泸定县冷竹关村黄草坪危岩带治理工程可行性研究报告

泸定县冷竹关村黄草坪危岩带治理工程可行性研究报告泸定县冷竹关村黄草坪2014年7月泸定县冷竹关村黄草坪危岩体治理工程可行性研究报告委托单位：泸定县国土局设计单位：四川省蜀西地质勘测院设计证书：工程负责：设计人员：报告编写：报告提交时间：2014年7月目录第一章前言11.1任务由来11.2可研性研究的目的与任务1主要目的1主要任务22.1工程概况3气象、水文4地形地貌5水文地质特征7第七章防治工程施工组织设计428.1工程概况488.2编制依据498.3工程量统计表498.4预算费用构成及相关取费标准498.5工程投资概算总表51第一章前言1.1任务由来泸定县冷竹关村黄草坪的工程建设用地建筑占地总面积6134m2，在该危岩体位于工程拟建场地西侧，靠近拟建场地，且节理发育好，工程建设中及建成后可能遭受危岩体崩塌等地质灾害的影响。受泸定县冷竹关村黄草坪的委托，泸定县冷竹关村黄草坪开展对泸定县冷竹关村黄草坪工程建设用地地质灾害危险性进行了可行性研究。查明了危岩体所在边坡的工程地质条件，分析了其可能存在的工程地质问题及对工程拟建场地的影响，同时提出了具体的治理方案，并以此为依据编制了防治工程可行性研究报告(代初步设计)。1.2可研性研究的目的与任务1.2.1主要目的根据国家有关技术要求、规定、标准对泸定县冷竹关村黄草坪危岩体所在边坡进行可行性研究(代初步设计)。为该危岩体的治理工程设计提供可行的方案，并对治理经费进行概算。1.2.2主要任务1、论证泸定县冷竹关村黄草坪危岩体的危害和治理的必要性；2、根据《泸定县冷竹关村黄草坪建设工程地质灾害危险性评估报告书》提出初步治理方案，并进行论证；3、对治理所需要的经费进行概算。1.3编制依据及标准〔1〕《泸定县冷竹关村黄草坪建设工程地质灾害危险性评估报告书》。〔2〕《岩土工程勘察标准》〔GB52001-2001〕。〔3〕《混凝土结构设计标准》〔GB50010—2002〕。〔4〕《铁路路基支挡结构物设计标准》〔TB10025—2001〕。〔5〕《水工预应力锚固结构设计标准》〔SL212—98〕。〔6〕《建筑边坡工程技术标准》〔GB5332—2002〕。〔7〕《公路路基设计标准》〔JTJ013—95〕。〔8〕《水利水电工程设计洪水计算标准》〔SDJ22—79〕。〔9〕《锚杆喷射混凝土支护设计标准》〔GB50086—2001〕。〔10〕《建筑变形测量标准》〔JGJ/T8-97〕。〔11〕《水利工程设计概〔估〕算编制规定》，水利部水总【2002】116号文。〔12〕《工程勘察设计收费标准〔2002年修订本〕》，国家发改委计价字【2002】10号文。第二章工程概况及危岩体工程地质条件2.1工程概况泸定县冷竹关村黄草坪的工程建设用地建筑占地总面积6134m2，范围内拟建有居民楼17栋，楼层为7.5—7+(-3)层，其中，(-3)为地下室有1—该工程建设用地工程建设用地征地地点位于泸定县冷竹关村黄草坪x思唐镇小岩关社区。场地总体方向南北向，南北长约350米，东西约30～80米，该征地范围位于东城区，中心点地理坐标：东经，规划征地面积18530m2。场地位于泸定县冷竹关村黄草坪图1泸定县冷竹关村黄草坪工程建设用地地理位置图2.2地质环境条件气象、水文泸定县冷竹关村黄草坪属中亚热带湿润季风气候，雨量充分，气候温和，四季清楚。据县气象局多年统计：该县年平均降雨量1162.1mm，平均月降雨量96.84mm。4－8月为丰水期，降雨量累计达795.57mm左右；9－10月为平水期，降雨量累计192.56mm左右；11－12月及次年1－3月为枯水期，降雨量累计173.97mm。降雨特点是雨量充分、夏雨集中，经统计：24小时最大降雨量175.0mm，1小时最大降雨强度为70.8mm／h时保证率为P＝90％〔相当于10年一遇〕；暴雨强度为82.0mm／h时保证率P＝95％〔相当于20年一遇〕；暴雨强度为95.10mm/h时保证率P＝96％〔相当于25年一遇〕。工作区位于长江一级支流泸定县冷竹关村黄草坪江东岸，区域内水系较发育，总体呈树枝状分布，滑坡区无常流性水体，仅雨季坡面流会聚形成溪流，溪水从东至西汇入泸定县冷竹关村黄草坪江。泸定县冷竹关村黄草坪江枯季水位354.3m，历年最高洪水位375m，水位枯、雨季涨幅较大。2.2.2地形地貌工程拟建场区属构造侵蚀低山河谷斜坡地貌，建设用地处于泸定县冷竹关村黄草坪江西岸，陡崖脚下向东倾斜的斜坡地带，其斜坡脚为泸定县冷竹关村黄草坪江河床。西测陡崖山顶最高海拔588m，东界最低海拔440m，高差达148m。但在建筑用地内采用实测相对标高西测最高相对海拔465m，最低〔东界〕相对海拔413m，相对高差52m，坡度角在35°左右，为一缓冲斜坡地形，总体地形西高东低。区内地形地貌环境较复杂。地层岩性工程拟建场区地层缺失上志留系〔S3〕、泥盆系〔D〕、石炭系〔C〕地层沉积。该区内及其用地区出露分布的地层有中志留统、下二叠统及第四系地层，下二叠统直接浮盖在中志留统地层之上，它们各自的岩性特征为：第四系〔Q4〕：斜坡上广布残坡积粉质粘土，含泥岩碎块及灰岩碎屑。厚1～5m。二叠系下统栖霞－茅口组〔P1q+m〕：深灰色、浅灰色中厚层至块状灰岩、含燧石团块或条带。厚100～400m，分布于斜坡顶部。志留系中下统秀山组〔Sx〕：广泛分布于斜坡中下部，为灰绿、黄绿色泥岩、页岩、粉砂质泥岩，厚50～300m。构造与区域地壳稳定性工程拟建场区地质构造位置位于扬子准地台x北台隆凤岗北东向构造变形区中泸定县冷竹关村黄草坪北北东向背斜南段西翼，评估区内未发现断层构造和突变的褶皱构造，岩层倾向260°～329°，倾角30°～6°，岩层倾向与坡向相反。二叠系下统〔P1〕地层超覆于志留系中统〔S2〕之上，为平行不整合接触，层序正常，建设区主要为中志留统〔S2〕的泥岩，节理不发育，西侧陡崖上的石灰岩岩层中，发育有倾向95°倾角85°〔密度2～3条/m〕和倾向84°倾80°〔密度2～3/m〕两组节理，前组节理多穿岩层连通，受地表水等因素的影响，多形成张口〔1～5cm〕裂隙构成陡崖峭壁上的危岩，从而破坏了岩体的稳定性。另一组节理发育程度较差，对岩体的稳定性破坏不大。但在建设用地内出露的是泥质岩，属软弱岩地层，紧临西侧的是石灰岩，属硬质岩层组成的高陡崖，这样在硬质岩层和软质岩层之间组成一个软弱结构面，这种结构面组合，常常容易失稳，是引发滑塌地质灾害的危险性因素之一。据史料记载，评估区属微震多发区历史上记载最大震级为5级，据《中国地震参数区划图〔18306－2001〕》，评估区地震烈度为Ⅵ度。评估区靠近塘头活动断层带，塘头在历史上有发生3、4级地震的现象。水文地质特征〔一〕地下水类型根据地下水的赋存条件和运移特征，评估区可划分出三种地下水类型。1、松散岩类孔隙水：赋存于松散岩类的孔隙中，多沿孔隙垂直下渗后聚集于岩土界面，然后向地势低处运移。区内为见地下水露头。2、基岩裂隙水：赋存于碎屑岩类地层的风化裂隙和构造节理裂隙中为评估区内分布最广的一种类型。区内常见地下水露头，流量在0.02~0.6l3、碳酸盐岩类裂隙溶洞水：赋存于可溶性碳酸盐岩的溶蚀裂隙、溶洞和地下岩溶管道中。该类型地下水分布于斜坡上部、顶部，远离拟建工程场地，对场地不发生直接影响。〔二〕含水岩组及富水性第四系松散层为松散岩类孔隙水含水岩组。区内该岩组含水贫乏。志留系中下统秀山组为基岩裂隙水含水岩组。该岩组广布于斜坡上，风化、节理裂隙发育，地下水赋存条件较好，含水性中等，枯季地下水迳流模数1～3l/s.km2。二叠系下统栖霞——茅口组为碳酸盐岩裂隙溶洞水含水岩组。该岩组岩溶发育，地下水赋存条件好，含水丰富，枯季地下水迳流模数大于6l/s.km2。〔三〕地下水的补给、迳流、排泄条件区内地下水以接受大气降水补给为主。各类型地下水沿各自的赋存空间自高处向低处运移。受评估区河谷斜坡地形影响，地下水接受大气降水补给后，迅速向斜坡下部运移。基岩裂隙水多以分散形成汇于冲沟底，排向泸定县冷竹关村黄草坪江。松散层孔隙水多以沿岩土界面运移，一局部进入风化裂隙补给基岩裂隙水。裂隙溶洞水那么沿溶隙、溶洞运移，以岩溶大泉形式在泸定县冷竹关村黄草坪江岸边出露，注入泸定县冷竹关村黄草坪江，评估区内无该类型地下水排泄点。3.危岩体根本特征3.1形态特征危岩体位于西侧陡崖上，共有两群，发育有倾向42°倾角75°〔密度2～3条/m〕和倾向80°倾角84°〔密度2～3/m〕两组节理，前组节理多穿岩层连通，受地表水等因素及风化的影响，多形成张口〔1～5cm〕长度为〔5～30m〕的裂隙构成陡崖峭壁上的危岩，且在大局部区域已沿层面产生了横向裂隙，裂隙宽多为1～3cm,多为1～2m3小型危岩体，其中在BT1处有的长、宽、高分别为8m、3m、30m左右，近700m3左右较大的危岩体，其稳定性差，仅距拟建场地20～30m3.2危岩体地层岩性根据现场勘察危岩体主要为二叠系下统栖霞－茅口组〔P1q+m〕深灰色、浅灰色中厚层至块状灰岩、含燧石团块或条带。厚100～400m，分布于斜坡中上部。4.主要的工程地质问题及地质结论在本次勘察中可见危岩体所在边坡由层面和两组结构面切割而形成的大裂缝，局部可见掉块现象,对工程拟建场地的带来了平安隐患。经过现场调查分析,危岩体可能的破坏形式有主要有以下二种：〔1〕块体塌落，这些部位位于斜坡的中上部，岩体节理裂隙发育，岩体被切割成不同形态大小的块体，在重力、雨水冲刷等作用下容易塌落，块体体积大小不等，一般约0.1～10m3不等，对工程建设拟建场地有一定的影响和危害。〔2〕小型崩滑这些部位位于斜坡中下部，岩体沿层面下滑，崩塌物质堆积往往在坡下形成崩滑堆积体。根据野外调查与类比可知，其破坏模式主要取决于边坡岩体结构面组合及其与边坡面的关系，以浅表层岩土体滑移或节理切割的块体崩滑和风化剥落与掉块为主。第三章边坡稳定性分析与评价3.1边坡平安等级及设计标准边坡平安等级该工程建设工程属较重要建设工程，拟建场区内地形较复杂，地貌呈多台阶，地质构造较复杂，岩性单一，岩土体工程地质性质，水文地质条件中等，故地质环境条件属中等类型，根据《技术要求》，该切坡以岩质斜交坡为主，局部为岩质顺向坡。边坡的平安等级为一级。设计标准设计工况：自重+暴雨作用。平安系数：边坡平安系数为1.25。3.2稳定性计算计算方法(1)平面滑动法对可能产生平面滑动的高切坡宜采用平面滑动法进行计算。平面滑动法的平安系数通用计算公式为：式中：——垂直荷载，包括土条自重和其上部的建筑荷载——作用于滑面上的孔隙水压力——滑面抗剪强度〔有效应力指标〕——滑面面积——滑面倾角(2)折线滑动法对可能产生折线滑动的高切坡应采用推力传递系数法进行计算，其平安系数计算公式为：求解平安系数的条件是；式中：各符号定义同上。计算工况考虑高切坡区域可能遇到的各类情况，特别是最危险的情况，由于区内根本地震烈度为6度，可不考虑地震的影响，故综合确定以下两种计算工况：工况一：天然状况〔坡体自重〕工况二：天然状况+暴雨〔坡体自重+暴雨〕3.2.3根据试验数据、结合邻近地区的经验类比数据和参数反演分析结果，综合确定本危岩体各类结构面和岩土体物理力学参数如表3-1。表3-1稳定性计算参数表容重饱和容重粘聚力摩擦角KN/m3KN/m3kPa(°)栖霞－茅口组灰岩层面————6730栖霞－茅口组灰岩节理25267531潜在滑动面确实定对于岩质边坡而言，优势结构面是对边坡变形和破坏起控制作用的结构面，包括岩层面和节理面。通过对优势结构面的分析和判断，可以初步确定边坡最可能的滑动面。根据现场调查与分析，构成边坡潜在滑动面的结构面有灰岩层面、节理面。据此分析可得如下两类潜在滑动面：①层面构成的潜在滑动面；②层面与节理面组合面和节理面与节理面的组合面。本边坡岩体中层面、节理面发育，主要有两组节理，它们的组合面是构本钱边坡最主要的潜在滑动面。根据以上原那么建立本边坡计算模型(见工程地质1—1至3—3剖面图)。其中Pm1为层面构成的潜在滑动面；Pm2为层面与节理面、节理面与节理面组合构成的潜在滑动面。每一滑面的形态都是根据立面素描图中结构面的具体位置和平均迹长划上的，它反响各剖面所代表的边坡的滑动模式和边界条件。3.3稳定性分析结果及评价利用前述的边坡计算模型、计算参数和计算工况，采用折线滑动法计算得1-1′、2-2′、3-3′三个剖面的稳定性系数如表3-2。表3—2稳定性计算结果表剖面潜在滑动面稳定性系数天然状况天然状况+暴雨1-1Pm11.5765321.3928392-2Pm11.3345451.1598263-3Pm11.2973071.098098根据野外工程地质调查及上表稳定性计算结果，对该边坡的稳定性评价如下：1〕该边坡自形成以来，坡顶时有崩塌掉块现象，边坡中上部可见明显被切割的大块体，拉裂缝在4～5cm之间，对拟建场地的平安有一定的影响，为保证拟建场地的平安，需要采取一定的锚固措施，并进行坡面喷浆支护。2〕天然工况下，该边坡处于稳定状态，大局部地段稳定性系数均大于1.25。但工程地质调查说明，边坡中上部曾多处出现岩体移滑及局部崩塌掉块现象。3〕天然+暴雨工况下，该边坡稳定性有所降低，其中1-1′剖面的稳定性系数大于1.25，根本处于稳定状态，而2-2′和3-3′剖面稳定性系数小于平安贮备，经现场勘察该部位崩塌掉块发生频率较多，因此应采取一定的支挡措施。4〕从稳定性分析计算结果可知,地表水和地下水对边坡的稳定性影响较大，因此应设置地表截排水系统，以增强边坡的稳定性。第四章防治工程技术方案4.1防治目标与原那么泸定县冷竹关村黄草坪的工程建设用地建筑占地总面积6134m2，范围内拟建有居民楼17栋，楼层为7.5—7+(-3)层，其中，(-3)为地下室有1—3层，工程总投资2000余万元，属较重要建设工程。鉴于该边坡对拟建场地的影响较大。因此，应通过合理的综合防治措施进行整治，提高边坡贯彻以防为主，因害设防，突出重点、综合治理、注重实效，一次铲除不留后患的原那么。2、治理工程必须遵循平安可靠、技术可行、经济合理、施工方便。3、贯彻工程措施与非工程措施并举，生物工程与生态环境保护、行政管理相配合的综合防治原那么。4.2方案的论述和拟定根据边坡稳定性分析结果可知，在暴雨工况下,2-2和3-3剖面的稳定性系数小于平安系数，在平安系数Ks取1.25时由剩余推力法计算可知2-2和3-3剖面的剩余推力如图4-1和4-2：图4-12-2剖面剩余推力曲线图4-23-3剖面剩余推力曲线由以上两图可知边坡上部的剩余推力均为零，而下部那么有剩余推力,边坡上部岩体主要破坏模式为有两组结构面和层面切割而形成的块体，下部局部可形成浅层局部滑动，同时会对上部块体的稳定性产生影响。同时由稳定性分析计算结果可知地表水和地下水对边坡稳定性影响较大。鉴于以上原因，为保证工程拟建场地的平安，对该边坡的治理必须到达三个目的：①坡面防护，以防止边坡表层松散块体掉落及地表水对岩块的冲刷；②支挡结构，在此考虑简单的支护结构来保证边坡整体稳定性；③地表截排水系统，减少地表水对坡面的冲刷及下渗,以增强边坡的稳定性。根据以上分析结合边坡的地形特征，现拟定采取以下治理方案：①在边坡顶部高程528～555m之间设置间距为4×4m的预应力锚索,以加固边坡中上部裂隙岩块。②在高程508～528m之间喷素混凝土后挂网，然后在喷素混凝土,对边坡坡面进行防护。③在边坡前缘陡壁坡脚处设置浆砌块石挡土墙,以提高边坡的整体稳定性。④在高程525m处附近设置截水沟，并在两侧设置排水沟,排水沟与挡土墙相连。第五章防治工程初步设计5.1坡面整形设计在保持原有地形坡度的情况下，去除边坡外表风化、松动破碎的岩石，在打预应力锚索和挂网喷砼护坡前需要清理，清理厚度0.3-1.2m。5.2预应力锚索工程设计5.2.1〔1〕《泸定县冷竹关村黄草坪建设工程地质灾害危险性评估报告书》；〔2〕《建筑边坡工程技术标准》〔GB50330—2002〕；〔3〕《混凝土结构设计标准》〔GB50010—2002〕；〔4〕《锚杆喷射混凝土支护设计标准》〔GB50086—2001〕；。〔5〕《水工预应力锚固结构设计标准》〔SL212—98〕；预应力锚索工程布置根据边坡稳定性分析结果结合坡形、坡高,在高程528m～555m之间设置预应力锚索。根据坡高及坡形将锚固区分为A区和B区，在A区设置11根预应力锚索，在B区设置10根预应力锚索，锚索间距和排距均为4m。预应力锚索设计〔1〕危岩体计算模型根据边坡层面和节理产状及其空间组合关系，确定危岩体能破坏模式为双滑块破坏模式，其计算模型如图5-1：图5-1危岩体计算模型示意图〔2〕主要设计参数①危岩体抗滑锚固力根据层面和节理面的组合情况分析，层面〔倾向310°,倾角20°〕和节理(倾向42°,倾角75°)构成的组合面是主要的贯穿的潜在滑动面,由其切割形成的块体多面向临空面,且块体体积较大,是最主要的危块体,具体模型详见锚索剖面布置图。根据上述计算模型采用不平衡推力法，假定主滑块处于极限平衡状态，那么可求得边坡稳定性系数为：式中：；W1、W2分别为滑块1和滑块2的自重；U1、U2分别为滑块1和滑块2的水压力；C1、C2分别为滑块1和滑块2的粘聚力；φ1、φ2分别为滑块1和滑块2的摩擦角；L1、L2分别为滑块1和滑块2的滑面长；β1、β2分别为滑块1和滑块2的滑面倾角。如果考虑作用于边坡上的加固力T，那么稳定性系数计算公式为：式中：T为施加于边坡上的加固力；δ为锚杆与水平面的夹角；其余符号意义同前。于是，边坡到达许可平安系数数值[Fs]时，所需要的加固力为：②锚固角锚索倾角确实定受多种因素的影响,在此根据经验参数取预应力锚索的锚固角δ=25°③锚索间距及排距锚索间距应以所设计的锚固力能对岩体提供最大的张拉力为标准,根据标准5在此取锚索间距采为4m，排距为4m,④设计锚固力 由以上计算模型及设计参数计算知危岩体总锚固力根据总锚固力及锚索间距和沿滑动方向的排距可计算单孔锚索的锚固力:⑤内锚固段长度确定根据标准和经验类比在此取内锚固段长度为7m，根据标准〔5〕内锚固段长度应满足：故设计内锚固段长度能满足要求。⑥锚索长度确定锚索长度根据被锚固岩体强度确定，在此根据潜在滑动面的位置将锚索长度设为15m、16m、17m、18m、19m、20m、22m七个等级。根据标准〔5〕锚固段长度应满足：式中：为平安系数；为锚索设计锚固力〔KN〕；为岩石抗剪强度，取抗压强度的1/12。经过验算七的等级的锚索长度均能满足要求。5.3挂网喷砼护坡设计5.3.〔1〕《泸定县冷竹关村黄草坪建设工程地质灾害危险性评估报告书》；〔2〕《建筑边坡工程技术标准》〔GB50330—2002〕；〔3〕《混凝土结构设计标准》〔GB50010—2002〕；〔4〕《锚杆喷射混凝土支护设计标准》〔GB50086—2001〕；挂网喷砼护坡工程布置在锚固区喷砼采用一次喷射,喷射砼厚度为70mm,在锚固区下部至坡脚516高程之间采用挂网喷射混凝土,喷射混凝土厚度为150mm,分两次喷射，边坡整形后初喷60mm厚C20混凝土，待钢筋网安装完毕后，第二次喷90mm厚C20混凝土。挂网喷砼护坡设计〔1〕喷砼参数=1\*ROMANI．喷砼厚度：《标准4》，最小喷砼厚度不小于50mm，最大喷砼厚度不大于200mm，设计喷砼取150mm。=2\*ROMANII．喷砼强度：据《标准3》及9.3.7，确定喷射混凝土强度等级为C20。〔2〕钢筋网参数据《标准3》，钢筋网制作选用φ6mmHPB235级钢筋，网格间距为20×20cm。5.4挡土墙工程设计依据〔1〕《泸定县冷竹关村黄草坪建设工程地质灾害危险性评估报告书》；〔2〕《湖北省三峡库区滑坡防治地质勘察与治理工程技术规定》〔湖北省三峡库区地质灾害防治工程领导小组办公室，2003.12〕；〔3〕《建筑边坡工程技术标准》〔GB50330—2002〕；〔4〕《建筑地基根底设计标准》〔GB50007—2002〕；〔5〕《挡土墙》〔04J008〕〔中国建筑标准设计研究院出版，2004.8.15〕；〔6〕《砌体结构设计标准》〔GB50003—2001〕；〔7〕《室外排水设计标准》〔GBJ14—87〕；挡土墙工程的布置根据剩余推力计算结果〔见图4-1和4-2〕及边坡的地形特征，将挡土墙布置第9个条块处，即边坡陡坎坡脚处。根据地形特征将挡土墙呈折线布置，第一段〔北侧〕长22.9m，第二段9〔南侧〕长7.3m，挡土墙高6m，采用浆砌块石砌筑。挡土墙设计〔1〕挡土墙的计算模型如下：图5-2挡土墙计算模型〔2〕主要设计参数墙后填土的内摩擦角确实定：按《挡土墙》〔04J008〕p13表C-1确定填料内摩擦角；挡土墙墙后填料采用粘性土含量50—40％，碎石含量占50—60％的碎石土。挡土墙计算内摩擦角根据该路段采料场地勘察报告取值，采用=30°挡土墙墙背与填土之间摩擦角确实定：按《挡土墙》〔04J008〕，根据工程挡土墙墙背粗糙状况及填土排水条件，墙背与墙背填料摩擦角取==15°。挡土墙基底对地基的摩擦系数确实定：按《挡土墙》〔04J008〕表D-1确定基底摩擦系数。根据碎石填土的密实度、充填物状况及风化程度确定该摩擦系数采用=0.5。——挡墙墙背高度，取5.00m；——挡土墙墙背与铅垂线间的夹角，对直立式挡墙为0；——墙后填土边坡坡角，取０；——地震角，本次设计取0；墙后填土的天然重度：=25KN/m3；填土饱和重度：=26KN/m3；浆砌石的重度：=23KN/m3；地基土的容重：=25KN/m3；修正后的持力层地基承载力设计值：700kP。〔3〕材料型号及构造设计根据《挡土墙》〔04J008〕表7.1中的各类型挡土墙的修建材料，采用M10级水泥砂浆砌筑墙身和根底，毛石强度等级为MU30，毛石的掺入量不大于总体积的30%。墙背填料根据附近土源，尽量选用抗剪强度高和透水性强的砾石或砂土，中选用粘性土作填料时，宜掺入适量的砂砾或碎石；不得选用膨胀土、淤泥质土、耕植土作填料。按《砌体结构设计标准》〔GB50003—2001〕查表得墙体的各项强度参数：抗压强度设计值：690kP；抗拉强度设计值：70kP；抗剪强度设计值：190kP；抗弯强度设计值：110kP。〔4〕挡土墙的截面尺寸设计根据该路段挡墙设计荷载及挡墙设计高度〔H〕确定其截面尺寸。包括：墙顶宽度a、墙底水平宽度b、墙趾高h、墙趾宽d、挡墙墙面倾斜度m1、挡墙墙背倾斜度m2及挡墙基底倾斜度mp。表5-1挡土墙拟定截面尺寸墙高(m)工程6墙顶宽度b(m)0.8墙底水平宽度B(m)2.3墙趾高h(m)0.0墙趾宽d(m)0.0挡墙墙面倾斜度4:1挡墙墙背倾斜度0挡墙基底倾斜度0挡墙后边坡坡比1：0〔5〕主动土压力的计算挡土墙的主动土压力采用《建筑边坡工程技术标准》〔GB50330—2002〕中的库仑土压力公式计算：其中主动土压力系数：式中：—墙后填土的重度〔KN/m3〕；——填土内摩擦角〔度〕；——地震角〔度〕；措施设防η=0，7度设防η=1.5；——墙背与填土之间摩擦角〔度〕；——墙后边坡角〔度〕；——挡土墙墙背与铅垂线的夹角〔度〕。将6-1、6-3节中的有关参数代入上式计算得主动土压力Fa=55.48kP。〔6〕结构及承载力的校核①抗滑验算与抗倾覆验算根据《建筑边坡工程技术标准》〔GB50330—2002〕，挡土墙抗滑平安系数应符合以下要求：式中：——挡墙每延米自重〔KN/m〕；——每延米主动岩土压力合力〔KN/m〕；——挡墙基底倾角〔度〕；——挡墙墙背倾角〔度〕；——岩土对挡墙墙背摩擦角〔度〕。——岩土对挡墙基底的摩擦系数，宜由试验确定。抗倾覆平安系数应符合以下要求：式中：——挡墙每延米自重〔KN/m〕；——每延米主动岩土压力合力〔KN/m〕；——岩土压力作用点至墙踵的高度〔m〕；——挡墙中心至墙趾的水平距离〔m〕；——基底的水平投影宽度〔m〕。将6-1、6-4节中的有关参数代入上式计算得抗滑移稳定性系数为1.59，抗倾覆稳定性系数为4.08，均满足稳定性要求。②地基承载力的验算根据《建筑地基根底设计标准》〔GB50007——2002〕，地基承载力的验算包括以下几个方面：挡土墙地基承载力的验算中，地基平均应力：；地基最大应力：。其中：为修正后的持力层地基承载力设计值；当基底为0.1：1时，将减为；基底为0.2：1时，将折减为。地基为岩基时偏心距，地基为土质地基时偏心距：。其中：为挡土墙底面宽。因为基底为0.1：1，将减为，将6-1节中的值代入得630kP，作用于基底的合力偏心距验算满足：e=0.219<=0.250*1.765=0.441(m)，地基承载力验算满足:最大压应力=133.475<=630.000(kPa)。所以地基承载力满足要求。③墙身强度验算根据《砌体结构设计标准》〔GB50003—2001〕，墙身的强度验算包括：压应力验算，拉应力验算，剪应力验算和弯矩验算。压应力验算：式中：——轴向力设计值；——砌体的抗压强度设计值，应按《砌体结构设计标准》〔GB50003——2001〕第条采用；——截面面积。拉应力验算：式中：——轴心拉力设计值；——砌体的轴心抗拉强度设计值，应按《砌体结构设计标准》〔GB50003——2001〕第条采用；剪应力验算：式中：——截面剪力设计值；——砌体抗剪强度设计值,应按《砌体结构设计标准》〔GB50003——2001〕第条采用；——截面面积。弯矩验算：式中：——弯矩设计值；——砌体弯曲抗拉强度设计值，应按《砌体结构设计标准》〔GB50003——2001〕表采用；——截面抵抗矩。根据6-2节中所选的墙体材料，按《砌体结构设计标准》〔GB50003—2001〕查表得墙体的各项强度参数：抗压强度设计值：690kP；抗拉强度设计值：70kP；抗剪强度设计值：190kP；抗弯强度设计值：110kP。按上述公式计算得：压应力验算满足:：计算值=122.605<690(kPa)拉应力验算满足：计算值=21.796<70(kPa)剪应力验算满足：计算值=1.632<190(kPa)弯矩验算满足：计算值=17.48<110(kPa)综合得：墙身的强度验算满足要求。排水孔设计挡土墙上设排水孔。根据《室外排水设计标准》〔GBJ14—87〕，沿墙高2m，墙长3m设一个排水孔，排水孔坡降5%。每个排水孔对应的墙后设置卵石堆囊〔1m×1m×1m〕。挡土墙深入基岩1.00m。挡土墙前墙脚处设置截水沟。5.5地表截排水沟工程设计依据(1)《泸定县冷竹关村黄草坪建设工程地质灾害危险性评估报告书》。(2)《湖北省三峡库区滑坡防治地质勘察与治理工程技术规定》〔湖北省三峡库区地质灾害防治工作领导小组办公室，2003.12〕〔以下简称《技术规定》〕；(3)《建筑边坡工程技术标准》〔GB50330-2002〕；(4)《室外排水设计标准》〔GBJ14-87〕；(5)《砌体结构设计标准》〔GB50003-2001〕；(6)《三峡库区三期地质灾害防治工程设计技术要求》〔三峡库区地质灾害防治工作指挥部，2004.12〕〔以下简称《技术要求2》〕。地表截排水沟工程的布置根据边坡特征和地形地貌特征，在锚固区下部高程525m附近修建一条单向永久性梯形〔上大下小〕截水沟，在截水沟两侧修建两条排水沟,具体位置详见治理工程平面布置图。截水沟长26.5m，北侧排水沟长16.2m，南侧排水沟长12.4m，截排水沟均采用MU30块石砌筑，用M10水泥砂浆抹面2cm厚。截排水沟断面尺寸设计(1)汇流面积取平面图上的量测面积。经量测切坡汇流面积为16250m2。(2)坡面长度和坡度在典型剖面图上量测坡面斜长L1和斜坡坡角α。经量测斜坡长度为64.5m，斜坡坡角为35°。(3)确定地表径流系数按《标准4》表-1确定地表径流系数。对该切坡，=0.40。(4)设计降雨强度q据《技术要求2》.3，设计标准为82.10mm/h〔20年一遇〕，校核标准为98.10mm/h〔25年一遇〕。(5)计算设计汇流量Q据《标准4》，设计汇流量计算公式为：上式中，Q为设计汇流量〔L/s〕；q为设计降雨强度〔L/s.ha〕；为地表径流系数；F为汇水面积〔ha〕。代入相关数据计算得Q=63.8L(6)计算过流断面面积W据《标准规定》.5，同时按《技术要求2》4.1.2.5考虑1.5的堵塞系数，确定设计过流断面面积计算公式如下：式中，Q为设计汇流量(m3/s)； R为水力半径(m)，按表1计算；n为排水沟壁的粗糙系数，对浆砌片石明沟，取0.025；i为水力坡降，取排水沟底的斜率，计算时取0.01。代入相关数据，计算得W=0.18m2。拟定断面面积为0.40.6=0.24m2>W。所以拟定断面尺寸满足截排水要求。经验算，其他两个断面也满足要求。表5-1排水沟水力半径计算用表断面形式断面图水力半径〔R〕矩形梯形第六章防治工程工程监测设计6.1监测工作的任务与目的6.1.1监测工作目的泸定县冷竹关村黄草坪边坡目前尚未建立完善有效的监测网。为防止和防止高切坡突发性地质灾害的发生，确保拟建工程场地的平安，必须建立健全监测网。6.1.2监测工作任务1．建立健全变形监测网络，施工前进行监测，预报边坡的变形开展趋势;2．在整个治理工程施工过程中进行跟踪监测，超前预报，确保施工期间滑坡区工作人员、居民生命财产平安。3．监测成果用于施工期间反响设计，指导优化后续工程施工;竣工后用于检验防治效果。4．施工完成后，对重点段进行长期监测，结合群测群防，及时发现和预报险情，防止突发灾害一旦发生时造成大的人员伤亡和经济损失。6.2监测设计6.2.1监测设计依据及原那么〔1〕设计依据1)地质依据《泸定县冷竹关村黄草坪建设工程地质灾害危险性评估报告书》；2)测量技术依据①《国家水准测量标准》；②《国家三角测量和精密导线测量标准》；③《大地变形测量标准》；④《水工建筑物观测工作手册》；⑤《岩土工程测试技术》。=6\*GB3⑥《建筑变形测量规程》〔JCJ/T8-97〕(1997)。〔2〕监测设计原那么1)建立系统化立体化监测网充分利用现有监测设施和资料根底上，建立系统化、立体化监测网络，在治理、施工全过程中及时测定和预报滑坡的位移、应力等变化情况，确保施工平安。2)采取综合监测方法监测工作采取地面变形监测、群测群防等综合手段。3)实施长期监测进行全过程监测工作。包括地面监测、施工平安监测、防治效果监测，以监测结果作为反响设计、指导施工和检验防治效果的依据。工程完工后变形监测点、防治效果监测点应转为长期监测点。4)监测仪器选择原那么①仪器的可靠性和长期稳定性，②足够的测量精度、灵敏度及相应量程;③现场使用比拟方便、简单;④仪器不易损坏，尤其是长期监测仪器应具有防风、防雨、防腐、防潮、防震、防雷电干扰等与环境相适应的性能。6.2.2监测工作方案〔1〕监测方法一般而言，用于斜坡变形监测的方法主要有:1)深部位移主要用于监测施工中坡体滑移的动态变化情况，判断坡体的稳定性，用以指导防治工程的实施和效果检验。通过钻孔倾斜仪在不同时间观测到测斜管内相应位置的读数变化和随深度的累计变化值。即可得到测斜管管口及不同深度的水平位移量，确定斜坡发生位移的大小、方向和速率，到达全深度、全方位变形观测目的。2)边坡外表绝对位移监测常规的大地变形测量是监测裂缝分割滑体水平位移和垂直位移的大小、方向及速率变化的重要手段。3)地下水动态监测施工期间在雨季和旱季在各观测井采取水样进行水质简分析。监测施工前后地下水位．动态变化，评价防治工程对地下水的影响，监测数据用于反响设计，指导后续工程施工。4)裂缝相对位移监测在坡体上顺坡体走向发育的裂缝处设置地表裂缝相对位移监测，目的是直观地了解坡;体表层变形开展状况，配合其他监测手段指导防灾减灾工作。5)目视观察安排指定人员定期、不定期查看库岸各段地面变形迹象，以及防护工程是否失效，发现问题，及时上报有关部门，以便及时妥善处理。具体检查工程有：①地表裂缝出现的位置、规模、延伸方向、发生时间等。②地表鼓胀位置、范围、形态特征、幅度、发生时间等。③地表沉降位置、形态、面积、幅度、发生时间等。④塌方位置、范围、体积及发生时间等。⑤建筑物破坏和树木歪斜情况、发生时间等。⑥地下水露头变化情况、井泉流量、水质物理化学特征突变等。〔2〕监测工作布置针对该边坡的地质和地形特征,在该边坡段布置地表位移监测工作。建立健全群测群防的监测网络为主要监测手段。在该边坡中上部布置8个地表绝对位移监测点，以跟踪监测该边坡地表位移情况。配合其他监测手段指导防灾减灾工作。具体工程布置详见工程监测设计图。监测工作技术设计(1)监测等级根据《规程》规定，一般场地边坡观测，应按《规程》变形测量等级的三级进行观测。位移观测点坐标误差≤10mm。(2)监测周期确实定变形观测周期应能系统反映所监测变形的变化过程且不遗漏其重大变化，根据单位时间内变形量的大小及外界因素影响确定。在遇暴雨、发现变形速度加快或观测过程中发现突发灾害的可能时，应缩短观测周期，增加观测次数。在雨季每10天观测一次，旱季每半月观测一次;施工期间继续监测坡体水平、垂直位移变化，到达平安监测的目的。施工结束后转为长期监测，可每半月到一个月监测一次。5.3监测管理监测工作应按以下原那么进行：1)监测工作应分阶段进行，在施工期，应由施工单位承当监测任务；2)施工单位选派专人负责监测工作，在施工监理的监督下，完成地表位移监测和目视巡测，并及时完成资料整理、信息分析；3)施工单位应及时将监测信息分析结果反响给监理、设计单位，以便及时进行相应的设计变更；4)施工完成后，监测工作应移交当地移民部门，移民部门应设专人管理监测工作，以保证长期监测的正常进行；第七章防治工程施工组织设计7.1施工条件7.1.1交通条件该工程建设用地工程建设用地征地地点位于泸定县冷竹关村黄草坪x思唐镇小岩关社区。场地总体方向南北向，南北长约350米，东西约30～80米，均有公路直达，总体上交通较为方便。7.1.2气候特征工作区地处中亚热带湿润季风气候区内，雨量充分，气候温和，四季清楚。据县气象局多年统计：该县年平均降雨量1162.1mm，平均月降雨量96.84mm。4－8月为丰水期，降雨量累计达795.57mm左右；9－10月为平水期，降雨量累计192.56mm左右；11－12月及次年1－3月为枯水期，降雨量累计173.97mm。降雨特点是雨量充分、夏雨集中，经统计：24小时最大降雨量175.0mm，1小时最大降雨强度为70.8mm／h时保证率为P＝90％〔相当于10年一遇〕；暴雨强度为82.0mm／h时保证率P＝95％〔相当于20年一遇〕；暴雨强度为95.10mm/h时保证率P＝96％〔相当于25年一遇〕。7.1.3地形条件工作区属构造侵蚀低山河谷斜坡地貌，建设用地处于泸定县冷竹关村黄草坪江西岸，陡崖脚下向东倾斜的斜坡地带，其斜坡脚为泸定县冷竹关村黄草坪江河床。西测陡崖山顶最高海拔588m，东界最低海拔440m，高差达148m。但在建筑用地内采用实测相对标高西测最高相对海拔465m，最低〔东界〕相对海拔413m，相对高差52m，坡度角在35°左右，为一缓冲斜坡地形，总体地形西高东低。区内地形地貌环境较复杂。7.1.4建筑材料本工程施工所需钢筋、木材附近购置，块石、碎石可利用附近采石厂购置.回填所需土石料，一局部可采用削方土石，缺乏局部可就近开采。7.1.5水电供给工作区内电力较充分，可保障施工用电。施工用水可利用当地居民生活用水，当水量较大时，可直接取库水。根据水质分析，当地自来水和地下水对钢筋、混凝土均不具有腐蚀性。施工用风采用移动式空压机解决。7.2施工程序该边坡的防治措施包括预应力锚索、挂网喷混支护、浆砌块石挡土墙,地表截排水工程等，其施工程序为：〔1〕场地整饰、削方。(2)进行挡墙施工。采用分段开挖、分段施工的方法。〔3〕进行预应力锚索施工,先施工预应力锚索,在喷素混凝土护坡〔4〕进行挂网喷混支护施工,采用分段施工的方法。〔5〕进行排水沟、截水沟的施工。7.3施工布置该边坡防治工程工作量大，施工场地条件差，有较大的施工难度，人员物质交通运输，供电，供水，建筑材料等各方面需做好总体调配，统筹安排，现阶段就施工工序，施工布置安排等提出原那么要求。施工布置以少占地，尽量减少对天然坡体的扰动破坏及对居民生产生活带来的不利影响，临时设施距工地就近的原那么。当施工现场距居民区较近时，一定要注意防噪声、防尘，施工时间尽量避开居民休息时间；搭建的临时生产生活设施以不影响当地居民的通行为准。7.4施工方法及施工技术要求预应力锚索施工及技术要求施工方法以及施工工序在完善施工组织、健全施工管理与施工建立的根底上，为了保证设计要求，首先必须按照以下施工工序进行：首先对危岩体区进行治理，然后再治理滑坡区。对危岩体区的施工顺序为：清方——钻孔〔成孔〕——初喷〔5cm〕——锚索——复喷砼〔10cm〕——再次清方——再次钻孔〔成孔〕——再次初喷〔5cm〕——再次锚索——再次复喷砼〔10cm〕——〔循环〕…。锚索施工要点：锚索孔钻孔：孔径为Φ150mm，索孔倾角与设计倾角误差不得超过20。成孔后立即下锚，下锚后先压住锚固段M30水泥砂浆，注浆压力为0.6～0.8Mpa，当水泥水泥沙浆到达设计强度的80%时即可以张拉。张拉系统使用前应该进行标定，绘制标定曲线。〔3〕检测吨位张拉：施工过程中对所有锚索进行抗拉力的检测，以验证，锚固质量的可靠性。锚索设计抗拔力为1000KN，因此，检测张拉时每束锚索的实测抗拔力应到达设计值。检测张拉顺序为：0KN～50KN～100KN～200KN～300KN～400KN～500KN～600KN～700KN～800KN～900KN～1000KN，5min后保压停顿后开始卸载。卸载顺序为：1000KN～900KN～800KN～700KN～600KN～500KN～400KN～300KN～200KN～100KN～50KN～0KN.对锚索施加预应力时必须采取保护措施，防止锚索断裂或其他器具破坏伤人和造成损失。〔4〕缩定吨位张拉：每束锚索的缩定吨位张拉为350KN，张拉顺序为：0KN～50KN～100KN～150KN～200KN～250KN～300KN～350KN，15min保压停顿后顶锚锁定。〔5〕锚索检测和锁定时应单束张拉，不得两束以上同时张拉。〔6〕锚索锁定以后，用M30水泥砂浆注浆封孔并封闭外锚头，注浆压力为0.6～0.8Mpa。〔7〕锚索锚固段长度不得小于设计锚固长度。除以上说明外，还需要遵从一下设计施工要求：施工前进行各类工程方线，准确定位。砼、钢筋的强度标准在施工前要送检。7.4.2挂网喷砼施工及技术要求先进行喷砼、在挂网、然后进行二次喷砼。1〕检查喷射机械及施工用水、风管路等设施，试运行正常，拌和、运输、喷射系统准备完毕后，即可进行喷射作业。2〕按先通风后送电，然后再投料的顺序进行作业。喂送混合料保持连续、均匀，施喷中使用助风管，协助管道畅通。3〕喷射砼作业顺序采用自下而上分段分区方式进行，喷射区段间的接合部和结构的接缝处妥善处理，不得存在漏喷部位。4〕分层喷射，每层5~7cm至设计厚度。完成第一层喷射后，清理回弹物料，然后进行下一层喷射施工，下一层喷射在上层终凝后进行，假设终凝1小时后喷射，那么需用压力风清洗喷面。5〕喷射作业时，连续供料，并保证工作风压稳定。完成或因故中断作业时，将喷射机及料管内的积料清理干净。7.4.3浆砌石挡墙施工及技术要求采用机械与人工相结合的方法开挖基槽，挖成一段，砌筑一段，以保证施工平安。所使用砂浆水灰比必须符合要求，砂浆应填塞饱满，岩石基坑内砌料必须紧靠坑壁，与岩石结为一体。禁止使用易风化的石料和未凿面的块、卵石砌筑墙身。随着墙身的砌筑，待圬工强度到达70%以上时，墙后填料需及时回填，填料中混以块石，并分层夯实填料，保证质量，使内摩擦角到达设计要求。7.4.4排水工程沟壁及沟底先夯实整平，排水沟每隔6m左右设置一道沉降缝。7.5施工平安在施工过程中，应按照平安技术要求，建立完善的平安制度，平安保障措施要到位，确保施工的平安。平安员要持证上岗，对职工进行平安教育，严格检查和监督，排除平安隐患，杜绝违反平安管理制度的行为。7.6工作量及工作进度安排根据治理工程的初步设计，治理工程的工作量见附表1。预计全面完成治理工程的工期三个月。其中各项工程的进度见表7-1。表7-1施工进度方案表工程施工单元2007年度1月2月3月4月1.监测工程2.挡土墙工程3.预应力锚索工程4.挂网喷砼护坡工程5.地表截排水工程第八章治理工程经费概算8.1工程概况泸定县冷竹关村黄草坪危岩体治理工程包括：预应力锚索工程、挂网喷砼护坡工程、挡土墙支挡工程、地表截排水工程。8.2编制依据治理工程投资概算的费用构成、编制方法和计算，主要依据水利部水总[2002]116号文《水利工程设计概〔估〕算编制规定》进行，并按河道工程计算人工工资和其它取费。主要采取以下标准：1〕《水利工程设计概〔估〕算编制规定》〔2002〕；2〕《水利建筑工程概算定额》〔2002〕；3〕《水利工程施工机械台时费定额》〔2002〕；4〕国家计委、建设部计价格[2002]10号文关于分布《工程勘察设计收费管理规定》的通知及附件；8.3工程量统计表危岩体治理工程的主要工程量统计见表8-1。8.4预算费用构成及相关取费标准预算总费用由建筑工程费、机电设备及安装费、金属结构设备及安装、施工临时工程费和独立费五局部组成，根据实际工程可进行适当调整。建筑工程单价由直接工程费、间接工程费、企业利润、税金以及其他工程构成。其中直接工程费有根本直接费、其他直接费和现场经费组成。根本直接费又包括人工费、材料费和机械费。〔1〕根底单价①人工预算单价：根据水利部水总[2002]116号文《水利工程设计预〔估〕算编制规定》计算，施工津贴按3.5元/天计取。②主要材料价格：根据x建筑工程造价管理总站发布的全省各州市工程材料价格信息。〔2〕取费标准1〕其他直接费：取直接费的2%〔包括冬雨季施工增加费、夜间施工增加费、其他费用〕；2〕现场经费：土方工程区直接费的4%，石方取6%，模板工程取6%，混凝土工程取6%；3〕间接费：土方工程区直接工程费的4%，石方取6%，模板工程取6%，混凝土工程取4%；4〕企业利润：取直接工程费与间接费之和的7%；5〕税金：取直接工程费、间接费与企业利润之和的3.35%；6〕临时工程中其他临时工程：按建安工作量的5%；7〕建设单位管理费：不计列；8〕工程建设监理费：设工程预算费为M万元，施工监理费费率为b%，即M＜500,b=3.09〕工程科研勘测设计费：工程科学研究试验费按建筑工程量的0.2%计算，设计费按国家计委、建设部计价格[2002]10号文关于分布《工程勘察设计收费管理规定》收取。10〕建设及施工场地征用费：根据设计确定的永久、临时工程征地面积，参照三峡库区征地补偿标准确定。11〕其他定额编制管理费：按建安工作量的0.13%计算；工程质量监督费：按建安工作量的0.25%计算；12〕监测费用：按防护工程费的5%计；13〕预备费：根本预备费按5%计，价差预备费不计列。8.5工程投资概算总表危岩体治理各项工程量与费用见表8-2至8-5。治理工程总费用:760092.8387元，其中建筑工程费511418.855元、施工临时工程费12787.5元、独立工程费用199691.62元,根本预备费36194.89708元。表8-1主要工