40 cm, 試坑滑體土質(zhì)量約86kg,重度約19.37 kN /m3;49s入
27、滲1000ml,滲透系數(shù)測(cè)得 K=15.88m/d。2.3.2 姚家山1#滑坡滑體特征根據(jù)鉆探、槽探工程揭示,姚家山1#滑坡厚度一般為8.5m左右,在縱向上,滑體為后部相對(duì)較薄,中前部相對(duì)較厚,滑體最厚部位為I-I剖面中部12m左右,最薄為滑坡前緣3.0m左右。在橫向變化與古滑體基本接近,總體上是兩側(cè)較薄中部較厚,與滑坡地形較匹配。姚家山1#滑坡物質(zhì)主要也為塊碎石土和粉質(zhì)粘土,以粉質(zhì)粘土為主,結(jié)構(gòu)特征與古滑坡無(wú)明顯差異。2.3.3 滑帶特征姚家山古滑坡、1#滑坡滑帶土的特征都基本一致,滑帶土主要為含礫粉質(zhì)粘土,呈灰色、淺黃褐色,中上部角礫碎石含量一般10-20%,下部礫石碎石含量較少,局部純粉
28、質(zhì)粘土,角礫成分以砂巖、粉砂質(zhì)泥巖為主含少量泥灰?guī)r。砂巖角礫一般呈碎塊狀,泥灰?guī)r礫石和石英角礫有一定的磨圓性,表面有磨光痕跡;粉質(zhì)粘土呈灰色或淺黃色,與上下土體顏色有較大差異,部分鉆孔土體有擠壓搓揉破碎特征;濕度相對(duì)較大,可塑狀;粘性普遍較高,常常有滑膩感?;茙У暮穸葲](méi)明顯的差別,一般介于0.3-0.5m之間,平均值為0.4m。2.3.4 滑床特征根據(jù)鉆孔揭露,姚家山古滑坡滑床主要為侏羅系中統(tǒng)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖(J2y)2,受構(gòu)造影響,巖層產(chǎn)狀變化較大,80-10345-73,巖體一般呈薄層-中層狀結(jié)構(gòu),受構(gòu)造作用,大規(guī)模褶皺較發(fā)育的影響,巖層產(chǎn)狀變化較大,區(qū)內(nèi)巖層表層風(fēng)化強(qiáng)烈較破碎。從鉆探
29、資料顯示,古滑坡(ZK01、ZK02、ZK04)滑床基巖巖性主要為紅褐色、灰黑色泥巖,厚層-中層狀,巖體強(qiáng)度相對(duì)較低。姚家山1#滑坡滑體上部滑床為侏羅系中統(tǒng)粉細(xì)砂巖、泥巖(J2y)和第四系滑坡堆積層,滑面為堆積層中的軟弱結(jié)構(gòu)面。在下部,滑床為古滑體崩滑堆積物、和滑坡堆積物。2.4滑坡水文地質(zhì)條件2.4.1 地表水特征如4所示,姚家山滑坡區(qū)后緣是高大的陡壁,兩側(cè)有大型沖溝,地形上呈現(xiàn)上陡下緩,兩側(cè)高,中間低的凹狀形態(tài),是較好的匯水區(qū)。圖4 姚家山滑坡地表水情況S212公路內(nèi)側(cè)有排水溝,排水溝截面成梯形,上寬下窄,上部寬40cm,下部寬30cm,深25-30cm,常年有水,調(diào)查期間流量1L/s,流
30、速1m/s,在下雨時(shí)或上游水頭調(diào)整時(shí)流量可變。在古滑坡前緣有 U形泄洪渠,其底寬約20m,高約15m,頂寬約30m,水流寬1-2m,水深5-30cm,水流速約為1m/s,水流量約1m3/s,溝里多漂石、塊石。S212公路內(nèi)側(cè)水溝里的水被當(dāng)?shù)卮迕褚蚬吠鈧?cè),灌溉農(nóng)田,引水溝都是人工挖的淺土溝,多處破壞,導(dǎo)致水散流開(kāi),加之下部農(nóng)田蓄水條件不好,至使水在滑坡前緣出現(xiàn)漫流。2008年7月,當(dāng)?shù)卮迕窭钤撇磐ㄟ^(guò)堰溝給菜地灌水,造成村口陳貴英家突現(xiàn)涌水。2008年8月由于連續(xù)暴雨,沖溝中發(fā)生大洪流,多處地面出現(xiàn)滲水,之后大部分村民發(fā)現(xiàn)房屋都產(chǎn)生了的裂縫,地面也出現(xiàn)開(kāi)裂??傊@些大小溝與泄洪渠共同構(gòu)成了滑坡
31、區(qū)地表水排泄網(wǎng)絡(luò)。泄洪渠自南向北流經(jīng)工作區(qū),為區(qū)內(nèi)地表水、地下水排泄基準(zhǔn)面。地下水特征滑坡堆積層孔隙水賦存于滑體之中,滑體的富水性差異較大,根據(jù)鉆孔地下水位觀(guān)測(cè)資料推測(cè),滑體內(nèi)地下水不具有統(tǒng)一的地下水位。地下水的主要補(bǔ)給來(lái)源是大氣降水,大氣降水的一部份沿地表和沖溝形成坡面流,匯入泄洪渠;另一部份經(jīng)地表土體入滲,形成地下水。根據(jù)地面調(diào)查及鉆孔水位觀(guān)測(cè)分析,滑帶透水能力差,多數(shù)鉆孔在鉆進(jìn)過(guò)程中當(dāng)揭穿滑帶后出現(xiàn)明顯漏水甚至不返水;中上部斜坡、高陡坎也未見(jiàn)地下水滲出現(xiàn)象。在山脊西側(cè)上發(fā)現(xiàn)七口水井(匯集地表水,種植烤煙用),每口水井內(nèi)徑3.5m,底到井口3.1m,水深30m,通過(guò)訪(fǎng)問(wèn),這幾口水井并不是地
32、下水井,而是匯集下雨時(shí)的地表流水來(lái)蓄水,為村民種植煙草用。在滑坡上游出邊界往上約300m處,有地下水滲出,但在滑坡區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)此現(xiàn)象。正街村5組村口原有一口地下水井,因受堰溝水源控制,即堰溝放水時(shí),水井才出現(xiàn)水,但2008年后,對(duì)堰溝放水量進(jìn)行了控制,井中水量即開(kāi)始變小,到現(xiàn)在表層井水基本已經(jīng)消失,水井作廢。但村口的接水點(diǎn)的水實(shí)際是來(lái)自于此的。目前,只要堰溝進(jìn)行灌溉,就有水滲出。在滑坡下游邊界往外,有一小型泉點(diǎn),但已出滑坡邊界。在滑坡內(nèi)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)明顯地下水。滑體巖土物理力學(xué)特征根據(jù)勘查,滑體天然重度為19.5-19.8 kN/m3,平均值為19.63 kN/m3;飽和重度為19.67-21.35
33、kN/m3,平均值為20.0 kN/m3;天然孔隙比e0為0.606-0.623,平均值0.615;液性指數(shù)IL為0.28-0.35。天然快剪試驗(yàn)抗剪強(qiáng)度:=25.40-28.6,c=17.5-18.2kPa;飽和快剪試驗(yàn)抗剪強(qiáng)度:=19.80-21.4,c=14.9-15.7 kPa。姚家山滑坡滑帶土抗剪強(qiáng)度取值:飽和抗剪強(qiáng)度下:粘聚力c的實(shí)驗(yàn)室取值8.7 kPa,計(jì)算取值11kPa;內(nèi)摩擦角的實(shí)驗(yàn)室取值13.2,計(jì)算取值15;天然抗剪強(qiáng)度下:粘聚力c的實(shí)驗(yàn)室取值28.3 kPa,計(jì)算取值13 kPa;內(nèi)摩擦角的實(shí)驗(yàn)室取值23.4,計(jì)算取值17。3 滑坡穩(wěn)定性計(jì)算3.1 穩(wěn)定性計(jì)算原理根據(jù)假
34、定條件的不同,工程界和學(xué)術(shù)界提出了以下幾種常用的方法:Fellenius(瑞典條分)法、Bishop(畢肖普)法、Janbu(簡(jiǎn)布)法、Sarma法、傳遞系數(shù)法等。這些方法從不同的側(cè)面進(jìn)行了簡(jiǎn)化假定,因而適用不同的條件和情況。本文根據(jù)斜坡特點(diǎn)采用極限平衡法中的傳遞系數(shù)法進(jìn)行計(jì)算。傳遞系數(shù)法就是將滑動(dòng)土體豎直分成若干個(gè)土條,把土條看成是剛體,考慮了條塊間的相互作用力,并假定條塊剩余下滑力平行于該條塊滑面,然后分別求出作用于各個(gè)土條上的滑動(dòng)力矩和抗滑力矩,受力分析見(jiàn)圖5。圖5 傳遞系數(shù)法(折線(xiàn)型滑面)計(jì)算模型 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9)式中:-第塊段的剩
35、余下滑力傳遞至第i+1塊段時(shí)的傳遞系數(shù)-第i個(gè)條塊的自重;-第i個(gè)條塊的下滑力; -第i個(gè)條塊的抗滑力; -第i條塊滑動(dòng)面傾角;-第i條塊地下水線(xiàn)與滑面的夾角();-第i條塊內(nèi)聚力(kPa); -第i條塊內(nèi)摩擦角();-第i條塊滑面長(zhǎng)度(m); -地震加速度系數(shù),抗震等級(jí)級(jí)地區(qū)取0.2;-滲透壓力垂直滑面的分力; -滲透壓力平行滑面的分力; -孔隙水壓力; -孔隙壓力比。3.2 計(jì)算模型對(duì)姚家山1#滑坡體,勘查布置了兩條橫剖面三條縱剖面(見(jiàn)附件1、附件2和附件3)。進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算時(shí),每個(gè)縱剖面按三種潛在滑移面進(jìn)行計(jì)算比較,最終確定滑動(dòng)面?;鍭B為淺層滑動(dòng)面,滑面平均深度在8m左右,為新形成的
36、滑帶?;鍭CB為沿基覆界面滑動(dòng),平均深度在18m左右?;鍭CD為古滑坡的滑面,其平均深度在21 m左右。穩(wěn)定性計(jì)算時(shí)每個(gè)剖面考慮三種工況,分別是天然工況,暴雨工況和天然+地震工況。其中地震工況計(jì)算中,地震峰值加速度取0.2g。各剖面的計(jì)算條分圖見(jiàn)圖6、圖7、圖8和圖9?;瑤в?jì)算參數(shù)如下:天然容重取19.520 kN/m3,飽和容重取20 kN/m3剖面-、-、-潛在滑移面AB在天然工況下c取13kPa,取17;暴雨工況下c取13kPa,取15;天然+地震下c取13 kPa,取17;剖面-、-、-潛在滑移面ACB、ACD在天然工況下c取23.5 kPa,取29.8;暴雨工況下c取21.5 k
37、Pa,取27.8;天然+地震下c取23.5 kPa,取29.8。圖6 潛在滑移面計(jì)算模型圖7 I-I剖面計(jì)算條分圖圖8 II-II剖面計(jì)算條分圖圖9 III-III剖面計(jì)算條分圖3.3 計(jì)算結(jié)果與分析根據(jù)滑坡危害對(duì)象、受災(zāi)人數(shù)、經(jīng)濟(jì)損失、施工難度及工程投資按滑坡防治工程設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范(DZ/T0219-2006)的有關(guān)規(guī)定,防治工程等級(jí)劃分為級(jí),抗滑安全系數(shù)按表2取。表2 防治工程設(shè)計(jì)安全系數(shù)表滑坡編號(hào)類(lèi)型天然狀態(tài) 暴雨?duì)顟B(tài) 地震狀態(tài)古滑坡基覆界面型抗滑動(dòng)1.081.081.051#滑坡淺層型抗滑動(dòng)1.081.081.051#滑坡混合型抗滑動(dòng)1.081.081.05本文采用規(guī)范傳遞系數(shù)法,
38、計(jì)算上述三個(gè)剖面(I-I剖面、II-II剖面和III-III剖面)在三種可能的潛在滑移面下三種工況(自然、暴雨、地震工況)的穩(wěn)定性狀況,計(jì)算結(jié)果詳見(jiàn)表3。計(jì)算剖面組合形式天然工況1 暴雨工況2 地震工況3 1-1A-B1.40(穩(wěn)定)1.04(欠穩(wěn)定)1.18(穩(wěn)定)A-C-B2.67(穩(wěn)定)1.64(穩(wěn)定)2.28(穩(wěn)定)A-C-D1.44(穩(wěn)定)1.08(基本穩(wěn)定)1.26(穩(wěn)定)2-2A-B1.39(穩(wěn)定)1.03(欠穩(wěn)定)1.17(穩(wěn)定)A-C-B2.33(穩(wěn)定)1.48(穩(wěn)定)1.94(穩(wěn)定)A-C-D2.14(穩(wěn)定)1.41(穩(wěn)定)1.81(穩(wěn)定)3-3A-B1.22(穩(wěn)定)1.0
39、3(欠穩(wěn)定)1.04(欠穩(wěn)定)A-C-B1.98(穩(wěn)定)1.72(穩(wěn)定)1.67(穩(wěn)定)A-C-D2.16(穩(wěn)定)1.47(穩(wěn)定)1.83(穩(wěn)定)表3 姚家山滑坡不同工況穩(wěn)定性計(jì)算表計(jì)算結(jié)果表明:在天然工況下姚家山滑坡I-I剖面、II-II剖面、III-III剖面各種組合方式都處于穩(wěn)定狀態(tài);在暴雨工況條件下,欠穩(wěn)定的組合有:I-I剖面A-B型,II-II剖面A-B型,III-III剖面A-B型;基本穩(wěn)定的組合有:I-I剖面A-C-D型;在地震工況條件下,欠穩(wěn)定組合有:III-III剖面A-B型,其余都屬于穩(wěn)定。目前,姚家山滑坡處在遇暴雨或者堰溝灌水時(shí),出現(xiàn)蠕滑變形,表明A-B型處于欠穩(wěn)定狀態(tài),
40、為了檢驗(yàn)公路內(nèi)側(cè)穩(wěn)定性,對(duì)A-E滑面進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算。從S212內(nèi)側(cè)剪出驗(yàn)算成果見(jiàn)表4。表4 姚家山滑坡驗(yàn)算成果計(jì)算剖面組合形式穩(wěn)定性系數(shù) 是否穩(wěn)定1-1A-E1.18 穩(wěn)定2-2A-E1.16 穩(wěn)定3-3A-E1.19 穩(wěn)定驗(yàn)算結(jié)果表明姚家山滑坡不會(huì)沿S212公路內(nèi)側(cè)剪出。目前,姚家山滑坡處在遇暴雨或者堰溝灌水時(shí),出現(xiàn)蠕滑變形,表明A-B型處于欠穩(wěn)定狀態(tài),即滑帶為淺層滑面AB,與鉆孔揭露的8m左右的新滑帶一致。3.3.1 滑坡防治滑坡防治是一個(gè)系統(tǒng)工程,滑坡防治應(yīng)堅(jiān)持“以防為主、防治結(jié)合、綜合治理”的原則3?;路乐喂こ檀胧┮鶕?jù)斜坡地段具體的工程地質(zhì)條件和變形破壞特點(diǎn)以及發(fā)展演化階段,綜合考
41、慮各方面影響因素,采取綜合治理的措施4。1 改變斜坡幾何形態(tài)主要有:(1)消減推動(dòng)滑坡產(chǎn)生區(qū)的物質(zhì)(或以輕材料置換);(2)增加維持滑坡穩(wěn)定區(qū)的物質(zhì)(反壓馬道);(3)減緩斜坡總坡度。2 排水工程(1)地表排水(將水引出滑動(dòng)區(qū)之外集水明渠或管道);(2)充填有自由排水土工材料(粗粒料或土工聚合物)的淺或深排水暗溝;(3)粗顆粒材料構(gòu)筑成的支撐護(hù)坡墻(水文效果);(4)垂直(小口徑)鉆孔抽取地下水或自由排水;(5)垂直(大口徑)鉆孔重力排水;(6)近水平或垂直的排水鉆孔;(7)真空排水、虹吸排水、電滲析排水;(8)種植植被排水(蒸騰排水效果)。3 支擋結(jié)構(gòu)物(1)重力式擋土墻;(2)木籠塊石墻;
42、(3)被動(dòng)樁、墩、沉井;(4)原地澆筑混凝土連續(xù)墻;(5)有聚合物或金屬條或板片等加筋材料的擋土墻(加筋土擋墻);(6)粗顆粒材料構(gòu)成的支撐護(hù)坡墻;(7)巖石坡面防護(hù)網(wǎng);(8)崩塌落石阻滯或攔截系統(tǒng)(攔截落石的溝槽、堤、柵欄或鋼繩網(wǎng));(9)預(yù)防侵蝕的石塊或混凝土塊體。4 斜坡內(nèi)部加強(qiáng)(1)巖石錨固巖石錨固;(2)微型樁;(3)土錨釘;(4)錨索(有或無(wú)預(yù)應(yīng)力);(5)灌漿;(6)塊石樁或石灰樁、水泥樁;(7)熱處理和凍結(jié);(8)電滲錨固;(9)種植植被(根強(qiáng)的力學(xué)效果)。根據(jù)姚家山滑坡的特點(diǎn)以及區(qū)域地質(zhì)環(huán)境條件,結(jié)合考慮上述治理措施的適用范圍,該滑坡的治理工程應(yīng)與植被保護(hù)相結(jié)合,排水工程與支
43、擋工程相結(jié)合的綜合防治原則。主要包括:排水工程、植被護(hù)坡、坡腳防沖刷、支擋工程。排水工程:在暴雨工況下,坡體處于欠穩(wěn)定狀態(tài),故應(yīng)尤其注意坡體的排水工程,特別是在暴雨多發(fā)期6-9月更應(yīng)該確保及時(shí)排水。可通過(guò)設(shè)置截排水溝、泄水孔措施,以維持坡體穩(wěn)定。植被護(hù)坡:植被護(hù)坡是利用植被涵水固土的原理穩(wěn)定巖土邊坡的一種技術(shù),其深根可起到錨固作用,淺根可起到加固作用,同時(shí)降低了坡底的孔隙水壓力,控制了土粒流失,并有利于改善并回復(fù)被破壞的生態(tài)環(huán)境5。姚家山滑坡坡體大部分被開(kāi)墾成梯田,坡面植被破壞嚴(yán)重,建議退耕還林,種植植被,防治水土流失,有利提高坡體穩(wěn)定性。坡腳防沖刷:坡腳由于受到泄洪渠水流的沖刷以至于多處地方
44、發(fā)生坍塌,從而坡體受到牽引產(chǎn)生進(jìn)一步變形發(fā)生,坡腳本為坡體的抗滑段,坡腳受到破壞也會(huì)使坡體的穩(wěn)定性降低,建議對(duì)坡腳進(jìn)行防沖刷設(shè)置,有利于坡體的穩(wěn)定。支擋工程:為了防止坡體的長(zhǎng)期蠕動(dòng)變形,保證省道212公路正常運(yùn)行和坡上居民的安定生活,可以在省道212下方設(shè)置抗滑樁等支擋工程,從而提高坡體的抗滑力和穩(wěn)定性,使坡體不再發(fā)生變形或發(fā)生較小變形。防治方案的選擇針對(duì)目前多種針對(duì)滑坡治理的方法,對(duì)姚家山滑坡的治理初步擬定了錨桿噴射混凝土、抗滑樁、預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁三種支護(hù)方案6。3.3.2.1 錨桿噴射混凝土錨桿噴射混凝土是將拉筋設(shè)置在土體內(nèi)部(采用壓力注漿),拉筋全長(zhǎng)與土粘結(jié),并在坡面上掛鋼筋網(wǎng)噴射混凝土
45、的邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)。(1)錨桿噴射混凝土的優(yōu)點(diǎn):在坡面處理時(shí),局部超、欠挖邊坡可進(jìn)行表面修整,不需要大量刷坡;由于坡面全封閉,消除了水害影響,邊坡穩(wěn)定性較好,軟弱夾層避免受侵害;無(wú)局部塌方、碎落、沖刷,邊溝內(nèi)很少有堆積物,建成后維護(hù)小;噴射混凝土表面具有一定的粗糙度,可以吸收汽車(chē)行駛產(chǎn)生的噪音反射,減小車(chē)輛行駛的噪音;當(dāng)邊坡大于10 m時(shí),使用該方案經(jīng)濟(jì)可靠。(2)錨桿噴射混凝土的主要缺點(diǎn):是外觀(guān)粗糙、不平整,工藝所需設(shè)備多,機(jī)械費(fèi)用占有很大的比例,需一定的養(yǎng)護(hù)期(一般為14d)。(3)適用性:錨桿噴射混凝土主要適用于巖性較差、強(qiáng)度較低、易于風(fēng)化的巖石邊坡;或雖為堅(jiān)硬巖層,但風(fēng)化嚴(yán)重、節(jié)理發(fā)育、易
46、受自然營(yíng)力影響、導(dǎo)致大面積碎落,以及局部小型崩塌、落石的巖質(zhì)邊坡;或巖質(zhì)邊坡因爆破施工,造成大量超爆、破壞范圍深入邊坡內(nèi)部,路塹邊坡巖石破碎松散、極易發(fā)生落石、崩塌的邊坡防護(hù)。3.3.2.2 抗滑樁抗滑樁是埋設(shè)于滑面上、下巖體中阻止滑體移動(dòng)的樁形結(jié)構(gòu)物??够瑯兜淖饔迷硎牵鹤饔糜跇扼w上的滑坡推力,一部分由樁體傳至樁前滑體,由樁前滑動(dòng)面向上的抗滑力平衡;另一部分由樁體傳至滑動(dòng)面以下巖體中,因而樁前滑坡推力減小,滑體穩(wěn)定性提高。即利用埋于滑床中的樁將滑體中未平衡的滑坡推力借樁傳遞而下作用于樁周的巖土上。(1)抗滑樁能迅速、安全、經(jīng)濟(jì)地解決一些比較困難的工程,因此發(fā)展較快。它的優(yōu)點(diǎn)有:抗滑能力大,數(shù)
47、量小,在滑坡推力大,滑動(dòng)面深的情況下,較其他抗滑工程經(jīng)濟(jì)、有效;樁位靈活,可以在滑坡中最有利于抗滑的部位,單獨(dú)使用,也能與其他建筑物配合使用。分排設(shè)置時(shí),可將巨大的滑體切割成若干分散的單元體,對(duì)滑坡起到分而治之的功效;抗滑樁可以根據(jù)彎距沿樁長(zhǎng)變化合理布設(shè)鋼筋,因此較打入的管樁經(jīng)濟(jì);施工方便,設(shè)備簡(jiǎn)單,具有工程速度快,施工質(zhì)量好,比較安全等優(yōu)點(diǎn)。施工時(shí)可以間隔開(kāi)挖,不至于引起滑坡條件的惡化,因此對(duì)整治通車(chē)路線(xiàn)上的滑坡和處在緩慢滑動(dòng)階段特別有效;開(kāi)挖樁孔能校對(duì)地質(zhì)情況,檢驗(yàn)和修改原有的設(shè)計(jì),使其符合實(shí)際。(2)缺點(diǎn):抗滑樁是大懸臂受力,主要靠滑動(dòng)面以下的的樁身所受的地基反力來(lái)平衡滑坡推力,受力機(jī)制
48、不合理,需要的樁長(zhǎng)截面大,材料消耗多,工程造價(jià)高。(3)適用性:抗滑樁適用于裂隙不太發(fā)育、完整性較好的緩傾斜中厚巖體、滑動(dòng)面較單一傾角較小的滑坡,同時(shí)要求有一個(gè)明顯的滑動(dòng)面,滑面以下為完整的基巖(或密實(shí)的基礎(chǔ))能提供足夠的抗力。不適用于軟塑體滑坡。3.3.2.3 預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁抗滑樁已是一種很成熟的滑坡加固方法。預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁結(jié)構(gòu)主要由抗滑樁、預(yù)應(yīng)力錨索、錨具等組成。(1)預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁的優(yōu)點(diǎn):主動(dòng)支護(hù)、柔性支護(hù)、概念明確、經(jīng)濟(jì)合理、工程造價(jià)低、便于施工;預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁作為一種支擋結(jié)構(gòu)物,技術(shù)上具有明顯的優(yōu)越性,通過(guò)調(diào)整錨索作用點(diǎn)位置,可使得抗滑樁內(nèi)力分布更合理,從而達(dá)到節(jié)省工程造價(jià)的
49、目的;預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁較普通抗滑樁而言,能承受更大的外力,因此它的應(yīng)用范圍更為廣泛;預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁因預(yù)應(yīng)力錨索的約束,使得抗滑樁的變位受到有效的控制,從而使樁前土體強(qiáng)度得到充分發(fā)揮。(2)預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁的缺點(diǎn):預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁作為一種新型支擋結(jié)構(gòu)物,其理論尚不夠成熟,計(jì)算較復(fù)雜,“變位協(xié)調(diào)法”基于錨索與樁身變位一致,但實(shí)際上,地質(zhì)情況千變?nèi)f化,施工工藝不盡相同,使得變位計(jì)算結(jié)果與實(shí)際存在較大出入,變位也不一定能很好協(xié)調(diào),因此還需進(jìn)行深入的研究和探討。(3)預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁適用性:高陡邊坡。3.3.3 三種方案的綜合論證三種方案均是可行的,無(wú)大的技術(shù)難題在工程實(shí)踐中,三種方法均已廣泛應(yīng)用于邊
50、坡支護(hù)中, 均為較理想的邊坡支護(hù)施工方法。但是各方法有其自身的優(yōu)缺點(diǎn)。其優(yōu)缺點(diǎn)見(jiàn)上文三種方案簡(jiǎn)介,結(jié)合本工程特點(diǎn)從經(jīng)濟(jì)、安全、技術(shù)等多方面考慮可采取抗滑樁支護(hù)方案。4 抗滑樁設(shè)計(jì)4.1 設(shè)計(jì)依據(jù)1、普格縣城姚家山滑坡勘查報(bào)告2、滑坡防治工程勘察規(guī)范(DZ/T0218-2006)3、建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(GB/50011-2001(2008版)4、鐵路路基支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(TB10025-2006)5、砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50003-2001)6、滑坡防治工程設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范(DZ/T0219-2006)4.2 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)工程安全使用年限:50年;災(zāi)害體防治工程安全等級(jí)標(biāo)準(zhǔn):二級(jí);地震作用:抗震設(shè)
51、防烈度為度,設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.20g,地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為0.4s,設(shè)計(jì)地震分組為第二組;結(jié)構(gòu)重要性系數(shù):0=1.0。4.3 基本假設(shè)及設(shè)計(jì)工況4.3.1 抗滑樁設(shè)計(jì)的基本假定(1)作用在抗滑樁上的外力包括:滑坡推力、受荷段地層(滑體)抗力、錨固段地層抗力、樁側(cè)摩阻力和粘著力以及樁底應(yīng)力等。這些力均為分布力。(2)滑坡推力作用于滑面以上部分的樁背上,可假定與滑面平行。通常假定每根樁所承受的滑坡推力等于樁矩(中至中)范圍之內(nèi)的滑坡推力。對(duì)于液性指數(shù)較大、剛度較小和密實(shí)度不均勻的塑性滑體,其靠近滑面的滑動(dòng)速度較大,而滑體表層的滑動(dòng)速度則較小,滑坡推力分布圖形可假定為三角形分布。(3)抗滑
52、樁截面大,樁周面積大,樁與地層的摩阻力、粘著力必然也大,由此產(chǎn)生的平衡彎矩顯然有利,但其計(jì)算復(fù)雜,所以一般不予考慮。(4)抗滑樁的基底應(yīng)力,主要是由自重引起的。而樁側(cè)摩阻力、粘著力又抵消了大部分自重。實(shí)測(cè)資料表明,樁底應(yīng)力一般相當(dāng)小,為簡(jiǎn)化計(jì)算,通常忽略不計(jì),而對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)影響不大。4.3.2 基本荷載作用在坡體上的基本荷載有:坡體自重,公路排水溝和堰溝水和降雨入滲形成的地下水靜壓力,不考慮人類(lèi)活動(dòng)外加荷載?;w自重:天然狀態(tài)下,地下水位以上按天然重度計(jì)算,地下水位以下按飽和重度考慮,暴雨情況時(shí)按三分之一飽水情況計(jì)算。地震工況下考慮地震加速度為0.2 g,水平地震系數(shù)取0.05。4.3.3 計(jì)算
53、工況的確定根據(jù)滑坡防治工程設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范(DZ/T0219-2006),計(jì)算工況分為三種:工況I(天然狀態(tài)):自重;工況II(暴雨?duì)顟B(tài)):自重+暴雨;工況III(地震狀態(tài)):自重+地震。根據(jù)滑坡危害對(duì)象、受災(zāi)人數(shù)、經(jīng)濟(jì)損失、施工難度及工程投資按滑坡防治工程設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范(DZ/T0219-2006)的有關(guān)規(guī)定,防治工程等級(jí)為級(jí),抗滑安全系數(shù)按表5取。表5 防治工程設(shè)計(jì)安全系數(shù)表滑坡編號(hào)系數(shù)類(lèi)型 I安全系數(shù) II安全系數(shù) III安全系數(shù)古滑坡基覆界面型抗滑動(dòng)1.081.081.051#滑坡淺層型抗滑動(dòng)1.081.081.051#滑坡混合型抗滑動(dòng)1.081.081.054.3.4 滑坡推力
54、滑坡推力的計(jì)算參照成都興蜀勘察基礎(chǔ)工程公司的相關(guān)計(jì)算及結(jié)論,主要針對(duì)A-B滑面進(jìn)行,具體結(jié)果見(jiàn)表6。表6 滑面各剖面滑坡推力結(jié)果表剖面樁后滑坡推力/ kNm-1剩余滑坡推/ kNm-1I-I1121.97 490.06 II-II1676.16 759.85 III-III1716.32 977.00 4.4 樁的設(shè)計(jì)4.4.1 樁(群)的平面布置、擬定樁間距、樁位初步對(duì)該滑坡I-I剖面A-B型,II-II剖面A-B型,III-III剖面A-B型分別設(shè)計(jì)A、B、C三種類(lèi)型的抗滑樁。按照滑坡防治工程設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范中對(duì)抗滑樁構(gòu)造的要求,樁均采取C30混凝土,縱筋采用II級(jí)鋼HRB335,箍筋采
55、用I級(jí)鋼HPB235。其相關(guān)參數(shù)按表7取。表7 三種類(lèi)型的抗滑樁參數(shù)單位:m樁型樁形樁總長(zhǎng)嵌入深度截面尺寸(寬高)樁間距樁底支承條件A方樁15.5006.500235自由約束B(niǎo)方樁16.5007.500235自由約束C方樁17.5008.500235自由約束4.4.2 確定樁的計(jì)算深度、選定地基系數(shù)根據(jù)規(guī)范DZ/T0219-2006中系數(shù)與滑床巖體性質(zhì)的關(guān)系,當(dāng)滑床為硬塑-半硬塑的砂粘土、碎石土或風(fēng)化破碎成土狀的粘性軟質(zhì)巖層石,選用M法7進(jìn)行樁的計(jì)算??够瑯锻临|(zhì)地基系數(shù)的選取對(duì)樁的穩(wěn)定性有利的系數(shù)。在水平方向m取10000 kPa/m2;水平方向m0取15000 kPa/m2。4.4.3 樁的
56、計(jì)算與性質(zhì)判斷4.4.3.1 A型樁計(jì)算由勘察資料可得樁后滑坡推力為:1121.97 kN/m,樁前抗體不計(jì)樁前抗力。A型樁總長(zhǎng):15.5000m;嵌入深度:6.5000m;截面形狀:方樁;樁型:樁高:3.00m;樁寬:2.000m;樁底支承條件:自由。滑面以上的樁受力按照懸臂樁8計(jì)算,錨固段按照M法計(jì)算,推力按三角形分布。樁后剩余下滑力水平分力:1121.97cos9=1108.160 kN/m;樁后剩余抗滑力水平分力:0.000 kN/m 計(jì)算時(shí)滑坡推力安全系數(shù)取1.000。按M法對(duì)A型樁進(jìn)行樁型判斷有:當(dāng)h2.5,屬剛性樁; 當(dāng)h2.5,屬?gòu)椥詷?;為樁的變形系?shù),以m-1計(jì) (10)樁的
57、截面慣性矩I=ba3/12 m為地基系數(shù)隨深度而變化的比列系數(shù),取10000 kPa/m2E可以按照C30混凝土的強(qiáng)度來(lái)計(jì)算,取3.0104mm2經(jīng)過(guò)計(jì)算=0.1859,樁為剛性樁。4.4.3.2 B型樁計(jì)算由勘察資料可得樁后滑坡推力為:1676.16 kN/m,樁前抗體不計(jì)樁前抗力。B型樁總長(zhǎng):16.5000m;嵌入深度:7.5000m;截面形狀:方樁;樁型:樁高:3.00m;樁寬:2.000m;樁底支承條件:自由。滑面以上的樁受力按照懸臂樁8計(jì)算,錨固段按照M法計(jì)算,推力按三角形分布。樁后剩余下滑力水平分力:1676.16cos10=1650.700kN/m;樁后剩余抗滑力水平分力:0.0
58、00 kN/m 計(jì)算時(shí)滑坡推力安全系數(shù)取1.000按M法對(duì)A型樁進(jìn)行樁型判斷有:當(dāng)h2.5,屬剛性樁; 當(dāng)h2.5,屬?gòu)椥詷?;為樁的變形系?shù),以m-1計(jì) 樁的截面慣性矩I=ba3/12 m為地基系數(shù)隨深度而變化的比列系數(shù),取10000 kPa/m2E可以按照C30混凝土的強(qiáng)度來(lái)計(jì)算,取3.0104mm2經(jīng)過(guò)計(jì)算=0.1859,樁為剛性樁4.4.3.3 C型樁計(jì)算由勘察資料可得樁后滑坡推力為:1716.32 kN/m,樁前抗體不計(jì)樁前抗力。B型樁總長(zhǎng):17.5000m;嵌入深度:8.5000m;截面形狀:方樁;樁型:樁高:3.00m;樁寬:2.000m;樁底支承條件:自由。滑面以上的樁受力按照懸
59、臂樁8計(jì)算,錨固段按照M法計(jì)算,推力按三角形分布。樁后剩余下滑力水平分力:1716.16cos15=1657.840kN/m;樁后剩余抗滑力水平分力:0.000 kN/m 計(jì)算時(shí)滑坡推力安全系數(shù)取1.000按M法對(duì)A型樁進(jìn)行樁型判斷有:當(dāng)h2.5,屬剛性樁; 當(dāng)h2.5,屬?gòu)椥詷?;為樁的變形系?shù),以m-1計(jì) 樁的截面慣性矩I=ba3/12 地基系數(shù)的比列系數(shù)m隨深度而變化,取10000 kPa/m2E可以按照C30混凝土的強(qiáng)度來(lái)計(jì)算,取3.0104mm2經(jīng)過(guò)計(jì)算=0.1859,樁為剛性樁。4.4.3.4 樁性質(zhì)判斷綜上所述,可知A、B、C三種抗滑樁均采用M法計(jì)算樁的內(nèi)力、位移和地基反力。4.4
60、.4 樁的內(nèi)力、位移和地基反力計(jì)算4.4.4.1 A型樁內(nèi)力、位移和地基反力計(jì)算滑坡推力作用情況:樁身所受推力計(jì)算,樁身內(nèi)力計(jì)算。樁身所受推力計(jì)算,樁后:上部推力取0.000kN/m,下部推力取1108.16052/9=1231.289kN/m; 樁前推力取0.000 kN/m,樁前下部推力取0.000 kN/m 樁身內(nèi)力計(jì)算,受荷段按照懸臂樁計(jì)算,令樁頂?shù)接?jì)算截面的距離為x,截面所受的剪力為 (11)截面所受的彎矩為 (12) 當(dāng)x=9,可以求得受荷段最大彎矩16622.400 kNm 受荷段最大剪力Qx=9=-5540.800kN利用M法計(jì)算錨固段的內(nèi)力:滑面至旋轉(zhuǎn)中心的距離 (13)式中
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