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1、PAGE 湖北省 溇水谢家岭滑坡坡治理设计专题题报告中国水电顾顾问集团团中南勘勘测设计计研究院院2007年年11月总工程师:设计总工程程师:专业总工程程师:校核:编写:目 录TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc1843056471. 概述述 PAGEREF _Toc184305647 h 1 HYPERLINK l _Toc1843056481.1 滑滑坡概况况 PAGEREF _Toc184305648 h 1 HYPERLINK l _Toc1843056491.2 设设计范围围 PAGEREF _Toc184305649 h 1 HYPERLINK l _To

2、c1843056501.3 依依据资料料 PAGEREF _Toc184305650 h 2 HYPERLINK l _Toc1843056511.4 主要规规程规范范 PAGEREF _Toc184305651 h 2 HYPERLINK l _Toc1843056522. 设计计基本资资料 PAGEREF _Toc184305652 h 2 HYPERLINK l _Toc1843056532.1 边边坡分级级与安全全系数 PAGEREF _Toc184305653 h 22 HYPERLINK l _Toc1843056542.2 地地震烈度度 PAGEREF _Toc184305654

3、 h 3 HYPERLINK l _Toc1843056552.3 气气象特征征 PAGEREF _Toc184305655 h 3 HYPERLINK l _Toc1843056562.4 地地质条件件 PAGEREF _Toc184305656 h 3 HYPERLINK l _Toc1843056573. 边坡坡稳定分分析 PAGEREF _Toc184305657 h 5 HYPERLINK l _Toc1843056583.1 典典型断面面选取 PAGEREF _Toc184305658 h 55 HYPERLINK l _Toc1843056593.2计算算参数 PAGEREF _

4、Toc184305659 h 77 HYPERLINK l _Toc1843056603.2.11 地质质专业建建议参数数 PAGEREF _Toc184305660 h 7 HYPERLINK l _Toc1843056613.2.22 参数数反演计计算 PAGEREF _Toc184305661 h 7 HYPERLINK l _Toc1843056623.3 稳稳定性计计算 PAGEREF _Toc184305662 h 111 HYPERLINK l _Toc1843056634. 边坡坡排水设设计 PAGEREF _Toc184305663 h 144 HYPERLINK l _To

5、c1843056645. 边坡坡加固方方案 PAGEREF _Toc184305664 h 155 HYPERLINK l _Toc1843056655.1压脚脚护坡方方案 PAGEREF _Toc184305665 h 155 HYPERLINK l _Toc1843056665.2 抗抗滑桩方方案 PAGEREF _Toc184305666 h 155 HYPERLINK l _Toc1843056675.2.11 抗滑滑桩的布布置 PAGEREF _Toc184305667 h 166 HYPERLINK l _Toc1843056685.2.22 抗滑滑桩的构构造 PAGEREF _T

6、oc184305668 h 177 HYPERLINK l _Toc1843056695.2.33 抗滑滑桩推力力的计算算 PAGEREF _Toc184305669 h 17 HYPERLINK l _Toc1843056705.2.44 抗滑滑桩稳定定性及地地基承载载力计算算 PAGEREF _Toc184305670 h 20 HYPERLINK l _Toc1843056715.2.55 抗滑滑桩配筋筋计算 PAGEREF _Toc184305671 h 221 HYPERLINK l _Toc1843056725.2.66 抗滑滑桩方案案工程量量 PAGEREF _Toc184305

7、672 h 23 HYPERLINK l _Toc1843056735.3 格格构锚固固方案 PAGEREF _Toc184305673 h 224 HYPERLINK l _Toc1843056745.3.11 锚索索的布置置 PAGEREF _Toc184305674 h 24 HYPERLINK l _Toc1843056755.3.22 格构构设计 PAGEREF _Toc184305675 h 225 HYPERLINK l _Toc1843056765.3.33 格构构方案工工程量 PAGEREF _Toc184305676 h 225 HYPERLINK l _Toc184305

8、6775.4 加加固方案案比选 PAGEREF _Toc184305677 h 225 HYPERLINK l _Toc1843056786. 滑坡坡防治监监测 PAGEREF _Toc184305678 h 266 HYPERLINK l _Toc1843056796.1施工工期监测测 PAGEREF _Toc184305679 h 27 HYPERLINK l _Toc1843056806.2完建建期监测测 PAGEREF _Toc184305680 h 27 HYPERLINK l _Toc1843056816.3 滑滑坡防治治监测方方法 PAGEREF _Toc184305681 h

9、277 HYPERLINK l _Toc1843056827. 施工工组织设设计 PAGEREF _Toc184305682 h 288 HYPERLINK l _Toc1843056838. 施工工技术要要求 PAGEREF _Toc184305683 h 288 HYPERLINK l _Toc1843056848.1压脚脚护坡 PAGEREF _Toc184305684 h 228 HYPERLINK l _Toc1843056858.2抗滑滑桩及锚锚索 PAGEREF _Toc184305685 h 288 HYPERLINK l _Toc1843056869. 结论论与建议议 PAG

10、EREF _Toc184305686 h 29 HYPERLINK l _Toc1843056879.1 主主要结论论 PAGEREF _Toc184305687 h 29 HYPERLINK l _Toc1843056889.2 建建议 PAGEREF _Toc184305688 h 300PAGE 521.概述1.1 滑滑坡概况况谢家岭滑坡坡位于江江坪河坝坝址下游游右岸约约3kmm处,滑坡体体后缘自自然坡度度1740左右,前前缘为江江坪河原原炸药库库(该炸炸药库由由业主选选址,并并委托其其它单位位设计),滑坡上上游为一一条冲沟沟,冲沟沟有常年年性流水水,流量量约为310ll/s,冲沟沟中地

11、形形相对平平缓,地地形坡度度约为20左右。冲冲沟上游游紧邻瓦瓦屋台边边形岩体体,滑坡坡体地形形地貌见见图1.11-1。滑坡堆积体体前缘堆堆渣高程程为3300m,已塌塌滑后缘缘高程为为3900m,滑滑坡上部部已开裂裂高程约约5000m;前前缘宽约约901000m,已塌塌滑及堆堆渣面积积约56630mm2,体积积约31004m3,已开开裂滑体体纵长约约3000m,面面积约12104m2,体积积约80104m3。滑坡体体原始地地形上呈呈椅状,主主滑方向向为N600W。滑坡体体已塌滑滑周界比比较清晰晰,后缘以以高程3390mm庄稼地地平台作作为边界界,上下下游两侧侧主要以以冲沟为为界。后后缘上部部边坡

12、高高程4220m4400m、4800m5000m左右右发育有有两级平平台,综综合地形形坡度2025左右,最最大宽度度达2110m。图1.1-1 谢家岭岭滑坡地地形地貌貌图1.2 设设计范围围设计范围包包括:谢谢家岭滑滑坡体及及其周边边影响范范围的安全稳稳定分析析及治理理设计。1.3 依依据资料料治理设计主主要依据据以下资资料进行行:1) 滑坡坡体及其其临近区区域(滑坡体体外围1100mm)1:10000地形图图;2) 滑坡坡体区域域地质平平面图及及沿主滑滑或主变变形方向向典型剖剖面图;3) 滑坡坡体区岩岩土体物物理力学学参数;4) 滑坡坡体区域域初步监监测成果果。1.4 主主要规程程规范DL5

13、188020003 水电电枢纽工工程等级级划分及及设计安安全标准准DL/T 53553-220066 水电电水利工工程边坡坡设计规规范DZ/T002199-20006 滑坡坡防治工工程设计计与施工工技术规规范GB503330 建筑筑边坡工工程设计计技术规规范DL/T550577-19998 水工混混凝土结结构设计计规范DL/T550733-20000 水工建建筑物抗抗震设计计规范DL50777-119977 水工建建筑物荷荷载设计计规范DL/T551766-20003 水电工工程预应应力锚固固设计规规范GB50008620001 锚杆杆喷射混混凝土支支护技术术规范DL/T55088819999

14、 水电电水利工工程量计计算规定定设计过程中中,参考考了长江三三峡工程程库区滑滑坡防治治工程设设计与施施工技术术规则等等资料。2.设计基基本资料料2.1 边边坡分级级与安全全系数谢家岭滑坡坡体位于于江坪河河水电站站下游约约3km处,位位于下游游淋溪河河水库库库,滑坡坡体下侧侧为公路,控控制着左左岸能往往坝址区区的交通通。据边边坡所处处位置、边边坡重要要性和失失事后的的危害程程度,按按照DL/T53353-20006水电电水利工工程边坡坡设计规规范,按B类水库边坡级边坡设计,地震基本烈度6度,边坡抗滑稳定安全系数标准见表2.1-1。表2.1-1抗滑滑稳定安安全系数数标准设计工况作 用 组 合稳定安

15、全系 数持久设计工工况(1) 自自重+正常地地下水位位水压力力+加固力力1.155短暂设计工工况(2) 自自重+暴雨(可能的的泄流雾雾化雨)地下水水位水压压力+加固力力1.100偶然设计工工况(3) 自自重+正常地地下水位位水压力力+地震作作用+加固力力1.055备 注1) 正常常地下水水:根据坡坡面出水水情况,结结合降雨雨、地质质条件推推测地下下水位线线。2)暴雨地地下水:滑坡区区位于典典型的暴暴雨区,按按汛期水水暴雨时地地下水位位抬升高高至滑面面以上224mm计算。2.2 地地震烈度度滑坡区基本本地震烈烈度小于于6度,本工工程抗震震设防类类别为乙乙类。边边坡防治治设防烈烈度为6度,地震水水

16、平加速速度取00.055g。2.3 气气象特征征溇水流域属属副热带带季风气气候区,雨雨量充沛沛,气候候温和,四四季分明明。该流流域在夏夏季既受受西风带带天气系系统的控控制,也也受副热热带系统统的影响响,有时时受两类类系统的的共同作作用,锋锋面活动动显著,气气旋经过过频繁,是是长江流流域著名名的暴雨雨区之一一。鹤峰气象站站及滑坡坡附近走走马坪气气象站气气象特征征值统计计见表22.31。表2.31 鹤峰、走走马坪气气象站气气象要素素统计表表项 目单位鹤 峰走马坪备 注多年平均降降水量mm1684.51871.1历年最大11d降水量量mm277.88265.66多年平均蒸蒸发量mm1000.5921

17、.88多年平均气气温15.412.2历年极端最最高气温温40.0 29.7 历年极端最最低气温温-10.11-5.6多年平均相相对湿度度%81 83 多年平均风风速m/s0.6 历年最大风风速/风向m/s14.0 ENNE16.0/ENEE走马坪实测测最大118.00m/s无风向向记录2.4 地地质条件件滑坡体下伏伏基岩地地层为震震旦系上上统灯影影组至寒寒武系下下统沧浪浪铺组,灯影组(Zbdnn)为灰岩岩、泥灰灰岩;筇筇竹寺组组(1q)为页岩岩;沧浪浪铺组(1c)为兰灰灰色泥灰灰岩、页页岩及泥泥质灰岩岩。基岩岩产状为N020W,SW2030,倾向向上游,上游冲沟与岩层走向组合,构成顺向坡。滑坡

18、区断裂构造发育,受断裂切割,山体显得较为破碎、单薄,且岩性较软弱,易于风化。滑坡体为松松散的碎碎(块)石石夹土,滑滑床岩层层为强风化化的炭质质页岩,为为相对隔隔水层,地地表大气气降水易易于下渗渗并易于于储存在在滑坡体体内,因因此,滑带易易于饱水水。图2.4-1 滑带岩岩芯(19.5m24.5m)照片1图2.4-2 滑带岩岩芯(24.5m32.5m)照片2谢家岭滑坡坡体岩土土力学参参数建议议值见表表2.44-1。表2.4-1 谢家岭岭滑坡体体岩土力力学参数数建议值值类 型岩体风化程程度容重(KNN/m33)抗剪强度变形模量(E0)饱和抗压强强度允许承载强强 度泊桑比天然饱和fc(MPaa)GPa

19、MPaMPa残坡积及崩崩塌堆积积层(Qedll、Qcoll)21240.380.040.01550.341L1-1、1c3、Zbdnn3+44泥灰岩岩、薄层层灰岩全风化23250.450.550.050.350.110.34强风化25.5260.600.70.200.42410200120.3弱风化26.526.80.700.90.700.85840500340.271q炭质质页岩全风化23250.450.550.050.350.34强风化25.5260.500.60.100.211010.34弱风化26.526.80.600.80.500.636253002.5330.283. 边坡坡稳定分

20、分析2007年年7月溇水水流域连连降暴雨雨,7月1日25日,江江坪河工工程区累累计降雨雨量超过过4355mm,仅仅7月22日25日四天天,降雨雨量高达达2744mm。溇溇水水位位上涨较较快,坝坝址最大大流量达达18000m33/s(20007年7月22日8时)。谢谢家岭滑滑坡为明明显沿土土石分界界面的滑滑坡,由由于连降降暴雨,致致使地下下水位抬抬升,岩岩土体含含水量已已处于饱饱和,从从而引起起前缘失失稳,坡坡体高程程3900m至5000m发现现多组裂裂缝。3.1 典典型断面面选取谢家岭滑坡坡平面上上呈“宝瓶”状,前前缘窄,后后缘宽,上上下游冲冲沟切割割,冲沟沟内基岩岩出露,滑滑坡基本本沿土石石

21、分界线线滑动,变变形范围围清晰。前前缘宽度度901000m,后缘缘宽度200左右,滑滑带为中中间厚两两翼薄,参参考DZ/T02219-20006滑坡坡防治工工程设计计与施工工技术规规范,沿沿主滑方方向中部部选一条条地质剖剖面作为为计算典典型剖面面进行计计算,滑滑坡体形形态及剖剖面位置置见图3.11-1,计算算选用典典型剖面面见图3.11-2。滑坡体计算算纵剖面面上布置置3个钻孔孔,基本本可控制制整个滑滑带。图3.1-1 谢家岭岭滑坡平平面图图3.1-1 谢家岭岭滑坡工工程地质质纵剖面面图3.2计算算参数3.2.11 地质专专业建议议参数根据滑坡体体岩土体体的性状状及前期期勘探成成果,地地质专业

22、业建议值值如表22.4-1。3.2.22参数反反演计算算本滑坡为土土质滑坡坡,由于于连降暴暴雨、前前缘边坡坡开挖过过陡等综综合因素素至使前前缘失稳稳。滑坡坡体的成成分、结结构及性性状复杂杂,均一一性差。因因此,在在地质专专业建议议值的基基础上,进进行岩(土)体力学学参数的的反演计计算,论论证地质质参数的的合理性性并进行行修正。底底滑面采采用地质质专业推推测的底底滑面,由由于滑坡坡已经失失稳,按按原地形形剖面进行行反演分分析时,安安全系数数取0.9981.00;按滑滑坡后的的地形进进行反演演分析时时,由于于目前所所测水位位为枯水水期水位位,基本本影响不不到滑面面;前缘缘失稳后后,坡形形再造,前前

23、缘较为为平缓,起起到一定定的压脚脚作用,鉴鉴于以上上两方面面的考虑虑,安全全系数取取1.0001.03。根据计算过过程及经经验判断断,地质质专业建建议值中中残坡积积及崩塌塌堆积层层,粘聚聚力0.004MPPa偏高,根根据计算算过程分分析,取取0.0027MPa较为合合适。a) 整体体稳定性性计算前缘失稳后后,坡面面形成多多组张拉拉性裂缝缝,后缘缘最高裂裂缝开展展至高程程5000m左右,说说明边坡坡整体都都在变形形,整体的的安全裕裕度不高高。 根据钻钻孔资料料显示,基基岩以上上第四系系堆积物物性状明明显较差差,可判判断边坡坡整体滑滑移变形形为第四四系堆积积物沿土土石分界界线滑动动。根据据推测滑滑

24、面形状状,采用用折线形形滑面,计计算参数数取内摩摩擦角为25.5,粘聚聚力取27kkPa,容重重为地质质专业建建议值,局局部利用用程序搜搜索进行行计算,滑面形形状见图图3.22-1,计计算算法法采用Morrgennsteern-priice法,计算算安全系系数为1.0026。滑坡后后缘高程程为5000m左右,与与坡面裂裂发育高高程基本本一致。图3.2-1 滑坡整体体稳定计计算图b) 失稳稳前稳定定计算目前前缘已已经失稳稳,剪出出口为人人工开挖挖边坡,滑滑面形状状呈典型型的圆弧弧型滑移移。因此此滑动模模式选择择圆弧形形滑面,指指定滑弧弧出入口口范围,进进行搜索索。计算算参数取取内磨擦擦角为25.

25、5,粘聚聚力取27kkPa,容重重为地质质专业建建议值,计计算方采采用简化化Bisshopp法,边边坡稳定定系数为为0.9998,滑弧弧形状及及搜索指指定的滑滑弧出入入口范围围见图3.22-2。图3.2-2 滑坡前前缘稳定定计算图图滑弧最高点点高程为为3922.5mm,与边边坡前缘缘实际滑滑塌高程程3900.000m大致相相同。由由此可判判断在强强降水情情况下,局局部隙水水压力增增大或在在水的软软化作用用下边坡坡前缘即即有可能能失稳。同同时亦可可验证参参数选取取是较为为符合实实际情况况的。c) 参数数敏感性性分析为验证岩土土体力学学性质的的合理情情及合理理取值范范围,进进行敏感感性分析析,敏感

26、感性分析析按整体体稳定计计算,计计算断面面及滑面面见图3.22-1,计算算方法采采用Morrgennsteern-priice法。参数基准准为内磨磨擦角为为25.5,粘聚聚力取27kkPa。敏感感性分析析成果见见表3.22-1。安全系系数Fos关系见见图3.2-3,安全全系数Fosc关系见见图3.2-4。表3.2-1 岩(土土)体力力学参数数敏感性性分析成成果表 ()c (kPPa)24.600 24.833 25.055 25.288 25.500 25.722 25.944 26.166 26.388 25.9220.98550.99331.00221.01001.01991.02771.

27、03661.04441.053326.1990.98660.99551.00331.01221.02111.02991.03881.04661.055526.4660.98880.99771.00551.01441.02221.03111.03991.04881.056626.7330.99000.99881.00771.01661.02441.03221.04111.05001.058827.0000.99111.00001.00881.01771.02661.03441.04331.05111.060027.2770.99331.00221.01001.01991.02771.03661.

28、04441.05331.061127.5440.99551.00331.01221.02111.02991.03881.04661.05551.063327.8110.99661.00551.01331.02221.03111.03991.04881.05661.065528.0880.99881.00771.01551.02441.03221.04111.04991.05881.0677图3.2-3 敏敏感性分分析Fos关系图图图3.2-4 敏敏感性分分析Fosc关系图图敏感性分析析结论:(1)安全全系数FFos与与滑裂面面凝聚力C和内摩摩擦角均与呈呈正相关关;(2)滑裂裂面抗剪剪强度指指标

29、中,内内摩擦角角对滑体体稳定性性影响较较凝聚力C大。内内摩擦角角的正切切值每提提高1%,安安全系数数Foss提高约0.000733;凝聚力C每提高高1%,安安全系数数Foss仅提高0.000166左右。d) 参数数选取 由于滑坡坡滑带厚厚度在223m左左右,边边坡安全全系对粘粘聚力不不如对内内磨擦角角值敏感感,因此此可基本本确定取取c值为27kkPa,对应应安全系系数在1.0001.003时内磨磨擦角为为24.8325.61。根据据前缘稳稳定计算算情况,取取内磨擦擦角为25.50,相应应f值为0.4477,滑带带容重按按地质专专业建议议值选取取。3.3 稳稳定性计计算由于滑坡前前缘已经经失稳,

30、局部坡比较陡,稳定状态相对较差,坡体前缘挖沿公路砌筑2m高混凝土挡墙,挡墙内侧设置高5m的钢筋石笼护坡脚,然后按坡比1:1.75石渣回填修坡(局部需清挖),每20m高设置一道2m宽的马道,坡面采用植被护坡,修坡后典型断面见图3.3-1。边坡稳定计算参数见表3.3-1。图3.3-1 修坡后后典型断断面图表3.3-1 稳定计计算参数数表岩(土)体体参 数残坡积及崩崩塌堆积积层强风化带石 渣计算参数湿容重 (kNN/m33)21.023.019.0饱和容重(kN/m3)24.025.021.0C (kPaa )27.050.05.0 ( )25.526.633.0说明:强风风化带参参数取高高值。勘察

31、地下水水位枯水水期低于于滑面,由由于没有有监测资资料,溇水流流域暴雨雨强度较较大,最大日日降水量量达2733mm/d。本滑坡坡体上下下游均有有冲沟发发育,地地下水排排泄条件件较好,坡坡外补给给少,滑坡周周边设置置截水沟沟,滑坡坡体地水水下位主主要受降降水补给给。基于于以上条条件假定定,滑坡坡土体暴暴雨季节节空隙占占10%,强降水水致使水水面抬升升至推测滑面面以上22.733m,较勘勘测水位位抬升了了67m。计算分别采采用圆弧弧形滑面面及折线线形滑面面进行搜搜索相应应稳定系系数见表表3.33-2,滑面面形状分分别见图图3.33-24。地下水参数数:按地下下水位在在土石分分界面上上2.773m。地

32、震作用参参数:地地震水平平加速度度取0.005g,地震震重要性性系数取取1.0,地震震综合作作用系数数取0.225,地震震作用于于土条重重心处,水水平加速速度分布布按矩形形分布。表3.3-2 稳定计计算结果果表工况及滑面面类型安全系数目标安全系系数剩余下滑力力(kN/m)持久设计工工况折线形滑面面1.06881.152724圆弧形滑面面1.11441.15/短暂设计工工况折线形滑面面1.02881.102452圆弧形滑面面1.09661.10/偶然设计工工况折线形滑面面1.03991.05223圆弧形滑面面1.08221.05/图3.3-2 持持久设计计工况计计算结果果简图图3.3-3短暂设计

33、计工况计计算结果果简图图3.3-4偶然设计计工况计计算结果果简图结论: 本滑坡坡为土质质滑坡,滑滑裂面沿沿土石分分界面的的折线形形滑面在在各工况况下计算算的安全全系数均均为最低低,折线线形滑裂裂面为边边坡控制制滑裂面面,且与与边坡上上不同高高程多组组拉裂缝缝的特征征相符;圆弧形形滑裂面面多为局局部滑面面,安全全系数偏偏高,不不作为控控制性滑滑面。坡脚压脚脚起到良良好效果果,使边边坡的稳稳定系数数在持久久工况下下由1.0026提高至至1.0068,但尚达不不到设计计目标值值,因此此除了压压脚处理理措施外外尚需增增加其它它加固措措施。持久设计计工况为为边坡加加固力的的控制工工况,最最大剩余余下滑力

34、力为27724kkN/mm。4. 边坡坡排水设设计由于上游侧侧冲沟存存在,坡坡体内地地下水在在降水后后能迅速速排泄,枯枯水期地地下水位位线相对对较低,基基本不影影响滑面面,因此此谢家岭岭滑坡排排水措施施主要考考虑坡面面排水。通通过设置置坡面排排水沟,将将地表水水引至上上游冲沟沟。外围围截水沟沟应设置置在滑坡坡体或老老滑坡后后缘最远远处裂缝缝5m以外的的稳定斜斜坡面上上,平面上上依地形形而定。沟沟底比降降无特殊殊要求,以以顺利排排除拦截截地表水水为原则则。坡面面高程每每隔30左右设设置一道道排水沟沟,同时时可采用用“人”字形排排水沟连连系上下下两级排排水沟,在在坡面形形成排水水沟网。排水工程设设

35、计应在在滑坡防防治总体体方案基基础上,结结合工程程地质、地地下水及及降雨条条件,研研究地表表排水、地地下排水水及其二二者相结结合方案案。边坡坡排水量量可按20年一遇遇降雨强强度和泄泄洪雾雨雨强度综综合比较较进行排排水量设设计。综合考虑本本滑坡特特点,排排水流量量强度按按雾雨强强度为99.255mm/h计算。地地表排水水工程设设计频率率、地表表水汇流流量计算算可根据据中国水水利科学学院水文文研究所所小汇水水面积设设计流量量公式计计算。计计算公式式为: 式6.11-1式中 Qp设计频率率地表水水汇流量量(m3/s); Sp设计降雨雨雨强(mm/h); 流域汇流流时间(h); 径流系数数,建议议值0

36、.8;n 降雨强度度衰减系系数; F 汇水面积积(km2)。 周边截水沟沟汇水面面积约为为200000mm2,流量量为0.0041mm3/s,排排水沟汇汇水面积积按50000m22计,流流量为00.011m3/s。地表排水工工程水力力设计,应应首先对对排水系系统各主主、支沟沟段控制制的汇流流面积进进行分割割计算,并并根据设设计降雨雨强度、校校核标准准分别计计算各主主、支沟沟段汇流流量和输输水量,在在此基础础上确定定排水沟沟断面或或校核已已有排水水沟过流流能力。排排水沟过过流量计计算公式式为:式中 Q过流量量(m3/s); R水力半半径(m); i水力坡坡降(); A过流断断面面积积(m2) ;

37、 C流速系系数(m/ss)经计算周边边截水沟沟净截面面积为800mmm8800mmm,坡坡面排水水沟净截截面积为为500mmm5500mmm。5. 边坡坡加固方方案根据滑坡体体或变形形形体的的地形地地质情况况,治理理设计除除了要求求作好坡坡面防护护以外,还还应着重重研究以以下加固固方案,并并进行经经济比选选:压脚护护坡方案案;抗滑桩桩方案;格构锚锚固方案案。5.1压脚脚护坡方方案由于谢家岭岭滑坡体体前缘局局部已经经失稳,失失稳后局局部稳定定状态较较差,必必须进行行清理,方方可实施施其它加加回措施施。坡体体前缘挖挖沿公路砌砌筑2m高混凝凝土挡墙墙,挡墙墙内侧设设置高5m的钢筋筋石笼护护坡脚,然后

38、按按坡比1:11.755石渣回回填修坡坡(局部需需清挖),每20m高设置置一道2m宽的马马道,坡坡面采用用植被护护坡或喷喷混凝土土护坡,即即压脚方方案,该该方案较较为经济济合理,江江坪河水水电站边边坡开挖挖石渣料料丰富,不不需单独独开采,尚尚可解决决弃渣问问题。但但由于地地形限制制,堆渣渣压脚后后尚无法法达到边边坡稳定定设计值值,还需需研究其其它加固固措施。5.2 抗抗滑桩方方案谢家岭滑坡坡为第四四系堆积积物滑坡坡,滑面面基本沿沿土石分分界面,滑滑带及边边界条件件清晰,下下盘岩石石为炭质质灰岩及及泥灰岩岩,强风风化层厚厚度不大大,采用用刚度较较大的抗抗滑桩加加固边坡坡,具有有较高的的可靠性性,

39、为改改善抗滑滑桩的受受力状态态,桩顶顶可布置置一束20000kNN级的预预应力锚锚索。5.2.11抗滑桩桩的布置置抗滑桩一般般布置于于滑坡体体厚度较较薄、推推力较小小,且嵌嵌岩段地地基强度度较高地地段。滑滑坡堆力力作用下下属于压压弯构件件。谢家家岭滑坡坡属于散散体结构构,抗滑桩桩布置宜宜布置于于一条直直线,抗抗滑桩间间距不宜宜过大,根根据边坡坡剩余下下滑力情情况,在边坡坡中下部部布置10根抗滑滑桩,抗滑桩桩截面22.5mm3.7m,桩间距8m(中对中),桩顶顶布置一一束20000kNN级的预预应力锚锚索,俯俯倾角10。桩体体长度包包括受荷荷段和锚锚固段,桩桩顶可以以略低于于地面。锚锚固长度度取

40、决于于两个方方面:1) 下盘盘岩(土)体的性性状,下下部基岩岩为泥灰灰岩、薄薄层灰岩岩,岩体体较为完完整,但但由于岩岩体强度度及弹模模不高,软软化系数数低,桩桩体锚固固度不宜宜过短,以以防在桩桩底形成成新的滑滑动面,桩桩底计算算时按铰铰支承处处理。2)抗滑桩桩属于被被动支护护,桩顶顶设置预预应力锚锚索,为保证证抗滑桩桩与锚索索联合受受力,抗滑桩桩支护后后变形体体变形不不能过大大。预应应力锚索索采用高高强低松松驰钢绞绞线,70%的屈服服强度张张拉伸长长率为2.55%,屈服服强度伸伸长率为为3.55%,因此桩桩顶最大大位移不不宜超过过0.33m。参参考SJGG05-96深圳圳地区建建筑深基基坑技术

41、术规范等等相关资资料桩顶顶位移一一般控制制在0.001htt(htt为抗滑滑桩的全全长),当周周边建筑筑物对抗抗滑桩变变形较敏敏感时,则则控制在在0.0005hht,结合本本工程的的具体情情况,桩桩顶变形形控制在在0.0005hht。综合考考虑,桩嵌固段段长度约约为桩长长的1/3。滑桩布置见见图5.2-12,抗滑滑桩几何何参数见见表5.2-1。表5.2-1 抗滑桩桩参数表表抗滑桩编号号桩顶高程(m)推滑底滑面面高程(m)嵌固段长(m)桩长(m)KHZ1383.000365.55712.57730.000KHZ2384.000365.44812.48831.000KHZ3386.000365.8

42、8612.83333.000KHZ4389.000366.44412.42235.000KHZ5390.000367.33512.35535.000KHZ6391.550368.77212.22235.000KHZ7393.550370.66212.12235.000KHZ8395.000372.66812.68835.000KHZ9395.000374.77713.77734.000KHZ100395.000376.88813.89932.000KHZ111395.000379.00415.04431.000图5.2-1 抗滑桩桩布置平平面图图5.2-2 抗滑桩桩布置剖剖面图5.2.22 抗

43、滑桩桩的构造造为保护环境境,桩顶顶宜埋置置于地面面以下0.55m1m,桩顶顶部采用用粘土回回填至坡坡面,并并夯实。桩桩身混凝凝土可采采用C30普通混混凝土。水水泥宜采采用普通通硅酸盐盐水泥,可可根据施施工时变变形体变变形情况况,适当当添加早早强剂。纵纵向受拉拉钢筋应应采用级以上上的带肋肋钢筋。纵纵向受拉拉钢筋直直径应大大于166mm。净净距应在在1202500mm之之间,配配筋困难难时可适适当减少少,但不不得小于于60mmm。如如用束筋筋时,每每束不多多于3根。如如配置单单排钢筋筋有困难难时,可可设置2排或3排,排排距1880mmm。钢筋筋笼的混混凝土保保护层应应大于550mmm。5.2.33

44、抗滑桩桩推力的的计算依照平面刚刚体极限限平衡法法计算滑滑坡达到到设计稳稳定系数数时所需需的支护护力,作作用于抗抗滑桩上上。 持久工工况滑坡坡剩余下下滑力达达27244kN/m,由于于滑坡推推力基本本平行于于底滑面面,按底底滑面倾倾角为26计其水水平力分分量为224277kN/m,桩体体截面巨巨大,竖竖向力分分量一般般对桩体体受力有有利,忽忽略不计计。由于于滑坡体体为碎石石土,滑滑坡推力力按三角角形分布布计算。4) 抗滑滑桩内力力计算抗滑桩受荷荷段桩身身内力应应根据滑滑坡推力力和阻力力计算,嵌嵌固段桩桩身内力力根据滑滑面处的的弯矩和和剪力按按文克尔尔地基计计算。抗抗滑桩嵌嵌固段地地基水平平抗力系

45、系数按下下式计算算:式5.2-1式中: 嵌固段段地基系系数,kN/m3;地基系数数随深度度变化的的比例系系数; 与岩土土特性有有关的参参数; 抗滑桩桩桩前滑滑体厚度度,m;嵌固段底底端距滑滑面深度度,m。地基系数与与滑床岩岩体性质质相关,可可概括为为下列情情况:K法:地地基系数数为常数数K,即n=0。滑滑床为较较完整的的岩质和和硬粘土土层。m法:地地基系数数随深度度呈线性性增加,即n=1,K=my。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。 C法:K值随深深度为外外凸的抛抛物线,0nn1。本工程下盘盘岩体为为强风化化或弱风风化基岩岩,按k法进行行计算,由由于底滑滑面沿土土石分

46、界界面,前前缘无能能够提供供抗力土土体,按按悬臂桩桩计算。参照DL/T-553533-20006水电电水利边边坡设计计规范及DZ/T0219-2006滑坡防治工程设计与施工技术规范,抗滑地基系数K的取值:0.25106 kPa/m。根据抗滑桩桩的变形形系数判判断抗滑滑桩属于于刚性桩桩还是弹弹性桩,按按以下计计算式判判断:抗滑桩嵌固固段的极极限承载载能力与与桩的弹弹性模量量、截面面惯性矩矩和地基基系数相相关。在在进行内内力计算算时,须须判定抗抗滑桩属属刚性桩桩还是弹弹性桩,以以选取适适当的内内力计算算公式。判判定式如如下:按“K”法法计算,桩的变形系数为(m-1):式5.2-2式中:K地基系系数

47、(kN/m3),0.2251106kN/m3;Bp桩正正面计算算宽度(m),矩形形桩Bp=B+1,本工程程抗滑桩桩取3.5m;E桩的弹弹性模量(kPa),C30混凝土土,取3.001007kPaa;I 桩的的截面惯惯性矩(m4),10.55mm4;判别条件:当h21.00,属刚性性桩;当h21.00,属弹性性桩。=0.1162当抗滑桩嵌嵌固段长长度大于于6.117m时,即即按弹性性桩计算算,本工工程所设设计抗滑滑桩嵌固固段长度度一般为为1012m,均按按弹性桩桩计算。桩身内力可可按下式式计算:式5.2-3式中:KZ抗滑桩的弹弹性刚度度矩阵;KT滑坡面以下下土体的的弹性刚刚度矩阵阵;KT0滑坡面

48、以下下土体的的初始弹弹性刚度度矩阵;抗滑桩的位位移矩阵阵;p抗滑桩的荷荷载矩阵阵。 桩桩顶最大大变形为为1122mm,满满足桩顶顶位移1175mmm的要要求,计计算结果果见表4.22-2及图5.2-3。表5.2-2 抗滑桩桩内力计计算表点号距顶距离(m)弯矩(kNNm)剪力(kNN)位移(mmm)土反力(kkPa)10.00 00-112021.31 -955.11221882.9322-106.16032.31 -27866.74411732.5855-101.64043.32 -44244.29991498.3688-97.11054.33 -57833.13361180.2811-92.

49、556065.34 -67788.6004778.3325-87.999076.35 -73266.055292.4499-83.441087.36 -73400.8226-277.1977-78.88098.37 -67388.2882-930.7633-74.1160109.38 -54333.7668-16688.1998-69.55101110.399 -33422.6334-24899.5003-64.88301211.400 -380.23-33944.6777-60.11501312.411 3538.0977-43833.7222-55.44701413.422 8496.99

50、-54566.6336-50.8801514.433 145811.1003-66133.422-46.11501615.444 218755.0884-78544.0773-41.55501716.444 304633.5994-91788.5998-37.00301817.455 404311.2666-105886.999-32.6601918.466 518622.7554-120779.2253-28.3302019.477 648422.7115-136555.3385-24.11702120.488 794555.7889-153115.3387-20.22502221.499

51、957866.6333-170559.2258-16.55802322.500 1138441.3305-184119.5584-13.223-16455.8882423.500 1268008.3383-81633.4775-10.226-25655.5332524.500 1307774.3305-330.2388-7.699-19233.3882625.500 1279885.88365435.1633-5.544-13833.9552726.500 1203331.44779489.65-3.788-945.18992827.500 1093448.1188121755.9116-2.

52、4-601.17882928.500 962411.8998138111.0449-1.377-343.34443029.500 819177.2997146788.9772-0.655-161.41223130.500 670133.6002150255.7888-0.188-44.11223231.500 519433.9006150577.2770.0820.26613332.500 369366.1552149377.80030.1743.6223433.500 220744.6884147900.22270.1537.79983534.500 7341.6955146966.1007

53、0.0614.53333635.000 07341.695500图5.2-3 抗滑桩桩内力计计算简图图5.2.44 抗滑桩桩稳定性性及地基基承载力力计算抗滑桩的稳稳定性与与嵌固段段长度、桩桩间距、桩桩截面宽宽度,以以及滑床床岩土体体强度有有关,由由于岩体体为三向向受力状状态,其其抗压强强度较双双向受压压有所提提高,参参考铁道道部第二二勘测设设计研究究院科学学技术研研究所抗抗滑桩设设计与计计算参考考资料,桩桩身作用用于围岩岩的侧向向应力,其其容许值值按下式式计算:嵌固段围围岩最大大侧向压压力值(MPa);K 根据岩岩层构造造在水平平方向的的岩石容容许容许许承载力力换算系系数,取取0.51.0;C

54、 折减系系数,根根据岩石石的裂隙隙、风化化及软化化程度,取0.30.5;R 岩石单单轴抗压压强度极极限强度度,(MMPa)。根据岩石力力学试验验,试块块饱和抗抗压加度度平均值值为1020MMPa,嵌固段段为强风风化及弱弱风化层层,取15MMPa,构造造发育,K值取0.5,C值取0.4,3MPa。 计算算结果表表明,抗抗滑桩最最大侧向向压应力力为2.557Mppa,满足足基础应应力要求求。5.2.55 抗滑桩桩配筋计计算 抗滑桩配配筋根据据抗滑桩桩内力按按DL/T50057-19998水工混混凝土结结构设计计规范配筋计计算,抗抗滑桩桩桩顶变形形按桩长长的0.55%控制。矩形抗滑桩桩纵向受受拉钢筋

55、筋配置数数量应根根据弯矩矩图分段段确定,其其截面积积按如下下公式计计算:式5.2.5-1或式5.2.5-22S、S计算系系数由下下式给定定:式5.2.5-33式5.2.5-44式5.2.5-11式中 AS纵向受拉拉钢筋截截面面积积(mm2); M 抗滑桩设设计弯矩矩(Nmm); fy受拉钢筋筋抗拉强强度设计计值(N/mmm2); fcm砼弯曲抗抗压强度度设计值值(N/mmm2); h0抗滑桩截截面有效效高度(mmm); b 抗滑桩截截面宽度度(mmm); K1抗滑桩受受弯强度度设计安安全系数数,取1.2。 矩形抗滑桩桩应进行行斜截面面抗剪强强度验算算,以确确定箍筋筋的配置置,可按按如下公公式计

56、算算:式5.2.5-66且要求满足足条件式5.2.5-77式中 V抗滑桩设设计剪力力(N); VCS抗滑桩斜斜截面上上砼和箍箍筋受剪剪承载力力(N); fc砼轴心抗抗压设计计强度值值(N/mmm2); fyv箍筋抗拉拉设计强强度设计计值(N/mmm2),取值值不大于于3100N/mmm2; h0抗滑桩截截面有效效高度(mmm); b 抗滑桩截截面宽度度(mmm); ASV配置在同同一截面面内箍筋筋的全部部截面面面积(mmm); s抗滑桩箍箍筋间距距(mmm); K2抗滑桩斜斜截面受受剪强度度设计安安全系数数,取1.3。 表5.2-3 抗滑桩桩配筋计计算表点号距顶距离(m)面侧纵筋(mm2)背侧

57、纵筋(mm2)箍筋(mmm2)10.0018500018500057221.3118500018500057232.3118500018500057243.3218500018500057254.3318500018500057265.3418500018500057276.3518500018500057287.3618500018500057298.37185000185000572109.381850001850005721110.3991850001850005721211.4001850001850005721312.4111850001850005721413.4221850001

58、850005721514.4331850001850005721615.4441850001850005721716.4441850002329775721817.4551850003103665721918.4661850004012775722019.4771850005075116522120.4881850006313558942221.49918500077569911482322.50018500094367713462423.50018500010706625722524.50018500011106645722625.50018500010824445722726.500185

59、00010064495722827.5001850009009665722928.5001850007798116753029.5001850006526888013130.5001850005256228523231.5001850004019228563332.5001850002830338393433.5001850001850008183534.5001850001850008043635.000185000185000572说明:箍筋筋间距2200mmm。5.2.66 抗滑桩桩方案工工程量 抗滑桩桩方案与与压脚护护坡方案案工程量量见表5.22-4。表5.2-4 主要要工程量量项目单

60、位工程量备注压脚护坡土方明挖m37400钢筋石笼基基础、坡坡面腐质质土清挖挖钢筋石笼m33600回填石渣m3197877抗滑桩及锚锚索抗滑桩竖井井开挖m34439混凝土C330m33386桩身混凝土土护壁混凝土土C155m3999护壁及锁口口钢筋制安t326.669主要受力筋筋采用 级钢,箍箍筋及构构造筋采采用级钢。2000kkN预应力力锚索(粘结式)束10长度50mm60mm2000kkN预应力力锚索(无粘结结式)束1长度50mm60m,监测测锚索截(排)水水沟土石方槽挖挖m32764混凝土C220m31024坡面平整地表裂缝封封闭、局局部平整整项1为减少耕作作地表水水入渗,建建议坡面面农作

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