滑坡治理工程范文
滑坡治理工程范文（精选12篇）
滑坡治理工程 第1篇
滑坡是一种常见的地质灾害, 尤其在雨后山区, 滑坡的发生非常普遍, 其滑坡面积广, 滑坡体量大, 但由于人烟稀少, 往往未能造成大面积的人员财产损失。而在城市地区的滑坡, 虽然滑坡面积和滑坡体量不能与发生在山区的滑坡相比, 但由于人口密集, 其危害性不容忽视。
许多学者对滑坡进行了研究, 取得了一系列的成果。王恭先[1]运用岩土力学的基本理论, 对多个工程实例进行分析, 并提出工程地质与岩土力学的结合是有效预防和治理滑坡的方法。王明亮等[2]根据剩余下滑力曲线确定滑坡治理方案, 通过控制设计工况和基准工况凭借剩余下滑力差值提出不同的治理方法。王权等[3]在确定力学参数及滑体稳定安全系数确定后, 根据剩余下滑力计算结果设计削挡方案, 通过工程实例证明了该方法具有较高的经济合理性。
因此本文以南昌昌北地区某滑坡为例, 作了进一步的研究。
1 滑坡概况
某项目位于南昌昌北地区, 地处剥蚀低丘岗阜地形, 总体地势西北高, 东南低, 两侧略小于中部, 山丘顶部稍平坦、开阔, 山坡平缓微凸, 原山坡坡度20°~30°。工程多沿山体斜坡地带错落展布建造, 场地内最高点100.1 m (黄海高程, 下同) , 最低点约为35.0 m, 最大相对高差约70 m。区内原有植被发育, 覆盖率约为60%, 大部分为残坡积所覆盖, 后因工程施工开挖, 植被大部分遭到破坏。
2 滑坡分析
由于小区的开发建设大量植被遭到破坏, 切坡形成较大临空面, 在降雨等因素的诱发下发生变形, 226号别墅楼层后方于2012年4月出现裂缝, 裂缝宽1 cm~5 cm, 可见长度约5 m。同时在226号楼内部发现少许细小裂缝。后缘场地225号, 226号及227号于该坡体中上部, 滑坡平面近似扇形。如图1所示, 为滑坡体的剖面图, 图上曲线代表的是经过勘测后所得出的滑坡面。该段滑坡后缘发展至坡体上部, 前缘抵至A1号, A2号南侧。滑坡主滑方向141°, 滑坡纵向长约52 m, 滑体后缘宽约44 m。前缘边界宽约100 m。滑坡面积约4 300 m2, 滑动面最深位置距离地表11 m, 滑体平均厚度按8 m计算, 滑坡体积约3.5×104m3。滑坡发生后施工单位已对坡体中上部堆积的大部分弃土进行了转移, 目前尚未再次出现较大规模滑动, 但不排除滑体发生进一步失稳变形的可能。为确保225号, 226号及227号楼在使用期间的安全, 应进行滑坡治理工程。
该小区规划在225号~227号别墅前端修建A1, A2别墅楼层, 由于该小区的植被破坏、坡底卸载, 因强降雨影响, 使该坡体发生微小滑动。后通过深层位移法监测, 发现滑体仍在发生微小移动, 雨水天气位移量更加明显, 约在离地表10 m处位移发生突变。通过深层位移监测的数据可初步确定滑坡体的滑动面深度[1]。后通过勘测等手段确定滑动面位置, 并作出如下通过主滑方向的剖面图 (见图2) 。
在实际问题当中, 要得到一个准确的c, φ值却又相当的困难, 很多时候通过实验并不能得到准确的参数, 所有在滑坡治理当中, 参数的选取往往是通过反演算的方法计算出一系列的参数, 再通过试验或者工程经验的方法进行选取, 这样往往能得到较为合理或者较为贴近实际的c, φ值。根据图2位置对滑坡体进行分块。
式中:c———土体的粘聚力;
φ———土体的内摩擦角;
α———块体倾角;
W———块体重度;
F———稳定系数;
L———滑面长度。
通过反演算的方法根据原状土试验及工程经验取c=2, φ=7 (见表1) 。
3 滑坡治理
为了该小区的安全, 由于该坡体已经发生滑动变形, 就应该对该滑坡尽快进行治理。采取相应的措施, 确保225号, 226号及227号楼在使用期间的安全, 让小区环境让人更加舒适、放心。
3.1 治理方案选取
滑坡推力采用传递系数法进行计算[2]。其分块为简单方便, 采取图2中的坡体分块。滑坡推力计算公式为:
式中:K———安全系数;
Pi———第i块体的推力;
Pi-1———第i-1块体的推力;
Ti———第i块体的下滑力;
Wi———第i块体的重力, k N;
αi, αi-1———第i和i-1块体所在滑动面上的倾角, (°) ;
ci———第i块体所在滑动面上的单位粘聚力, k Pa;
φi———第i块体所在滑动面上的内摩擦角, (°) ;
li———第i块体所在滑动面上的长度, m。
由上述公式可以计算得出, 最大下滑推力在第四块体和第五块体之间, 大小为1 470 k N, 见表2。
我国对滑坡灾害的系统研究和治理是20世纪50年代才开始的。根据我国国情研究开发了一系列有效的防治办法, 总结出绕避、排水、支挡、减重、反压等治理滑坡的原则和方法[3]。根据上述结论可知, 绕避、减重、反压已不可单独解决该问题。而排水在中大型滑坡中只能起到一个辅助措施, 所以该滑坡只能采取以支挡为主, 其他方式为辅助的治理方案[4]。对深度达10 m的滑坡, 抗滑桩应为首选。
3.2 抗滑桩设计
根据理正岩土计算软件分析, 可采取以下措施:在225号, 226号及227号楼南侧设置抗滑桩支护。抗滑桩位置放在不稳定块体和稳定块体之间, 防治段总长约90 m。共设22根全埋式抗滑桩, 桩间距为4.5 m (净距2.5 m) , 桩矩形尺寸2 m×2.5 m, 桩长20.0 m。抗滑桩受荷载段8 m, 锚固段12 m, 嵌固地层为全风化层。Ⅰ-1~Ⅰ-14桩顶标高66.5 m, Ⅰ-15~Ⅰ-22桩顶标高68.0 m。桩身采用C30混凝土浇筑, 钢筋保护层厚度80 mm, 抗滑桩采用封闭式箍筋, 4肢箍 (见图3) 。
4 结语
为了确保该滑坡体上建筑物的安全, 对该滑坡设置抗滑桩进行治理, 其滑断面上土体参数选取是通过勘察、反演算及工程经验相结合的方法取得, 剩余下滑推力是通过传递系数法获得, 抗滑桩的桩长、间距及内力计算都是通过理正岩土计算软件进行分析。抗滑桩在施工过程以及在雨季坡体都能保持稳定状态, 该工程已全面完工。
摘要：对南昌昌北地区某滑坡体进行分析, 总结了发生滑坡的原因, 借助于有限元软件, 通过反演算法确定滑动面土层参数, 然后根据传递系数法, 对滑坡推力进行计算, 根据计算结果, 提出合理的治理方法。
关键词：滑坡治理,抗滑桩,传递系数法
参考文献
[1]王恭先.滑坡防治中的关键技术及其处理方法[J].岩石力学与工程学报, 2005, 24 (21) :3818-3827.
[2]王亮清, 唐辉明, 胡新丽, 等.剩余下滑力曲线在水库滑坡抗滑桩设计中的运用[J].岩土力学, 2005, 26 (12) :2019-2022.
[3]王权, 何晓明.滑体剩余下滑力在滑坡治理削挡方案设计中的运用[J].中国地质灾害与防治学报, 1998, 9 (1) :20-27.
[4]郑颖人, 陈祖煜, 王恭先.边坡与滑坡工程治理[M].北京:人民交通出版社, 2001.
[5]张冠军, 徐永福, 傅德明.SMW工法型钢起拔实验研究及应用[J].岩石力学与工程学报, 2002, 21 (3) :444-448.
[6]喻和平, 田斌.滑坡防治措施的现状和发展[J].甘肃工业大学学报, 2002, 29 (2) :104-107.
某滑坡治理工程的数值模拟 第2篇
某滑坡治理工程的数值模拟
长期的地质作用使得天然形成的地表和地形,一般都处于稳定状态和具有相应的应力状态,并且都有一定的强度.介绍了滑坡工程的地质特征,并对原始滑坡进行了稳定性分析与评价.根据地层特征及城市周边现有环境,提出采用预应力锚索和钢筋混凝土梁相结合的.防护方案.再用数值模拟校核滑坡支护后的稳定性.
作 者：覃秀玲 QIN Xiu-ling 作者单位：成都理工大学环境与土木工程学院,成都,610059刊 名：西北水电英文刊名：NORTHWEST WATER POWER年，卷(期)：2009“”(4)分类号：P642.22 TV223.21关键词：滑坡工程 稳定性分析 数值模拟
滑坡治理工程 第3篇
【关键词】变形监测;滑坡治理;监测技术
一、工程简介
1、工程简介
某工程项目项目总体由四幢6F多层组成，分别为A、B、C、D幢，结构类型为框架结构，建筑安全性等级为Ⅱ级，工程重要性等级为Ⅱ级，场地类别为中等复杂场地，D栋宿舍楼北侧填土体发生了滑坡，在1#楼与D栋宿舍之间爆裂的水管将大量土体冲下北侧沟谷，并牵制了D栋宿舍楼北侧土体，使之发生了“下坐”和向临空面方向的滑移，现需对其进行滑坡应急抢险期的变形监测工作。
2、工程地质条件
（1）地形地貌
场地属剥蚀残丘斜坡冲沟地貌，东侧为宝圣大道，南侧为已建成的西南政法大学渝北校区，西侧为已建成的学生公寓1#楼，北侧为原始斜坡地貌，地势较陡峭，场地以外北部发育一“V”字型冲沟。
（2）自然地理、气象及水文
場地属中亚热带季风气候区，主要特点是冬暧夏热，降雨充沛，分配不均。多年平均气温为17.8℃，场地内未见地表水体及地下水露头。
(3）地质构造
场地位于龙王洞背斜东翼，岩层呈单斜产出，区内无断层构造。场地岩层倾向约115°、倾角约10°。场地内岩层裂隙不发育，岩体较完整。
(4)地层结构
场地内分布有第四系全新统人工填土层（Q4ml）、残坡积层粉质粘土层（Q4dl+el），下伏基岩为侏罗系中统新田沟组（J2x）砂岩、砂质泥岩及页岩。
(5)水文地质
场地内人工填土稍密，为透水层；粉质粘土、下伏砂质泥岩及页岩为相对隔水层；砂岩为相对透水层。地表水排泄径流条件较好，向地势低洼处排泄，故场地地下水赋存条件差，地下水贫乏。
二、变形检测技术探讨
1、基准点及变形监测点的选埋
（1）基准点及变形监测点的布设
本工程变形监测基准点布设于滑坡对面稳定的基岩上，呈三角形布设，以有利于对变形点的监测为原则。平面基准点与高程基准点同点位布设，共3个。
变形监测以受滑坡影响较大的两栋建筑物为监测重点，在D号楼靠近滑坡一侧的基础桩顶端布设3个监测点；在已建学生公寓1#楼靠近滑坡一侧的基础桩顶端布设3个监测点；在1#楼顶布设1个监测点；滑坡体上呈方格状布设4个监测点。
水平位移监测点和垂直位移监测点同点位布设。变形监测平面布置示意图见图1所示。
（2）基准点及变形监测点埋设
基准点采用强制对中观测墩，观测墩顶部安装连接螺杆，减小基准点仪器设站观测时的对中误差。
建筑物水平位移监测点和垂直位移监测点采用φ16不锈钢连接螺杆直接嵌入建筑物基础结构受力部件中，观测时直接在连接螺杆上安装棱镜作为照准标志。监测点通行困难的，采用直埋棱镜进行观测。
滑坡体上水平位移监测点和垂直位移监测点采用强制对中观测墩，观测墩顶部安装φ16不锈钢连接螺杆，观测时直接在连接螺杆上安装棱镜作为照准标志。
2、基准点及变形监测点观测
（1）基准点观测
平面控制测量
施测时水平角、垂直角及距离均采用徕卡TCA 1201+全站仪6测回测定，施测过程中，严格按照规范及技术设计书的要求进行操作。观测时的各项限差严格按相关规定执行，发现有超限，立即进行了补测或重测，保证了平面监测原始数据的稳定可靠。
高程控制测量
观测时各项限差严格按规定执行，发现有超限，立即进行了补测或重测，保证了高程监测原始数据的稳定可靠。
因建筑物上监测点基本上无法竖立水准标尺，不能进行水准测量，根据相关规定，本工程高程控制测量采用电磁波测距三角高程测量。观测点测站高差中误差不能用水准测量的精度指标来衡量，而应采用相邻观测点相应测段间等价的相对高差中误差来衡量。
（2）变形点观测
水平位移监测点采用全站仪极坐标法进行观测，垂直位移监测点采用电磁波测距三角高程测量进行观测。水平位移观测与垂直位移观测与基准点观测同精度，各项技术指标和观测要求同基准网观测一样。采用方向观测法进行观测时，当观测方向多于3个时，进行了归零检查。
为提高本监测工程的观测精度，在不同观测周期，采用了相同的观测网形和观测方法，使用同一观测仪器，基本固定观测人员，选择最佳观测时段，在基本相同的环境和条件下进行观测。
三、业内计算及数据处理
1、平面坐标及高程系统的选择
本监测工程平面坐标系统采用重庆市独立坐标系，高程系统为1956年黄海高程系。
2、变形观测资料的检核
在变形监测中，由于变形量本身很小，临近于测量误差的边缘，为了区分变形与误差，提取变形特征，必须设法消除较大误差（超限误差），提高测量精度，从而尽可能地减少观测误差对变形分析的影响。因此，对变形观测资料必须进行认真的检核，剔除不合格的数据。
野外资料检查
在野外观测时，对规程、规范所规定的2C互差、半测回归零差、同一方向角度较差、距离往返较差、高差往返较差等指标，严格按规程、规范中的要求进行检查，发现超限立即进行补测或重测，杜绝了不合格数据进入下一工序。
室内资料检核
各周期的观测点测量结束后，立即对原始观测手薄进行检查，校核各项原始记录。主要是检查距离中是否已加入加、乘常数及气压、温度改正，高差计算中是否已考虑大气折光和地球曲率的影响，各项数据及限差计算是否完全正确，经检查合格并签名后及时进行数据处理。
3、监测数据处理及成果分析
检测之后，需要对监测成果及成果进行比较分析。对检查合格后数据进行平差计算，解算出各监测点的三维坐标，并与上一次及初次观测进行比较，得到相邻周期变形量和累计变形量，记录各次监测成果并将成果进行比较，由于篇幅有限，具体比较结果不在此赘述。
结 论
综合相邻周期变形、累计变形的分析，可以得出如下监测结论：
1、在现阶段监测期内，学生公寓1#楼及D栋学生宿舍布设的监测点相邻监测周期变形值及累计变形值均较小，未达到相关规范中判定为有变位的界限，两幢建筑物目前处于相对稳定状态。
2、在滑坡治理期内，滑坡体上监测点相邻监测周期变形值及累计变形值均相对较大，治理后H1、H2点变形量较小，说明治理后原滑坡体相对稳定。
参考文献
[1]杨柳.变形监测技术的发展与应用.《山西建筑》2008年26期
滑坡治理抢险工程设计探讨 第4篇
昆明呈贡新区二期市政道路建设项目设计第2合同段东外环南路K1+930~K2+200左侧边坡, 全长270m。该工程位于云南省某高职学院南侧, 路基以挖方通过, 最大挖深约18m, 最大边坡高约20m, K2+250~K2+285段左侧堑顶上方修有学院水池。2013年7月份由于暴雨侵蚀, 导致K2+020~K2+090段左侧路堑边坡出现崩塌、滑坡。崩塌的土石方经雨水浸泡形成的泥石流将该路段右半幅路面全部覆盖, 影响了道路通行, 并直接威胁到该学院高位水池的使用安全。而后各有关单位及部门及时组织了滑坡抢险工程专家论证会, 并得出了较为合理可行的处理方案, 其中也包含了K1+930~K2+200全段未出现滑坡段落的边坡防护方案, 根据地质勘测得出的地质勘察报告书为依据, 进行了此次抢险工程的设计。
2 边坡滑坡原因分析
影响边坡滑坡的条件多种多样, 有人为的因素, 也有自然因素的原因, 地震和降雨是常见的造成滑坡灾害的诱因, 其中地质结构对滑坡的形成也有非常大的影响, 只有对滑坡形成原因全面分析, 才能采取更佳的防治措施, 将边坡滑坡带来的危害降到最低, 保障社会的稳定发展。
2.1 滑坡形成的内部条件
产生滑坡的内部条件与组成边坡的岩土的性质、结构、构造和产状等有关。昆明呈贡新区地形地貌多为丘陵缓坡, 岩性为粘性土、亚砂土、砂砾等, 土壤结构疏松, 易积水, 抗剪强度、抗风化和抗水侵蚀的能力都不高, 由于开挖路堑, 稳定性遭到破坏。从岩土的结构、构造来说, 主要的是岩 (土) 层层面、断层面、裂隙等的倾向对滑坡的发育有很大的关系。同时, 当它们的倾向与边坡坡面倾向一致时, 就容易发生顺层滑坡以及在堆积层内沿着基岩面滑动。边坡的断面尺寸对边坡的稳定性也有很大的关系, 边坡越陡, 其稳定性就越差, 越容易发生滑动。此外, 滑坡若要向前滑动, 其前沿就必须要有一定的空间, 否则滑坡就无法向前滑动。
2.2 滑坡形成的外部条件
滑坡发生最主要的外部条件是积水的作用, 调查表明:90%以上的滑坡与水的作用有关。降雨对滑坡的影响很大, 特别是在暴雨之后, 降雨对滑坡的作用主要表现在, 雨水的大量下渗, 导致斜坡上的土石层浸泡而饱和, 甚至在斜坡下部的隔水层上积水, 从而增加了滑体的重量并对土石层产生润滑作用, 降低土石层的抗剪强度, 导致滑坡产生。不少滑坡具有“大雨大滑、小雨小滑、无雨不滑”的特点。这也说明了雨水和滑坡的关系。
3 滑坡抢险工程设计措施
3.1 滑坡段边坡防护设计
K2+020~K2+085左侧路堑边坡滑坡段采用预应力锚索抗滑桩板墙进行滑坡处治, 为了确保堑顶上方某学院高位水池的安全, 优先在边坡坡顶处设置一排抗滑桩。并确保全段边坡坡率的统一协调性, 保障施工过程中的生产安全, 在滑坡体中段及坡脚挡土墙内侧分别设置一排抗滑桩, 共设置3排抗滑桩。该段坡脚挡土墙凡发生位移或者出现裂纹段, 应在滑坡治理完成后进行破除重建, 在保证工程质量的前提下, 恢复原貌, 使整段道路协调通顺。根据岩土体性质做好必要的排水措施。在坡面按10m左右间距设置10m深的仰斜深层排水孔, 仰斜角8, 泄水孔径采用￠110mm钻孔成孔, 孔内插￠110mm软式透水管, 里端采用2层透水土工布包封, 用于破除地下水。坡面设土工格室植草防护, 土工格室采用2.0~4.0m长￠16mm锚杆固定[2]。
3.1.1 抗滑桩施工工序
抗滑桩施工工序包括:施工准备、桩孔开挖、地下水处理、护壁、钢筋笼制作与安装、混凝土灌注、混凝土养护等。
3.2.2施工准备
1) 按工程要求进行备料, 选用材料的型号、规格符合设计要求, 有产品合格证和质检单。
2) 钢筋应专门建库堆施, 避免污染和锈蚀。
3) 使用普通硅酸盐水泥混凝土。
4) 砂石料的杂质和有机质含量符合《混凝土结构工程施工及验收规范》 (GB50204—92) 的有关规定。
3.1.3 桩孔开挖
1) 抗滑桩要严格按设计图施工, 在开挖过程同时应对滑坡进行再勘察, 及时进行地质编录, 以利于反馈设计, 即进行调整和优化设计, 做到动态设计、信息化施工, 以使治理工程更安全、更经济。
2) 为保证桩孔开挖的顺利进行, 确定桩孔开挖工艺, 保证桩孔开挖的安全, 确定各项目施工参数, 在桩孔开挖前, 各型挖滑桩应选择一个桩孔进行抗滑桩施工试验。
3) 桩孔以人工开挖为主, 开挖前应平整孔口, 并做好施工区的地表截、排水及防渗工作。雨季施工时, 孔口应加筑适当高度的围堰, 并搭设防雨设施。
4) 每次间隔1~2孔间隔跳挖, 每批次跳挖桩孔应在前一批桩孔完成桩芯混凝土浇筑后再开挖。
5) 各桩孔按由浅至深、由两侧向中间的顺序施工, 松散土层以人工开挖为主。
6) 桩孔应分段开挖护壁, 分段根据自稳性确定, 一般为0.8~1.5m.。
7) 开挖弃渣可用小型卷扬机吊起, 吊出后即行运走, 不得随地堆放, 破坏环境, 诱发次生灾害。
3.1.4 护壁
桩孔开挖过程中应及时进行钢筋混凝土护壁施工, 采用C20混凝土, 护壁混凝土必须采用机械拌制, 严禁人工拌和, 单节护壁高度根据一次最大开挖深度确定, 一般每开挖0.8~1.0m一节护壁, 护壁厚度20cm, 护壁模版应在混凝土浇筑24小时后拆除, 护壁应与围岩或岩土接触良好, 护壁后的控制应保持垂直, 光滑。
3.1.5 抗滑桩钢筋笼制作与安装
1) 钢筋笼尽量在孔外预制成型, 在孔内吊放并安装。孔内制作钢筋笼必须考虑焊接时通风和排烟。
2) 竖筋的接头应采用双面搭接、对焊或冷挤压。搭接长度不小于钢筋直径的5倍;箍筋圈采用焊接, 搭接长度不小于5d, 箍筋与竖筋采用点焊或绑扎连接。
3) 竖筋接头点必须错开, 搭接处不得放在土石分界面处。
4) 抗滑桩板墙段露出地表桩体可采用搭架支模定型, 桩体应与地下部分连续浇筑。
3.1.6 桩芯混凝土灌注
1) 待灌注的桩孔应检验合格, 所准备的材料应满足单桩连续灌注的要求。
2) 当桩孔积水厚度小于100 mm时, 可采用干法灌注, 否则应采用处理措施。混凝土应采用串筒或导管注入桩孔, 串筒或导管的下口与混凝土面的距离为1~3m。
3) 桩身混凝土灌注应连续进行, 一般不留施工缝。当必须留置施工缝时, 应按《混凝土结构工程施工及验收规范》 (GBJ50204—92) 的有关规定进行处理。
4) 桩身混凝土每连续灌注0.5~0.7m时应插入振捣器振捣密实一次。
5) 对露出地表的抗滑桩应及时派专人用麻袋、草帘加以覆盖并浇洒清水进行养护;养护应在7天以上。
6) 当孔底积水深度大于100 mm, 有条件排干时, 应尽可能采取增大抽水能力或增加抽水设备等措施进行处理;当孔内积水难以排干, 应采用水下混凝土灌注方法进行混凝土施工, 保证桩身混凝土质量;水下混凝土必须具有良好的和易性, 其配合比按计算和试验综合确定。
灌注导管应位于桩孔中央, 底部设置性能良好的隔水栓。导管直径宜为250~350 mm, 使用前应进行试验, 检查水密、承压和接头抗拉、隔水等性能。进行水密试验的水压应不小于孔内水深的1.5倍压力。
水下混凝土灌注应按下列要求进行:
(1) 为使隔水栓能顺利排出, 导管底部至孔底的距离宜为250~350 mm。
(2) 为满足导管初次埋置深度在0.8 m以上, 应有足够的超压力能使管内混凝土顺利下落并将管外混凝土顶升。
(3) 灌注开始后应连续地进行, 每根桩的灌注时间不超过表1的规定。
(4) 灌注过程中, 应经常探测井内混凝土面位置, 力求导管下口埋深在2~3m, 不得小于1m。
(5) 对灌注过程中的井内溢出物, 应引流至适当地点处理, 防止污染环境。
若桩壁渗水并有可能影响桩身混凝土质量时, 灌注前宜采取措施予以处理, 如使用堵漏技术堵住渗水口, 使用胶管、积水箱 (桶) 并配以小流量水泵排水。若渗水面积大, 则应采取其他措施堵住渗水。
7) 桩身混凝土灌注过程中, 应取样做混凝土试块。每班、每100m3或每搅拌100盘取样应不少于一组。不足100m3时, 每班都应取样。
3.1.7 基本试验
锚索施工前应进行基本试验, 用以确定锚索设计参数和施工工艺。试验锚索根数在不同土层中各不少于3根。试验结果要及时反馈给设计院, 有设计院确定后方可进行锚索施工。施工完成后, 应进行验收试验, 试验数量和要求执行《建筑边坡工程技术规范》 (GB50330-2002) 的规定。
3.2 未出现滑坡段边坡防护设计
K1+930~K2+200除去上述K2+020~K2+085抗滑桩板墙段, 其余段落经过专家建议及各方案比选, 边坡防护采用钢筋混凝土格构梁加锚索、杆方式, 并根据岩土体性质做好必要的排水措施。在坡面按10m左右间距设置10 m深的仰斜深层排水孔, 仰斜角8, 泄水孔采用￠110mm钻孔成孔, 孔内插￠110mm软式透水管, 里端采用2层透水土工布包封, 用于破除地下水。框架梁内坡面设土工格室内植草防护, 土工格室采用2.0~4.0m长￠16mm锚杆固定[3]。
4 结语
边坡滑坡抢险工程治理应根据工程重要性或滑坡危害性制定方案。对于威胁重大永久性工程安全或对国家和人民危害性严重的滑坡, 应采取比较全面、严密、综合的防治措施, 以保证斜坡具有较高的抗滑稳定安全系数。对于一般性工程或临时性工程, 可采取较简单的防治措施。
参考文献
[1]文育高, 李家财.滑坡治理方法及其应用[J].西部探矿工程.2010, (05) 37-39.
[2]冯栋栋, 易萍华.滑坡治理措施浅析[J].山西建筑, 2008, (07) 22-23.
滑坡治理工程 第5篇
藤州中学滑坡地质灾害治理工程施工实践
结合广西藤县藤州中学滑坡地质灾害治理工程实例,介绍了滑坡地质灾害治理的施工工艺及其注意事项,重点介绍了后锚式抗滑桩和锚杆格构梁等施工技术.
作 者：梁政林 韦兴标 徐桂平LIANG Zheng-lin WEI Xing-biao XU Gui-ping 作者单位：广西水文地质工程地质勘察院,广西,柳州,545006刊 名：探矿工程-岩土钻掘工程 ISTIC英文刊名：EXPLORATION ENGINEERING(ROCK & SOIL DRILLING AND TUNNELING)年，卷(期)：200835(3)分类号：P642.22关键词：滑坡 地质灾害 综合治理 质量控制 位移量
滑坡治理工程 第6篇
关键字：滑坡、抗滑桩、稳定状态
1 工程地质与滑坡体概况
该滑坡体位于邕江Ⅱ及Ⅲ级侵蚀堆积阶地地貌，地表沟谷较发育，地层为第三系粉砂质泥岩、粉砂岩、泥岩和第四系冲积层、残积粉质粘土。因建设需要，其北部山体经过人工开挖处理后，形成坡长15～100m、宽度800m不等的人工土坡。虽然该滑坡体先后采用多种方案进行治理，但随后不久均失效。依据勘察资料分析，该滑坡体有4个滑坡（即Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号Ⅳ滑坡）共同组成。
2 地质灾害基本特征及稳定性分析
2.1滑坡基本特征
依据现场调查资料分析，该滑坡在不同的部位均有不同程度的变形，主要表现为地表沉降错动和张拉裂缝等。Ⅰ、Ⅳ号滑坡属于土质滑坡，Ⅱ、Ⅲ号滑坡属于岩质滑坡。该滑坡形成破坏主要因素是滑体的本身胀缩性质、不合理的人类的活动及地表水入渗对土体软化共同作用的结果。
2.2滑坡稳定性分析
2.2.1定性分析
根据分析，4处滑坡的破坏机制属于推移式土质滑坡（Ⅱ、Ⅳ号滑坡）和牵引式岩质滑坡（Ⅰ、Ⅲ号滑坡）。由于滑坡土体以膨胀土为主，滑坡先前已滑动，坡体结构已破坏，地表水极易入渗，膨胀岩土的反复胀缩作用，引起土体结构破坏及抗剪强度降低。因此，滑坡在缓慢蠕变，随着时间推移及暴雨，处于欠稳定～不稳定状态，可能产生再次滑动失稳。
2.2.2定量分析
依据《该山体滑坡地质灾害勘查报告》稳定性计算得出：Ⅰ号滑坡剖面稳定系数1.11，属基本稳定；Ⅱ号滑坡剖面稳定系数1.09，属基本稳定；Ⅲ号滑坡剖面稳定系数1.19，属基本稳定；Ⅳ号滑坡剖面稳定系数1.02属不稳定。
综合上述定性和定量分析结果得出：该体滑坡虽然天然状态下处于基本稳定～稳定状态，但土体的结构已发生破坏及抗剪强度降低。如遇持续暴雨不利工况，滑坡将处于欠稳定～不稳定状态，极可能发生滑动破坏。因此，必须采取积极有效的防治加固工程措施。
3 地质灾害体防治工程方案比选
3.1设计参数的确定
设计参数指标如下：Ⅰ号滑坡（天然状态C=9.6、φ=7.9，饱和状态C'=8.6、φ'=7.4）；Ⅱ号滑坡（天然状态C=0、φ=17.4，饱和状态C'=0、φ'=19）；Ⅲ号滑坡（天然状态C=13.4、φ=6.2，饱和状态C'=12.4、φ'=5.7）；Ⅳ号滑坡（天然状态C=0、φ=22，饱和状态C'=0、φ'=21）。
3.2防治技术方案的设计
经上述分析，并结合该山体滑坡岩土体工程地质特征、施工条件等实际情况，提供两个滑坡治理工程设计方案，方案一，采用抗滑桩+挡土板+排水治理方案；方案二，采用挡土板+锚拉抗滑桩+排水综合治理方案。
方案一：根据滑坡体实际情况及滑坡作用力的大小，确定桩体设计位置，将桩头高出原地面1.5m。北部山体3处滑坡共布置135根桩，其中Ⅰ号滑坡前缘布置一排桩，共58根， 桩长为12.0m；Ⅱ号滑坡前缘布置一排桩，共54根，桩长12.0m，；Ⅲ号滑坡前缘布置一排桩，共24根，桩长为12.0m；桩顶设置圈梁，桩身后部设置挡土板，板厚0.5m，圈梁、桩身及挡土板所采用的砼的等级为C25。
方案二：是在方案一的基础上，增加两束锚索，增强抗滑桩的抗弯能力，优化桩长。仅对方案一中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号滑坡采用锚拉抗滑桩，Ⅱ号滑坡中的C型桩仍采用方案一治理。
3.3防治工程方案的比选与推荐方案
3.3.1方案可行性、施工难易程度比选
（1）技术可行性对比
根据该滑坡变形破坏的特点，滑坡运动的机理和破坏模式，两种方案都具备技术可行性。
方案一：采用挡土板+抗滑桩+排水治理方案设计，即Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号滑坡前缘采用抗滑桩，主要靠桩身强度及嵌固段岩土体承受推力，能有效的治理滑坡，防止次级滑坡的危害，采用了针对性方案，该方案具有良好的技术可行性。
方案二：采用锚拉抗滑桩+挡土板+排水治理方案设计，即Ⅰ、Ⅱ（局部地段即方案一B型桩）、Ⅲ号滑坡前缘采用锚拉抗滑桩+挡土板支挡，Ⅱ号滑坡（局部地段即方案一C型桩）仅采用抗滑桩+挡土板治理方案，主要从防止整体变形为治理重点，同时还靠锚索提供的锚固力，增强了抗滑桩的抗弯能力。但从永久性考虑，由于本滑坡为膨胀性滑坡，岩土体的胀缩性质将会对锚索锚固体产生不利影响，使锚索的锚固体与岩体的粘合性质变低而影响锚索的抗拔能力。
因此，从技术可行性对比，方案一和方案二相当。但从治理措施的永久性考虑，方案一比方案二更优。
（2）施工难易程度、工期对比
施工区场地较平整，施工条件较好，两种方案均适宜。相对而言，方案一难度小于方案二。其次方案二的锚索施工将制约抗滑桩的施工和场地平整，而且施工锚索时精度难控制，施工工期将会比方案一长。
综上所述，方案二施工难度比方案一大，且工期长。
3.3.2推荐方案
从技术可行性、施工难易程度及工期对比，方案一的治理效果优于方案二，同时造价低于方案二。因此，推荐方案一作为广西区体工二大队南部山体滑坡治理工程实施方案。
4 结论
（1）结合该山体滑坡岩土体工程地质特征、地形地貌、滑坡类型和规模、稳定性计算结果以及施工等条件等实际情况。对于该山体滑坡的治理工程，提供两个滑坡治理工程设计方案：方案一和方案二。经可行性论证及方案对比，推荐方案一为治理方案。
水利工程中坝体滑坡的治理 第7篇
1 水利工程坝体滑坡成因分析
水利工程建设项目的不断增加也凸显了我国水利工程管理的问题, 由于施工质量造成坝体滑坡在水利工程坝体滑坡总量中占有很大比例。另外一些造成水利工程坝体滑坡的原因有水量突然加大超出水库设计参数、坝体周边植被遭到破坏等。上游水量突然加大, 造成水库容量超出设计参数, 水库超限运行这样的情况是由于自然条件突变引起。这主要是由于上游气候出现异常, 连日阴雨、暴雨等造成水库上游水位升高, 间接导致水库水量增加, 水库坝体不能承受而出现坝体滑坡。坝体周边植被破坏也是引起水利工程坝体滑坡的重要原因之一, 由于水库旅游的开发导致水库周边人群活动量增大, 影响到坝体周边植被, 而有关管理部门不能及时对植被进行管理与修复, 导致坝体边缘水库流失, 最终导致坝体滑坡。工程施工质量对于坝体滑坡也有很大影响, 常见的主要有工程设计不合理、土坝施工未按规范要求进行等。针对这样的情况, 如何进行坝体滑坡治理已经成为水利工程养护部门的首要问题。
2 水利工程坝体滑坡治理
2.1 降低水库水位, 降低坝体滑坡危险
在水利工程出现坝体滑坡后, 首先要降低水库水位。加大涵管的泄洪量。在涵管阀门全开的同时, 将发电机空转, 加大下泄流量, 水库水位放至死水位腾空库容, 抑制水位上涨。同时降低溢洪道高程, 加宽溢洪道断面。由于水库在正常水位以下时, 水库仅靠涵管泄洪, 水位下降太慢;万一碰上较大降雨量时, 水库水位将迅速上升, 并对已破坏的大坝产生严重威胁, 大坝安全得不到保证。因此, 必须在原溢洪道上开挖排洪道, 增大溢洪道的泄量。
2.2 水利工程坝体滑坡的治理修筑牛尾墩
水利工程坝体滑坡后, 坝体断面变薄, 坝体强度减弱。为了保障坝体不再由于水力冲击造成变化, 首先要在滑动坝体顶端抢筑牛尾墩, 用以支撑变薄的坝体, 并对坝体滑动面进行无纺布压沙包保护。通过这样的抢修, 可以有效保障坝体强度, 避免由于坝体滑坡后坝体强度降低导致的坝体坍塌。
2.3 填盖坝体滑坡, 防止雨水进一步渗入
坝体滑坡常见于多日阴雨天气, 这是由于连日阴雨造成水位上升, 雨水渗入坝体所致。在坝体出现滑坡后, 雨水渗入量加大, 会进步加大滑坡。因此, 必须通过填盖列分及滑坡体, 防治雨水的继续渗入。一般采用黄泥填补坝体及滑动体的接触面, 并对坝体本身裂缝进行黄泥填补。在坝体及裂缝表面加盖尼龙薄膜, 防治雨水渗入。在发生大面积滑坡时, 还要对滑坡土体用竹笪进行全面覆盖, 防止雨水冲刷和渗入裂缝, 造成坝体新的不稳定。
2.4 土坝滑坡的治理
土坝滑坡按性质类型可以分为, 剪切型、塑流型和液化型三种。其滑坡的处理基本原则是“减少滑动力与增大抗滑力相结合”, 即“上部减载与下部压重相结合”。对于土坝滑坡的治理可以采用开挖回填、放缓坝坡、增设防滑体 (如抛石压脚、砌石固脚、设镇压台) 等方式进行。在天气转好的情况下, 通过开挖回填的方式, 对土坝进行滑坡治理。并重新设计坝体坡度, 通过放缓坝坡角度来提高坝体的抗滑能力。对于滑坡情况不严重的, 可以采用增设防滑体的方式加固坝体。
2.5 加强水利工程坝体裂缝治理, 降低滑坡发生机率
及早发现坝体滑坡前兆, 进行滑坡前处理, 防治滑坡是解决坝体滑坡的重点。坝体裂缝是水利工程坝体滑坡前的一个征兆, 不及时进行治理将会进一步扩大, 严重的将导致坝体滑坡。在出现这种情况后, 必须通过良好的加固措施以保障工程施工的质量。在进行混凝土坝体裂缝的修复治理过程中, 积极应用新的技术, 做好混凝土防水工程是解决混凝土坝体裂缝的关键。目前我国应用土工膜进行混凝土病害治理已经有了许多成功案例, 利用土工膜这个也能由高分子聚合物材料经加而成的防水片材对混凝土旧坝进行防渗维修的效果非常明显。土工膜多采用三元乙丙橡胶防水卷材, 三元乙丙橡胶防水卷材系以三元乙丙橡胶掺入适量的丁基橡胶, 硫化剂、促进剂和补强剂等, 经密炼、拉片过滤, 挤出成型等工序加工而成。由于三元乙丙橡胶分子没有双键, 因此, 当其受到臭氧、紫外线、热的作用时, 主链上不易发生断裂, 所以它有优异的耐气候性, 耐老化性, 而且抗拉强度高, 加之重量轻, 在-40~+80℃范围内可以长期使用, 是一种高效防水材料, 它还可冷施工, 操作简便, 减少了环境污染, 改善了工人的劳动条件。其众多特点决定其在水利工程混凝土病害中的防渗有着良好的效果。对于出现裂缝后的坝体, 仅用灌浆处理已不能完全满足设计要求时, 使用土工膜可以有效的增加灌浆后坝体的防渗。
3 加强坝体附近植被养护, 加少雨水对坝体冲击, 提高坝体抗冲刷能力
在坝体附近进行植被种植与养护, 利用植被的作用, 降低雨水对坝体的冲刷, 同时还能够利用植被根系作用紧固坝体土壤, 降低坝体滑坡可能。实际操作中可以模仿公路边坡治理中的植被混凝土护坡绿化技术进行。利用混凝土、土壤、铁丝网等建立一条防治雨水直接冲刷坝体的防护带, 防护带采用井字形混凝土框架形式, 在框架中添加土壤及绿化植物, 通过绿化植被的生长巩固坝体上方土壤。封闭坝体上方土壤继续风化, 阻止雨水大量进入坡体, 从而防止滑坡, 垮塌等灾害。
结论:由于水利工程坝体常常借助原有地貌进行建设, 使得其滑坡的治理与公路边坡治理、矿山山体滑坡治理非常相象。在进行水利工程坝体滑坡治理过程中, 可以借鉴公路边坡治理技术、矿山山体滑坡治理技术等, 根据坝体地貌特征积极应用新技术、借鉴有关技术, 通过快速、简单的抢修工程降低坝体滑坡带来的损害。同时通过对坝体滑坡的预防以及坝体巡查管理等方面的加强, 及时发现坝体异常情况, 在坝体发生滑坡前对有关的病害进行治理, 降低坝体病害发生机率, 提高水利工程运行安全。
摘要：可持续发展路线的实施为我国水利工程带来了巨大的发展空间。利用水利工程构建水力发电系统, 同时在水坝内进行生态化养殖, 并积极开发水库旅游等都为我国水利工程建设呆了良好的发展基于。坝体作为水利工程的重要组成部分, 其施工质量对于水利工程有着重要的影响。由于常年遭受水利冲击、加上坝体周边环境的变化, 水利工程坝体滑坡情况时有出现。就水利工程中坝体滑坡的治理进行了简要的论述。
关键词：水利工程,坝体,滑坡,治理
参考文献
[1]杨阳.公路边坡治理技术浅析[J].公路施工, 2007, 6.
[2]刘伟明.水利工程坝体病害防治[J].水工资讯, 2008, 12.
[3]蔡亮.新技术在水利工程坝体裂缝的应用[J].武汉工业, 2007, 12.
[4]王静欣.水利工程坝体滑坡治理[J].水利文汇, 2008, 1.
[5]闻涛.水利工程坝体裂缝修复[J].工程科技, 2007, 6.
水利工程中坝体滑坡的治理 第8篇
关键词：水利工程,坝体滑坡,治理对策
近些年来, 国家在发展水利工程建设的过程中, 发现坝体滑坡现象是水利工程中主要的问题, 一方面影响工程水平的提高, 另一方面, 也会对周围居民的生产生活造成一定的影响, 在这一发展趋势下, 国家已经意识到只有加强解决这方面问题, 才能有效的促进我国生产生活的发展与建设。导致坝体滑坡问题的成因是多方面的, 但是都会为坝体的质量产生严重的损害以及影响, 为此, 本文得出了一些参考性的结论, 希望相关人员能够予以采纳。
1 水利工程坝体滑坡成因分析
随着我国水利工程在近几年中的项目呈现发展的趋势, 在进行施工建设的过程中却出现了不同程度的问题, 可以说建设的数量与建设的质量不成正比, 因此才会导致坝体滑坡现象的频繁出现。在这一现象中, 经过专业的统计得出结论, 施工质量是引起坝体滑坡的最主要原因, 因此, 应该重点解决坝体滑坡的现象。例如, 当出现大范围降雨时, 上游的水位就会持续不断的上升, 直至超出警戒线, 但是水库中的容量确是有限的, 不能满足承载上游水量的要求, 最终这一压力过大, 导致了坝体滑坡现象的出现。由此可见, 在该问题出现时, 是与天气情况具有密切关系的, 如果水库的容量不能承载降雨量的要求, 就会随时发生坝体滑坡。又如, 当前的一些地区为了发展当地的经济, 在水库区域开设了旅游景点, 因此如果水库周围出现人数较多, 长期下来水库的受力就会产生一定的影响, 同时由人为因素导致的周围植被受到严重的破坏, 不能达到相应的要求, 最终就会造成水库周围的水土出现流失的现象, 导致严重的后果, 不仅造成一定的经济损失, 还带来了不利的社会影响。还有些原因的出现是因为在施工过程中施工人员的不规范操作造成的, 也许在完工的初期这些问题并不会及时的显现出来, 但是随着水库的投入使用, 一些不良的现象最终会显现出来, 导致坝体滑坡。
2 水利工程坝体滑坡治理
2.1 降低水库水位, 降低坝体滑坡危险。水利坝体滑坡现象的整治是当前工作的重要任务, 不能忽视。本文中总结出了一些主要的做法, 希望今后的水利工程能够不断提升其品质, 为人们的生产建设做出贡献, 保证人们生活的安居乐业。首先, 坝体滑坡现象既然已经发生了, 那么就要及时的加以治理, 在第一时间寻找出有效的解决措施, 将水位控制在一定的范围内, 避免由于水流过大而产生更加严重的后果。在此基础上, 将泄洪口打开, 增加水流的流量, 以降低水流对大坝造成的压力。完成上述的操作后, 为了将水位控制住, 并且不会出现反复升高的现象, 就要将阀门开启, 保持在运转的状态之中, 这一治理手段尤其在暴雨的天气中极为适用, 可以起到防洪泄排的目的。
2.2 水利工程坝体滑坡的治理——修筑牛尾墩。在发生滑坡的现象过后, 坝体的质量多少会受到不同程度的影响, 例如坝体的强度会受到磨损以致减弱, 对于这一问题的解决措施, 牛尾墩是一种有效的手段, 在坝体顶端修建一个牛尾墩可以起到支撑坝体的作用, 因而受损害的坝体得到了相应的保护, 从而将水利工程的损失降到最低, 帮助周围居民恢复正常的生产生活。而最重要的是, 坝体滑坡后的强度得到了有效的保证, 具有明显的防治效果。
2.3 填盖坝体滑坡, 防止雨水进一步渗入。随着工程的不断深入, 针对坝体滑坡的现象, 进行填盖也是一种有效的治理措施。因为阴雨天气对大坝的影响是最严重的, 所以在这种天气中应该加强相应的预防, 以降低水位对大坝产生的压力。主要的解决措施就是将坝体滑坡处进行填盖, 一方面可以有效的起到提升保护性的作用, 另一方面, 也能降低雨水的渗入。主要的填盖材料是黄泥, 一种经济实惠的材料, 根据滑坡现象的严重程度, 应该选择进行局部填盖或是全面填盖, 这要根据实际的情况再做判断。
2.4 土坝滑坡的治理。加强坝体滑坡的治理同时还要从不同的性质上进行划分。例如根据性质的不同, 所选择的治理方式也不同。常见的有三种类型, 其一是剪切型, 其二是塑流型, 其三是液化型, 针对这三种不同的情况, 采用降低滑动力以及提升相应的抗滑力作为主要的治理方式。具体的做法有开挖回填、加设防滑体等措施。不同的做法适用于不同的天气之中, 在天气情况良好的情况下, 可以进行开挖回填的施工, 同时还可以改变原有的坝体坡度, 以起到提升防滑能力的作用。
2.5 加强水利工程坝体裂缝治理, 降低滑坡发生机率。在坝体滑坡前, 如果能够做到事先的预防工作, 那么就能够将损失降到最低, 因此, 相关的工作人员要加强巡查的力度, 一旦发生影响坝体质量的情况就要在第一时间进行通报, 常见的坝体滑坡的预兆是坝体裂缝。如果发现坝体出现了裂缝的情况, 那么就应该引起相应的重视, 否则将会造成更加严重的情况的发生。其中加固措施是十分必要的, 因为将坝体进行进一步的加固, 就会提升坝体的质量, 采用新形式的技术可以起到事半功倍的效果, 随着工程防治措施的进步, 例如混凝土的防水工程就是一种有效的手段。
3 加强坝体附近植被养护
在坝体附近进行植被种植与养护, 利用植被的作用, 降低雨水对坝体的冲刷, 同时还能够利用植被根系作用紧固坝体土壤, 降低坝体滑坡可能。实际操作中可以模仿公路边坡治理中的植被混凝土护坡绿化技术进行。利用混凝土、土壤、铁丝网等建立一条防治雨水直接冲刷坝体的防护带, 防护带采用井字形混凝土框架形式, 在框架中添加土壤及绿化植物, 通过绿化植被的生长巩固坝体上方土壤。
结语
由于水利工程坝体常常借助原有地貌进行建设, 使得其滑坡的治理与公路边坡治理、矿山山体滑坡治理非常相象。通过对坝体滑坡的预防以及坝体巡查管理等方面的加强, 及时发现坝体异常情况, 在坝体发生滑坡前对有关的病害进行治理, 降低坝体病害发生机率, 提高水利工程运行安全。
参考文献
某路堑高边坡滑坡治理工程实践 第9篇
近几年, 随着城市的不断外扩, 市政工程、公路建设不断向山区延伸, 出现了越来越多的高边坡问题, 高边坡的失稳破坏将引起工期延误、投资加大等问题。高边坡加固的工程实践往往超前于理论研究, 在实践中总结了“预加固理论、固脚强腰”等设计思想, 根据高边坡特点及失稳形态, 加固原则一般有“表层防护、浅层加固和深层加固”, 治理防治技术有边坡地表排水、坡体排水、坡面植被、系统锚杆、预应力锚索、抗滑桩等复合措施。本文结合一工程实例, 较详细介绍了高边坡滑坡治理的分析与设计方案, 对类似路堑工程的治理有一定的借鉴价值。
2 工程概况
2.1 概述
某城市环路在建设中对桩号1K+360-1K+560边坡进行了开挖, 形成了15～60m高的路堑边坡, 主要为类土质及岩质边坡, 其中1K+520-1K+560段为土质边坡。该边坡坡度1:0.75, 坡型为边坡每台阶高约10m, 往后山退2.0m的水平“马道”。
2.2 地质条件
场地属第四系坡洪积堆积丘陵地貌。地形标高介于372.86～428.31m, 自然山坡坡度10～30°。根据地质调绘和钻探揭露, 场地岩土层较为简单, 上部为第四系坡洪积含碎石亚粘土、残积亚粘土, 下伏为二迭系下统文笔山组泥岩, 个别钻孔揭露有二叠系下统栖霞组地层, 岩性为弱风化石灰岩。自上而下岩土层分布及主要岩土层物理力学指标如表1。
①含碎石亚粘土:
褐黄、黄色, 可塑-硬塑, 土质较均匀;主要成分粉砂岩、泥岩, 呈强风化状态。湿土无摇振反应, 韧性中等, 干强度中等。该层主要分布在该路段东部的谷地及坡地的上部, 厚度1.00-9.20m。
②残积亚粘土:
褐黄、灰黄色, 可塑状态, 局部呈可塑～硬塑状态, 主要由泥岩全风化而成, 部分为粉砂岩全风化而成, 组织结构已全部破坏, 矿物均已风化成土状。无摇振反应, 韧性中等, 干强度中等。该层主要分布在该路段东部谷地, 厚度1.50～14.30。
③强风化泥岩:
灰褐色, 薄层状, 裂隙很发育, 发育有多组裂隙, 裂隙产状分别为:倾向331°, 倾角50°;倾向50°, 倾角28°;倾向172°, 倾角82°;倾向112°, 倾角21°;倾向248°, 倾角54°;倾向298°, 倾角58°。裂隙间距均小于0.5m, 岩体很破碎, 岩芯呈碎块状, 部分裂隙两侧的矿物已风化成土状。此外, 在1K+400-1K+420路段南面边坡产生了崩塌, 崩塌体后缘壁见分布三组裂隙:倾向325°, 倾角45°;倾向16°, 倾角60°;倾向285°, 倾角54°。
④弱风化泥岩:
灰黄-灰褐、褐红色, 薄层状, 裂隙较发育, 岩芯呈碎块状、块状。该层在道路钻孔均有揭露, 层顶埋深7.00-23.00m, 钻孔界户厚度0.40-6.00m。
⑤弱风化石灰岩:
深灰色, 中厚层状, 裂隙较发育, 岩石较新鲜坚硬, 岩芯较完整。
括号外为天然快剪指标, 括号内为饱和快剪指标 (勘察报告提供或为经验值)
地下水情况:场地为一孤立的山头北坡, 附近没有溪河及较长的水系冲沟, 大气降水排水通畅, 滞留时间短, 雨停沟干, 无山洪等地表水冲刷作用, 地表水水文地质条件简单。地下水为第四系坡洪积孔隙水, 赋存于各土层含角砾及碎石孔隙中, 渗透性较强。
2.3 边坡现状及滑塌原因分析
1K+360-1K+560边坡开挖坡长200m, 高15.00～60.00m, 分四个台阶放坡, 坡率为1:0.75, 台阶宽度2.00m左右。场地见两处滑塌, 里程桩号分别为:1K+385～1K+430右侧, 宽度45m, 坡高约45m左右, 受牵引影响宽度50m, 滑塌体后缘壁见有三组裂隙:倾向325°, 倾角45°;倾向16°, 倾角60°;倾向285°, 倾角54°。1K+520～1K+555为土质边坡滑塌, 宽度35m, 高度15m, 土体结构较松散且均匀性差。
滑塌原因分析
分析边坡的地层、岩土性质、地质构造、环境背景条件等因素, 滑塌产生的原因主要有以下几点:
(1) 地形的改变是造成该滑坡的主要原因。
(2) 边坡土层 (含碎石亚粘土、残积亚粘土) 失水收缩、吸水膨胀、遇水易软化等的工程特性, 是土质边坡滑坡的内因。
(3) 强风化泥岩中裂隙发育, 完整性较差, 开挖后裂隙结构面和岩层面构成了向外倾的楔形体, 在强降雨的渗入, 结构面的抗剪强度降低, 是边坡岩体失稳、滑塌的内因。
(4) 暴雨作用或天然雨水渗透, 是滑坡产生的直接触发因素。
3 治理方案分析
3.1 治理方案
综合考虑该场地 (边坡) 的工程地质及水文地质条件、周边建筑、环境控制条件, 根据边坡滑塌产生的特点、范围、规模及地形条件, 拟采用分级放坡刷方加固+坡趾重力式挡墙+预应力抗滑桩+坡腰锚索加固的组合方案。由于边坡岩土介质的复杂性、可变性和不确定性, 地质勘察参数难以准确确定, 加之设计理论和设计方法带有经验性和类比性, 应采用动态设计法。
(1) 分级放坡刷方工程
边坡按七级放坡, 设置六个平台。第一级刷坡台阶高7m, 坡率1:1.2, 坡趾设置重力式挡墙工程;第二级刷坡台阶高10m, 坡率1:1, 平台宽2m;第三级刷坡台阶高10m, 坡率1:1, 平台宽2m;第四级刷坡台阶高10m, 坡率1:1.2, 平台宽2m, 坡面骨架内植草护坡加固;第五级～第六级刷坡台阶高10m, 坡率1:1.2, 平台宽2m;第七级刷坡台阶高15m, 坡率1:1.2。
(2) 抗滑桩工程
在第二级1K+398-1K+487平台处设置人工挖孔抗滑桩以抑制边坡的深层滑动。人工挖孔灌注桩尺寸为1.21.8m, 桩距为3.0m, 桩长约为17m。混凝土强度等级为C30。
(3) 重力式挡墙工程
在边坡的坡趾, 结合道路排水沟设置重力式挡墙, 防止因坡趾应力集中产生的变形而出现边坡下部的浅层滑塌。重力式挡墙材料采用浆砌块石。块石Mu30, 水泥砂浆M7.5。
(4) 锚索框架 (地梁) 工程
在人工挖孔抗滑桩顶部及边坡的第二级刷坡和第三级刷坡设置锚索框架进行加固。锚索水平间距为3m, 索孔直径为φ170, 锚索均由高强度低松弛无粘结钢绞线组成, 钢绞线抗拉强度为1860MPa, 均采用压力分散型锚索结构。
(5) 排水工程
坡顶平台后5m处设置500x500天沟一道;每级平台上均设置一道500500截排水沟, 沟底坡率为0.5%;坡体 (面) 以水平间距6.0m设置φ100排水孔, 上斜10%, 内安装φ80软式透水管, 透水管长6～20m。
3.2 稳定性分析与计算
根据该路堑边坡的现状看, 边坡的主要岩土层---强风化泥岩的裂隙很发育, 发育有多组裂隙, 从边坡坡顶、坡面、主要裂隙的倾向及倾角分析, 该边坡主要存在楔形块体滑动和圆弧滑动。
3.2.1 楔形块体滑动
滑坡治理前后的楔形块体及其滑动安全系数如表2。
由上表可知:滑坡前, 边坡按坡面1:0.75进行放坡, 由此坡面及结构面形成的楔形块体滑动安全系数均小于1.0;各级坡面按1:1或1:1.2刷方后, 楔形块体滑动安全系数均大于1.3, 可满足稳定要求。
3.2.2 圆弧滑动
圆弧滑动稳定计算为本边坡治理设计分析的一个重点, 为了慎重, 采用国内 (同济曙光--边坡稳定性分析软件GeoFBA-SLOPE) 和国外 (加拿大Rocscience-SLIDE) 两套成熟商业软件进行详细分析。软件采用极限平衡理论进行二维边坡稳定安全系数计算, 可计算处理各种形状的自然边坡、人工边坡, 可方便考虑土钉、土锚、抗滑桩、挡土墙和土工布等加筋结构作用, 可施加水平垂直或任意方向的作用力, 考虑水浮力, 自动计算地震荷载。计算方法包括:瑞典圆弧法, 简化毕肖普法和简化简布法等。可自动搜索出最不利滑动面, 或根据经验指定滑动面位置后计算安全系数。
(1) 加筋结构
锚索水平间距为3.0m, 成孔直径为φ170;桩顶锚索为900kN压力分散型锚索, 采用10束φs15.2;其他坡面锚索为750kN压力分散型锚索, 采用8束φs15.2。框架地梁为500600、500500。抗滑桩采用矩形断面12001800, 间距为3.0m。 (2) GeoFBA-SLOPE计算模型及计算结果见图2、3及表3、4。
Rocscience-SLIDE计算模型及计算结果见图4、5。
根据JTG D30-2004 公路路基设计规范要求, 边坡稳定安全系数在天然状态下不小于1.2～1.3, 在饱和状态下不小于1.1～1.2。以上的分析计算结果表明, 治理加固后边坡稳定安全系数可满足稳定要求。
4 滑坡治理与防护设计
边坡治理方案采用分级放坡刷方+坡趾重力式挡墙+预应力抗滑桩+坡腰框架锚索的组合方案。共设七级放坡, 六个平台, 坡率1:1～1:1.2, 平台宽2m;在1K+398-1K+487的第二级平台处设置1.21.8m、桩距为3.0m的预压应力人工挖孔抗滑桩以抑制边坡的深层滑动;在人工挖孔抗滑桩顶部及边坡的第二级刷坡和第三级刷坡设置锚索框架进行加固, 锚索设计标准值分别为950kN、750kN。以下为部分设计图纸。
5 结语
路堑高边坡的病害具有复杂性、多样性等特点, 其滑塌治理的分析与设计应依据边坡变形、破坏的特征进行。在该治理工程中综合采用了分级刷方、预应力抗滑桩和压力分散型锚索等加固手段, 解决了类土质及岩质边坡中楔形块体滑动、深 (浅) 层圆弧滑动等稳定问题, 同时结合边坡地表排水、坡体排水、坡面植被防护等综合措施, 达到了安全可靠、经济合理的目的。
摘要：介绍了某城市环路桩号1K+360-1K+560路堑高边坡滑坡治理的设计概况和综合治理方案。本治理工程中采用了预应力抗滑桩和压力分散型锚索等结构, 结合边坡地表排水、坡体排水、坡面植被防护等综合防护措施, 达到了安全可靠、经济合理的目的。本文对类似工程有一定的借鉴作用。
关键词：路堑高边坡,压力分散型锚索,预应力抗滑桩,动态设计
参考文献
[1]李功伯, 谢建清.滑坡稳定性分析与工程治理.地震出版社, 1997
[2]GB50330-2002建筑边坡工程技术规范.中国建筑工业出版社, 2002
[3]苏自约, 阎莫明, 徐祯祥.岩土锚固技术与工程应用.人民交通出版社, 2004
抗滑桩在滑坡治理工程的应用 第10篇
1 抗滑桩概述
1.1 抗滑桩的类型
1) 按桩身材质分——木桩、钢筋混凝土桩、钢筋混凝土管桩、钢轨及钢板桩等;2) 按桩身截面形式分——圆形、矩形、方形桩、管桩、异形桩等;3) 按施工方法分——钻孔桩和挖孔桩;4) 按桩与桩周介质的相对刚度分——刚性桩和弹性桩;5) 按桩的受力状态分——全埋式 (包括榫桩) 、半埋式 (悬臂) ;6) 按桩顶固定程度分——桩头固定 (桩顶用钢筋混凝土台板或连梁连接) 。桩头自由;7) 按桩体的组合形式分——单桩、排架桩、刚架桩等。
目前国内使用最多的为矩形截面钢筋混凝土挖孔桩[2]。
1.2 抗滑桩的适用范围和优缺点
抗滑桩适用于除流塑性滑坡之外的各种滑坡, 是目前广泛使用的治理滑坡的有效工程措施。它具有可以灵活选用桩位 (单排或多排, 单独或结合其他工程使用) 、施工方便、工作面多、挖方少、工期短、收效快、对滑体扰动少、安全可靠, 并可根据具体的情况随时修改设计以符合实际需要之优点[3]。缺点是与一般可就地取材的抗滑支挡结构相比用钢筋和水泥较多。
1.3 抗滑桩的破坏形式
抗滑桩埋深不足, 锚固力不够, 桩被推倒;抗剪能力不够, 桩身在滑动面处被剪断;抗弯能力不够, 在最大弯矩处拉断;桩间距过大, 滑体土从桩间挤出;桩的变形超过允许范围。
1.4 抗滑桩的内力计算
通过抗滑桩的平面布置、计算宽度、地基系数的确定, 然后根据实际岩土层情况确定其滑坡推力分布形式以及计算公式, 从而进行抗滑桩的内力及配筋计算。
2 工程概况
2.1 地形地貌
滑坡地段位于云南某公路左侧斜坡上, 处于构造削蚀中山貌区。滑坡前方有一河流, 滑坡地段呈凹形坡, 坡面朝北, 坡度30°, 坡面上覆粉质粘土, 局部为人工填土生长乔木。
2.2 地层岩性
1) 滑坡堆积层 (Q
2.3 水文地质条件
滑坡地段无地表水体, 但地处低凹处, 雨季中容易在滑体内部形成溪, 对滑坡的影响较大。地下水类型为松散岩类孔隙水和碎屑岩隙裂水, 主要靠雨水渗入补给。水位埋深3.5 m～12 m多在滑动面以下, 推测雨水季节地下水在滑动面附近。水位受季节影响较大, 对植被的破坏, 极易使雨水渗入滑体, 地下水对滑坡影响较大, 且根据水质分析, 地下水对钢筋混凝土无侵蚀性。
2.4 滑坡结构及规模
滑动面深0 m～8 m, 位于岩层顶面, 呈折线形, 主滑段的倾角25°～30°, 滑体物质由松散的碎石土组成。滑坡近似为圈椅状, 公路从滑坡前方通过, 后缘及右周界已经形成, 剪出口位于4级～5级边坡上。滑坡水平投影纵向长50 m～70 m, 宽50 m～120 m, 面积约为5 400 m2, 滑体平均厚4 m, 体积约为36 000 m3, 属于浅层中型土质滑坡。
2.5 滑坡的成因分析
原因是在于岩土体的松散破碎和存在容易滑动的基岩顶面, 诱发因素是公路切坡和放炮震动, 形成新的临空面, 破坏了土体的平衡, 引起滑坡变形, 属于牵引式。
3 抗滑桩的应用状况
3.1 滑坡稳定性评价
滑坡周界已经基本形成, 后缘及右周界裂缝、错台明显, 中部拉张裂缝较多, 前部人工切坡或陡坎剪出口清楚, 表明滑坡不稳定, 从施工初期变形以来, 已经迅速发展, 错落坍塌, 危及到路基及桥梁的施工安全。
3.2 滑坡的设计原则
综合治理、有主有从;治早治小、贵在及时;一次根治、以防后患;因地制宜、就地取材;安全经济、正确施工。
抗滑桩布置在距堑顶平距11.0 m处, 为单排, 沿路线方向桩间距为6.0 m。桩截面尺寸为1.5 m×1.5 m, 桩长8 m;1.5 m×1.75 m, 桩长11 m;1.5 m×2.0 m, 桩长13 m。桩身采用C25混凝土。松散层内的护壁采用C20混凝土, 壁厚一般为0.2 m, 锁口处的壁厚为0.3 m。
3.3 抗滑桩施工注意事项
1) 挖孔桩一般应每隔一桩开挖一孔, 做到坑壁垂直, 上下尺寸一致。每次开挖深度:土质不超过1.5m, 岩层为2.0m左右。2) 护壁不得在土石层变化处和滑床处分节, 且应紧贴围岩灌注, 每浇完一节护壁, 必须修正尺寸, 确保断面尺寸及中心线位置。3) 挖井施工中, 井壁遇地下水露出时, 为确保抗滑桩浇灌质量, 要求做好封水处理。4) 桩身混凝土必须连续进行浇灌, 桩身粗骨料最大粒径不超过5cm, 钢筋搭接不得布置在土石分界面处。5) 施工过程中, 井内应设置安全挡板, 当向井内吊装器材或外运弃土时, 井内人员应避入挡板下。每天施工结束时应将井口以木板封闭, 避免造成人畜伤亡。6) 基岩或坚硬岩石段可采用少药量、多炮眼的松动爆破方式。7) 施工过程中做好各种施工及检测记录, 对于发生的故障及处理情况应记录。
3.4工程措施
桩端应进入下伏岩石内一定的深度;强化排水措施;对地面位移进行监测, 用游标卡尺测量裂缝的宽度及变化;将桩井的开挖视为对滑坡进行的再次勘察, 及时做好记录;重点加强隐蔽工程的检验和验收工作。
4结语
1) 同类滑坡有其相同的规律, 但研究任何一个滑坡时, 最主要的是要找其特殊性, 准确的去分析滑坡的性质、作用机理以及预测范围, 做出与之相适应的处治措施, 才能保证成功的治理滑坡。2) 该滑坡处治工程已经竣工验收5年, 根据之前预埋的土压力盒所测的滑坡推力及人工观察说明该滑坡在处治后未出现新的滑坡现象, 表明滑坡的处治是成功有效的, 又一次验证了抗滑桩在滑坡治理工程中的重大作用。
参考文献
[1]铁道部科学研究院西北研究所.滑坡防治[M].北京:人民铁道出版社, 1997.
[2]王恭先, 徐峻岭, 刘光代, 等.滑坡学与滑坡防治技术[M].北京:中国铁道出版社, 2004.
[3]刘光代.浅谈抗滑桩的设计[A].滑坡文集 (第十五集) [C].2003:1-7.
土体滑坡治理的合理设计与计算 第11篇
关键词：滑坡；滑坡治理；抗滑桩
一、概述
滑坡治理是一个复杂的岩土工程问题。国内外在整治滑坡方面已取得了许多成功的经验， 在滑坡机理分析和治理设计方面不断取得进展， 但还未成熟， 存在的技术问题仍较多。 在我国， 对大多数滑坡的治理是成功的， 但这并不意味着我国滑坡治理水平就很高， 很多滑坡治理之所以成功， 是保守设计的结果， 安全储备太大， 而不是理性分析研究的结果。以下工程实例就是理性分析研究的结果上设计的治理边坡的方案。
二、工程实例
以下工程設计为是于2010年采用抗滑桩对某滑坡进行了成功的治理。关于该滑坡，原施工单位作过初步治理方案设计，总预算约为48万元。笔者发现设计计算多处欠妥，重新进行设计。对主体工程采用抗滑桩型式，总预算费用35万元， 实际治理费用30万元。经济效益显著。
1.基础资料
三、结束语
本设计采用采用条分法，把坡体分为六条块，滑坡推力计算采用传递系数法计算。设计过程比较复杂，只要细心仔细处理好每个环节，则滑坡的治理设计就是成功的.
【参考文献】
[1]铁道部第二勘测设计院，抗滑桩设计与计算[M]北京： 中国铁道出版社， 2011.
[2]陈仲颐，土力学[ M] . 北京： 清华大学出版社，2010.
[3]施岗青，钢筋混凝土圆形环形截面构件程序设计和计算用表[ M] . 北京： 地震出版社， 2010.
[4]王恭先，抗滑支档建筑物的发展动向[M] . 北京： 中国铁道出版社，2012.
滑坡治理工程 第12篇
随着人们对地质灾害防治重视程度的提高,大量滑坡与边坡得到治理,滑坡与边坡支挡结构在山区随处可见。由于坡形的自然或人为改变、地质条件变化、坡上新增建筑物或坡上建筑物增层及其他因素引起的荷载变化、支挡结构的损伤与改造、地震设防烈度变化、工程重要性变化等多种原因,常常需要回答与滑坡或边坡治理工程加固有关的两个问题:一是是否需要加固;二是如何加固。解决第一个问题需要计算有支挡结构时滑坡与边坡的稳定系数,当稳定系数不满足要求时,需要对支挡结构进行加固。解决第二个问题需要计算作用在加固结构上的荷载。
目前关于这两种计算的研究还很少也无相关标准可循,一些工程勘察设计人员的做法是:根据现行标准进行工程条件变化前及变化后的支挡结构荷载计算,由此获得工程条件变化引起的支挡结构荷载变化量,以此间接、粗略地判断稳定性,并在支挡结构荷载变化量大于0时将其作为加固结构的荷载。这种做法在稳定系数计算和加固结构荷载计算这两个议题上都存在问题:一是没有给出稳定系数;二是加固结构荷载计算延续了目前滑坡与边坡支挡结构荷载计算方法的诸多缺陷[1,2],比如:滑坡支挡结构荷载计算与滑坡稳定系数计算不匹配、边坡支挡结构荷载计算与边坡稳定系数计算不匹配、滑坡支挡结构荷载计算与边坡支挡结构荷载计算不匹配。
笔者近年提出的以稳定性为基础确定滑坡与边坡支挡结构荷载的方法[1,2]能弥补目前滑坡与边坡支挡结构荷载计算方法的缺陷。本文在此基础上对滑坡或边坡治理工程加固涉及的前述两个计算问题进行探讨。
1 有支挡结构的滑坡与边坡稳定性计算
1.1 有支挡结构的滑坡与边坡稳定性计算式
滑坡与边坡有支挡结构时,支挡结构对滑坡与边坡起有利于稳定的作用,支挡结构的作用可视为对滑坡与边坡提供的抗力,也就是有利于滑坡与边坡稳定的荷载。这样,有支挡结构的滑坡与边坡稳定性计算就是抗力这个有利荷载作用下滑坡与边坡稳定性计算的正问题,即已知荷载求稳定系数的问题。在以往滑坡与边坡稳定性一般计算式[1~7]中都有竖向荷载(如重力)和水平荷载(如地震力),而支挡结构抗力这个有利荷载无论方向如何都可以分解为水平分力和竖向分力,这样,将支挡结构抗力这个有利荷载的水平分力和竖向分力分别加入到计算式中的水平荷载项和竖向荷载项中去,就能获得有支挡结构的滑坡与边坡稳定性计算式。现以精确度相对较高且计算相对较简便的方玉树法[8,9]为例,给出有支挡结构的滑坡与边坡稳定性系数计算式。
1.1.1 一般滑面
对一般滑面,有支挡结构的滑坡与边坡稳定性系数计算式为(图1):
式中:Fs—滑坡与边坡稳定性系数;c'i—第i计算条块滑面有效粘聚力(k Pa);φ'i—第i计算条块滑面有效内摩擦角(°);Li—第i计算条块滑面长度(m);θi—第i计算条块滑面倾角(°),滑面倾向与滑动方向相同时取正值,滑面倾向与滑动方向相反时取负值;Ui—第i计算条块滑面单位宽度总水压力(kN/m);Gi—第i计算条块单位宽度岩土体自重(kN/m);Gbi—第i计算条块单位宽度附加竖向荷载(kN/m),方向指向下方时取正值,指向上方时取负值;Qi—第i计算条块单位宽度水平荷载(kN/m),方向指向坡外时取正值,指向坡内时取负值;R0i—第i计算条块所受单位宽度抗力(kN/m),当只在最末一个条块上作用有抗力R0时,取R0i=0(i<n),R0n=R0;αi—第i计算条块抗力倾角(°),抗力方向指向斜下方时取正值,指向斜上方时取负值;h'i—第i计算条块与第i+1计算条块界面处滑面水深(m);hwi—第i计算条块与第i+1计算条块界面水头高度(m),当水位面平缓时可取hwi=h'i;γw—水重度,取10kN/m3;En—第n条块单位宽度剩余水平推力(kN/m);Ei—第i计算条块与第i+1计算条块单位宽度水平条间力(kN/m),当Ei<0(i<n)时取Ei=0;c'vi、φ'vi—分别为第i计算条块与第i+1计算条块界面有效粘聚力和有效内摩擦角;Pwi—第i计算条块与第i+1计算条块界面处单位宽度水压力(kN/m);hi—第i计算条块与第i+1计算条块界面长度;λi—第i计算条块与第i+1计算条块界面处滑面折角,对圆弧形滑面为0,对折线形滑面为第i计算条块与第i+1计算条块滑面倾角差即λi=θi-θi+1;κ—指数,一般取1,当两端土条外侧无水平力时也可取0;x'i—第i计算条块与第i+1计算条块界面处到滑面前端的相对水平距离,是到滑面前端的水平距离与滑面前后端之间水平距离的比值,在滑面前端为0,在滑面后端为1;i—计算条块号,从后方起编;n—条块数量。
1.1.2 圆弧形滑面
对圆弧形滑面(图2),因λi=0,得Ai=0,Xi=0,Bi=Ci=cos(θi-φ'mi),(1)、(2)式可简化为:
或简化为(简化过程参见笔者另一篇文章[8]):
(14)式与(15)式与忽略各种力引起的平行滑面分力(即滑弧切向分力)的力臂差异(即这些力臂均取滑弧半径)时的简化毕晓普法相同。计算圆弧形滑面滑坡与边坡稳定系数时用(14)式与(15)式较为方便,进行迭代即可。
1.1.3 直线型滑面
对直线型滑面(即平面滑面),将θi=θ,c'i=c',φ'i=φ'代入(14)和(15)式,令,,将后缘裂缝总水压力V这个水平荷载单列(即从滑体水平荷载Q中分离出来),并加以整理,得到有支挡结构的滑坡与边坡稳定性系数计算式为(图3):
式中:T—滑体单位宽度重力及其他外力引起的下滑力(kN/m);R—滑体单位宽度重力及其他外力引起的抗滑力(kN/m);c'—滑面的有效粘聚力(kPa);φ'—滑面的有效内摩擦角(°);L—滑面长度(m);G—滑体单位宽度重力(kN/m);Gb—滑体单位宽度附加竖向荷载(kN/m);方向指向下方时取正值,指向上方时取负值;θ—滑面倾角(°);U—滑面单位宽度总水压力(kN/m);V—后缘裂缝单位宽度总水压力(kN/m);Q—滑体单位宽度水平荷载(kN/m),方向指向坡外时取正值,指向坡内时取负值;R0—滑体所受单位宽度抗力(kN/m);α—单位宽度抗力倾角(°),抗力方向指向斜下方时取正值,指向斜上方时取负值;hw—后缘裂缝充水高度(m),根据裂缝情况及汇水条件确定。
上式与根据单块力平衡方程得到的公式相同。
1.2 支挡结构抗力计算
在有支挡结构的滑坡与边坡的稳定性计算中,需要首先确定支挡结构提供的单位宽度抗力。
一些结构(如桩和重力式挡墙)对边坡提供的抗力实际上是分布力,但在计算中所用的单位宽度抗力是它们的合力,因为极限平衡条分法系建立在力平衡的基础上,作用在条块上的各种分布力(如条底法向力与切向力、条间法向力与切向力)都只用到它们的合力。单位宽度抗力的确定包括力的方向、作用点和大小的确定。
单位宽度抗力的方向对悬臂桩(板)、锚拉桩和重力式挡墙可视为指向坡内的水平方向(挡墙背面倾斜时可视为墙背法向),对格构式锚杆和锚索可视为指向内端的锚杆和锚索轴向。
单位宽度抗力的作用点对悬臂桩(板)、锚拉桩和重力式挡墙可根据不同类型土(岩)体和结构的特点按经验在半高处上下取定,对格构式或独立的锚杆和锚索可设在各个锚杆和锚索的外端[1,2]。
单位宽度抗力的大小就是支挡结构或其构件的单位宽度容许荷载,单位宽度容许荷载是实际容许荷载(常称容许承载力)与桩距、锚杆和锚索间距之比。实际容许荷载对悬臂桩(板)和锚拉桩是容许水平荷载,根据桩截面尺寸、钢筋截面及强度、桩长、悬臂长度、嵌固深度、荷载分布、单桩水平承载力反算而得;对锚杆和锚索是容许拔力,根据锚筋截面及抗拉强度、锚筋锚固长度及锚固段砂浆与锚筋粘结强度、锚杆锚固长度及锚固段岩土与锚杆粘结强度反算而得;对重力式挡墙是满足抗倾覆抗滑移要求的墙背法向推力,根据挡墙断面尺寸、挡墙重度、基底土抗剪强度参数反算而得。
当支挡结构尺寸、埋深等情况未改变时,该支挡结构设计之时算得的支挡结构单宽荷载的反力可视为其单宽抗力,二者大小相等、方向相反并作用在同一条线上。
当支挡结构有损伤时,可根据损伤情况对支挡结构或其构件的容许荷载进行折减乃至忽略不计。
当一个条块上有几个抗力时(如最后一个条块临空面上有一列锚杆和锚索的情形),可先根据这几个抗力的大小、方向和作用点求出其合力的大小、方向和作用点,再代入计算式中。
2 滑坡与边坡加固结构荷载计算
2.1 滑坡与边坡加固结构荷载计算式
当按上述方法对有支挡结构的滑坡与边坡进行稳定性计算后,如果稳定系数小于设定的安全系数,则需要对滑坡与边坡进行加固,而加固设计则需要计算作用在加固结构上的荷载。现有滑坡与边坡支挡结构计算方法存在着滑坡稳定系数计算与滑坡支挡结构荷载计算有矛盾、边坡稳定系数计算与边坡支挡结构荷载计算有矛盾、滑坡支挡结构荷载计算与边坡支挡结构荷载计算有矛盾等诸多问题[1,2],将这些方法用于加固结构荷载计算是不适宜的。上一节已经指出,有支挡结构的滑坡与边坡稳定性计算是支挡结构提供的抗力这个有利荷载作用下滑坡与边坡稳定性计算的正问题,即已知荷载求稳定系数的问题,显然,作用在加固结构上的荷载计算就是在支挡结构提供的抗力这个有利荷载作用下滑坡与边坡稳定性计算的反问题,即已知稳定系数求荷载的问题,这个已知的稳定系数就是安全系数,这个未知的荷载就是加固结构这个新支挡结构或加固结构与原支挡结构组合成的支挡结构提供的抗力,而所采用的公式与正问题相同。
当待求的抗力是加固结构这个新支挡结构的抗力时,应将原支挡结构提供的抗力作为已知荷载列入计算式中。当待求的抗力是加固结构与原支挡结构组合成的支挡结构提供的抗力时,加固结构提供的抗力是组合支挡结构提供的抗力与原支挡结构提供的抗力之差。是将加固结构提供的抗力作为未知数还是将组合支挡结构提供的抗力作为未知数,可以方便计算为原则视具体情况而定,如:当加固结构与原支挡结构的抗力方向不一致时,将加固结构提供的抗力作为未知数较为方便,反之将组合支挡结构提供的抗力作为未知数较为方便。
当加固结构在两排以上时,可根据需要确定各排加固结构或各排加固结构与原支挡结构组合成的支挡结构抗力的比例,这样,各排加固结构或各排加固结构与原支挡结构组合成的支挡结构的抗力中只含一个未知数(即其中某排加固结构或某排加固结构与原支挡结构组合成的支挡结构的抗力)。
计算抗力的过程一般是一个试算过程,先假定一个抗力,由上述公式计算稳定系数,如果这个稳定系数与事先设定的安全系数不等,则重复这个过程,直至稳定系数与安全系数相等,此时的抗力即为所求。
对直线型滑面,由(16)到(18)式可得到抗力的显式解:
或
式中:Fst—安全系数。
对非直线型滑面,当抗力作用在最后一个条块上即R0 i=0(i<n)、方向水平且采用方玉树法时,也可得到抗力的显式解:对一般滑面,用Fst代替Fs由递推公式(2)式算得的En即为所求;对圆弧形滑面,用Fst代替Fs由递推公式(13)式算得的En即为所求。
2.2 关于加固结构荷载计算的两点说明
(1)在根据上述方法计算加固结构这个新支挡结构或加固结构与原支挡结构组合成的支挡结构提供的抗力时,需首先确定待求抗力的方向和作用点。待求抗力的方向和作用点的确定方法与第1.2节阐述的原支挡结构提供的抗力相同。
(2)所求出的抗力的反力即是作用在加固结构这个新支挡结构或加固结构与原支挡结构组合成的支挡结构上的荷载(单宽抗力反力是单宽荷载)。这是一个合力,它不反映荷载的分布。这不是本文方法的特别之处,而是所有建立在力平衡基础上的方法的共同点,用库伦土压力理论和传递系数法剩余下滑力概念算得的支挡结构荷载也是合力[1,2]。用朗金土压力理论虽然可算得支挡结构荷载的分布,但与实际相差极大[2],远不如根据荷载分布经验进行假定为好。当某些结构(如桩)设计需要分布力形式的荷载时,根据合力的大小、方向、作用点和荷载分布假定计算即可。
3 算例
算例1:某边坡(或滑坡)以重力为荷载,无地下水、也无水平荷载和竖向附加荷载作用,滑面有效粘聚力为11kPa,有效内摩擦角为12°,滑体重力为4800kN/m,滑面为平面,其倾角为18°,滑面长度为40m,用抗滑桩支挡,经计算和换算,其单位宽度抗力为254.90kN/m(为水平方向)。需计算其稳定系数。
因α=0°,由(16)式~(18)式得:
计算结果是:稳定系数为1.15。
算例2:边坡(或滑坡)情况同上例,现设定安全系数为1.35,因稳定系数不满足要求,拟采用抗滑桩方式进行加固,需计算作用在加固结构上的荷载。
因α=0°,由(22)式得:
计算结果是:加固结构与原支挡结构组合成的支挡结构提供的单位宽度抗力应为438.10kN/m,因原抗滑桩支挡单位宽度抗力为254.90kN/m,故加固结构提供的单位宽度抗力(即作用在加固结构上的荷载)应为183.20kN/m。
4 结论
本文提出了有支挡结构时滑坡与边坡稳定性及加固结构荷载计算方法,这种方法的核心是将支挡结构及加固结构的作用视为对滑坡与边坡提供的抗力(即有利于滑坡与边坡稳定的荷载),把有支挡结构的滑坡与边坡稳定系数及作用在滑坡与边坡工程加固结构上的荷载计算分别视为在有利于稳定的荷载作用下滑坡与边坡稳定性计算的正问题(已知荷载求稳定系数)和反问题(已知稳定系数求荷载)。
非直线型滑面滑坡与边坡稳定性计算极限平衡条分法因滑面假定特别是条间力假定不同而有十余种之多,依照本文的方法可分别写出采用不同条分法时有支挡结构的滑坡与边坡稳定性具体计算式。
这一方法既适用于边坡也适用于滑坡,既体现了有支挡结构的滑坡稳定系数计算与滑坡加固结构荷载计算原理的一致性,也体现了有支挡结构的边坡稳定系数计算与边坡加固结构荷载计算原理的一致性;还体现了滑坡加固结构荷载计算与边坡加固结构荷载计算原理的一致性。
参考文献
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