普格县滑坡治理-毕业设计

1、*学院毕业设计 普格县姚家山滑坡治理方案设计目 录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc388858174 摘 要 PAGEREF _Toc388858174 h 1 HYPERLINK l _Toc388858175 关键词 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 研究思路及技术路线 PAGEREF _Toc388858179 h 3 HYPERLINK l _Toc388858180 2 滑坡勘察资料 PAGEREF _Toc388858180 h 5 HYPERLINK l _Toc388858181 2.1 古滑坡地形地貌及空间形态特征 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 空间形态 PAGEREF _Toc388858183 h 6 HYPERLINK l _Toc388858184 2.2 姚家山1#滑坡 PAGEREF _Toc388858184 h 7 HYPERLINK l _Toc388858185 2.3 滑坡物质组成及结构特征 PAGEREF _Toc388858185 h 8 HYPERLINK l _Toc388858186 2.3.1 古滑体特征 PAGEREF _Toc388858186 h 8 HYPERLINK l _Toc388858187 2.3.2 姚家山1#滑坡滑体特征 PAGE

4、REF _Toc388858187 h 8 HYPERLINK l _Toc388858188 2.3.3 滑带特征 PAGEREF _Toc388858188 h 8 HYPERLINK l _Toc388858189 2.3.4 滑床特征 PAGEREF _Toc388858189 h 9 HYPERLINK l _Toc388858190 2.4滑坡水文地质条件 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 滑体岩土物理力学特征 PAGEREF _Toc388858193 h 11 HYPERLINK l _Toc388858194 3 滑坡稳定性计算 PAGEREF _Toc388858194 h 12 HYPERLINK l _Toc388858195 3.1 稳定性计算原理 PAGEREF _Toc388858195 h 12 HYPERLINK l _Toc388858196 3.2 计算模型 PAGEREF _Toc388858196 h 14

6、 HYPERLINK l _Toc388858197 3.3 计算结果与分析 PAGEREF _Toc388858197 h 16 HYPERLINK l _Toc388858198 3.3.1 滑坡防治 PAGEREF _Toc388858198 h 17 HYPERLINK l _Toc388858199 3.3.2 防治方案的选择 PAGEREF _Toc388858199 h 19 HYPERLINK l _Toc388858200 4 抗滑桩设计 PAGEREF _Toc388858200 h 21 HYPERLINK l _Toc388858201 4.1 设计依据 PAGEREF

7、 _Toc388858201 h 21 HYPERLINK l _Toc388858202 4.2 设计标准 PAGEREF _Toc388858202 h 21 HYPERLINK l _Toc388858203 4.3 基本假设及设计工况 PAGEREF _Toc388858203 h 21 HYPERLINK l _Toc388858204 4.3.1 抗滑桩设计的基本假定 PAGEREF _Toc388858204 h 21 HYPERLINK l _Toc388858205 4.3.2 基本荷载 PAGEREF _Toc388858205 h 22 HYPERLINK l _Toc3

8、88858206 4.3.3 计算工况的确定 PAGEREF _Toc388858206 h 22 HYPERLINK l _Toc388858207 4.3.4 滑坡推力 PAGEREF _Toc388858207 h 22 HYPERLINK l _Toc388858208 4.4 桩的设计 PAGEREF _Toc388858208 h 23 HYPERLINK l _Toc388858209 4.4.1 桩（群）的平面布置、拟定桩间距、桩位 PAGEREF _Toc388858209 h 23 HYPERLINK l _Toc388858210 4.4.2 确定桩的计算深度、选定地基系

9、数 PAGEREF _Toc388858210 h 23 HYPERLINK l _Toc388858211 4.4.3 桩的计算与性质判断 PAGEREF _Toc388858211 h 23 HYPERLINK l _Toc388858212 4.4.4 桩的内力、位移和地基反力计算 PAGEREF _Toc388858212 h 25 HYPERLINK l _Toc388858213 4.4.5 地基强度校核 PAGEREF _Toc388858213 h 27 HYPERLINK l _Toc388858214 4.4.6 绘制桩身弯矩图、剪力图 PAGEREF _Toc388858

10、214 h 29 HYPERLINK l _Toc388858215 4.4.7 桩的配筋设计 PAGEREF _Toc388858215 h 29 HYPERLINK l _Toc388858216 5 结论 PAGEREF _Toc388858216 h 32 HYPERLINK l _Toc388858217 参考文献 PAGEREF _Toc388858217 h 33 HYPERLINK l _Toc388858218 致谢 PAGEREF _Toc388858218 h 34 HYPERLINK l _Toc388858219 独撰声明 PAGEREF _Toc388858219

11、h 35 HYPERLINK l _Toc388858220 附录1 PAGEREF _Toc388858220 h 36 *学院毕业设计 普格县姚家山滑坡治理方案设计 PAGE 35普格县姚家山滑坡工程治理方案设计作者：*指导老师：*（*届*工程专业）摘 要：滑坡是西部地区最常见的一种自然地质灾害。普格县姚家山滑坡治理项目是四川省2011年重大地质灾害勘察治理项目之一，严重威胁居民的生命和财产安全。本文基于成都兴蜀勘察基础工程工司的勘察资料，由滑坡变形破坏模式、成因机制分析和计算作为基础，确定了姚家山1#滑坡为研究对象。1#滑坡为暴雨滑坡，坡体变形主要受暴雨和地震影响。本文主要针对暴雨情况对

12、该滑坡做出了滑坡防治的初步设计。关键词：滑坡治理 极限平衡法 抗滑桩 设计 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前言滑坡是一种严重危害国民经济建设、危及人类生命财产的地质灾害和常见工程事故，世界上每年因滑坡造成的经济损失数以亿计。姚家山滑坡位于四川省凉山州普格县普基镇正街村五组，距离县城南约2km，滑坡区范围内居住108户，约500人，建筑面积有10800m2，滑坡体中下部有省道212通过，其在滑坡影响范围路段内长约530 m，该道连接宁南县，螺髻山镇以及西昌市，每日有车流量800-1500辆，是当地的主要交通干道。成都兴蜀勘察基础工程公司的现场调查结果显示：（1）普格县正街村5组村民房屋墙壁普遍都有开裂现象

16、，地面有两向裂缝产生，并且在暴雨条件下，裂缝有扩展。（2）正街村5组住房区后人工砼堰沟在北侧出现开裂、有错动现象。（3）通过正街村5组的公路省道212，在滑坡两侧边界每年（逐年）发生沉降变形破坏，公路外侧堡坎有开裂现象。其稳定性关乎着国家交通设施和人民生命财产的安全，因此对该滑坡体的治理就显得尤为重要。1 研究思路及技术路线目前，工程上使用最多、最成熟的方法是极限平衡分析法。在极限平衡分析法中有：Fellenius(瑞典条分)法、Bishop(毕肖普)法、Janbu(简布)法、Sarma法、传递系数法等法 ADDIN EN.CITE 陈国华，何维彬，朱志刚2009.6115111147陈国华，

17、何维彬，朱志刚黄润秋等滑坡稳定性评价方法对比研究第三届全国岩土与工程学术大会论文集222-2262009.6成都四川科学技术出版社 * MERGEFORMAT 1。本文以普格县姚家山滑坡为研究对象，对姚家山滑坡治理采用了极限平衡理论进行分析，从而在此基础上进行了姚家山滑坡的抗滑桩初步设计。本文工作主要设计内容及步骤如下：收集滑坡资料、分析原因、确定滑坡性质及范围等进行桩(群)的平面布置、拟定桩间距、桩位选择桩型、拟定桩长、锚固深度、截面尺寸等确定桩的计算深度、选定地基系数 计算桩的变形系数和计算深度、判断桩的计算性质否采用相应的计算方法计算桩的内力、位移、地基反力等，确定中的最大弯矩、最大剪力

18、校核地基强度是否接近绘制桩身弯矩图、剪力图、变形曲线 是对钢筋混凝土桩进行配筋设计总结图1 研究技术路线流程图2 滑坡勘察资料2.1 古滑坡地形地貌及空间形态特征普格县姚家山滑坡系古滑坡，目前出现明显变形的是其上1#滑坡，为古滑坡的局部复活，主滑方向为80，位于凉山州普格县普基镇正街村五组姚家山，省道212在其上通过。滑坡位于黑水河西侧，川滇南北向构造体系中段。坡体上岩层破碎，少有基岩出露，覆盖厚层碎石土，角砾土，结合整个滑坡体的地质条件、地形地貌和空间形态特征，如表1、图2所示。表1 姚家山滑坡情况表姚家山滑坡编号斜距/m高差/m平均坡度（）面积/km2体积/104m3姚家山古滑坡53019

19、5220.163245.3姚家山1#滑坡33196170.08171.4图2 姚家山滑坡全貌图2.1.1 姚家山古滑坡姚家山滑坡呈明显的圈椅状地貌，总体上属中山河谷斜坡地貌，滑坡区微地貌特征主要表现为斜坡、陡壁、陡坎及冲沟等形态。坡后缘为古滑坡拉裂壁，地形陡峭，壁高27 m，坡度近38，高程为1490m。坡体两侧有明显双沟同缘现象，从后缘壁坡脚向坡下撒开。在后缘冲沟宽大，呈U型，坡度22.1，平均宽约20m，长约40m，向下逐渐消失，演变成壁坎。冲沟下侧生有松树。滑坡体上零星分布着巨大的漂石。滑坡前缘有一条U形泄洪渠，底宽约20m，高约15m，顶宽约30-40m，水流宽1-2m，水深5-30c

20、m，水流速约为1m/s，水量约1m3/s，沟里多漂石、块石。斜坡：整体上斜坡是上陡下缓。在后缘壁坡脚下，有一凸起体，处于滑坡体顶端中部，顶部经纬度为：N: 272132.68，E: 1023247.75，高程：1462.10m。斜坡上出露基岩成灰白色，表面风化成灰黑色，整个出露岩体风化严重，易破碎，主要为泥质粉砂岩。凸起体坡脚向下坡度依次变缓，大体约10-20。向下坡度变缓，正街村五组居民区位于滑坡体中下部缓坡地带，平均坡度10，斜距70-80m，后临排水堰沟从村前通过。滑坡下部是村民菜地和水稻田，平均坡度15，勘查期间部分田里有水。陡坎：滑坡中部和前缘都有陡坎。临泄洪渠，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、凸岸有堆积现象。2.1.2 空间形态姚家山古滑坡后缘高程1462.10m，高差195m，斜距有529m，横向平均长323m，平均坡度22，总面积约0.163km2。滑体空间上呈舌形展布，根据勘查，平均滑体深度约15m。总体积约245.3104m3。属于大型崩滑堆积体中层滑坡。滑坡边界划分主要结合地形地貌和滑坡区裂缝以及村民房屋开裂情况。滑坡后缘边界：位于后缘陡壁与凸起体交界处，呈现鞍部地形，连接两边冲沟。滑坡上游边界（左侧）：从北侧冲沟往下，沿地形上的陡缓交界处至公路S212的77号桩以南约150 m（省道变形边界），再往下到泄洪渠。根据探槽揭示，上

22、部边界处堆积一定厚度的第四纪堆积物，主要由块碎石夹粘土组成，中部边界块碎石土层稍薄，下面有较厚的硬塑-可塑状态的黄褐色粘土层，含一定量的粘土岩块、块碎石等。整个边界上无明显基岩出露。滑坡下游边界（右侧）：从南侧冲沟往下，经过砼砌筑成的圆形封顶水池，到公路上点的经纬度为： 272126，1023301，高程为1299.60m，往下到泄洪渠。边界上无明显基岩出露。边界以南房屋均出现明显裂缝，而以北经过调查，无因滑坡而产生的房屋裂缝，边界较为明显。滑坡前缘边界：到达泄洪渠。根据变形迹象和裂缝方向，结合边界条件推算，古滑坡主滑方向为80。2.2 姚家山1#滑坡姚家山1#滑坡与古滑坡的关系见图3。姚家山

23、1#滑坡位于古滑坡上，系古滑坡体的局部复活，起于凸起体坡脚下的陡缓交界处。整个滑坡成扇状，有斜坡、陡坎等微地貌。斜坡：1#滑坡斜坡坡度相对较缓，以堰沟和公路为分界线，可以分成三段。第一段位于堰沟以上，是大角度斜坡段，主要是荞麦地，平均坡度有25，斜距约120m。第二段在堰沟和公路之间是主要的居民住房区，也是主要的破坏区和威胁区，平均坡度有10，斜距有70-80m，南低北高。第三段位于公路以下，以菜地和水田为主，平均坡度15，斜距约为150m。1#滑坡图3 姚家山1#滑坡地形图陡坎：在河流凹岸处，由于泄洪渠河流浸蚀作用形成陡坎，陡坎坡度约40，高约6-15m，局部发生垮塌。姚家山1#滑坡纵向长约

24、331m，横向平均宽约252m，高差97.5m，平均坡度17，根据钻孔确定若沿着浅层滑动，浅层滑带平均深度为8m，面积0.081km2，体积有71.4104m3，为中型浅层土质滑坡。若沿着基覆界面滑动，平均深度约13m，方量约为105104m3，为大型中层土质滑坡。根据地形地貌和变形迹象确定边界条件。后缘在凸起体坡脚下，下游边界与古滑坡下游边界重合，上游边界到S212公路77号桩（村口上50m），向下到泄洪渠，前缘到泄洪渠，无基岩出露。2.3 滑坡物质组成及结构特征2.3.1 古滑体特征根据钻探、山地工程揭示，姚家山古滑体厚度变化较大，滑体的厚度一般为3.0-31 m左右，滑体为前部相对较薄，

25、中后部相对较厚，在滑坡前缘陡坎前部滑体厚度一般在8.3 m左右。在横向上滑体的厚度相差相对较大，总体上是两侧较薄中部较厚，这与滑坡地形较匹配。姚家山古滑体上极少出露基岩，在出露地，岩石风化程度很高，用锤敲击易碎，属强风化-全风化岩体。姚家山滑坡古滑体物质主要为块碎石土和粉质粘土，滑体中上部以块碎石土为主，下部以粉质粘土为主，滑体表层结构松散，深部滑体较密实。碎块石成份主要为灰白色粉砂岩、泥灰岩，泥岩和页岩，偶见石英晶粒，碎块石大多数为强风化，多数呈碎块状及棱角状,粒径集中在5-10 cm。粉质粘土：黄褐色、红色、浅黑色、深灰色，滑坡中上部呈硬塑可塑状态，下部多呈可塑状态。滑体土的结构较不均匀，

26、土石比在空间上的变化较大，但从地域上看无明显的变化规律，滑体中碎块石含量较少者仅10%左右，碎块石含量较高者可达40%左右，一般含量为15-40%。在垂向上，碎块石含量的变化也较大，有时以块碎石为主，有时以粉质粘土为主，但滑体中碎块石的含量一般也无明显的垂向变化规律。在ZK02附近现场进行了试坑渗水试验，得出滑体土石的透水性很强。A试坑尺寸：25 cm27cm30 cm，试坑滑体土质量约40kg，重度约19.75 kN/m3；并经过50s入渗1000ml，渗透系数K=25.59 m/d。B试坑尺寸：37cm30cm40 cm, 试坑滑体土质量约86kg，重度约19.37 kN /m3；49s入

27、渗1000ml，渗透系数测得 K=15.88m/d。2.3.2 姚家山1#滑坡滑体特征根据钻探、槽探工程揭示，姚家山1#滑坡厚度一般为8.5m左右，在纵向上，滑体为后部相对较薄，中前部相对较厚，滑体最厚部位为I-I剖面中部12m左右，最薄为滑坡前缘3.0m左右。在横向变化与古滑体基本接近，总体上是两侧较薄中部较厚，与滑坡地形较匹配。姚家山1#滑坡物质主要也为块碎石土和粉质粘土，以粉质粘土为主，结构特征与古滑坡无明显差异。2.3.3 滑带特征姚家山古滑坡、1#滑坡滑带土的特征都基本一致，滑带土主要为含砾粉质粘土，呈灰色、浅黄褐色，中上部角砾碎石含量一般10-20%，下部砾石碎石含量较少，局部纯粉

28、质粘土，角砾成分以砂岩、粉砂质泥岩为主含少量泥灰岩。砂岩角砾一般呈碎块状，泥灰岩砾石和石英角砾有一定的磨圆性，表面有磨光痕迹；粉质粘土呈灰色或浅黄色，与上下土体颜色有较大差异，部分钻孔土体有挤压搓揉破碎特征；湿度相对较大，可塑状；粘性普遍较高，常常有滑腻感。滑移带的厚度没明显的差别，一般介于0.3-0.5m之间，平均值为0.4m。2.3.4 滑床特征根据钻孔揭露，姚家山古滑坡滑床主要为侏罗系中统粉砂岩、粉砂质泥岩（J2y）2，受构造影响，岩层产状变化较大，80-10345-73，岩体一般呈薄层-中层状结构，受构造作用，大规模褶皱较发育的影响，岩层产状变化较大，区内岩层表层风化强烈较破碎。从钻探

29、资料显示，古滑坡（ZK01、ZK02、ZK04）滑床基岩岩性主要为红褐色、灰黑色泥岩，厚层-中层状，岩体强度相对较低。姚家山1#滑坡滑体上部滑床为侏罗系中统粉细砂岩、泥岩（J2y）和第四系滑坡堆积层，滑面为堆积层中的软弱结构面。在下部，滑床为古滑体崩滑堆积物、和滑坡堆积物。2.4滑坡水文地质条件2.4.1 地表水特征如4所示，姚家山滑坡区后缘是高大的陡壁，两侧有大型冲沟，地形上呈现上陡下缓，两侧高，中间低的凹状形态，是较好的汇水区。图4 姚家山滑坡地表水情况S212公路内侧有排水沟，排水沟截面成梯形，上宽下窄，上部宽40cm，下部宽30cm，深25-30cm，常年有水，调查期间流量1L/s，流

30、速1m/s，在下雨时或上游水头调整时流量可变。在古滑坡前缘有 U形泄洪渠，其底宽约20m，高约15m，顶宽约30m，水流宽1-2m，水深5-30cm，水流速约为1m/s，水流量约1m3/s，沟里多漂石、块石。S212公路内侧水沟里的水被当地村民引向公路外侧，灌溉农田，引水沟都是人工挖的浅土沟，多处破坏，导致水散流开，加之下部农田蓄水条件不好，至使水在滑坡前缘出现漫流。2008年7月，当地村民李云才通过堰沟给菜地灌水，造成村口陈贵英家突现涌水。2008年8月由于连续暴雨，冲沟中发生大洪流，多处地面出现渗水，之后大部分村民发现房屋都产生了的裂缝，地面也出现开裂。总之这些大小沟与泄洪渠共同构成了滑坡

31、区地表水排泄网络。泄洪渠自南向北流经工作区，为区内地表水、地下水排泄基准面。地下水特征滑坡堆积层孔隙水赋存于滑体之中，滑体的富水性差异较大，根据钻孔地下水位观测资料推测，滑体内地下水不具有统一的地下水位。地下水的主要补给来源是大气降水，大气降水的一部份沿地表和冲沟形成坡面流，汇入泄洪渠；另一部份经地表土体入渗，形成地下水。根据地面调查及钻孔水位观测分析，滑带透水能力差，多数钻孔在钻进过程中当揭穿滑带后出现明显漏水甚至不返水；中上部斜坡、高陡坎也未见地下水渗出现象。在山脊西侧上发现七口水井（汇集地表水，种植烤烟用），每口水井内径3.5m，底到井口3.1m，水深30m，通过访问，这几口水井并不是地

32、下水井，而是汇集下雨时的地表流水来蓄水，为村民种植烟草用。在滑坡上游出边界往上约300m处，有地下水渗出，但在滑坡区内未发现此现象。正街村5组村口原有一口地下水井，因受堰沟水源控制，即堰沟放水时，水井才出现水，但2008年后，对堰沟放水量进行了控制，井中水量即开始变小，到现在表层井水基本已经消失，水井作废。但村口的接水点的水实际是来自于此的。目前，只要堰沟进行灌溉，就有水渗出。在滑坡下游边界往外，有一小型泉点，但已出滑坡边界。在滑坡内没有发现明显地下水。滑体岩土物理力学特征根据勘查，滑体天然重度为19.5-19.8 kN/m3，平均值为19.63 kN/m3；饱和重度为19.67-21.35

33、kN/m3，平均值为20.0 kN/m3；天然孔隙比e0为0.606-0.623，平均值0.615；液性指数IL为0.28-0.35。天然快剪试验抗剪强度：=25.40-28.6，c=17.5-18.2kPa；饱和快剪试验抗剪强度：=19.80-21.4，c=14.9-15.7 kPa。姚家山滑坡滑带土抗剪强度取值：饱和抗剪强度下：粘聚力c的实验室取值8.7 kPa，计算取值11kPa；内摩擦角的实验室取值13.2，计算取值15；天然抗剪强度下：粘聚力c的实验室取值28.3 kPa，计算取值13 kPa；内摩擦角的实验室取值23.4，计算取值17。3 滑坡稳定性计算3.1 稳定性计算原理根据假

34、定条件的不同，工程界和学术界提出了以下几种常用的方法：Fellenius(瑞典条分)法、Bishop(毕肖普)法、Janbu(简布)法、Sarma法、传递系数法等。这些方法从不同的侧面进行了简化假定，因而适用不同的条件和情况。本文根据斜坡特点采用极限平衡法中的传递系数法进行计算。传递系数法就是将滑动土体竖直分成若干个土条，把土条看成是刚体，考虑了条块间的相互作用力，并假定条块剩余下滑力平行于该条块滑面，然后分别求出作用于各个土条上的滑动力矩和抗滑力矩，受力分析见图5。图5 传递系数法（折线型滑面）计算模型 （1） （2） （3） （4） （5） （6） （7） （8） （9）式中：-第块段的剩

35、余下滑力传递至第i+1块段时的传递系数-第i个条块的自重；-第i个条块的下滑力； -第i个条块的抗滑力； -第i条块滑动面倾角；-第i条块地下水线与滑面的夹角（）；-第i条块内聚力（kPa）； -第i条块内摩擦角（）；-第i条块滑面长度（m）； -地震加速度系数，抗震等级级地区取0.2；-渗透压力垂直滑面的分力； -渗透压力平行滑面的分力； -孔隙水压力； -孔隙压力比。3.2 计算模型对姚家山1#滑坡体，勘查布置了两条横剖面三条纵剖面（见附件1、附件2和附件3）。进行稳定性计算时，每个纵剖面按三种潜在滑移面进行计算比较，最终确定滑动面。滑面AB为浅层滑动面，滑面平均深度在8m左右，为新形成的

36、滑带。滑面ACB为沿基覆界面滑动，平均深度在18m左右。滑面ACD为古滑坡的滑面，其平均深度在21 m左右。稳定性计算时每个剖面考虑三种工况，分别是天然工况，暴雨工况和天然+地震工况。其中地震工况计算中，地震峰值加速度取0.2g。各剖面的计算条分图见图6、图7、图8和图9。滑带计算参数如下：天然容重取19.520 kN/m3，饱和容重取20 kN/m3剖面-、-、-潜在滑移面AB在天然工况下c取13kPa，取17；暴雨工况下c取13kPa，取15；天然+地震下c取13 kPa，取17；剖面-、-、-潜在滑移面ACB、ACD在天然工况下c取23.5 kPa，取29.8；暴雨工况下c取21.5 k

37、Pa，取27.8；天然+地震下c取23.5 kPa，取29.8。图6 潜在滑移面计算模型图7 I-I剖面计算条分图图8 II-II剖面计算条分图图9 III-III剖面计算条分图3.3 计算结果与分析根据滑坡危害对象、受灾人数、经济损失、施工难度及工程投资按滑坡防治工程设计与施工技术规范（DZ/T0219-2006）的有关规定，防治工程等级划分为级，抗滑安全系数按表2取。表2 防治工程设计安全系数表滑坡编号类型天然状态 暴雨状态 地震状态古滑坡基覆界面型抗滑动1.081.081.051#滑坡浅层型抗滑动1.081.081.051#滑坡混合型抗滑动1.081.081.05本文采用规范传递系数法，

38、计算上述三个剖面(I-I剖面、II-II剖面和III-III剖面)在三种可能的潜在滑移面下三种工况(自然、暴雨、地震工况)的稳定性状况，计算结果详见表3。计算剖面组合形式天然工况1 暴雨工况2 地震工况3 1-1A-B1.40(稳定)1.04(欠稳定)1.18(稳定)A-C-B2.67(稳定)1.64(稳定)2.28(稳定)A-C-D1.44(稳定)1.08(基本稳定)1.26(稳定)2-2A-B1.39(稳定)1.03(欠稳定)1.17(稳定)A-C-B2.33(稳定)1.48(稳定)1.94(稳定)A-C-D2.14(稳定)1.41(稳定)1.81(稳定)3-3A-B1.22(稳定)1.0

39、3(欠稳定)1.04(欠稳定)A-C-B1.98(稳定)1.72(稳定)1.67(稳定)A-C-D2.16(稳定)1.47(稳定)1.83(稳定)表3 姚家山滑坡不同工况稳定性计算表计算结果表明：在天然工况下姚家山滑坡I-I剖面、II-II剖面、III-III剖面各种组合方式都处于稳定状态；在暴雨工况条件下，欠稳定的组合有：I-I剖面A-B型，II-II剖面A-B型，III-III剖面A-B型；基本稳定的组合有：I-I剖面A-C-D型；在地震工况条件下，欠稳定组合有：III-III剖面A-B型，其余都属于稳定。目前，姚家山滑坡处在遇暴雨或者堰沟灌水时，出现蠕滑变形，表明A-B型处于欠稳定状态，

40、为了检验公路内侧稳定性，对A-E滑面进行稳定性验算。从S212内侧剪出验算成果见表4。表4 姚家山滑坡验算成果计算剖面组合形式稳定性系数 是否稳定1-1A-E1.18 稳定2-2A-E1.16 稳定3-3A-E1.19 稳定验算结果表明姚家山滑坡不会沿S212公路内侧剪出。目前，姚家山滑坡处在遇暴雨或者堰沟灌水时，出现蠕滑变形，表明A-B型处于欠稳定状态，即滑带为浅层滑面AB，与钻孔揭露的8m左右的新滑带一致。3.3.1 滑坡防治滑坡防治是一个系统工程，滑坡防治应坚持“以防为主、防治结合、综合治理”的原则3。滑坡防治工程措施要根据斜坡地段具体的工程地质条件和变形破坏特点以及发展演化阶段，综合考

41、虑各方面影响因素，采取综合治理的措施4。1 改变斜坡几何形态主要有：(1)消减推动滑坡产生区的物质（或以轻材料置换）；(2)增加维持滑坡稳定区的物质（反压马道）；(3)减缓斜坡总坡度。2 排水工程(1)地表排水（将水引出滑动区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）的浅或深排水暗沟；(3)粗颗粒材料构筑成的支撑护坡墙（水文效果）；(4)垂直（小口径）钻孔抽取地下水或自由排水；(5)垂直（大口径）钻孔重力排水；(6)近水平或垂直的排水钻孔；(7)真空排水、虹吸排水、电渗析排水；(8)种植植被排水（蒸腾排水效果）。3 支挡结构物(1)重力式挡土墙；(2)木笼块石墙；

42、(3)被动桩、墩、沉井；(4)原地浇筑混凝土连续墙；(5)有聚合物或金属条或板片等加筋材料的挡土墙（加筋土挡墙）；(6)粗颗粒材料构成的支撑护坡墙；(7)岩石坡面防护网；(8)崩塌落石阻滞或拦截系统（拦截落石的沟槽、堤、栅栏或钢绳网）；(9)预防侵蚀的石块或混凝土块体。4 斜坡内部加强(1)岩石锚固岩石锚固；(2)微型桩；(3)土锚钉；(4)锚索（有或无预应力）；(5)灌浆；(6)块石桩或石灰桩、水泥桩；(7)热处理和冻结；(8)电渗锚固；(9)种植植被（根强的力学效果）。根据姚家山滑坡的特点以及区域地质环境条件，结合考虑上述治理措施的适用范围，该滑坡的治理工程应与植被保护相结合，排水工程与支

43、挡工程相结合的综合防治原则。主要包括：排水工程、植被护坡、坡脚防冲刷、支挡工程。排水工程：在暴雨工况下，坡体处于欠稳定状态，故应尤其注意坡体的排水工程，特别是在暴雨多发期6-9月更应该确保及时排水。可通过设置截排水沟、泄水孔措施，以维持坡体稳定。植被护坡：植被护坡是利用植被涵水固土的原理稳定岩土边坡的一种技术，其深根可起到锚固作用，浅根可起到加固作用，同时降低了坡底的孔隙水压力，控制了土粒流失，并有利于改善并回复被破坏的生态环境5。姚家山滑坡坡体大部分被开垦成梯田，坡面植被破坏严重，建议退耕还林，种植植被，防治水土流失，有利提高坡体稳定性。坡脚防冲刷：坡脚由于受到泄洪渠水流的冲刷以至于多处地方

44、发生坍塌，从而坡体受到牵引产生进一步变形发生，坡脚本为坡体的抗滑段，坡脚受到破坏也会使坡体的稳定性降低，建议对坡脚进行防冲刷设置，有利于坡体的稳定。支挡工程：为了防止坡体的长期蠕动变形，保证省道212公路正常运行和坡上居民的安定生活，可以在省道212下方设置抗滑桩等支挡工程，从而提高坡体的抗滑力和稳定性，使坡体不再发生变形或发生较小变形。防治方案的选择针对目前多种针对滑坡治理的方法，对姚家山滑坡的治理初步拟定了锚杆喷射混凝土、抗滑桩、预应力锚索抗滑桩三种支护方案6。3.3.2.1 锚杆喷射混凝土锚杆喷射混凝土是将拉筋设置在土体内部（采用压力注浆），拉筋全长与土粘结，并在坡面上挂钢筋网喷射混凝土

45、的边坡支护结构。（1）锚杆喷射混凝土的优点：在坡面处理时，局部超、欠挖边坡可进行表面修整，不需要大量刷坡；由于坡面全封闭，消除了水害影响，边坡稳定性较好，软弱夹层避免受侵害；无局部塌方、碎落、冲刷，边沟内很少有堆积物，建成后维护小；喷射混凝土表面具有一定的粗糙度，可以吸收汽车行驶产生的噪音反射，减小车辆行驶的噪音；当边坡大于10 m时，使用该方案经济可靠。（2）锚杆喷射混凝土的主要缺点：是外观粗糙、不平整，工艺所需设备多，机械费用占有很大的比例，需一定的养护期（一般为14d）。（3）适用性：锚杆喷射混凝土主要适用于岩性较差、强度较低、易于风化的岩石边坡；或虽为坚硬岩层，但风化严重、节理发育、易

46、受自然营力影响、导致大面积碎落，以及局部小型崩塌、落石的岩质边坡；或岩质边坡因爆破施工，造成大量超爆、破坏范围深入边坡内部，路堑边坡岩石破碎松散、极易发生落石、崩塌的边坡防护。3.3.2.2 抗滑桩抗滑桩是埋设于滑面上、下岩体中阻止滑体移动的桩形结构物。抗滑桩的作用原理是：作用于桩体上的滑坡推力，一部分由桩体传至桩前滑体，由桩前滑动面向上的抗滑力平衡；另一部分由桩体传至滑动面以下岩体中，因而桩前滑坡推力减小，滑体稳定性提高。即利用埋于滑床中的桩将滑体中未平衡的滑坡推力借桩传递而下作用于桩周的岩土上。（1）抗滑桩能迅速、安全、经济地解决一些比较困难的工程，因此发展较快。它的优点有：抗滑能力大，数

47、量小，在滑坡推力大，滑动面深的情况下，较其他抗滑工程经济、有效；桩位灵活，可以在滑坡中最有利于抗滑的部位，单独使用，也能与其他建筑物配合使用。分排设置时，可将巨大的滑体切割成若干分散的单元体，对滑坡起到分而治之的功效；抗滑桩可以根据弯距沿桩长变化合理布设钢筋，因此较打入的管桩经济；施工方便，设备简单，具有工程速度快，施工质量好，比较安全等优点。施工时可以间隔开挖，不至于引起滑坡条件的恶化，因此对整治通车路线上的滑坡和处在缓慢滑动阶段特别有效；开挖桩孔能校对地质情况，检验和修改原有的设计，使其符合实际。（2）缺点：抗滑桩是大悬臂受力，主要靠滑动面以下的的桩身所受的地基反力来平衡滑坡推力，受力机制

48、不合理，需要的桩长截面大，材料消耗多，工程造价高。（3）适用性：抗滑桩适用于裂隙不太发育、完整性较好的缓倾斜中厚岩体、滑动面较单一倾角较小的滑坡，同时要求有一个明显的滑动面，滑面以下为完整的基岩（或密实的基础）能提供足够的抗力。不适用于软塑体滑坡。3.3.2.3 预应力锚索抗滑桩抗滑桩已是一种很成熟的滑坡加固方法。预应力锚索抗滑桩结构主要由抗滑桩、预应力锚索、锚具等组成。（1）预应力锚索抗滑桩的优点：主动支护、柔性支护、概念明确、经济合理、工程造价低、便于施工；预应力锚索抗滑桩作为一种支挡结构物，技术上具有明显的优越性，通过调整锚索作用点位置，可使得抗滑桩内力分布更合理，从而达到节省工程造价的

49、目的；预应力锚索抗滑桩较普通抗滑桩而言，能承受更大的外力，因此它的应用范围更为广泛；预应力锚索抗滑桩因预应力锚索的约束，使得抗滑桩的变位受到有效的控制，从而使桩前土体强度得到充分发挥。（2）预应力锚索抗滑桩的缺点：预应力锚索抗滑桩作为一种新型支挡结构物，其理论尚不够成熟，计算较复杂，“变位协调法”基于锚索与桩身变位一致，但实际上，地质情况千变万化，施工工艺不尽相同，使得变位计算结果与实际存在较大出入，变位也不一定能很好协调，因此还需进行深入的研究和探讨。（3）预应力锚索抗滑桩适用性：高陡边坡。3.3.3 三种方案的综合论证三种方案均是可行的，无大的技术难题在工程实践中，三种方法均已广泛应用于边

50、坡支护中, 均为较理想的边坡支护施工方法。但是各方法有其自身的优缺点。其优缺点见上文三种方案简介，结合本工程特点从经济、安全、技术等多方面考虑可采取抗滑桩支护方案。4 抗滑桩设计4.1 设计依据1、普格县城姚家山滑坡勘查报告2、滑坡防治工程勘察规范(DZ/T0218-2006)3、建筑抗震设计规范(GB/50011-2001(2008版)4、铁路路基支挡结构设计规范(TB10025-2006)5、砌体结构设计规范（GB50003-2001)6、滑坡防治工程设计与施工技术规范(DZ/T0219-2006)4.2 设计标准工程安全使用年限：50年；灾害体防治工程安全等级标准：二级；地震作用：抗震设

51、防烈度为度，设计基本地震加速度值为0.20g，地震动反应谱特征周期为0.4s，设计地震分组为第二组；结构重要性系数：0=1.0。4.3 基本假设及设计工况4.3.1 抗滑桩设计的基本假定（1）作用在抗滑桩上的外力包括：滑坡推力、受荷段地层（滑体）抗力、锚固段地层抗力、桩侧摩阻力和粘着力以及桩底应力等。这些力均为分布力。（2）滑坡推力作用于滑面以上部分的桩背上，可假定与滑面平行。通常假定每根桩所承受的滑坡推力等于桩矩（中至中）范围之内的滑坡推力。对于液性指数较大、刚度较小和密实度不均匀的塑性滑体，其靠近滑面的滑动速度较大，而滑体表层的滑动速度则较小，滑坡推力分布图形可假定为三角形分布。（3）抗滑

52、桩截面大，桩周面积大，桩与地层的摩阻力、粘着力必然也大，由此产生的平衡弯矩显然有利，但其计算复杂，所以一般不予考虑。（4）抗滑桩的基底应力，主要是由自重引起的。而桩侧摩阻力、粘着力又抵消了大部分自重。实测资料表明，桩底应力一般相当小，为简化计算，通常忽略不计，而对整个设计影响不大。4.3.2 基本荷载作用在坡体上的基本荷载有：坡体自重，公路排水沟和堰沟水和降雨入渗形成的地下水静压力，不考虑人类活动外加荷载。滑体自重：天然状态下，地下水位以上按天然重度计算，地下水位以下按饱和重度考虑，暴雨情况时按三分之一饱水情况计算。地震工况下考虑地震加速度为0.2 g，水平地震系数取0.05。4.3.3 计算

53、工况的确定根据滑坡防治工程设计与施工技术规范（DZ/T0219-2006），计算工况分为三种：工况I（天然状态）：自重；工况II（暴雨状态）：自重+暴雨；工况III（地震状态）：自重+地震。根据滑坡危害对象、受灾人数、经济损失、施工难度及工程投资按滑坡防治工程设计与施工技术规范（DZ/T0219-2006）的有关规定，防治工程等级为级，抗滑安全系数按表5取。表5 防治工程设计安全系数表滑坡编号系数类型 I安全系数 II安全系数 III安全系数古滑坡基覆界面型抗滑动1.081.081.051#滑坡浅层型抗滑动1.081.081.051#滑坡混合型抗滑动1.081.081.054.3.4 滑坡推力

54、滑坡推力的计算参照成都兴蜀勘察基础工程公司的相关计算及结论，主要针对A-B滑面进行，具体结果见表6。表6 滑面各剖面滑坡推力结果表剖面桩后滑坡推力/ 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 桩的设计4.4.1 桩（群）的平面布置、拟定桩间距、桩位初步对该滑坡I-I剖面A-B型，II-II剖面A-B型，III-III剖面A-B型分别设计A、B、C三种类型的抗滑桩。按照滑坡防治工程设计与施工技术规范中对抗滑桩构造的要求，桩均采取C30混凝土，纵筋采用II级钢HRB335，箍筋采

55、用I级钢HPB235。其相关参数按表7取。表7 三种类型的抗滑桩参数单位：m桩型桩形桩总长嵌入深度截面尺寸（宽高）桩间距桩底支承条件A方桩15.5006.500235自由约束B方桩16.5007.500235自由约束C方桩17.5008.500235自由约束4.4.2 确定桩的计算深度、选定地基系数根据规范DZ/T0219-2006中系数与滑床岩体性质的关系，当滑床为硬塑-半硬塑的砂粘土、碎石土或风化破碎成土状的粘性软质岩层石，选用M法7进行桩的计算。抗滑桩土质地基系数的选取对桩的稳定性有利的系数。在水平方向m取10000 kPa/m2；水平方向m0取15000 kPa/m2。4.4.3 桩的

56、计算与性质判断4.4.3.1 A型桩计算由勘察资料可得桩后滑坡推力为：1121.97 kN/m，桩前抗体不计桩前抗力。A型桩总长：15.5000m；嵌入深度：6.5000m；截面形状：方桩；桩型：桩高：3.00m；桩宽：2.000m；桩底支承条件：自由。滑面以上的桩受力按照悬臂桩8计算，锚固段按照M法计算，推力按三角形分布。桩后剩余下滑力水平分力：1121.97cos9=1108.160 kN/m；桩后剩余抗滑力水平分力：0.000 kN/m 计算时滑坡推力安全系数取1.000。按M法对A型桩进行桩型判断有：当h2.5，属刚性桩； 当h2.5，属弹性桩；为桩的变形系数，以m-1计 （10）桩的

57、截面惯性矩I=ba3/12 m为地基系数随深度而变化的比列系数，取10000 kPa/m2E可以按照C30混凝土的强度来计算，取3.0104mm2经过计算=0.1859，桩为刚性桩。4.4.3.2 B型桩计算由勘察资料可得桩后滑坡推力为：1676.16 kN/m，桩前抗体不计桩前抗力。B型桩总长：16.5000m；嵌入深度：7.5000m；截面形状：方桩；桩型：桩高：3.00m；桩宽：2.000m；桩底支承条件：自由。滑面以上的桩受力按照悬臂桩8计算，锚固段按照M法计算，推力按三角形分布。桩后剩余下滑力水平分力：1676.16cos10=1650.700kN/m；桩后剩余抗滑力水平分力：0.0

58、00 kN/m 计算时滑坡推力安全系数取1.000按M法对A型桩进行桩型判断有：当h2.5，属刚性桩； 当h2.5，属弹性桩；为桩的变形系数，以m-1计 桩的截面惯性矩I=ba3/12 m为地基系数随深度而变化的比列系数，取10000 kPa/m2E可以按照C30混凝土的强度来计算，取3.0104mm2经过计算=0.1859，桩为刚性桩4.4.3.3 C型桩计算由勘察资料可得桩后滑坡推力为：1716.32 kN/m，桩前抗体不计桩前抗力。B型桩总长：17.5000m；嵌入深度：8.5000m；截面形状：方桩；桩型：桩高：3.00m；桩宽：2.000m；桩底支承条件：自由。滑面以上的桩受力按照悬

59、臂桩8计算，锚固段按照M法计算，推力按三角形分布。桩后剩余下滑力水平分力：1716.16cos15=1657.840kN/m；桩后剩余抗滑力水平分力：0.000 kN/m 计算时滑坡推力安全系数取1.000按M法对A型桩进行桩型判断有：当h2.5，属刚性桩； 当h2.5，属弹性桩；为桩的变形系数，以m-1计 桩的截面惯性矩I=ba3/12 地基系数的比列系数m随深度而变化，取10000 kPa/m2E可以按照C30混凝土的强度来计算，取3.0104mm2经过计算=0.1859，桩为刚性桩。4.4.3.4 桩性质判断综上所述，可知A、B、C三种抗滑桩均采用M法计算桩的内力、位移和地基反力。4.4

60、.4 桩的内力、位移和地基反力计算4.4.4.1 A型桩内力、位移和地基反力计算滑坡推力作用情况：桩身所受推力计算，桩身内力计算。桩身所受推力计算，桩后：上部推力取0.000kN/m，下部推力取1108.16052/9=1231.289kN/m； 桩前推力取0.000 kN/m，桩前下部推力取0.000 kN/m 桩身内力计算，受荷段按照悬臂桩计算，令桩顶到计算截面的距离为x，截面所受的剪力为 （11）截面所受的弯矩为 （12） 当x=9，可以求得受荷段最大弯矩16622.400 kNm 受荷段最大剪力Qx=9=-5540.800kN利用M法计算锚固段的内力：滑面至旋转中心的距离 （13）式中