普格縣姚家山滑坡治理

1、xxxxxxx設計 普格縣姚家山滑坡治理方案設計目 錄摘 要1關鍵詞1Abstract1Key words2前言31 研究思路及技術路線32 滑坡勘察資料52.1 古滑坡地形地貌及空間形態(tài)特征52.1.1 姚家山古滑坡52.1.2 空間形態(tài)62.2 姚家山1#滑坡72.3 滑坡物質(zhì)組成及結構特征82.3.1 古滑體特征82.3.2 姚家山1#滑坡滑體特征82.3.3 滑帶特征82.3.4 滑床特征92.4滑坡水文地質(zhì)條件92.4.1 地表水特征92.4.2 地下水特征102.4.3 滑體巖土物理力學特征113 滑坡穩(wěn)定性計算123.1 穩(wěn)定性計算原理123.2 計算模型143.3 計算結果與分

2、析163.3.1 滑坡防治173.3.2 防治方案的選擇194 抗滑樁設計214.1 設計依據(jù)214.2 設計標準214.3 基本假設及設計工況214.3.1 抗滑樁設計的基本假定214.3.2 基本荷載224.3.3 計算工況的確定224.3.4 滑坡推力224.4 樁的設計234.4.1 樁（群）的平面布置、擬定樁間距、樁位234.4.2 確定樁的計算深度、選定地基系數(shù)234.4.3 樁的計算與性質(zhì)判斷234.4.4 樁的內(nèi)力、位移和地基反力計算254.4.5 地基強度校核274.4.6 繪制樁身彎矩圖、剪力圖294.4.7 樁的配筋設計295 結論32參考文獻33致謝34獨撰聲明35附錄

3、136 xxxxxxxxxxx設計 普格縣姚家山滑坡治理方案設計普格縣姚家山滑坡工程治理方案設計作者：xxxx yyy zzzz cccc ccccccc 指導老師：ccccccc（xxxxxxxxxxxxxxxx工程專業(yè)）摘 要：滑坡是西部地區(qū)最常見的一種自然地質(zhì)災害。普格縣姚家山滑坡治理項目是四川省2011年重大地質(zhì)災害勘察治理項目之一，嚴重威脅居民的生命和財產(chǎn)安全。本文基于成都興蜀勘察基礎工程工司的勘察資料，由滑坡變形破壞模式、成因機制分析和計算作為基礎，確定了姚家山1#滑坡為研究對象。1#滑坡為暴雨滑坡，坡體變形主要受暴雨和地震影響。本文主要針對暴雨情況對該滑坡做出了滑坡防治的初步設計

4、。關鍵詞：滑坡治理 極限平衡法 抗滑樁 設計 Landslide Treatment Scheme of Yao Jiashan in Pu Ge Author:xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxTutor:xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx(xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx Engineering)Abstract:Landslide is the most common form of natural geological hazards in the Western region. Puge County,

5、Yao jiashan landslide project is 2011 major geological disaster surve and y control project in Sichuan province, one of the serious threats to lives and property of nearby residents. Chengdu Xing Shu econnaissance Foundation Engineering Division, based on survey data, landslide deformation failure p

6、atterns and analysis of formation mechanism and calculation basis Yao jiashan 1# landslides were identified for study. Torm of 1# landslide landslide and slope deformation is mainly affected by heavy rains and earthquakes. This documentation is mainly focused to the landslide heavy rain made a preli

7、minary design oflandslide control.Key words: Landslid Limit equilibrium method Slide-resistant pile Design0 前言滑坡是一種嚴重危害國民經(jīng)濟建設、危及人類生命財產(chǎn)的地質(zhì)災害和常見工程事故，世界上每年因滑坡造成的經(jīng)濟損失數(shù)以億計。姚家山滑坡位于四川省涼山州普格縣普基鎮(zhèn)正街村五組，距離縣城南約2km，滑坡區(qū)范圍內(nèi)居住108戶，約500人，建筑面積有10800m2，滑坡體中下部有省道212通過，其在滑坡影響范圍路段內(nèi)長約530 m，該道連接寧南縣，螺髻山鎮(zhèn)以及西昌市，每日有車流量800-1500

8、輛，是當?shù)氐闹饕煌ǜ傻?。成都興蜀勘察基礎工程公司的現(xiàn)場調(diào)查結果顯示：（1）普格縣正街村5組村民房屋墻壁普遍都有開裂現(xiàn)象，地面有兩向裂縫產(chǎn)生，并且在暴雨條件下，裂縫有擴展。（2）正街村5組住房區(qū)后人工砼堰溝在北側(cè)出現(xiàn)開裂、有錯動現(xiàn)象。（3）通過正街村5組的公路省道212，在滑坡兩側(cè)邊界每年（逐年）發(fā)生沉降變形破壞，公路外側(cè)堡坎有開裂現(xiàn)象。其穩(wěn)定性關乎著國家交通設施和人民生命財產(chǎn)的安全，因此對該滑坡體的治理就顯得尤為重要。1 研究思路及技術路線目前，工程上使用最多、最成熟的方法是極限平衡分析法。在極限平衡分析法中有：Fellenius(瑞典條分)法、Bishop(畢肖普)法、Janbu(簡布)法

9、、Sarma法、傳遞系數(shù)法等法1。本文以普格縣姚家山滑坡為研究對象，對姚家山滑坡治理采用了極限平衡理論進行分析，從而在此基礎上進行了姚家山滑坡的抗滑樁初步設計。本文工作主要設計內(nèi)容及步驟如下：收集滑坡資料、分析原因、確定滑坡性質(zhì)及范圍等進行樁(群)的平面布置、擬定樁間距、樁位選擇樁型、擬定樁長、錨固深度、截面尺寸等確定樁的計算深度、選定地基系數(shù) 計算樁的變形系數(shù)和計算深度、判斷樁的計算性質(zhì)否采用相應的計算方法計算樁的內(nèi)力、位移、地基反力等，確定中的最大彎矩、最大剪力校核地基強度是否接近繪制樁身彎矩圖、剪力圖、變形曲線 是對鋼筋混凝土樁進行配筋設計總結圖1 研究技術路線流程圖2 滑坡勘察資料2.

10、1 古滑坡地形地貌及空間形態(tài)特征普格縣姚家山滑坡系古滑坡，目前出現(xiàn)明顯變形的是其上1#滑坡，為古滑坡的局部復活，主滑方向為80°，位于涼山州普格縣普基鎮(zhèn)正街村五組姚家山，省道212在其上通過?；挛挥诤谒游鱾?cè)，川滇南北向構造體系中段。坡體上巖層破碎，少有基巖出露，覆蓋厚層碎石土，角礫土，結合整個滑坡體的地質(zhì)條件、地形地貌和空間形態(tài)特征，如表1、圖2所示。表1 姚家山滑坡情況表姚家山滑坡編號斜距/m高差/m平均坡度（°）面積/km2體積/104m3姚家山古滑坡530195220.163245.3姚家山1#滑坡33196170.08171.4圖2 姚家山滑坡全貌圖2.1.1

11、姚家山古滑坡姚家山滑坡呈明顯的圈椅狀地貌，總體上屬中山河谷斜坡地貌，滑坡區(qū)微地貌特征主要表現(xiàn)為斜坡、陡壁、陡坎及沖溝等形態(tài)。坡后緣為古滑坡拉裂壁，地形陡峭，壁高27 m，坡度近38°，高程為1490m。坡體兩側(cè)有明顯雙溝同緣現(xiàn)象，從后緣壁坡腳向坡下撒開。在后緣沖溝寬大，呈U型，坡度22.1°，平均寬約20m，長約40m，向下逐漸消失，演變成壁坎。沖溝下側(cè)生有松樹。滑坡體上零星分布著巨大的漂石?；虑熬売幸粭lU形泄洪渠，底寬約20m，高約15m，頂寬約30-40m，水流寬1-2m，水深5-30cm，水流速約為1m/s，水量約1m3/s，溝里多漂石、塊石。斜坡：整體上斜坡是上陡

12、下緩。在后緣壁坡腳下，有一凸起體，處于滑坡體頂端中部，頂部經(jīng)緯度為：N: 27°2132.68，E: 102°3247.75，高程：1462.10m。斜坡上出露基巖成灰白色，表面風化成灰黑色，整個出露巖體風化嚴重，易破碎，主要為泥質(zhì)粉砂巖。凸起體坡腳向下坡度依次變緩，大體約10-20°。向下坡度變緩，正街村五組居民區(qū)位于滑坡體中下部緩坡地帶，平均坡度10°，斜距70-80m，后臨排水堰溝從村前通過?；孪虏渴谴迕癫说睾退咎铮骄露?5°，勘查期間部分田里有水。陡坎：滑坡中部和前緣都有陡坎。臨泄洪渠，多形成陡坎地貌，坎高度5-12m，坡度37

13、°。在泄洪渠凹岸有坍塌、凸岸有堆積現(xiàn)象。2.1.2 空間形態(tài)姚家山古滑坡后緣高程1462.10m，高差195m，斜距有529m，橫向平均長323m，平均坡度22°，總面積約0.163km2。滑體空間上呈舌形展布，根據(jù)勘查，平均滑體深度約15m。總體積約245.3×104m3。屬于大型崩滑堆積體中層滑坡。滑坡邊界劃分主要結合地形地貌和滑坡區(qū)裂縫以及村民房屋開裂情況。滑坡后緣邊界：位于后緣陡壁與凸起體交界處，呈現(xiàn)鞍部地形，連接兩邊沖溝?；律嫌芜吔纾ㄗ髠?cè)）：從北側(cè)沖溝往下，沿地形上的陡緩交界處至公路S212的77號樁以南約150 m（省道變形邊界），再往下到泄洪渠。根

14、據(jù)探槽揭示，上部邊界處堆積一定厚度的第四紀堆積物，主要由塊碎石夾粘土組成，中部邊界塊碎石土層稍薄，下面有較厚的硬塑-可塑狀態(tài)的黃褐色粘土層，含一定量的粘土巖塊、塊碎石等。整個邊界上無明顯基巖出露?；孪掠芜吔纾ㄓ覀?cè)）：從南側(cè)沖溝往下，經(jīng)過砼砌筑成的圓形封頂水池，到公路上點的經(jīng)緯度為： 27°2126，102°3301，高程為1299.60m，往下到泄洪渠。邊界上無明顯基巖出露。邊界以南房屋均出現(xiàn)明顯裂縫，而以北經(jīng)過調(diào)查，無因滑坡而產(chǎn)生的房屋裂縫，邊界較為明顯?；虑熬夁吔纾旱竭_泄洪渠。根據(jù)變形跡象和裂縫方向，結合邊界條件推算，古滑坡主滑方向為80°。2.2 姚家山

15、1#滑坡姚家山1#滑坡與古滑坡的關系見圖3。姚家山1#滑坡位于古滑坡上，系古滑坡體的局部復活，起于凸起體坡腳下的陡緩交界處。整個滑坡成扇狀，有斜坡、陡坎等微地貌。斜坡：1#滑坡斜坡坡度相對較緩，以堰溝和公路為分界線，可以分成三段。第一段位于堰溝以上，是大角度斜坡段，主要是蕎麥地，平均坡度有25°，斜距約120m。第二段在堰溝和公路之間是主要的居民住房區(qū)，也是主要的破壞區(qū)和威脅區(qū)，平均坡度有10°，斜距有70-80m，南低北高。第三段位于公路以下，以菜地和水田為主，平均坡度15°，斜距約為150m。1#滑坡圖3 姚家山1#滑坡地形圖陡坎：在河流凹岸處，由于泄洪渠河流

16、浸蝕作用形成陡坎，陡坎坡度約40°，高約6-15m，局部發(fā)生垮塌。姚家山1#滑坡縱向長約331m，橫向平均寬約252m，高差97.5m，平均坡度17°，根據(jù)鉆孔確定若沿著淺層滑動，淺層滑帶平均深度為8m，面積0.081km2，體積有71.4×104m3，為中型淺層土質(zhì)滑坡。若沿著基覆界面滑動，平均深度約13m，方量約為105×104m3，為大型中層土質(zhì)滑坡。根據(jù)地形地貌和變形跡象確定邊界條件。后緣在凸起體坡腳下，下游邊界與古滑坡下游邊界重合，上游邊界到S212公路77號樁（村口上50m），向下到泄洪渠，前緣到泄洪渠，無基巖出露。2.3 滑坡物質(zhì)組成及結構

17、特征2.3.1 古滑體特征根據(jù)鉆探、山地工程揭示，姚家山古滑體厚度變化較大，滑體的厚度一般為3.0-31 m左右，滑體為前部相對較薄，中后部相對較厚，在滑坡前緣陡坎前部滑體厚度一般在8.3 m左右。在橫向上滑體的厚度相差相對較大，總體上是兩側(cè)較薄中部較厚，這與滑坡地形較匹配。姚家山古滑體上極少出露基巖，在出露地，巖石風化程度很高，用錘敲擊易碎，屬強風化-全風化巖體。姚家山滑坡古滑體物質(zhì)主要為塊碎石土和粉質(zhì)粘土，滑體中上部以塊碎石土為主，下部以粉質(zhì)粘土為主，滑體表層結構松散，深部滑體較密實。碎塊石成份主要為灰白色粉砂巖、泥灰?guī)r，泥巖和頁巖，偶見石英晶粒，碎塊石大多數(shù)為強風化，多數(shù)呈碎塊狀及棱角狀

18、,粒徑集中在5-10 cm。粉質(zhì)粘土：黃褐色、紅色、淺黑色、深灰色，滑坡中上部呈硬塑可塑狀態(tài)，下部多呈可塑狀態(tài)。滑體土的結構較不均勻，土石比在空間上的變化較大，但從地域上看無明顯的變化規(guī)律，滑體中碎塊石含量較少者僅10%左右，碎塊石含量較高者可達40%左右，一般含量為15-40%。在垂向上，碎塊石含量的變化也較大，有時以塊碎石為主，有時以粉質(zhì)粘土為主，但滑體中碎塊石的含量一般也無明顯的垂向變化規(guī)律。在ZK02附近現(xiàn)場進行了試坑滲水試驗，得出滑體土石的透水性很強。A試坑尺寸：25 cm×27cm×30 cm，試坑滑體土質(zhì)量約40kg，重度約19.75 kN/m3；并經(jīng)過50s

19、入滲1000ml，滲透系數(shù)K=25.59 m/d。B試坑尺寸：37cm×30cm×40 cm, 試坑滑體土質(zhì)量約86kg，重度約19.37 kN /m3；49s入滲1000ml，滲透系數(shù)測得 K=15.88m/d。2.3.2 姚家山1#滑坡滑體特征根據(jù)鉆探、槽探工程揭示，姚家山1#滑坡厚度一般為8.5m左右，在縱向上，滑體為后部相對較薄，中前部相對較厚，滑體最厚部位為I-I剖面中部12m左右，最薄為滑坡前緣3.0m左右。在橫向變化與古滑體基本接近，總體上是兩側(cè)較薄中部較厚，與滑坡地形較匹配。姚家山1#滑坡物質(zhì)主要也為塊碎石土和粉質(zhì)粘土，以粉質(zhì)粘土為主，結構特征與古滑坡無明顯

20、差異。2.3.3 滑帶特征姚家山古滑坡、1#滑坡滑帶土的特征都基本一致，滑帶土主要為含礫粉質(zhì)粘土，呈灰色、淺黃褐色，中上部角礫碎石含量一般10-20%，下部礫石碎石含量較少，局部純粉質(zhì)粘土，角礫成分以砂巖、粉砂質(zhì)泥巖為主含少量泥灰?guī)r。砂巖角礫一般呈碎塊狀，泥灰?guī)r礫石和石英角礫有一定的磨圓性，表面有磨光痕跡；粉質(zhì)粘土呈灰色或淺黃色，與上下土體顏色有較大差異，部分鉆孔土體有擠壓搓揉破碎特征；濕度相對較大，可塑狀；粘性普遍較高，常常有滑膩感?；茙У暮穸葲]明顯的差別，一般介于0.3-0.5m之間，平均值為0.4m。2.3.4 滑床特征根據(jù)鉆孔揭露，姚家山古滑坡滑床主要為侏羅系中統(tǒng)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖（

21、J2y）2，受構造影響，巖層產(chǎn)狀變化較大，80-103°45-73°，巖體一般呈薄層-中層狀結構，受構造作用，大規(guī)模褶皺較發(fā)育的影響，巖層產(chǎn)狀變化較大，區(qū)內(nèi)巖層表層風化強烈較破碎。從鉆探資料顯示，古滑坡（ZK01、ZK02、ZK04）滑床基巖巖性主要為紅褐色、灰黑色泥巖，厚層-中層狀，巖體強度相對較低。姚家山1#滑坡滑體上部滑床為侏羅系中統(tǒng)粉細砂巖、泥巖（J2y）和第四系滑坡堆積層，滑面為堆積層中的軟弱結構面。在下部，滑床為古滑體崩滑堆積物、和滑坡堆積物。2.4滑坡水文地質(zhì)條件2.4.1 地表水特征如4所示，姚家山滑坡區(qū)后緣是高大的陡壁，兩側(cè)有大型沖溝，地形上呈現(xiàn)上陡下緩，

22、兩側(cè)高，中間低的凹狀形態(tài)，是較好的匯水區(qū)。圖4 姚家山滑坡地表水情況S212公路內(nèi)側(cè)有排水溝，排水溝截面成梯形，上寬下窄，上部寬40cm，下部寬30cm，深25-30cm，常年有水，調(diào)查期間流量1L/s，流速1m/s，在下雨時或上游水頭調(diào)整時流量可變。在古滑坡前緣有 U形泄洪渠，其底寬約20m，高約15m，頂寬約30m，水流寬1-2m，水深5-30cm，水流速約為1m/s，水流量約1m3/s，溝里多漂石、塊石。S212公路內(nèi)側(cè)水溝里的水被當?shù)卮迕褚蚬吠鈧?cè)，灌溉農(nóng)田，引水溝都是人工挖的淺土溝，多處破壞，導致水散流開，加之下部農(nóng)田蓄水條件不好，至使水在滑坡前緣出現(xiàn)漫流。2008年7月，當?shù)卮迕?/p>

23、李云才通過堰溝給菜地灌水，造成村口陳貴英家突現(xiàn)涌水。2008年8月由于連續(xù)暴雨，沖溝中發(fā)生大洪流，多處地面出現(xiàn)滲水，之后大部分村民發(fā)現(xiàn)房屋都產(chǎn)生了的裂縫，地面也出現(xiàn)開裂?？傊@些大小溝與泄洪渠共同構成了滑坡區(qū)地表水排泄網(wǎng)絡。泄洪渠自南向北流經(jīng)工作區(qū)，為區(qū)內(nèi)地表水、地下水排泄基準面。2.4.2 地下水特征滑坡堆積層孔隙水賦存于滑體之中，滑體的富水性差異較大，根據(jù)鉆孔地下水位觀測資料推測，滑體內(nèi)地下水不具有統(tǒng)一的地下水位。地下水的主要補給來源是大氣降水，大氣降水的一部份沿地表和沖溝形成坡面流，匯入泄洪渠；另一部份經(jīng)地表土體入滲，形成地下水。根據(jù)地面調(diào)查及鉆孔水位觀測分析，滑帶透水能力差，多數(shù)鉆孔在

24、鉆進過程中當揭穿滑帶后出現(xiàn)明顯漏水甚至不返水；中上部斜坡、高陡坎也未見地下水滲出現(xiàn)象。在山脊西側(cè)上發(fā)現(xiàn)七口水井（匯集地表水，種植烤煙用），每口水井內(nèi)徑3.5m，底到井口3.1m，水深30m，通過訪問，這幾口水井并不是地下水井，而是匯集下雨時的地表流水來蓄水，為村民種植煙草用。在滑坡上游出邊界往上約300m處，有地下水滲出，但在滑坡區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)此現(xiàn)象。正街村5組村口原有一口地下水井，因受堰溝水源控制，即堰溝放水時，水井才出現(xiàn)水，但2008年后，對堰溝放水量進行了控制，井中水量即開始變小，到現(xiàn)在表層井水基本已經(jīng)消失，水井作廢。但村口的接水點的水實際是來自于此的。目前，只要堰溝進行灌溉，就有水滲出。在

25、滑坡下游邊界往外，有一小型泉點，但已出滑坡邊界。在滑坡內(nèi)沒有發(fā)現(xiàn)明顯地下水。2.4.3 滑體巖土物理力學特征根據(jù)勘查，滑體天然重度為19.5-19.8 kN/m3，平均值為19.63 kN/m3；飽和重度為19.67-21.35 kN/m3，平均值為20.0 kN/m3；天然孔隙比e0為0.606-0.623，平均值0.615；液性指數(shù)IL為0.28-0.35。天然快剪試驗抗剪強度：=25.40-28.6°，c=17.5-18.2kPa；飽和快剪試驗抗剪強度：=19.80-21.4°，c=14.9-15.7 kPa。姚家山滑坡滑帶土抗剪強度取值：飽和抗剪強度下：粘聚力c的實

26、驗室取值8.7 kPa，計算取值11kPa；內(nèi)摩擦角的實驗室取值13.2°，計算取值15°；天然抗剪強度下：粘聚力c的實驗室取值28.3 kPa，計算取值13 kPa；內(nèi)摩擦角的實驗室取值23.4°，計算取值17°。3 滑坡穩(wěn)定性計算3.1 穩(wěn)定性計算原理根據(jù)假定條件的不同，工程界和學術界提出了以下幾種常用的方法：Fellenius(瑞典條分)法、Bishop(畢肖普)法、Janbu(簡布)法、Sarma法、傳遞系數(shù)法等。這些方法從不同的側(cè)面進行了簡化假定，因而適用不同的條件和情況。本文根據(jù)斜坡特點采用極限平衡法中的傳遞系數(shù)法進行計算。傳遞系數(shù)法就是將滑

27、動土體豎直分成若干個土條，把土條看成是剛體，考慮了條塊間的相互作用力，并假定條塊剩余下滑力平行于該條塊滑面，然后分別求出作用于各個土條上的滑動力矩和抗滑力矩，受力分析見圖5。圖5 傳遞系數(shù)法（折線型滑面）計算模型 （1） （2） （3） （4） （5） （6） （7） （8） （9）式中：-第塊段的剩余下滑力傳遞至第i+1塊段時的傳遞系數(shù)-第i個條塊的自重；-第i個條塊的下滑力； -第i個條塊的抗滑力； -第i條塊滑動面傾角；-第i條塊地下水線與滑面的夾角（°）；-第i條塊內(nèi)聚力（kPa）； -第i條塊內(nèi)摩擦角（°）；-第i條塊滑面長度（m）； -地震加速度系數(shù)，抗震等級級

28、地區(qū)取0.2；-滲透壓力垂直滑面的分力； -滲透壓力平行滑面的分力； -孔隙水壓力； -孔隙壓力比。3.2 計算模型對姚家山1#滑坡體，勘查布置了兩條橫剖面三條縱剖面（見附件1、附件2和附件3）。進行穩(wěn)定性計算時，每個縱剖面按三種潛在滑移面進行計算比較，最終確定滑動面?；鍭B為淺層滑動面，滑面平均深度在8m左右，為新形成的滑帶?；鍭CB為沿基覆界面滑動，平均深度在18m左右?；鍭CD為古滑坡的滑面，其平均深度在21 m左右。穩(wěn)定性計算時每個剖面考慮三種工況，分別是天然工況，暴雨工況和天然+地震工況。其中地震工況計算中，地震峰值加速度取0.2g。各剖面的計算條分圖見圖6、圖7、圖8和圖9。

29、滑帶計算參數(shù)如下：天然容重取19.520 kN/m3，飽和容重取20 kN/m3剖面-、-、-潛在滑移面AB在天然工況下c取13kPa，取17°；暴雨工況下c取13kPa，取15°；天然+地震下c取13 kPa，取17°；剖面-、-、-潛在滑移面ACB、ACD在天然工況下c取23.5 kPa，取29.8°；暴雨工況下c取21.5 kPa，取27.8°；天然+地震下c取23.5 kPa，取29.8°。圖6 潛在滑移面計算模型圖7 I-I剖面計算條分圖圖8 II-II剖面計算條分圖圖9 III-III剖面計算條分圖3.3 計算結果與分析根

30、據(jù)滑坡危害對象、受災人數(shù)、經(jīng)濟損失、施工難度及工程投資按滑坡防治工程設計與施工技術規(guī)范（DZ/T0219-2006）的有關規(guī)定，防治工程等級劃分為級，抗滑安全系數(shù)按表2取。表2 防治工程設計安全系數(shù)表滑坡編號類型天然狀態(tài) 暴雨狀態(tài) 地震狀態(tài)古滑坡基覆界面型抗滑動1.081.081.051#滑坡淺層型抗滑動1.081.081.051#滑坡混合型抗滑動1.081.081.05本文采用規(guī)范傳遞系數(shù)法，計算上述三個剖面(I-I剖面、II-II剖面和III-III剖面)在三種可能的潛在滑移面下三種工況(自然、暴雨、地震工況)的穩(wěn)定性狀況，計算結果詳見表3。計算剖面組合形式天然工況1 暴雨工況2 地震工況

31、3 1-1A-B1.40(穩(wěn)定)1.04(欠穩(wěn)定)1.18(穩(wěn)定)A-C-B2.67(穩(wěn)定)1.64(穩(wěn)定)2.28(穩(wěn)定)A-C-D1.44(穩(wěn)定)1.08(基本穩(wěn)定)1.26(穩(wěn)定)2-2A-B1.39(穩(wěn)定)1.03(欠穩(wěn)定)1.17(穩(wěn)定)A-C-B2.33(穩(wěn)定)1.48(穩(wěn)定)1.94(穩(wěn)定)A-C-D2.14(穩(wěn)定)1.41(穩(wěn)定)1.81(穩(wěn)定)3-3A-B1.22(穩(wěn)定)1.03(欠穩(wěn)定)1.04(欠穩(wěn)定)A-C-B1.98(穩(wěn)定)1.72(穩(wěn)定)1.67(穩(wěn)定)A-C-D2.16(穩(wěn)定)1.47(穩(wěn)定)1.83(穩(wěn)定)表3 姚家山滑坡不同工況穩(wěn)定性計算表計算結果表明：在天然

32、工況下姚家山滑坡I-I剖面、II-II剖面、III-III剖面各種組合方式都處于穩(wěn)定狀態(tài)；在暴雨工況條件下，欠穩(wěn)定的組合有：I-I剖面A-B型，II-II剖面A-B型，III-III剖面A-B型；基本穩(wěn)定的組合有：I-I剖面A-C-D型；在地震工況條件下，欠穩(wěn)定組合有：III-III剖面A-B型，其余都屬于穩(wěn)定。目前，姚家山滑坡處在遇暴雨或者堰溝灌水時，出現(xiàn)蠕滑變形，表明A-B型處于欠穩(wěn)定狀態(tài)，為了檢驗公路內(nèi)側(cè)穩(wěn)定性，對A-E滑面進行穩(wěn)定性驗算。從S212內(nèi)側(cè)剪出驗算成果見表4。表4 姚家山滑坡驗算成果計算剖面組合形式穩(wěn)定性系數(shù) 是否穩(wěn)定1-1A-E1.18 穩(wěn)定2-2A-E1.16 穩(wěn)定3-

33、3A-E1.19 穩(wěn)定驗算結果表明姚家山滑坡不會沿S212公路內(nèi)側(cè)剪出。目前，姚家山滑坡處在遇暴雨或者堰溝灌水時，出現(xiàn)蠕滑變形，表明A-B型處于欠穩(wěn)定狀態(tài)，即滑帶為淺層滑面AB，與鉆孔揭露的8m左右的新滑帶一致。3.3.1 滑坡防治滑坡防治是一個系統(tǒng)工程，滑坡防治應堅持“以防為主、防治結合、綜合治理”的原則3?；路乐喂こ檀胧┮鶕?jù)斜坡地段具體的工程地質(zhì)條件和變形破壞特點以及發(fā)展演化階段，綜合考慮各方面影響因素，采取綜合治理的措施4。1 改變斜坡幾何形態(tài)主要有：(1)消減推動滑坡產(chǎn)生區(qū)的物質(zhì)（或以輕材料置換）；(2)增加維持滑坡穩(wěn)定區(qū)的物質(zhì)（反壓馬道）；(3)減緩斜坡總坡度。2 排水工程(1)

34、地表排水（將水引出滑動區(qū)之外集水明渠或管道）；(2)充填有自由排水土工材料（粗粒料或土工聚合物）的淺或深排水暗溝；(3)粗顆粒材料構筑成的支撐護坡墻（水文效果）；(4)垂直（小口徑）鉆孔抽取地下水或自由排水；(5)垂直（大口徑）鉆孔重力排水；(6)近水平或垂直的排水鉆孔；(7)真空排水、虹吸排水、電滲析排水；(8)種植植被排水（蒸騰排水效果）。3 支擋結構物(1)重力式擋土墻；(2)木籠塊石墻；(3)被動樁、墩、沉井；(4)原地澆筑混凝土連續(xù)墻；(5)有聚合物或金屬條或板片等加筋材料的擋土墻（加筋土擋墻）；(6)粗顆粒材料構成的支撐護坡墻；(7)巖石坡面防護網(wǎng)；(8)崩塌落石阻滯或攔截系統(tǒng)（攔

35、截落石的溝槽、堤、柵欄或鋼繩網(wǎng)）；(9)預防侵蝕的石塊或混凝土塊體。4 斜坡內(nèi)部加強(1)巖石錨固巖石錨固；(2)微型樁；(3)土錨釘；(4)錨索（有或無預應力）；(5)灌漿；(6)塊石樁或石灰樁、水泥樁；(7)熱處理和凍結；(8)電滲錨固；(9)種植植被（根強的力學效果）。根據(jù)姚家山滑坡的特點以及區(qū)域地質(zhì)環(huán)境條件，結合考慮上述治理措施的適用范圍，該滑坡的治理工程應與植被保護相結合，排水工程與支擋工程相結合的綜合防治原則。主要包括：排水工程、植被護坡、坡腳防沖刷、支擋工程。排水工程：在暴雨工況下，坡體處于欠穩(wěn)定狀態(tài)，故應尤其注意坡體的排水工程，特別是在暴雨多發(fā)期6-9月更應該確保及時排水?？赏?/p>

36、過設置截排水溝、泄水孔措施，以維持坡體穩(wěn)定。植被護坡：植被護坡是利用植被涵水固土的原理穩(wěn)定巖土邊坡的一種技術，其深根可起到錨固作用，淺根可起到加固作用，同時降低了坡底的孔隙水壓力，控制了土粒流失，并有利于改善并回復被破壞的生態(tài)環(huán)境5。姚家山滑坡坡體大部分被開墾成梯田，坡面植被破壞嚴重，建議退耕還林，種植植被，防治水土流失，有利提高坡體穩(wěn)定性。坡腳防沖刷：坡腳由于受到泄洪渠水流的沖刷以至于多處地方發(fā)生坍塌，從而坡體受到牽引產(chǎn)生進一步變形發(fā)生，坡腳本為坡體的抗滑段，坡腳受到破壞也會使坡體的穩(wěn)定性降低，建議對坡腳進行防沖刷設置，有利于坡體的穩(wěn)定。支擋工程：為了防止坡體的長期蠕動變形，保證省道212公

37、路正常運行和坡上居民的安定生活，可以在省道212下方設置抗滑樁等支擋工程，從而提高坡體的抗滑力和穩(wěn)定性，使坡體不再發(fā)生變形或發(fā)生較小變形。3.3.2 防治方案的選擇針對目前多種針對滑坡治理的方法，對姚家山滑坡的治理初步擬定了錨桿噴射混凝土、抗滑樁、預應力錨索抗滑樁三種支護方案6。3.3.2.1 錨桿噴射混凝土錨桿噴射混凝土是將拉筋設置在土體內(nèi)部（采用壓力注漿），拉筋全長與土粘結，并在坡面上掛鋼筋網(wǎng)噴射混凝土的邊坡支護結構。（1）錨桿噴射混凝土的優(yōu)點：在坡面處理時，局部超、欠挖邊坡可進行表面修整，不需要大量刷坡；由于坡面全封閉，消除了水害影響，邊坡穩(wěn)定性較好，軟弱夾層避免受侵害；無局部塌方、碎落

38、、沖刷，邊溝內(nèi)很少有堆積物，建成后維護??；噴射混凝土表面具有一定的粗糙度，可以吸收汽車行駛產(chǎn)生的噪音反射，減小車輛行駛的噪音；當邊坡大于10 m時，使用該方案經(jīng)濟可靠。（2）錨桿噴射混凝土的主要缺點：是外觀粗糙、不平整，工藝所需設備多，機械費用占有很大的比例，需一定的養(yǎng)護期（一般為14d）。（3）適用性：錨桿噴射混凝土主要適用于巖性較差、強度較低、易于風化的巖石邊坡；或雖為堅硬巖層，但風化嚴重、節(jié)理發(fā)育、易受自然營力影響、導致大面積碎落，以及局部小型崩塌、落石的巖質(zhì)邊坡；或巖質(zhì)邊坡因爆破施工，造成大量超爆、破壞范圍深入邊坡內(nèi)部，路塹邊坡巖石破碎松散、極易發(fā)生落石、崩塌的邊坡防護。3.3.2.2

39、 抗滑樁抗滑樁是埋設于滑面上、下巖體中阻止滑體移動的樁形結構物?？够瑯兜淖饔迷硎牵鹤饔糜跇扼w上的滑坡推力，一部分由樁體傳至樁前滑體，由樁前滑動面向上的抗滑力平衡；另一部分由樁體傳至滑動面以下巖體中，因而樁前滑坡推力減小，滑體穩(wěn)定性提高。即利用埋于滑床中的樁將滑體中未平衡的滑坡推力借樁傳遞而下作用于樁周的巖土上。（1）抗滑樁能迅速、安全、經(jīng)濟地解決一些比較困難的工程，因此發(fā)展較快。它的優(yōu)點有：抗滑能力大，數(shù)量小，在滑坡推力大，滑動面深的情況下，較其他抗滑工程經(jīng)濟、有效；樁位靈活，可以在滑坡中最有利于抗滑的部位，單獨使用，也能與其他建筑物配合使用。分排設置時，可將巨大的滑體切割成若干分散的單元體

40、，對滑坡起到分而治之的功效；抗滑樁可以根據(jù)彎距沿樁長變化合理布設鋼筋，因此較打入的管樁經(jīng)濟；施工方便，設備簡單，具有工程速度快，施工質(zhì)量好，比較安全等優(yōu)點。施工時可以間隔開挖，不至于引起滑坡條件的惡化，因此對整治通車路線上的滑坡和處在緩慢滑動階段特別有效；開挖樁孔能校對地質(zhì)情況，檢驗和修改原有的設計，使其符合實際。（2）缺點：抗滑樁是大懸臂受力，主要靠滑動面以下的的樁身所受的地基反力來平衡滑坡推力，受力機制不合理，需要的樁長截面大，材料消耗多，工程造價高。（3）適用性：抗滑樁適用于裂隙不太發(fā)育、完整性較好的緩傾斜中厚巖體、滑動面較單一傾角較小的滑坡，同時要求有一個明顯的滑動面，滑面以下為完整的

41、基巖（或密實的基礎）能提供足夠的抗力。不適用于軟塑體滑坡。3.3.2.3 預應力錨索抗滑樁抗滑樁已是一種很成熟的滑坡加固方法。預應力錨索抗滑樁結構主要由抗滑樁、預應力錨索、錨具等組成。（1）預應力錨索抗滑樁的優(yōu)點：主動支護、柔性支護、概念明確、經(jīng)濟合理、工程造價低、便于施工；預應力錨索抗滑樁作為一種支擋結構物，技術上具有明顯的優(yōu)越性，通過調(diào)整錨索作用點位置，可使得抗滑樁內(nèi)力分布更合理，從而達到節(jié)省工程造價的目的；預應力錨索抗滑樁較普通抗滑樁而言，能承受更大的外力，因此它的應用范圍更為廣泛；預應力錨索抗滑樁因預應力錨索的約束，使得抗滑樁的變位受到有效的控制，從而使樁前土體強度得到充分發(fā)揮。（2）

42、預應力錨索抗滑樁的缺點：預應力錨索抗滑樁作為一種新型支擋結構物，其理論尚不夠成熟，計算較復雜，“變位協(xié)調(diào)法”基于錨索與樁身變位一致，但實際上，地質(zhì)情況千變?nèi)f化，施工工藝不盡相同，使得變位計算結果與實際存在較大出入，變位也不一定能很好協(xié)調(diào)，因此還需進行深入的研究和探討。（3）預應力錨索抗滑樁適用性：高陡邊坡。3.3.3 三種方案的綜合論證三種方案均是可行的，無大的技術難題在工程實踐中，三種方法均已廣泛應用于邊坡支護中, 均為較理想的邊坡支護施工方法。但是各方法有其自身的優(yōu)缺點。其優(yōu)缺點見上文三種方案簡介，結合本工程特點從經(jīng)濟、安全、技術等多方面考慮可采取抗滑樁支護方案。4 抗滑樁設計4.1 設計

43、依據(jù)1、普格縣城姚家山滑坡勘查報告2、滑坡防治工程勘察規(guī)范(DZ/T0218-2006)3、建筑抗震設計規(guī)范(GB/50011-2001(2008版)4、鐵路路基支擋結構設計規(guī)范(TB10025-2006)5、砌體結構設計規(guī)范（GB50003-2001)6、滑坡防治工程設計與施工技術規(guī)范(DZ/T0219-2006)4.2 設計標準工程安全使用年限：50年；災害體防治工程安全等級標準：二級；地震作用：抗震設防烈度為度，設計基本地震加速度值為0.20g，地震動反應譜特征周期為0.4s，設計地震分組為第二組；結構重要性系數(shù)：0=1.0。4.3 基本假設及設計工況4.3.1 抗滑樁設計的基本假定（1

44、）作用在抗滑樁上的外力包括：滑坡推力、受荷段地層（滑體）抗力、錨固段地層抗力、樁側(cè)摩阻力和粘著力以及樁底應力等。這些力均為分布力。（2）滑坡推力作用于滑面以上部分的樁背上，可假定與滑面平行。通常假定每根樁所承受的滑坡推力等于樁矩（中至中）范圍之內(nèi)的滑坡推力。對于液性指數(shù)較大、剛度較小和密實度不均勻的塑性滑體，其靠近滑面的滑動速度較大，而滑體表層的滑動速度則較小，滑坡推力分布圖形可假定為三角形分布。（3）抗滑樁截面大，樁周面積大，樁與地層的摩阻力、粘著力必然也大，由此產(chǎn)生的平衡彎矩顯然有利，但其計算復雜，所以一般不予考慮。（4）抗滑樁的基底應力，主要是由自重引起的。而樁側(cè)摩阻力、粘著力又抵消了大

45、部分自重。實測資料表明，樁底應力一般相當小，為簡化計算，通常忽略不計，而對整個設計影響不大。4.3.2 基本荷載作用在坡體上的基本荷載有：坡體自重，公路排水溝和堰溝水和降雨入滲形成的地下水靜壓力，不考慮人類活動外加荷載?；w自重：天然狀態(tài)下，地下水位以上按天然重度計算，地下水位以下按飽和重度考慮，暴雨情況時按三分之一飽水情況計算。地震工況下考慮地震加速度為0.2 g，水平地震系數(shù)取0.05。4.3.3 計算工況的確定根據(jù)滑坡防治工程設計與施工技術規(guī)范（DZ/T0219-2006），計算工況分為三種：工況I（天然狀態(tài)）：自重；工況II（暴雨狀態(tài)）：自重+暴雨；工況III（地震狀態(tài)）：自重+地震。

46、根據(jù)滑坡危害對象、受災人數(shù)、經(jīng)濟損失、施工難度及工程投資按滑坡防治工程設計與施工技術規(guī)范（DZ/T0219-2006）的有關規(guī)定，防治工程等級為級，抗滑安全系數(shù)按表5取。表5 防治工程設計安全系數(shù)表滑坡編號系數(shù)類型 I安全系數(shù) II安全系數(shù) III安全系數(shù)古滑坡基覆界面型抗滑動1.081.081.051#滑坡淺層型抗滑動1.081.081.051#滑坡混合型抗滑動1.081.081.054.3.4 滑坡推力滑坡推力的計算參照成都興蜀勘察基礎工程公司的相關計算及結論，主要針對A-B滑面進行，具體結果見表6。表6 滑面各剖面滑坡推力結果表剖面樁后滑坡推力/ kN·m-1剩余滑坡推/ kN

47、·m-1I-I1121.97 490.06 II-II1676.16 759.85 III-III1716.32 977.00 4.4 樁的設計4.4.1 樁（群）的平面布置、擬定樁間距、樁位初步對該滑坡I-I剖面A-B型，II-II剖面A-B型，III-III剖面A-B型分別設計A、B、C三種類型的抗滑樁。按照滑坡防治工程設計與施工技術規(guī)范中對抗滑樁構造的要求，樁均采取C30混凝土，縱筋采用II級鋼HRB335，箍筋采用I級鋼HPB235。其相關參數(shù)按表7取。表7 三種類型的抗滑樁參數(shù)單位：m樁型樁形樁總長嵌入深度截面尺寸（寬×高）樁間距樁底支承條件A方樁15.5006.

48、5002×35自由約束B方樁16.5007.5002×35自由約束C方樁17.5008.5002×35自由約束4.4.2 確定樁的計算深度、選定地基系數(shù)根據(jù)規(guī)范DZ/T0219-2006中系數(shù)與滑床巖體性質(zhì)的關系，當滑床為硬塑-半硬塑的砂粘土、碎石土或風化破碎成土狀的粘性軟質(zhì)巖層石，選用M法7進行樁的計算?？够瑯锻临|(zhì)地基系數(shù)的選取對樁的穩(wěn)定性有利的系數(shù)。在水平方向m取10000 kPa/m2；水平方向m0取15000 kPa/m2。4.4.3 樁的計算與性質(zhì)判斷4.4.3.1 A型樁計算由勘察資料可得樁后滑坡推力為：1121.97 kN/m，樁前抗體不計樁前抗力。

49、A型樁總長：15.5000m；嵌入深度：6.5000m；截面形狀：方樁；樁型：樁高：3.00m；樁寬：2.000m；樁底支承條件：自由?；嬉陨系臉妒芰Π凑諔冶蹣?計算，錨固段按照M法計算，推力按三角形分布。樁后剩余下滑力水平分力：1121.97×cos9°=1108.160 kN/m；樁后剩余抗滑力水平分力：0.000 kN/m 計算時滑坡推力安全系數(shù)取1.000。按M法對A型樁進行樁型判斷有：當h2.5，屬剛性樁； 當h2.5，屬彈性樁；為樁的變形系數(shù)，以m-1計 （10）樁的截面慣性矩I=b×a3/12 m為地基系數(shù)隨深度而變化的比列系數(shù)，取10000 kP

50、a/m2E可以按照C30混凝土的強度來計算，取3.0×104mm2經(jīng)過計算=0.1859，樁為剛性樁。4.4.3.2 B型樁計算由勘察資料可得樁后滑坡推力為：1676.16 kN/m，樁前抗體不計樁前抗力。B型樁總長：16.5000m；嵌入深度：7.5000m；截面形狀：方樁；樁型：樁高：3.00m；樁寬：2.000m；樁底支承條件：自由。滑面以上的樁受力按照懸臂樁8計算，錨固段按照M法計算，推力按三角形分布。樁后剩余下滑力水平分力：1676.16×cos10°=1650.700kN/m；樁后剩余抗滑力水平分力：0.000 kN/m 計算時滑坡推力安全系數(shù)取1.0

51、00按M法對A型樁進行樁型判斷有：當h2.5，屬剛性樁； 當h2.5，屬彈性樁；為樁的變形系數(shù)，以m-1計 樁的截面慣性矩I=b×a3/12 m為地基系數(shù)隨深度而變化的比列系數(shù)，取10000 kPa/m2E可以按照C30混凝土的強度來計算，取3.0×104mm2經(jīng)過計算=0.1859，樁為剛性樁4.4.3.3 C型樁計算由勘察資料可得樁后滑坡推力為：1716.32 kN/m，樁前抗體不計樁前抗力。B型樁總長：17.5000m；嵌入深度：8.5000m；截面形狀：方樁；樁型：樁高：3.00m；樁寬：2.000m；樁底支承條件：自由?；嬉陨系臉妒芰Π凑諔冶蹣?計算，錨固段按照

52、M法計算，推力按三角形分布。樁后剩余下滑力水平分力：1716.16×cos15°=1657.840kN/m；樁后剩余抗滑力水平分力：0.000 kN/m 計算時滑坡推力安全系數(shù)取1.000按M法對A型樁進行樁型判斷有：當h2.5，屬剛性樁； 當h2.5，屬彈性樁；為樁的變形系數(shù)，以m-1計 樁的截面慣性矩I=b×a3/12 地基系數(shù)的比列系數(shù)m隨深度而變化，取10000 kPa/m2E可以按照C30混凝土的強度來計算，取3.0×104mm2經(jīng)過計算=0.1859，樁為剛性樁。4.4.3.4 樁性質(zhì)判斷綜上所述，可知A、B、C三種抗滑樁均采用M法計算樁的內(nèi)力、位移和地基反力。4.4.4 樁的內(nèi)力、位移和地基反力計算4.4.4.1 A型樁內(nèi)力、位移和地基反力計算滑坡推力作用情況：樁身所受推力計算，樁身內(nèi)力計算。樁身所受推力計算，樁后：上部推力取0.000kN/m，下部推力取1108.160×5×2/9=1231.289kN/m； 樁前推力取0.000 kN/m，樁前下部推力取0.000 kN/m 樁身內(nèi)力計算，受荷段按照懸臂樁計算，令樁頂?shù)接嬎憬孛娴木嚯x為x，截面所受的剪力為 （11）截面所受的彎矩為 （12） 當x=9，可以求得受荷段最大彎矩