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38/42滑坡整治工程中文摘要滑坡是指在一定的地形条件下,由于破坏力学平衡的各种自然的或人为的因素的影响,山坡上的不稳定土(岩)在重力作用下,沿着山坡内部某一软弱面作整体的,缓慢的,间歇性的滑动的变形现象。它是严重的自然灾害之一,常常中断交通、摧毁厂矿、阻塞河道、掩埋村镇,给人民的生命财产造成巨大损失.同时,它又是一种工程地质灾害,其发生和发展既受制于地质条件和自然力的作用,也受到人类活动的显著影响.本文以位于甘肃省河口地区原兰青铁路DK+138处左边山坡的滑坡为例,主要对滑坡的整治工程进行了研究及支挡建筑物的设计,具体进行了以下工作:(1)介绍我国滑坡的地域分布特征和滑坡发生的时间特征。(2)通过对滑坡形成条件及影响因素的详细分析进一步阐述了滑坡整治原则与措施。(3)以甘肃省河口地区原兰青铁路DK+138处左侧山坡的滑坡为例进行滑坡支挡工程重力式挡土墙和抗滑桩设计。(4)详细说明挡土墙和抗滑桩的施工工艺。关键词:滑坡;滑坡推力;抗滑挡土墙;抗滑桩Landslide-treatingengineeringAbstractLandslideisacertainterrainconditions,duetodestructionofmechanicalbalanceofvariousnaturalorman—madefactors,onthehillside,unstablesoil(rock)undertheactionofgravity,alongthehillsideinaweaksurfaceinteriorasawhole,slow,intermittentslidingdeformationphenomenon.Itisoneofthemostseriousnaturalcalamities,ofteninterruptingtraffic,destroyfactoriesandmines,blockingtheriver,buryingvillagesandtowns,topeople’slivesandpropertycausedhugelosses.Atthesametime,itisakindofgeologicaldisaster,anditsdevelopmentisrestrictedbygeologicalconditionsandnaturalforces,butalsoaffectedbyhumanactivitiesinfluence.Inthispaper,GansuprovinceislocatedintheestuaryareaoftheoriginalLanqingrailwayDK+138leftslopelandslideasanexample,mainlyonthelandsliderenovationprojectwasstudiedandtheretainingstructuredesign,specificallyforthefollowingwork:(1)Introducedthecharacteristicsofregionaldistributionoflandslideandlandslideoccurrencetimefeatureinourcountry.(2)Throughtothelandslideformationconditionsandinfluencingfactorsofdetailedanalysisfurtherelaboratestheprinciplesandmeasuresofthelandslidetreatment。(3)ToGansuprovinceriveroriginalLanqingrailwayDK+138leftslopelandslideLandslideretainingengineeringgravityretainingwallandanti—slidepiledesign.(4)Adetaileddescriptionoftheretainingwallandanti-slidepileconstructiontechnology。Keywords:landslide;landslidethrust;retainingwall;anti—slidepile;目录TOC\o"1-3”\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc326960605”第一章绪论 PAGEREF_Toc326960605\h1HYPERLINK\l"_Toc326960606”第一节我国滑坡分布的时空特征ﻩPAGEREF_Toc326960606\h1HYPERLINK\l”_Toc326960607”一、我国滑坡的空间分布特征 PAGEREF_Toc326960607\h1HYPERLINK\l"_Toc326960608”二、我国滑坡的时间分布特征ﻩPAGEREF_Toc326960608\h2HYPERLINK\l”_Toc326960609”第二节滑坡的灾害性及防治意义ﻩPAGEREF_Toc326960609\h3HYPERLINK\l"_Toc326960610”一、滑坡的灾害性 PAGEREF_Toc326960610\h3HYPERLINK\l”_Toc326960611"二、防止滑坡的意义 PAGEREF_Toc326960611\h4HYPERLINK第一节滑坡ﻩPAGEREF_Toc326960613\h5HYPERLINK\l”_Toc326960614"一、基本概念 PAGEREF_Toc326960614\h5HYPERLINK\l”_Toc326960615”二、滑坡发生和发展的条件及主要影响因素 PAGEREF_Toc326960615\h5HYPERLINK三、滑坡的分类ﻩPAGEREF_Toc326960616\h6HYPERLINK一、滑坡的预防ﻩPAGEREF_Toc326960619\h7HYPERLINK\l"_Toc326960620"二、滑坡的防治原则 PAGEREF_Toc326960620\h8HYPERLINK\l"_Toc326960621”三、滑坡的防治措施 PAGEREF_Toc326960621\h8第一节ﻩ工点资料ﻩPAGEREF_Toc326960623\h10HYPERLINK\l”_Toc326960624”第二节ﻩ抗滑挡土墙的设计 PAGEREF_Toc326960624\h11HYPERLINK一、抗滑挡土墙设计的一般规定 PAGEREF_Toc326960625\h11HYPERLINK\l"_Toc326960626”二、挡土墙的设计 PAGEREF_Toc326960626\h13HYPERLINK\l"_Toc326960627”三、墙面尺寸检算 PAGEREF_Toc326960627\h17HYPERLINK\l"_Toc326960628”第三节ﻩ抗滑桩的设计ﻩPAGEREF_Toc326960628\h19HYPERLINK\l"_Toc326960629”一、抗滑桩ﻩPAGEREF_Toc326960629\h19HYPERLINK\l”_Toc326960630"二、抗滑桩设计的一般规定ﻩPAGEREF_Toc326960630\h20HYPERLINK\l”_Toc326960631”三、抗滑桩的设计 PAGEREF_Toc326960631\h21HYPERLINK\l”_Toc326960632"四、强度校核 PAGEREF_Toc326960632\h27HYPERLINK第一节 挡土墙的施工 PAGEREF_Toc326960634\h29HYPERLINK\l”_Toc326960635”一、基坑及挖基 PAGEREF_Toc326960635\h29HYPERLINK\l"_Toc326960636"二、材料ﻩPAGEREF_Toc326960636\h29HYPERLINK\l"_Toc326960637”三、砌筑 PAGEREF_Toc326960637\h31HYPERLINK\l”_Toc326960638"四、勾缝 PAGEREF_Toc326960638\h32HYPERLINK\l”_Toc326960639"第二节抗滑桩的施工 PAGEREF_Toc326960639\h32HYPERLINK\l”_Toc326960640”第三节挡土墙与抗滑桩的比较ﻩPAGEREF_Toc326960640\h33HYPERLINK\l"_Toc326960641"结论ﻩPAGEREF_Toc326960641\h34HYPERLINK\l"_Toc326960642”致谢ﻩPAGEREF_Toc326960642\h35HYPERLINK\l"_Toc326960643"参考文献ﻩPAGEREF_Toc326960643\h36第一章绪论第一节我国滑坡分布的时空特征一、我国滑坡的空间分布特征我国滑坡地域分布概况我国是世界上发生滑坡较多的国家之一,但在国土上的分布却极不均衡。大致以大兴安岭一太行山一巫山一雪峰山为界,东部滑坡分布较为稀疏,西部较为密集,而秦岭一川西一滇西山地为极密集区。秦岭一川西一滇西山地为极密集区。我国各省(自治区、直辖市)中,滑坡灾害频率最高的是四川省,约占全国同类灾害的25%,其次是陕西、云南、甘肃、青海、贵州等省。我国的地势特征与滑坡分布关系众所周知,我国的地势特征中有两点最为突出:(1)中国地形呈现东低西高的特点,呈三级阶梯状分布:第一阶梯,是大兴安岭、太行山、四川、贵州以东的地区。这一地区地形以平原、丘陵为主。第二阶梯,是内蒙古高原、黄土高原、云贵高原和新疆。这一地区以山地为主。第三阶梯,青藏高原。这一地区海拔很高,平均海拔4000多米地势特点西高东低呈阶梯状分布。(2)我国自北向南有三条近东西向延伸的山脉,为别为北部的天山——阴山,中部的昆仑山——秦岭,南部的南岭。其中秦岭是划分我国南方与北方的重要地理界线.对照我国滑坡的地域分布可以看出,我国的滑坡主要分布在第二阶梯上,尤其是在秦岭以南,统观全国的地形形态可知,第二阶梯的秦岭以南至山脉众多,相对起伏很大,地形最为崎岖.我国的气候特征与滑坡分布的关系。我国地域辽阔,南北跨度大,具有热带、亚热带和温带等多种热量带。这是形成我国气候类型复杂多样性的主要基础原因.我国位于世界最大的大陆——亚欧大陆的东部,同时又滨临世界最大的大洋——太平洋,海陆热力差异突出,对我国气候产生了深刻的影响。从东南沿海往西北内陆,气候的大陆性特征特征逐渐增加,依次出现湿润、半湿润、半干旱、干旱的气候区,这是我国西北地区特别干旱,植被稀疏的根本原因之一。同时,我国是世界上季风气候最发达的区域之一。冬季受亚洲高压的控制,盛行寒冷、干燥的偏北离陆风,夏季则受西北太平洋副热带高压的控制,盛行由海上来的潮湿温暖的偏南气流,温湿多雨。以上因素构成了我国气候总的分布趋势,而复杂的地形作用则使各地的局地气候都有各自的特征。一方面,地形对低层气流有屏障左作用,阻滞水分和热量的重新分配,改变了水热的分布。另一方面,水热状况随地形海拔的变化,形成气候的垂直变化,使山顶和山麓的气候有显著的不同.我国一系列的东西走向的山脉,成为了气候的水平分界线。例如秦岭山脉是我国气候上的重要分界线,冬季,它削弱了北方冷空气的南下,使秦岭北侧和南侧气候有显著差异。又如,南岭也是我国气候的一条重要界线,冬季南下的冷空气受阻于北坡。特别要提到青藏高原对我国气候有着极其深刻的影响作用,它对大气环流的阻挡作用对我国的气候起着很大的影响,青藏高原平均海拔4000米,已处在高空西风带上,在冬季,由于它的存在,西风气流分为南北两支,北支形成高压脊,南支形成低压槽。两支西风气流绕过高原后在东侧汇合,从而影响我国东部的天气气候。通过以上地势地形特点、大地构造区划、气候分布特点三个方面分析,可知我国滑坡的分布大多数在四川、云南、贵州、甘肃东南部、陕西南部、广东、广西山地等地区,这些地区地形崎岖,切割严重,地质构造复杂,雨量丰富,为滑坡的形成和发生提供了充分的条件.此外,滑坡发生的多寡也与人类工程活动的强度和频率有关,上述地区恰恰是人类活动较多的地区,“工程滑坡"的数量也相当可观。我国的西部广大地区,虽然有许多发育的地槽褶皱带,但地处高原,地形相对高差较小,降水稀少,所以滑坡数量较少。二、我国滑坡的时间分布特征我国尤其是东部地区是典型的季风性气候,全年降水量在各月的分配必然有一定的规律性,因而通过分析一年的降水量的不均衡分配来探讨滑坡发生的时间特点是具有一定意义的。由于各个地区自然条件的差异,降雨量最多的月份和雨季降水量在全年的降水量所占的比例也不尽相同.黄河流域属于典型的大陆气候,全年7月雨量最大,6、7、8三个月的降水量占全年的60%,但在黄土高原,9月雨量多与6月,7、8、9三个月市降雨量最多的月份且其降雨量占全年的65%。甚至更高。华南地区一般有两个高峰,主高峰在5、6月间,次高峰在8月间,其中南岭山地则以降雨量较多。云南各地5月雨量比4月大3~10倍,10月雨量比11月大3~10倍,5月到10月六个月的降水量大致比11月到4月旱季的降水量要大9倍.可知,不同地区雨季的起止时间不同,这自然会影响到各个地区集中降雨而诱发的滑坡即其发生时间。第二节滑坡的灾害性及防治意义滑坡是山体斜坡的一种自然或人为变形现象。当他威胁到人类的生存环境,甚至造成人员伤亡或财产损失时,就是一种灾害.它能够中断交通,阻塞河道,摧毁长矿,掩埋村庄,因此被公认为是一种严重的自然灾害.一、滑坡的灾害性有关滑坡事件举例(1)1970年1月云南通海地震时,极震区内(Ò度区)曲江右岸高大2曲江间昆阳群板岩破碎带内连片崩滑,该处岩体结构破碎、裂隙发育,更由于附近曾大爆破施工,加剧了岩体的破碎程度,地震时最大的崩塌体100万m3(3)1970年通海地震时,极震区内与发震断层平行的一条谷内,两侧山坡发生大面积剥落.山坡为澄江砂岩构成,受断层带的切割本已极为破碎,震后碎石填满了整个山谷。(2)1974年云南昭通发生地震,极震区内手扒崖发生了巨大的滑坡,崖顶高出河谷800m,由二叠系厚层灰岩构成,岩体内发育有与坡面走向接近的一组节理面,地震时岩体顺层向河谷中塌落,堵塞河道形成堰塞湖。(4)1999年重庆武隆山由于铁矿违规过度开采致山体出现裂缝,发生滑坡,滑坡体宽是600米,上百万立方米。山体滑坡造成26人死亡,78人下落不明。(5)1994年11月22日,甘肃黑台发生大面积滑坡,摧毁砖窑一座、农电线450米、房屋2间,国道309线85米长路面被埋,经济损失100万元。(6)2002年1月13日,甘肃黑台灌区焦家崖头(距焦家桥头800米处)突发滑坡,造成4人死亡.(7)2005年10月1日,甘肃焦家崖头山体再次发生滑坡,滑体冲进一电石厂,致使1人死亡,26间房屋倒塌,交通中断,造成经济损失51万元。(8)2006年3月30日甘肃,黑台盐集村附近发生滑坡,一座活性炭厂和数百米的通信光缆被摧毁,损失180多万元。(9)2011陕西省西安市灞桥区白鹿塬北坡发生山体滑坡,导致瑞丰空心砖厂和奇安雁塔陶瓷公司部分车间被压塌,二十名工人被埋,塌方造成了10万立方米的山体垮塌。由以上事例表明滑坡的灾害性主要体现正在以下几个方面:中断交通运输。危害工厂安全生产。破坏矿山开采.破坏水利水电建设.破坏城镇坏境。摧毁村庄农田。造成其他次生灾害如引发泥石流、堰塞湖等等。二、防止滑坡的意义滑坡灾害已涉及到国名经济和个人生活的各个领域.由于其数量大、分布广、发生频繁,所造成的经济损失是巨大的。出经济问题外,滑坡灾害具有政治和社会影响。因此滑坡的防治具有明显的政治意义、经济意义和社会意义。可以说防灾、减灾就是保证和促进国民经济的发展。第二章滑坡及其防治第一节滑坡一、基本概念滑坡的含义是在一定的地形条件下,由于破坏力学平衡的各种自然的或人为的因素的影响,山坡上的不稳定土(岩)在重力作用下,沿着山坡内部某一软弱面作整体的,缓慢的,间歇性的滑动的变形现象称为“滑坡”。二、滑坡发生和发展的条件及主要影响因素(一)地形条件(1)容易汇集地面水和地下水的周围为高山的山间缓坡地段。(2)容易受水冲刷和淘蚀的山区河流凹岸地段,黄土地区高阶地前缓斜坡的坡脚,易受水侵蚀,土的强度被降低的地段。(二)地质和水文地质条件(1)山坡地层的岩,土具有能渗水的和聚水的结构。(2)山坡地层有倾向于临空面的软弱面层(带)。若上述各种软弱面层(带)容易带水,而山坡的土方和旁侧有有丰富的地下水补给,则更容易促进滑坡的形成和发展。(三)气候条件(1)在降水较多,雨季持续时间长的地区的滑坡地段,山坡土体潮湿软化,容重增大,强度软弱,同时使地下水增多,容易促进滑坡活动。(2)在干旱和半干旱地区的滑坡地段,如为粘土或粘土质岩石地层容易风化干裂,一旦暴雨,裂隙冲水,就可能发生滑坡.(四)水的作用(1)地面水和地下水渗入滑坡体,润湿滑面后,滑带土就被软化.若在土体或岩体的裂缝中充水,则产生静水压力,当裂隙水与地下渗流连通时,又将产生动水压力和上浮力,均能促进滑坡下滑.(2)当滑坡的前缘为江河、湖、海或者水库的岸坡,经常受水流的冲刷和破浪的侵袭,切割滑坡前缘,削弱了滑体前部的支撑部分,易引起滑坡.(3)地下水的水量增多流速增大时,即加剧对滑带岩土的潜蚀作用,水质变化可能会降低滑带岩土的力学性能,助长滑体下滑。(五)人为活动的作用及其他

(1)在滑体的上中部主滑部分增加荷载,或在滑体的下部抗滑部分切坡,都能促进滑坡下滑。(2)破坏山坡地表覆盖层及其天然植被,促进滑坡体加速风化,地表水易于渗入.或不适当地向滑体渗水,都可能促进滑体活动。(3)震动作用是山坡沿途的结构松散,粘结强度降低,震波的水平加速度有可能增大滑坡推力,往往易于发生崩塌性滑坡。三、滑坡的分类(一)按组成滑体的物质分类(1)粘性土滑坡。(2)黄土滑坡。(3)堆填土滑坡。(4)破碎岩石滑坡。(5)岩石滑坡.(二)按主滑面成因类型分类(1)层面滑坡。(2)构造面滑坡。(3)接触面滑坡。(4)同生面滑坡。(三)按滑体规模和厚度分类(1)特大型滑坡(巨厚层滑坡)厚度>50m。(2)大型滑坡(厚层滑坡)厚度20~50m。(3)中型滑坡(中厚层滑坡)厚度6~20m。(4)小型滑坡(浅层滑坡)厚度<6m。四、滑坡的发展过程滑坡的发生通常分为三个阶段:一是酝酿阶段或蠕动变形阶段。首先山坡上部出现裂缝,接着裂缝下侧的土体发生缓慢位移,每月仅数厘米。这一阶段历时较长,有的达数年、数十年甚至上百年,常常伴随出现各种异常现象,如地下水增多、山坡坡脚土体变形,以及出现震感和响声等。二是突变阶段或剧烈滑动阶段。当软弱岩层被完全剪断,滑动面或滑动带形成之后,位移速度加快,一般每小时数米至数百米,有时可达数千米,在少数情况下甚至发生急剧快速的滑动。在突变之前,常见泉水变浊,坡脚局部坍塌或掉落土块。三是残余变形或渐趋稳定阶段。这是在突变阶段之后发生的,位移速度减慢,各块间变形逐步停止,滑带在压密下排水而固结,地表无裂缝、沉陷发生,最后完全稳定下来。也有的科学工作者将滑坡的发生划分为六个或四个阶段,对于最后两个阶段(剧烈滑坡和稳定压密),不同的划分大同小异,主要差别在于对蠕动变形阶段的划分。划分四个阶段的人把蠕动变形阶段分为蠕动挤压和滑动两个阶段,在蠕动挤压阶段,滑体只有蠕动变形并受到挤压,没有明显移动,而滑动阶段滑体已有明显位移,滑体上裂缝纵横交错,滑舌出水并发生坍塌。第二节滑坡的预防及防治一、滑坡的预防(一)建立地质灾害监测预警系统工程。建立专业人员与群测群防相结合的监测队伍,对重要的地质灾害点建立专业队伍为主的监测网点,对其它地质灾害点建立群测群防为主、并与专业队伍指导和定期巡查相结合的监测网点,通过专业监测系统、群测群防监测系统、信息系统实现对山区地质灾害的适时监控,为政府和有关部门防治地质灾害,保护人民生命财产安全,防灾减灾的决策和实施提供科学依据和技术支撑.ﻫ(二)建立山区地质灾害专家分析制度.某个滑坡体发生险情后,由地方政府地质灾害防治工作指挥部召集地灾及相关专家召开会商会,分析监测预警系统所采集的信息,判断滑坡体所处状态及预警级别,估算涌浪影响范围,形成会商意见,供当地政府决策参考。(三)确定预警信息的发布部门、规范预警信息的发布形式.《中华人民共和国突发事件应对法》规定:可以预警的自然灾害、事故灾难或者公共卫生事件即将发生或者发生的可能性增大时,县级以上地方各级人民政府应当根据有关法律、行政法规和国务院规定的权限和程序,发布相应级别的警报,决定并宣布有关地区进入预警期,同时向上一级人民政府报告,必要时可以越级上报,并向当地驻军和可能受到危害的毗邻或者相关地区的人民政府通报。因而,预警信息应当由当地政府以正规形式明确发出,各部门根据当地政府发布的预警级别采取相应的措施。ﻫ(四)建立联动机制,山体滑坡的防灾救灾工作,涉及监测、预警、处置、救灾等方方面面,需要各单位、各部门各司其职,密切配合,只有在当地政府的统一领导下,各有关单位整体联动、主动作为、积极应对,才能最大限度地避免或减少山体滑坡造成的损失。二、滑坡的防治原则滑坡防治,应以及早治理,一次根治,不留后患为原则。对于性质较简单、规模较小的中小型滑坡,无论勘查、设计和施工,一般都比较简易,务必做到彻底防治。对于性质较复杂、规模较大,但不致发生急剧变形而产生灾害性危害的滑坡,可在滑坡定性后作出妥善的防治规划,进行分期治理,并注意观测每期工程的效果,作为下一步处理办法的根据。对于施工和运营中心发现的滑坡,应在查明原因和掌握充分资料的基础上,作出饶避、治理方案或局部移动线路与防治措施相结合的方案等全面比较后决定取舍,在取舍中要注意尽量利用既有的工程建筑物,不可轻易废弃。对于运营线路上可能发生急剧变形的滑坡,将使铁路行车受到严重威胁时,应急速采取便于快速施工的有效措施,预防其造成灾害。三、滑坡的防治措施防止滑坡的目的在于消除其危害。依据滑坡的防治原则,能避开应尽量避开,能预防着尽可能预防,特别是那些大型复杂的滑坡。但是受各种条件不能避开的就要采取一定得治理措施.常用的防治措施如下:(一)消除水的有害作用由于水是滑坡发生和发展的重要影响因素,因此,容易实施且见效快的地表水工程对任何一个滑坡的预防和治理都是不可缺少。它既可以作为应急工程的一部分,又是永久工程之一.据调查,80%以上的滑坡发生在雨季,与水(大气降水、地下水)作用有关系。因此,滑坡排水工程在滑坡防治中具有重要的意义。几乎所有的滑坡防治工程都有排水措施,据排水沟布设的位置可分为:ﻫ(1)“八"字形环形排水,修在滑坡后缘及两侧稳定斜坡上,截排后山坡及两侧地表水。ﻫ(2)树枝状排水明沟,修在滑体地表,排除低洼地表积水。ﻫ(3)滑体内排水盲沟(渗沟),修在地下2米左右,排除滑体内地下积水。盲沟实际上是地下汇水廊道,将两侧地下水汇集于沟中排除。沟内需填实了渗水性非常好的粗沙、砾石、碎块石,以便地下水尽快排出。ﻫ除此还有地水排水井,修建在滑坡体中部,采用钻孔集水排除地下水。滑体减重与加载.有些滑坡的滑面具有上陡下缓的形状,滑坡前缘有一较长地段为可靠的抗滑部分,后缘两侧有稳定的岩体(土),这样,便可以在滑坡上部减重,减少滑梯下滑力;或在下部抗滑段加载增加阻止滑体的重力。(三)修建支挡建筑物,防止滑动.1.支撑滑坡体,阻止滑坡体在重力下发生滑动。2.挡土墙,借助自身重量来阻挡滑坡,适用于小型滑坡.3.抗滑桩,穿过滑坡面使得滑坡体和滑坡面以下稳定土体形成整体,可以用于固定巨型滑坡。4.锚杆,提高滑坡面的正应力,进而提高其抗剪强度支撑,防止陡峭山坡的破坏和滑动。(四)改善滑带土的性质,提高力学性能。改善滑带土的性质是通过采用各种各样的方法来改善滑带土的性质,提高其抗剪强度,增加滑体本身的抗滑动能力。其措施具体的有:滑带爆破、滑带土焙烧、滑带灌浆、石灰沙柱、旋喷桩。第三章滑坡的整治工程设计工点资料该滑坡位于河口地区原兰青铁路DK3+138处左边山坡,断面如图3-1所示,滑坡资料如表3-1所示。滑面以上岩体破碎,按碎石土考虑:γ1=18.6kN/m2,φ1=22.6゜,c=0滑体下部为稳定的基岩,γ2=20kN/m图3—1滑坡纵断面图表3—1各滑段参数条块号wn(kN/mαnCn(KPa)Ln(m)Cn·Ln(m)φn1334860°040022.6°21041630°035022.6°3892820°030022。6°458597°045022.6°抗滑挡土墙的设计一、抗滑挡土墙设计的一般规定抗滑挡土墙是整治滑坡常用的有效措施之一,可单独使用,也常与支撑渗沟结合使用。以抗滑桩为主要整治措施的工点,也可用抗滑挡土墙作为铺助措施,分担一部分滑坡推力。抗滑挡土墙一般设计在滑坡前缘.挡土墙基础必须深埋在滑动面以下的稳定地层中,以免随滑体被推走。挡墙的基础应埋入完整岩层内不小于0.5m,或稳定坚实土层内不小于2m,弱基础以下土质较软弱,设置挡墙后滑体受阻而滑面可能改变而自基础以下滑出时,则还应求算合理的基础埋置深度。当基础埋深较大(密实土层3m以上,中密土层4m以上),且墙前有形成被动土压力的条件时,在设计中考虑被动土压力的抗滑作用。抗滑挡土墙采用重力式,利用墙身重量来抗衡滑体(主要依靠墙身自重维持稳定的挡土墙称为重力式挡土墙)。其优点是易于就地取材;对机具设备要求不高;施工方便;抗滑作用见效快.抗滑挡土墙承受的是滑坡推力,它平行墙后的滑面,一般假设其均匀分布于墙被。由于滑坡推力比土压力大得多,墙断面往往受滑动稳定性控制,而且墙的圬工量随滑坡体体积和滑面自然坡角增大而增大,故墙圬工体积大、开挖量大、工期长,对滑坡稳定和施工安全不利等缺点,目前和其他工程配合使用。墙高应通过检算,达到原滑坡滑面受挡土墙的阻止后,不从墙顶或墙基下产生新的滑面而滑出为准.重力式挡土墙主要由两种形式:(1)直线墙背重力式挡土墙(2)衡重式挡土墙重力式挡土墙墙背具有多种形式,其中直线墙背最简单,土压力计算也方便。直线墙背又分为:(1)俯斜式(2)仰斜式(3)竖直式如果墙背多个坡度,则又分为:(1)折线墙背(2)衡重式挡土墙俯斜墙背坡度一般为1:0。15~1:0.4,仰斜墙背坡度不宜缓于1:0。35.在地形陡峭地段胸坡一般取1:0。05~0.2;在平缓地段,一般取1:0。2~1:0。35。衡重式挡土墙采用陡立的胸坡,上墙背约为1:0。25~1:0.4,下墙背为1:0.25左右。对于同一处挡土墙,其断面形式不宜多变。以免造成施工困难和影响外观整齐.墙顶最小宽度,砌浆挡土墙不宜小于50cm;干砌不宜小于60cm。挡土墙的断面形式应结合基础埋置深度共同考虑,根据地形地质条件,挡土墙基础应有足够的埋置深度。(1)土质地基挡土墙当无冲刷时,基础地面应位于地面以下等于或大于1m;有冲刷时,应在冲刷线以下1m或大于1m。暴露后已分化的土石地基,基础底面应在地面下至少1.5m。设于寒冷地区的挡土墙,基础底面应在冻结线以下0。25m;当土的冻结深度超过1m时,基础埋置深度可采用1。25m,但基础底面冻结线必须换填砂砾石。(2)岩质地基挡土墙首先应清除表面风化层,在斜地面上,墙趾嵌入岩层(或分化土层)的尺寸不应小于下表3-2所列数据。表3-2不同岩层墙趾深度表基岩名称h(m)l(m)较完整的坚硬岩层0。250.25~0.5一般岩层0.60.6~1.5松软岩层1。01.0~2.0砂夹砾石≥1。01。5~2。5重力式挡土墙用于干砌片石、浆砌片石、混凝土及砖等土石圬工建造。片石圬工路肩墙用粗料石或C15混凝土做帽石,通常厚度小于40cm,突出宽度不小于20cm,路堤墙和路堑墙可不做帽石,用大块片石置于墙顶,并以砂浆抹平。在有石料的地区,重力式挡土墙尽可能采用浆砌片石砌筑,片石的极限抗压强度不得小于30MPa,在一般地区及寒冷地区,采用M7.5水泥砂浆;在浸水地区及寒冷地区,采用M10水泥砂浆。在缺乏石材地区,重力式挡土墙采用C15混凝土或片石混凝土建造;在严寒地区采用C20混凝土或片石混凝土。重力式挡土墙检算有表3-3以下所列项目。表3—3重力式挡土墙检算项目全墙滑动稳定系数≥1.30倾覆稳定系数≥1。50偏心距e土质地基≤石质基础≤墙身截面基底应力≤容许值压应力≤容许值剪应力≤容许值偏心距e混凝土及片石砌体≤0.3二、挡土墙的设计(一)挡土墙位置的设计设滑面下岩层容许承载力为,墙体圬工采用100号水泥砂浆砌片石,其容重,容许拉应力,容许剪应力,要求滑动稳定系数,倾覆稳定系数。挡土墙设置在离滑坡前缘10m处,墙高设计为8m,埋入滑面以下1.5m,如图3—2所示。墙胸坡度1:0。3,墙背坡度1:0。2.(二)滑坡推力的计算滑坡推力通过公式3—1计算得出En=KTn-下滑分力T法向分力N传递系数ψ=cos计算结果如表3—4所示安全墙高的设计自墙背顶点向下作与水平线成45°每隔5作出Ab,Ac____等线,求算沿着些虚拟滑面的剩余下滑力至出现负值下。滑力的低峰为止,虚拟滑面如图3-3所示,安全墙高计算如表3-5所示。图3-2挡土墙位置图表3—4滑坡推力计算表分块号1234Wn(kN33481041689285859α6030207c0000sin0。8660.5000。3420.121cos0.5000.8660.9390.992f0.4160.4160。4160。416N1674.009020。528389.585815.33Tn2899.455208.003053.56714.03K3334。375989。203511.59821.14N696.893755。243492.582420。92l(m)40353045c0000剩余下滑力E(kN/m)2637。483969。163640.871607.09ψ0.660。910.88E1735.203621.863206。87图3-3虚拟滑面表3—5滑坡自墙顶滑出检算表k=1.15虚拟滑面SaaASbbASccASddA条块重量306955828877532566112520921381滑面倾角733。7728。7723。7718。7T374。00-309.60351.90-361.8312.80-540.40255.00-555.1K430.10404。69359.72293.25N3046.10464。202866。20747.702547.70987.102076.901308。2f0。8390.41630.8390.41630.8390.41630。8390.4163N-2555.6—193.25—2404.7—311.27—2137.5-410。93-1742.5-544.60滑面长度L(m)15813101212914传递系数0。880.450。880.540.880。620。880.70传递下滑力3204.80485.653204.80650.563204.80884.743204。801228.87剩余下滑力1079。22—17.201204.74-22.511427.00—66。591755。53129。17挡土墙越顶滑出检算结果,认为墙顶高出路基面6.5m是合理。基础埋置于滑面不小于2m的稳定岩层亦属合适.(四)根据确定的墙高,按库伦公式求算挡土墙压力:挡土墙后滑坡推力为5767.6kN/m,故应按滑坡推力设计挡土墙。(五)墙体断面的拟定(1)墙背推力的水平和垂直分力为:墙前地基土可利用的最大被动土压力为:挡土墙所需的最小断面积为:(六)设计的抗滑重力式挡土墙断面如下图3-4图3-4挡土墙断面图(单位m)三、墙面尺寸检算(一)抗滑稳定性检算:(二)抗倾覆稳定检算:(三)合力偏心距的检算:挡土墙墙身H/2截面强度检算,截面如下图图3—5H/2截面(单位m)(1)法向应力检算(2)剪应力检算因此,所拟定挡土墙尺寸满足稳定要求.抗滑桩的设计一、抗滑桩抗滑桩又称锚固桩。抗滑桩埋于稳定滑床中,依靠桩与桩周岩体的相互嵌制作用把滑坡推力传递到稳定地层,利用稳定地层的锚固作用和被动抗力,使滑坡得到稳定。桩可改善滑坡状态,促使滑坡向稳定转换。(一)按桩的变形条件,抗滑桩可以分为:(1)刚性桩(2)弹性桩(二)按桩的埋置情况和受力状态,抗滑桩可以分为:(1)全埋式(2)悬臂式(三)设计荷载及计算(1)作用于抗滑桩的外力,应计算滑坡推力(包括地震引起的滑坡推力),桩前滑体抗力(指滑动面以上桩前滑体对桩的反力)和锚固段地层的抗力.桩侧摩阻力和黏聚力以及桩身重力和桩底反力可不计算。(2)作用于每根桩上的滑坡推力应按设计的桩间距计算。滑坡推力应根据其边界条件(滑动面与周界)和滑带土的强度指标由计算确定。(3)滑动面(带)的强度指标,可采用土的试验资料,或用反算值以及经验数据等综合分析确定.二、抗滑桩设计的一般规定(一)抗滑桩可用于稳定滑坡、加固山体及加固其他特殊路基,其设计使用年限一般为五十年。(二)提高滑坡体的稳定系数,达到规定的安全值。(三)保证滑坡体不越过桩顶或从桩间滑动。(四)不产生新的深层滑动。(五)抗滑桩的桩位应设在滑坡体较薄、锚固段地基强度较高的地段,其平面布置、桩间距、桩长和截面尺寸等的确定,应综合考虑达到经济合理。桩间距宜为6~10m。(六)抗滑桩的截面形状宜为矩形.桩的截面尺寸应根据滑坡推力的大小、桩间距以及锚固段地基的横向容许抗压强度等因素确定.桩最小边宽度不宜小于1。25m。(七)抗滑桩上滑坡推力的分布图形可为矩形、梯形或三角形,应根据滑体的性质和厚度等因素确定.(八)抗滑桩一般设置在滑坡前缘抗滑地段上,并垂直于滑坡主滑方向成排布置。抗滑桩的设计计算包括桩截面尺寸及合理间距的确定、桩的长度及锚固深度的确定、作用于桩身的外荷载计算、桩的内力计算及配筋设计等。作用在桩上的滑坡推力可按传递系数法计算.推力在桩上的分布可根据滑体性质来确定。当滑体为黏聚力较大的黏土、土加石、较完整的岩层时,滑体系均匀向下蠕动,或整体向下移动,故滑坡推力可按矩形分布考虑;当滑体为松散体或堆积层时,可按三角形分布考虑;当滑体不属于以上两种情况时,可按抛物线形或简化为梯形分布考虑。(九)桩的截面尺寸和形式与施工方法有关。挖孔桩采用矩形断面,其长边顺滑动方向布置,最小边不宜小于1。25m,长边一般为2~4m。桩的间距,应根据不使上方滑体从桩间滑走,又不致过密的原则确定。(十)刚性桩和弹性桩的判断:(1)按《K》法计算:当,属刚性桩;当,属弹性桩。其中为桩的变形系数,以记,可按右式计算侧向地基系数,不随深度而变化;桩的正面计算宽度;E桩的弹性模量;I桩的截面惯性矩.(2)按《m》法计算:当,属刚性桩;当,属弹性桩。其中为桩的变形系数,以记,可按右式计算,侧向地基系数随深度变化的比例系数。三、抗滑桩的设计(一)桩设置在离滑坡前缘20m处,桩位置处的滑体厚度为10m,如图3—6。抗滑桩采用200号混凝土,其弹性模量为;桩断面为的矩形如图3-7,截面面积;截面模量:;截面对桩中心的惯性矩:;相对刚度系数;桩的间距;桩的计算宽度:;桩的埋深:h=10m。图3-6抗滑桩位置图(单位m)图3-7抗滑桩断面图(单位m)(二)桩的刚度(1)变形系数:(2)桩的计算深度:(三)外力计算(1)桩前被动土压力:故桩前抗力按被动土压力E=1338.19kN/m控制。(2)桩后滑坡推力的计算如下表3—8表3-8桩后滑坡推力分块号1234Wn33481041689282325α6030207c0000sin0。860。500。320.12cos0.500。860。930.99f0.4160.4160.4160。416N1674。009020。528389.582307。56Tn2899。455208.003053.56283.19k3334。375989.203511。59325。66f696.893755.243492.58960。64剩余下滑力E(kN/m)2637。483969。163640.872571。90ψ0.650。910.88E1735.203621。863206。87每根桩承受水平推力:每根桩前的剩余抗滑力:滑坡推力按矩形分布:剩余抗滑力按矩形分布:滑面以上桩身个截面内力的计表3-9所示。表3—9滑面以上桩身内力表y(m)б′(kPa)Q'(kN)M(kN/m)0370001370740370237014801480337022203330437029605920537037009250637044401332073705180181308370592023680937066602997010370740037000(3)滑面至桩旋转中心的距离有以下式子计算得出(4)桩的转角(5)侧应力侧应力分布如图3-8(a)所示,其最大值位于竖向2m处.(6)剪力剪力分布如图3-8(b)所示(7)弯矩方程弯矩分布如图3-8(c)所示,侧应力、剪力及弯矩计算见表3-10所示.图3-8表3—10滑面下侧应力及桩身内力计算表桩埋深y(m)侧应力(kpa)剪力Q(kN)弯矩M(kN/m)附注0672.57400.0037000。0正剪力最大1786.75194.2743329.62825。72762。6847328.0侧应力最大3789.5331.1348878。83.14147778.3048904.1弯矩最大4678.1—1874。4848091。25491。5—3628.2545300.06229.7—4704.2841065。66.69880-4933。3137660.6负剪力最大7-107.3-4876.6736174.08-519。5-3919.5231636。89—1006.9—1606。9328691.210-1569.5-807.0014541.0四、强度校核对于一般土层或严重风化破碎岩层的地基:抗滑桩在侧向荷载作用下发生转动变形时,桩前的土体产生被动土压力,而在桩后的土体产生主动土压力。这种情况下,显然桩身对地基土体的侧向压应力不应大于该被动土压力与主动土压应力之差.桩身对地基土体的侧向压应力应符合下列条件:σy=4cosγ∙ytgφ+c式中γ—-地基土体的容重kHmφ——地基土体的内摩擦角(度);C——地基土体的单位黏聚力(kPa)。通常需检查土σy为最大处的侧向压应力,若不符合3-2式的条件,则应调整桩的埋换算高度:都满足强度要求。第四章挡土墙和抗滑桩的施工挡土墙的施工在基准点已复测加密完毕和原材料试验已完成并通过审批,人员、机械已到位就开始施工。一、基坑及挖基(一)基坑(1)基坑顶面应设置防止地面水流入基坑的设施,基坑顶有动荷载时,坑顶边与动荷载间应留有不小于1m宽的护道,如动荷载过大增宽护道.如工程地质和水文地质不良,应采取加固措施。(2)基坑坑壁坡度不易稳定并有地下水影响,或放坡开挖场地受到限制,或放坡开挖工程量大,应结合实际情况选择适宜的支护方案。(二)挖基(1)基础的轴线、边线位置及基底标高应精确测定,检查无误后方可施工。(2)挖基的废方按指定位置处治。(3)。应避免超挖。在开挖过程中采用水准仪监测开挖深度,在距设计高程20cm停止下挖,防止扰动设计高程基底。预留部分采用人工清理。(4)挖至标高的土质基坑不得长期暴露、扰动或浸泡,并及时检查基坑尺寸、高程、基底承载力,符合要求后,应立即进行基础施工。(三)地基检验内容(1)检查基底平面位置、尺寸大小、基底标高。(2)检查基底地质情况承载力与设计资料相符。(3)检查基底处理和排水情况是否符合《公路桥涵施工技术规范》的要求。二、材料(一)石料的要求(1)石料应符合设计规定的类别和强度,石质应均匀、不易风化,无裂纹。(2)片石:一般用爆破或楔劈法开采,厚度不小于150mm;用做镶面的片石,应选择表面较平整、尺寸较大者,并应稍加修整。(二)小石子混凝土(1)配制混凝土的材料①使用检验合格经监理工程师批准的水泥;②袋装水泥在运输和储存时应防止受潮,堆垛高度不宜超过10袋。③水泥如受潮或存放时间超过3个月,应重新取样检验,并按其复验结果使用.(2)集料①使用检验合格经监理工程师批准的集料。②骨料在生产、采集、运输与储存过程中,严禁混入影响混凝土性能的有害物质。骨料应按品种规格分别堆放,不得混杂。为防止骨料离析,骨料的堆积高度不超过1m,平整料堆顶部,使料堆断面成梯形。在骨料堆积前,对地面进行硬化处理或使用编织物与地面隔离,保证无杂质进入成品料中.③小石子混凝土的粗骨料采用细卵石,最大粒径不宜大于20mm。(3)混凝土的配合比按监理工程师批准的混凝土配合比施工。(4)混凝土的拌合①拌制混凝土配料时,各种衡器应保持准确。对骨料的含水率应经常进行检测,雨天施工应增加测定次数,据以调整骨料和水的用量.②混凝土使用强制式搅拌机拌和,拌和容量为350L,小石子混凝土拌和物应具有良好的和易性,坍落度50-70mm。③混凝土拌和物应拌和均匀,颜色一致,不得有离析和泌水现象。④检查混凝土拌和物均匀性时,应在搅拌机的卸料过程中,从卸料流的1/4至3/4之间部位,采取试样,进行试验,其检测应符合。⑤混凝土中砂浆密度两次测值的相对误差不应大于0。8%。=6\*GB3⑥单位体积混凝土中粗骨料含量两次测值的相对误差不应大于5%=7\*GB3⑦混凝土搅拌完毕后,应按下列要求检测混凝土拌和物的各项性能。=8\*GB3⑧混凝土拌和物的坍落度,应在搅拌地点和浇筑地点分别取样检测,每一工作或每一单元结构物不应小于两次.评定时应入模的时间不超过15min,其坍落度可仅在搅拌地点取样检测。(5)混凝土的运输①混凝土的运输能力应适应混凝土凝结速度和浇筑速度的需要,使浇筑工作不间断并使混凝土运到浇筑地点时仍保持均匀性和规定的坍落度。当混凝土拌和物运距较近时,可采用无搅拌器的运输工具运输。②用无搅拌器运输工具运送混凝土时,应采用不漏浆、不吸水,有顶盖且能直接将混凝土倾入浇筑位置的盛器。③混凝土运至浇筑地点后发生离析、严重泌水或坍落度不符合要求时,可同时加水和水泥以保持其原水灰比不变.如二次搅拌仍不符合要求,则不得使用。三、砌筑(1)砌块在使用前必须浇水湿润,表面如有泥土、水锈,应清洗干净.(2)砌筑基础的第一层砌块时,如基底为岩石,应先将基底表面清洗、湿润,再坐浆砌筑;如基底为土质,可直接坐浆砌筑。(3)、砌体应分层砌筑,砌体较长时可分段分层砌筑,但两相邻工作段的砌筑差一般不宜超过1.2m;分段位置宜尽量设在沉降缝或伸缩缝处,各段水平砌缝应一致。(4)各砌层应先砌外圈定位行列,然后砌筑里层,外圈砌块应里层砌块交错连成一体。砌体里层应砌筑整齐,分层应与外圈一致,应先铺一层适当厚度的砂浆再安放砌块和填塞砌缝。砌体外露面应进行勾缝,并应在砌筑时靠外露面预留约20mm的空缝备作勾缝之用。砌体隐蔽面砌缝可随砌随刮平,不另勾缝.(5)各砌层的砌块应安放稳固,砌块间应砂浆饱满,粘结牢固,不得直接贴靠或脱空。砌筑时,底浆应铺满,竖缝砂浆应先在已砌石块侧面铺放一部分,然后于石块放好后填满捣实。用小石子混凝土塞竖缝时,应以扁铁捣实。(6)砌筑上层块时,应避免振动下层砌块.砌筑工作中断后恢复砌筑时,已砌筑的砌层表面应加以清扫和湿润。(7)片石应分层砌筑,宜以2-3层砌块组成一工作层,每一工作层的水平缝应大致找平。各工作层竖缝应相互错开,不得贯通.(8)外圈定

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