工程庫(kù)區(qū)滑坡防治工程設(shè)計(jì)講座

長(zhǎng)江三峽工程庫(kù)區(qū)滑坡防治工程設(shè)計(jì)講座

蘇愛(ài)軍水利部長(zhǎng)江勘測(cè)技術(shù)研究所第一局部：設(shè)計(jì)要點(diǎn)

第二局部：幾個(gè)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問(wèn)題第一局部：設(shè)計(jì)要點(diǎn)一、滑坡防治目標(biāo)與原那么二、滑坡治理工程設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮的根本因素三、治理方法要點(diǎn)四、滑坡防治工程設(shè)計(jì)階段劃分

第二局部：幾個(gè)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問(wèn)題一、設(shè)計(jì)的平安系數(shù)工程平安等級(jí)分級(jí)二、滑帶剪切強(qiáng)度參數(shù)確實(shí)定三、滑體及滑帶中的地下水位及孔隙水壓力四、滑坡穩(wěn)定性及推力計(jì)算五、孔隙水壓力計(jì)算滑坡的勘察與防治是工程地質(zhì)學(xué)界一個(gè)古老而現(xiàn)實(shí)的課題，前人做過(guò)大量開(kāi)拓性的研究工作，取得了十分豐富的成果，但仍有不少尚未完全解決的問(wèn)題。眾多迷底或疑問(wèn)的存在為滑坡勘察與防治的研究及實(shí)踐提供了強(qiáng)大的動(dòng)力，給學(xué)科的開(kāi)展賦予了強(qiáng)大的生命力。本次講座結(jié)合長(zhǎng)江三峽工程庫(kù)區(qū)多年來(lái)滑坡勘察與防治的一些經(jīng)驗(yàn)，就滑坡識(shí)別、滑帶剪切強(qiáng)度參數(shù)確實(shí)定、滑坡堆積體內(nèi)地下水的貯存與運(yùn)移規(guī)律、滑坡穩(wěn)定性與推動(dòng)計(jì)算、滑坡防治原那么與對(duì)策方面進(jìn)行了探討。一、滑坡防治目標(biāo)與原那么滑坡防治工程設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想是：“立足我國(guó)國(guó)情，防患于未然，推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步〞。要明確防止或減少重復(fù)性“開(kāi)拓〞或模仿式的“創(chuàng)新〞，保證集中有限財(cái)力建立適合我國(guó)地質(zhì)災(zāi)害形勢(shì)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)實(shí)際情況的科學(xué)技術(shù)體系。滑坡防治的目標(biāo)是通過(guò)避讓、監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)以及工程治理等手段減少甚至防止因滑坡復(fù)活、新產(chǎn)生滑坡或潛在滑移體而導(dǎo)致的直接或間接經(jīng)濟(jì)損失以及對(duì)環(huán)境的不利影響，并盡可能變害為利，為人類(lèi)造福，滑坡防治的根本原那么是以防為主，防治結(jié)合，以最少的投資，最短的工期，到達(dá)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)平安運(yùn)行，并滿足所有預(yù)定功能要求、平安性和耐久性要求及投資和工期的經(jīng)濟(jì)性要求。具體表達(dá)在以下四個(gè)方面：1、對(duì)于性質(zhì)簡(jiǎn)單、規(guī)模較小的滑坡應(yīng)一次鏟除不留后患。2、對(duì)于性質(zhì)復(fù)雜、規(guī)模巨大、短期內(nèi)不易查清或工程建設(shè)進(jìn)度不允許完全查清后再治理的滑坡，應(yīng)在保證建設(shè)工程平安的前提下，作出防治全面規(guī)劃，采用分期治理的方法，使后期工程能獲得必須的資料，又能爭(zhēng)取到必須的建設(shè)時(shí)間，保證整個(gè)工程的平安和效益。3、對(duì)建設(shè)工程隨時(shí)可能產(chǎn)生危害的滑坡，應(yīng)先采用立即生效的工程措施，然后再做其它工程。4、一般情況下，滑坡治理的時(shí)間宜在旱季，施工方法和程序應(yīng)以防止造成滑坡產(chǎn)生新的滑動(dòng)。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)應(yīng)遵循目標(biāo)優(yōu)先，平安第一，經(jīng)濟(jì)合理，美化環(huán)境的原那么，具體表達(dá)在以下幾個(gè)方面：工程設(shè)計(jì)所有方案必須附屬于地質(zhì)災(zāi)害防治工程要到達(dá)的目的；防治工程應(yīng)與主體工程建設(shè)相協(xié)調(diào)，與周邊環(huán)境相融洽，防治工程的有效性與主體工程使用壽命一致；工程措施應(yīng)因地制宜、對(duì)癥下藥、簡(jiǎn)單易行，力求平安可靠；充分利用當(dāng)?shù)貏趧?dòng)力、材料、施工技術(shù)方面的資源優(yōu)勢(shì)，在做到技術(shù)上可行的原那么下，盡量節(jié)省工程投資。按先后順序考慮繞避、排水、減載壓腳，支擋防護(hù)措施，同時(shí)表達(dá)綜合治理的原那么。二、滑坡治理工程設(shè)計(jì)時(shí)

應(yīng)考慮的根本因素1、注意場(chǎng)地條件，防治災(zāi)害；

2、合理使用巖土參數(shù)；

3、因地制宜，綜合治理1、注意場(chǎng)地條件，防治災(zāi)害應(yīng)充分搜集場(chǎng)地的地形、地質(zhì)、水文、水文地質(zhì)等資料，作為設(shè)計(jì)的依據(jù)。場(chǎng)地可能的自然災(zāi)害，如暴雨、洪水、地震、滑坡、泥石流等，由于工程建設(shè)引起的災(zāi)害，如采空塌陷、抽水塌陷、管涌、突水等，同時(shí)還應(yīng)搜集當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)地質(zhì)災(zāi)害防治工程經(jīng)驗(yàn)。在勘察、預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)的根底上，采取因地制宜的有效防治措施。2、合理使用巖土參數(shù)選用巖土參數(shù)時(shí)，應(yīng)注意巖土體的非均質(zhì)性、各向異性、參數(shù)測(cè)定方法、測(cè)定條件與工程原型之間的差異、參數(shù)隨時(shí)間和環(huán)境改變，以及工程建設(shè)而可能的變化等。由于巖土參數(shù)是隨機(jī)變量，故在劃分工程地質(zhì)單元的根底上，應(yīng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，算出各項(xiàng)參數(shù)的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)。確定其標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)值。在選定測(cè)試方法時(shí)，應(yīng)注意其適用性。3、注意與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的配合滑坡防治工程的根本理論表達(dá)為兩個(gè)觀點(diǎn)的最正確結(jié)合，一是地質(zhì)觀點(diǎn)，二是工程觀點(diǎn)。前者保證對(duì)災(zāi)害特征、成因和開(kāi)展趨勢(shì)的分析正確無(wú)誤，后者保證優(yōu)化比選出能夠到達(dá)防治工程目標(biāo)，而工程投資又最低的最正確方案。在滑坡防治設(shè)計(jì)中，巖土工程師與結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)密切配合，使巖土工程設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)一致。4、因地制宜，綜合治理充分利用地方人力、材料資源與現(xiàn)行施工技術(shù)手段，在遵循按清方、排水、反壓與抗滑順序考慮治理措施的同時(shí)，應(yīng)立足以防為主，綜合治理。做到設(shè)計(jì)方案經(jīng)濟(jì)合理技術(shù)可行。三、治理方法要點(diǎn)1、清方減載2、地表地下水3、反壓4、抗滑工程

1清方減載〔1〕上部減載：對(duì)推動(dòng)式滑坡，在上部主滑地段減載，常起到根治滑坡的效果。對(duì)其它性質(zhì)的滑坡，在主滑地段減重也能起到減小下滑力的作用。減載一般適用于滑坡床為上陡下緩、滑坡后壁及兩側(cè)有穩(wěn)定的巖土體，不致因減重而引起滑坡向上和向兩側(cè)開(kāi)展造成后患的情況。對(duì)于錯(cuò)落轉(zhuǎn)變成的滑坡，采用減載使滑坡到達(dá)平衡，效果比較顯著。對(duì)有些滑坡的滑帶土或滑體，具有卸載膨脹的特點(diǎn)，減載后使滑帶土松弛膨脹，尤其是地下水浸濕后，其抗滑力減小，引起滑坡下滑，具有這種特性的滑坡，不能采用減載法。另減載后將增大暴露面，有利于地面水滲入坡體和使坡體巖石風(fēng)化，這些不利因素應(yīng)充分考慮。〔2〕對(duì)無(wú)向上及兩側(cè)開(kāi)展可能的小型滑坡，可考慮將整個(gè)滑坡體挖除?！?〕用某些導(dǎo)滑工程，將滑坡的滑動(dòng)方向改變，使其不危害建設(shè)工程。某工程土質(zhì)岸坡削方減載方案剖面圖

2、地表及地下排水加拿大哥侖比亞河雷夫爾斯托克〔Revelstoke〕水庫(kù)，其右岸為方量達(dá)15億m3的道尼〔Downie〕滑坡。假定現(xiàn)狀穩(wěn)定系數(shù)為1，計(jì)算蓄水后穩(wěn)定系數(shù)為0.93。采用地下排水方案治理?；轮卫戆辈煸O(shè)計(jì)總費(fèi)用，在1984年為2500萬(wàn)加元。水庫(kù)蓄水始于1983年10月11日至20日。1984年8月12日到達(dá)滿庫(kù)水位。水庫(kù)運(yùn)行期間，水庫(kù)水位在數(shù)米范圍內(nèi)變化，滑坡位移速率一直在2mm／a以下。僅在坡腳表層有活動(dòng)跡象。根據(jù)監(jiān)測(cè)到的地下水壓力計(jì)算主剖面穩(wěn)定系數(shù)，排水后比排水前增加了14.5％。對(duì)涉水的水庫(kù)新生型滑坡，由于其體積巨大，治理原那么是抵消蓄水效應(yīng)并使失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)降低到可接受程度，治理措施以兼作勘探的排水洞為根底；對(duì)不涉水的移民建設(shè)“開(kāi)發(fā)〞型滑坡，其工程地質(zhì)條件是較清楚的，治理原那么是抵消不利建設(shè)的負(fù)效應(yīng)并使失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)降低到可接受程度，治理措施以結(jié)構(gòu)措施為主，非結(jié)構(gòu)性措施為輔；對(duì)無(wú)危害滑坡僅做監(jiān)測(cè)。

〔1〕治理地表水①在滑坡體周?chē)鼋厮疁?，使地表水不能進(jìn)入滑坡體范圍以內(nèi)。②在滑坡范圍內(nèi)修筑各種排水溝，使地表水排出滑坡體范圍以外，但應(yīng)注意溝渠的防滲，防止溝渠滲漏和溢流于溝外。③整平地表，填塞裂縫和夯實(shí)松動(dòng)地面，筑隔滲層，減少地表水下滲并使其盡快匯入排水溝內(nèi)，排出于滑坡體外。圖2-1某治理工程中采用的地表排水地表排水措施對(duì)提高滑坡體穩(wěn)定性有顯著效果，但其作用只有在對(duì)滑坡氣象、水文條件有相當(dāng)研究工作的前提下，才可作為滑坡治理穩(wěn)定系數(shù)設(shè)計(jì)值，一般情況下只作為其平安諸備。〔2〕治理地下水①治理滑坡體中的地下水：加強(qiáng)滑坡范圍以外的截水溝，切斷其補(bǔ)給來(lái)源；針對(duì)出露的泉水和濕地等，作排水溝或滲溝，將水引出滑坡體外；在常因坡體內(nèi)的地下水活動(dòng)而松軟、潮濕，引起坡體坍塌滑動(dòng)的滑坡體前緣，作斜〔邊〕坡滲溝疏干，或作支撐小盲溝，兼起支撐和疏干作用；整個(gè)坡面植樹(shù)，加大蒸發(fā)量，保證坡面枯燥。①治理滑帶附近的水：攔截、疏干、排除：要求所設(shè)排水構(gòu)筑物的走向垂直于地下水的流向。根據(jù)地下水的埋藏深度、部位和土的密實(shí)程度使用不同的排水構(gòu)筑物，一般淺層地下水可以使用截水滲溝、盲溝；深層地下水那么用盲洞、水平孔等。一般在滑坡前緣附近作支撐盲溝疏導(dǎo)這局部滑動(dòng)帶的水，而在其它部位作排水構(gòu)筑物排除滑動(dòng)面上的地下水，后者通常多為盲洞(也叫泄水隧道)或平孔等。降低地下水位：假設(shè)滑動(dòng)帶上的水是由下向上承壓補(bǔ)給時(shí)，多采用將補(bǔ)給水源排走的盲洞或水平孔，即將補(bǔ)給水源向下漏走的垂直排水等措施，使地下水位降低到滑動(dòng)面以下?！?〕排除深層地下水①長(zhǎng)水平鉆孔：土層和基巖均可采用，但當(dāng)穿過(guò)滑動(dòng)面時(shí)，由于滑坡運(yùn)動(dòng)，有可能塌孔，遇到堅(jiān)硬的孤石或軟硬懸殊的巖石，容易引起鉆孔彎曲而不能到達(dá)預(yù)定位置。通常以最終孔徑66mm鉆進(jìn)。如遇地下水脈(GroundwaterVeins)，可集中排水，排水量大者可達(dá)100l／min以上。根據(jù)水文地質(zhì)條件，水平鉆孔可以上傾5°～10°。據(jù)有關(guān)工程說(shuō)明：地下排水工程對(duì)控制深層滑坡穩(wěn)定性有相當(dāng)好的作用。對(duì)于深層滑坡而言，當(dāng)其它常用措施難以實(shí)施時(shí)，深層排水措施可由輔助措施變?yōu)橹鲗?dǎo)措施。②集水井：最適于集中地聚集基巖面上及其附近的地下水。在滑坡區(qū)內(nèi)外，地下水最集中的地段附近，設(shè)置直徑達(dá)3.5m以上的堅(jiān)井，并在井壁上打輻射狀的短水平鉆孔，使附近的地下水聚集于水井中，利用帶有浮動(dòng)開(kāi)關(guān)的水泵抽出，或從豎井底部，設(shè)置長(zhǎng)的水平鉆孔，使集水自然流出滑坡下方地表。假設(shè)只是為了聚集從井壁來(lái)的涌水，井的直徑為0.3—1.5m左右。輻射水平鉆孔可布設(shè)2—3層，它不僅可排深層地下水，亦可排淺層地下水。集水井深度一般為15～30m。在正在滑動(dòng)的滑坡區(qū)內(nèi)施工集水井時(shí)，應(yīng)到達(dá)比滑動(dòng)面淺的部位即行停止，并盡量縮短工期；在暫未滑動(dòng)的滑坡區(qū)內(nèi)或滑坡區(qū)外，集水井應(yīng)深入基巖2～3m。如日本茶臼山滑坡設(shè)置的集水井深度21.5m，內(nèi)徑3.5m，外徑5.0m；又如日本地附山滑坡，在滑坡中部布置20個(gè)集水井，深度17—35m。3、反壓〔1〕下部反壓：在滑坡的抗滑段和滑坡體外前緣堆填土石加重，如作成堤、壩等，能增大抗滑力而穩(wěn)定滑坡。但必須注意只能在抗滑段加重反壓，不能填于主滑地段。而且填方時(shí)，必須作好地下排水工程，不能因填土堵塞原有地下水出口，造成后患。〔2〕減重與反壓相結(jié)合：對(duì)于某些滑坡可根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算后，確定需減少的下滑力大小，同時(shí)在其上部進(jìn)行局部減重和在下部反壓。減重和反壓后，應(yīng)檢算滑面從殘存的滑體薄弱部位及反壓體底面剪出的可能性。圖2-4某工程土質(zhì)岸坡回填壓腳方案剖面圖

4、抗滑工程〔1〕抗滑擋土墻〔2〕抗滑樁〔1〕抗滑擋土墻

一般常用為重力式擋土墻。擋土墻的設(shè)置位置，一般設(shè)置于滑體的前緣；滑坡中、下部有穩(wěn)定的巖土鎖口者，設(shè)置于鎖口處；如滑坡為多級(jí)滑動(dòng)，當(dāng)總推力太大，在坡腳一級(jí)支擋混凝土工程量太大時(shí)，可分級(jí)支擋。抗滑擋墻的設(shè)計(jì)計(jì)算步驟為：①確定設(shè)墻位置及范圍；②確定墻高；③確定墻基埋置深度；④計(jì)算可能利用的被動(dòng)土壓；⒂擋土墻的抗滑、抗傾覆、基底壓力和墻身截面強(qiáng)度驗(yàn)算。重力式抗滑擋墻常用斷面型式〔2〕抗滑樁適用于深層滑坡和各類(lèi)非塑性流滑坡，對(duì)缺乏石料的地區(qū)和處理正在活動(dòng)的滑坡，更為適宜?？够瑯毒哂幸韵轮饕獌?yōu)點(diǎn)：①設(shè)樁位置靈活，可集中設(shè)置在滑坡的前緣附近，也可設(shè)置在滑坡體其它部位；可單獨(dú)使用，也可與其它構(gòu)筑物聯(lián)合使用。②每根樁的工程量不大，施工中對(duì)滑體穩(wěn)定性影響小。對(duì)正在活動(dòng)的滑坡，采用自兩側(cè)向主軸施工的方法，可以不加劇其活動(dòng)性。③在已通車(chē)的線路或已投產(chǎn)的廠礦施工，可以不影響行車(chē)和正常生產(chǎn)。④樁孔本身是一個(gè)很好的深探井，通過(guò)它可以取得滑動(dòng)面準(zhǔn)確位置等其它參數(shù)，檢驗(yàn)和修正設(shè)計(jì)，使其更符合實(shí)際。抗滑樁的平面位置、間距和排列等，取決于滑體的密實(shí)程度、含水情況、滑坡推力大小及施工條件等因素。通常需布置一排或數(shù)排，每排在平面上布置呈向上方的拱形，更有利于承受推力和讓邊樁多分擔(dān)荷載。各排樁間的距離取決于前后樁排上的推力分配，通常是每一塊滑體布設(shè)一排，設(shè)于滑體較薄的抗滑段部位，或滑坡計(jì)算剖面上，下滑力較小的部位。每排上樁的橫向間距，在有土體自然拱的試驗(yàn)資料時(shí)，可參照試驗(yàn)數(shù)據(jù)決定；無(wú)試驗(yàn)資料時(shí)，可取2—5倍樁徑為宜，通常滑體主軸附近間距小些，兩側(cè)大些；滑體密實(shí)者間距大些，反之那么小些，以免滑體從兩樁之間擠出。目前國(guó)內(nèi)常用的抗滑樁矩形斷面較多，其尺寸有的達(dá)2m×4m，甚至更大，例如貴昆鐵路二梯巖隧道出口處滑坡，曾作8.5m×6.0m、深12m的五個(gè)沉井式擋墻抗滑。矩形斷面長(zhǎng)邊平行于滑動(dòng)方向。日本的抗滑樁斷面多為圓形，一種叫鋼管樁，在日本龜の瀨(Kamenose)滑坡所采用者，其直徑為318.5mm，鋼管內(nèi)設(shè)200×150×9mm(高×翼寬×腹厚)的H型鋼和螺紋鋼，用水泥砂漿灌注成整體，在地面上用鋼筋混凝土格架將各鋼管樁頭聯(lián)結(jié)成整體，形成整體性的支擋結(jié)構(gòu)。三峽工程重慶庫(kù)區(qū)奉節(jié)新縣城黑寒包滑坡槍險(xiǎn)治理工程就采用了類(lèi)似的鋼管樁。另一種是大型的抗滑樁，日本叫“深礎(chǔ)工〞，在日本的龜の瀨滑坡的治理中采用了直徑為3.5—4.0m、長(zhǎng)30—60m的大型鋼筋混凝土抗滑樁，內(nèi)含兩層(滑動(dòng)面以上)和三層(滑動(dòng)面以下)豎向鋼筋；其最大的抗滑樁斷面為直徑6.5m，長(zhǎng)度約100m，內(nèi)含五層豎向鋼筋；又如日本地附跗山滑坡，抗滑樁直徑為4.0—4.5m，間距10～15m，長(zhǎng)度31—61m，深入穩(wěn)定地基約為10m。滑動(dòng)面以上樁前的滑體抗力，可由極限平衡時(shí)滑坡推力曲線、樁前靜止土壓力及樁前被動(dòng)土壓力確定：抗滑樁計(jì)算荷載滑坡推力曲線1、抗滑樁位于滑坡推力曲線上升段〔亦即滑坡下滑區(qū)〕，一般不予計(jì)列樁前滑體抗力；當(dāng)抗滑樁樁前滑坡體穩(wěn)定系數(shù)大于1.0時(shí)，樁前滑體抗力可按使樁前滑坡體穩(wěn)定系數(shù)大于設(shè)計(jì)平安標(biāo)準(zhǔn)所需施加的最大推力與〔靜止土壓力+被動(dòng)土壓力〕/2二者之小者采用；2、樁前滑坡體受庫(kù)水影響，可能會(huì)滑動(dòng)失穩(wěn)，不予計(jì)列樁前滑體抗力。3、抗滑樁位于滑坡推力曲線下降段〔亦即滑坡阻滑區(qū)〕，當(dāng)抗滑樁樁前滑坡體穩(wěn)定系數(shù)大于1.0時(shí)，樁前滑體抗力可按使樁前滑坡體穩(wěn)定系數(shù)大于設(shè)計(jì)平安標(biāo)準(zhǔn)所需施加的最大推力與〔靜止土壓力+主動(dòng)土壓力〕/2二者之小者采用；4、抗滑樁按受彎構(gòu)件設(shè)計(jì)。對(duì)于利用抗滑樁作為建筑物樁基的工程，即“承重阻滑樁〞，應(yīng)按?建筑樁基技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)?進(jìn)行樁基豎向承載力、樁基沉降、水平位移和撓度驗(yàn)算，并須考慮地面附加荷載對(duì)樁的影響?！?〕錨固系統(tǒng)格構(gòu)錨固示意圖(單位：cm)1—平臺(tái)；2—預(yù)應(yīng)力錨桿；3—格構(gòu)

治理工程中采用的錨固系統(tǒng)主要指預(yù)應(yīng)力錨索、預(yù)應(yīng)力錨桿。通過(guò)穿過(guò)岸坡土體錨固在穩(wěn)定地層內(nèi)的錨索或錨桿施加預(yù)應(yīng)力，提高岸坡土體的穩(wěn)定性。預(yù)應(yīng)力錨索、預(yù)應(yīng)力錨桿經(jīng)常與鋼筋混凝土格構(gòu)聯(lián)合使用。錨桿擋墻這是近30年來(lái)開(kāi)展起來(lái)的新型支擋結(jié)構(gòu)，它可節(jié)約材料，成功地代替了龐大的混凝土擋墻。錨桿擋墻由錨桿、肋柱和擋板三局部組成。滑坡推力作用在擋板上，由擋板將滑坡推力傳于肋柱，再由肋柱傳至錨桿上，最后通過(guò)錨桿傳到滑動(dòng)面以下的穩(wěn)定地層中，靠錨桿的錨固力來(lái)維持整個(gè)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。錨桿擋墻設(shè)計(jì)的成敗，關(guān)鍵在于錨桿長(zhǎng)度的設(shè)計(jì)。錨桿長(zhǎng)度由兩局部組成：即有效長(zhǎng)度和結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度。自肋柱到滑動(dòng)面的一段長(zhǎng)度，不產(chǎn)生錨固力，而只是根據(jù)結(jié)構(gòu)要求而定，它稱為結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度；有效長(zhǎng)度系埋于滑動(dòng)面以下的長(zhǎng)度，應(yīng)根據(jù)地層情況和錨桿的抗拔力決定。根據(jù)抗拔試驗(yàn)時(shí)破壞情況分析，認(rèn)為有五種可能破壞情況：①鋼筋被拉斷；②鋼筋和砂漿脫開(kāi)，即握裹力破壞；③砂漿破裂；④整個(gè)錨桿和地層脫開(kāi)；⑤地層產(chǎn)生破壞。實(shí)踐證明，多數(shù)情況下是(2)、(4)起控制作用。設(shè)計(jì)時(shí)一般情況下應(yīng)先作抗拔試驗(yàn)，以求得握裹力參數(shù)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)錨桿打入巖層中，起控制作用的是鋼筋和砂漿之間的握裹應(yīng)力μ，而當(dāng)打入土層中，起控制作用的是整個(gè)錨桿和地層之間的摩阻力τ。

錨孔壁對(duì)砂漿的極限剪應(yīng)力(MPa)

地層類(lèi)別極限剪應(yīng)力τ風(fēng)化砂頁(yè)巖互層、碳質(zhì)頁(yè)巖、泥質(zhì)頁(yè)巖0.15～0.25細(xì)砂及粉砂質(zhì)泥巖0.20～0.40薄層灰?guī)r夾頁(yè)巖0.40～0.60薄層灰?guī)r夾石灰質(zhì)頁(yè)巖、風(fēng)化灰?guī)r0.60～0.80設(shè)計(jì)錨固力Pt，應(yīng)小于容許錨固力Pa，即Pt≤Pa。對(duì)于錨固鋼材容許荷載應(yīng)滿足表中的要求。錨固鋼材容許荷載注：Pu為極限張拉荷載(kN)，Py為屈服荷載(kN)。

項(xiàng)目永久性錨固臨時(shí)性錨固設(shè)計(jì)荷載作用時(shí)Pa≤0.6Pu或O.75PyPa≤0.65Pu或O.8Py張拉預(yù)應(yīng)力時(shí)Pa≤0.7Pu或O.85PyPa≤0.7Pu或O.85Py預(yù)應(yīng)力鎖定中Pa≤0.8Pu或O.9PyPa≤0.8Pu或O.9Py根據(jù)每孔錨索設(shè)計(jì)錨固力Pt，和所選用的鋼絞線強(qiáng)度，可按(5.6.1.4-2)式計(jì)算每孔錨索鋼絞線的根數(shù)n。

式中Fsl—平安系數(shù)，取1.7～2.0，高腐蝕地層中取大值；Pu—錨固鋼材極限張拉荷載。對(duì)于永久性錨固結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮預(yù)應(yīng)力鋼材的松弛損失及被錨固巖(土)體蠕變的影響，決定錨索的補(bǔ)充張拉力。1主要應(yīng)確定錨索錨固段長(zhǎng)度、孔徑和錨固類(lèi)型。錨固體的承載能力由錨固體與錨孔壁的抗剪強(qiáng)度、鋼絞線束與水泥砂漿的黏結(jié)強(qiáng)度及鋼絞線強(qiáng)度三局部控制，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)取其小值。2錨固體拉拔平安系數(shù)Fd采用以下數(shù)值：永久性錨固Fs2≥2.5；臨時(shí)性錨固Fs2≥1.5。錨固體設(shè)計(jì)計(jì)算應(yīng)符合以下規(guī)定：3錨索的錨固段長(zhǎng)度可按以下公式計(jì)算，采用lsa，la中的大值，通常選取4～10m。1)按水泥砂漿與錨索張拉鋼材黏結(jié)強(qiáng)度確定錨固段長(zhǎng)度lsa，即當(dāng)錨索錨固段為棗核狀時(shí)，

2〕按錨固體與孔壁的抗剪強(qiáng)度確定錨固段長(zhǎng)度la，即式中ds—張拉鋼材外表直徑(m)；d—單根張拉鋼材直徑(m)；dh—錨固體(即鉆孔)直徑(m)；τu—錨索張拉鋼材與水泥砂漿的極限黏結(jié)應(yīng)力；按砂漿標(biāo)準(zhǔn)抗壓強(qiáng)度f(wàn)ck的10％取值(kPa)；τ—錨孔壁對(duì)砂漿的極限剪應(yīng)力(kPa)。錨固體的直徑。錨固體的直徑應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)錨固力、地基性狀、錨固類(lèi)型、張拉材料根數(shù)、造孔能力等有關(guān)因素來(lái)確定，通常采用φ100～φ150mm。云陽(yáng)縣五峰山及西城滑坡全貌云陽(yáng)縣西城滑坡及五峰山滑坡野外資料驗(yàn)收云陽(yáng)西城滑坡是一古滑坡，滑坡形態(tài)特征清楚?；掳l(fā)育于侏羅系上統(tǒng)遂寧組上段砂泥巖互層的地層中，為一大型順層—微切層滑坡?；w東起城關(guān)鎮(zhèn)中學(xué)，西至云陽(yáng)縣中學(xué)，北抵柏楊坡〔后緣高程350m左右〕，南至長(zhǎng)江邊〔前緣高程90～105m〕，南北長(zhǎng)700～800m，東西寬800m〔中后部〕～1050m〔中前部〕，面積約0.7km2,體積為1240×103m3。老城區(qū)高程177m以上殘留的房屋面積達(dá)76816.74m2，居民人口9231人。西城滑坡上居民是隨遷至新縣城還是就地進(jìn)行舊城功能恢復(fù)，滑坡在水庫(kù)蓄水后的穩(wěn)定性及防治技術(shù)可行性與經(jīng)濟(jì)合理性是重要的決定因素之一。減載壓腳加固方案將高程250m坡減載后，在減少滑坡下滑推力的同時(shí)，防止滑坍現(xiàn)象的發(fā)生。高程175.5m以下采用削坡挖除的土石方回填，平均厚度為7m，高程175.5m～145m在原有在形上進(jìn)行夯實(shí)回填，高程145m以下坡比設(shè)計(jì)為1：3。庫(kù)岸治理措施采用厚40cm的漿砌塊石護(hù)坡，下設(shè)厚30cm的砂卵石反濾層。一方面可以充分發(fā)揮削坡土石方對(duì)滑體的壓腳抗滑作用，另一方面在高程175.5m一帶堆填出一條恢復(fù)舊城功能的沿江道路的路基。在高程180m一帶布置1排抗滑樁，樁中距為7m，共138根。工程造價(jià)為20670.418萬(wàn)元。螃蟹溪溝左岸糧管所滑坡螃蟹溪溝右岸彭家槽滑坡削方減載區(qū)填方壓腳區(qū)滑坡區(qū)新建集鎮(zhèn)填土區(qū)右側(cè)排水溝彭家槽滑坡靈老爺明洞急流槽治理工程四、滑坡防治工程設(shè)計(jì)階段劃分滑坡防治工程設(shè)計(jì)，可劃分為可行性研究、初步設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)三個(gè)階段。對(duì)于規(guī)模小、地質(zhì)條件清楚的滑坡，可簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)階段。根據(jù)防治目標(biāo)，在已審定的滑坡防治地質(zhì)勘察報(bào)告根底上進(jìn)行編制；應(yīng)對(duì)多種設(shè)計(jì)方案的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益等進(jìn)行論證，并作出工程估算；提交可行性研究報(bào)告及可行性研究附圖冊(cè)，并提交滑坡工程地質(zhì)勘察報(bào)告及有關(guān)試驗(yàn)報(bào)告等附件；計(jì)算和估算內(nèi)容可以計(jì)算書(shū)和估算書(shū)的形式作為附件提交。

1可行性研究：(1)滑坡防治工程可行性研究是滑坡防治工程設(shè)計(jì)的重要階段。根據(jù)任務(wù)書(shū)要求，從技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理，以及社會(huì)、環(huán)境等因素對(duì)防治工程進(jìn)行兩個(gè)以上方案的分析論證，進(jìn)行投資估算，確定優(yōu)化方案。(2)滑坡防治工程可行性研究，必須在已審定的工程地質(zhì)勘察報(bào)告的根底上編制，并依據(jù)有關(guān)文件進(jìn)行。(3)滑坡防治工程可行性研究的選定，應(yīng)在遵循防治工程目標(biāo)和原那么的根底上，結(jié)合當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件和技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件等進(jìn)行。(4)滑坡防治工程可行性研究，須對(duì)滑坡的危害性和實(shí)施防治工程的必要性進(jìn)行充分論證，應(yīng)統(tǒng)計(jì)核實(shí)滑坡發(fā)生時(shí)可能對(duì)生命財(cái)產(chǎn)造成的直接損失和間接損失。(5)滑坡防治工程可行性研究，應(yīng)論證工程實(shí)施的可能性；說(shuō)明在現(xiàn)今技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下，實(shí)施工程的可能性，并與避讓搬遷、監(jiān)測(cè)預(yù)警等方案進(jìn)行比照(6)滑坡防治工程可行性研究，須根據(jù)工程地質(zhì)勘察報(bào)告，選定有關(guān)的巖土體物理力學(xué)參數(shù)，并結(jié)合防治工程要求，建立和完善地質(zhì)力學(xué)模型。(7)滑坡防治工程可行性研究，應(yīng)根據(jù)滑坡防治工程的級(jí)別，選定設(shè)計(jì)平安系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，考慮有關(guān)工況，并結(jié)合擬布置的工程位置，專門(mén)對(duì)滑坡推力進(jìn)行計(jì)算。(8)滑坡防治工程可行性研究的比較，均必須到達(dá)論證深度要求，具備技術(shù)經(jīng)濟(jì)可比性。(9)滑坡防治工程可行性研究，應(yīng)根據(jù)所在地域，明確氣溫、降雨、庫(kù)水位、地震、附加荷載等根本設(shè)計(jì)參數(shù)，確定荷載來(lái)源及其組合特征；根據(jù)任務(wù)書(shū)要求，明確設(shè)計(jì)技術(shù)依據(jù)和定額標(biāo)準(zhǔn)；根據(jù)防治工程目標(biāo)和級(jí)別確定設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。(10)滑坡防治工程可行性研究，應(yīng)對(duì)滑坡防治工程進(jìn)行效益評(píng)估，包括工程實(shí)施后的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益。

(11)對(duì)于I級(jí)滑坡防治工程，應(yīng)專門(mén)編制監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)，內(nèi)容包括施工平安監(jiān)測(cè)、防治工程效果和動(dòng)態(tài)長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)等。根據(jù)具體情況，確定適當(dāng)?shù)谋O(jiān)測(cè)技術(shù)和監(jiān)測(cè)頻次。(12)施工組織是滑坡防治工程可行性研究的重要內(nèi)容，應(yīng)結(jié)合雨季和庫(kù)水位變化等特征，安排合理的施工程序和工程實(shí)施順序，并確定可行的工期。(13)應(yīng)結(jié)合城鎮(zhèn)規(guī)劃，編制防治工程的保護(hù)和災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理措施。(14)滑坡防治工程可行性研究，應(yīng)詳細(xì)說(shuō)明設(shè)計(jì)的計(jì)算公式、計(jì)算步驟和計(jì)算結(jié)果，也可以計(jì)算書(shū)的形式單獨(dú)提交。(15)滑坡防治工程可行性研究，必須詳細(xì)說(shuō)明估算的編制方法、費(fèi)率標(biāo)準(zhǔn)、實(shí)際工程量及定額依據(jù)等，也可以估算書(shū)的形式單獨(dú)提交。初步設(shè)計(jì)對(duì)可行性研究推薦方案進(jìn)行充分論證和試驗(yàn)；提出具體工程實(shí)現(xiàn)步驟和有關(guān)工程參數(shù)，進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，編制相應(yīng)的報(bào)告及圖件，進(jìn)行工程概算；提交初步設(shè)計(jì)報(bào)告及設(shè)計(jì)附圖冊(cè)，并提交有關(guān)試驗(yàn)報(bào)告等附件；計(jì)算和概算內(nèi)容可以計(jì)算書(shū)和概算書(shū)的形式作為附件提交。(1)滑坡防治工程初步設(shè)計(jì)，必須在已審定的防治工程可行性方案設(shè)計(jì)的根底上編制；根據(jù)推薦方案，補(bǔ)充必要的設(shè)計(jì)參數(shù)，進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。(2)滑坡防治工程初步設(shè)計(jì)，必須對(duì)推薦方案所依據(jù)參數(shù)進(jìn)行充分論證，并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)專項(xiàng)試驗(yàn)和室內(nèi)模擬分析。(3)滑坡防治工程初步設(shè)計(jì)，應(yīng)對(duì)各工程單元充分計(jì)算，進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。(4)滑坡防治工程初步設(shè)計(jì)，須提交相應(yīng)的設(shè)計(jì)附圖冊(cè)，一般為A3幅面，平面布置圖可采用A1、A0或更大幅面。(5)滑坡防治工程初步設(shè)計(jì)，應(yīng)詳細(xì)說(shuō)明設(shè)計(jì)的計(jì)算公式、計(jì)算步驟和計(jì)算結(jié)果，也可以計(jì)算書(shū)的形式單獨(dú)提交。(6)滑坡防治工程初步設(shè)計(jì)，必須詳細(xì)說(shuō)明概算的編制方法、費(fèi)率標(biāo)準(zhǔn)、實(shí)際工程量及定額依據(jù)等，也可以概算書(shū)的形式單獨(dú)提交。施工圖設(shè)計(jì)對(duì)初步設(shè)計(jì)確定的工程圖進(jìn)行細(xì)部設(shè)計(jì)；提出施工技術(shù)、施工組織和平安措施要求；并滿足工程施工和工程招投標(biāo)要求；編制工程施工圖件及說(shuō)明，進(jìn)行工程預(yù)算；提交施工設(shè)計(jì)圖冊(cè)及施工圖說(shuō)明書(shū)、預(yù)算書(shū)等。(1)滑坡防治工程施工圖設(shè)計(jì)，須對(duì)滑坡防治工程涉及的各工程單元進(jìn)行施工圖設(shè)計(jì)，并編制相應(yīng)的施工圖設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。(2)滑坡防治工程施工圖設(shè)計(jì)，應(yīng)詳細(xì)說(shuō)明設(shè)計(jì)的根本思路、施工條件、施工方法、施工機(jī)械、施工順序、進(jìn)度方案、施工管理和施工監(jiān)理等。(3)滑坡防治工程施工圖設(shè)計(jì)，須提交相應(yīng)的設(shè)計(jì)圖冊(cè)，一般為A3幅面，平面布置圖可采用A1、A0或更大幅面。(4)滑坡防治工程施工圖設(shè)計(jì)，應(yīng)詳細(xì)說(shuō)明設(shè)計(jì)的計(jì)算公式、計(jì)算步驟和計(jì)算結(jié)果，并以計(jì)算書(shū)的形式單獨(dú)提交。(5)滑坡防治工程施工圖設(shè)計(jì)，必須詳細(xì)說(shuō)明預(yù)算的編制方法、費(fèi)率標(biāo)準(zhǔn)、實(shí)際工程量及定額依據(jù)等，并以預(yù)算書(shū)的形式單獨(dú)提交。應(yīng)急治理工程設(shè)計(jì)是滑坡災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)中的特殊內(nèi)容，可簡(jiǎn)化上述設(shè)計(jì)階段。但應(yīng)急治理須與后續(xù)的正常治理相適應(yīng)，并為正常治理提供根底。第二局部：設(shè)計(jì)幾個(gè)應(yīng)注意的問(wèn)題一、設(shè)計(jì)的平安系數(shù)工程平安等級(jí)分級(jí)設(shè)計(jì)的平安系數(shù)是自然地質(zhì)體固有的穩(wěn)定儲(chǔ)藏、加固用的工程材料性能、施工質(zhì)量(隊(duì)伍素質(zhì)、機(jī)器設(shè)備、工藝、施工速度與強(qiáng)度)和工程監(jiān)理質(zhì)量等方面的綜合表達(dá)并與工程平安等級(jí)相關(guān)。根據(jù)受災(zāi)對(duì)象、受災(zāi)程度、施工難度和工程投資等因素，可按下表對(duì)滑坡防治工程進(jìn)行平安等級(jí)分級(jí)。1、一般滑坡防治工程平安等級(jí)分級(jí)長(zhǎng)江三峽工程水庫(kù)水位正常調(diào)度，庫(kù)水位每年有30m高的水位落差，應(yīng)考慮庫(kù)水位變化對(duì)滑坡穩(wěn)定性的影響。滑坡防治工程設(shè)計(jì)可采用分級(jí)方法進(jìn)行，即主體防治工程平安系數(shù)可按表取值，附屬或臨時(shí)防治工程平安系數(shù)可相應(yīng)降低。2、平安系數(shù)各種工況下的荷載組合及平安系數(shù)表二、滑帶剪切強(qiáng)度參數(shù)確實(shí)定千將坪滑坡全貌千將坪滑坡滑坡滑帶滑帶剪切強(qiáng)度參數(shù)確實(shí)定方法有三種-----試驗(yàn)法、反演分析法和經(jīng)驗(yàn)法在條件許可時(shí)，首先考慮反演分析φ方法，c值按滑坡厚度確定，φ值用反演分析結(jié)果；其次，試樣具有代表性，試驗(yàn)結(jié)果可靠時(shí)，可以將飽和固結(jié)快剪φ值乘，c值乘作為設(shè)計(jì)剪切強(qiáng)度指標(biāo)；經(jīng)驗(yàn)值僅作為參考。上述剪切強(qiáng)度均為有效應(yīng)力狀態(tài)下的取值。1、試驗(yàn)方法目前試驗(yàn)確定c、φ值的方法很多，既可通過(guò)原位試驗(yàn)測(cè)定，也可以在試驗(yàn)室內(nèi)通過(guò)剪切試驗(yàn)測(cè)定，原位試驗(yàn)的特點(diǎn)是簡(jiǎn)捷、快速，并大體上在原位應(yīng)力和邊界條件下進(jìn)行。缺點(diǎn)是邊界條件無(wú)法精確確定和控制，這給試驗(yàn)結(jié)果的解釋帶來(lái)了困難，常用的原位試驗(yàn)中，除十字板剪切試驗(yàn)可直接測(cè)定飽和軟粘土的不排水強(qiáng)度外，其它如標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)，靜力觸探試驗(yàn)和旁壓試驗(yàn)等均屬間接測(cè)試方法，常帶有地區(qū)性或經(jīng)驗(yàn)性，相反，室內(nèi)試驗(yàn)的主要優(yōu)點(diǎn)是邊界條件比較明確，且容易控制，飽和試樣中孔隙水壓力的測(cè)試成功，有效應(yīng)力原理的證實(shí)，大大推進(jìn)和提高了對(duì)土強(qiáng)度特性的試驗(yàn)研究和認(rèn)識(shí)。但不管哪種試驗(yàn)，都要求被測(cè)土的抗動(dòng)程度最小，室內(nèi)試驗(yàn)，除某些探索強(qiáng)度根本規(guī)律的試驗(yàn)外，總要采取土樣，取樣將不可防止地引起應(yīng)力釋放和土的結(jié)構(gòu)擾動(dòng)。因此，試驗(yàn)結(jié)果的可靠性將首先取決于取樣的質(zhì)量。如果土樣業(yè)已劇烈擾動(dòng)，那么精細(xì)的試驗(yàn)將失去意義，因?yàn)樵倬?xì)的試驗(yàn)也不能補(bǔ)償土樣擾動(dòng)的影響。該方法最大的缺乏是由于滑帶土的不均勻性導(dǎo)致試驗(yàn)結(jié)果離散性太大而難以應(yīng)用。盡管目前對(duì)采取部位進(jìn)行了限定，如分別對(duì)滑坡前、中、后三局部的滑帶土進(jìn)行采取，試驗(yàn)盡可能模擬各部位滑坡的受力特征等，仍難以到達(dá)滿意的效果，從三峽庫(kù)區(qū)滑坡勘察成果分析，φ值的變異系數(shù)，c值的變異系數(shù)。存在φ值增大，c值減小，而c值增大φ值減小的現(xiàn)象。對(duì)和平廣場(chǎng)8個(gè)土層采用豎井取大樣進(jìn)行室內(nèi)飽和固結(jié)快剪試驗(yàn)說(shuō)明，同一個(gè)大樣做的試驗(yàn)結(jié)果，盡管具有較好的線性相關(guān)性，但仍然存在因物質(zhì)成份的差異、導(dǎo)致試驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)偏差的現(xiàn)象，由此可見(jiàn)在大范圍內(nèi)取樣試驗(yàn)結(jié)果的代表性是較差的。對(duì)庫(kù)水位突降引起的滑坡，可采用固結(jié)不排水剪指標(biāo)，利用總應(yīng)力法進(jìn)行穩(wěn)定性及推力計(jì)算；對(duì)于形成穩(wěn)定滲流場(chǎng)的滑坡，模擬穩(wěn)定滲流期，可采用固結(jié)排水剪強(qiáng)度指標(biāo)，采用有效應(yīng)力法進(jìn)行穩(wěn)定性及推力計(jì)算。一般情況下，考慮地下水浮力及滲透壓力的，均可采用固結(jié)排水剪試驗(yàn)的剪切強(qiáng)度指標(biāo)，利用有效應(yīng)力法進(jìn)行穩(wěn)定性及推力計(jì)算。QHJ2-1深度3.0m

QHJ2-1深度3.0mQJ4-1深度m

QJ4-1深度m

QHJ1-2深度7.5m

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QHJ3-2深度mQHJ3-2深度mQHJ3-1深度mQHJ3-1深度mQHJ2-2深度0.5m

QHJ2-2深度0.5m

QHJ1-4深度mQHJ1-4深度m

排除試驗(yàn)樣代表性所帶來(lái)的誤差我們可以得到以下規(guī)律：1)就三峽庫(kù)區(qū)而言，對(duì)同一試驗(yàn)方法〔如飽和固結(jié)快剪〕，在有效主壓應(yīng)力150-700kPa時(shí)〔相當(dāng)于飽水時(shí)土層厚度12-60m〕，主壓應(yīng)力〔σ1〕越大，φ值越小、c值越大，即摩爾包線是曲線而非直線的特征不明顯，摩爾包線根本上為直線。2)對(duì)于侏羅系紫紅色碎屑巖中的滑坡，當(dāng)主壓應(yīng)力σ1超過(guò)700Kpa后，抗剪強(qiáng)度增加不明顯既c值明顯增大，而φ值明顯減小。3)飽和固結(jié)快剪的φ值與排水反復(fù)剪的剩余強(qiáng)度φ值相差較小，但內(nèi)聚力c值前者比后者大2-3倍，有的甚至大4倍。4)飽和固結(jié)快剪φ值比常規(guī)三軸排水剪φ值大2-5°。根據(jù)上述特點(diǎn)，假設(shè)采用試驗(yàn)方法確定滑帶土的剪切強(qiáng)度指標(biāo)，首先應(yīng)保證取樣的代表性并盡可能少擾動(dòng)，應(yīng)盡可能采用豎井勘探方法取大樣，對(duì)同一組樣最好同時(shí)進(jìn)行快剪、飽和快剪、飽和固結(jié)快剪及三軸排水剪與不排水剪試驗(yàn)，以便進(jìn)行不同試驗(yàn)方法的結(jié)果比較分析。2、反演分析對(duì)于處于蠕滑階段的滑坡，一般假定穩(wěn)定系數(shù)等于0.98〔特殊的如基巖滑坡考慮滑坡局部應(yīng)力集中、產(chǎn)生漸進(jìn)破壞，可假定穩(wěn)定系數(shù)等于0.9〕，利用剛體極限平衡理論方法進(jìn)行c、φ值參數(shù)的反演。一般情況下，當(dāng)滑體厚度小于5m時(shí)，c值的影響比φ值大，而厚度大于5m的滑坡φ值影響比c值大，且厚度越大，φ值影響越大。在進(jìn)行反演分析時(shí)一般假定c值求φ值。山田剛二等在?滑坡和斜坡崩坍及其防治?一書(shū)中指出，由土體無(wú)側(cè)限抗壓試驗(yàn)測(cè)得qu，然后通過(guò)qu求得c，c值與滑體厚度呈正比關(guān)系。同時(shí)他還指出當(dāng)試驗(yàn)值與上述經(jīng)驗(yàn)值相差太大時(shí)，最好不采用試驗(yàn)值。?巖土工程手冊(cè)?〔中國(guó)建筑工程出版社〕亦持相同觀點(diǎn)。我委在三峽庫(kù)區(qū)滑坡防治工程設(shè)計(jì)時(shí)根本上是采用上述方法求得滑帶土的c、φ值，再參照試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)值及試驗(yàn)指標(biāo)。在進(jìn)行反演分析時(shí)應(yīng)特別注意以下幾點(diǎn)：1)應(yīng)盡可能地模擬滑坡蠕滑時(shí)的邊界條件，尤其是地下水水位，如果難以做到，那么可取勘探時(shí)雨季最高地下水位，這時(shí)的計(jì)算結(jié)果相對(duì)偏平安的。2)選擇的反演分析剖面與主滑剖面一致，否那么成果過(guò)于偏平安。3)用作反演分析的剛體極限平衡理論方法，應(yīng)與設(shè)計(jì)用的穩(wěn)定性及推力計(jì)算方法一致，一般采用設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)所推薦的不平衡推力法。按滑坡厚度選取C值3、經(jīng)驗(yàn)方法?巖土工程手冊(cè)?推薦的經(jīng)驗(yàn)公式及數(shù)據(jù)如下：1)我國(guó)鐵路沿線粘性土滑帶，經(jīng)屢次直剪試驗(yàn)得出，剩余強(qiáng)度φ與塑性指數(shù)Ip，液性指數(shù)IL的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式如下：㏒φ2㏒Ip-0.1172㏒IL相關(guān)系數(shù)為0.86。2)我國(guó)寶成線上大型堆積層滑坡，其黑色炭質(zhì)頁(yè)巖風(fēng)化的粘土滑帶c=20Kpa，φ=7°～12°；紫紅色泥巖風(fēng)化之粘土滑帶c=10Kpa，φ=5°～7°；黃土質(zhì)粉質(zhì)粘土滑帶c=20Kpa，φ=13°～16°。3)陜西南部裂隙粘土質(zhì)滑帶c=6—8Kpa，φ=8°。?巖土工程勘察設(shè)計(jì)手冊(cè)?引用日本專家系統(tǒng)數(shù)據(jù)認(rèn)為滑坡斜面坡度與滑帶土c、φ值相關(guān)〔詳見(jiàn)表1〕。從三峽庫(kù)區(qū)滑坡勘察防治成果看，侏羅系中下統(tǒng)紅層中的崩坡積層滑坡，滑帶土的內(nèi)摩擦角一般17～20°；三疊系上統(tǒng)沙鎮(zhèn)溪組及侏羅系上統(tǒng)蓬來(lái)鎮(zhèn)組崩坡積及殘坡積土層滑坡滑帶土的內(nèi)摩擦角一般7～13°；三疊系巴東組中滑坡滑帶土內(nèi)摩擦角16～19°；二疊系嘉陵江組及更古老的碳酸鹽巖中的滑帶土的內(nèi)摩擦角一般18～22°。c值與滑坡厚度有關(guān)。滑坡斜面與滑帶土C、φ值的關(guān)系θ三、滑體及滑帶中的地下水位及孔隙水壓力

目前比較統(tǒng)一的觀點(diǎn)是滑帶粘土顆粒間的孔隙非常小，而且土體中孔隙所占的容積比在砂中的要大得多，在這種粘土層中的上面或下面假設(shè)存在很大水壓的含水層時(shí)，這種壓力是否能提高孔隙水壓力尚有不少疑問(wèn)〔因?yàn)閷?shí)際上水并不是完全的流體，而具有某種程度的粘性〕。但是用含水層的水位來(lái)代替滑帶土中的水位，在某種程度上與實(shí)際情況還是較吻合的。為了探討上述觀點(diǎn)的準(zhǔn)確性，在進(jìn)行和平廣場(chǎng)滑坡勘察過(guò)程中，專門(mén)布置了三個(gè)地下水位長(zhǎng)觀孔，對(duì)滑坡堆積體中的地下水進(jìn)行分層觀測(cè)。具體步驟是這樣的，首先堵塞滑面以下的孔移段，對(duì)滑坡堆積體中的地下水安裝雙層觀測(cè)孔，觀測(cè)滑帶及其以上3m的地下水位與潛水面地水位的差值及隨時(shí)間的變化?；露逊e體的滲透系數(shù)為i×10-6—i×10-5cm/sec。通過(guò)一個(gè)多月的觀測(cè)說(shuō)明，潛水面比滑帶附近的水位高出0.5—3m，二水位隨時(shí)間變化具有同步性，土層滲透系數(shù)越低水位差越大。上述監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)說(shuō)明，即使是粘性土中地下水仍然存在滲透壓力，埋深越大水頭越低，對(duì)于處于蠕變階段的滑坡，其滑動(dòng)面附近土體在蠕是一個(gè)“擴(kuò)容〞過(guò)程，因此其與含水層的水力聯(lián)系會(huì)加強(qiáng)，因而可以看作與滑體內(nèi)地下水層為同一含水層，其孔隙水壓力等同于對(duì)應(yīng)點(diǎn)處的滲透水壓力值，但低于對(duì)應(yīng)點(diǎn)的靜水壓力值。該結(jié)論具有工程意義，目前各種商業(yè)化計(jì)算軟件中多以靜水壓力總水頭代替動(dòng)水壓力及浮托力，這樣，導(dǎo)致計(jì)算浮托力及滲透壓力比實(shí)際值大，從而計(jì)算的穩(wěn)定系數(shù)比實(shí)際穩(wěn)定系數(shù)低，計(jì)算結(jié)果穩(wěn)定系數(shù)比實(shí)際的低0.02~0.05。如按靜水壓力總水頭代替主動(dòng)水壓力及浮托力進(jìn)行反演分析，其結(jié)果使ф值增大。四、滑坡穩(wěn)定性及推力計(jì)算關(guān)于滑坡推力的討論關(guān)于孔隙水壓力的討論如何考慮水庫(kù)水位變化對(duì)滑坡穩(wěn)定性的影響傳遞系數(shù)法的分類(lèi)及其特點(diǎn)類(lèi)型穩(wěn)定系數(shù)尋求方法力的平衡條件基本特點(diǎn)備注方法一強(qiáng)度儲(chǔ)備法分塊及整體靜力平衡垂直條分，各條塊的穩(wěn)定系數(shù)與整體穩(wěn)定系數(shù)相等。采用上一條塊的剩余下滑力向下一條塊滑動(dòng)面逐塊投影法，當(dāng)剩余下滑力為負(fù)值時(shí)，則令其為零。假定滑動(dòng)面剪切強(qiáng)度參數(shù)粘聚力c及

摩擦系數(shù)tgφ具有一定的安全儲(chǔ)備，將其除滑坡體各條塊及整體的穩(wěn)定系數(shù)fos，再視滑坡體處于極限平衡狀態(tài)，由此求得滑坡體的穩(wěn)定系數(shù)fos。大專院校的教材基本上采用該方法方法二超載法整體靜力平衡垂直條分，僅考慮整體靜力平衡。采用上一條塊的滑動(dòng)力與抗滑力向下一條塊滑動(dòng)面上分別投影逐塊投影法，假定滑動(dòng)面剪切強(qiáng)度參數(shù)粘聚力c及

摩擦系數(shù)tgφ不變，將滑動(dòng)力乘滑坡體各條塊及整體的穩(wěn)定系數(shù)fos，再視滑坡體處于極限平衡狀態(tài)，由此求得滑坡體的穩(wěn)定系數(shù)fos。計(jì)算穩(wěn)定系數(shù)時(shí)，不考慮剩余下滑力為負(fù)值時(shí)令其為零的情況；但推力計(jì)算時(shí)，則考慮剩余下滑力為負(fù)值時(shí)令其為零。原巖土工程勘察采用該方法計(jì)算方法

1、考慮降低抗滑力得到穩(wěn)定系數(shù)的方法〔強(qiáng)度儲(chǔ)藏法〕1=(w×cosαtgφ+cl)/k／w×sinα

2、考慮增加滑動(dòng)力得到平安系數(shù)的方法〔超載法〕1=(w×cosαtgφ+cl)／(w×sinα×k)滑坡單元受力結(jié)構(gòu)圖1、按降低抗滑力得到穩(wěn)定系數(shù)的方法考慮的滑坡推力公式E`n=w×sinα+E`n-1[cos(αn-1–αn)-sin(αn-1–αn)tgφ/k]-(w×cosαtgφ+cl)/k2、按增加滑動(dòng)力得到平安系數(shù)的方法考慮的滑坡推力公式E``n=k×w×sinα+k×E`n-1[cos(αn-1–αn)-sin(αn-1–αn)tgφ/k]-(w×cosαtgφ+cl)=k×w×sinα+En-1[cos(αn-1–αn)-sin(αn-1–αn)tgφ/k]-(w×cosαtgφ+cl)按方法二考慮的單元條塊的推力比按方法一考慮的單元條塊的推力大k倍，即E``n/E`n=k3、?巖土工程勘察標(biāo)準(zhǔn)?等的的滑坡推力公式En=k×w×sinα+En-1[cos(αn-1–αn)-sin(αn-1–αn)tgφ]-(w×cosαtgφ+cl)方法三與方法二的差異就在于用sin(αn-1–αn)tgφ代替了sin(αn-1–αn-2)tgφ/k，物理意義不明確。它是計(jì)算機(jī)技術(shù)不興旺時(shí)，對(duì)方法二的簡(jiǎn)化計(jì)算方法。不平衡推力法〔傳統(tǒng)的傳遞系數(shù)法〕與巖土工程勘察標(biāo)準(zhǔn)?傳遞系數(shù)法的差異a.計(jì)算穩(wěn)定系數(shù)時(shí)，方法一采用的是上一條塊剩余下滑力向下一條塊滑動(dòng)面逐塊投影法，而方法二采用的是上一條塊下滑力和抗滑力向下一條塊滑動(dòng)面分別逐塊投影法。方法一既考慮了條塊的的靜力平衡，也考慮了整個(gè)滑坡體的靜力平衡，且各條塊的穩(wěn)定系數(shù)和平安系數(shù)與整個(gè)滑坡體的穩(wěn)定系數(shù)與平安系數(shù)相等。方法二僅考慮了整個(gè)滑坡體的靜力平衡，各條塊的穩(wěn)定系數(shù)與平安系數(shù)與整個(gè)滑坡體的穩(wěn)定系數(shù)與平安系數(shù)不一定相等。b.穩(wěn)定系數(shù)計(jì)算時(shí)，方法一滿足當(dāng)條塊剩余下滑力小于零時(shí)令其等于零的條件,即條塊之間不出現(xiàn)拉應(yīng)力；方法二不滿足條塊剩余下滑力的合力小于零時(shí)令其等于零的條件，即條塊之間允許出現(xiàn)拉應(yīng)力；當(dāng)出現(xiàn)條塊剩余下滑力小于零的情況時(shí)，方法二計(jì)算所得到的穩(wěn)定系數(shù)明顯偏大；c.當(dāng)各條塊剩余下滑力均大于等于零時(shí)，二種方法穩(wěn)定系數(shù)計(jì)算公式形式一樣，但方法一的傳遞系數(shù)〔ψi=cos(αi-αi+1)-sin(αi-αi+1)tanφi+1/fos〕不同于方法二的傳遞系數(shù)〔ψi=cos(αi-αi+1)-sin(αi-αi+1)tanφi+1〕。當(dāng)穩(wěn)定系數(shù)小于1時(shí)，方法二計(jì)算所得到的穩(wěn)定系數(shù)小于方法一計(jì)算所得到的穩(wěn)定系數(shù)；當(dāng)穩(wěn)定系數(shù)大于1時(shí)，方法二計(jì)算所得到的穩(wěn)定系數(shù)大于方法一計(jì)算所得到的穩(wěn)定系數(shù)；d.當(dāng)條塊1至n-1的剩余下滑力均大于等于零，給定穩(wěn)定系數(shù)進(jìn)行反演分析求滑動(dòng)面剪切強(qiáng)度參數(shù)時(shí)，對(duì)于正在蠕變的滑坡，方法二求得的剪切強(qiáng)度參數(shù)比方法一求得的剪切強(qiáng)度參數(shù)大；對(duì)于處于穩(wěn)定的滑坡，方法二求得的剪切強(qiáng)度參數(shù)比方法一求得的剪切強(qiáng)度參數(shù)小。當(dāng)有條塊剩余下滑力出現(xiàn)負(fù)值時(shí)，方法二求得的剪切強(qiáng)度參數(shù)均較方法一小。不平衡推力法〔傳統(tǒng)的傳遞系數(shù)法〕與巖土工程勘察標(biāo)準(zhǔn)?傳遞系數(shù)法的缺乏a.方法一進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算時(shí)采用的強(qiáng)度儲(chǔ)藏法在國(guó)際國(guó)內(nèi)均得到廣泛應(yīng)用，是適合的。但其計(jì)算的滑坡推力偏小，與目前在考慮防治工程可靠度的根底上采用超載法原那么不相符。因此，上世紀(jì)八十年代以前，滑坡防治工程設(shè)計(jì)往往是采用方法一計(jì)算出滑坡推力，然后將其乘以荷載系數(shù)〔1.1－1.25〕作為設(shè)計(jì)抗滑力。b.方法二采用超載法進(jìn)行穩(wěn)定性及滑坡推力計(jì)算。在穩(wěn)定性計(jì)算時(shí)，由于采用的是上一條塊下滑力和抗滑力向下一條塊滑動(dòng)面分別逐塊投影法，允許條塊之間出現(xiàn)拉應(yīng)力，使計(jì)算的穩(wěn)定系數(shù)比實(shí)際的大，由此可能導(dǎo)致忽略潛在不穩(wěn)定的滑坡?；路€(wěn)定計(jì)算方法(改進(jìn)傳遞系數(shù)法)１根本公式改進(jìn)傳遞系數(shù)法屬剛體極限平分析法，其基于以下六條假設(shè)：〔１〕將滑坡穩(wěn)定性問(wèn)題視為平面應(yīng)變問(wèn)題；〔２〕滑動(dòng)力以平行于滑動(dòng)面的剪應(yīng)力τ和垂直于滑動(dòng)面的正應(yīng)力δ集中作用于滑動(dòng)面上；〔３〕視滑坡體為理想剛塑材料，認(rèn)為整個(gè)加荷過(guò)程中，滑坡體不會(huì)發(fā)生任何變形，一旦沿滑動(dòng)面剪應(yīng)力到達(dá)其剪切強(qiáng)度，那么滑坡體即開(kāi)始沿滑動(dòng)面產(chǎn)生剪切變形；〔４〕滑動(dòng)面的破壞服從Ｍohr-Coulomb破壞準(zhǔn)那么，即滑動(dòng)面強(qiáng)度主要受粘聚力及摩擦力控制；〔５〕條塊間的作用力合力〔剩余下滑力〕方向與滑動(dòng)面傾角一致，剩余下滑力為負(fù)值時(shí)那么傳遞的剩余下滑力為零?！玻丁逞卣麄€(gè)滑動(dòng)面滿足靜力的平衡條件，但不滿足力矩平衡條件。采用上一條塊剩余下滑力向下一條塊滑動(dòng)面逐塊投影法計(jì)算滑坡的穩(wěn)定性及滑坡推力，滑坡的穩(wěn)定性及滑坡推力計(jì)算同時(shí)滿足當(dāng)剩余下滑力小于零時(shí)令其等于零的條件,即條塊之間不出現(xiàn)拉應(yīng)力的條件。改進(jìn)傳遞系數(shù)法滑坡體單元極限平衡公式為：利用公式(1),采用上一條塊剩余下滑力向下一條塊滑動(dòng)面逐塊投影法得到公式(2)、〔3〕、〔4〕、〔5〕、〔6〕及〔7〕。第i條塊剩余下滑力：

當(dāng)Ei小于零時(shí)，令Ei=0，此時(shí)

滑坡體單元極限平衡公式也為:那么穩(wěn)定系數(shù)Fos計(jì)算式如下：

當(dāng)所有1至n-1條塊的剩余下滑力均大于等于零時(shí)，利用數(shù)學(xué)歸納法可以證明：ψj=cos(αi-αi+1)-sin(αi-αi+1)tanφi+1/Fos式中：Fos為穩(wěn)定系數(shù)；Ei為第i條塊推力的合力〔kN〕；Wi為第i塊段滑體所受的重力〔kN〕；φi為第i塊段滑帶土的內(nèi)摩擦角〔°〕；Ci為第i塊段滑帶土的粘聚力(kPa)；Li為第i塊段滑動(dòng)面長(zhǎng)度(m)；ψj為第i塊段的剩余下滑力傳遞至第i+1塊段時(shí)的傳遞系數(shù)(j=i)，。穩(wěn)定系數(shù)Fos通過(guò)試算求得。設(shè)平安系數(shù)為K，那么各條塊的滑坡推力為：當(dāng)Ei小于零時(shí)，令Ei=0,此時(shí)改進(jìn)的傳遞系數(shù)法依據(jù)的原理正確，物理意義明確，計(jì)算結(jié)果穩(wěn)定、可靠。其滿足條塊剩余下滑力的合力小于零時(shí)令其等于零的條件，即條塊之間不允許出現(xiàn)拉應(yīng)力，不管條塊剩余下滑力是否小于零，其計(jì)算出的穩(wěn)定性系數(shù)均與不平衡推力法相等，計(jì)算的滑坡推力滿足設(shè)計(jì)要求，克服了傳統(tǒng)的傳遞系數(shù)法方法的缺乏。重慶市萬(wàn)州區(qū)大河壩滑坡計(jì)算結(jié)果1至n-1條塊剩余下滑力為正，傳統(tǒng)方法和改進(jìn)傳遞系數(shù)法計(jì)算的穩(wěn)定系數(shù)相等，標(biāo)準(zhǔn)方法計(jì)算的穩(wěn)定系數(shù)比傳統(tǒng)方法和改進(jìn)傳遞系數(shù)法的穩(wěn)定系大0.0015。最后一條塊的滑坡推力，改進(jìn)傳遞系數(shù)法是方法一的K倍〔1.2倍〕，標(biāo)準(zhǔn)方法的滑坡推力在傳統(tǒng)方法與改進(jìn)傳遞系數(shù)法計(jì)算的滑坡推力之間，占改進(jìn)傳遞系數(shù)法的95%。表1穩(wěn)定系數(shù)及推力計(jì)算表(平安系數(shù)取1.2)計(jì)算方法傳統(tǒng)方法規(guī)范方法改進(jìn)傳遞系數(shù)法穩(wěn)定系數(shù)1.07291.07441.0729最后條塊推力(kP)1249.11419.71498.9重慶市豐都南竹滑坡計(jì)算結(jié)果傳統(tǒng)方法和改進(jìn)傳遞系數(shù)法計(jì)算的穩(wěn)定系數(shù)相等，為1.08.由于條塊出現(xiàn)了負(fù)的剩余下滑力，標(biāo)準(zhǔn)方法計(jì)算的穩(wěn)定系數(shù)比傳統(tǒng)方法和改進(jìn)傳遞系數(shù)法的穩(wěn)定系大0.071。最后一條塊的滑坡推力，改進(jìn)傳遞系數(shù)法是傳統(tǒng)方法的K倍〔1.2倍〕。標(biāo)準(zhǔn)方法的滑坡推力在傳統(tǒng)方法與改進(jìn)傳遞系數(shù)法計(jì)算的滑坡推力之間，占改進(jìn)傳遞系數(shù)法的97%(圖6)。當(dāng)考慮了負(fù)的剩余下滑力時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)方法最后一條塊的滑坡推力僅為改進(jìn)傳遞系數(shù)法的1/2。穩(wěn)定系數(shù)及推力計(jì)算表(平安系數(shù)取1.2)計(jì)算方法傳統(tǒng)方法規(guī)范方法改進(jìn)傳遞系數(shù)法穩(wěn)定系數(shù)1.07921.15011.0792最后條塊推力(kP)1532.5918.91839.0