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文檔簡介
黃思灣滑坡治理工程設(shè)計【摘要】本文以黃思灣后山滑坡勘察報告為依據(jù),分析了滑坡的工程地質(zhì)條件及基本特征。在此基礎(chǔ)上研究了影響滑坡失穩(wěn)的因素,包括內(nèi)部因素和外部因素,進(jìn)而分析了滑坡的成因機(jī)制。然后對滑坡的穩(wěn)定性進(jìn)行了定性評價,并采用傳遞系數(shù)法,計算出滑坡的穩(wěn)定性系數(shù)和滑坡推力,對滑坡不同剖面穩(wěn)定性進(jìn)行了定量評價。在此基礎(chǔ)上提出了兩種治理方案,按照安全可靠、技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理、施工方便、綠色環(huán)保為總的設(shè)計原則,從中選取了抗滑樁+排水工程+坡腳反壓的治理方案,對該滑坡做了治理設(shè)計?!娟P(guān)鍵詞】滑坡;穩(wěn)定性分析;治理設(shè)計;抗滑樁;排水工程目錄28491_WPSOffice_Level1第一章前言 430555_WPSOffice_Level21.1選題依據(jù)及其意義 416589_WPSOffice_Level21.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 48453_WPSOffice_Level21.3設(shè)計思路 516589_WPSOffice_Level1第二掌滑坡區(qū)自然地理及工程地質(zhì)條件 720713_WPSOffice_Level22.1自然地理條件 732007_WPSOffice_Level22.2滑坡概況與工程地質(zhì)條件 730555_WPSOffice_Level32.2.1滑坡地形地貌 720713_WPSOffice_Level12.2.2滑坡空間形態(tài)特征 832007_WPSOffice_Level12.2.3地層與巖性 931999_WPSOffice_Level12.2.4區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造與地震 925365_WPSOffice_Level22.3水文地質(zhì)條件 1016589_WPSOffice_Level32.3.1含水層與隔水層 108453_WPSOffice_Level32.3.2地下水補(bǔ)徑排特征 106812_WPSOffice_Level22.4滑坡基本特征 1120713_WPSOffice_Level32.4.1滑坡體結(jié)構(gòu)特征 1132007_WPSOffice_Level32.4.2滑動面結(jié)構(gòu)特征 1131999_WPSOffice_Level32.4.3滑床結(jié)構(gòu)特征 122320_WPSOffice_Level32.4.4滑坡變形破壞特征 121380_WPSOffice_Level22.5滑坡成因機(jī)制分析 1213851_WPSOffice_Level32.5.1巖土體結(jié)構(gòu) 127092_WPSOffice_Level32.5.2大氣降雨 1217263_WPSOffice_Level32.5.3人類工程活動 1329728_WPSOffice_Level22.6形成機(jī)制與破壞形式分析 137092_WPSOffice_Level1第三章滑坡穩(wěn)定性計算 1312579_WPSOffice_Level23.1分析方法 1323332_WPSOffice_Level23.2穩(wěn)定性計算參數(shù)選取 141012_WPSOffice_Level23.3計算剖面選取 1530525_WPSOffice_Level23.4計算工況選取 1528074_WPSOffice_Level23.5穩(wěn)定性計算 1517263_WPSOffice_Level1滑坡穩(wěn)定性計算結(jié)果表 153383_WPSOffice_Level23.6穩(wěn)定性綜合評價 169877_WPSOffice_Level1第四章防治工程設(shè)計 162820_WPSOffice_Level24.1防治目標(biāo)和原則 1612579_WPSOffice_Level34.1.1防治目標(biāo) 1623332_WPSOffice_Level34.1.2防治原則 163445_WPSOffice_Level24.2設(shè)計工況、參數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)的確定 171012_WPSOffice_Level34.2.1工程等級 1730525_WPSOffice_Level34.2.2設(shè)計工況和安全系數(shù) 187944_WPSOffice_Level24.3滑坡推力計算 1828074_WPSOffice_Level34.3.1滑坡推力計算原理 183383_WPSOffice_Level34.3.2滑坡推力計算結(jié)果 1814922_WPSOffice_Level24.4滑坡治理方案擬定 212820_WPSOffice_Level34.4.1滑坡治理方案分析 213445_WPSOffice_Level34.4.2滑坡治理方案擬定 217944_WPSOffice_Level34.4.3滑坡治理方案比選 2114922_WPSOffice_Level34.4.4滑坡治理抗滑樁設(shè)計 2226753_WPSOffice_Level24.5抗滑樁內(nèi)力計算 2226753_WPSOffice_Level34.5.11-1′剖面計算 2219986_WPSOffice_Level34.5.23-3′剖面計算 2615409_WPSOffice_Level34.5.34-4′剖面計算 2819986_WPSOffice_Level24.6抗滑樁配筋計算 301808_WPSOffice_Level34.6.1A型抗滑樁配筋設(shè)計 3020907_WPSOffice_Level34.6.2B型抗滑樁配筋設(shè)計 3128520_WPSOffice_Level34.6.3C型抗滑樁配筋設(shè)計 3215409_WPSOffice_Level24.7排水工程 3424567_WPSOffice_Level34.7.1、地面排水工程設(shè)計原則及依據(jù) 3410662_WPSOffice_Level34.7.2、截(排)水溝結(jié)構(gòu)設(shè)計 35590_WPSOffice_Level1第五章結(jié)論 351808_WPSOffice_Level25.1結(jié)論 3525365_WPSOffice_Level1致謝 36第一章前言1.1選題依據(jù)及其意義滑坡作為最為常見的地質(zhì)災(zāi)害,給世界經(jīng)濟(jì)建設(shè)和人民生產(chǎn)安全造成了嚴(yán)重的損失。特別是20世紀(jì)以來,隨著人們開采礦山,建筑道路,修建房屋,開挖邊坡等活動,滑坡發(fā)生的越發(fā)頻繁,人們的生命和財產(chǎn)受到了嚴(yán)重的威脅。為了減小滑坡給人類帶來的損失,需要對滑坡的變形特征進(jìn)行準(zhǔn)確分析,掌握滑坡發(fā)展變化的規(guī)律,對滑坡穩(wěn)定性進(jìn)行分析,繼而做出合理的,有效的設(shè)計。為了檢驗在校四年的學(xué)習(xí)成果,本次選取了黃思灣滑坡治理作為畢業(yè)設(shè)計。黃思灣后山滑坡位于黃石市西塞山區(qū)板巖山北東側(cè),地表覆蓋層主要由5~35m崩積物組成,近年來由于強(qiáng)降雨等原因較多房屋、擋墻、路面發(fā)生開裂變形,甚至部分房屋已經(jīng)倒塌,存在較大的安全隱患。2016年6月上旬至7月中旬,黃石地區(qū)遭遇多輪強(qiáng)降雨,加劇了黃思灣后山滑坡變形,嚴(yán)重威脅坡腳874戶4160余人的生命財產(chǎn)安全,同時對下方街道、行政單位、學(xué)校、醫(yī)院、道路安全生產(chǎn)及運(yùn)營構(gòu)成威脅。本課題需結(jié)合地質(zhì)勘查報告等資料,分析研究滑坡穩(wěn)定性,進(jìn)行安全可靠、技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理的滑坡防治設(shè)計。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀滑坡是一種地質(zhì)災(zāi)害,其產(chǎn)生條件、作用因素、運(yùn)動機(jī)理具有多樣性、多變性和復(fù)雜性,致使預(yù)測困難,治理費(fèi)用也較昂貴,且一直是世界各國研究的重要地質(zhì)工程問題之一。近20年來,特別是“國際減災(zāi)十年活動”開展以來,國際上研究和防治滑坡災(zāi)害空前活躍,各項研究進(jìn)一步擴(kuò)展和深入,防治工程措施也在完善已有措施的基礎(chǔ)上向輕型化、小型化方向發(fā)展,隨著機(jī)械、材料等領(lǐng)域的發(fā)展與科技進(jìn)步,對滑坡體的加固措施向復(fù)合型、輕型化、小型化和機(jī)械化施工方向發(fā)展,土錨釘、加筋土、格構(gòu)錨固等防治措施也相繼應(yīng)用于滑坡治理中,并取得了較好的效果??傮w說來,滑坡的工程防治主要有三個途徑:一是終止或減輕各種誘發(fā)因素的作用;二是改變坡體內(nèi)部力學(xué)特征,增大抗滑強(qiáng)度而使變形終止;三是直接阻止滑坡的起動發(fā)生?;轮卫泶胧┲饕校嚎够瑩跬翂Γ够瑯?,錨固工程。輔助措施有:排水工程,削坡減載、反壓固腳,前緣護(hù)腳等。還可以采取繞避,巖土強(qiáng)度加固法,抗滑明洞,柔性防護(hù)工程等治理方法。1.3設(shè)計思路結(jié)合滑坡地勘報告,該滑坡的設(shè)計思路如下:(1)根據(jù)滑坡勘察報告,分析滑坡的工程地質(zhì)條件和滑坡特征,在此基礎(chǔ)上研究了影響滑坡失穩(wěn)的因素,進(jìn)而分析了滑坡的成因機(jī)制。(2)根據(jù)滑坡變形特征,對滑坡進(jìn)行穩(wěn)定性定性評價,通過計算,選擇合適的計算方法對滑坡穩(wěn)定性進(jìn)行定量評價。(2)根據(jù)穩(wěn)定性評價,初步擬定滑坡的治理方案。(3)按照“技術(shù)可行、安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、簡單易實施”的設(shè)計原則,從中推薦一種方案。(4)對推薦方案進(jìn)行設(shè)計計算。設(shè)計思路的流程圖如下圖1-1設(shè)計思路流程圖第二掌滑坡區(qū)自然地理及工程地質(zhì)條件2.1自然地理條件黃思灣位于板巖山北東側(cè),距離黃石大道約1.5km,交通較為便利,其行政區(qū)劃屬于黃石市西塞山區(qū)管轄,地理坐標(biāo)為東經(jīng)115°7′25",北緯30°11′40",見交通位置圖2-1。2.2滑坡概況與工程地質(zhì)條件2.2.1滑坡地形地貌勘查區(qū)屬低山丘陵地貌,海拔37m~200m,相對高差為163m?;驴傮w走向為近南北向,地勢西高東低,總體坡向94°,階梯狀地形,總體坡度30°~40°,其間多陡坎平臺?;轮胁壳熬墳榻值?、居民區(qū)、道路,后緣為階地?;律现脖灰詥棠竞凸嗄緸橹?,植被覆蓋率40%左右?;缕矫嫘螒B(tài)呈舌狀,走向近南北向,主滑方向為為94°。坡面整體呈臺階狀,地表軸線剖面形態(tài)上呈現(xiàn)出近二級平臺地形,一級平臺高程102m~108m左右,二級平臺高程58m~63m左右?;略谳S線兩側(cè)發(fā)育錯落的小型平臺地形,這種平臺地形與滑坡多期次發(fā)育有關(guān)?;聳|西橫向長180~420m,南北縱向長250~560m,坡面面積約0.125km2,根據(jù)本次鉆探揭露,第四系崩積物厚度一般5~35m,滑體平均厚度10m,滑坡總方量約為120.5×104m3,為大型土質(zhì)滑坡?;缕矫嫘螒B(tài)圖見圖2-2。圖2-2滑坡平面形態(tài)圖2.2.2滑坡空間形態(tài)特征通過對滑坡變形性質(zhì)、變形特征的分析,對滑坡的邊界分述如下:(1)后緣邊界后緣高程108~134m,滑坡后緣呈多級臺階狀,臺階寬度5~15m,高度2~3m,高程100m以下為陡坡,坡度40°~50°。根據(jù)現(xiàn)場勘查及TC2揭露的巖土體特征,該處為土巖分界線,出露二疊系下統(tǒng)茅口組灰?guī)r,巖層產(chǎn)狀280°∠42°。(2)南側(cè)邊界南側(cè)出露中厚層狀灰?guī)r,邊界即為與房屋、道路建設(shè)開挖所形成的陡坎,陡坎開挖斷面上多處可見第四系堆積層和基巖,同時也為滑坡最可能的剪出口位置。(3)北側(cè)邊界根據(jù)TC1揭露的巖土體性質(zhì),滑坡北側(cè)有明顯的基巖出露,主要為薄層灰?guī)r,灰黑色隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu),層狀構(gòu)造,中等風(fēng)化,節(jié)理裂隙較發(fā)育,巖層產(chǎn)狀為300°∠38°。同時該處密布有多條陡坎,地形變化較大,是滑坡的北側(cè)邊界。(4)前緣邊界前緣出露中厚層狀灰?guī)r,邊界為與房屋、道路建設(shè)開挖所形成的陡坎,陡坎開挖斷面上多處可見第四系堆積層和基巖,同時也為滑坡最可能的剪出口位置。后緣、側(cè)緣地表水多沿裂縫滲入至滑坡內(nèi),使下部滑體處于飽和狀態(tài)。2.2.3地層與巖性根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料及鉆孔揭露情況,勘查區(qū)地層主要為第四系松散堆積層、二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M(P2l)、二疊系下統(tǒng)茅口組(P1m)。1、第四系松散堆積層按成因可以分為人工填土層、殘坡積層、崩積層。(1)第四系人工填土層(Q4ml)該層主要有粘性土、碎石土,部分含有混凝土,土石比為8:2,呈黃褐色,結(jié)構(gòu)松散,厚約0.5~5.9m。碎塊石成分主要為灰?guī)r,普遍分布于滑坡體中下部。(2)第四系全新統(tǒng)殘坡積層(Q4edl)該層主要有碎石土、粉質(zhì)粘土,土石比為6:4,呈黃褐色,厚約2.4~15.5m,局部厚度變化較大,碎石塊徑2~20mm,最大可達(dá)40mm。碎石成分主要為灰?guī)r,分布于坡體下部的隱伏地層中。(3)第四系全新統(tǒng)崩積層(Q4col)該層主要為碎石土、粉質(zhì)粘土,土石比為4:6,厚約2~17m,碎石塊徑10~40mm,最大可達(dá)50mm。碎石成分主要為灰?guī)r,普遍分布于滑坡體。2、二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M(P2l)該層為含煤建造,巖性為砂頁巖夾煤層。3、二疊系下統(tǒng)茅口組(P1m)該層下部為中厚層含生物屑灰?guī)r、中部為中厚層燧石結(jié)核(或硅石條帶)灰?guī)r夾薄層硅質(zhì)巖、上部為薄層粉砂巖夾薄層硅質(zhì)巖,隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu),層狀構(gòu)造,深灰色,地表巖石節(jié)理裂隙較發(fā)育,中等風(fēng)化,物理力學(xué)性質(zhì)較高,巖層主要產(chǎn)狀為280°∠42°、300°∠38°。2.2.4區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造與地震1、地震黃石地區(qū)地殼活動相對穩(wěn)定,黃石市城區(qū)歷史上無4級以上的地震震中分布,但周圍地區(qū)的強(qiáng)烈地震對本區(qū)所產(chǎn)生的影響亦有可能釀成地質(zhì)災(zāi)害,對此應(yīng)予以高度關(guān)注。根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》(GB18306-2001)及《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011-2010),勘查區(qū)地震動反應(yīng)譜特征周期為0.35s,地震動峰值水平加速度為0.05g,設(shè)計地震分組為第一組,其相應(yīng)的地震基本烈度為Ⅵ度區(qū)。2、地質(zhì)構(gòu)造勘查區(qū)位于淮陽地盾與江南地軸之間的下?lián)P子臺褶帶西段,黃荊山向斜的北翼、桐梓堡背斜的核部,主要由黃荊山向斜和桐梓堡背斜及橫向斜交和走向斷裂構(gòu)造組成。勘查區(qū)主要地質(zhì)構(gòu)造形態(tài)為黃荊山向斜和桐梓堡背斜褶曲構(gòu)造組成,褶皺軸向西傾伏,其向背斜軸部均為灰?guī)r出露。黃荊山向斜為一不對稱向斜,軸面傾向南,軸面角75°左右,向斜在大路溝斷層附近,出現(xiàn)封閉和抬高現(xiàn)象,形成由東向西開闊的馬蹄形向斜構(gòu)造,南部分布的地層較為完整??辈閰^(qū)內(nèi)巖層間揉皺十分發(fā)育,產(chǎn)生小褶曲,區(qū)內(nèi)構(gòu)造不發(fā)育。2.3水文地質(zhì)條件按勘查區(qū)巖土體的水理性質(zhì)、地下水賦存空間形態(tài)將勘查區(qū)劃分為2個含水層和1個隔水層。2.3.1含水層與隔水層(1)二疊系下統(tǒng)茅口組巖溶裂隙含水層大部分隱伏于崩積層、殘坡積層之下,茅口組下部主要為碳酸鹽巖,賦水空間以溶洞為主;茅口組中部和上部分別為碳酸鹽巖夾碎屑巖和碎屑巖夾碳酸鹽巖,賦水空間主要為溶隙、裂隙。(2)第四系松散巖類孔隙含水層主要分布在本區(qū)溝坳及坡前地帶,含水介質(zhì)成因為殘坡積、人工堆積及崩積,巖性為粉質(zhì)粘土、粘土、碎石土,厚度一般為2~17m,區(qū)內(nèi)有泉水出露。(3)二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M隔水層主要分布滑坡前緣,被第四系覆蓋而未出露,厚度一般為10m左右。巖性為砂頁巖,夾雜煤層,天然狀態(tài)下隔水性良好,但因歷史上的采煤工程地質(zhì)作用而不起隔水作用。2.3.2地下水補(bǔ)徑排特征勘查區(qū)的二疊系下統(tǒng)茅口組含水巖組與二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M隔水巖組的疊置關(guān)系形成了黃荊山向斜蓄水構(gòu)造和桐梓堡背斜北翼單斜蓄水構(gòu)造。此兩個蓄水構(gòu)造的地下水補(bǔ)給源主要為大氣降雨。黃荊山向斜的地勢西高東低,天然地下水位標(biāo)高一般為100米左右,地下水在向斜核部富集后由西向東徑流,因在板巖山以東地帶北北東~北東向斷裂構(gòu)造破壞了向斜北翼隔水邊界的完整性,故向斜蓄水構(gòu)造的區(qū)域地下水向東運(yùn)移至板巖山以東地帶通過導(dǎo)水?dāng)嗔严蜷L江排泄。區(qū)內(nèi)第四系松散巖類孔隙含水層具有一定的分布范圍,部分直接裸露于地表,地層透水性良好,主要補(bǔ)給來源為大氣降水、山體的側(cè)向徑流補(bǔ)給。第四系松散巖類孔隙水的排泄方式主要以地表徑流形式向城市排水系統(tǒng)排泄。勘查區(qū)內(nèi)有一泉水出露,位于第四系松散巖類孔隙含水層,流量較大,約630ml/s。2.4滑坡基本特征2.4.1滑坡體結(jié)構(gòu)特征滑坡體主要由第四系松散工程地質(zhì)巖組組成,其物質(zhì)組成有人工填土、殘坡積含碎石粉質(zhì)粘土、崩積碎石夾粉質(zhì)粘土。人工填土在整個滑坡的中下部均有出露,為房屋道路建設(shè)過程中人工邊坡開挖過程中沿坡面堆積的土層,該層土體在橫向上分布較連續(xù),人工填土分布厚度0.5-5.9m,土石比為8:2,呈黃褐色,結(jié)構(gòu)松散,碎塊石一般塊徑10~40mm,最大者可達(dá)50mm。殘坡積碎石土分布于滑坡體前緣,主要為殘坡積含碎石土粉質(zhì)粘土,呈黃褐色,土石比為6:4,碎石一般塊徑20~20mm,最大者可達(dá)40mm,呈硬塑狀態(tài)。該層土體以含碎石粉質(zhì)粘土為主,也是土體中的軟弱土層,透水性強(qiáng),物理力學(xué)性質(zhì)較差。崩積碎石土普遍分布于滑坡體上,主要為崩積碎石夾粉質(zhì)粘土,呈黃褐色,土石比為4:6,一般塊徑10~40mm,大者可達(dá)50mm,含量約60%。該土體頂面埋深與上覆含碎石粉質(zhì)粘土底板基本一致,土體厚度2~17m,該層土層物理性質(zhì)較差,易產(chǎn)生變形。2.4.2滑動面結(jié)構(gòu)特征由滑坡變形的現(xiàn)狀及鉆孔資料可知,滑動面位于下伏基巖面(或塊碎裂巖面)與上覆碎(塊)石土接觸帶,為土巖界面,厚約0.3~0.6m,是由灰?guī)r、頁巖風(fēng)化形成的基巖風(fēng)化面,呈粘土狀,抗剪強(qiáng)度較低。滑動面具有如下特征①含水量高,普遍呈飽和狀;②塑性狀態(tài)以軟塑~流塑狀為主;③土質(zhì)軟弱,局部有搓揉現(xiàn)象;主要由碎石土、粉質(zhì)粘土組成,黃褐色,密實,潮濕至飽和,碎石一般塊徑2~20mm,大者可達(dá)40mm,以棱角狀或次棱角狀為主。另外,人工填土與崩積碎石土之間及碎石土體內(nèi)也存在滑動面,主要由粉質(zhì)粘土夾碎石組成,厚約0.3~0.5m。2.4.3滑床結(jié)構(gòu)特征滑床為基巖,巖層為傾向北西的單斜巖層,中風(fēng)化,其形態(tài)呈單斜狀,坡度38~40°,在滑坡后緣及側(cè)緣有出露?;参镔|(zhì)以灰?guī)r為主,屬于二疊系下統(tǒng)茅口組灰?guī)r地層,巖層產(chǎn)狀280°∠42°、300°∠38°,與坡向近于正交,由灰?guī)r組成的巖層節(jié)理裂隙較發(fā)育,較破碎,整體處于不穩(wěn)定狀態(tài)。其下為基巖,掩埋于崩積碎石夾粉質(zhì)粘土之下,頂板埋深5~32m,主要為二疊系下統(tǒng)茅口組灰?guī)r,深灰色,隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu),層狀構(gòu)造,空間分布和較穩(wěn)定,巖層埋藏深度大,不易產(chǎn)生變形。同時ZK2鉆孔揭示的地層可見二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M砂頁巖,灰色或深黑色,主要礦物成分為黏土礦物、石英、長石,中等風(fēng)化,硅質(zhì)膠結(jié),為含煤構(gòu)造。2.4.4滑坡變形破壞特征據(jù)現(xiàn)場勘查,滑坡可見明顯變形破壞的痕跡,主要表現(xiàn)在擋墻開裂、房屋開裂、地面開裂、局部垮塌等現(xiàn)象。該滑坡變形特征較為明顯,變形主要表現(xiàn)為前緣的張開裂縫發(fā)育,側(cè)部的剪切裂縫發(fā)育,后部變形區(qū)的張開裂縫發(fā)育。2.5滑坡成因機(jī)制分析根據(jù)滑坡的空間分布特征與近期變形破壞特點分析,影響該滑坡穩(wěn)定性的主要因素可分為內(nèi)部因素和外部因素兩類。內(nèi)部因素主要為坡體巖土體結(jié)構(gòu);外部因素主要是和大氣降雨和人類工程活動,降低了坡體穩(wěn)定性等,具體表現(xiàn)如下:2.5.1巖土體結(jié)構(gòu)第四系覆蓋層結(jié)構(gòu)較松散,易滲水,其物質(zhì)組成主要為碎石土、粘土、粉質(zhì)粘土,其強(qiáng)度較低,當(dāng)其含水量較大時,抗剪強(qiáng)度將進(jìn)一步降低,易沿與第四系殘坡積覆蓋層和基巖之間存在的力學(xué)性質(zhì)差異性面產(chǎn)生滑移。2.5.2大氣降雨降雨,特別是連續(xù)的暴雨后,由于滑體滲透系數(shù)較大,有利于雨水入滲,地下水位迅速升高,滑體飽水后致使土體重度增加,荷載增大,孔隙水壓力升高,土體力學(xué)強(qiáng)度降低,不利于滑坡的穩(wěn)定。2016年6月到七月,勘查區(qū)遭遇1998年以來持續(xù)時間最長,降雨量最大的降雨,變形破壞特征較明顯,嚴(yán)重降低了滑坡的穩(wěn)定性。2.5.3人類工程活動黃思灣滑坡后緣為黃思灣社區(qū),其上有874戶居民,這些居民建造房屋,會對滑坡產(chǎn)生巨大的影響,增加了滑坡體的自重,導(dǎo)致滑坡下滑力增大,另一方面增加了滑坡下部的剪應(yīng)力集中程度。此外人類修建房屋勢必會對原來的滑坡產(chǎn)生擾動,工程中不合理的開挖,會使坡腳壓重不足;另外人類生活過程中產(chǎn)生的廢水直接排入滑坡體會使滑體穩(wěn)定性變差,減少滑坡體的抗滑力。這些因素都會導(dǎo)致滑坡穩(wěn)定性變差,從而產(chǎn)生滑動。2.6形成機(jī)制與破壞形式分析坡體的失穩(wěn)是各種自然和人為因素的綜合結(jié)果,黃思灣后山滑坡除內(nèi)部因素外,大氣降雨及人類工程活動是重要的外部條件,人工切坡是其中一個誘發(fā)因素。該滑坡的覆蓋層為碎石土、粘土、粉質(zhì)粘土,結(jié)構(gòu)相對松散,孔隙發(fā)育、透水性較強(qiáng),基巖為碳酸鹽巖及碎屑巖類,發(fā)育巖溶裂隙含水層,下部巖性較完整,為相對隔水層。在巖土接觸面、人工填土與崩積層接觸面,地下水富集后,抗剪強(qiáng)度降低,易形成軟弱結(jié)構(gòu)面。在2016年6月上旬至7月中旬的多輪暴雨下,地表雨水不斷下滲,致使坡體地下水位逐步升高,土體重度增加,靜水壓力增大,從而導(dǎo)致坡體失穩(wěn),沿軟弱結(jié)構(gòu)面發(fā)生滑動?;缕茐臋C(jī)制為牽引式。根據(jù)本次勘查,分析滑坡結(jié)構(gòu)特征、可能的剪出口情況,判斷其變形破壞模式可能有兩種。一種是沿著巖層與崩積碎石土界面產(chǎn)生滑動,可能在滑坡整體及局部形成剪出破壞;第二種是在軟弱的人工填土層與崩積碎石土層分界面形成滑動面,而產(chǎn)生滑動,在滑坡前緣形成剪出破壞緣形成牽引式的剪出破壞。第三章滑坡穩(wěn)定性計算3.1分析方法分析方法選用《滑坡防治工程勘查規(guī)范》(DZ/T0218-2006)推薦的傳遞系數(shù)法,以力矩平衡理論為基礎(chǔ)的,將邊坡按剛塑體考慮且滑動面的破壞服從Mohr-Coulomb破壞準(zhǔn)則的極限平衡計算方法進(jìn)行計算分析。剛體極限平衡分析法是巖土工程中分析邊坡穩(wěn)定時應(yīng)用最廣的一種方法,其基本思路是:假定巖土體破壞是由于滑體沿滑面滑動造成的,滑動體被看成剛體,不考慮其變形,滑面上巖土體處于極限平衡狀態(tài),并且滿足摩爾一庫侖準(zhǔn)則。(1)穩(wěn)定性計算公式:其中:式中EQEQEQ:3.2穩(wěn)定性計算參數(shù)選?。?)滑體容重計算所采用的巖土參數(shù)取勘察報告的推薦值,如下:天然飽和Cd(Kpa)φd(°)γ(KN/m3)Cs(Kpa)φs(°)γs(KN/m3)數(shù)值201519.8161222.8(2)剖面分塊及條塊面積剖面塊段的劃分按滑面巖土體類型、坡度變化將滑體劃分為相應(yīng)的若干塊段,各條塊的面積按1:1000比例尺計算剖面在計算機(jī)上直接讀取。(3)水對滑坡穩(wěn)定性計算的影響據(jù)本次勘查可知,滑坡土體為強(qiáng)透水層,含水微弱。同時因變形體未發(fā)生整體滑移,滑面貫通性差,地下水不能在滑面上形成較強(qiáng)的流動水流,形成動水壓力;且滑體多為粘性土,孔隙率及透水性差,即使在持續(xù)暴雨的情況下,滑體的給水能力差,不能形成有效的靜水壓力,所以在計算時,均不考慮水壓力。3.3計算剖面選取根據(jù)地勘報告,選取1-1′、3-3′、4-4′剖面進(jìn)行穩(wěn)定性計算,計算剖面如下。3.4計算工況選取經(jīng)綜合分析本變形體巖土體特征及其各種荷載情況,本次選定如下兩種計算方案計算評價滑坡穩(wěn)定性。第一種?自重+地面荷載,即工況①第二種?自重+暴雨(50年一遇)+地面荷載,即工況②。工況1:僅僅考慮滑坡的自重,計算時采用滑面的天然狀態(tài)下的c、φ值,采用坡體的天然容重。工況2:暴雨工況下,滑坡體大量充水,持續(xù)降雨狀態(tài)下,滑體完全有可能全部飽水,所以計算時采用土體飽和狀態(tài)下的c、φ值和飽水容重。3.5穩(wěn)定性計算滑坡穩(wěn)定性計算結(jié)果表計算剖面計算工況穩(wěn)定性系數(shù)穩(wěn)定情況1-1′剖面①號滑面工況11.225穩(wěn)定工況20.922不穩(wěn)定②號滑面工況13.313穩(wěn)定工況22.495穩(wěn)定3-3′剖面①號滑面工況11.255穩(wěn)定工況20.959不穩(wěn)定②號局部滑面工況11.871穩(wěn)定工況21.373穩(wěn)定③號局部滑面工況11.001欠穩(wěn)定工況20.794不穩(wěn)定4-4′剖面①號滑面工況11.17穩(wěn)定工況20.897不穩(wěn)定②號滑面工況11.61穩(wěn)定工況21.22穩(wěn)定③號局部滑面工況12.075穩(wěn)定工況21.549穩(wěn)定3.6穩(wěn)定性綜合評價本次對滑坡整體、局部穩(wěn)定性進(jìn)行計算分析,通過以上分析,按照有關(guān)規(guī)范對滑坡穩(wěn)定性評價的分級標(biāo)準(zhǔn),當(dāng)穩(wěn)定性系數(shù)K≥1.15時滑坡處于穩(wěn)定狀態(tài);K=1.15~1.05時,滑坡處于基本穩(wěn)定狀態(tài);K=1.00~1.05時,滑坡處于欠穩(wěn)定狀態(tài);而當(dāng)K<1.00時,滑坡處于不穩(wěn)定狀態(tài)。按照以上的評價原則,可得出以下結(jié)論:在天然工況下,滑坡的主要滑面的穩(wěn)定性系數(shù)在1.17~1.61之間,處于穩(wěn)定狀態(tài),存在局部滑面穩(wěn)定性處于欠穩(wěn)定狀態(tài)。在暴雨工況下,滑坡的絕大多數(shù)主滑面穩(wěn)定性系數(shù)低于1,處于不穩(wěn)定狀態(tài),部分局部滑動面穩(wěn)定性更低。說明該滑坡在暴雨工況下極有可能發(fā)生滑動。通過對滑坡主要滑動面的穩(wěn)定性計算,再結(jié)合該滑坡的形成機(jī)制分析,該滑坡在天然條件下基本處于穩(wěn)定狀態(tài),但暴雨工況下穩(wěn)定性系數(shù)會下降很多,極有可能發(fā)生發(fā)生滑動。再結(jié)合勘察資料監(jiān)測資料,2016年六月到七月多輪強(qiáng)降雨后,該滑坡最大地表位移量和平均位移速率有較明顯的增大趨勢,滑坡后緣居民區(qū)出現(xiàn)擋墻開裂、房屋開裂、地面開裂、局部垮塌等現(xiàn)象。說明滑坡穩(wěn)定性計算結(jié)果是合理的。由于在暴雨工況下滑坡存在滑動的可能性,并且居民區(qū)已存在明顯的滑坡開始變形的證據(jù),為了保障坡腳874戶4160余人的生命財產(chǎn)安全,治理該滑坡是十分必要的。第四章防治工程設(shè)計4.1防治目標(biāo)和原則4.1.1防治目標(biāo)本滑坡防治工程總目標(biāo)為:通過綜合防治,保證滑坡體穩(wěn)定,避免大規(guī)模變形破壞,造成人員財產(chǎn)重大損失。4.1.2防治原則防治工程以安全可靠、技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理、施工方便、綠色環(huán)保為總的原則,具體為:(1)根據(jù)滑坡危險性和危害性的大小,確定本防治工程為一般永久性工程,各級防治工程必須安全可靠,力求長治久安地確保滑坡整體穩(wěn)定,安全運(yùn)行年限不低于50年標(biāo)準(zhǔn)防治。(2)盡可能不破壞原有的良性的自然環(huán)境條件,盡量減少對坡體的擾動和對當(dāng)?shù)鼐用裆a(chǎn)生活的影響,避免大挖大填進(jìn)一步惡化滑坡環(huán)境地質(zhì)條件。(3)防治方案要針對滑坡的特點,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,以便防治工程盡早發(fā)揮功效。(4)防治工程應(yīng)充分分析和考慮滑坡覆蓋層自重、交通和建筑荷截、巖體風(fēng)化程度等因素及其組合。(5)建設(shè)監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng),合理布設(shè)監(jiān)測網(wǎng)點,建立健全群測群防網(wǎng)絡(luò),以求實時跟蹤掌握滑坡穩(wěn)定性狀況,在突發(fā)性災(zāi)害發(fā)生的情況下最大程度地減小人員傷亡和災(zāi)害損失。(6)在防治方案設(shè)計中貫徹綠色環(huán)保的理念,優(yōu)先選用更有利于環(huán)境的防治措施,恢復(fù)生態(tài)環(huán)境,與周邊村莊環(huán)境相結(jié)合。4.2設(shè)計工況、參數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)的確定4.2.1工程等級參照《滑坡防治工程設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范》(DZ/T0219-2006)中表3的規(guī)定(表5-1)。表4-1滑坡防治工程分級表級別IIIIII危害對象縣級和縣級以上城市主要集鎮(zhèn)、或大型工礦企業(yè)、重要橋梁、國道專項設(shè)施一般集鎮(zhèn),縣級或中型工礦企業(yè),省道及一般專項設(shè)施受災(zāi)程度危害人數(shù)/人>10001000~500<500受災(zāi)程度直接經(jīng)濟(jì)損失/萬元>10001000~500<500潛在經(jīng)濟(jì)損失/萬元>1000010000~5000<5000施工難度復(fù)雜一般簡單工程投資/萬元>10001000~500<500該滑坡威脅黃思灣居民874戶4160余人的生命財產(chǎn)安全,預(yù)估地質(zhì)災(zāi)害體潛在經(jīng)濟(jì)損失達(dá)3.5億元,確定本項目防治工程等級為Ⅰ級。4.2.2設(shè)計工況和安全系數(shù)由于黃石地區(qū)地震基本烈度Ⅵ度,地震荷載可不予考慮。根據(jù)《滑坡防治工程設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范》(DZ/T0219-2006),本項目防治工程等級屬Ⅰ級,本次設(shè)計工況取最不利暴雨組合考慮,即按照自重+暴雨作為設(shè)計工況。根據(jù)《滑坡防治工程設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范》(DZ/T0219—2006)安全系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)(見表5-3),確定自重+暴雨工況下設(shè)計抗滑動安全系數(shù)1.15,抗傾倒安全系數(shù)1.5,抗剪斷安全系數(shù)1.5。4.3滑坡推力計算4.3.1滑坡推力計算原理根據(jù)《滑坡防治工程設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范》(DZ/T0219-2006),滑坡推力計算公式為:(4——1)式中:4.3.2滑坡推力計算結(jié)果根據(jù)公式4-1,滑坡推力計算結(jié)果如下:1-1′剖面①號滑動面剩余下滑力計算結(jié)果(單位:kN/m)工況
滑塊編號工況1(K=1.35)工況2(K=1.15)1477.5527.4222054.352151.8932978.82954.3443441.013770.7453368.773858.2962983.793590.0171956.062695.2281428.992237.7691125.11973.8910788.541696.231-1′剖面②號滑動面剩余下滑力計算結(jié)果(單位:kN/m)工況
滑塊編號工況1(K=1.35)工況2(K=1.15)1303.2422.632577.16764.723252.68512.88407.7150060070080090010003-3′剖面①號滑動面剩余下滑力計算結(jié)果(單位:kN/m)工況
滑塊編號工況1(K=1.35)工況2(K=1.15)11840.641964.3323946.884192.9935845.786262.6546973.287603.7956257.727237.1465405.136597.474262.135670.6383457.735025.1692394.414133.43101237.212966.93-3′剖面②號局部滑動面剩余下滑力計算結(jié)果(單位:kN/m)工況
滑塊編號工況1(K=1.35)工況2(K=1.15)1190.11227.412235.43314.023164276.54485.63235.68514.08188.5560121.2870080090010003-3′剖面③號局部滑動面剩余下滑力計算結(jié)果(單位:kN/m)工況
滑塊編號工況1(K=1.35)工況2(K=1.15)133.1455.962411.83462.173401.6481.614286.92389.454-4′剖面①號滑動面剩余下滑力計算結(jié)果(單位:kN/m)工況
滑塊編號工況1(K=1.35)工況2(K=1.15)1223.36261.152367.49415.423708.29791.474822.95965.275932.521157.176967.291329.8571087.911547.9381285.381889.3991338.362036.15101120.91854.824-4′剖面②號滑動面剩余下滑力計算結(jié)果(單位:kN/m)工況
滑塊編號工況1(K=1.35)工況2(K=1.15)1326.91366.5121270.91357.9232128.012270.642308.942524.0251888.322214.561060.081567.717651.691283.2380659.1690232.6510004-4′剖面③號局部滑動面剩余下滑力計算結(jié)果(單位:kN/m)工況
滑塊編號工況1(K=1.35)工況2(K=1.15)1-32.65-1.632057.38300.244005004.4滑坡治理方案擬定4.4.1滑坡治理方案分析由以上滑坡穩(wěn)定性系數(shù)和滑坡剩余推力的計算可知,在暴雨工況下,1-1′剖面①號滑動面,3-3′剖面①號滑動面、③號局部滑動面,4-4′剖面①號滑動面穩(wěn)定性系數(shù)均小于1,均有可能發(fā)生滑動。因此本次治理方案應(yīng)以治理以上滑動面為重點。4.4.2滑坡治理方案擬定結(jié)合現(xiàn)場實際情況以及滑坡地形地貌和地層特征,初步擬定兩種治理方案。方案一:預(yù)應(yīng)力錨索+擋土墻+排水工程+削坡反壓方案二:抗滑樁+排水工程+削坡反壓方案一:使用預(yù)應(yīng)力錨索對3個主要滑動面進(jìn)行錨固,并在不同滑坡的坡腳用擋土墻進(jìn)行加固。在滑坡后緣設(shè)置截排水溝工程對滑坡進(jìn)行排水。并對4-4′剖面①號滑面進(jìn)行反壓坡腳處理。方案二:使用抗滑樁作為主要的抗滑措施,在1-1′剖面,3-3′剖面,4-4′剖面合適位置設(shè)置抗滑樁,在滑坡后緣設(shè)置截排水溝工程作為該滑坡的排水措施,并對4-4′剖面①號滑動面進(jìn)行反壓坡腳處理。4.4.3滑坡治理方案比選從經(jīng)濟(jì)上和技術(shù)上對兩個方案的對比如下:這兩個方案的相同點是:都以截排水溝作為滑坡的排水措施,都對4-4′剖面①號滑動面進(jìn)行反壓坡腳處理。不同點是:方案一以預(yù)應(yīng)力錨索+擋土墻作為主要的抗滑措施,而方案二中采用抗滑樁作為主要的抗滑措施。從技術(shù)可行行上比較兩種方案,由于地質(zhì)條件的影響,滑體以下為破碎的中風(fēng)化灰?guī)r,巖石完整性程度極低,不能提供預(yù)應(yīng)力錨索所需要的錨固力,而完整的巖石埋深程度很深,雖然能夠提供所需要的錨固力,但是打入深層巖石難度極大,技術(shù)上不可行,經(jīng)濟(jì)上造成很大的浪費(fèi)。且擋土墻作為地表抗滑結(jié)構(gòu),對深層滑動面所能起到的阻滑作用極小,不建議采用。而抗滑樁作為土層巖層通用的抗滑措施,具有阻滑效果好,施工技術(shù)成熟的特點,故采用方案二更可行。4.4.4滑坡治理抗滑樁設(shè)計1-1′剖面治理①號滑動面抗滑樁布置方案如下:將抗滑樁設(shè)置在1-1′剖面①號滑動面條分圖第七個條塊后面。該處抗滑樁樁長取11m,其中受荷段長度6.5m,嵌入滑床4.5m。樁截面尺寸2×3m,樁間距取5m。3-3′剖面治理①號主要滑動面抗滑樁布置方案如下:將抗滑樁布置在①號主要滑動面第8個條塊后面。這樣可以同時保證③號局部滑動面的穩(wěn)定,該處抗滑樁樁長取25m,其中受荷段15m,錨固段10m,樁截面尺寸2×3m,樁間距取5m。4-4′剖面治理①號主滑面抗滑樁布置如下:將抗抗滑樁布置在①號主要滑動面第10個條塊后。此處處于1級和2級平臺交界處,既沿著一級平臺布置抗滑樁,由于該處地形因素故設(shè)置為懸臂樁,將樁前懸空部分用填土填實,形成反壓效果。該處抗滑樁樁長15m,其中打入滑床7m,懸臂段8m,樁截面尺寸2×3m,樁間距取6m。4.5抗滑樁內(nèi)力計算4.5.11-1′剖面計算在滑塊8號處設(shè)置鋼筋混凝土抗滑樁,樁長10m,受荷段長度5.4m,錨固段長度4.6m,使用C30混凝土,。(1)判別抗滑樁的類型當(dāng)時,抗滑樁屬于剛性樁;當(dāng)時,抗滑樁屬于彈性樁。其中:——樁的變形系數(shù),以m-1計,可按下式計算:(公式4-2)式中:(kPa/m2)?!獦兜恼嬗嬎銓挾龋╩);=b+1;E——樁的彈性模量(kPa);本次設(shè)計所有的抗滑樁采用C30混凝土。kPa.I——樁的截面慣性矩(),。(公式4-3)抗滑樁的截面尺寸為2×3,樁的計算寬度Bp=2+1=3m。樁的截面慣性矩,故按剛性樁計算。(2)受荷段樁身內(nèi)力計算滑動面以上樁所受的外力為滑坡推力和樁前抗力之差H,內(nèi)力計算按懸臂樁法計算。錨固段頂點樁身彎矩、剪力為;(公式4-4)式中:z——(m)。樁受荷段所受的外力按三角形分布,受荷段樁身各點的彎矩和剪力按下式計算。(公式4-5)(公式4-6)式中:y——h1——受荷段長度。(3)錨固段樁身內(nèi)力計算樁兩側(cè)同深度處的彈性抗力系數(shù)相等,即A1=A2=A,錨固段樁身位移y0和錨固段樁身轉(zhuǎn)角按下式計算,(公式4-7)(公式4-8)得到了y0和可求得錨固段的內(nèi)力,計算公式如下,=1\*GB3①當(dāng)時變位:Δx=(y-y)ΔΦ(公式4-9)樁側(cè)應(yīng)力:σy=(A1+my)(y0y)ΔΦ(公式4-10)剪力:ΔΦy(2yy)ΔΦy(3y2y)(公式4-11)彎矩:M=H(h0+y)BPA1ΔΦy2(3y0y)BPmΔΦy3(2y0y)(公式4-12)=2\*GB3②當(dāng)時變位:Δx=(y-y)ΔΦ(公式4-13)樁側(cè)應(yīng)力:σy=(A1+my)(y0y)ΔΦ(公式4-14)剪力:mΔΦy2(3y0-2y)BPA1ΔΦ+BPA2ΔΦ(yy0)2(公式4-15)彎矩:M=H(h0+y)BPA1ΔΦy2(3y0y)+BPA2ΔΦ(yy0)+BPmΔΦy3(y2y0)(公式4-16)式中:A——滑面處的彈性抗力系數(shù);m——比例系數(shù);H——;h0——;y——滑面到計算點的距離。(4)樁側(cè)支撐條件驗算(公式4-17)式中:——地層土的容重,(KN/m3);——(°);C——地層土的內(nèi)聚力(Kpa);h——(m)。外力計算每根樁上承受的滑坡推力為:坡前土體的被動土壓力:我們知道樁在該處的剩余抗滑力=255.23小于被動土壓力,所以內(nèi)力計算按照把剩余抗滑力作為樁前土堆樁的推力,采用三角形分布。所以由公式4-4可知受荷段剪力和彎矩表達(dá)式如下:==113.29受荷段內(nèi)力計算表如下:錨固段內(nèi)力計算由條件已知,,由公式4-7,公式4-8帶入數(shù)據(jù)得到將以上數(shù)據(jù)分別帶入公式4-9到公式4-16,可以得到當(dāng)0時樁側(cè)應(yīng)力剪力彎矩當(dāng)6.2時樁側(cè)應(yīng)力剪力彎矩當(dāng)y=6.2時剪力最大,最大值為當(dāng)y=1.9時彎矩最大,最大值當(dāng)y=0時樁側(cè)應(yīng)力最大,最大值由公式4-17<=362.70Kpa,故滿足要求。計算結(jié)果4.5.23-3′剖面計算在滑體8號處設(shè)置鋼筋混凝土抗滑樁,采用C50混凝土。樁長25m,受荷段長度15m,錨固段長度10m,使用C50混凝土,。(1)判別抗滑樁的類型當(dāng)時,抗滑樁屬于剛性樁;當(dāng)時,抗滑樁屬于彈性樁。其中:。(公式5—2)抗滑樁的截面尺寸為2×3,樁的計算寬度Bp=2+1=3m。樁的截面慣性矩,故按剛性樁計算。外力計算每根樁上承受的滑坡推力為:坡前土體的被動土壓力:我們知道樁在該處的剩余抗滑力=1214.25小于被動土壓力,所以內(nèi)力計算按照把剩余抗滑力作為樁前土堆樁的推力,采用三角形分布。所以由公式4-4可知受荷段剪力和彎矩表達(dá)式如下:==27.944受荷段內(nèi)力計算表如下:錨固段內(nèi)力計算由條件已知,,由公式4-7,公式4-8帶入數(shù)據(jù)得到將以上數(shù)據(jù)分別帶入公式4-9到公式4-16,可以得到當(dāng)0時樁側(cè)應(yīng)力剪力彎矩當(dāng)6.2時樁側(cè)應(yīng)力剪力彎矩當(dāng)y=6.2時剪力最大,最大值為當(dāng)y=1.9時彎矩最大,最大值當(dāng)y=0時樁側(cè)應(yīng)力最大,最大值由公式4-17<=362.70Kpa,故滿足要求。樁的剪力圖,彎矩圖如下4.5.34-4′剖面計算在滑體8號處設(shè)置鋼筋混凝土抗滑樁,采用C30混凝土。樁長25m,受荷段長度15m,錨固段長度10m,使用C30混凝土,。(1)判別抗滑樁的類型當(dāng)時,抗滑樁屬于剛性樁;當(dāng)時,抗滑樁屬于彈性樁。其中:。(公式5—2)抗滑樁的截面尺寸為2×3,樁的計算寬度Bp=2+1=3m。樁的截面慣性矩,故按剛性樁計算。(2)外力計算每根樁上承受的滑坡推力為:坡前土體的被動土壓力:我們知道樁在該處的剩余抗滑力=1214.25小于被動土壓力,所以內(nèi)力計算按照把剩余抗滑力作為樁前土堆樁的推力,采用三角形分布。所以由公式4-4可知受荷段剪力和彎矩表達(dá)式如下:==27.944受荷段內(nèi)力計算表如下:(3)、錨固段內(nèi)力計算由條件已知,,由公式4-7,公式4-8帶入數(shù)據(jù)得到將以上數(shù)據(jù)分別帶入公式4-9到公式4-16,可以得到當(dāng)0時樁側(cè)應(yīng)力剪力彎矩當(dāng)6.2時樁側(cè)應(yīng)力剪力彎矩當(dāng)y=6.2時剪力最大,最大值為當(dāng)y=1.9時彎矩最大,最大值當(dāng)y=0時樁側(cè)應(yīng)力最大,最大值由公式4-17<=362.70Kpa,故滿足要求。樁的剪力圖,彎矩圖如下4.6抗滑樁配筋計算將1-1′剖面,3-3′剖面、4-4′剖面的抗滑樁分別稱為A、B、C型抗滑樁,抗滑樁的類型表如下,按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50010-2002)對抗滑樁進(jìn)行配筋設(shè)計。4.6.1A型抗滑樁配筋設(shè)計A型抗滑樁材料及其所需的參數(shù)如下:抗滑樁采用C50混凝土,抗壓強(qiáng)度設(shè)計值:C50混凝土抗拉強(qiáng)度設(shè)計值:;受力筋采用HRB400,強(qiáng)度設(shè)計值:;箍筋采用HRB235,強(qiáng)度設(shè)計值:1)縱向受力筋設(shè)計樁型A的截面尺寸為b=2000mm,h=3000mm,取保護(hù)層厚度為80mm;則樁截面的有效高度:h0=h-80=3000-80=2920mm;彎矩設(shè)計值KNm截面的抵抗矩系數(shù):相對受壓區(qū)高度:=0.5136<=0.5660.7432受拉區(qū)鋼筋面積:縱向受拉鋼筋實配選用9950,采用鋼筋束,每束3根鋼筋,三排布置。實際鋼筋面積As'=194386.5兩側(cè)構(gòu)造筋選用318,架立筋采用518。鋼筋布置參見附圖。(2)箍筋設(shè)計剪力設(shè)計值KN=1\*GB3①復(fù)核截面尺寸故截面尺寸滿足要求。=2\*GB3②驗算可否按構(gòu)造配箍故需按計算配箍。=3\*GB3③配置箍筋選用兩肢箍,箍筋直徑用16mm,可得:n=2,解得:結(jié)合計算結(jié)果及構(gòu)造要求,取S=120mm。故實配箍筋為φ16@120。配筋圖參見附圖。4.6.2B型抗滑樁配筋設(shè)計B型抗滑樁材料及其所需的參數(shù)如下:抗滑樁采用C50混凝土,抗壓強(qiáng)度設(shè)計值:C50混凝土抗拉強(qiáng)度設(shè)計值:;受力筋采用HRB400,強(qiáng)度設(shè)計值:;箍筋采用HRB235,強(qiáng)度設(shè)計值:1)縱向受力筋設(shè)計樁型A的截面尺寸為b=2000mm,h=3000mm,取保護(hù)層厚度為80mm;則樁截面的有效高度:h0=h-80=3000-80=2920mm;彎矩設(shè)計值KNm截面的抵抗矩系數(shù):相對受壓區(qū)高度:=0.5136<=0.5660.7432受拉區(qū)鋼筋面積:縱向受拉鋼筋實配選用9950,采用鋼筋束,每束3根鋼筋,三排布置。實際鋼筋面積As'=194386.5兩側(cè)構(gòu)造筋選用318,架立筋采用518。鋼筋布置參見附圖。(2)箍筋設(shè)計剪力設(shè)計值KN=1\*GB3①復(fù)核截面尺寸故截面尺寸滿足要求。=2\*GB3②驗算可否按構(gòu)造配箍故需按計算配箍。=3\*GB3③配置箍筋選用兩肢箍,箍筋直徑用16mm,可得:n=2,解得:結(jié)合計算結(jié)果及構(gòu)造要求,取S=120mm。故實配箍筋為φ16@120。配筋圖參見附圖。4.6.3C型抗滑樁配筋設(shè)計C型抗滑樁材料及其所需的參數(shù)如下:抗滑樁采用C50混凝土,抗壓強(qiáng)度設(shè)計值:C50混凝土抗拉強(qiáng)度設(shè)計值:;受力筋采用HRB400,強(qiáng)度設(shè)計值:;箍筋采用HRB235,強(qiáng)度設(shè)計值:(1)縱向受力筋設(shè)計樁型A的截面尺寸為b=2000mm,h=3000mm,取保護(hù)層厚度為80mm;則樁截面的有效高度:h0=h-80=3000-80=2920mm;彎矩設(shè)計值KNm截面的抵抗矩系數(shù):相對受壓區(qū)高度:=0.5136<=0.5660.7432受拉區(qū)鋼筋面積:縱向受拉鋼筋實配選用9950,采用鋼筋束,每束3根鋼筋,三排布置。
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