龍河鎮(zhèn)集鎮(zhèn)地質災害計算書

目錄

1工程概況............................................................1

2采用規(guī)范、標準......................................................1

3治理工程等級及安全系數(shù)的選取.......................................2

4設計工況及設計參數(shù)..................................................2

4.1計算工況........................................................2

4.2計算參數(shù)........................................................3

5地災體穩(wěn)定性分析及評價..............................................6

5.1治理工程等級及安全系數(shù)的選取...................................6

5.2計算公式........................................................7

5.2.1崩坡積體穩(wěn)定性計算公式.....................................7

5.2.2危巖計算公式................................................9

5.3穩(wěn)定性驗算.....................................................15

5.3.1崩坡堆積體穩(wěn)定性驗算........................................15

5.3.2AWS1穩(wěn)定性計算.............................................22

5e3.3危hi穩(wěn)性驗????????????????????????????????????????????22

5.3.4傾倒式危巖嵌補后穩(wěn)定性驗算.................................36

6錨桿計算...........................................................39

6.1滑移式危巖錨桿計算公式........................................39

6.2錨桿計算過程...................................................40

7抗滑樁計算.........................................................42

7.1A型抗滑樁驗算.................................................42

7.2B型抗滑樁驗算................................................71

7.3A型抗滑樁驗算(AWS1)...................................................................................79

1工程概況

為順利完成中央特大型地質災害防治項目儲備庫建設，龍河鎮(zhèn)集鎮(zhèn)地質災害

進行綜合治理項目為本次擬申報的24個特大型地質災害防治項目之一，按照全

市統(tǒng)一要求，進行治理工程設計工作。

龍河鎮(zhèn)位于豐都縣地質災害防治規(guī)劃中地質災害高易發(fā)區(qū)內，地質環(huán)境條件

復雜，地質災害分布較多。目前場鎮(zhèn)的建成區(qū)及規(guī)劃區(qū)受多處地質災害體影響，

嚴重威脅了當?shù)厝嗣袢罕姷纳敭a安全，制約了集鎮(zhèn)的下一步規(guī)劃發(fā)展。為此

豐都縣地質環(huán)境監(jiān)測所特委托我司對其進行綜合性治理工作。

2019年我司編制完成了《重慶市豐都縣龍河鎮(zhèn)城(集)鎮(zhèn)地質災害勘查報

告》?？辈靾蟾婕和ㄟ^了重慶市地質環(huán)境監(jiān)測總站組織專家審查。

2020年9月我司編制了《重慶市豐都縣龍河鎮(zhèn)集鎮(zhèn)地質災害綜合治理工程

詳細勘查報告》。勘查報告已通過重慶市地質環(huán)境監(jiān)測總站專家評審。

2020年9月我司編制了《重慶市豐都縣龍河鎮(zhèn)集鎮(zhèn)地質災害綜合治理工程

初步設計報告》。初步設計報告已通過了重慶市鐵二院組織專家審查。

2采用規(guī)范、標準

1、《地質災害防治工程設計標準》(DBJ50/T-029-2019)；

2、《建筑邊坡技術規(guī)范》(GB50330-2013)；

3、《地質災害防治工程勘查規(guī)范》(DB50/T143-2()⑻；

4、《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021-2001,2009版)；

5、《混凝土結構設計規(guī)范》(GB50010-2010)；

6、《巖土錨桿與噴射混凝土支護工程技術規(guī)范》GB50086-2015；

7、《建筑樁基技術規(guī)范》(JGJ94-2008)o

1

3治理工程等級及安全系數(shù)的選取

本治理工程等級為二級

根據(jù)《地質災害防治工程設計標準》（DBJ50/T-029-2019）,滑坡穩(wěn)定狀態(tài)

分級評價標準見下表3-1。

滑坡穩(wěn)定性分級表表3-1

滑坡穩(wěn)定性系數(shù)Fs<1.001.00<Fs<1.051.05<Fs<FstFs>Fst

穩(wěn)定狀態(tài)不穩(wěn)定欠穩(wěn)定基本穩(wěn)定穩(wěn)定

危巖穩(wěn)定性劃分標準表3-2

危巖體粒定狀態(tài)防治工程等級

危巖類型為二級時Ft取

不穩(wěn)定欠穩(wěn)定基本穩(wěn)定穩(wěn)定值

滑移式F<1.01.0<F<1.15l.I5<F<FtF>Ft1.30

傾倒式F<I.O1.0<F<1.251.25<F<FtF>Ft1.40

墜落式F<1.01.0<F<1,351.35<F<FtF>Ft1.50

4設計工況及設計參數(shù)

4.1計算工況

（1）崩坡積體

①基本荷載

滑體重量：崩坡積體及不穩(wěn)定斜坡主要為塊石土夾粉質粘土。天然工況崩坡積體

滑體取天然重度進行計算，暴雨工況下按全部飽和進行計算。

②計算工況及荷載組合

工況I：天然工況（地表載荷+自重）；

工況II：暴雨工況（地表載荷+自重+暴雨）；

（2）危巖體

在進行穩(wěn)定性計算時，采用二種工況，工況一為現(xiàn)狀工況，工況二為暴雨工

況?，F(xiàn)狀工況按勘查期間的狀態(tài)計算，計算時考慮自重，同時考慮現(xiàn)狀裂隙水壓

力；暴雨工況按50年一遇5日暴雨（q全）進行計算，計算時考慮危巖自重和

2

暴雨時裂隙水壓力，現(xiàn)狀工況下裂隙水充水高度根據(jù)野外調查裂隙的切割情況進

行確定，暴雨工況時，參照《三峽庫區(qū)三期地質災害防治工程地質勘查技術要求》

的有關規(guī)定，根據(jù)匯水面積、裂隙蓄水能力和降雨情況等綜合確定，當匯水面積

和蓄水能力較大時，取裂隙深度的1/2?2/3；在考慮暴雨對危巖穩(wěn)定性的影響時,

除計算暴雨時裂隙水壓力外，同時分析降雨引起的土體物質的遷移及上覆土層重

度的增加。

4.2計算參數(shù)

設計采用經(jīng)過評審通過的地勘報告推薦的巖土體物理力學參數(shù):

A.喳口石危巖

表4.2.1巖土設計參數(shù)取值表

---------------------------------------

中風化泥巖中風化砂巖

-------------------------------------

天然*24.9

重度（kN/曲

飽和*25.1

天然8.644.2

抗壓強度（MPa）

飽和5.633.9

C(MPa)*1.45

天然

①(°)*35.1

抗剪強度

C(MPa)*

飽和

①(°)*

天然2.44

抗拉強度（MPa）

飽和*

基底摩擦系數(shù)0.50.55

錨桿與巖體粘結強度特征值3601200

基底承載力特征值faJkPa）300500

水平抗力比例系數(shù)（MN/mD60500

3

表4.2.2結構面設計參數(shù)取值表

天然飽和

結構面

C(kPa)6(。)C(kPa)中(。)

結合差的硬性結構面72237020

結合很差軟弱結構面50184515

B.老虎洞危巖

表4.2.3巖土設計參數(shù)取值表

--------一____巖土類別

中風化泥巖中風化砂巖

參數(shù)一_____

重度天然*24.6

(kN/m1)

飽和*24.9

抗壓天然8.841.8

強度

飽和5.733.9

(MPa)

C(MPa)*1.5

天

然

抗剪①，)*34.9

強度C(MPa)*

飽

和

①(’)*

抗拉強度天然2.28

(MPa)

飽和*

基底摩擦系數(shù)0.50.55

錨桿與巖體粘結強度特征值3601200

基底承載力特征值3(kPa)300500

水平抗力比例系數(shù)(MN/m3)60500

表4.2.4結構面設計參數(shù)取值聲

結結構面天然飽和

4

C(kPa)①(°)C(kPa)⑴1)

結合差的硬性結構面72237020

結合很差軟弱結構面50184515

C政府背后危巖

5

表4.2.5巖土設計參數(shù)取值表

----____________巖土類別

中風化泥巖中風化砂巖

參數(shù)-------------------------------------------—

重度天然25.0924.55

(kN/m:J)飽和25.3324.85

抗壓天然8.641.4

強度

飽和5.634.2

(MPa)

C(MPa；*1.49

天然

抗剪中(°)*35.7

強度C(MPa)*

飽和

①(°；*

抗拉強度天然2.39

(MPa)飽和*

基底摩擦系數(shù)0.40.5

錨桿與巖體粘結強度特征值3601200

基底承載力特征值F』(kPa)300500

水平抗力比例系數(shù)(MN/n?)60500

表4.2.6結構面設計參數(shù)取值表

天然飽和

結構面

C(kPa)6(。)C(kPa)①(。)

結合差的硬性結構面72237()20

結合很差軟弱結構面24162214

5地災體穩(wěn)定性分析及評價

5.1治理工程等級及安全系數(shù)的選取

《地質災害防治工程勘察規(guī)范》(DB50/T143-2018)對防治工程安全系數(shù)

選取的要求，確定2b-2c段崩坡積體在最不利工況下安全系數(shù)取值為1.159；確

定2d-2e段崩坡積體在最不利工況卜安全系數(shù)取值為1.15；確定3b-3c段崩坡

積體在最不利工況下安全系數(shù)取值為1.15；

對于喳口石危巖帶、老虎洞危巖帶，危巖防治工程等級為二級，滑移式、傾

倒式、墜落式危巖防治工程安全系數(shù)選取的要求，確定危巖體在最不利工況下安

全系數(shù)分別取值為1.30、1.40、1.50。

6

對于政府背后危巖帶，危巖防治工程等級為三級，滑移式、傾倒式、墜落式

危巖防治工程安全系數(shù)選取的要求，確定危巖體在最不利工況下安全系數(shù)分別取

值為1.20、1.30、1.40。

5.2計算公式

5.2.1崩坡積體穩(wěn)定性計算公式

崩坡積體主要為塊石土，且潛在滑面為巖土界面，近似折線型，穩(wěn)定性計算

采用極限平衡傳遞系數(shù)法公式進行計算。

1)計算模型:

計算公式為:

匕=0

力T=COS(%一4)-sM-4)ton9/E

Z=(Gj+G3sin，+2cos4

&=c,+[(G,+Gw)cos^-0,sinq卜an?

式中：

Pn——第n條塊單位寬度剩余下滑力(kN/m)；

Pi、Pi-i——分別為第i條塊、第i-1條塊的剩余下滑力(kN/m)。當Pi-l<0時,

取Pi-1=0；

Ti——第i計算條塊單位寬度重力及其他外力引起的下滑力(kN/m)；

7

Ri——第i計算條塊單位寬度重力及其他外力引起的抗滑力（kN/m）；

——第i-1計算條塊對第i計算條塊的傳遞系數(shù)；

Fs——滑坡穩(wěn)定系數(shù)；

Ci——第i計算條塊滑而粘聚力（kPa）；

（Pi——第i計算條塊滑面內摩擦角（。）：

L——第i計算條塊滑面長度（m）；

9i——第i計算條塊滑面傾角（。），滑面傾向與滑動方向相同時取正值，滑面傾

向與滑動方向相反時取負值；

Gi——第i計算條塊巖土體自重（kN/m）；

Gbi——第i計第條塊附加豎向荷載（kN/m）；方向指向下方時取正值，指向上

方時取負值；外力方向傾斜時取其豎向分力；

Qi——第i計算條塊水平荷載（含條塊兩側界面水壓力合力）（kN/m）；方向指

向坡外時取正值，指向坡內時取負值；外力方向傾斜時取其水平分力；

i——計算條塊號，從后方起編（前后相對位置以滑動方向為參照）；

n——條塊數(shù)量。

Fst——滑塊剩余下滑力計算的安全系數(shù)，按《池質災害防治工程勘查規(guī)范》

（DB50/143-2018），安全系數(shù)Fst取1.20。

2）工況的選擇：

工況I:天然工況（自重）；

工況II：暴雨工況（自重十暴雨）；

3）荷載組合

基本荷載

滑體重量：崩坡積體主要為塊石土。天然工況崩坡積體滑體取天然重度進行

計算，暴雨工況下按全部飽和進行計算。

8

4）計算參數(shù)的確定

塊石土天然重度2O.lkN/m3,飽和重度20.5kN/m30根據(jù)試驗結果：2b-2c

段崩坡積體碎塊石土中的粉質粘土天然直接快剪標準值（p=14.77。，C=22.0kPa,

飽和直接快剪標準值（p=12.04。，C=12.95kPa；3b-3c段、2d-2e崩坡積體碎塊石土

中的粉質粘土天然直接快剪標準值（p=16.06。，C=23.7kPa：飽和直接快剪標準值

<p=13.31°,C=15.11kPao潛在滑面參數(shù)取值根據(jù)粉質粘土實驗成果和塊石地區(qū)經(jīng)

驗值按照比例含量綜合取值，塊石經(jīng)驗值天然狀態(tài)下C取6kPa,（p取34。，飽和

狀態(tài)下C取5kPa,取30。，根據(jù)調查和鉆探揭露按塊石含量60%的權重，綜合

取值結果詳見521-1。

潛在滑面取值參數(shù)計算表表5.2.1-1

粉質粘土室塊石土

位置工況參數(shù)代號系數(shù)系數(shù)取值參數(shù)

內實驗參數(shù)參數(shù)

C220.4+60.6=12.40

天然狀態(tài)

<P14.770.4+340.6=26.31

2b-2c段

C12.950.4+50.6=8.18

飽和狀態(tài)

<p12.040.4+3()0.6=22.82

c23.70.4+60.6=13.08

天然狀態(tài)

3b-3c、<p16.060.4+340.6=26.82

2d-2e段c15.110.4+50.6=9.04

飽和狀態(tài)

<p13.310.4+300.6=23.32

5.2.2危巖計算公式

本項治理工程危巖按《地質災害防治工程地質勘察規(guī)范》中的傾倒、滑移、

墜落三種基本模型來計算，對可能存在多種破壞模式的危巖體，對其可能產生的

破壞模式分別進行計算，根據(jù)計算結果，以最不利的一種為其破壞形式。

1）計算公式

⑴滑移式

1）計算模型

9

圖5.1滑移式危巖穩(wěn)定性計算示意圖（后緣無陡傾裂隙）

滑或后縱

圖5.2滑移式危巖穩(wěn)定性計算示意圖（后緣有陡傾裂隙）

2）計算公式

后緣無陡傾裂隙時計算公式為：

_（Wcoscr-V）-tg（p+cl

Wsina

后緣有陡傾裂隙、滑面緩傾時計算公式為：

F_（WcosJ-Vsin?！猆）fgR+cl

~Wsin<9-?-Vcos（9

其中：W—危巖體自重與建筑等地面荷載之和（KN/m）

V——后緣單寬拉裂面承受的總裂隙水壓力（KN/m）,V=1/A

U一一滑面水壓力（kN/m）,U=Lyjh

2

7w——水的重度，取10KN/n?；

10

院——后緣裂隙充水高度（m）,取裂隙深度的1/2-2/3；

?！獫撛诨嫜鼗瑒臃较虻膬A角

c——后緣裂隙粘聚力標準值（kpa）；當裂隙未貫通時，取貫通段和未貫通

段粘聚力標準值按長度加權的加權平均值，未貫通段粘聚力標準值取巖石粘聚力

標準值的0.4倍：

9——后緣裂隙內摩擦角標準值（。）；當裂隙未貫通時，取貫通段和未貫通

段內摩擦角標準值按長度加權的加權平均值，未貫通段內摩擦角標準值取巖石內

摩擦角標準值的0.95倍；

I——滑面長度。

⑵傾倒式

1）計算模型

11

圖5.4傾倒式危巖穩(wěn)定性計算示意圖（由底部巖體抗拉強度控制）

2）計算公式

a）由后緣巖體抗拉強度控制時，危巖體重心在傾覆點之外采用以下公式進

行計算。

.5—.sin/?sin/7+ccsaC°s.—a）J

Hh

Wa-t-V\~十一”——H---cos0-a）|

Isin03sin[3cosa）

b）由后緣巖體抗拉強度控制時，危巖體重心在傾覆點之內，采用以下公式

進行計算。

1,H-h（2.（H-h）b“

尸.小訴匕+M-+

一H—h元,~b1°?F

（sin/73sinftcosa）

式中：A—危巖體抗拉強度標準值（kPa）,根據(jù)巖石抗拉強度標準值

乘以0.40的折減系數(shù)確定；

h——后緣裂隙深度（m）；

hw——后緣裂隙充水高度（m）；

H——后緣裂隙上端到未貫通段下端的垂直距離（m）；

a——危巖體重心到傾覆點的水平距離（m）；

b——后緣裂隙未貫通段卜端到傾覆點之間的水平距離（m）；

a——危巖體與基座接觸面傾角（。），外傾時取正值，內傾時取負值；

。―后緣裂隙傾角（。）。

其余符號意義同前。

C）由底部巖體抗拉強度控制時，按下式計算。

式中符號意義同前。

⑶墜落式

1）計算模型

12

圖5.5墜落式危巖穩(wěn)定計算示意圖

2）計算公式

a）下切墜落

式中：

c---危巖體粘聚力（kPa）；

H——后緣裂隙二端到未貫通段下端的垂直距離（m）；

h——后緣裂隙深度（m）；

B——后緣裂隙未貫通段沿裂隙走向平均寬度（in）o

b）折斷墜落

（G+GM+仇”Ih4（H-h）

式中：

ao---危巖體豎向荷載（包括危巖體重力和危巖體上豎向附加荷載）作用點與后

緣鉛垂面中點的水平距離（m）；

bo——危巖體上水平荷載作用點與后緣鉛垂面中點的垂直距離（m）；

lo—既有支擋結構有效支擋力作用點與后緣鉛垂面中點的垂直距離（m）；

B——后緣陡傾裂隙未貫通段沿裂隙走向平均寬度（m）；

Ot---巖體抗拉強度（kPa）：

13

V——后緣陡傾裂隙水壓力(kN)；

hw—后緣陡傾裂隙充水高度(m),根據(jù)裂隙情況及匯水條件確定；

，一危巖抗彎力矩計算系數(shù)，按折斷面形態(tài)在1八2?1/6之間取值，當折斷面為

矩形時取l/6o

(2)計算參數(shù)選取

①結構面抗剪強度指標的選擇：根據(jù)本次野外調查的結構面特征及結構面的

類型，按《地質災害防治工程勘查規(guī)范》(DB50/T143-2018)中表8的判定標

準，判定結構面的結合程度和結構面的類型(軟弱結構面和硬性結構面)，然后

根據(jù)各危巖體有關的結構面的結合程度及其類型按上述《規(guī)范》中表7確定結構

面的抗翦指標標準值。結構面的結合程度判定依據(jù)為結構面的張開度、膠結情況、

充填情況、表面的粗糙程度。根據(jù)本次野外調查，對張開度大于3mm,充填有

粉質粘土且厚度大于結構面的起伏差的結構面和表面平直光滑、無膠結的結構面

確定為軟弱結構面的結合很差；對張開度1?3rmn,表面平直粗糙無膠結的結構

面和張開度大于3mm,巖屑充填或巖屑夾泥質充填的結構面確定為結合差的硬

性結構面。

②對硬性結構面結合程度為結合差的結構面抗剪強度指標標準值取：內摩擦

角18。?27。，粘聚力50?90kPa；對軟弱結構面結合程度為結合很差的結構面抗

剪強度指標標準值取：內摩擦角12。?18。，粘聚力20?50kPa。在取值時，暴雨

情況下取區(qū)間值中的較低值，天然情況下取較高值。

砂巖巖體天然重度取24.6kN/m3,砂巖巖體飽和重度取24.9kN/m3；巖體抗

拉強度值砂巖取2.28MPax0.2=456kPa,危巖體內聚力取值

5.55kPax().9x().3=1498.5kPa,內摩擦角取值45.570x().9x().85=34.9°o

(3)計算工況選擇

在進行穩(wěn)定性計算時，采用二種工況，工況一為天然工況，工況二為暴雨工

14

況。天然工況按勘查期間的狀態(tài)計算，計算時考慮自重，同時考慮現(xiàn)狀裂隙水壓

力；暴雨工況所采用的暴雨強度應是重現(xiàn)期為20年的暴雨強度進行計算，計算

時考慮危巖自重和暴雨時裂隙水壓力，天然工況下裂隙水充水高度根據(jù)野外調查

裂隙的切割情況進行確定，暴雨工況時根據(jù)匯水面積、裂隙蓄水能力和降雨情況

等綜合確定，當匯水面積和蓄水能力較大時，取裂隙深度的1/2?2/3：在考慮暴

雨對危巖穩(wěn)定性的影響時，除計算暴雨時裂隙水壓力外，同時分析降雨引起的土

體物質的遷移及上覆土層重度的增加。

5.3穩(wěn)定性驗算

5.3.1崩坡堆積體穩(wěn)定性驗算

15

（一）3b-3c段用坡積體

1.BX5剖面

i-方?1=???，，《

二m.25

更好1度r4MY1UK91上事■■力含量?■MIC

）衾下:?力ri

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2.B4-3剖面

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