巖土工程課程設(shè)計(jì)計(jì)算書1前言1.1任務(wù)由來

河西下街滑坡的復(fù)活變形始于2002年8月雨季，誘發(fā)因素主要為特大暴雨，據(jù)統(tǒng)計(jì)表明，該月降水量超過歷史年平均降水量（308mm）?；麦w中一股常年不斷的泉水對坡體的浸泡也是滑坡產(chǎn)生變形滑動的重要原因。此外，滑坡體原始坡度較大，約35～46°左右，二得公路建設(shè)過程中，滑坡前緣邊坡開挖形成了高約3~8m的臨空面，修建有擋墻。在雨水、地質(zhì)環(huán)境條件和人類工程活動的綜合作用下，該滑坡發(fā)生滑動變形并致使50m長的擋土墻發(fā)生開裂變形，其中約7m鋼筋混凝土擋墻發(fā)生傾倒破壞。二得公路是得榮縣連接云南的唯一通道，滑坡體自2002年8月復(fù)活以來，每年均有不同程度的變形破壞現(xiàn)象，前緣發(fā)生坍塌，曾多次阻斷公路。目前，滑坡前緣坍塌的土體和傾倒的混凝土擋墻占據(jù)了二得公路的大半部分，現(xiàn)可通行的公路僅4m單車放行道，嚴(yán)重阻礙了城區(qū)交通?；麦w上分布有數(shù)條裂縫，已將前緣的擋土墻推倒，如不及時進(jìn)行治理必將對二得公路的正常運(yùn)營產(chǎn)生不良影響，阻斷交通，造成直接和間接的經(jīng)濟(jì)損失，同時給生產(chǎn)和人民生活等帶來諸多不便。1.2主要目的、任務(wù)1.2.1主要目的由于該滑坡、不穩(wěn)定斜坡跡象明顯，危害嚴(yán)重，采取切實(shí)可行的治理工程已經(jīng)迫在眉睫。前緣發(fā)生坍塌而多次阻斷公路，嚴(yán)重阻礙了城區(qū)交通。在勘查成果的基礎(chǔ)上，遵循地質(zhì)災(zāi)害防治的基本原則，按照可行性研究報(bào)告提出的治理工程的推薦方案，對癥下藥，提出針對各類地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)切實(shí)可行的治理措施。對滑坡穩(wěn)定性進(jìn)行分析評價、對滑坡治理工程分項(xiàng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算、并繪制結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)詳圖和編寫施工圖設(shè)計(jì)說明書。1.2.2主要任務(wù)①確定滑坡特征，防治范圍、目標(biāo)及標(biāo)準(zhǔn)；②防治工作的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；③防治實(shí)施效果預(yù)測；④提出工程施工組織及工程監(jiān)測設(shè)計(jì)方案；1.2.3防治原則防治工程以對癥下藥、綜合治理、安全可靠、技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理、方案優(yōu)化、施工方便為總的原則，具體講：（1）.經(jīng)過勘查人員的現(xiàn)場調(diào)查和分析，及勘查和可研報(bào)告,在綜合分析滑坡、不穩(wěn)定斜坡的發(fā)育特征、誘發(fā)因素的基礎(chǔ)上，針對起特征提出針對性的治理措施，確定合理、可行的治理方案。針對河西下街滑坡變形主要是降雨、地表水的下滲和地下水等因素引起一系列特征，可分為強(qiáng)、弱變形區(qū)，確定其治理方案為“抗滑樁＋地表截水、盲溝＋擋土墻”的治理措施。（2）.根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)性和危害性大小，確定本治理工程為一般永久性工程，各級防治工程必須安全可靠，力求確?；略诠こ棠晗迌?nèi)的整體穩(wěn)定。（3）.設(shè)計(jì)要針對滑坡的類型和特征，因地制宜，遵循各類工程配合使用、綜合整治的原則，并盡可能縮短施工周期。（4）.在治理工程中，應(yīng)在滑坡體上建立監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，實(shí)時監(jiān)控治理工程和治理后的滑坡動態(tài)，檢測治理效果，為今后地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測預(yù)警提供依據(jù)。1.3設(shè)計(jì)依據(jù)：本施工圖設(shè)計(jì)報(bào)告編制的主要依據(jù)如下：（1）.《河西下街滑坡勘查報(bào)告》（2）.《河西下街滑坡勘查圖件》（3）.有關(guān)的技術(shù)規(guī)程，規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)。主要有：《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2002）《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB50330－2002）《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011－2002）《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB5003－2001）《巖土工程設(shè)計(jì)》成都理工大學(xué)許強(qiáng)李天斌2.治理工程的必要性和緊迫性紅巖子滑坡位于得榮縣城定曲河上游約115km處的定曲河左岸,是一復(fù)活變形老滑坡體,鄉(xiāng)(域)至得(榮)公路從滑坡區(qū)對岸坡腳通過。紅巖子滑坡由三個部分組成,即紅巖子老滑坡體、紅巖子滑坡上滑體及紅巖子崩滑體,其中紅巖子老滑坡面積01035km2,體積約70×104m3;滑坡上滑體面積約0101km2,體積約1418×104m3;紅巖子崩滑體面積01006km2,體積約9×104m3。老滑坡體后緣發(fā)育拉張裂縫數(shù)條,長約30～50m,斷續(xù)延伸長約150m。紅巖子崩滑體后部也已形成了一條基本貫通,寬013～015m,深115～210m的拉張裂縫,前緣表層坡體溜滑,剪出口變形特征明顯,滑坡中部平臺前沿張拉裂縫進(jìn)一步貫通,崩滑體靠上游前沿坡體表層坡面泥石流也進(jìn)一步發(fā)育。種種跡象表明紅巖子滑坡復(fù)活變形有加劇發(fā)展趨勢,其后果將堵斷定曲河河道,滑坡潰壩后將對下游得榮縣城的安全帶來嚴(yán)重威脅。二得公路是得榮縣連接云南的唯一通道，滑坡體自2002年8月復(fù)活以來，每年均有不同程度的變形破壞現(xiàn)象，前緣發(fā)生坍塌，曾多次阻斷公路。目前，滑坡前緣坍塌的土體和傾倒的混凝土擋墻占據(jù)了二得公路的大半部分，現(xiàn)可通行的公路僅4m單車放行道，嚴(yán)重阻礙了城區(qū)交通?；麦w上分布有數(shù)條裂縫，已將前緣的擋土墻推倒，如不及時進(jìn)行治理必將對二得公路的正常運(yùn)營產(chǎn)生不良影響，阻斷交通，造成直接和間接的經(jīng)濟(jì)損失，給生產(chǎn)和人民生活等帶來諸多不便。因此，為確?；掠绊懛秶鷥?nèi)人民的生命財(cái)產(chǎn)安全，確保當(dāng)?shù)厣鐣畏€(wěn)定及經(jīng)濟(jì)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，立即采取切實(shí)有效的治理工程措施已迫在眉睫。[3.地理地質(zhì)環(huán)境3.1地形地貌：河西下街滑坡表面呈階梯狀，坡度較陡，平均坡度約50°?；w橫向長約135米，縱向?qū)捈s120米，面積0.016Km2，滑坡厚度1～8m，體積11.3×104m3。根據(jù)近期變形強(qiáng)弱，可將滑坡體劃分為強(qiáng)變形區(qū)和弱變形區(qū)。強(qiáng)變形區(qū)橫向長95.0m，體積約7.8×104m3。弱變形區(qū)橫向長40m，體積約3.5×104m3?；潞缶壌嬖诙副冢旅嫔洗嬖跀?shù)條裂縫，滑坡變形跡象明顯。3.2地質(zhì)災(zāi)害體的基本特征3.2.1滑坡體物質(zhì)結(jié)構(gòu)特征據(jù)調(diào)查及物探資料,紅巖子2?；聨r土體結(jié)構(gòu)特征主要為冰水堆積物（Q3fgl）經(jīng)塌滑而成,勘察區(qū)內(nèi)巖土層從上至下依次為：上部為灰色至黃灰、灰白色碎塊石土，中部為淺灰黃色角礫石土，下部為灰-淺灰白色、黃色薄-厚層狀、透鏡體結(jié)晶灰?guī)r。3.2.2形態(tài)特征紅巖子2?；挛挥诳h城河西下街，屬于縣城河西第四系大堆積體的南端部分，為原自然沉積的冰水堆積物上的復(fù)活變形體，距縣城中心區(qū)域僅300m?；峦庑纬嗜σ螤?，周界明顯,北側(cè)及后緣發(fā)育明顯的滑坡陡坎及陡壁，北側(cè)陡坎高1～3.0m，陡坎壁為新鮮裸露面，滑坡跡象明顯，后緣壁高約5～8米，標(biāo)高2455米?；w前緣以公路內(nèi)側(cè)為界，標(biāo)高2385米，前后緣相對高差85米，南側(cè)以裸露基巖為界?；w表面呈階梯狀，坡度較陡，平均坡度約50°。滑體橫向長約135米,縱向?qū)捈s120米，面積0.016Km2。滑坡平均厚為1～8m，體積11.3×104m3。根據(jù)近期變形強(qiáng)弱，將滑坡體劃分為強(qiáng)變形區(qū)和弱變形區(qū)，強(qiáng)變形區(qū)橫向長95.0m，體積約7.8×104m3。弱變形區(qū)橫向長40m，體積約3.5×104m3，滑體內(nèi)細(xì)小沖溝發(fā)育,表層巖土體由于塌滑后結(jié)構(gòu)相對松散,坡體內(nèi)地形較陡,后緣坡度30°～35°，中前部為35°～55°。3.2.3滑體結(jié)構(gòu)特征根據(jù)勘查報(bào)告，紅巖子2＃滑坡滑體厚為：1.0～8.0m，主要物質(zhì)成分為粉質(zhì)粘土、粉砂土夾碎塊石，結(jié)構(gòu)疏松，碎塊石主要成分為片巖、灰?guī)r及大理巖等，滑體表面植被茂密,局部開墾為農(nóng)作物耕地,坡體上拉張裂縫發(fā)育,局部形成小的陡坎。3.2.4滑動帶及滑床特征根據(jù)勘查報(bào)告，紅巖子2?；禄瑒訋樯喜克閴K石土與中下部角礫石土的接觸帶，為沿新近滑動的軟弱結(jié)構(gòu)面，滑帶厚：0.2～0.5m,主要成份為粉質(zhì)粘土夾角礫，含水量較大，一般大于30%，滑面呈彎弧形，中后部陡峻，坡度為35°-45°，中前部略緩，坡度為25°-30°，前緣反翹，為-5°－-1°?；瑤б陨匣w土較為松散，塊石粒徑較大，干，滑帶以下滑床土體稍密、稍濕，充填骨料主要為角礫石，塊石含量較少，為更新世(Q3fgl)冰水堆積層，滑體土結(jié)構(gòu)特征與滑床土特征無明顯差異，而在力學(xué)特性上則由于其結(jié)構(gòu)上相對松散而顯得較差?；矠樵瓲罡率?Q3fgl)冰水堆積層，稍密、稍濕,透水性一般,完整性較好,主要成分為角礫石土,膠結(jié)一般,厚度較大,覆蓋于泥盆系基巖之上。3.2.5地下水特征滑體處于地形高陡地段，地下水的補(bǔ)給主要來源于坡體后緣巖土體內(nèi)的基巖裂隙水和土體上層滯水、毛細(xì)孔隙水以及大氣降水,地下水通過松散冰水堆積層以自重作為徑流動力從山頂向坡腳滲流，在滑坡體上和坡腳以泉點(diǎn)形式滲出，補(bǔ)給定曲河。3.3滑坡形成機(jī)理滑坡在區(qū)域構(gòu)造上經(jīng)歷了多期較強(qiáng)烈的構(gòu)造運(yùn)動,區(qū)內(nèi)主要構(gòu)造形跡為得榮復(fù)背斜,紅巖子滑坡處背斜SW翼,區(qū)內(nèi)基巖內(nèi)的層間褶皺、撓曲也較發(fā)育,巖石較為破碎,斷裂構(gòu)造大體上呈南北向展布,主干斷裂構(gòu)造形跡有中格——潘擁斷層(F31),斷層走向NE20°?；聟^(qū)內(nèi)主要構(gòu)造形跡以節(jié)理、裂隙為主,大氣降水使得坡面巖土體部分飽水,力學(xué)性能下降,在陡峻的地形條件下產(chǎn)生淺層滑動,從而誘發(fā)紅巖子滑坡在前緣和后緣地形陡峻部位產(chǎn)生淺層復(fù)活,而地形地貌條件、地層及巖性結(jié)構(gòu)、地質(zhì)構(gòu)造、地表不良工程地質(zhì)作用等因素促進(jìn)了淺層滑體的變形加劇,也是滑坡復(fù)活變形產(chǎn)生重要因素。3.3.1滑坡形成的主控條件及影響因素地層巖性地層巖性是滑坡形成的物質(zhì)條件,該滑坡發(fā)育于泥盆系中下統(tǒng)下段中的綠色鈣質(zhì)泥片巖、綠泥黝簾透閃片巖、夾灰-淺灰白色薄-厚層狀、透鏡體結(jié)晶灰?guī)r及淺灰-深灰色絹云石英片巖中,基巖產(chǎn)狀246°∠46°。第四系底層覆蓋厚度大，由上到下：上部淺灰黃色粉質(zhì)粘土夾碎石角礫層，該層主要分布于滑坡后緣，物質(zhì)組成主要為粉質(zhì)粘土夾碎塊石，硬塑；中部紅黃色粉質(zhì)粘土加塊石、漂礫層。該層主要分布于滑體中部，物質(zhì)粘土硬塑，局部含泥鈣質(zhì)；下部與基巖接觸為淺灰色砂土加砂礫石及淺黃色粉質(zhì)粘土夾碎石塊，塊石成分以灰?guī)r、花崗巖、綠片巖為主，花崗巖中等風(fēng)化，巖土體結(jié)構(gòu)較為松散。第四系全新統(tǒng)分布于滑坡上部，主要以灰?guī)r、花崗巖、火山超基性巖等為主。由于無力風(fēng)化作用強(qiáng)烈，表層巖土體因風(fēng)化作用常產(chǎn)生風(fēng)化裂隙，表層土體飽水后穩(wěn)定條件下降，為滑坡的產(chǎn)生提供了物質(zhì)條件。地質(zhì)構(gòu)造構(gòu)造結(jié)構(gòu)往往是巖體強(qiáng)度的薄弱部位,結(jié)構(gòu)裂隙的發(fā)育破壞了巖體的完整性,并為地下水徑流提供了通道,同時,使風(fēng)化作用向深部發(fā)展?；率軈^(qū)域構(gòu)造應(yīng)力影響,主要構(gòu)造形跡以節(jié)理、裂隙為主,其中以一組190°～210°∠80°～85°的剪節(jié)理及另一組120°～130°∠50°～65°的張性裂隙較為發(fā)育,對巖石起主要破壞作用。地形地貌條件滑坡區(qū)地貌屬高原剝蝕型深切河谷地貌,河谷呈V型谷。區(qū)內(nèi)地貌特點(diǎn)是:山高坡陡,溝谷狹窄,巖石裸露,植被稀少,沖溝發(fā)育,區(qū)內(nèi)溝深嶺窄,地形崎嶇,侵蝕與溶蝕作用強(qiáng)烈,坡體沖溝發(fā)育;地形呈折線型,即上陡中緩下陡,上部垮滑體地形坡度約30°～38°,后緣陡壁高約20m;中部為老滑坡平臺,地形坡度8°～15°;下部溜滑體～40°,紅巖子崩滑體坡度約30°地形坡度約28°～50°,其中前緣陡坎高約10m。為滑坡的形成提供了良好的臨空條件。氣象水文條件滑坡處于金沙江畔干熱河谷氣候區(qū),主要受青藏高原氣候影響,受西風(fēng)環(huán)流的南支急流和印度洋氣候控制,晝夜溫差大,降雨充沛?；聟^(qū)內(nèi)巖土體因受高原氣候強(qiáng)烈的晝夜溫差作用,特別是該區(qū)地處干熱河谷,各種自然風(fēng)化營力作用強(qiáng)烈,形成了斜坡破壞的有利環(huán)境條件。[滑坡特征紅巖子滑坡區(qū)滑坡體平面圖見圖一.根據(jù)其變形跡象，活動特征等，可將紅巖子滑坡區(qū)分以下三個部分加以闡述。圖一

紅巖子滑坡區(qū)滑坡體平面圖(1)紅巖子老滑坡紅巖子老滑坡外形似一圈椅狀,滑坡東西長240m,南北寬160m,前后緣相對～80°。地形坡度為:后緣32°38°,中部12°～17°,下部37°～40°。下部滑體內(nèi)發(fā)育有沖溝,前緣覆蓋于河床殘留階地之上。滑床為第四系上更新世的冰水堆積地層,成份為粉質(zhì)砂土夾碎塊石、漂石層,系松散堆積體土層內(nèi)滑坡,滑面形態(tài)呈彎弧形?；瑤Ъ盎岔斆嫫露葹?后緣45°～35°,前緣反翹,為-2°～1°。滑體下部由于巖土體結(jié)構(gòu)、地形地貌條件及外動力地質(zhì)作用等綜合作用坡面泥石流較為發(fā)育,滑坡體內(nèi)未見地下水露頭或濕地分布。(2)紅巖子滑坡上滑體特征紅巖子上滑體外形似三角形,滑體前后緣相對高差80m,滑體長約100m,寬約160m,后緣形成一陡壁,拉張裂縫帶呈斷續(xù)分布,前緣覆蓋于老滑體中部;坡體內(nèi)地形較陡;巖土體結(jié)構(gòu)特征主要為冰水堆積物經(jīng)垮滑而成,物質(zhì)成份為淺灰黃色粉質(zhì)砂土夾碎塊石、角礫組成?；w滑動帶為中上部沿老滑帶滑動,中下部為沿新近垮塌的軟弱結(jié)構(gòu)面滑動,滑動帶似一弧形,滑帶土為更新世冰水堆積層經(jīng)滑移后而成,滑帶土結(jié)構(gòu)特征與滑體土特征無明顯差異,而在力學(xué)特性上則由于其結(jié)構(gòu)相對松散而顯得較差。雨季時地表水沿裂縫帶入滲產(chǎn)生相對較高的孔隙水壓力,加之巖土體局部飽水后物理力學(xué)性能降低,形成垮滑,而在其它時間內(nèi)也由于巖土體在自重應(yīng)力下的卸荷作用,形成局部下滑。⑶

紅巖子崩滑體特征崩滑體形似三角形,滑體長60m,寬100m,平均厚3m,前后緣相對高差60m,地形陡峻,平均坡度40°，主要由更新世冰水積物固組成，物質(zhì)成分主要為半固態(tài)-固結(jié)態(tài)的泥鈣質(zhì)粉砂土夾塊石、含大塊的冰川源礫?；w結(jié)構(gòu)相對松散,滑面呈弧形,坡度45°～50°,滑面埋深約10m,東西向呈連續(xù)延伸,已形成貫通狀態(tài),滑體穩(wěn)定性條件較差。后緣拉張裂縫長約60m,寬約30～50cm,深約115～210m,呈連續(xù)弧形分布。滑體前緣陡坎已有不同程度的崩落,定曲河在雨季漲水時對坡腳的沖刷掏蝕作用,對滑體的穩(wěn)定性十分不利。3.3.2滑坡形成機(jī)制分析滑坡區(qū)內(nèi)陡峻的地形地貌條件及巖體內(nèi)存在高地應(yīng)力作用,其對邊坡巖土體的應(yīng)力分布產(chǎn)生較大影響,主要表現(xiàn)為坡體內(nèi)高地應(yīng)力集中,坡體內(nèi)積累的應(yīng)力向臨空方向膨脹回彈同時在臨空面附近特別是在坡腳及地形變化較大處產(chǎn)生新的應(yīng)力集中,在斜坡體自重及區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力作用下,坡體向臨空面方向順層面沿坡腳部位剪應(yīng)力集中帶形成剪切破壞面,并在坡腳出露,呈持續(xù)蠕動變形;大氣降水沿風(fēng)化、變形裂隙入滲巖土體,滑帶土力學(xué)性能顯著降低,隨著變形持續(xù)發(fā)展,坡體上巖土體逐漸松弛,坡體變形進(jìn)入累進(jìn)式破壞階段。隨著地表水不斷下滲,地下徑流活動的不斷加劇,追蹤面不斷擴(kuò)大,地表變形趨于明顯,在久雨或暴雨的作用下,后緣裂隙充水產(chǎn)生靜壓力,另一方面導(dǎo)致滑帶土軟化,使其抗剪強(qiáng)度迅速下降,最終導(dǎo)致整體滑坡。計(jì)算參數(shù)的選?。罕硪?/p>

河西下街滑坡穩(wěn)定性計(jì)算滑帶抗剪強(qiáng)度參數(shù)統(tǒng)計(jì)表剖面編號工況采用值C（KPa）φ（°）Ⅰ-Ⅰ′2032Ⅱ-Ⅱ′1129Ⅲ-Ⅲ′826天然重度平均值為20.0kN/m3,飽和重度為21.0kN/m3。4.滑坡穩(wěn)定性分析及推力計(jì)算4.1滑坡穩(wěn)定性分析4.1.1計(jì)算原理圖二

條塊受力簡圖本次計(jì)算采用瑞典條分法和傳遞系數(shù)法進(jìn)行計(jì)算,瑞典條分法的假設(shè)條件為:不考慮條塊間的相互有效作用力。計(jì)算公式為:式中:

K—穩(wěn)定性系數(shù);Wi—第i條塊重量(KN/m);

Ci—第i條塊內(nèi)聚力(kpa);

φi—第i條塊內(nèi)摩擦角(。);αi—第i條塊滑面傾角(。);Ui—第i條塊間的水壓力(kpa);

Ubi—第I條塊底滑面上水壓力(kpa);

Li—第i條塊滑面長度(m);

Qi—第i條塊上的地震力(KN/m)。傳遞系數(shù)法,也稱不平衡推力傳遞法,該方法的基本假設(shè)條件為條間力的方向,即規(guī)定條塊向下的作用力方向與該條塊的滑面平面。計(jì)算公式為:

在滑面上滿足破壞方程:

根據(jù)以上公式可得到下式:式中:

其中ψi為傳遞系數(shù),Ti為條塊i的下滑力,Ri為條塊i的抗滑力,其余物理量與瑞典條分法中的相同。[4.1.2計(jì)算模型及工況本次計(jì)算的目的，是為滑坡的穩(wěn)定性評價及治理設(shè)計(jì)提供依據(jù)，根據(jù)該滑坡的機(jī)制，在進(jìn)行穩(wěn)定性分析計(jì)算時，主要考慮降雨對滑坡體的影響，考慮的荷載主要有：滑坡體自重、地下水產(chǎn)生的動水壓力。計(jì)算時還要考慮地震力的影響。綜合考慮上述幾種荷載對滑坡的作用，將滑坡穩(wěn)定性計(jì)算劃分為兩種工況：第一種工況（工況Ⅰ）：天然情況，地下水位取勘察期間實(shí)際水位；第二種工況（工況Ⅱ）：暴雨工況，考慮滑坡體全飽水狀態(tài)；第三種情況（工況Ⅲ）：地震工況，考慮地震水平慣性力；計(jì)算選取工況Ⅱ?yàn)樵O(shè)計(jì)工況。4.1.3計(jì)算結(jié)果按照上述工況進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算結(jié)果匯總于表4－5。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，對滑坡進(jìn)行穩(wěn)定性分析評價，將穩(wěn)定性劃分為四級：穩(wěn)定系數(shù)Fs＞1.15為穩(wěn)定，1.15≥Fs＞1.05基本穩(wěn)定，1.05≥Fs＞1.0為欠穩(wěn)定，F(xiàn)s＜1.0為不穩(wěn)定?；翲1、H2和H3各剖面，在各種工況下的推力和穩(wěn)定性計(jì)算的條分圖詳見下圖所示：圖三

滑坡Ⅰ條分圖圖四

滑坡Ⅱ條分圖圖五

滑坡Ⅲ條分圖表二

各工況下穩(wěn)定系數(shù)工況剖面天然暴雨地震瑞典條分傳遞系數(shù)法瑞典條分傳遞系數(shù)法瑞典條分傳遞系數(shù)法Ⅰ-Ⅰ0.9937330.9990.8263970.83120.9444380.9495Ⅱ-Ⅱ1.0434931.07380.8075090.83470.8967960.9208Ⅲ-Ⅲ0.9942331.0010.8494050.85620.9392210.9455在計(jì)算過程中結(jié)合滑坡區(qū)的工程地質(zhì)條件合理選取參數(shù),其中一剖面：內(nèi)聚力C=16kpa,內(nèi)摩擦角φ=32,；二剖面：內(nèi)聚力C=11kpa,內(nèi)摩擦角φ=29；三剖面：內(nèi)聚力C=8kpa,內(nèi)摩擦角φ=26。天然重度γ0=20KN/m3,飽水重度γsat=21KN/m3；降水條件下水位取1/4倍的滑塊厚度處。各種工況下的計(jì)算參數(shù)如表二所示。表三

各種工況下的計(jì)算參數(shù)的選取工況天然容重(KN/m3)飽和容重(KN/m3)C(Kpa)φ(。)天然20211632暴雨20211129地震2021826根據(jù)表二計(jì)算結(jié)果,剖面Ⅱ-Ⅱ′、Ⅲ-Ⅲ′穩(wěn)定性相對較高,剖面Ⅰ-Ⅰ′穩(wěn)定性較低,結(jié)合滑坡區(qū)內(nèi)的工程地質(zhì)條件,進(jìn)一步說明了參數(shù)的選擇合理,與變形破壞機(jī)制相吻合。在天然狀況下穩(wěn)定性系數(shù)在0.74~1.0之間,處于極限平衡,不穩(wěn)定狀態(tài),開始變形失穩(wěn)。在暴雨或地震作用下,將可能發(fā)生滑坡。由于二得公路位于滑坡下,坡體失穩(wěn)后,將阻斷交通，造成直接和間接的經(jīng)濟(jì)損失。于是,因此，為確?；掠绊懛秶鷥?nèi)人民的生命財(cái)產(chǎn)安全,對次滑坡進(jìn)行治理。4.2滑坡推力計(jì)算本次滑坡推力計(jì)算采用的是規(guī)范規(guī)定的剩余下滑力傳遞法。將滑動方向和速度大體一致的滑體視為一個計(jì)算單元，在順滑動主軸方向的地質(zhì)縱斷面上按滑面的產(chǎn)狀、巖土性質(zhì)及地面轉(zhuǎn)折點(diǎn)劃分為若干地質(zhì)條塊，由后向前計(jì)算各條塊分界面上的剩余下滑力，即是該部位的滑坡推力，最后一塊的剩余下滑力就是整個滑坡的下滑力?；峦屏τ?jì)算按傳遞系數(shù)法由下式計(jì)算：

式中:

Pi-第i條塊剩余下滑力;

Ψi-傳遞系數(shù);Ti—為條塊i的下滑力;Ri—為條塊i的抗滑力;Ks—為安全系數(shù)?；峦屏τ?jì)算的模型如圖六所示：圖六

滑坡推力計(jì)算模型滑坡推力計(jì)算中設(shè)計(jì)安全系數(shù)，考慮該滑坡的重要性及危害性，選取如下：工況Ⅰ：采用=1.20；工況II：采用=1.10工況Ⅲ：采用=1.10對三個滑坡進(jìn)行推力計(jì)算，以便為滑坡支擋結(jié)構(gòu)的選取和驗(yàn)算提供依據(jù)。計(jì)算結(jié)果匯總于表三。表四

滑坡剩余下滑推力計(jì)算結(jié)果總匯（單位：kN/m）計(jì)算工況Ⅰ-ⅠⅡ-ⅡⅢ-Ⅲ天然1677.702227.372683.06暴雨1186.742486.041745.61地震2199.482811.322016.524.3主要結(jié)論滑坡體推力計(jì)算結(jié)果表明，由滑坡推力看出天然工況的穩(wěn)定性比其它兩工況好點(diǎn)，其次是地震工況。所以治理工程圍繞暴雨工況進(jìn)行，治理工程課采用抗滑樁作為主要的支擋結(jié)構(gòu)。5.滑坡治理工程施工圖設(shè)計(jì)5.1治理方案的選取通過地面調(diào)查及鉆孔等資料,綜合分析研究,為減少下滑力,增加抗滑力,使坡體處于相對較穩(wěn)定狀態(tài),須在滑坡前緣布置抗滑樁,再在坡體表面設(shè)置排水工程,可以達(dá)到預(yù)定的目的,對于設(shè)計(jì)中本工程治理采取的方案為“抗滑樁+排水”。根據(jù)治理對象的特點(diǎn)，分別選擇合適地段設(shè)置抗滑樁。排水系統(tǒng)，設(shè)置排水溝。[5.2抗滑樁計(jì)算與設(shè)計(jì)5.2.1樁的平面布置位置及間距的選取原則

樁布置在應(yīng)設(shè)在滑坡體較薄，錨固段地基強(qiáng)度較高、滑面較平緩等綜合考慮較好的地段。平面上多成排布置。排的走向與滑體的滑動方向相互垂直。設(shè)計(jì)初步選定為將樁不知在滑體的下部，該部位下滑力相對較小，坡面較緩，宜在此處設(shè)樁。

樁間距也應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況綜合確定，兩樁之間在能形成土拱的的條件下，土拱的支撐力和樁側(cè)摩擦力之和應(yīng)大于一根樁所能承受的滑坡推力。一般取5-6m。本設(shè)計(jì)中取6m。5.2.2抗滑樁樁身計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)

以設(shè)計(jì)工況和校核工況的推力計(jì)算結(jié)果為依據(jù)，經(jīng)過分析知Ⅰ－Ⅰ剖面穩(wěn)定性較其他較低，故選取其在暴雨工況為設(shè)計(jì)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)，滑坡推力為2075.77KN。樁的布置形式詳見施工圖。查相關(guān)規(guī)范知，樁的截面尺寸及相關(guān)長度初步取值如下：樁截面尺寸為2.0×3.0m，受荷段16m，錨固段8m計(jì)算，樁總長24m，樁間距6m，樁總共9根。采用“m”法計(jì)算，樁底支承條件為自由支承?？够瑯兜挠?jì)算深度均為=b+1=3m5.2.3抗滑樁樁身材料選擇（1）混凝土強(qiáng)度等級為C30,樁護(hù)壁混凝土強(qiáng)度等級為C20.（2）鋼筋：HPB235級，HRB335級（3）混凝土保護(hù)層厚度：樁為50mm，梁的為35mm。5.2.4樁體受力計(jì)算設(shè)計(jì)資料及相關(guān)參數(shù)的選取設(shè)計(jì)抗滑樁長度為24m,受荷段16m,錨固段8m,間距6m,樁截面b×a=2×3=6m2,樁截面慣性矩I=ba3/12=2×33/12=4.5m4樁截面模量W=ba2/6=3m3樁的混凝土(C30)彈性模量E=26×103Mpa,樁抗彎剛度EI=2.6×104×4.5×103=1.17×108KN·m2,樁的計(jì)算寬度B=bp+1=2+1=3m,樁的變形系數(shù)樁的計(jì)算深度αh2=0.31×8=2.48m<2.5m,屬于剛性樁,樁底端的邊界條件按自由端考慮。圖七

樁身內(nèi)力計(jì)算示意圖外力計(jì)算作用于每根樁上的滑坡推力E=En×s=2075×6=12450KN。應(yīng)力分布按三角形分布計(jì)算:

由于該滑面較陡，樁前抗力可不考慮，故樁前抗力為零。受荷段樁身內(nèi)力計(jì)算（設(shè)計(jì)算界面距地面為y米）

剪力:

彎矩:錨固段內(nèi)力計(jì)算（1）確定轉(zhuǎn)動中心的位置:由方程(1)確定:

(1)

所以:5.3m（2）樁的轉(zhuǎn)角：

代入相關(guān)參數(shù)得△φ=0.004rad（3）樁側(cè)應(yīng)力：

=（100000+40000y）(5.3-y)×0.004

=2120+448y-160y2

最大樁側(cè)應(yīng)力位置：

令

448-320y=0

則y=1.4m（4）剪力：

最大剪力位置：令

480y2-1305.65y-6264=0則y=5.22m根據(jù)上面的計(jì)算式，可以計(jì)算任意截面處的剪力，以及繪制相應(yīng)的剪力圖。（5）彎矩：代入相關(guān)參數(shù)：

40y4-224y3-3180y2+12450y+66400最大剪力位置：令

160y3-672y2-6360y+12450=0則y=1.76(m)根據(jù)上述計(jì)算式，可以計(jì)算任意截面處的剪力，以及繪制相應(yīng)的彎矩圖。（6）樁側(cè)應(yīng)力復(fù)核：Kpa樁側(cè)應(yīng)力符合要求。[表五

各截面內(nèi)力計(jì)算各截面內(nèi)力計(jì)算yQMσ受荷段148.616.2-2194.4129.6-3437.4437.4-4777.61036.8-512152025-61749.63499.2-72381.45556.6-83110.48294.4-93936.611809.8-10486016200-115880.621562.2-126998.427993.6-138213.435591.4-149525.644452.8-151093554675-1612441.666355.22120錨固段1538075295.224082-2035.676664.823763-8836.870604.820244-14063.658171.213525-16756413803606-1595423207.2-9527-10697.67588.8-25848-26.8-579.2-4536

圖八

樁的剪力計(jì)算圖圖九

樁的彎矩計(jì)算圖圖十

錨固段樁側(cè)應(yīng)力計(jì)算圖5.2.5抗滑樁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)抗滑樁的縱向受拉鋼筋的配置最大彎矩處，根據(jù)下面的計(jì)算公式：=77033.2×1.35×1.1=115272KN·m=0.0634<=0.55選用HRB335級鋼筋

選取直徑為32則主筋根數(shù)為：均大于0.2%和，均滿足要求。抗滑樁斜截面設(shè)計(jì)Vmax=39160-18190.65×5.971-1508.525×5.9712+338.