边坡地质灾害设计要点

1、前前 言言 众所周知，环境、人口及资源已并列成为当代世界最突出众所周知，环境、人口及资源已并列成为当代世界最突出和亟待解决的三大难题。人类的生存环境究其本质是地质环和亟待解决的三大难题。人类的生存环境究其本质是地质环境，离开了地质环境就无法完整地研究人类赖以生存的周围境，离开了地质环境就无法完整地研究人类赖以生存的周围环境。由于全球人口激增和人类经济活动日趋频繁，人类与环境。由于全球人口激增和人类经济活动日趋频繁，人类与地质环境间的矛盾日益突出。地质灾害是一种常见的自然灾地质环境间的矛盾日益突出。地质灾害是一种常见的自然灾害。随着社会对自然资源的过度开发利用，地质灾害越来越害。随着社会对自然资

2、源的过度开发利用，地质灾害越来越普遍，成为自然灾害中给人类社会造成重大影响的一种灾害。普遍，成为自然灾害中给人类社会造成重大影响的一种灾害。为进一步提高广大人民群众的防灾意识，切实保障人民群众为进一步提高广大人民群众的防灾意识，切实保障人民群众生命财产安全，减少地质灾害特别是人为活动引发的地质灾生命财产安全，减少地质灾害特别是人为活动引发的地质灾害，降低地质灾害损失。害，降低地质灾害损失。 主 要 内 容一、地质灾害基本知识 通常指由于地质作用引起的人民生命财产损失的灾害。通常指由于地质作用引起的人民生命财产损失的灾害。地质灾害可划分为地质灾害可划分为3030多种类型。由降雨、融雪、地震等因素

3、多种类型。由降雨、融雪、地震等因素诱发的称为自然地质灾害，由工程开挖、堆载、爆破、弃土诱发的称为自然地质灾害，由工程开挖、堆载、爆破、弃土等引发的称为人为地质灾害。等引发的称为人为地质灾害。 我们常见的地质灾害主要包括自然因素或者人为活动引我们常见的地质灾害主要包括自然因素或者人为活动引发的危害人民生命和财产安全的山体崩塌、滑坡、泥石流、发的危害人民生命和财产安全的山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等与地质作用有关的灾害。地面塌陷、地裂缝、地面沉降等与地质作用有关的灾害。 1 1、什么是地质灾害？、什么是地质灾害？一、地质灾害基本知识 通常指由于地质作用引起的人民生命财产损失的

4、灾害。通常指由于地质作用引起的人民生命财产损失的灾害。地质灾害可划分为地质灾害可划分为3030多种类型。由降雨、融雪、地震等因多种类型。由降雨、融雪、地震等因素诱发的称为自然地质灾害，由工程开挖、堆载、爆破、素诱发的称为自然地质灾害，由工程开挖、堆载、爆破、弃土等引发的称为人为地质灾害。弃土等引发的称为人为地质灾害。 我们常见的地质灾害主要包括自然因素或者人为活动我们常见的地质灾害主要包括自然因素或者人为活动引发的危害人民生命和财产安全的山体崩塌、滑坡、泥石引发的危害人民生命和财产安全的山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等与地质作用有关的灾流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等与地质

5、作用有关的灾害。害。 1 1、什么是地质灾害？、什么是地质灾害？一、地质灾害基本知识 1 1、什么是地质灾害？、什么是地质灾害？一、地质灾害基本知识 1 1、什么是地质灾害？、什么是地质灾害？一、地质灾害基本知识 包含三方面的含义：包含三方面的含义： （1 1）是地质灾害的引发因素为自然因素、人为活动，或者是二者的）是地质灾害的引发因素为自然因素、人为活动，或者是二者的综合；综合； （2 2）是地质灾害的形成是致灾地质作用与受灾对象（人民生命和财）是地质灾害的形成是致灾地质作用与受灾对象（人民生命和财产）相遭遇的结果，没有致灾作用，灾害无法发生，若作用没有遇到有产）相遭遇的结果，没有致灾作用，

6、灾害无法发生，若作用没有遇到有价值的受灾对象，基本不造成损失，则不能称其为灾害；价值的受灾对象，基本不造成损失，则不能称其为灾害； （3 3）明确崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷等是我省地质灾害重点防）明确崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷等是我省地质灾害重点防治种类。治种类。 2 2、地质灾害定义地质灾害定义所所包括的含义包括的含义：一、地质灾害基本知识 3 3、地质灾害防治法规、地质灾害防治法规 自自20042004年年3 3月月1 1日起施行的日起施行的地质灾害防治条例地质灾害防治条例，是，是我国第一部关于地质灾害防治的行政法规，它的出台和实施我国第一部关于地质灾害防治的行政法规，它的出台和实施是

7、地质灾害防治工作的重要里程碑，标志着地质灾害防治工是地质灾害防治工作的重要里程碑，标志着地质灾害防治工作进入了规范化、法制化的轨道。作进入了规范化、法制化的轨道。条例条例所确立的三项原所确立的三项原则、五项制度和五项措施，明确规范了政府、部门、单位和则、五项制度和五项措施，明确规范了政府、部门、单位和公民在地质灾害防治中的权利和义务，健全了我国地质灾害公民在地质灾害防治中的权利和义务，健全了我国地质灾害防治、应急和救助的法律制度，为加强地质灾害防治管理工防治、应急和救助的法律制度，为加强地质灾害防治管理工作、有效预防和减轻地质灾害的发生、最大限度避免地质灾作、有效预防和减轻地质灾害的发生、最大

8、限度避免地质灾害造成的人员伤亡和经济损失提供了法律保障。害造成的人员伤亡和经济损失提供了法律保障。 一、地质灾害基本知识 什么是滑坡？什么是滑坡？ 指在山坡岩体或土体指在山坡岩体或土体顺斜坡向下滑动的现象。顺斜坡向下滑动的现象。一般由降雨、河流冲刷、一般由降雨、河流冲刷、地震、融雪等自然因素地震、融雪等自然因素引起。在农村，滑坡也引起。在农村，滑坡也俗称俗称“地滑地滑”、“走走山山”、“垮山垮山”和和“山山剥皮剥皮”等。等。 4 4、几种常见的地质灾害、几种常见的地质灾害 一、地质灾害基本知识 滑坡示意图滑坡示意图 一、地质灾害基本知识 指陡倾斜坡上的岩土体指陡倾斜坡上的岩土体在重力作用下突然

9、脱离母体在重力作用下突然脱离母体崩落、滚动、堆积在坡脚崩落、滚动、堆积在坡脚（或沟谷）的地质现象。根（或沟谷）的地质现象。根据运动型式，崩塌包括倾倒、据运动型式，崩塌包括倾倒、坠落、垮塌等类型。根据岩坠落、垮塌等类型。根据岩土体成分，可划分为岩崩和土体成分，可划分为岩崩和土崩两大类。崩塌的运动速土崩两大类。崩塌的运动速度极快，常造成严重的人员度极快，常造成严重的人员伤亡。伤亡。 、什么是崩塌？、什么是崩塌？一、地质灾害基本知识崩崩 塌塌 示示 意意 图图 一、地质灾害基本知识 指山区沟谷中，由暴雨、冰雪融水或库塘溃坝指山区沟谷中，由暴雨、冰雪融水或库塘溃坝等水源激发，形成的一种挟带大量泥砂、石

10、块等等水源激发，形成的一种挟带大量泥砂、石块等固体物质的特殊洪流。固体物质的特殊洪流。 泥石流往往突然爆发，浑浊的流体沿着陡峻泥石流往往突然爆发，浑浊的流体沿着陡峻的山沟奔腾咆哮而下，山谷雷鸣，在很短时间内的山沟奔腾咆哮而下，山谷雷鸣，在很短时间内将大量泥沙石块冲出沟外，在宽阔的堆积区横冲将大量泥沙石块冲出沟外，在宽阔的堆积区横冲直撞、漫流堆积，常常给人类生命财产造成很大直撞、漫流堆积，常常给人类生命财产造成很大危害。危害。 、什么是泥石流？、什么是泥石流？ 一、地质灾害基本知识 一、地质灾害基本知识泥泥 石石 流流 示示 意意 图图 一、地质灾害基本知识泥泥 石石 流流 示示 意意 图图 一

11、、地质灾害基本知识 指地表岩、土体在指地表岩、土体在自然或人为因素作用自然或人为因素作用下向下陷落，并在地下向下陷落，并在地面形成塌陷坑（洞）面形成塌陷坑（洞）的一种动力地质作用的一种动力地质作用现象。根据其发育的现象。根据其发育的地质条件和作用因素地质条件和作用因素可以分为两种类型：可以分为两种类型：岩溶塌陷、采空区塌岩溶塌陷、采空区塌陷。陷。 、什么是地面塌陷？、什么是地面塌陷？ 一、地质灾害基本知识地地 面面 塌塌 陷陷 示示 意意 图图防治指的是预防与治理两方面：防治指的是预防与治理两方面： 滑坡滑坡预防预防：指的是滑坡灾害没有产生以前，人们已经了解其：指的是滑坡灾害没有产生以前，人们

12、已经了解其存在的危险性和危害性，并采取相应的措施加以防范，使滑坡损存在的危险性和危害性，并采取相应的措施加以防范，使滑坡损失降至最小程度。预防是以勘察分析、预测预报、动态监测为基失降至最小程度。预防是以勘察分析、预测预报、动态监测为基础，同时提出有效的预防措施及相应的设计施工工作。础，同时提出有效的预防措施及相应的设计施工工作。 滑坡滑坡治理治理：指的是对潜在不稳定体采取有针对性的工程措施，：指的是对潜在不稳定体采取有针对性的工程措施，确保其稳定，从根本上消除隐患。治理是一项工程，它包括对灾确保其稳定，从根本上消除隐患。治理是一项工程，它包括对灾害体的勘察、评价，提出经济合理的工程措施，并付之

13、实施。害体的勘察、评价，提出经济合理的工程措施，并付之实施。二、边坡地质灾害防治及治理措施1 1 防预措施防预措施（1 1）绕避：改线）绕避：改线（2 2）防渗与排水：）防渗与排水： 地表排水：排水沟、坡面防渗地表排水：排水沟、坡面防渗 地下排水：盲沟、排水洞、排水孔地下排水：盲沟、排水洞、排水孔（3 3）拦截：拦石墙、防护网）拦截：拦石墙、防护网 （4 4）监测预警）监测预警二、边坡地质灾害防治及治理措施2 2 治理措施治理措施 （1 1） 排水措施排水措施：（同上：（同上 ） （2 2） 削方、堆：格栅（室）护坡削方、堆：格栅（室）护坡 （3 3） 支挡工程：支挡工程： 挡墙、挡土桩、抗滑

14、桩、地下连续墙挡墙、挡土桩、抗滑桩、地下连续墙 （4 4） 锚固工程：锚固工程：单一锚杆（索）单一锚杆（索） 挂网挂网+喷浆喷浆+锚杆（索）、锚杆（索）、 构构+锚杆（索）锚杆（索） （5）支挡、锚固结合形式：）支挡、锚固结合形式： 桩桩+锚锚 桩桩+墙（板、梁）墙（板、梁） （6 6） 坡面防护：横向护坡、植基绿色护坡坡面防护：横向护坡、植基绿色护坡 （7 7） 其它：其它： 固结灌浆固结灌浆 阻滑键（栓）阻滑键（栓） 二、边坡地质灾害防治及治理措施1 1、消除和减轻地表水和地下水的危害、消除和减轻地表水和地下水的危害 在水利水电工程中，水的作用，往往是导致边坡变形破坏的主要因素。在水利水电

15、工程中，水的作用，往往是导致边坡变形破坏的主要因素。（1）为防止外围地表水进入滑坡区，可在滑坡边界修截水沟；）为防止外围地表水进入滑坡区，可在滑坡边界修截水沟；（2）在滑坡区内，可在坡面修筑排水沟。）在滑坡区内，可在坡面修筑排水沟。（3）截、排水沟如修在岩坡上，沟底裂隙应用灰浆沟缝；）截、排水沟如修在岩坡上，沟底裂隙应用灰浆沟缝；（4）如修在覆盖层上，应用浆砌片石铺砌，以防水流下渗。）如修在覆盖层上，应用浆砌片石铺砌，以防水流下渗。（5）岩质边坡面可用喷混凝土护面或挂钢筋网喷混凝土。）岩质边坡面可用喷混凝土护面或挂钢筋网喷混凝土。 排除地下水的措施很多，应根据边坡的地质结构特征和水文地质条件排

16、除地下水的措施很多，应根据边坡的地质结构特征和水文地质条件加以选择。常用方法有：加以选择。常用方法有：1）水平钻孔疏干；）水平钻孔疏干；2）垂直孔排水；）垂直孔排水；3）竖井排）竖井排水；水；4）隧洞排水；）隧洞排水；5）支撑盲沟。）支撑盲沟。3 边坡处治的本质边坡处治的本质二、边坡地质灾害防治及治理措施2 2、改变边坡岩土体的力学强度、改变边坡岩土体的力学强度 提高边坡的抗滑力，减小滑动力以改善边坡岩土体的力学强度，常用的措施有：提高边坡的抗滑力，减小滑动力以改善边坡岩土体的力学强度，常用的措施有：1）削坡削坡减载；减载；2）边坡人工加固。边坡人工加固。削坡减载：削坡减载：用降低坡高或放缓坡

17、脚来改善边坡的稳定性。削坡设计应尽量削减不稳定岩土体的用降低坡高或放缓坡脚来改善边坡的稳定性。削坡设计应尽量削减不稳定岩土体的高度，而阻滑部分岩土体不应该削减。高度，而阻滑部分岩土体不应该削减。边坡人工加固：边坡人工加固：修筑挡土墙、护墙等支挡不稳定岩体；修筑挡土墙、护墙等支挡不稳定岩体；钢筋混凝土抗滑桩或钢筋桩作为阻滑制程工程；钢筋混凝土抗滑桩或钢筋桩作为阻滑制程工程；预应力锚杆或锚索；预应力锚杆或锚索；固结灌浆或电化学加固法加强边坡岩体或土体的强度；固结灌浆或电化学加固法加强边坡岩体或土体的强度；锚固洞、抗滑键以提高边坡岩体强度；锚固洞、抗滑键以提高边坡岩体强度；用预裂爆破、减震爆破等控制

18、爆破技术防止岩土体强度的削弱。用预裂爆破、减震爆破等控制爆破技术防止岩土体强度的削弱。二、边坡地质灾害防治及治理措施二、边坡地质灾害防治及治理措施3、护坡、护坡岸坡、高陡边坡：岸坡、高陡边坡：灰浆抹面、浆砌石、草皮护坡等。灰浆抹面、浆砌石、草皮护坡等。二、边坡地质灾害防治及治理措施边坡地质灾害设计理念边坡地质灾害设计属于岩土工程设计范畴岩土工程师要做有良心的岩土工程师安全经济工期短环保三、边坡地质灾害设计职业道德基本原则把公众的健康、安全和福利放在第一位在自己的能力范围内提供服务发表公开声明时一定要保持客观和真实避免欺骗行为对工作负责，坚持道德，守法，以此来增加别人对自己的尊重，保持自己的声誉

19、以及对自己工作的应同感职业道德的实践准侧遵循最高标准的诚实和正直在如何时候都应该努力为公众利益服务避免所有欺骗公众的行为未经允许，不得泄露与以前的客户或者公共机构有关的机密信息和有关业务不能因为利益冲突而影响自己的专业职责职业道德的实践准侧不得为了获得就业或保证自己的工作而诽谤他人或者使用其他不正当手段如果发现其他人有这些不道德的行为，应该向有关部门提供材料，采取行动应该为他们的职业行为承担个人责任对设计的一些个人见解计算只是岩土设计中的一个环节，不是唯一重要环节，对岩土工程师来说，结构选型、结构布置以及构件设计才是本专业重要任务岩土设计涉及很多细节，细节做好了，才能保证一项工程的结构设计是成

20、功、完美的对设计的一些个人见解岩土设计必须把握设计条件的准确性，前提条件错了，后面的所有设计环节都不可能可靠和准确岩土设计必须精益求精，马虎应付、只求保证结构安全是远远不够的岩土设计必须考虑环保、绿色，尽量使用环保材料、绿色材料，并考虑未来的发展边坡地质灾害勘查工程地质测绘勘探和测试监测边坡地质灾害设计阶段可行性方案设计初步设计施工图设计可行性方案设计根据防治目标，在已审定的勘查报告基础上进行编制；应对多种设计方案的技术、经济、社会和环境效益等进行论证，并作出工程估算；提交可行性方案设计报告及可行性方案设计附图册；计算和估算内容可以计算书和估算书的形式作为附件提交。可行性方案设计要点应论证工程

21、实施的可能性，如可实施，应有二个以上的工程对比。与避让搬迁、监测预警等方案进行对比。施工组织是方案设计的重要内容。初步设计对可行性方案设计推荐方案进行充分论证和试验；提出具体工程实现步骤和有关工程参数，进行结构设计，编制相应的报告及图件，进行工程概算；提交初步设计报告及设计附图册，并提交有关试验报告等附件；计算和概算内容可以计算书和概算书的形式作为附件提交。初步设计要点应对推荐方案所依据参数进行充分论证，并进行现场专项试验和室内模拟分析。应对各单元充分计算，进行结构设计。施工图设计对初步设计确定的工程图进行细部设计；提出施工技术、施工组织和安全措施要求；并满足工程施工和工程招投标要求；编制工程

22、施工图件及说明，进行工程预算；提交施工设计图册及施工图说明书、预算书等。施工图设计要点应详细说明设计的基本思路、施工条件、施工方法、施工机械、施工顺序、施工管理和施工监理等。应详细说明设计的计算公式、计算步骤和计算结果，并以计算书的形式单独提交。应详细说明预算的编制办法、费率标准、实际工程量及定额依据等，并以预算书的形式单独提交。一般滑坡防治工程分类表级别危害对象县级和县级以上城市主要集镇。或大型工矿企业、重要桥梁、国道专项设施一般集镇。县级或中型工矿企业、省道及一般专项设施受灾程度危害人数/人10001000500100010005001000010000500010001000500500

23、滑坡荷载滑坡体自重滑坡体上建筑物等产生的附加荷载地下水产生的荷载，包括静水压力和渗透压力等地震荷载动荷载，如汽车荷载等江（库）水位滑坡防治工程荷载强度标准表滑坡防治工程级别暴雨强度重现期/a地震荷载（年超越概率10%）/a设计校核设计校核50100501002050501020滑坡计算模型之瑞典条分法圆弧滑坡稳定计算稳定性计算(cossin )tan)(sincos )iiiwiDiiiifiiiDiWANRCLKWATcosWiw iw iih L孔隙水压力 Nsincos()sinsin()DiwiiiiDiwiiiiTNRN渗透压力产生的平行滑面分力渗透压力产生的垂直滑面分力 Wi第i条

24、块的重量(KN/m)Ci 第i条块内聚力(kPa)i第i条块内摩擦角()Li 第i条块滑面长度(m)i 第i条块滑面倾角()i 第i条块地下水流向()A 地震加速度（重量加速度g）Kf稳定系数(1)cos2(1)cossin)tan)(sincos)iuiiuuiuiiDiiiitiiDir WrrWrARCLKWAT若假定有效应力 N其中 是空隙压力比，可表示为：滑体水下体积 水的容重滑体水下面积滑体总体积 滑体容重滑坡总面积简化公式：有效应力圆弧滑动法稳定性计算滑坡计算模型之传递系数法传递系数法稳定性计算111111111121(1)cossin)tan)(sincos)(1)cossin

25、)tan(sincos).nniuiiDiiiijnijtnniiiDijnijnnunnDnnnnnnnnDnnjiiijWrARCLRKWATTRWrARC LTWAT 其中：1j111ii 1j=icos() sin()tanniiiiii第 块段的剩余下滑力传递至第块段时的传递系数（）滑坡计算模型之极限平衡法极限平衡法稳定性计算2(cossin )sin)tan(sincos )cos1212fwwWAVUCLKWAVVHULH后缘裂隙静水压力沿滑面扬压力预应力锚索对滑坡作用示意图(cossin )sinsin )tan(sincos )coscos( )( )T()sintancos

26、(sincos )cos(cosfsabsabWAVUTCLKWAVTKNKWWCLTKWWAVWW应考虑预应力沿滑面施加的抗滑力和垂直滑面施加的法向阻滑力。锚索（杆）倾角锚索（杆）与滑坡面的夹角预应力锚索锚固力其中：sin )sin)tanAVU滑坡防治工程设计安全系数推荐表安全系数类型工程级别与工况级防护工程级防护工程级防护工程设计校核设计校核设计校核工况工况工况工况工况工况工况工况工况工况工况工况抗滑动51.301.151.301.051.101.0021.051.021.05抗倾

27、倒1.72.001.501.301.501.601.901.401.601.201.401.201.401.501.801.301.501.101.301.101.30抗剪断2.202.501.902.201.401.502.102.402.102.401.802.101.301.401.301.402.002.301.702.001.201.301.201.30注：工况自重；工况自重+地下水；工况自重+暴雨+地下水；工况 自重+地震+地下水排水工程设计应在滑坡防治总体方案基础上，结合工程地质、水文地质条件及降雨条件，制定地表排水、地下排水或二者相结合的方案。 地表排水工程的

28、设计标准，应根据防护对象等级所确定的防洪标准予以确定，并依此确定排水建筑物的级别、安全超高及安全系数。 地下排水工程，应视滑动面状况、滑坡所在山坡汇水范围内的含水层与隔水层水文地质结构及地下水动态特征，选用隧洞排水、钻孔排水或盲沟排水等方案。 排水工程设计地表排水工程设计的频率地表汇水流量Qp=0.278SpF/nQp设计频率地表水汇流量(m2/S)径流系数是一定汇水面积内地表径流量（毫米）与降水量（毫米）的比值，是任意时段内的径流深度Y与同时段内的降水深度X的比值。径流系数说明在降水量中有多少水变成了径流，它综合反映了流域内自然地理要素对径流的影响。其计算公式为=Y/X。而其余部分水量则损耗

29、于植物截留、填洼、入渗和蒸发。变化于01之间，湿润地区值大，干旱地区值小。根据计算时段的不同，可分为多年平均径流系数、年平均径流系数和洪水径流系数等。径流系数综合反映流域内自然地理要素对降水径流关系的影响。Sp设计降雨强度(mm/h)F汇水面积（Km2）流域汇流时间(h)n降雨强度衰减系数当缺乏流域资料时：当F3 Km2时， Qp=SpF2/3当F3 Km2时， Qp=SpF排水沟过流量计算采用梯形、矩形断面排水沟，易于施工，维修清理方便，具有较大的水力半径和输移力，应优先考虑。 排水沟过流量计算式中：Q过流量(m3/s)W过流断面面积(m2)C流速系数(m/s) C=R1/6/nR水力半径(

30、m)I水力坡降n糙率 Q W C R i排水沟基本要求排水沟的安全超高，不宜小于0.4m，最小不应小于0.3m，对弯曲段凹岸，应考虑水位壅高的影响。 在排水沟丛坡变化处，应避免上游产生壅水。断面变化，宜改变沟道宽度，深度保持不变。 排水沟基本要求当滑坡体表层有积水湿地和泉水露头时，可将排水沟上端做成渗水盲沟，伸进湿地内，达到疏干湿地内上层滞水的目的。渗水盲沟，应采用不含泥的块石、碎石填实，两侧和顶部做反滤层。 为拦截滑坡体后山和滑坡体后部深层地下水及降低滑坡体内地下水位，应将横向拦截排水隧洞修于滑坡体后缘滑动面以下，与地下水流向基本垂直；纵向排水疏干隧洞，可建在滑坡体内，两侧设置与地下水流向基

31、本垂直的分支截排水隧洞和仰斜排水孔。 抗滑桩抗滑桩桩长宜小于35m。对于滑带埋深大于25m 的滑坡，采用抗滑桩阻滑时，应充分论证其可行性。 抗滑桩间距(中对中)宜为510m。抗滑桩嵌固段须嵌人滑床中，约为桩长的1/32/5。为了防止滑体从桩间挤出，应在桩间设钢筋砼或浆砌块石拱形挡板。在重要建筑区，抗滑桩之间应用钢筋砼联系梁联接，以增强整体稳定性。 抗滑桩截面形状以矩形为主，截面宽度一般为1.52.5m，截面长度一般为2.04.0m。当滑坡推力方向难以确定时，应采用圆形桩。地基系数抗滑桩按受弯构件设计。抗滑桩受荷段桩身内力应根据滑坡推力和阻力计算，嵌固段桩身内力根据滑面处的弯矩和剪力按地基弹性的

32、抗力地基系数(K)概念计算，简化式为：式中：m地基系数随深度变化的比例系数；n随岩土类别变化的常数，如0、0.5、1 ；y嵌固段距滑带深度(m)；y0与岩土类别有关的常数(m)。地基系数与滑床岩体性质相关，可概括为下列情况：(1)K 法。地基系数为常数K，即nO。滑床为较完整的岩质和硬粘土层。(2)m 法。地基系数随深度呈线性增加，即n1。一般地，简化为Kmy。滑床为硬塑半坚硬的砂粘土、碎石土或风化破碎成土状的软质岩层。(3)当0nl时，K 值随深度为外凸的抛物线，按这种规律变化的计算方法通常称为“C”法；当nl时，K 值随深度为内凸的抛物线变化。第三种情况应通过现场试验确定。抗滑桩地基系数的

33、确定可简化为K 法和m 法两种情况。 0()nK my y抗滑桩稳定性抗滑桩嵌固段桩底支承根据滑床岩土体结构及强度，可采用自由端、铰支端或固定端。抗滑桩的稳定性与嵌固段长度、桩间距、桩截面宽度，以及滑床岩土体强度有关，可用围岩允许侧压力公式判定：(1)较完整岩体、硬质粘土岩等max 1 R 式中： max嵌固段围岩最大侧向压力值(kPa)；1折减系数，取决于岩土体裂隙、风化及软化程度，沿水平方向的差异性等，一般为0.10.5；R岩石单轴抗压极限强度(kPa)。(2)一般土体或严重风化破碎岩层max 2(p- a)式中： 2折减系数，取决于土体结构特征和力学强度参数的精度，宜取值为051.0p桩

34、前岩土体作用于桩身的被动土压应力(kPa)：a桩后岩土体作用于桩身的主动土压应力(kPa)。抗滑桩刚性判断(1)按“K”法计算，即地基系数为常数时，当h21.0，属刚性桩；当h21.0，属弹性桩。其中：为桩的变形系数(m-1)，其值为：式中： K地基系数(kN/m3)BP桩正面计算宽度(m)，矩形桩BPB+1，圆形桩BP0.9(B+1)E桩弹模(kPa)；I桩截面惯性矩(m4)。(2)按“m”法计算，即地基系数为三角形分布时，当ah22.5，属刚性桩；ah22.5，属弹性桩。其中a桩的变形系数，(m-1)，其值为：式中： m地基系数随深度变化的比例系数(kNm3)。1/4(/4 )pKBEI1

35、/5(/)pmB EI抗滑桩纵向配筋1010ssycmsybK MAf hKf bhAf或且要求满足条件当采用直径d25的级螺纹钢时，相对界限受压区高度系数b0.544；当采用直径d2840的级螺纹钢时，相对界限受压区高度系数b0.566。as、s 计算系数由下式给定：式中： As纵向受拉钢筋截面面积(mm2)；M抗滑桩设计弯矩(Nmm)；fy受拉钢筋抗拉强度设计值(N/mm2)fcm砼弯曲抗压强度设计值(N/mm2)；h0抗滑桩截面有效高度(mm)；b抗滑桩截面宽度(mm)；K1抗滑桩受弯强度设计安全系数，取1.05。 12011 211 22scmsssK Mf bh 抗滑桩箍筋配筋矩形抗

36、滑桩应进行斜截面抗剪强度验算，以确定箍筋的配置。其计算公式为： 0005svcstyvcAVfbhfhSf bhKV且要求满足条件式中： V抗滑桩设计剪力(N)；Vcs抗滑桩斜截面上砼和箍筋受剪承载力(N)；fc砼轴心抗压设计强度值(N/mm2)；fyv箍筋抗拉设计强度设计值(N/mm2)，取值不大于310N/mm2；h0抗滑桩截面有效高度(mm)；b抗滑桩截面宽度(mm)；Asv配置在同一截面内箍筋的全部截面面积(mm2)；S抗滑桩箍筋间距(mm)；K2抗滑桩斜截面受剪强度设计安全系数，取1.10。 抗滑桩构造 保护环境，桩顶宜埋置于地面以下0.5m，但应保证滑坡体不越过

37、桩顶。当有特殊要求时，如作为建筑物基础等，桩顶可高于地面。 桩身混凝土可采用普通混凝土。当施工许可时，也可采用预应力混凝土。桩身混凝土的强度宜C20、C25或C30。地下水或环境土有侵蚀性时，水泥应按有关规定选用。 抗滑桩构造纵向受拉钢筋直径应大于16mm。净距应在120250mm 之间。如用束筋时，每束不宜多于3根。如配置单排钢筋有困难时，可设置两排或三排，排距宜控制在120200mm 之内。钢筋笼的混凝土保护层应大于50mm。 纵向受拉钢筋的截断点应在按计算不需要该钢筋的截面以外。 抗滑桩构造桩内不宜配置弯起钢筋，可采用调整箍筋的直径、间距和桩身截面尺寸等措施，以满足斜截面的抗剪强度。 箍

38、筋宜采用封闭式。肢数不宜多于3肢，其直径在1016mm 之间，间距应小于500mm。 抗滑桩构造钢筋应采用焊接、螺纹或冷挤压连接。接头类型以对焊、帮条焊和搭接焊为主。当受条件限制，必须在孔内制作时，纵向受力钢筋应以对焊或螺纹连接为主。 桩的两侧及受压边，应适当配置纵向构造钢筋，其间距宜为400500mm，直径不应小于12mm。桩的受压边两侧，应配置架立钢筋，其直径不宜小于16mm。 预应力锚索预应力锚索长度一般不超过50m。单束锚索设计吨位宜为5002500kN 级，不超过3000kN 级。预应力锚索布置间距宜为410m。 计算滑坡预应力锚固力前，应对未施加预应力的滑坡稳定系数进行计算，作为设

39、计的依据。滑坡设计荷载包括：滑坡体自重、静水压力、渗透压力、孔隙水压力、地震力等。对跨越库水位线的滑坡，须考虑每年库水位变动时对滑坡体产生的渗透压力或动水压力。 预应力锚索拉拔试验预应力锚索设计时应进行拉拔试验。锚索试验内容包括内锚固段长度确定、砂浆配合比、拉拔时间、造孔钻机及钻具选定等。应根据公式计算和工程类比，选取合适的内锚固段长度，进行设计锚固力和极限锚固力试验，推荐合适的内锚固段长度和砂浆配合比是试验的主要内容。 极限抗拔力与容许锚固力极限拉拔力指锚索沿握裹砂浆或砂浆固体沿孔壁滑移破坏的临界拉拔力 。容许锚固力指极限锚固力除以适当的安全系数(通常为2.02.5)，它将为设计锚固力提供依

40、据，通常容许锚固力为设计锚固力的1.21.5倍 。设计锚固力可依据滑坡体推力和安全系数确定。 预应力锚索锁定值当滑坡体结构完整性较好时，锁定锚固力可达设计锚固力的100。 当滑坡体蠕滑明显，预应力锚索与抗滑桩相结合时，锁定锚固力应为设计锚固力的5080。 当滑坡体具崩滑性时，锁定锚固力应为设计锚固力的3070。 设计锚固力确定岩质滑坡 根据极限平衡法进行计算，须考虑预应力沿滑面施加的抗滑力和垂直滑面施加的法向阻滑力。 堆积层(包括土质)滑坡 根据传递系数法进行计算，考虑预应力锚索沿滑面施加的抗滑力，可不考虑垂直滑面产生的法向阻滑力。所需锚固力为： T = P / cos 式中： T设计锚固力(

41、kN/m)； P滑坡推力(kN/m)； 锚索倾角()。 内锚固段确定理论计算 按锚索体从胶结体中拔出时，计算锚固长度(单位m)； Lm1 = KT/ dC1 按胶结体与锚索体一起沿孔壁滑移，计算锚固长度(单位m)； Lm2 = KT/ DC2 式中： T设计锚固力(kN)； K安全系数，取值2.04.0； n钢绞线根数； d钢绞线直径(mm)； D孔径(mm)； C1砂浆与钢绞线允许粘结强度(MPa)； C2砂浆与岩石的胶结系数(MPa)，为砂浆强度的1/10除以安全系数1.753.0。 内锚固段确定类比法 根据链子崖危岩体锚固工程等经验，推荐内锚固长度如下表：内锚固段确定拉拔试验 当滑体地质

42、条件复杂，或防治工程重要时，可结合上述方法，并对锚索进行破坏性试验，以确内锚固段的合理长度。拉拔试验可分为7天、14天、28天三种情况进行，水灰比按0.380.45调配。 最优锚固角 理论公式 理论分析表明，锚索倾角满足下式时是最经济的： = - (450 + / 2) 式中： 锚索倾角()； 滑面倾角()； 滑面内摩擦角()。实际经验 对于自由注浆锚索，锚固角倾角应大于11，否则须增设止浆环进行压力注浆。 群锚效应预应力锚索的数量取决于滑坡产生的推力和防治工程安全系数。锚索间距宜大于4m。若锚索间距小于4m，须进行群锚效应分析。日本VSL锚固设计施工规范采用公式：1.5/2DL d群锚效应滑

43、坡防治工程设计与施工技术规范推荐公式：D = ln(T 2 L /) 式中： D锚索最小间距(m)；T设计锚固力(kN)；d锚索钻孔孔径(m)；L锚索长度(m)；修正系数，取105 (kN2m)。 锚索内端排列 相邻锚索不宜等长设计，可根据岩体强度和完整性交错布置，长短差在25m之间。 格构锚固 格构锚固技术是利用浆砌块石、现浇钢筋砼或预制预应力砼进行坡面防护，并利用锚杆或锚索固定的一种滑坡综合防护措施。格构技术应与美化环境结合，利用框格护坡，并在框格之间种植花草，达到美化环境的目的。同时，应与市政规划、建设相结合，在防护工程前沿，可规划为道路、广场或其他建设用地，在护坡工程体内，可预留管网通

44、道。 护坡材料当滑坡稳定性好，但前缘表层开挖失稳，出现坍滑时，可采用浆砌块石格构护坡，并用锚杆固定。 当滑坡稳定性差，且滑坡体厚度不大，宜用现浇钢筋砼格构+锚杆(索)进行滑坡防护，须穿过滑带对滑坡阻滑。 当滑坡稳定性差，且滑坡体较厚，下滑力较大时，应采用砼格构+预应力锚索进行防护，并须穿过滑带对滑坡阻滑。 格构设计在对格构进行设计前，应对滑坡稳定系数进行计算，作为设计的依据。滑坡设计荷载包括：滑坡体自重、静水压力、渗透压力、孔隙水压力、地震力等。对于跨越库(江)水位线的滑坡须考虑每年库水位变动时对滑坡体产生的渗透压力。 格构设计对于整体稳定性好，并满足设计安全系数要求的滑坡，可采用浆砌块石格构

45、进行护坡。采用经验类比法进行设计，前缘形成坡度不宜大于35，即1 1.5。当边坡高度超过30m 时，须设马道放坡，马道宽2.03.0m。 格构设计对于滑坡整体稳定性好，但前缘出现溜滑或坍滑，或坡度大于35时，可采用现浇钢筋砼格构进行护坡，并用锚杆(管)进行固定。采用经验类比和极限平衡法相结合的方法进行设计，锚杆(管)须穿过潜在滑面1.52.0m，采用全粘结灌浆。 格构设计对于滑坡整体稳定性差，且坡面须防护时，可采用现浇钢筋砼格构与锚杆或锚索进行防护。采用预应力锚索相同的锚固力计算公式确定锚固荷载，推荐单束锚杆或锚索设计吨位。采用简支梁或多跨连续梁公式计算两锚杆之间格构内力。 格构弯矩设计值的确

46、定 按典型剖面承受的土压力和锚杆设计锚固力计算。 格构设计钢筋砼格构强度判定 格构提供的弯矩， M = f y Asish0 + f y Asi (h0 a) 若， M KMmax 则格构强度满足设计要求。 式中： Mmax格构承受的弯矩设计值(10-6kNm)； K安全系数，取值为1.5； f y、f y钢筋抗拉、抗压强度(N/mm2)； Asi、 Asi 受拉钢筋、受压钢筋截面面积(mm2)； s受拉区砼塑性影响系数；=(0.7+120/h)m h0截面有效高度(mm)； a)纵向受压钢筋合力砂浆保护层厚度(mm)。 重力挡土墙 挡土墙墙高不宜超过8m，否则应采用特殊形式挡土墙，或每隔45

47、m 设置厚度不小0.5m、配比适量构造钢筋的混凝土构造层。 墙后填料应选透水性较强的填料，当采用粘土作为填料时，宜掺入适量的石块且夯实，密实度不小于85。 挡土墙安全系数基本荷载情况下，抗滑稳定性Ks1.3；抗倾覆稳定性Ks1.5 特殊荷载情况下，抗滑稳定性Ks1.2；抗倾覆稳定性Ks1.3 荷载作用在挡土墙上的荷载力系及其组合，视挡土墙型式不同分别考虑。基本荷载应考虑墙背承受由填料自重产生的侧压力、墙身自重的重力、墙顶上的有效荷载、基底法向反力、摩擦力及常水位时静水压力和浮力；附加荷载涉及库水位的静水压力和浮力、江水位降落时的水压力和波浪压力等；特殊荷载考虑地震力及临时荷载。 土压力计算作用

48、在墙背上的主动土压力，可按库仑理论计算。 挡土墙前部的被动土压力，一般不予考虑。但当基础埋置较深，且地层稳定，不受水流冲刷和扰动破坏时，结合墙身位移条件，可采用1/31/2被动土压力值或静止土压力。被动土压力可按库仑理论计算。 土压力计算衡重式挡土墙上墙土压力，当出现第二破裂面时，用第二破裂面公式计算，不出现第二破裂面时，以边缘点联线作为假想墙背按库仑公式计算，下墙土压力采用力多边形法计算，不计入墙前土的被动土压力。 挡土墙类型挡土墙类型挡土墙构造挡土墙墙胸宜采用1 0.51 0.3坡度。墙高小于4.Om，可采用直立墙胸，地面较陡时，墙面坡度可采用1 0.21 0.3。 挡土墙墙背可设计为倾斜

49、的、垂直的、台阶形的，整体倾斜度不宜小于1 0.25。 挡土墙基础宽度与墙高之比宜为0.50.7，基底宜设计为0.1 10.2：1的反坡，土质地基取小值，岩质地基取大值。 挡土墙构造墙基沿纵向有斜坡时，基底纵坡不陡于5，当纵坡陡于5时，应将基底做成台阶式。当基础砌筑在坚硬完整的基岩斜坡上而不产生侧压力时，可将下部墙身切割成台阶式，切割后应进行全墙稳定性验算。 在挡土墙背侧应设置200400mm 的反滤层，孔洞附近1m范围内应加厚至400600mm。回填土为砂性土时，挡土墙背侧最下一排泄水孔下侧应设倾向坡外，厚度不小于300mm 的防水层。 挡土墙构造挡土墙后回填表面设置为倾坡外的缓坡，坡度取1

50、 201 30，或墙顶内侧设置排水沟，可通过挡土墙顶引出，但注意墙前坡体冲刷。为排出墙后积水，须设置泄水孔。根据水量大小，泄水孔孔眼尺寸宜为50mml00mm、l00mm100mm、l00mml50mm 方孔，或50200圆孔。孔眼间距23m，倾角不小于5。上下左右交错设置，最下一排泄水孔的出水口应高出地面200mm。 挡土墙构造在泄水孔进口处应设置反滤层，且必须用透水性材料(如卵石、砂砾石等)为防止积水渗入基础，须在最低排泄水孔下部，夯填至少300mm 厚的粘土隔水层。 挡墙沉降缝每520m 设置一道，缝宽2030mm，缝中填沥青麻筋、沥青木板或其他有弹性的防水材料，沿内、外、顶三方填塞，深

51、度不小于150mm。注浆加固工程 注浆加固可作为滑坡体滑带改良的一种技术。通过对滑带压力注浆，从而提高其抗剪强度及滑体稳定性。滑带改良后，滑坡的安全系数评价应采用抗剪断标准。 注浆前必须进行注浆试验和效果评价，注浆后必须进行开挖或钻孔取样检验。 注浆加固工程注浆通过钻孔进行。钻孔深度取决于堆积体的厚度以及所要求的地基承载力。一般以提高地基承载力为目的的灌浆深度可小于15m，以提高滑带抗剪强度为目的的灌浆应穿过滑带至少3m。 钻孔应呈梅花状分布，孔间距为注浆半径的2/3。注浆半径应通过现场试验确定，宜为1.03.0m。 注浆加固工程造孔采用机械回转或潜孔锤钻进，严禁采用泥浆扩壁。土体宜干钻，岩体

52、可采用清水或空气钻进。 钻孔设计孔径为91130mm，宜用130mm 开孔。 作好地质编录，尤其是遇洞穴、塌孔、掉块、漏水等各种情况应进行详细编录。 注浆加固工程注浆所用水泥标号不应低于425# ，水灰比采用逐级变换方式，宜用5 12 1开灌，然后根据耗浆量逐渐变换水灰比，最后为0.5 1，具体参数通过现场灌浆试验确定。 若岩土体空隙大时，可改用水泥砂浆。砂为天然砂或人工砂，要求有机物含量不宜大于3，S03 含量宜小于1。 注浆加固工程注浆压力以不掀动岩体为原则。采用1.08.0MPa。注浆采用不同级别压力，宜按1.0、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、5.0、6.0、8.0MPa 逐级

53、增大。 当注浆在规定压力下，注浆孔(段)注入率小于0.4L/min，并稳定30min时即可结束。 注浆加固工程双管法灌浆：浆液从内管压人，外管返浆。浆液注入后，通过返浆管检查止浆效果、测压及控制注浆压力，主要是通过胶塞挤压变形止浆。 单管法灌浆：利用高压灌浆管直接向试段输浆，可利用胶塞止浆。 采用自上而下分段注浆法。每段4m，孔口至地下12m 留空。 注浆加固工程设置测试孔用声波法对注浆前后的岩土体性状进行检测，作垂向单孔和水平跨孔检测。要求(1)用作检测注浆效果的观测孔跨孔间距宜为注浆孔间距的12倍。(2)注浆前须对岩土体进行声波测试，提供加固前波速：灌浆后28天，应对岩土体进行波速测试，提

54、供灌浆后波速的增加值。根据需要，亦可增加灌浆后7天声波测试。注浆加固工程注浆养护期满后，在建筑物修建前，应对灌浆岩体进行静载试验，提供岩土体的极限和容许承载力指标，必要时，可进行岩土体变形试验。 用钻探取样进行室内岩土体力学参数试验，同时以建筑地基加固为目的的注浆，应直接开挖进行检查。 刷方减载工程 刷方减载一般包括滑坡后缘减载、表层滑体或变形体的清除、削坡降低坡度以及设置马道等。刷方减载对于滑坡稳定系数的提高值可以作为设计依据。 当开挖高度大时，宜沿滑坡倾向设置多级马道，沿马道应设横向排水沟。边坡开挖设计时，应确定纵向排水沟位置，并且与城市或公路排水系统衔接。 刷方减载工程刷方减载后形成的边

55、坡高度大于8m 时，开挖必须采用分段开挖，边开挖边护坡，护坡之后才允许开挖至下一个工作平台，严禁一次开挖到底。根据岩土体实际情况，分段工作高度宜38m。 边坡高度大于8m，宜采用喷锚网、钢筋砼格构等护坡。如果高边坡设有马道，坡顶开口线与马道之间，马道与坡脚之间，也可采用格构护坡。 刷方减载工程边坡高度小于8m，可以一次开挖到底，采用浆砌块石挡墙等护坡。 当堆积体或土质边坡高度超过l0m时，须设马道放坡，马道宽2.03.0m。当岩质边坡高度超过20m 时，须设马道放坡，马道宽1.53.0m。 为了减少超挖及对边坡的扰动，机械开挖必须预留0.51.0m保护层，人工开挖至设计位置。 刷方减载工程采用爆破方法对后缘滑体或危岩体进行刷方减载，必须专门对周围环境进行调查，对爆破振动、对整体隐定性的影响和爆破飞石对周围环境的危害作出评估。 在清除表层危岩体和确保施工安全的情况下，尽可能采用导爆索进行光面爆破或预裂爆破。凿岩一般34m，由上至下一次成型。以机械浅孔台阶爆破为主，并对超欠挖部分进行修整成型。 回填压脚工程 回填压脚采用土石等材料堆填滑坡体前缘，以增加滑坡抗滑能力，提高其稳