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文檔簡(jiǎn)介

第七節(jié)

斜坡災(zāi)害防治

防治的目標(biāo)是減災(zāi)、防災(zāi)、保護(hù)環(huán)境。防治指的是預(yù)防與治理兩方面:①滑坡預(yù)防:指的是滑坡災(zāi)害沒(méi)有產(chǎn)生以前,人們已經(jīng)了解其存在的危險(xiǎn)性和危害性,并采取相應(yīng)的措施加以防范,使滑坡?lián)p失降至最小程度。預(yù)防是以勘察分析、預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)為基礎(chǔ),同時(shí)提出有效的預(yù)防措施及相應(yīng)的設(shè)計(jì)施工工作。②滑坡治理:指的是對(duì)潛在不穩(wěn)定體采取有針對(duì)性的工程措施,確保其穩(wěn)定,從根本上消除隱患。治理是一項(xiàng)工程,它包括對(duì)災(zāi)害體的勘察、評(píng)價(jià),提出經(jīng)濟(jì)合理的工程措施,并付之實(shí)施。防治原則:正確認(rèn)識(shí)滑坡;以防為主,治理為輔,防治結(jié)合;治早治小,防患于未然;綜合治理;防災(zāi)貫穿到工程建設(shè)的各個(gè)環(huán)節(jié);一次根治不留后患;全面規(guī)劃分期治理;技術(shù)可行經(jīng)濟(jì)合理;科學(xué)、信息化施工;動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì);防治工程維修保養(yǎng)等原則。防治對(duì)象:古老滑坡復(fù)活;已在變形活動(dòng)的滑坡;潛在不穩(wěn)定斜坡。

防治措施1防預(yù)措施:(1)繞避:改線(2)攔截:攔石墻(3)排水:地表排水:排水溝、坡面防滲架橋跨越攔柵網(wǎng)地下排水:盲溝、排水洞、排水孔隧道穿越(4)監(jiān)測(cè)預(yù)警

2治理措施:(1)排水措施:(同上)(4)坡面防護(hù):橫向護(hù)坡(2)削方、堆載格柵(室)護(hù)坡(3)支擋工程:擋土墻:砌置擋墻植基綠色護(hù)坡加筋土擋墻

錨固:?jiǎn)我诲^桿(索)(5)其它:固結(jié)灌漿掛網(wǎng)+噴漿+錨桿(索)阻滑鍵(栓)構(gòu)+錨桿(索)

抗滑樁:鋼管樁鋼筋+砼樁砼樁結(jié)合形式:樁+錨樁+墻(板、梁)一、滑坡預(yù)防1、預(yù)防措施

1)社會(huì)人文方面(1)設(shè)立滑坡研究機(jī)構(gòu)我國(guó)鐵路、水電、采礦、國(guó)防、地礦行業(yè)較早建立此機(jī)構(gòu)。這種分散狀態(tài)已不能滿足需要。行業(yè)聯(lián)合、統(tǒng)一規(guī)劃、組織實(shí)施,加強(qiáng)大范圍宏觀減災(zāi)防災(zāi)工作。(2)制定相應(yīng)的法律規(guī)范如土地開發(fā)利用、工程災(zāi)害評(píng)估、環(huán)境保護(hù)方面的法規(guī),目前我國(guó)這個(gè)方面的法規(guī)正在不斷推出,如:①國(guó)家《地質(zhì)災(zāi)害防治條例》②三峽工程庫(kù)區(qū)城、鎮(zhèn)建設(shè)中的巖土工程實(shí)施要點(diǎn)。

1998年宣布的國(guó)土資源大調(diào)查中包括區(qū)域環(huán)境地質(zhì)調(diào)查。(3)人們素質(zhì)的提高,對(duì)滑坡預(yù)防認(rèn)識(shí)的加強(qiáng)。(4)建立群策群防機(jī)構(gòu),對(duì)滑坡易發(fā)地段加強(qiáng)監(jiān)測(cè)防治工作。(5)加強(qiáng)環(huán)境保護(hù),減輕人為因素對(duì)地質(zhì)環(huán)境的破壞作用。例如:植樹造林、加強(qiáng)水土保持。同相關(guān)部門緊密結(jié)合,加強(qiáng)對(duì)啟動(dòng)降雨程度的預(yù)報(bào)工作。2)繞避措施規(guī)劃期間如遇有重大崩滑災(zāi)害,或可能因工程活動(dòng)誘發(fā)重大災(zāi)害,可考慮變更原規(guī)劃設(shè)計(jì)。如:改線,以橋、隧形式通過(guò)等。樹旗隧道線路變更示意圖3)防護(hù)措施防護(hù)工程包括防水、治水、危石攔截、危石清除、變形監(jiān)測(cè)監(jiān)護(hù)、工程施工工藝改進(jìn)(如控制爆破、合理開挖等)(1)防水治水措施例如修建截水溝、排水管道、地表排水系統(tǒng)。疏干滑體內(nèi)地下水、減小地表水向滑體滲入。(2)危石攔截二、滑坡整治

(一)基本規(guī)定滑坡防治工程設(shè)計(jì),可劃分為如下三個(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。

可行性方案設(shè)計(jì)

初步設(shè)計(jì)

施工圖設(shè)計(jì)

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)中的非常重要的特殊內(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)的相適應(yīng),并為正常治理提供基礎(chǔ)。

可行性方案設(shè)計(jì)

是重要階段。根據(jù)任務(wù)書要求,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。必須在已審定的工程地質(zhì)勘察報(bào)告的基礎(chǔ)上編制,并依據(jù)有關(guān)文件進(jìn)行

方案選定,應(yīng)在遵循防治工程目標(biāo)和原則的基礎(chǔ)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。、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。

論證工程實(shí)施的可行性,闡明在現(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)行對(duì)比。根據(jù)工程地質(zhì)勘察報(bào)告,選定有關(guān)的巖土物理力學(xué)參數(shù),并結(jié)合防治工程要求,建立和完善地質(zhì)模型。

應(yīng)根據(jù)滑坡防治工程的級(jí)別,選定設(shè)計(jì)安全系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)及有關(guān)工況,并結(jié)合擬布置的工程位置,專門對(duì)滑坡推力進(jìn)行計(jì)算。

方案的比較,均必須達(dá)到論證深度要求,具備技術(shù)經(jīng)濟(jì)可比性。應(yīng)根據(jù)所在地域,明確氣溫、降雨、地震、附加荷載等基本設(shè)計(jì)參數(shù),確定工況及其組合特征;根據(jù)任務(wù)書要求.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)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)境效益應(yīng)對(duì)滑坡?!瘜?duì)于一級(jí)滑坡防治工程,應(yīng)專門編制監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì),內(nèi)容包括施工安全監(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。

施工組織是滑坡防治工程可行性方案設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容,安排合理的施工程序和工程實(shí)施順序,井確定切實(shí)可行的工期。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。

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Al、Ao或更大幅面。滑坡防治工程可行性方案設(shè)計(jì)和計(jì)算結(jié)果可以計(jì)算書的形式單獨(dú)提交。應(yīng)詳細(xì)說(shuō)明設(shè)計(jì)的計(jì)算公式必須詳細(xì)說(shuō)明估算編制的辦法、費(fèi)率標(biāo)準(zhǔn)、實(shí)際工程量及定額依據(jù)等,也可以估算書的形式單獨(dú)提交。

初步設(shè)計(jì)必須在巳審定的防治工程可行性方案設(shè)計(jì)基礎(chǔ)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)。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。

提交設(shè)計(jì)附圖冊(cè),平面布置圖等一般A3或更大幅面。祥細(xì)說(shuō)明計(jì)箅情況。詳細(xì)說(shuō)明概算的編制情況,包括費(fèi)率、工程量、定額等。

施工圖設(shè)計(jì)

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。

詳細(xì)說(shuō)明設(shè)計(jì)的基本思路、施工條件、施工方法、施工機(jī)械、施工順序、進(jìn)度計(jì)劃、施工管理和施工監(jiān)理等。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A3或更大幅面。詳細(xì)說(shuō)明預(yù)算的編制辦法、費(fèi)率標(biāo)準(zhǔn)、實(shí)際工程量及定額依據(jù)等,宜以預(yù)算書的形式單獨(dú)提交。防治工程分級(jí)級(jí)別IIIIII危害對(duì)象縣級(jí)和縣級(jí)以上遷建城市。主要遷建集鎮(zhèn)?;虼笮凸さV企業(yè)、重要橋梁、國(guó)家專項(xiàng)設(shè)施一般遷建集鎮(zhèn)。縣級(jí)或中型工礦企業(yè),省級(jí)及一般專項(xiàng)設(shè)施受災(zāi)程度危害人數(shù)人>1001000~500<500直接經(jīng)濟(jì)損失(萬(wàn)元/a)>10001000~500<500施工難度>1000010000~5000<5000施工難度復(fù)雜一級(jí)簡(jiǎn)單工程投資/萬(wàn)元>10001000~500<500(二)專門的工程地質(zhì)勘察及必需資料

滑坡勘察可采用主—輔剖面法進(jìn)行,沿滑坡主滑方向根據(jù)滑坡復(fù)雜程度和工程重要性,確定一至數(shù)條主剖面,并布置輔助剖面。采用地面測(cè)繪與鉆探、井探、槽探等方法結(jié)合進(jìn)行;必要時(shí)可采用硐探和地球物理方法。須重點(diǎn)查明滑坡體、滑帶和滑床的結(jié)構(gòu)特征,特別應(yīng)了解滑帶的基本性狀和物理力學(xué)特征。滑坡區(qū)及鄰區(qū)工程地質(zhì)調(diào)查與測(cè)繪,采用的比例尺為1:200—1:2000,須提供滑坡工程地質(zhì)平面圖、沿主滑方向的主剖面及相關(guān)剖面圖及橫斷面圖等。在進(jìn)行滑坡勘察中,應(yīng)因地制宜進(jìn)行相應(yīng)的滑坡地面變形位移、地下水動(dòng)態(tài)等監(jiān)測(cè),為防治工程設(shè)計(jì)、施工和效果評(píng)估提供充分依據(jù)。

進(jìn)行相應(yīng)的巖土物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn),提供滑體天然容重、飽和容重、滑帶土的峰值和殘余抗剪強(qiáng)度、滑床地基承載參數(shù)、地下水位以及孔隙水壓力等參數(shù),并結(jié)合反演法和類比法,提出合理的設(shè)計(jì)參數(shù)。根據(jù)滑坡區(qū)的地貌形態(tài)、地表裂縫、建筑物和樹木變形、地下水動(dòng)態(tài)、人工擾動(dòng)等特征,結(jié)合地表變形和深部位移監(jiān)測(cè)結(jié)果,對(duì)滑坡體穩(wěn)定現(xiàn)狀和可能的變化進(jìn)行科學(xué)評(píng)價(jià)。作出滑坡防治工程的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益評(píng)估。在施工過(guò)程中,應(yīng)實(shí)時(shí)對(duì)滑坡進(jìn)行跟蹤測(cè)繪編錄,檢驗(yàn)、補(bǔ)充及更正勘察結(jié)論,并在滑坡防治工程的前期勘察期間,應(yīng)收集大氣降雨、庫(kù)水位動(dòng)態(tài)及附進(jìn)行反饋設(shè)計(jì)。收集降雨、荷載等數(shù)據(jù),科學(xué)合理地進(jìn)行滑坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)。經(jīng)審定后的滑坡工程地質(zhì)勘察報(bào)告是滑坡防治工程設(shè)計(jì)的依據(jù)。

排水工程設(shè)計(jì),應(yīng)在滑坡防治總體方案基礎(chǔ)上,結(jié)合工程地質(zhì)條件及降雨條件,制定地表排水、地下排水或二者相結(jié)合的方案。

設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)根據(jù)防護(hù)對(duì)象等級(jí)所確定的防洪標(biāo)準(zhǔn)予以確定,并依此確定排水工程建筑物的級(jí)別、安全超高及安全系數(shù)。當(dāng)滑坡體上存在地表水體,且必須保留時(shí),應(yīng)進(jìn)行防滲處理,并與擬建排水系統(tǒng)相接。當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件和水文條件復(fù)雜時(shí),排水工程對(duì)于滑坡穩(wěn)定系數(shù)的提高值作為設(shè)計(jì)依據(jù),也可作為安全儲(chǔ)備加以考慮。(三)治理工程及設(shè)計(jì)

1、排水工程1)地表排水工程:

⑴滑體外截水工程按山坡匯水面積、降雨量尤其是暴雨量進(jìn)行設(shè)計(jì)。截水排水溝應(yīng)設(shè)置在滑坡體或老滑坡后緣,遠(yuǎn)離裂縫5m以外的穩(wěn)定斜坡面上。依地形而定,平面上多呈“人”字形展布。若匯水面積大、流量大可設(shè)幾條,間距50米左右。⑵滑體內(nèi)地表水排水工程首先應(yīng)充分利用滑坡范圍內(nèi)的自然溝谷作為排除地表水的渠道,滑體內(nèi)地表排水工程是呈樹枝狀布置的排水系統(tǒng),主溝方向與滑坡體移動(dòng)方向一致,支溝方向與滑坡體移動(dòng)方向應(yīng)斜交成300~450,水溝的結(jié)構(gòu)及斷面形狀與坡面截水溝相似,支溝間隔30—50米設(shè)一條。盡可能減少滑坡地表水的下滲,應(yīng)對(duì)滑體內(nèi)的自然坡面進(jìn)行整平夯實(shí)?;路秶闹矘?、鋪草等綠化工作也是配合地表排水的有效措施。應(yīng)根據(jù)滑坡的規(guī)模、范圍及其重要程度,準(zhǔn)確、合理地選定設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),即選定某一降雨頻率作為計(jì)算流量的標(biāo)準(zhǔn)(一般采用25年一遇暴雨的流量)。將大于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)或在非常情況下使工程仍能發(fā)揮其原有作用的安全標(biāo)準(zhǔn),作為校核標(biāo)準(zhǔn)。

排水溝斷面形狀可為矩形、梯形、復(fù)合形及U形等。梯形、矩形斷面易于施工,維修清理方便.并有較大的水力半徑和輸移力,在滑坡防治排水工程設(shè)計(jì)應(yīng)優(yōu)先考慮。

外圍截水排水溝溝底比降無(wú)特殊要求,以能順利排除攔的地表水為原則。有明顯開裂變形的坡體,應(yīng)及時(shí)用粘土或水泥漿填實(shí)裂縫坑、洼地,使降雨能迅速沿排水溝匯集、排走?;麦w上若有水田,應(yīng)改為旱地耕作。若分布有可能影響滑坡的積水的池、塘、庫(kù)時(shí),其底和周邊均須實(shí)施防滲工程。排水溝進(jìn)出口平面布置,宜采用喇叭口或八字形導(dǎo)流翼墻,長(zhǎng)度可取設(shè)計(jì)水深的3-4倍。當(dāng)排水溝斷面變化時(shí),應(yīng)采用漸變段銜接,其長(zhǎng)度可取水面寬度之差的5-20倍。排水溝的安全超高,不宜小于o.4m,最小不小于o.3m;對(duì)彎曲段凹岸,應(yīng)考慮水位壅高的影響。

排水溝彎曲段的彎曲半徑,不得小于最小容許半徑及溝底寬度的5倍。

排水溝的縱坡一般不小于2%,應(yīng)根據(jù)溝線、地形、地質(zhì)以及與山洪溝連接條件等因素確定。

跌水和陡坡進(jìn)出口段,應(yīng)設(shè)導(dǎo)流翼墻,與上、下游溝渠護(hù)壁連接。梯形斷面溝道,多做成漸變收縮扭曲面;矩形斷面溝道,多做成“八”宇墻形式。

陡坡和緩坡連接剖面曲線,應(yīng)根據(jù)水力學(xué)計(jì)算確定。跌水和陡坡段下游,應(yīng)采用消能和防沖措施。·

宜用漿砌片石或塊石砌成;地質(zhì)條件較差,如坡體松軟段,可用毛石混凝土或素混凝土修建。陡坡和緩坡段溝底及邊墻,應(yīng)設(shè)伸縮縫,。伸縮縫處的溝底,應(yīng)設(shè)齒前墻,伸縮縫內(nèi)應(yīng)設(shè)止水或反濾盲溝或同時(shí)采用。

(1)排水盲溝按其作用的不同可分為支撐盲溝、截水盲溝和邊坡滲溝。支撐盲溝是以支撐山體滑動(dòng)為其主要作用,同時(shí)可疏干滑坡體地下水的排水工程。

深度為2m至十?dāng)?shù)米,寬采用2~4m,順滑坡移動(dòng)方向修筑。縱、橫斷面結(jié)構(gòu)如下圖。支撐盲溝的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以堆砌堅(jiān)硬片石為好,它具有很好的透水性和支撐作用。支撐盲溝的外圍要設(shè)置反濾層,以防止地下水?dāng)y帶的泥砂逐步淤積在盲溝內(nèi)。2)地下排水工程⑵排水盲洞(泄水隧洞)

地下水埋藏較深時(shí),將要考慮采用排水盲洞來(lái)排出攔截地下水。一般在盲溝深度大于10m時(shí),就應(yīng)與盲洞排水工程進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較,深達(dá)15~20m的盲溝是極少見的,且施工安全與盲溝處理均較困難,經(jīng)濟(jì)造價(jià)也太高,此時(shí)用排水盲洞攔截疏導(dǎo)深層地下水是較為適用的滑坡治理工程。

盲洞形同縮小的隧道,但它又與隧道不完全相同,它容許水從上半部泄水孔中流入,集中于溝槽中排出。上半部起集水和疏干作用,下部溝槽起排水作用。拱形盲溝斷面

盲洞的形狀和結(jié)構(gòu)主要隨地層壓力及巖性特征的變化而異,襯砌的結(jié)構(gòu)及細(xì)部尺寸應(yīng)依巖土工程特性及隧道設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)。⑶排水鉆孔

排水鉆孔是一種有效的治理滑坡排水工程,它一般都是以鉆孔(井)群形式出現(xiàn)的。排水鉆孔(井)群的形式多樣,有用泵抽水或本身排水的垂直孔群,還有地下水平或地下垂直鉆孔群等。垂直鉆孔(井)群排水設(shè)計(jì)必須在查明滑坡水文地質(zhì)條件,獲得有關(guān)設(shè)計(jì)的水文地質(zhì)參數(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行計(jì)算。垂直鉆孔群平面布置的排間距、孔間距、排水鉆孔的孔徑、孔數(shù)估算、排水孔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等按有關(guān)規(guī)范進(jìn)行。2、削坡減重或坡腳加載治理工程

削坡或坡腳加載工程,實(shí)際上是一種降低滑坡驅(qū)動(dòng)力或增加其有效抗滑力的直接工程措施。削坡減重工程設(shè)計(jì)時(shí),重點(diǎn)是減重。削坡減重要在滑坡穩(wěn)定性分析基礎(chǔ)上,正確確定削坡位置、削坡減重方量,以達(dá)到治理滑坡的目的?;轮卫淼南髌聹p重和坡腳的加載反壓是經(jīng)常聯(lián)合使用的,削坡減重及坡腳加載反壓工程,不需砌石或別的圬工,設(shè)計(jì)施工簡(jiǎn)單,通常又比較經(jīng)濟(jì)實(shí)用,所以在滑坡治理時(shí)應(yīng)優(yōu)先考慮能否使用這種工程措施。刷方減載設(shè)計(jì)一般包括滑坡后緣減載、表層滑體或潛在滑移體的清除、削坡降低坡度以及設(shè)置馬道等。刷方減載對(duì)于滑坡穩(wěn)定系數(shù)的提高值可以作為設(shè)計(jì)依據(jù)。當(dāng)堆積體或土質(zhì)邊坡高度超過(guò)l0m時(shí),須設(shè)馬道放坡。刷方減載后形成的邊坡高度大于8m時(shí),必須采用分段開挖,邊開挖邊護(hù)坡,護(hù)坡之后才允許開挖至下一個(gè)工作平臺(tái),嚴(yán)禁一次開挖到底。采用爆破方法對(duì)后緣滑體或危巖體進(jìn)行刷方減載,應(yīng)盡量減少對(duì)巖土體穩(wěn)定性的影響。對(duì)于實(shí)施削坡處理后的坡面應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的護(hù)坡處理。回填壓腳工程采用土石等材料堆填滑坡體抗滑段,以增加滑坡抗滑能力,提高其穩(wěn)定性?;靥铙w應(yīng)經(jīng)過(guò)專門設(shè)計(jì),其對(duì)于滑坡穩(wěn)定系數(shù)的提高值可作為工程設(shè)計(jì)依據(jù)。

3、擋土結(jié)構(gòu)工程

擋土結(jié)構(gòu)工程是整治滑坡經(jīng)常采用的有效措施之一,對(duì)滑坡破壞小,穩(wěn)定滑坡收效較快??够瑩跬两Y(jié)構(gòu)工程在滑坡治理的早期,多集中在擋土墻結(jié)構(gòu)方面,但后來(lái)發(fā)展到更廣闊的范圍,如抗滑樁(墩)、預(yù)應(yīng)力錨桿(索)、加筋土結(jié)構(gòu)等。1)抗滑擋土墻

重力擋墻適用于移民遷建區(qū)的居民區(qū)、工業(yè)和廠礦區(qū)以及航運(yùn)、道路建設(shè)涉及的規(guī)模小、厚度薄的滑坡阻滑治理工程。重力式擋抗滑墻應(yīng)與排水、減載、護(hù)坡等其它工程措施相配合使用。擋土墻一般由墻身、基礎(chǔ)、排水設(shè)施和伸縮縫等部分組成。(1)抗滑擋土墻結(jié)構(gòu)擋土墻墻高土質(zhì)邊坡高度不宜大于8m,巖質(zhì)邊坡高度不宜大于10m,滑動(dòng)推力不宜大于150KN/m,否則應(yīng)采用特殊形式擋土墻,或每隔4~5m設(shè)置厚度不小于0.5m、配比適量構(gòu)造鋼筋的混凝土構(gòu)造層。由于滑坡的推力大和作用點(diǎn)較高,因此重力式抗滑擋土墻具有胸坡緩、外形矮而胖的特點(diǎn)。右圖是我國(guó)鐵路系統(tǒng)在治理滑坡實(shí)踐中已用過(guò)的一些形式。檔土墻墻形的選擇宜根據(jù)滑坡穩(wěn)定狀態(tài)、施工條件、土地利用和經(jīng)濟(jì)性等因素確定。對(duì)巖質(zhì)邊坡和挖方形成的土質(zhì)邊坡宜采用仰斜式,高度較大的土質(zhì)邊坡宜采用衡重式或仰斜式。在地形地質(zhì)條件允許情況下,宜采用仰斜式檔土墻;施工期間滑坡穩(wěn)定性較好且土地價(jià)值低,宜采用直立式;施工期間滑坡穩(wěn)定性較好且土地價(jià)值高,宜采用俯斜式??筛鶕?jù)地質(zhì)條件采用特殊形式檔土墻,如減壓平臺(tái)檔土墻、錨定板檔土墻及加筋土檔土墻等。

(2)作用于抗滑擋墻的荷載組合

作用在擋土墻上的荷載力系及其組合,視擋土墻型式不同分別考慮。

1、基本荷載:土壓力、滑坡推力,墻背承受由填料自重產(chǎn)生的側(cè)壓力、墻身自重的重力、墻頂上的有效荷載、基底法向反力、摩擦力及常水位時(shí)靜水壓力和浮力;

2、附加荷載:庫(kù)、江水位降落時(shí)的水壓力和波浪壓力等;

3、特殊荷載:地震力及臨時(shí)荷載。

A擋土墻所受壓力可采用滑坡推力公式和土壓力公式計(jì)算,取其大值;B作用在墻背上的主動(dòng)土壓力,可按庫(kù)侖理論計(jì)算公式;C擋土墻前部的被動(dòng)土壓力,一般不予考慮,但當(dāng)基礎(chǔ)埋置較深,且地層穩(wěn)定,不受水流沖刷和擾動(dòng)破壞時(shí),可采用1/3~1/2被動(dòng)土壓力值或靜止土壓力,被動(dòng)土壓力可按庫(kù)侖理論計(jì)計(jì)算公式;作用于抗滑擋墻的土壓力抗滑擋墻與一般擋土墻區(qū)別主要是所受土壓力的大小、方向、分布和作用點(diǎn)不同?;?lián)鯄λ芡翂毫t主要是滑坡推力,抗滑擋墻上土壓力計(jì)算依滑坡推力計(jì)算理論進(jìn)行,土壓力大小為擋墻位置滑坡的剩余推力大?。豢够瑩鯄ι贤翂毫Ψ较蚋鶕?jù)滑坡結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),假定其與墻后較長(zhǎng)一段滑面(帶)平行。

(3)擋土墻設(shè)計(jì)及構(gòu)造

根據(jù)滑坡地形、地質(zhì)條件,綜合考慮確定擋墻平面布置及擋墻安全高度、擋墻類型及截面尺寸;

墻基底應(yīng)力應(yīng)滿足基礎(chǔ)底面平均壓力設(shè)計(jì)值,小于等于地基承載力;

擋墻強(qiáng)度計(jì)算必須保證正應(yīng)力強(qiáng)度小于等于墻體設(shè)計(jì)抗壓、抗拉強(qiáng)度,剪應(yīng)力強(qiáng)度小于等于墻體抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,偏心距小于等于1/6計(jì)算截面的截面寬度。抗滑擋墻的布置不僅影響工程效果和造價(jià),而且確定施工的難易。它與滑坡范圍、推力大小、滑動(dòng)面位置形狀、滑坡危害程度及基礎(chǔ)情況有關(guān)。擋墻設(shè)置于滑坡前緣為宜,滑坡特點(diǎn)不同,會(huì)依滑坡具體情況而將抗滑擋墻設(shè)置在不同位置。當(dāng)滑體長(zhǎng)度大而厚度小,總推力過(guò)大,坡腳擋墻難以實(shí)施時(shí),可分級(jí)設(shè)置抗滑擋墻(如圖)。

重力式抗滑擋土墻墻身材料可采用石砌體、片石混凝土或混凝土。

抗滑擋墻墻高必須驗(yàn)算確定。

基礎(chǔ)埋入完整穩(wěn)定巖層中不小于0.5m,埋入穩(wěn)定土層中不少于2m。滑面以下不小于1~2m。

墻基底橫向常采用逆坡。

抗滑擋墻截面積在確定了滑坡推力、墻前被動(dòng)土壓力、抗滑安全系數(shù)及各種土工特性指標(biāo)參數(shù)后可計(jì)算確定,進(jìn)而可依已定安全擋墻高度去確定擋墻截面具體尺寸。

排水(1)泄水孔

為排出墻后積水,須設(shè)置泄水孔。根據(jù)水量大小,泄水孔孔眼尺寸宜為50mm×lOOmm、lOOmm×100mm、lOOmm×l50mm方孔,或ф50~ф200圓孔??籽坶g距2~3m,傾角不小于5%。上下左右交錯(cuò)設(shè)置,最下一排泄水孔的出水口應(yīng)高出地面≥200mm;

(2)在擋土墻背側(cè)應(yīng)設(shè)置200~400mm的反濾層,孔洞附近lm范圍內(nèi)應(yīng)加厚至400~600mm?;靥钔翞樯靶酝?xí)r,擋土墻背側(cè)最下一排泄水孔下側(cè)應(yīng)設(shè)傾向坡外,厚度不小于300mm的防水層。

伸縮縫及沉降縫擋墻伸縮縫每5—20m設(shè)置一道,縫寬20—30mm,縫中填瀝青麻筋、瀝青木板或其他有彈性的防水材料,沿內(nèi)、外、頂三方填塞.填塞深度不應(yīng)小于150mm。伸縮縫間距,對(duì)條石、塊石擋土墻應(yīng)采用20~25m,對(duì)素混凝土擋土墻應(yīng)采用10~15m。在地基巖土性質(zhì)變化和擋土墻高度變化較大處應(yīng)設(shè)沉降縫。、在擋土墻拐角處,應(yīng)適當(dāng)加強(qiáng)構(gòu)造措施。墻后填土

(1)墻后填料應(yīng)選透水性較強(qiáng)的填料,當(dāng)采用粘土作為填料時(shí),宜摻入適量的石塊且夯實(shí),密實(shí)度不小于85%。(2)不應(yīng)采用淤泥、耕植土、膨脹性粘土等軟弱有害的巖土體作為填料。

(3)擋土墻后回填表面設(shè)置為傾坡外的緩坡,坡度取1∶20~1∶30,或墻頂內(nèi)側(cè)設(shè)置排水溝,可通過(guò)擋土墻頂引出,但注意墻前坡體沖刷。

(4)墻體穩(wěn)定性驗(yàn)算

重力式擋墻設(shè)計(jì)時(shí),除應(yīng)計(jì)算擋墻的抗壓、抗彎、抗剪及局部抗壓承載力等滿足現(xiàn)行相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的要求,尚應(yīng)進(jìn)行抗滑移穩(wěn)定性驗(yàn)算、抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算。地基軟弱時(shí),還應(yīng)進(jìn)行地基穩(wěn)定性驗(yàn)算。

重力式擋墻的抗滑移穩(wěn)定性應(yīng)按下式驗(yàn)算:

式中

——擋墻每延米自重

(kN/m);

——每延米主動(dòng)巖土壓力合力(kN/m);

——擋墻基底傾角(°);

——擋墻墻背傾角(°);

——巖土對(duì)擋墻墻背摩擦角(°),可按規(guī)范表選用;——巖土對(duì)擋墻基底的摩擦系數(shù),宜由實(shí)驗(yàn)確定,也可按規(guī)范表選用。重力式擋墻的抗傾覆穩(wěn)定性應(yīng)按下式驗(yàn)算:

基底應(yīng)力驗(yàn)算為了保證擋土墻的基底應(yīng)力不超過(guò)地基的容許承載力,應(yīng)進(jìn)行基底應(yīng)力驗(yàn)算截面強(qiáng)度驗(yàn)算為了使擋土墻墻型結(jié)構(gòu)合理和避免發(fā)生顯著的不均勻沉陷,還應(yīng)控制作用于擋土墻基底的合力偏心壓縮承載力偏心壓縮承載力驗(yàn)算受剪承載力驗(yàn)算A—截面積(m2)擋土墻工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全系數(shù):基本荷載情況下,抗滑穩(wěn)定性Kc≥1.3;抗傾覆穩(wěn)定性Ks≥1.5;特殊荷載情況下,抗滑穩(wěn)定性Kc≥1.2;抗傾覆穩(wěn)定性Ks≥1.3。2)抗滑樁

抗滑樁是一種抗滑支擋結(jié)構(gòu)工程,它是滑坡整治的主要技術(shù)措施。因而它在滑坡治理中已發(fā)揮極大的作用,且發(fā)展?jié)摿O大,得到廣泛采用??够瑯冻浞职l(fā)揮抗滑結(jié)構(gòu)物的材料強(qiáng)度。與抗滑擋墻相比,具有圬工量少、施工擾動(dòng)破壞小、安全可靠、方便,設(shè)備簡(jiǎn)單,布置靈活便利,適應(yīng)性強(qiáng)。

可以單獨(dú)使用,也能與其它建筑物配合使用。對(duì)滑坡擾動(dòng)小。利于整治在活動(dòng)中的滑坡,利于搶修工程。

抗滑能力大,一根樁可承受數(shù)千千牛至上萬(wàn)前牛滑坡推力,抗滑效果顯著等優(yōu)點(diǎn),能夠克服抗滑擋土墻難以克服的困難。通過(guò)開挖樁孔,能夠直接校核地質(zhì)情況,進(jìn)而可以檢驗(yàn)和修改原來(lái)的設(shè)計(jì),使之更切合實(shí)際,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,易于補(bǔ)救施工方式打入樁鉆孔樁挖孔樁截面形態(tài)圓形樁管形樁矩形樁材料木樁鋼樁鋼混樁剛度剛性樁彈性樁結(jié)構(gòu)形式排式單樁承臺(tái)樁排架樁尺寸常規(guī)樁微型樁……抗滑樁類型(1)抗滑樁受力特點(diǎn)

滑坡推力sss分布形式:

對(duì)于液性指數(shù)小,剛度較大和較密實(shí)的滑坡體,從頂層至底層的滑動(dòng)速度常大體一致,假定滑面上樁背的滑坡推力分布圖形呈矩形,目前多按矩形考慮,規(guī)范也這么規(guī)定,這是比較安全的。

方向平行于樁以上一段滑面。地基反力樁前位置反力根據(jù)設(shè)樁的位置及樁前滑坡體的穩(wěn)定情況,抗滑樁可分為懸臂式和全埋式兩種。當(dāng)樁前滑坡體不能保持穩(wěn)定可能滑走的情況下,抗滑樁應(yīng)按懸臂式樁考慮;當(dāng)樁前滑坡體能保持穩(wěn)定,抗滑樁將按全埋式樁考慮,此時(shí)視情況考慮樁前剩余抗滑力(矩形分布)或被動(dòng)土壓力(三角形分布),一般就小不就大。

依據(jù)樁基理論設(shè)計(jì)抗滑樁時(shí),采用地基系數(shù)法原理,樁受力變位對(duì)地基土產(chǎn)生作用力p,引起土壓縮變形x,p=kx,K稱為巖土體的彈性抗力系數(shù)(k),或簡(jiǎn)稱為地基系數(shù),分側(cè)向地基系數(shù)和豎向地基系數(shù)。即,k等于樁側(cè)地基巖土體承受樁的側(cè)壓力(應(yīng)力)與樁在該位置處產(chǎn)生的側(cè)向位移的比值,其物理意義是:?jiǎn)挝煌馏w或巖體在彈性變形限度內(nèi),產(chǎn)生單位面積壓縮變形時(shí)所需施加的力。

m—地基系數(shù)隨深度變化的比例系數(shù)(kN/m4);一般采用實(shí)測(cè),也可參考經(jīng)驗(yàn)值。

n—隨巖土類別變化的常數(shù);x—嵌固段距滑帶深度(m);x?!c巖土類別有關(guān)的常數(shù)(m)。①K法。地基系數(shù)為常數(shù)m,即n=0?;矠檩^完整的巖質(zhì)和硬粘土層。②M

法。地基系數(shù)隨深度呈線性增加,即n=1。一般地,簡(jiǎn)化為x0=0,k=mx

?;矠橛菜堋雸?jiān)硬的砂粘土、碎石土或風(fēng)化破碎成土狀的軟質(zhì)巖層。③C法。當(dāng)時(shí),K值隨深度為外凸的拋物線變化,我國(guó)公路部門用試樁的實(shí)測(cè)資料,反算求得值在0.5、0.6之間,建議采用0.5。通常按這種規(guī)律變化的計(jì)算方法,稱為“C”法滑動(dòng)面以下嵌固部分反力(2)抗滑樁結(jié)構(gòu)形式

抗滑樁結(jié)構(gòu)形式的選擇取決于滑坡規(guī)模的大小、滑坡深度、滑坡推力大小、設(shè)樁位置以及施工條件等因素??够瑯督孛娴倪x擇主要考慮兩方面:一是受力要求;二是施工方便。人工挖孔抗滑樁當(dāng)推力方向明確時(shí),一般采用矩形斷面,;使用機(jī)械成樁或推力方向不明確是,可用圓形截面??够瑯兜慕孛骈L(zhǎng)邊方向按平行于滑動(dòng)方向設(shè)置,以增強(qiáng)抗彎剛度。(3)

抗滑樁平面布置滑坡上部和中部不宜設(shè)樁,一般設(shè)在平緩抗滑地段或特殊需要設(shè)樁的位置,原則上布置一排,必要時(shí)布置幾排,分級(jí)穩(wěn)定。注意超頂滑出。

垂直滑坡主軸方向的樁間距的確定,多為2—5倍樁徑,小直徑樁2—3倍樁徑。

(4)抗滑樁截面大小及長(zhǎng)度的確定。截面寬度:抗滑樁截面尺寸大小根據(jù)滑坡推力大小,樁間距及地基容許抗力決定。矩形斷面,一般截面寬1.5~2.5m,截面長(zhǎng)2.0~3.5m;

長(zhǎng)度:由兩部分組成,即滑動(dòng)面以下的嵌固長(zhǎng)度和滑動(dòng)面以上直接承受滑坡推力的非嵌固長(zhǎng)度。

嵌固長(zhǎng)度與滑床地層強(qiáng)度、滑坡推力大小、抗滑樁間距、截面和剛度有關(guān),也與是否考慮樁前滑體抗力有關(guān)。嵌固段過(guò)短,穩(wěn)定性差,嵌固段過(guò)長(zhǎng),施工困難,且不經(jīng)濟(jì)。為此,通常調(diào)整樁截面和樁間距及非錨固段長(zhǎng)度來(lái)達(dá)到減小錨固長(zhǎng)度的目的。

(5)抗滑樁內(nèi)力計(jì)算(略)(6)抗滑樁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)樁身混凝土強(qiáng)度:宜采用C20、C25和C30。

矩形鋼筋混凝土抗滑樁:

縱向受拉鋼筋的配置根據(jù)彎矩圖確定。應(yīng)進(jìn)行斜截面抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算,以確定箍筋的配置。應(yīng)進(jìn)行矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算。應(yīng)進(jìn)行矩形截面受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算。3)錨索(桿)工程

預(yù)應(yīng)力錨索,預(yù)應(yīng)力錨索是對(duì)滑坡體主動(dòng)抗滑的一種技術(shù)。通過(guò)預(yù)應(yīng)力的施加強(qiáng)滑帶的法向應(yīng)力和減少滑體下滑力,有效地增強(qiáng)滑坡體的穩(wěn)定性。

一般規(guī)定:錨索設(shè)置必須保證達(dá)到所設(shè)計(jì)的鎖定錨固力要求,避免由于鋼拉線松弛而被滑坡體剪斷;

錨索長(zhǎng)度一般不超過(guò)50m。單束錨索設(shè)計(jì)噸位宜為500kN~2500kN級(jí),不超3000kN級(jí)。、

堆積層或土質(zhì)滑坡,預(yù)應(yīng)力錨索應(yīng)與鋼筋砼梁、格構(gòu)或抗滑樁組合作用。錨索設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)進(jìn)行拉拔試驗(yàn)。

預(yù)應(yīng)力錨索應(yīng)采用高強(qiáng)度低松弛鋼絞線制作,錨索的鋼材可采用12.7mm或15.2mm的鋼絞線。每孔錨索可由單束或多束鋼絞線組成。鋼絞線必須符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線》(GB5224)的規(guī)定預(yù)應(yīng)力錨索所用錨具應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行《預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具和連接器應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》(JGJ-85)的規(guī)定。錨索必須做好防銹、防腐處理。錨固段錨索只需清污除銹,自由段錨索還需涂防腐劑、外套22mm聚乙烯塑料套管隔離防護(hù),張拉段錨索也需涂防腐劑。鉆孔根據(jù)需要可采用水鉆或干鉆,當(dāng)水鉆可能影響滑坡(邊坡)穩(wěn)定時(shí),則必須采用干鉆。錨孔應(yīng)用清水洗凈,嚴(yán)格執(zhí)行灌漿施工工藝要求,當(dāng)用水沖洗影響錨索的抗拔能力時(shí),可用高壓風(fēng)吹凈。錨索孔注漿材料宜采用水泥漿或水泥砂漿,一般采用M3.5水泥砂漿。注漿采用孔底注漿法,注漿壓力不宜小于0.6~0.8MPa,砂漿灌注必須飽滿密實(shí),第一次注漿完畢,水泥砂漿凝固收縮后,孔口應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)漿。

預(yù)應(yīng)力錨索設(shè)計(jì):

計(jì)算錨固力前,應(yīng)對(duì)未施加預(yù)應(yīng)力的滑坡穩(wěn)定性進(jìn)行計(jì)算,作為設(shè)計(jì)的依據(jù)。錨索的錨固力:極限錨固力,通常由破壞性拉拔試驗(yàn)確定。極限拉拔力指錨索沿握裹砂漿或砂漿固結(jié)體沿孔壁滑移破壞的臨界拉拔力;容許錨固力,指極限錨固力除以適當(dāng)?shù)陌踩禂?shù)(通常為2.0~2.5),它將為設(shè)計(jì)錨固力提供依據(jù),通常容許錨固力為設(shè)計(jì)錨固1.2~1.5倍;設(shè)計(jì)錨固力,可根據(jù)滑坡體推力和安全系數(shù)確定。

預(yù)應(yīng)力錨索將根據(jù)滑坡體結(jié)構(gòu)和變形狀況確定鎖定值。即:

(1)當(dāng)滑坡體結(jié)構(gòu)完整性較好時(shí),鎖定錨固力可達(dá)設(shè)計(jì)錨固力的100%(2)當(dāng)滑坡體蠕滑明顯,預(yù)應(yīng)力錨索與抗滑樁相結(jié)合時(shí),鎖定錨固力應(yīng)為設(shè)計(jì)錨固力的50%‘~80%預(yù)應(yīng)力錨索設(shè)計(jì)錨固力的確定,兩種情況:況進(jìn)行,水灰比按0.38~0.45調(diào)配。

錨索自由段長(zhǎng)度受穩(wěn)定地層界面控制,在設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮自由段伸入滑動(dòng)面或潛在滑動(dòng)面的長(zhǎng)度不小于1m,自由段長(zhǎng)度不得小于3~5m。

張拉段長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)張拉機(jī)具決定,錨索外露部分長(zhǎng)度宜為1.5m左右。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100~150mm

最優(yōu)錨固角預(yù)應(yīng)力錨索傾角主要由施工條件確定??筛鶕?jù)兩種方法綜合考慮其最優(yōu)傾角:

1)理論公式理論分析表明,錨索傾角滿足下式時(shí)是最經(jīng)濟(jì)的:式中:θ——錨索傾角(°);α——滑面傾角(°);Φ——滑面內(nèi)摩擦角(°)。

2)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)對(duì)于自由注漿錨索,錨固

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