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文档简介

1、三峡库区巴东县信陵镇财政所高切坡防护工程第一章概述 . 4 1.1 前言 . 4 1.2 高切坡概况与安全等级. 5 1.3 设计依据 . 6 第二章工程地质条件. 7 2. 勘察区自然条件及地质概况. 7 2.1 自然条件 . 7 2.2 地质概况 . 8 第三章高切坡地质特征. 10 3.1 高切坡形态特征. 10 3.2 高切坡物质组成. 10 3.3 高切坡地质构造特征. 11 3.4 地质结构 . 11 3.5 水文地质条件. 12 3.6 岩体风化 . 13 3.7 岩石及结构面物理力学指标 . 13 第四章高切坡稳定性分析 . 15 4.1 高切坡稳定性现状. 15 4.2 预测

2、变形破坏模式. 15 4.3 边坡稳定计算. 16 4.4 稳定性评价与分区. 19 4.5 边坡支护方案 . 20 第五章锚杆设计 . 20 5.1 对该高切破锚固后的稳定性进行分析. 20 5.2 根据上述分析对该边坡采取锚杆构造设计. 25 5.3 锚杆布置及数量的确定 . 28 第六章边坡表面治理 . 30 6.1 喷护挂网 . 30 6.2 护脚墙 . 30 6.3 排水设计方案 . 31 第二篇施工组织设计. 34 第七章施工组织设计依据. 34 第八章施工技术 . 35 8.1 施工准备和场地布置. 35 8.2 锚杆挂网施工. 35 8.3 施工注意事项. 41 第九章施工质量

3、控制及其标准. 43 9.1 质量保证体系. 43 9.2 质量控制原则和制度. 43 9.3 质量保证措施. 44 第十章边坡监测与信息化施工. 46 10.1 监测项目和方法. 46 10.2 观测时间与周期. 47 10.3 信息化施工 . 48 第十一章计划工期与施工进度控制 . 49 11.1 施工进度计划. 49 11.2 施工进度保证措施. 50 第十二章安全文明施工. 52 12.1 安全管理目标. 52 12.2 安全管理组织机构. 53 12.3 安全保证措施. 53 12.4 文明施工环境保护措施. 56 内 容 摘 要边坡治理是一项技术复杂、 施工困难的灾害防治工程。

4、作为全球性三大地质灾害之一的边坡失稳塌滑严重危及到国家财产和人们的生命安全。我国在水电工程、公路、铁路等工程建设过程中会遇到许多高边坡,其稳定性问题直接关系到工期、安全、环境保护和工程运行,它涉及到地质、岩土、环境、结构等多方面的知识。本文在理论分析高边坡变形破坏形式、影响因素、破坏模式的基础上,采用极限平衡法对高边坡的稳定性进行分析,提出一个综合的支护加固方案。 对工程实例的锚固支护进行了安全系数计算,从支护后边坡的安全系数方面分析、评价坡体的加固效果。关键词:边坡圆弧滑动法安全系数Abstract The regulation of the slope is a complicated,d

5、ifficult disaster prevention project.Slopes are formed by natural or artificial. As one of the three major geological disaster,the instability of the slope are serious threat to the safety of state property and people s lives.The stability of slope is very important in hydraulic,hydroelectric,railwa

6、y ,and highway engineering. This problem can directly influence on construction time、investment and environment, and which involves a lot of knowledge such as geological,rock-soil ,construction and environment protection.In this paper, based on the theoretical analysis of slope deformation and failu

7、re of the form, influencing factors, failure mode, by using the limit equilibrium method for slope stability analysis, a comprehensive program are supported.Analyzing the slope after prestress anchorage,analyzing and evaluating the program from the safety factor after anchorage. Keywords :slope slip

8、 circle method factor of safety第一章概述1.1 前言巴东县新县城位于巫峡与西陵峡间的长江南岸,为长江“黄金水道”与“209 ”国道的交汇点,交通便利。地理坐标东经 11023 、北纬 3101 ,水路东距宜昌市 115km 、西至巫山县城 57km ;陆路北距兴山县城 90km 、 西南距恩施市 207km 。 在新县城的建设中,形成了大量的高切坡, 高切坡的稳定与否直接影响区内居民的人身与财产安全,因此,需对这部分高切坡进行防护工作。2010 年 11 月,受巴东县移民局委托, 长江岩土工程总公司 (武汉)承担了信陵镇财政所高切坡的勘察设计工作。根据三峡库区湖

9、北省高切坡防护工程地质勘察设计文件(CXTC-0508003)规定,本次信陵镇财政所高切坡勘察工作要求达到详勘阶段精度, 勘察工作的主要任务是: 查明高切坡区的地形地貌特征;查明高切坡岩土体的成因类型、性状、覆盖层厚度、基岩面的形态、岩石风化程度;查明高切坡岩(土)体的物理力学性质;查明坡体主要结构面的类型和特征; 查明高切坡区的水文气象和水文地质条件、不良地质现象发育情况; 对高切坡稳定性进行工程地质评价,为高切坡治理设计提供岩土参数并提出治理方案和建议。1.2 高切坡概况与安全等级信陵镇财政所高切坡位于巴东新县城信陵镇西壤坡水厂北西侧新征地范围内,西四路呈“Z”字型环绕通过场区,北端接中国

10、人民银行巴东分行,西侧接居民区,南侧为空地。根据规划,信陵镇财政所住宅楼、办公楼等场平开挖完成后,办公楼后侧将形成高6.61 8.22m 的岩质边坡,起点坐标:Y=436482.87,X=3435896.06,终点坐标: Y=436435.37,Y=3435854.93,边坡长 72.92m ,边坡面积 505m2,边坡前 13.47m段走向 160 、后 30.39m段走向64 、中间段走向 59 ;西四路南侧约 20m 处将形成高约 7.77 11.36m的岩质边坡,起点坐标:Y= 436489.51, X= 3435875.83,终点坐标: Y= 436448.06,Y= 3435827

11、.17,边坡长 78.6m ,边坡面积 755m2, 边坡前 19.2m 段走向 153 、 后 7.3m 段走向 52 、中间段走向 59 。根据三峡库区三期地质灾害防治规划(高切坡防护) (国务院三峡工程建设委员会办公室2004年 11 月) ,规划高切坡介质类型为3类,边坡分两级开挖 ,最大总坡高19.7m ,总坡长 152m ,规划面积 1200 m2,场坪开挖后边坡实际面积1260m2,影响到 35 户,110 人。高切坡危害程度为严重,安全等级为二级。1.3 设计依据1.3.1 有关文件、规划报告(1) 长江三峡工程建设移民条例 (国务院令第 299 号,2001 年 3 月 1日

12、) ;(2) 地质灾害防治条例(国务院第 394 号令) ;(3)国家发展与改革委员会关于三峡库区地质灾害三期防治工作有关问题协调意见的报告(发改地区 20042918号) ;(4) 三峡库区高切坡防护规划大纲 (国三峡办发规字 200396号) ;(5) 长江三峡工程水库淹没处理及移民安置规划大纲(国务院三峡办发计字1994056号) ;(6)长江三峡工程水库分区县淹没处理及移民安置规划报告;(7) 三峡库区湖北省巴东县巴东县西壤坡四路高切坡(编号 0)防护工程地质勘察报告 2005 年 8 月,湖北省鄂西地质工程勘察院(以下简称“地勘报告” ) ;(8)业主委托书。1.3.2 主要规范规程

13、(1) 建筑边坡工程技术规范 (GB50330-2002) ;(2) 水利水电工程地质测绘规程 (SD299-2004) ;(3) 水利水电工程钻探规程 (SL291-2003) ;(4) 工程岩体分级标准 (GB50218-94) ;(5) 水利水电工程地质勘察资料内业整理规程(试行) (SDJ19-78) 。(6) 建筑抗震设计规范 (GB50011-2010) ;(7) 中国地震动参数区划图 (GB18306-2001) ;(8) 建筑地基基础设计规范 (GB 50007-2002) ;(9) 三峡库区湖北省高切坡防护工程地质勘察设计(CXTC-0508003)(以下简称规划报告 ) ;

14、(10)长江水利委员会长江勘测规划设计研究院2005 年编制的三峡库区高切坡防护工程地质勘察与初步设计技术工作要求第二章 工程地质条件2. 勘察区自然条件及地质概况2.1 自然条件巴东县地处亚热带季风气候区,具有湿热多雾、雨量充沛、四季分明等特点。由于县境南北狭长,地势起伏较大,地形复杂,其垂直气候分布差异明显, 形成各种不同的山地型小气候。据巴东气象站资料,城关地区年平均气温为17.5 ,78 月份平均气温35.5 ,最高温度达 41.4 , 12 月份平均气温 3.8 , 最低气温达 9.4 ,最大日温差 22.4 ;无霜期最长为 311 天,最短 173 天。太阳辐射年平均 88 89

15、千卡/ 平方厘米,日照总时数在 1200 1650 小时之间。本区处鄂西暴雨区五峰暴雨中心北缘,具有降雨连续集中、7 月份雨量特别丰富、年际变化大等特点。城关地区多年平均降雨量1100.7mm (1954 2000 年),最大年降雨量 1522.4mm (1954年),最小年降雨量694.8mm(1996 年),暴雨 1 小时最大降雨量 75.2mm (1991 年 8 月 6 日) , 日最大降雨量为 193.3mm (1982年 7 月 15 日),区内多年平均降雨量随高程增加而递增,南北平均降雨量 1293.3mm。2.2 地质概况工程区属侵蚀中低山地貌。 岸坡总体上为走向近南东, 倾向

16、北西的斜坡,地形相对完整,地形坡角一般20 35,局部地形较平缓,坡角 515 。场区第四系松散堆积物零星分布,厚度0.5 3.5m ,基岩为三叠系中统巴东组第三段(T2b3)地层。巴东组第三段 (T2b3)为灰至深灰色薄至厚层状泥质灰岩,灰黄、黄色薄至中厚层状泥灰岩, 夹少量深灰色中层状粉晶灰岩,岩层中泥质成分的差异变化较大。该地层在区内广泛分布。工程区地质构造较简单,主要以近东西向褶皱为主,裂隙次之,断层不发育。区域较大的褶皱有官渡口向斜。工程区位于官渡口向斜南翼,官渡口向斜是一个顺江展布、 延续性很好的线性褶皱构造, 轴部横穿整个巴东城区, 其中西部穿越神龙溪河口狮子包一线。该向斜为具有

17、一定规模的褶皱,东西向延伸,长约 9km ,南北宽约 6km ,枢纽略向东倾斜,倾角约10 ,褶皱宽缓,两翼地层倾角一般在20 45 之间,近于对称,属开阔褶皱,轴面直立,两翼地层出露有三叠系嘉陵江组、巴东组和侏罗系等。工程区岩层产状340 520 32 ,坡体结构为顺向坡,受官渡口向斜的影响,局部次级小褶皱、裂隙不发育。高切坡裂隙有 3 组:走向 70 80 ,倾向 NNW ,倾角 35 75 ,长度 5m 。走向 275 305 ,倾向 SSW,倾角 2580 ,长度 5m 。走向 10 60 ,倾向 NWW ,倾角 70 80 ,长度 5m 。根据中国地震动峰值加速度区划图(GB5830

18、6 2001 ),工程区 50 年超越概率 10% 的地震动峰值加速度为0.05g , 对应地震基本烈度为度。第三章高切坡地质特征信陵财政所高切坡位于巴东新县城西壤坡小区西四路内侧,东侧为西壤坡水厂。原始地形坡度20 35,南侧低,北侧高。构造上位于官渡口东壤口向斜的南翼,岩层呈单斜构造, 总体上为一顺向斜坡。3.1 高切坡形态特征本高切坡目前场坪开挖尚未进行, 开挖前地貌形态上为一自然斜坡,地形坡度 20 35 ,南侧低,北侧高。场平开挖完成后,将形成2 级高切坡 ,自低向高分述如下 :第一级将于办公楼后侧形成高6.61 8.22m 的岩质边坡,边坡长 72.92m ,坡底高程 346 34

19、9m, 坡眉高程354m, 边坡面积505m2,边坡前13.47m段走向 160 、 后 30.39m段走向 64 、 中间段走向 59 ;第二级将于西四路南侧约20m 处形成高约 7.77 11.36m的岩质边坡,边坡长 78.6m ,坡眉高程 362.38 365.70m,坡底高程 354m,边坡面积 755m2,边坡前 19.2m段走向 153 、后 7.3m段走向52 、中间段走向 59 。高切坡坡眉总体上呈东高西低的斜线状。3.2 高切坡物质组成完成场平后, 边坡将全部分布三叠系中统巴东组第三段(T 2b3)灰至深灰色薄至厚层状泥质灰岩,灰黄、黄色薄至中厚层状泥灰岩,夹少量深灰色中层

20、状粉晶灰岩,岩层中泥质成分的差异变化较大。岩体中上部以中风化为主,坡脚局部为微新风化。呈块状结构为主,岩体裂隙不发育,局部沿裂隙面及层面充填风化成因粉质粘土。3.3 高切坡地质构造特征本高切坡构造上位于官渡口东壤口向斜的南翼,岩层呈单斜构造,总体上为一顺向斜坡。 工程区岩层产状340 520 32 ,坡体结构为顺向坡,受官渡口东壤口向斜的影响,局部次级小褶皱、裂隙不发育。高切坡裂隙有 3 组:走向 7080 ,倾向 NNW,倾角 35 75 ,长度5m 。走向 275 305 ,倾向 SSW,倾角 25 80 ,长度 5m 。走向 10 60 ,倾向 NWW ,倾角 70 80 ,长度 5m

21、。3.4 地质结构该段属岩质高切坡,边坡总长 152m 。 高切坡走向 52160 ,呈折线型,最大高切坡高12m 。岩层产状340 5 25 32 ,岩层倾向与高切坡倾向交角主要为10 30 ,为顺向坡结构,高切坡地质结构典型剖面见图2-1 所示。9080706050340350340350X=3435889.271Y=436451.3611剖面终点起点剖面Y=436496.0085X=3435805.818(m)332403020100黄海高程(m)m(程高海黄380370360360370380已建挡墙rrcol+ dlcol+ dlcol+ dlcol+dl西四路小路col +dlrr

22、民房已建挡墙col +dl1r2345678332规划场地帽梁规划场地348.14354.05图 2-1 信陵财政所高切坡典型剖面示意图1 、崩坡积 2 、人工堆积 3、泥质灰岩4、钻孔(虚线为投影孔)5、覆盖层与基岩界线6、弱风化与微新风化界线7 、岩层产状8、剖面方向高切坡坡面形成后 ,坡体以中风化为主,坡脚局部为微新风化。根据建筑边坡工程技术规范之中边坡岩体分类原则,该段高切坡岩体类别以类为主,局部类;按技术要求之中高切坡分类表,该高切坡类型为3类。3.5 水文地质条件地表水:高切坡处于斜坡地带,场地及周边末见地下水出露。场地地下水主要补给源为大气降水,降水受地形影响, 形成地表面流总体

23、由南向北径流,排出场外。地下水:勘察钻孔中未发现地下水。 说明场区勘探深度范围内地下水贫乏;地下水位深埋于勘探深度以下。本次勘察利用前期水质简分析成果,场地地下水对钢结构的腐蚀性均为弱腐蚀性,对混凝土无腐蚀性,对混凝土中的钢筋无腐蚀性。3.6 岩体风化高切坡区出露基岩主要为三叠系中统巴东组第三段(T2b3)灰至深灰色薄至厚层状泥质灰岩,灰黄、黄色薄至中厚层状泥灰岩,夹少量深灰色中层状粉晶灰岩, 岩层中泥质成分的差异变化较大。高切坡岩体由浅至深可划分为中风化、 微新风化二带,岩体风化具不均一性。中风化带:岩石基本保持原岩颜色,表面多风化呈灰黄色,岩体中裂隙发育,岩体较破碎,裂面一般附少量风化物(

24、粘土)等,局部有溶蚀现象。高切坡坡体主要为中风化岩体。微新风化带:岩石保持原岩颜色,表面轻微风化色变。高切坡坡脚局部为微新风化岩体。3.7 岩石及结构面物理力学指标本高切坡地层岩性为三叠系中统巴东组第三段(T2b3),灰至深灰色薄至厚层状泥质灰岩,灰黄、黄色薄至中厚层状泥灰岩,夹少量深灰色中层状粉晶灰岩,岩层中泥质成分的差异变化较大。参照本区其它工程资料, 信陵财政所高切坡区岩体及结构面物理力学指标建议值见表2-1 。表 2-1 信陵财政所岩体及结构面物理力学性质指标建议值一览表岩石名称风化状态天然重度(kN/m3) 含水率(%) 吸水率(%) 孔隙率(%) 单轴抗压强度 (MPa) 天然地基

25、承载力特征值(MPa) 抗拉强度 t(MPa) 抗剪强度参数(C:MPa; :) 饱和天然天然C 泥质灰岩中风化25.83 1.73 2.126 5.48 11.17 13.51 1.11 0.20 0.20 30 灰岩中风化27.0 0.1 0.26 1.34 11.5(湿)57.7(干)1.15 0.60 42 结构面0.10 28 第四章高切坡稳定性分析4.1 高切坡稳定性现状本高切坡属岩质高切坡, 根据地表测绘及钻探, 高切坡岩体为三叠系中统巴东组第三段(T 2b3)灰至深灰色薄至厚层状泥质灰岩,灰黄、黄色薄至中厚层状泥灰岩,夹少量深灰色中层状粉晶灰岩。岩体以中风化为主,局部微新风化。

26、岩体较完整,呈块状结构为主,裂隙不发育,沿裂隙面及层面充填风化成因粉质粘土。目前,已形成的高切坡坡脚一带建有挡墙,高切坡整体处于稳定状态。4.2 预测变形破坏模式高切坡的变形破坏与其地质结构、结构面的发育程度、产状、组合形式关系十分密切。下面利用赤平投影对结构面、坡面、岩层层面的组合特征, 结合已发生变形破坏形式, 进行高切坡破坏模式分析与预测。高切坡岩体主要发育3 组裂隙: 走向 7080 , 倾向 NNW ,倾角 35 75 ,长度 5m 。走向 275 305 ,倾向 SSW,倾角 25 80 ,长度 5m 。走向 10 60 ,倾向 NWW ,倾角 70 80 ,长度 5m 。选取这三

27、组裂隙与坡面及层面的最不利组合进行赤平投影分析,见图3-1 。根据赤平投影图可知,其中L1 与 L4 裂隙与坡面组合形成“楔形”潜在不稳定岩(块)体 , 其交线呈小角度倾向坡外, L1 、L4 裂隙均与坡面、层面组合形成“楔形”潜在不稳定岩(块)体,同时L3与 L4 裂隙的发育密度及延伸长度决定潜在不稳定岩(块)体规模的大小。信陵镇财政所高切坡的预测破坏模式为:由于裂隙切割和风化作用,坡面局部存在小规模崩塌和风化剥落、掉块。序号倾向倾角相交结构面倾向倾角备注裂隙裂隙层面裂隙坡面图 3-1 信陵镇财政所高切坡坡面结构面赤平投影图4.3 边坡稳定计算边 坡 稳 定 安 全 系 数 按 建 筑 边

28、坡 工 程 技 术 规 范 (GB50330-2002)关于稳定安全系数规定:一级边坡采用平面或折线滑动法计算时稳定安全系数K1.35 ; 采用圆弧滑动法计算时K1.30 。二级边坡采用平面或折线滑动法计算时稳定安全系数K1.30 ;采用圆弧滑动法计算时K1.25 。三级边坡采用平面或折线滑动法计算时稳定安全系数K1.25 ;采用圆弧滑动法计算时K1.20 。4.3.1 边坡整体稳定计算(1)平面滑动平面滑动采用建筑边坡工程技术规范 (GB50330-2002)极限平衡法公式:cossinsincosVWtgVUWLcFjis其中sinZHLLZU21221ZV计算简图见图 3-2 。图 3-

29、2 高切坡平面滑动法计算模型(2)楔形体稳定分析法对有可能发生规模较大的局部块体失稳的岩质高切坡,应采用赤平极射投影法楔形体稳定分析法进行局部块体稳定分析。楔形体稳定性按 HOEK 提出的计算公式计算(理正软件计算公式)。(3)设计荷载由于边坡上没有建筑物, 已建民房拟拆迁, 规划建设房屋建议采用桩基,目前没有详实资料。计算时暂不考虑建筑物荷载,坡体无地下水形成的自由水面, 所以设计荷载只考虑岩土体自重,不考虑附加建筑荷载、动水压力及地震力。4.3.2 计算工况及计算参数由于切坡地下水埋深大, 物质透水性强, 高切不考虑边坡岩土体中的地下水的影响,天然条件为计算工况。岩土体物理力学参数详见前表

30、2-1 。4.3.3 平面滑动计算根据预测破坏模式, 边坡可能沿基岩面的变形。 计算天然条件下和考虑张拉裂隙条件(裂隙水埋深0.1m )沿基岩面滑动安全稳定系数,计算简图如下:计算顺层滑动稳定安全系数如下表(表3-1 ) :表 3-1 顺层滑动稳定安全系数统计表计算工况顺层面滑动考虑张拉裂隙安全系数2.699 2.057 4.3.4 楔形体稳定性计算裂隙互相切割形成的可能滑动楔形稳定性可用楔形体稳定性极限法平衡计算,计算软件为理正岩质边坡岩质边坡分析软件中的三维楔形体稳定性分析程序。 裂隙面组合情况及抗剪强度指标建议值见表 3-2 。表 3-2 裂隙面组合及抗剪强度指标建议值结构面倾向倾角结构

31、面类型结合程度抗剪强度c(kPa) (o) 层面350 30 硬性结构面结合一般110 28 J1 290 70 硬性结构面结合一般110 28 J2 200 25 硬性结构面结合一般110 28 J3 10 50 硬性结构面结合一般110 28 坡面329 85 计算楔形体滑动稳定安全系数如下表(表 3-3) :表 3-3 楔形体滑动稳定安全系数统计表序号结构面组合安全系数1 坡面、层面、J1 2.512 2 坡面、层面、J2 不形成楔形体3 坡面、层面、J3 8.844 4 坡面、 J1 、J2 不形成楔形体5 坡面、 J1 、J3 3.108 6 坡面、 J2 、J3 不形成楔形体4.4

32、 稳定性评价与分区根据上述计算结果, 结合高切坡地质特征, 可以得出以下稳定评价:信陵镇财政所高切坡整体稳定,由于裂隙切割和风化作用, 坡面局部存在小规模崩塌破坏和风化剥落、掉块破坏。根据高切坡稳定性现状、变形破坏形式以及防护措施复杂程度,将高切坡分为 A、B、C 三类不同的稳定性区。分区原则见表3-4 。表 3-4 高切坡稳定性分区原则分区代号稳定性评价分区原则A 稳定性较好整体稳定性较好。破坏模式以风化剥落或小掉块为主,危害性不严重、只需进行防护处理B 稳定性较差整体稳定性较差。破坏模式以风化剥落和崩塌为主,危害性较严重,需进行坡面清理和局部支护处理C 稳定性差整体稳定性差。破坏模式以较大

33、规模崩塌和滑移破坏为主,需进行坡面清除或系统防护、支挡截水等综合处理根据上述分区原则本高切坡坡面面积1260m2, 为稳定性较好的A 区。4.5 边坡支护方案在本次高切坡勘察范围及勘察深度内,认为高切坡的变形破坏模式主要为高切坡坡面局部存在小规模崩塌和风化剥落及掉块破坏。高切坡下部坡脚较陡,据此, 采取锚杆进行锚固和挂网喷砼,以防止破碎岩体的解体掉块。第五章锚杆设计5.1 对该高切破锚固后的稳定性进行分析1-1 岩石对挡墙基底摩擦系数,对灰岩风化带及断层破碎带均取 0.6. 岩土体锚固体粘结强度特征值frb :与碎石土取 60KPa 、灰岩中风化带 400KPa 、断层破碎带 150KPa选取

34、 1-1 、 2-1 、 3-1 中最危险截面2-2 进行 锚杆支护后的稳定性分析- 计算项目 : 简单平面滑动稳定分析1 - 计算简图 - 计算条件 - 基本参数 计算方法:极限平衡法计算目标:锚杆 (索)支护设计边坡高度:17.948(m) 结构面倾角:20.0( ) 结构面粘聚力:100.0(kPa) 结构面内摩擦角:28.0( ) 坡线参数 坡线段数14 序号水平投影 (m) 竖向投影 (m) 倾角 () 1 2.640 5.430 64.1 2 1.320 0.000 0.0 3 0.660 0.420 32.5 4 0.910 0.040 2.5 5 0.490 1.370 70.

35、3 6 5.540 0.560 5.8 7 4.020 0.840 11.8 8 1.650 1.990 50.3 9 1.160 1.120 44.0 10 6.810 2.070 16.9 11 1.250 1.830 55.7 12 2.800 0.780 15.6 13 4.110 0.718 9.9 14 1.440 0.780 28.4 岩层参数 层数1 序号控制点 Y坐标容重锚杆和岩石粘结强度(m) (kN/m3) frb(kPa) 1 10.000 27.0 400.0 锚杆 (索)控制参数 边坡工程重要性系数:1.0 锚固体与地层粘结工作条件系数:1.00 锚杆钢筋抗拉工作条

36、件系数:0.69 钢筋与砂浆粘结强度工作条件系数:0.60 交互锚杆钢筋的抗拉强度:否锚杆 (索)配筋荷载分项系数: 1.30 锚杆 (索)参数 锚杆 (索)道数5 锚杆 (索)入射角 () 10.0 锚杆钢筋级别HRB335 锚固构造长度 (m) 1.000 编号支护类型水平间距竖向间距锚固体直径自由段长度锚筋 fy 钢筋与砂浆(m) (m) (mm) (m) (MPa) fb(kPa) 1 锚杆2.000 3.000 200 5.000 - 2100.0 2 锚杆2.000 3.000 200 5.000 - 2100.0 3 锚杆2.000 3.000 200 10.000 - 2100

37、.0 4 锚杆2.000 3.000 200 10.000 - 2100.0 5 锚杆2.000 3.000 200 10.000 - 2100.0 - 计算结果 - 岩体重量:5221.0(kN) 水平外荷载:0.0(kN) 竖向外荷载:0.0(kN) 侧面裂隙水压力:0.0(kN) 底面裂隙水压力:0.0(kN) 设计安全系数:1.250 每沿米所需锚固力:-4171.1(kN) 即使不用锚杆 (索),边坡的安全系数已经满足设计要求!选取截面 1-2 、2-2 、3-2 中最危险的截面1-2 进行锚杆支护后的稳定性分析- 计算项目 : 简单平面滑动稳定分析23 - 计算简图 - 计算条件

38、- 基本参数 计算方法:极限平衡法计算目标:计算安全系数边坡高度:4.125(m) 结构面倾角:30.0( ) 结构面粘聚力:100.0(kPa) 结构面内摩擦角:28.0( ) 坡线参数 坡线段数1 序号水平投影 (m) 竖向投影 (m) 倾角 () 1 2.066 4.125 63.4 岩层参数 层数1 序号控制点 Y坐标容重锚杆和岩石粘结强度(m) (kN/m3) frb(kPa) 1 0.000 27.0 400.0 锚杆 (索)控制参数 边坡工程重要性系数:1.0 锚固体与地层粘结工作条件系数:1.00 锚杆钢筋抗拉工作条件系数:0.69 钢筋与砂浆粘结强度工作条件系数:0.60 交

39、互锚杆钢筋的抗拉强度:否锚杆 (索)配筋荷载分项系数: 1.30 锚杆 (索)参数 锚杆 (索)道数1 序号支护类型水平间距竖向间距入射角锚固体直径自由段长度锚固段长度配筋锚筋 fy 钢筋与砂浆(m) (m) ( ) (mm) (m) (m) (MPa) fb(kPa) 1 锚杆2.000 3.000 30.0 200 6.000 4.000 1D20 - 2100.0 - 计算结果 - 岩体重量:282.8(kN) 水平外荷载:0.0(kN) 竖向外荷载:0.0(kN) 侧面裂隙水压力:0.0(kN) 底面裂隙水压力:0.0(kN) 锚杆 (索)1抗力:50.0(kN) 结构面上正压力:26

40、6.6(kN) 总下滑力:128.9(kN) 总抗滑力:966.7(kN) 安全系数:7.500 5.2 根据上述分析对该边坡采取锚杆构造设计5.2.1 确定锚杆规格锚索钢绞线按一下公式步骤求得:1.锚杆的轴向拉力标准值由下式计算:式中?锚杆轴向拉力标准值(kN ) ;?支护结构单位宽度支点力标准值(kN/m) ,按6.5 节和6.6 节有关规定计算;?锚杆水平方向间距(m) ;?锚杆的水平夹角()2.锚杆的轴向拉力设计值按下式计算:式中?锚杆轴向拉力设计值3.锚杆截面面积应按下式确定:式中?锚杆轴向拉力设计值(N) ;?锚杆杆体材料抗拉强度设计值(N/mm2) ;?锚杆杆体截面面积(mm2)

41、 ;求得。本设计由于边坡稳定所以按构造设计即可,构造设计如下:表 5.1 国标 7 丝标准型钢绞线参数表公称直径(mm) 公称面积(mm2) 每1000m 理论重量(kg) 强度级别(N/mm2) 破坏荷载(kN) 屈服荷载(kN) 伸长率(%) 70% 破断荷载 1000h的松弛 (%) 9.5 54.8 432 1860 102 86.6 3.5 2.5 11.1 74.2 580 1860 138 117 3.5 2.5 12.7 98.7 774 1860 184 156 3.5 2.5 15.2 139 1101 1860 259 220 3.5 2.5 设计采用钢筋是直径为11.1

42、mm的 17 钢绞线,总截面面积为 74.2mm ,注浆砂浆强度等级为M30 ,每根钢绞线极限张拉荷载Pu为 138KN ,屈服张拉荷载 Py为 117KN 。5.2.2 锚索设置位置及设计倾角的确定最优锚固角一般通过技术经济综合分析,按单位长度锚索提供抗滑增量最大时的锚索下倾角为最优锚固角。另一种方法是从锚索受力最佳来考虑,按以下经验公式计算最优锚固角:452。规范规定锚索设计下倾角为15 30。本设计中取=30 。5.2.3 锚杆自由段长度的确定锚杆自由段长度可根据对支护结构位移控制的要求决定。当支护结构位移足以使被支护的土体形成破裂面时,可按以下图式计算:式中?锚杆设计自由段长度;?基坑

43、开挖深度;?土压力迭加零点至基坑底面的高度;?锚杆开孔位置至地面的高度;?锚杆水平夹角;?土层内摩擦角标准值(按厚度加权平均)。本设计按构造设计,按照规范锚索设计中自由段大于5m, 本设计取锚杆自由段长度为 6m 。5.2.4 锚固段长度及间距的确定锚杆锚固长度的计算对于圆柱形锚杆, 锚杆要达到锚固力设计值gN 所需的最小锚固体长度:(设定KNNg120.0)(5.3)式中: L锚固体长度d锚固体直径sq 锚固体表面与周围岩土体之间的极限粘结强度。根据规范中国( CECS22:2005),土层锚杆建议锚固段长度为6 到 12 米,岩石锚杆建议锚固长度为3 到 8 米,本设计取锚固段长度为4 米

44、。岩石锚杆水平间距大于 1.5 米,垂直间距不小于2.5 米,本设计取锚杆水平间距为2 米,垂直间距为 3 米。综合上述:设计取锚杆倾角为30 度,水平间距为 2m, 垂直间距为 3m, 锚杆自由段长度取 6m, 锚固段取 4 米,钢筋是直径为11.1mm的 17 钢绞线,总截面面积为 74.2mm ,注浆砂浆强度等级为M30 。5.3 锚杆布置及数量的确定竖直方向上锚杆的布置1-1 截面1-1-1边坡高度: 9.988(m) ,锚杆 (索)道数2 1-1-2 边坡高度:4.239(m) ,锚杆 (索)道数2 2-2 截面2-2-1边坡高度: 10.516(m) ,锚杆 (索)道数2 2-2-

45、2边坡高度: 6.585(m) ,锚杆 (索)道数2 3-3 截面3-3-1边坡高度: 14.027(m) ,锚杆 (索)道数3 3-3-2边坡高度:9.282(m) ,锚杆 (索 )道数2 水平方向上锚杆的布置1-1 截面1-1-1边坡宽度: 16.141(m) ,锚杆 (索)道数4 1-1-2 边坡宽度:16.141(m) ,锚杆 (索)道数4 2-2 截面2-2-1边坡宽度: 22.525(m) ,锚杆 (索)道数6 2-2-2边坡宽度: 22.525(m) ,锚杆 (索)道数6 3-3 截面3-3-1边坡宽度: 13.057(m) ,锚杆 (索)道数3 3-3-2边坡宽度: 13.05

46、7(m) ,锚杆 (索)道数3 施工需锚杆总数量为: 2*2+2*4+2*6+2*6+3*3+2*3=50 根5.4 锚杆的稳定性验算(倾覆力的验算)为:niTininiiiNiPTLCPNfk111)(式(5.6)其中:iN 作用于第i条滑面上的法向力;iT 作用于第i条滑面上的切向力;iC 第i条滑面上的粘聚力;iL 第i条滑面的长度;NP 锚杆锚固力沿滑面的法向分力;TP锚杆锚固力沿滑面的切向分力;f滑面上的摩擦系数。当边坡安设锚杆后的安全系数K=1.25时说明边坡是稳定的,由于本设计边坡最开始就处于稳定, 加锚杆按照购潮设计后边坡稳定性近一步提高,安全系数大于 1.25 。第六章边坡表

47、面治理6.1 喷护挂网根据地质勘察报告, 信陵镇财政所高切坡的预测破坏模式为:由于裂隙切割和风化作用, 坡面局部存在小规模崩塌和风化剥落、掉块。该滑动面处于稳定状态,对滑坡表面可以进行简单的喷护挂网治理。整个坡面铺设钢筋网, 钢筋网选用8HPB235钢筋,网格间距为10cm*10cm。喷射混凝土厚度为80mm :边坡整形后初喷 80mm厚 C25 混凝土。6.2 护脚墙6.2.1 方案概述坡面整理后, 在坡脚修筑护脚墙, 护脚墙布设在滑坡前缘。 对整个边坡起到稳定及保护作用,防止山上石块掉落等对过路行人和车辆的危害。护脚墙用 M30毛石、M7.5 水泥砂浆砌筑,石料不能选用风化或破碎的毛石,墙

48、体砌筑时,毛石上下错缝,砂浆填缝紧密,灰浆饱满,墙面水泥砂浆钩缝。护脚墙的具体高度根据地形条件确定,每隔1525m设一条伸缩缝,缝宽2030mm,内填沥青麻筋。5.6.2 护脚墙断面尺寸(单位: m )图护脚墙剖面图6.3 排水设计方案排水工程是整治滑坡危害中一项极其重要的内容,通过排水工程,使水不在渗透到或滞留在滑坡体内,并排出和疏干滑坡体内已有的水,从而增加滑坡的稳定性,达到处治滑坡的目的。建筑边坡工程技术规范中规定,边坡工程应根据实际情况设置地表及内部排水系统。为了减少地表水渗入边坡坡体内,应在边坡潜在坍滑区后缘设置截水沟。边坡表面应设置地表排水系统,其设计应考虑汇水面积、排水路径、沟渠

49、排水能力等因素。不宜在边坡上或边坡顶部设置沉淀池等可能造成渗水的设施,必须设置时应做好防渗处理。地下排水措施宜根据边坡水文地质和工程地质条件选择,可选用大口径管井、水平排水管或排水截槽等。当排水管在地下水位以上时。应采取措施防止渗漏。边坡工程应设泄水孔。对岩质边坡其泄水孔宜优先设置于裂隙发育、渗水严重的部位。边坡坡脚、分级平台和支护结构前应设排水沟。当潜在破裂面渗水严重时,泄水孔宜深入至滑裂面内。泄水孔边长或直径不宜小于100mm ,外倾斜度不宜小于5;间距宜为 2 到 3m ,并宜按梅花形布置。最下一排泄水孔应高于地面或排水沟底部不小于200mm , 在地下水较多或有大股流水处,泄水孔应加密

50、。在泄水孔进水侧应设置反滤层或反滤包。厚度不赢小于500mm ;反滤层顶部和底部应设厚度不小于300mm的粘土隔水层。6.3.1 排水沟设计方案根据规范 GB_T16453.4-1996,排水沟断面2A ,根据设计频率包与坡面最大径流量,按明渠均匀流公式计算:2QACRi式(5.7)式中:2A 排水沟断面面积, m2;Q设计坡面最大径流量,m3/s ;C谢才系数;R水力半径, m;i 排水沟比降。其中Q=(设计频率 10min最大降雨强度 -响应时段土壤平均入渗强度)*坡面汇水面积 /6 。排水沟采用用 MU30 块石、 M7.5 水泥砂浆砌筑,排水沟沟底排水坡度大于 0.5 ,砂浆抹面厚度不

51、小于30mm 。排水沟每隔 20m 设一条变形缝,缝宽30mm ,内填浸沥青杉木。其他设置按照规范进行。横向排水沟尺寸如下图所示(单位:mm ) 。图横向排水沟剖面图6.3.2排水沟石方开挖量和浆砌块石量根据护脚墙的计算方法先得出排水沟剖面积S=0.72m则排水沟石方开挖量322 .31222237.0mmmLSV图 5-13 排水沟尺寸图排水沟浆砌块石量32568.2262223)52.04 .03 .0(mmmmmLSV因此得 :总排水沟石方开挖量为:总的排水沟浆砌块石量为:6.3.3 排水孔设计方案按照建筑边坡工程技术规范:排水孔后做好滤水层,以防泥沙淤塞,排水孔下铺设不小于300mm厚

52、粘土隔水层,隔水层需充分夯实;排水孔布设2 到 3 排,且第一排排水孔距离坡顶高度为 1m ,水平间距为 2m ,竖向间距为 3m, 孔径为 80mm ,进口端采用土工布过滤。第二篇施工组织设计第七章施工组织设计依据本工程的工程概况、水文工程地质条件、地震效应和施工技术规范规程等,如第一、二章所示。第八章施工技术8.1 施工准备和场地布置1、开工前施工现场做到“三通一平”, 同时确定定位放线方案。2、做好控制点 ,轴线等测量资料的交接工作。3、做好机械设备的保养工作 ,确保设备完好进入施工现场, 做好第一批施工机械的进场工作,并进行试运转。4、做好材料采购供应 ,执行采购控制程序 ,确定材料供

53、应商,组织部分材料进场,并按指定地点存放。提前做好各种材料的抽检工作,即钢筋原材料和焊接强度试验,水泥安定性和强度试验。5、 做好设计单位 (外部)及施工单位 (内部)两级技术交底工作 ,认真学习领会设计图纸及质量要求,做好开工前的资料报验工作。6、按施工平面布置图,搭设现场办公室、职工临时宿舍、水泥库房、钢筋笼制作场。7、修建场内主干道,将水电管线接至要求位置。8、了解场地内各种地下障碍物的情况,做好与有关施工管理部门的协调工作。9、根据红线桩、城市水准点及施工要求进行的定位放线。10 、施工用水,施工用电的连接及临时设施搭建。11 、.对施工人员进行生产,技术,质量,安全等方面的交底。12

54、 、根据施工现场实际情况调整修改施工方案。13 、根据现场进一步完善施工组织方案,绘制工地挂图包括平面图及施工平面布置图。14 、健全指挥系统及安全施工,工程质量及环保保障体系。15 、设计编制人员及技术主管同现场技术及施工人员召开会议,做详细技术交底及总体施工规划。8.2 锚杆挂网施工8.2.1 施工人员安排和设备选型施工人员计划安排如表6.1 ,施工机具设备如表6.2 。表 6.1 施工人员计划安排表职位人数职位人数项 目 经 理1 钻工8 项目工程技术负责1 电焊工2 施工员1 电工1 质检员1 维修工1 安全员1 钢筋工6 测量员1 保安人员1 材料员1 杂工6 表 6.2 施工机具设

55、备安排序号名称规格数量备注1 回转钻机GY-100 2 2 泥浆泵BW-250 2 3 切割机1 4 钻杆 50 若干5 架管 48 若干6 弯曲机自制7 空压机VF-6/7 3 8 挖掘机2 9 电焊机BX-500 2 10 液压喷播机1 11 注浆泵XPB-90C 3 产地:天津12 经纬仪DJ6-1 1 产地:南京13 全站仪RTS-538 1 产地:苏光14 水准仪DSZ2 1 产地:苏光8.2.2 锚杆挂网施工技术1、施工测量(1) 控制测量1)资料收集收集监理工程师提供的工程范围内原有的测绘资料。主要包括工程范围内的控制网(平面、高程) 、成果表及控制点位置和原始地形图。并对各类资

56、料和数据进行复核计算,发现问题立即向监理工程师进行汇报。2)现场踏勘测量人员根据监理工程师提供的控制点进行现场踏勘,检查其保存的完好性、可靠性及可使用性。3)测量仪器的检查和校核在测量工作开始之前对用于本工程的所有测量仪器按照测量规范逐项进行常规检查, 并将检查结果备案, 对于超出限差要求的测量仪器进行校核,使之符合规范要求。所有仪器的率定将按规定定期到检测部门进行检测。4)复测对监理工程师提供测区范围内的所用控制网点、水准点进行复测, 复测控制网的等级与原控制网的等级相同,以检验所提供成果的可靠性和准确性。如果复测结果与监理单位的成果有差别, 必须与监理工程师协商, 进行联合测量后确认。5)

57、施工测量网的布置a 施工控制网的布设根据施工测量规范要求, 确定施工控制网的等级。 控制网以能够充分控制整个工程工作面为宜, 同时,充分考虑网形的优化。 在拟选方案进行必要的精度估算后,最终确定控制网形。并且根据施工控制网的等级选择相关的测量仪器。b 平面控制测量本标段施工测量首级平面控制网采用二等网布设。平面控制网点选在使用方便、通视良好, 基础稳定且保存时间较长的地方,各控制点间视线离障碍物不小于 2 米。平面控制网点通过实地踏勘、 选点后,进行控制网的技术设计。 其内容包括:控制网的选型(测角网、测边网、边角混合网、导线网等)、观测仪器的精度等级、施测方案的确定、 控制网的精度估算、 控

58、制网的可靠性、 灵敏度的计算等等。编制施工测量作业指导书报测量监理工程师,经测量监理工程师审批后严格按照作业指导书要求进行施测。外业观测开始前,根据观测精度要求,正确选择观测仪器和配套的设备,并送国家或地方计量授权的检定机构检定合格后投入使用。外业观测过程中,严格按照国家或行业制定的规程、规范要求实施,各项观测限差符合规定要求。工程施工过程中, 及时做好控制点的保护工作。 例如,以醒目的字体注记 “测量标志、注意保护”等字样,防止控制点的移动和损坏。如发现控制点位移或损坏,立即报告监理,协商补救措施。c 高程控制测量本标首级高程控制采用二等水准网。首级高程控制网点采用现浇埋设或埋设预制标石。首

59、级高程控制网布设成环形网,加密时布设成附合路线或结点网。(2)施工测量放样1)测量放样程序为保证本工程测量放样工作的有序进行,严格保持所放样各元素之间存在的几何关系, 应遵循由整体到局部的原则。即直接由等级控制点 (首级及加密控制点)进行放线, 也可以由细部临时加密的点线进行放样,重要部位采用首级控制点进行放线。做到“四无”,即无缺测、无漏测、无不符合精度、无违时;“四随”,即随时观测、随时记录、随时计算、随时校核。a 施工放样方法的选择及放样数据的准备平面位置的放样可采取直角坐标法、极坐标法、前方交会法、正倒镜投点法等放样方法; 高程放样采用水准测量法、 三角高程法。 在计算放样数据并核实无

60、误后,进行施工放样。 对于重要的点线须由控制检查组检核无误后,方可进行施工。b 内业整理在每次外业观测时, 做好相应的观测记录。 每风机基础均提交相关的记录及验收图,观测数据严格按照施工测量规范要求进行相应的平差、改正和归算。 平差、改正和归算后的数据提交监理工程师进行审批,存档备查。2)控制基准点的保护施工期间将不定期的对各类控制基准点进行检测、同时对各点进行安装护栏,出现损坏和缺失的现象及时进行处理。2、清坡工程清坡工程先清除表层风化层、 强卸荷带和松动岩块, 再整坡地至设计所需坡形,清坡工程基本维持坡面现貌,严禁大开挖。锚杆挂网区清坡:坡顶覆盖层清除表面植被,按原坡面平整,坡面要稳定平顺

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