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三峡库区三期地质灾害防治工程施工组织设计1 总 则1.1 为了使三峡库区地质灾害防治工程设计规范化,做到安全适用、经济合理、技术先进,确保工程质量、提高工程效益,达到减灾防灾目的,特制定三峡库区三期地质灾害防治工程设计技术要求(以下简称“设计技术要求”)。1.2 三峡库区地质灾害防治工程设计要认真贯彻“以人为本,预防为主,合理避让,重点治理”的指导思想。1.3 本“设计技术要求”适用于三峡库区三期崩塌(危岩体)、滑坡、塌岸的防治工程设计。对特大型的崩塌滑坡除参照本要求外,应结合具体条件和环境进行专门研究。1.4 地质灾害防治工程设计,必须认真进行调查研究、勘察和试验工作,以便取得水文、气象、地形、地质、建筑材料、移民状况和灾害经济损失等项基本资料和数据。1.5 按国家基建程序,在防治工程规划的基础上,分可行性研究、初步设计和施工图设计三个阶段进行三峡库区三期地质灾害防治工程设计。根据三峡库区三期地质灾害分散复杂、时间紧、要求急的特点,按“轻重缓急、分期分批”的原则安排前期工作。(1)对156米以下涉水项目,将可研和初步设计合并,一次到位,在详勘的基础上完成初步设计。该类项目,设计应尽早介入,并做好和地质勘查工作的配合与协调,保证项目按时完成。(2)对移民迁建区需紧急治理的项目和175米以下涉水项目,需在确定治理方案的基础上,补充勘测,进一步完成初步设计。(3)对其它治理项目、搬迁避让项目和监测预警的项目按照基本建设程序进行。1.6 防治工程结构设计基准期为50年。1.7 防治工程应根据地质灾害的类型、规模、稳定性,并结合地质灾害区的工程地质条件、危害对象、周围环境和施工条件,本着技术可行,经济合理的原则,选用主动减载措施(排水、削方)和(或)被动阻滑措施(如抗滑桩、锚索、锚杆、挡土墙、)并结合必要的监测预警,进行综合治理。1.8 防治工程设计中,所采用的工程材料及监测仪器,必须符合国家或行业标准的要求。1.9 地质灾害防治工程设计过程中的变更设计,必须严格按照规定的程序进行。1.10 单项工程设计执行相应的规范、规程,在“设计技术要求”中列出了规范、规程名称和三峡库区地质灾害防治工程的特殊要求。1.11 “设计技术要求”仅对地表排水工程、削方减载工程、抗滑桩工程、重力式抗滑挡土墙工程、预应力锚索、锚杆、格构锚固及护坡等常用的工程设计提出技术要求,对其它防治工程措施可参考有关现行规范进行。1392 基本技术规定2.1 一般规定2.1.1 防治工程设计,应在审查通过的详细地质勘察成果基础上进行。2.1.2 防治工程设计的稳定性计算,荷载和荷载组合应以本“设计技术要求”为准,并以配套的勘察技术要求中的稳定性评价相协调。2.1.3 防治工程设计应与社会、经济和环境的发展相适应,与当地城市规划、环境保护、土地利用相结合。2.1.4 防治工程设计应综合考虑崩塌、滑坡、危岩区的工程地质条件、类型、规模、动力来源、稳定性,移民状况,邻近建(构)筑物的分布情况、施工设备和施工季节等条件,因地制宜,合理设计。2.1.5 防治工程设计应采用先进技术,以达到最少投资、最短工期、安全运行的目的。2.1.6 总体防治方案的拟定,应在对地质灾害的具体情况综合分析研究的基础上,以提高灾害体稳定性为中心,拟定2种或2种以上的可行的治理方案,进行技术、经济比较,提出推荐的方案。2.1.7 各种单项工程设计应执行相应的现行规范、规程,但应结合三峡库区地质灾害的特殊要求。2.1.8 防治工程设计应充分考虑到水库蓄水和水位周期性变化所引起的工程地质和水文地质条件的改变,以及这些改变对灾害体的总体及局部稳定性可能造成的不利影响。2.1.9 位于建筑场地区的崩塌滑坡,防治工程设计应控制其变形不超过建筑场地的要求,不致产生危及被保护的建(构)筑物的安全使用。2.1.10 防治工程设计应采用动态设计法。应提出对施工方案的特殊要求和监测要求,应掌握施工现场的地质状况、施工情况和变形情况、利用监测的反馈信息,必要时应对原设计进行校核、修改和补充。2.1.11 地质灾害防治设计应取得如下资料:(1) 符合本设计阶段的地形资料(包括控制点的座标和高程数据),地质勘察报告及相应的岩、土试验的资料,天然材料的调查报告等。(2) 工程用地红线图。被保护对象和灾害影响地区的现有建(构)筑物分布图和规划图,必要时还应取得平、立、剖面和基础图等。(3) 地质灾害区的气象水文资料,主要为降雨、风速、水库运行水位、吹程等。(4) 主要建筑材料价格,移民搬迁费用和赔偿费用,灾害直接经济损失和间接经济损失等经济数据。(5) 条件相同的地质灾害防治工程经验。(6) 施工技术、设备性能、施工经验和施工条件等资料。2.1.12 可行性方案设计:根据防治目标,在已审定的地质勘察报告基础上进行编制。应对多种设计方案的技术、经济、社会和环境效益等进行论证,并作出工程估算。2.1.13 初步设计:对防治方案的任务进行分解,提出具体工程实现步骤和有关工程参数,编制相应的报告及图件,进行工程概算。2.1.14 施工图设计:对初步设计确定的工程图进一步细化,编制以结构为主体的细部图等工程图件及说明,进行工程预算。2.1.15 按水利部水总(2002)116号文颁发的的费用构成和与之配套的及与国家计委、建设部计价格(2002)10号文颁发的编制分项项目投资估算综合单价。2.2 防治工程分级2.2.1 以危害对象,受灾对象及其损失程度为依据,将地质灾害防治工程划分为三级。见表2.1。2.2.2 工程等级的确定,必需同时满足表2.1中的危害对象,危害人数,可能的经济损失三项指标中的二项。表2.1 地质灾害防治工程分级级别危害对象 县级和县级以上迁建城市主要迁建集镇、省道和国道、桥梁移民迁建居民点、一般工矿企业受灾对象与损失危害人数(人) 2000 2000300 10000 100002000 2000 2.2.3 确定滑坡等级时应考虑滑坡涌浪的影响。2.2.4 因特殊情况需要进行等级增减,需要经过专门论证与批准。2.3 滑坡防治工程设计荷载及安全系数2.3.1 滑坡防治工程分涉水工程与非涉水工程涉水工程是指灾害体位于三峡水库正常蓄水位(坝前水位175m,遭遇5年一遇洪水的水库水位)以下的防治工程;灾害体位于正常蓄水位以上的防治工程为非涉水工程。对于涉水工程应充分考虑水库水位和水库运行过程中,水位变化所产生的动静水压力对灾害体稳定及其防治工程的影响。非涉水工程不考虑水库水位和水位变动对灾害体的稳定和防治工程的影响。2.3.2 作用于灾害体上的荷载:涉水工程有:灾害体的自重及地面荷载;水库水位和水库水位变动产生动静水压力;降雨入渗形成的地下水动静压力。涉水滑坡的荷载组合主要涉及水库运行工况和暴雨工况的组合。水库运行工况分为静止水位工况和水位降落工况。1)水库静止水位工况分为非汛期和汛期两种组合。非汛期静止水位分别为坝前175米水位接非汛期(11 月份)20年一遇洪水水面线、坝前156米水位、坝前139米水位接非汛期20年一遇洪水水面线;汛期水位为坝前162米水位(50年一遇)接汛期50年一遇洪水水面线、坝前156米水(接近于20年一遇)、坝前145米水位(水库限制水位)接汛期20年一遇洪水水面线(详见附录六、附录七、附录八)。2)水库水位降落工况据“三峡(初期运行期)葛洲坝水利枢纽梯级调度规程(2004.10)”,三峡水库正常蓄水后运行方式为:一般情况下,5月初至5月底,坝前水位从175米降至155米,每天下降不大于1米,平均为0.67md;6月1日至6月10日,坝前水位从155米降至145米,平均1.0m/d。汛期遇百年一遇、千年一遇洪水,坝前水位上升速率为34m/d,千年一遇控制坝前水位不高于175米(百年一遇控制坝前水位不高于166.7米,20一遇坝前水位为157.5米),大水后坝前水位下降速度不大于3md。非涉水工程有:灾害体的自重及地面荷载;降雨入渗形成的地下水动静压力。2.3.3 滑坡防治工程设计的降雨过程,在三峡水库供、蓄期(105月)设计降雨过程为()重现期N年一遇5日暴雨,汛期(69月)设计降雨过程为()重现期N年一遇5日暴雨强度重现期(N)见表2.3.3。表2.3.3 暴雨强度重现期(N)表滑坡工程级别暴雨强度重现期(N)设计校核5010020501020降雨入渗应进行相应的地下水渗流计算。对特大型滑坡和崩塌防治工程的设计降雨过程应进行专门论证。2.3.4 防治工程设计应包含三峡水库工程竣工前、后各蓄水期对灾害体的影响。特别是库岸工程应考虑各蓄水期对库岸再造的影响。2.3.5 供、蓄水期水库水位下降从坝前水位175m降至145m,下降速度一般采用0.6m/d,汛期坝前水位从162.0m降至145.0m,下降速度一般采用2.0m/d.。2.3.6 地震荷载。根据中国地震动参数区划图(GB18306-2001),三峡库区地震动峰值加速度小于等于0.05g,相应地震基本烈度小于等于度。按照水工建筑物抗震设计规范(SL203-97),地震荷载可不予考虑。2.3.7 滑坡防治工程荷载组合见表2.2。2.3.8 对不同级别的防治工程,依据不同的荷载组合确定防治工程的最小安全系数,见表2.2。表2.2滑坡防治工程设计荷载组合及抗滑稳定安全系数涉水或非涉水工程水库运行水位工况编号荷载组合荷 载 组 合 内容最小安全系数涉水滑坡点位处水位线涉水工程静止水位1荷载组合(1)自重+地表荷载+水库特征水位N年一遇暴雨()。1.251.201.15坝前水位接11月份20年一遇洪水水面线2荷载组合(2)自重+地表荷载+水库特征水位N年一遇暴雨()。1.251.201.15坝前162m水位接汛期50年一遇洪水水面线,156m,145m接汛期20年一遇洪水水面线水位降落3荷载组合(3)自重+地表荷载+水库水位从175.0m降至145.0mN年一遇暴雨()1.201.151.10坝前水位接11月份20年一遇洪水水面线4荷载组合(4)自重+地表荷载+水库水位从162.0m降至145.0mN年一遇暴雨()。1.201.151.10坝前水位接汛期50年一遇洪水水面线非涉水工程5荷载组合(6)自重+地表荷载+N年一遇暴雨()1.201.151.10注:1、各灾害点处水位为坝前特征水位接相应回水水面线在该点的水位(附录六、附录七、附录八)。由于资料及时间所限,在重庆以下库段,坝前水位接11月份20年一遇洪水水位线用坝前水位接汛期5年一遇洪水水位线替代,重庆至江津库段可参考附录八。2、水位特征水位为:175.0m、162.0m、156.0m、145.0m及135.0m。3、N见表2.3.32.4 滑坡防治工程稳定分析及推力计算2.4.1 滑坡和崩塌的稳定分析和推力计算采用二维极限平衡法,对于级工程和地质条件较复杂的二级工程,除按极限平衡法计算外,还应采用其它理论的方法进行验证。2.4.2 假定条块推力平行于滑床斜面时,如采用传递系数法计算滑坡稳定,应满足表2.2所列抗滑稳定安全系数。如采用瑞典圆弧法时,应满足建筑边坡工程技术规范(GB50330-2002)规定的安全系数。2.4.3 选择平行于滑动(失稳)方向的几个具有代表性的断面进行稳定计算。计算断面一般不得少于3个,其中一个是滑动主轴断面。按规定的荷载组合,对各选定的计算断面计算推力,取其最大推力为该断面的设计推力。根据不同断面的设计推力进行防治工程设计。2.4.4 当存在有多级或多层滑动面时,应寻求各级各层之间的依存关系,通过计算分析,以产生最大推力的滑动面作为最危险滑面,并以最危险滑面的推力为该级或该层的推力值。2.4.5 计算所采用的岩土抗剪强度应依据岩土试验,相似工程的经验类比,反分析三者结合的办法合理选取。岩土抗剪试验是最重要选取依据。反分析应充分阐明计算工况和稳定评估系数的关系。计算物理参数应依据试验值选取。2.4.6 应注意坡面形态的改变(如库岸再造等)对滑坡的稳定性和推力产生的影响。 2.5 危岩和塌岸防治工程的荷载及安全系数2.5.1 危岩的荷载及安全系数2.5.1.1 危岩荷载及荷载组合危岩的荷载有:自重、水压力、扬压力等。危岩的荷载组合:荷载组合(1):自重水压力扬压力(天然状态);荷载组合(2):自重水压力扬压力(暴雨期间);2.5.1.2 滑移式危岩体的稳定系数按表2.2执行,坠落式、倾倒式危岩的稳定安全系数见表2.3。表2.3危岩体安全系数表(DB50502920044.2.2.1)防治工程等级稳定安全系数破坏形式坠落式1.601.501.40倾倒式1.501.401.302.5.2 塌岸的荷载及安全系数2.5.2.1 滑移式塌岸防治工程滑移式塌岸防治工程的荷载及稳定安全系数按表2.2执行。2.5.2.2 倾倒式塌岸防治工程倾倒式塌岸防治工程的荷载及稳定安全系数按表2.3执行。2.5.2.3 护岸工程护岸工程的荷载有水流冲刷、浪压力、水压力、土压力等。护岸工程设计的稳定性应按堤防工程设计规范(GB5028698)的有关规定(7.堤岸防护、附录D堤岸防护计算)执行。2.6 防治工程可行性研究2.6.1 防治工程可行性研究是地质灾害防治工程设计的重要阶段。根据任务书要求,从技术可行、经济合理,以及社会、环境等因素对防治工程进行两个以上方案的分析论证,进行投资估算,确定优化方案。2.6.2 必须在已审定的工程地质勘察报告的基础上编制,并依据有关文件进行。2.6.3 应在遵循防治工程目标和原则的基础上,结合当地地质条件和技术经济条件等进行。2.6.4 须对地质灾害的危害性和实施治理工程的必要性进行充分论证,应统计核实地质灾害发生时可能对生命财产造成的直接损失或间接损失。2.6.5 应论证工程实施的可能性;阐明在现今技术经济条件下实施工程的可能性,并与避让搬迁、监测预警等方案进行对比。2.6.6 须根据工程地质勘察报告,选定有关的岩土体物理力学参数,并结合治理工程要求,建立和完善地质力学模型。2.6.7 应根据地质灾害治理工程的级别,选定设计安全系数标准,考虑有关工况,并结合拟布置的工程位置,专门对滑坡推力进行计算。2.6.8 地质灾害防治工程可行性研究的比较,均必须达到论证深度要求,具备技术经济可比性。2.6.9 应根据所在地域,明确气温、降雨、库水位、附加荷载等基本设计参数,确定荷载来源及其组合特征;根据任务书要求,明确设计技术依据和定额标准;根据防治工程目标和级别确定设计标准。2.6.10 应对地质灾害防治工程进行效益评估,包括工程实施后的经济效益、社会效益和环境效益。2.6.11 对于I级地质灾害防治工程,应专门编制监测设计,内容包括施工期监测、初期蓄水期监测和运行期监测等。根据具体情况,确定适当的监测技术和监测频次。2.6.12 施工组织是地质灾害防治工程可行性研究的重要内容,应结合雨季和库水位变化等特征,安排合理的施工程序和工程实施顺序,并确定切实可行的工期。2.6.13 应结合城镇规划,制定防治工程的保护和灾害风险管理措施。2.6.14 防治工程可行性方案设计,须提交相应的设计附图册,一般为A3幅面,平面布置图可采用A1、A0或更大幅面。2.6.15 应详细说明设计的计算公式、计算步骤和计算结果,也可以计算书的形式单独提交。2.6.16 必须详细说明估算的编制办法、费率标准、实际工程量及定额依据等,也可以估算书的形式单独提交。2.7 防治工程初步设计2.7.1 防治工程初步设计,必须在已审定的防治工程可行性方案设计的基础上编制;根据推荐方案,补充必要的设计参数,进行结构设计。2.7.2 必须对推荐方案所依据的参数进行充分论证,并进行现场专项试验和室内模拟分析。2.7.3 应对各工程单元充分计算,进行结构设计。2.7.4 须提交相应的设计附图册,一般为A3幅面,平面布置图可采用A1、A0或更大幅面。2.7.5 应详细说明设计的计算公式、计算步骤和计算结果,也可以计算书的形式单独提交。2.7.6 必须详细说明概算的编制办法、费率标准、实际工程量及定额依据等,也可以概算书的形式单独提交。2.8 防治工程施工图设计2.8.1 防治工程施工图设计,须对崩塌滑坡防治工程涉及的各工程单元进行施工图设计,并编制相应的施工图设计说明书。2.8.2 应详细说明设计的基本思路、施工条件、施工方法、施工机械、施工顺序、进度计划、施工管理和施工监理等。2.8.3 须提交相应的设计图册,一般为A3幅面,平面布置图可采用A1、A0或更大幅面。2.8.4 应详细说明设计的计算公式、计算步骤和计算结果,并以计算书的形式单独提交。2.8.5 必须详细说明预算的编制办法、费率标准、实际工程量及定额依据等,并以预算书的形式单独提交。3 防治工程措施选择与工程布置3.1 基本设计原则3.1.1 治理工程设计应综合考虑灾害类型、形成机制、稳定性、动力因素和变形破坏力学机制、水文地质和工程地质条件、场地建(构)筑物和施工影响等因素,分析其有利和不利因素、发展趋势及危害性,在此基础上有针对性的采用各种有效的工程措施进行综合治理。3.1.2 在使用“设计技术要求”中推荐的规范时应注意三峡库区的特定条件和地质灾害防治工程的特殊性。3.1.3 单项工程的采用,应依据地质灾害特征,针对产生变形破坏的主导因素采取相应的治理工程措施,并充分论证其基本适宜性及其对提高灾害稳定安全性的贡献。3.1.4 以推力计算结果作为支挡建筑物的设计荷载时,由于在推力计算时已经考虑了荷载组合,并计入了安全系数,因此,推力值即为荷载效应。结构重要系数取为1.0,永久荷载分项系数取为1.0,可变荷载分项系数为1.0。3.1.5 水下设置的防治工程,应充分论证其长期有效性,要考虑水库周期性水位变动对防治工程的整体和局部有效性的影响,确保防治工程在使用期内能正常发挥作用。3.1.6 在库水变动带内,抗滑桩间距的确定应考虑岩土类型、性质、完整程度、厚度以及浪蚀和水位变动作用的影响。3.1.7 危岩治理设计可采取工程类比法和理论计算法结合实施。危岩应根据危岩类型和破坏特征,按不同的计算模型进行计算。3.1.8 危岩治理应根据危岩类型、破坏特征、工程地质和水文地质条件等因素采取综合措施,常用的治理工程主要有:削方、锚固工程、支撑工程、喷浆工程、栏护网工程、拦截构筑物工程、排水工程等。3.1.9 塌岸防护工程应考虑岸坡岩土体的稳定性、水动力变化条件,分析可能的塌岸方式,从而采用合适的治理工程。3.1.10 塌岸防治应根据塌岸带的岩土体类型、水动力条件、塌岸方式等因素采取综合措施,常用的治理工程主要有:护坡工程、格构锚固工程、抗滑桩工程、重力式抗滑挡土墙工程、排水工程等。3.2 防治工程措施的选择与工程设置3.2.1 工程措施选择的一般要求3.2.1.1 崩塌滑坡和库岸治理工程措施较多,措施组合可变性大。每种措施都有其相应的应用前提条件、不宜性、适宜性和最佳配置组合。要求在选择工程措施及其配置组合时因地制宜,突出针对性和适宜性,经过充分比选后,进行合理选择确定合理的治理措施,以最少的投资取得最佳的工程效果。3.2.1.2 工程措施选择时,要充分考虑到治理工程功能性的具体要求,在不同工况条件下的安全性和耐久性,工期要求和投资的经济性以及后期维护的要求。3.2.1.3 工程措施选择时,要充分考虑到工程岩土体的性质及其蓄水后的变化,场地条件、施工交通条件及施工环境、与相邻工程的结合及对相邻工程的影响、施工技术条件、地方材料资源等具体制约因素和环境保护的要求。3.2.2 滑坡治理工程措施的选择与工程设置3.2.2.1 排水工程一. 地表排水工程(一)适用条件降雨与滑坡变形有密切关系时,宜采用地表排水工程。(二)工程设置(1)地表排水首先设置外围截水沟拦截滑体以外的地表水 ,使之不能流入滑体。截水沟应修建在滑体可能发展的边界以外510米处,其断面大小,应根据其拦截地坡面的汇水面积和洪峰流量进行设计。在覆盖层内的截水沟,其迎水面沟壁应设置泄水孔。(2)滑坡体内集水沟、排水沟的设置可参考下列原则: 斜坡上陡下缓处; 上部斜坡入渗系数小,下部斜坡入渗系数大的交界处; 泉水等地下水出露点的下方,使出露的地下水迅速排走而不能再次入渗; 排水沟应充分利用天然沟谷加以改造,以利于 地表水的尽快排泄。(3)对于地表形成的裂缝,均应封闭或回填,不使地表水注入其中形成静水压力。二. 地下排水工程(一)适用条件当滑坡变形与久雨和地下水活动密切相关时,一般宜采用地下排水工程。当勘查表明由于给水度很小而地下排水效果不佳时,亦可以不设置地下排水工程。 (二)工程设置(1)地下排水工程的目的应是迅速降低滑体内地下水水位,尽量疏干滑带,提高抗剪强度和有效应力,从而提高其稳定性。排水工程设计应充分依据勘查资料,分析滑体内含水层的性质、分布、地下水的补、径、排及运移富集情况决定地下排水工程位置以及依据工程服务年限内最大地下水水量进行工程设计。(2)地下排水工程要考虑自身的安全性和可靠性。在排水功能上应满足在服务年限内功能可靠,因为一旦排水孔被堵塞等失效则修复往往很困难。在自身安全上应有足够保证,若地下排水平(斜)硐破裂而造成地下水集中泄露,很可能造成负效应并产生严重后果。因此,地下排水平(斜)硐一般应使洞底低于滑面,洞口应尽可能在稳定基岩内。(3)地下排水工程施工较困难、造价较高、维护不便,在工程设计时应进行方案比选。三. 滑坡内的水应以“截、排和引导”为原则设计排水工程。地表水采用截水沟、排水沟、急流槽来拦截和排引;浅层地下水采用截水渗沟、盲沟、支挡渗沟,深层地下水采用汇水隧洞、竖井、渗井、砂井一平孔、平孔排水、垂直钻孔群等疏干和排引。四. 滑带上的水主要由滑坡以外的相邻地下水补给时,宜设置周边截水沟(盲沟)截引;若以雨水下渗为主,滑体及滑面应有足够排水设施。滑带上的水是由下向上承压补给时,采用可排走补给水源的盲洞或平孔,或将补给水源向下排除的垂直排水孔,降低地下水位至滑面以下。五. 排水工程应与其它工程措施配套使用。当地质条件和水文条件复杂时,地表排水工程对滑坡稳定系数的提高值可不作为设计依据,但可作为安全储备加以考虑。六. 排水工程设计应充分考虑滑坡体变形对排水工程的拉裂、剪裂等作用。排水工程一旦被破坏,导致地表水、地下水集中入渗,会带来不利后果,因此工程运行期间,应进行及时维护并预留维护费用。3.2.2.2 削方减载工程(一)适用条件(1)适用于滑坡后壁及两侧地层稳定,不会因削方引起新的塌方滑坡,恶化地质环境的推移式滑坡。当滑坡滑面为圆弧形时,当滑体后部厚度大于前缘甚多且整体性较好时,削方效果尤为显著。(2)适用于主滑段、牵引段后部较陡,而前缘较缓具有上陡下缓滑床、前缘采用压脚或支挡阻滑的牵引式滑坡。(3)对于厚度大的滑体,在锚固、抗滑桩等方案施工技术达不到或效果不佳的情况下,应考虑后方削坡方案或削锚、削挡结合方案。(4)对于处于正在移动的滑坡体,开挖大型挖孔桩是十分危险的,应首先采用削坡、压脚等工程使之减缓变形。(5)对于处于一般牵引式滑坡或滑带 具有卸载膨胀性质的滑坡,由于减载后滑带土会松驰膨胀,经水浸湿后抗滑力急剧下降,则不宜采用削坡减载方法。(6)对于塑流型、暴雨型滑坡,由于其变形机制所决定,削方效果不佳,不宜采用。(7)当滑动块体较为破碎或分割成多个块体,或滑面近于平面时,削方效果不大,不宜采用。(二)工程设置(1)削坡工程应在正确掌握变形破坏规模、破坏面分布及其强度之后,按照稳定性分析所要求的安全系数来进行。(2)削坡的位置应具体分析。一般以清削顶部、后部岩土体为主。中部及前缘处一般禁止削方。当前缘部分极为松散破碎时,亦可适当清除,但应在顶部后部削方之后进行。(3)削坡的论证应从下列几方面进行: 削坡的效果及经济上的合理性,土地复垦、移民、青苗果木赔偿的行政及经济上的可行性; 被削坡岩土体上方斜坡的稳定性及诱发次生滑坡或复活老滑坡的可能性; 弃土场地及弃土的用途; 环境保护,地表水入渗及水土流失; 施工安全、施工爆破的可能性。(4)削坡时宜配合采用填土反压固脚,可以增大抗滑力,同时又可以作为削坡土体的弃土场地。(5)对于滑移弯曲型滑坡,严禁在其弯曲隆起带及前缘削方。3.2.2.3 回填压脚工程回填压脚是通过工程措施在滑坡体坡脚处提供足够的工程自重,以增加滑坡抗滑能力,提高其稳定性。其适用条件及工程设置:(一)前缘滑面较缓的推移式滑坡(如圆弧形滑面靠椅型滑面)采用挖除滑体上部岩土,堆放在坡脚加载,形成上部卸载平台、下部压载平台,既有利于挖填平衡,又可与土地开发利用相结合,但应验算削坡减载和压脚加载后,滑面从残存滑体薄弱部位及反压底面剪出的可能性。(二)牵引式滑坡滑体前缘外有平缓段时,压坡加载效果好。施工时在滑坡前缘坡脚以外堆填土石加重,然后覆盖部分滑体,形成阻滑平台。(三)当滑坡剪出口位于库(江)水位以下,且地形较为平坦时,适于回填压脚,既保护库岸、江岸,又提高滑坡稳定性。对浸入水中的松散滑坡体,宜先抛砂形成排水垫层,抛土石棱体,再抛石压脚、护岸。(四)压坡时,必须做好地下排水工程。填筑体不能堵塞原有地下水出口,必要时应增设排水设施,避免抬高滑体的地下水位。3.2.2.4 抗滑桩工程(一)适用条件(1)主要适用于浅层、中厚层岩质滑坡、中厚层的土质滑坡,以及埋藏有数层软弱夹层的岩质及土质滑坡。(2)对于巨厚的滑坡体,当施工技术及经济合理性达不到要求时,不宜采用。(3)对正在移动的滑坡体,不宜开挖大型抗滑桩孔,尤其是不宜连续开挖。(二)工程设置(1)抗滑桩一般布置于滑坡体厚度相对较小、下滑力集中部位,且锚固段地基较好的地段。一般宜布置在滑坡体的后缘段或前缘缓坡阻滑段。(2)采用抗滑桩对滑坡进行分段阻滑时,每段宜以单排布置为主。分排设置的抗滑桩应满足变形协调条件。(3)滑体的阻滑段内宜用悬臂式抗滑桩,主滑段宜用悬臂式抗滑桩或拉锚桩,前缘段采用填土形成平台部位多用带挡土板的锚拉桩。(4)抗滑桩平面布置、桩间距、桩长和截面尺寸等的确定,应综合考虑技术可行和经济合理。(5)防止因桩埋深不足,从桩底以下产生滑动、应对滑坡主滑动面进行准确地认定。3.2.2.5 重力式抗滑档墙(一)适用条件适用于滑体阻滑段厚度小于8m,滑床较平缓的中小型滑坡。不宜用于深层滑坡及地下水丰富的滑坡处理。(二)工程设置(1)应根据滑坡范围、推力大小、滑面位置及形状以及地基条件等因素具体确定。(2)对于中、小型滑坡,一般宜布置在滑坡前缘。当滑体长度大而厚度小时宜沿滑坡倾向设置多级挡土墙。(3)当坡面无建筑物或其他用地,且地质和地形条件有利时,挡土墙宜设置为向坡体上部凸出的弧形或折线形,以提高整体稳定性。3.2.2.6 预应力锚索(锚杆)预应力锚索(锚杆)是对滑坡体主动抗滑的一种技术。通过预应力的施加,增强滑带的法向应力和减少滑体下滑力,有效地增强滑坡体的稳定性。(一)适用条件广泛应用于滑坡防治工程。主要因为其施工简便快捷,对滑体扰动小,补偿快,而且能主动施加不同方位、不同程度的抗力,在地质灾害防治中具有很大优势。(1)适用于岩质滑坡,包括破碎的岩质滑坡,尤宜于滑面倾角较陡的岩滑。(2)预应力锚索(锚杆)与钢筋砼梁、格构组合,可用于碎块石土滑坡和密实的土质滑坡。(3)不宜用于松散土及软土滑坡。(4)不宜用于对锚索(锚杆)具有腐蚀性的工程环境。(二)工程设置(1)宜布置在滑体后缘及前缘;(2)对于主滑段滑面较陡、滑体厚度较大,但仍需布置抗滑工程时,可采用;(3)不宜布置在库水位及地下水面线变动区及其以下范围。(4)预应力锚索长度一般不超过50m。单束锚索设计吨位宜为5002500kN级,不超过3000kN级。预应力锚索布置间距宜为410m。(5)预应力锚索设计时应进行拉拔试验。锚索试验内容包括内锚固段长度确定、砂浆配合比、拉拔时间、造孔钻机及钻具选定等。应根据公式计算和工程类比,选取合适的内锚固段长度,进行设计锚固力和极限锚固力试验,推荐合适的内锚固段长度和砂浆配合比是试验的主要内容。3.2.2.7 格构锚固格构锚固技术是利用浆砌块石、现浇钢筋砼或预制预应力砼进行坡面防护,并采用锚杆或锚索固定的一种护坡抗滑的综合防护措施。(一)适用条件(1)适用于对岩滑和土滑的坡面坍滑和深部滑动的综合防护、尤其适用于对城市区滑坡的综合防护,可与市政建设相结合,在防护工程前沿,可规划为道路、广场或其他建设用地,在护坡工程体内,可预留管网通道。并在框格之间种植花草,达到美化环境的目的。(2)在岩(土)有腐蚀性地段,不应采用格构锚。(二)工程设置(1)当滑坡整体稳定性较好,但前缘表层开挖失稳、出现坍滑时,可采用浆砌块石格构护坡,并用锚杆固定。(2)当滑坡稳定性差,且滑坡体厚度不大,宜用现浇钢筋砼格构锚杆(索)进行滑坡防护,须穿过滑带对滑坡阻滑。(3)当滑坡稳定性差,且滑坡体较厚,下滑力较大时,应采用砼格构预应力锚索进行防护,并须穿过滑带对滑坡阻滑。(4)格构锚固体系的周边,应设置排水沟。3.2.3 危岩治理工程措施的选择与工程设置3.2.3.1 对于规模不大的危岩体,在施工条件许可时,应首先考虑全部清除的防治方案。应根据其具体情况设计清除工艺,宜采用控制爆破,避免爆破造成伤亡和损失,条件许可时宜采用静态爆破。清除后针对危岩体后方岩体具体情况采取必要的防护。3.2.3.2 滑移式危岩应根据危岩体的完整性规模及目前稳定状态,宜采用钢筋锚杆和(或)预应力锚索、抗滑键等治理措施,当危岩体稳定性较差的情况下,宜采用施工挠动小的防治措施。3.2.3.3 倾倒式危岩应针对性的改变其受力条件。当存在裂缝、裂隙水压力时、应采用相应的排水措施;针对其倾倒变形,宜采用锚固措施。在对其设计施加预应力时,应考虑到危岩体的结构,完整性及软层层面的抗拉强度,似控制其外倾变形为目的,不宜施加较大的预应力。3.2.3.4 坠落式危岩,在不宜清除的条件下,宜采用挂网喷砼锚固。对于探头悬空状危岩若进行钢筋砼柱支撑时,应对砼柱在温差效应下的伸缩性及其对危岩的作用力进行计算,以防止达不到支撑效果或砼柱在高温下对危岩产生较大的上顶作用力。3.2.3.5 当危岩体底部出现比较明显的岩腔等缺陷时,宜采用填充措施进行防治。当危岩体基座部份存在软弱岩层时,尚应进行加固处理。3.2.3.6 当危岩体顶部出现裂缝或显著裂隙时,应采用砼预置板等予以封盖,设置截水沟使地表水不能注入裂缝。不应注浆封闭,尤其对于危岩体近临空面处高倾角张裂缝,不能采用注浆封闭,尤其是压力注浆,稍有不慎将造成严重变形甚至崩塌。3.2.3.7 对于危岩体威胁对象的保护,可采用落石槽、拦石墙、拦石网、遮挡工程(棚洞等)进行防护落石槽的位置,应在对危岩体崩塌块石的块度、地形坡度、崩塌可能运行轨迹及距离的具体分析的基础上进行布置。落石槽的宽度和深度,应根据可能最大岩块的冲击力及弹跳力予以确定。(二)拦石墙拦石墙(堤)一般适用于坡度小于25350,且有一定宽度的地表平台的地段。拦石墙(堤)可用块石砌筑,也可用桩板式结构,其顶宽不小于2m。墙背缓冲堤应分层填筑,压实度不小于85,并应保护自身稳定。必要时,可用加筋土,表面可用片石护坡,拦石墙(堤)厚度及高度,由危岩块落石弹跳轨迹及落石冲击力确定。必要时进行专项设计。(三)遮挡结构危岩下方有交通线路和其它建筑物时,可采用遮拦防护。宜采用框架棚洞或悬臂式棚洞。3.2.4 塌岸防护工程措施的选择与工程设置3.2.4.1 地表排水工程(一)适用范围土质岸坡、混合岸坡和破碎风化强烈的岩质岸坡。(二)工程设置(1)排水构筑物由排水明沟(含边沟、截水沟)、排水明沟进出口连接、跌水与急流槽等组成。排水构筑物布置于塌岸工程处理区域,一般由浆砌块石砌筑。(2)平行于库岸方向:除坡顶、坡底分别置一道排水沟外,在坡面范围内结合地形按一定水平距离间隔设置排水明沟。在挡土墙和马道处加设一道排水沟。(3)垂直于库岸方向:结合地形,每隔40米100米布置一道排水明沟。3.2.4.2 挡土墙工程(一)适用范围当岸坡下伏较完整基岩不深(一般小于6米)时,可采用挡土墙结构。考虑施工要求及经济等条件,挡土墙高度一般不超过8米。(二)工程设置挡土墙基础要求埋入基岩不小于0.5米,最好进入弱风化岩石。挡土墙一般采用仰斜式浆砌石挡墙,挡土墙体型参数根据基岩性质和挡土墙高度予以确定。墙后设置反滤层,墙体上设置泄水孔。3.2.4.3 护坡工程(一)适用条件土层较厚且坡度较缓的土质岸坡或混合岸坡。(二)工程设置(1)干砌块石护坡:与其它护坡结构联合使用或单用于坡度较缓的土质岸坡、土石混合岸坡(150200)及人工填土岸坡(坡比不陡于1:2)及风化严重岩质岸坡。干砌石护坡下铺砂砾石垫层。干砌块石周边应采用浆砌石作封边(脚)。(2)浆砌块石格构护坡与干砌石护坡联合应用:一般用于较陡的土质岸坡、土石混合岸坡及人工填土岸坡及风化严重岩质岸坡。浆砌石作格构,格构间再铺干砌石。(3)现浇砼格构护坡与干砌石护坡、锚杆等联合应用:一般用于稳定性相对较差的地形较陡的土质岸坡、土石混合岸坡及风化严重的岩质岸坡。砼作格构,格构间再铺干砌石。(4)素喷砼护坡:可与削坡减载、锚固支护等措施配合使用。(5)挂网喷砼护坡:可与削坡减载、锚固支护等措施配合或单独应用于整体稳定性较好但浅表层极破碎、且岸坡较陡的软岩岸坡。3.2.4.4 锚喷工程(一)适用条件易风化的岩质岸坡或软硬岩层相间的岩质岸坡。(二)工程设置当岩石软硬相间时,软岩遇水易风化崩解使上部硬岩张裂,因而需对其表面喷锚封闭,减缓风化崩解。采用锚杆固定,表面挂网喷砼。当岩石表面裂隙较发育时,锚杆深度须锚入较完整岩石,表面挂网喷砼。3.2.4.5 抗滑桩工程(一)适用条件(1)土质岸坡护坡支挡工程一般不宜采用抗滑桩,仅在土质较厚(10米)设置挡土墙墙高超过8米,墙基仍不能坐落在基岩上时,可考虑采用抗滑桩方案。(2)具有软弱夹层的顺层岩质岸坡经稳定性计算有下滑失稳条件时,可采用抗滑桩予以加固。(二)工程设置(1)用于土质岸坡防护时,为防止水流对桩间土的冲蚀,在桩前应设置护坡。(2)用于加固岩质岸坡层间滑动时,对软弱层面应进行准确认定。4 常用防治工程设计4.1 排水工程排水工程参考滑坡防治工程设计与施工技术规范(2002,国土资源部)和室外排水设计规范(GBJ14-87)编写。4.1.1 一般规定4.1.1.1 用于地质灾害区的排水工程可分为地下排水和地表排水工程两大类。排水工程设计应在总体方案基础上,结合工程地质、地下水和降雨条件及本区生态环境,制定地表排水、地下排水及其二者相结合方案。4.1.1.2 排水工程布置应综合考虑坡面原有的汇流条件和排水体系,将排水工程措施与原有的体系组成一完整的排水系统,达到有效集流,安全排放的目的。4.1.1.3 当滑坡体上存在地表水体,且必须保留时,应进行防渗处理,并与拟建排水系统相接。4.1.1.4 滑坡体上及后缘和周边排水和截流沟,必需严格作好防水止水措施,以防水流沿沟体裂隙集中入渗。4.1.2 地表排水设计4.1.2.1 地表排水工程的设计降雨标准20年一遇。对于重要工程经论证可以提高设计标准。4.1.2.2 地表排水流量按公式4.1.1计算。 (4.1.1)式中: 设计地表水汇流量(); 设计暴雨强度 径流系数; 承雨面积。4.1.2.3 设计暴雨强度在无降雨统计资料时,可按下列公式计算:重庆: (4.1.2)宜昌: (4.1.3)式中 -设计暴雨强度(); -降雨历时(min); -设计降雨的重现期(a),选用20-年一遇。设计降雨历时可按下列公式计算: (4.1.4) 式中-地面汇流时间(min),与汇流面积大小,地形坡度陡缓,土壤干湿程度,以及地面复盖等有关。一般范围内取值。为坡面长度(。-管渠内雨水流行时间(min)。,流程长度,即所计算管渠长度(。V2为所计算管渠内流速。-折减系数,明渠折减系数m1.2,暗渠折减系数m2,在陡坎地区暗渠折减系数m1.22.0;4.1.2.4 排水沟断面形状有矩形、梯形、复合型、U形等形状(图4.1.1)。无论采用何种排水沟形式,应注意排水沟的集流条件,沟边不得超过地表。 (a)矩形断面 (b)梯型断面 (c)复合型断面图4.1.1 滑坡地面排水沟断面形状示意图4.1.2.5 地表排水工程水力设计,应首先对排水系统各主、支沟段控制的汇流面积进行分割计算,并根据设计降雨强度分别计算各主、支沟段汇流量和输水量;在此基础上,确定排水沟断面和过流能力。在确定排水沟断面时应考虑坡面排水沟的堵塞,取堵塞系数1.5选取过水断面。即过水断面增大1.5倍。4.1.2.6 地表排水沟的布置: 在滑坡体后缘及两侧布置截流沟,以拦截住地面径流沿可能的裂缝渗入滑体; 在泉水出露处设置排水沟以减少泉水的二次入渗; 在滑坡坡面需要布置排水沟时,应在渗透系数(入渗率)变化的地带,坡面纵坡变化的地带布置,可以减少降雨入渗量。滑坡后缘截流沟时,应离裂缝5m以外的稳定斜坡面布置。根据外围坡体结构,截水沟迎水面可设置泄水孔,推荐尺寸为100mm100mm300mm300mm。4.1.2.7 当排水沟通过裂缝时,应设置成叠瓦式的沟槽,可用土工合成材料或钢筋混凝土预制板做成。4.1.2.8 有明显开裂变形的坡体,应及时用粘土或水泥浆填实裂缝,整平积水坑、洼地,使降雨能迅速向排水沟汇集、排走。4.1.2.9 滑坡体上若有水田,应改为旱地耕作。若有积水池、塘、库,应停止耕作。滑坡体后缘(外围),若分布有可能影响滑坡的积水的池、塘、库时,宜停止耕作;否则,其底和周边均须实施防渗工程。4.1.2.10 排水沟进出口平面布置,宜采用喇叭口或八字形导流翼墙。导流翼墙长度可取设计水深的34倍。4.1.2.11 当排水沟断面变化时,应采用渐变段衔接,其长度可取水面宽度之差的520倍。4.1.2.12 在排水沟纵坡变化处,应避免上游产生壅水。断面变化,宜改变沟道宽度,深度保持不变。4.1.2.13 设计排水沟的纵坡,应根据沟线、地形、地质以及与山洪沟连接条件等因素确定,并进行抗冲刷计算。当自然纵坡大于120或局部高差较大时,应设置陡坡或跌水。4.1.2.14 跌水和陡坡进出口段,应设导流翼墙,与上、下游沟渠护壁连接。梯形断面沟道,多做成渐变收缩扭曲面;矩形断面沟道,多做成“八”字墙形式。4.1.2.15 陡坡和缓坡连接剖面曲线,应根据水力学计算确定;跌水和陡坡段下游,应采用消能和防冲措施。当跌水高差在5m以内时,宜采用单级跌水;跌水高差大于5m时,宜采用多级跌水。4.1.2.16 排水沟,宜用浆砌片石或块石砌成;地质条件较差,如坡体松软段,可用毛石混凝土或素混凝土修建。砌筑排水沟砂浆的标号,宜用M7.5M10。对坚硬块片石砌筑的排水沟,用比砌筑砂浆高1级标号的砂浆进行勾缝,且以勾阴缝为主。毛石混凝土或素混凝土的标号,宜用C10C15。4.1.2.17 陡坡和缓坡段沟底及边墙,应设伸缩缝,缝间距为1015m。伸缩缝处沟底,应设齿前墙,伸缩缝内应设止水或反滤盲沟或同时采用。4.1.3 排水盲沟4.1.3.1 当滑坡表层有积水湿地和泉水露头时,可将排水沟上端做成排水盲沟,伸进湿地内,达到疏干湿地内上层滞水的目的。渗水盲沟,须用不含泥的块石、碎石填实,两侧和顶部做反滤层(图4.1.2)。1大块干砌片石;2反滤层;3干砌片石;4浆砌片石;5牙石图4.1.2 滑坡地下排水支撑盲沟断面示意图4.1.3.2 对于规模较小、滑面埋深较小的滑坡,采用支撑盲沟排除滑坡体地下水,具有施工简便、效果明显的优点,并将起到抗滑支撑的作用。(1) 支撑盲沟长度计算公式为: (4.1.5)式中:支撑盲沟长度(m);作用于盲沟上的滑坡推力(kN);支撑盲沟后的滑坡滑动面倾角();支撑盲沟的高、宽(m);盲沟内填料重度,采用浮重度(kN/m3);盲沟基础与地基内摩擦角();设计安全系数,取值1.3。(2) 支撑盲沟排除地下水的出水量以下式计算:当设计盲沟长度大于50m

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