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文檔簡介

1、.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 38m 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

2、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(shí)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(shí)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

3、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(jià)、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)確定滑坡特征,防治范圍、目標(biāo)及標(biāo)準(zhǔn);防治工作的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);防治實(shí)施效果預(yù)測;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

4、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(shí)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

5、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(gè)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

6、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

7、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(shí)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,為確保滑坡影響范圍內(nèi)人民的生命財(cái)產(chǎn)安全,確保當(dāng)?shù)厣鐣?穩(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

8、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 11.3 104 m3。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 7.8 104 m3。弱變形區(qū)橫向長40m,體積約 3.5 104m3?;潞缶壌嬖诙副?,坡面上存在數(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滑坡巖土體結(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

9、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滑坡位于縣城河西下街,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。滑體前緣以公路內(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

10、 米,面積 0.016Km2 ?;缕骄駷? 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 7.8 104 m3 。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。.

11、3.2.4 滑動帶及滑床特征根據(jù)勘查報(bào)告,紅巖子2滑坡滑動帶為上部碎塊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。滑床為原狀更新世 (Q3fgl) 冰水堆積層,稍密、稍

12、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) ,

13、斷層走向NE20。滑坡區(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3.3.1.1 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

14、,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。.3.3.1.2 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

15、,并為地下水徑流提供了通道 ,同時(shí) ,使風(fēng)化作用向深部發(fā)展。滑坡受區(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。3.3.1.3 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 3038,后緣陡壁高約 20m ; 中部為老滑坡平臺 ,地形坡度8

16、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。3.3.1.4 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。3.3.1.5 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(gè)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

17、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 3238,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?;矠榈谒南瞪细率赖谋逊e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

18、 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。 滑體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(shí)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(shí)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。紅巖子崩滑體特征崩滑體形似

19、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。滑體結(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(shí)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

20、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(shí)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

21、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)的選取:表一河西下街滑坡穩(wěn)定性計(jì)算滑帶抗剪強(qiáng)度參數(shù)統(tǒng)計(jì) 表.剖面編號采用值C (KPa ) ()工況 - 2032 - 1129 - 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) ;W i 第 i 條塊重量 (KN/m);Ci 第 i 條塊內(nèi)聚力 (kpa);.。i第 i 條塊內(nèi)摩擦角

22、( );。i 第 i 條塊滑面傾角( );Ui 第 i 條塊間的水壓力(kpa);Ub i第 I 條塊底滑面上水壓力(kpa);L i 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 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。i4.1.2 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(jià)及治理設(shè)計(jì)提供依據(jù),根據(jù)該滑坡

23、的機(jī)制,在進(jìn)行穩(wěn)定性分析計(jì)算時(shí),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(shí)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):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):暴雨工況,考慮滑坡體全飽水狀態(tài);第三種情況(工況):地震工況,考慮地震水平慣性力;計(jì)算選取工況為設(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(jià),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

24、Fs1.0 為欠穩(wěn)定,F(xiàn)s 1.0 為不穩(wěn)定?;?H1 、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:圖三滑坡條分圖.圖四滑坡條分圖圖五滑坡條分圖表二各工況下穩(wěn)定系數(shù)工況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)法剖面- 0.9937330.9990.8263970.83120.9444380.9495- 1.0434931.07380.8075090.83470.8967960.9208- 0.9942331.0010.8494050.85620.9392210.9455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

25、:內(nèi)聚力 C=16kpa, 內(nèi)摩擦角 =32,;二剖面:內(nèi)聚力 C=11kpa,內(nèi)摩擦角 =29;三剖面:內(nèi)聚力 C=8kpa, 內(nèi)摩擦角 =26。天然重度 =20KN/m ,03飽水重度sat=21KN/m 3 ;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。.,對次滑坡進(jìn)行治理。.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)(。)天然20211632暴雨20211129地震2021826根據(jù)表二計(jì)算結(jié)果 ,剖面 - 、 - 穩(wěn)定性相對較高 ,剖面 - 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

26、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 0.741.0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(gè)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

27、個(gè)滑坡的下滑力。滑坡推力計(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;i-傳遞系數(shù);T i 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:采用=1.20 ;工況 II :采用=1.10工況:采用=1.10對三個(gè)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- -天然1677.702227.372683.06暴雨1186.742486.0

28、41745.61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。

29、 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2075.7

30、7KN 。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5.2.4.1 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,

31、間距 6m,樁截面 ba=23=6m2 ,樁截面慣性矩 I=ba3/12=2 33/12=4.5m 4,樁截面模量W=ba2/6=3m 3,樁的混凝土 (C30)彈性模量 E=26103Mpa,樁抗彎剛度EI=2.6 1044.5 103=1.17108KNm2,.樁的計(jì)算寬度B=b p+1=2+1=3m,樁的變形系數(shù)樁的計(jì)算深度h2=0.318=2.48m2.5m,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5.2.4.2 外力計(jì)算作用于每根樁上的滑坡推力E=Ens=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

32、零。5.2.4.3 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 :.5.2.4.4 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 :5.3 m( 2)樁的轉(zhuǎn)角:代入相關(guān)參數(shù)得=0.004rad( 3)樁側(cè)應(yīng)力:=( 100000+40000y ) (5.3-y)0.004=2120+448y-160y 2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):40

33、y 4-224y3-3180y 2+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yQM148.616.2-2194.4129.6-3437.4437.4-4777.61036.8-512152025-61749.63499.2-72381.45556.6-83110.48294.4-受荷段93936.611809.8-10486016200-115880.621562.2-126998.427993.6-138213.435591.4-149525.644452.8-151093554675-1612441.666355.221201538075295.224082-2035.676664.823763-8836.870604.820244-14063.658171.21352錨固段5-16756413803606-1595423207.2-9527-10697.67588.8-25848-26.8-579.2-4536圖八樁的

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