山西别墅区场地滑坡地质灾害治理工程挡土墙设计

XX别墅区滑坡初步设计说明1工程区概况1.1工程区位位置滑坡山体位于XXX市XX区XX公路，坡脚下两座座别墅为受灾灾体，滑坡体体上部通行条件较较差，两侧只有小小路可以通到到山坡上。1.2气象水文文该区属温带半干干旱大陆性季季风气候，四四季分明。春春季干旱多风风；夏季较热热，降雨集中中；秋季气候候凉爽；冬季季干燥寒冷。据据省气象局资资料，多年平平均气温9--10℃，一月份较较冷，月平均均气温-5..8~8℃；七月份较较热，月平均均气温23~~24.2℃℃。无霜期1550~1900天。多年平平均蒸发量11821.33mm。11月份冰冻冻，来年3月份解冻，冻冻土最深599cm。风向向夏季以东南南风为主，冬冬季以西北风风为主，年平平均风速1.6m//s。降水量年际变化化很大，多年年平均降水量量459.55mm（1957～2008年），汛期期（6~9月）降降水量占全年年降雨量的555~85%%。最大年降降雨量9855.6mm（梅梅洞沟站，11996年），最最小年降雨量量231.99mm（寨上上站，19999年），相相差达4倍多。历年年月最大降水水量314mmm(19996年8月)，历年日最最大降水量2279mm((1996年年8月4日)，历年时最最大降水量778.8mmm（1991年），历年年十分钟最大大降水量299.1mm（1991年）。多年年平均蒸发量量大于年降水水量。该区地表水系不不发育，距评评估区最近的的河流为XXX河，距评估估区南约0.5km。XX河发源于于石千峰东坡坡下，上段为为XX沟及武科科沟，由西向向东经XX、小XX、大XX、南寒、下下元，于XXX大桥南汇入汾汾河，全长约约21.8kkm。河龙湾湾以上长约112.3kmm，汇水面积积41.477km2。牛头咀以以上，沟底较较窄，坡度较较大，河床纵纵坡降40..4‰，呈“V”字形；牛头头咀以下，沟沟底逐渐变宽宽平，河床纵纵坡降26..2‰，并有冲积积物出现。XXX沟之较大大支沟由西向向东有偏桥沟沟、神底沟、老老西沟等，其其中以老神沟沟最大，神底底沟主沟长77.1km，集集水面积100.8km22，河床纵坡坡降40.11‰。XX沟上游有有少量溪水，中中下游大多干干枯断流，暴暴雨过后有短短暂洪流。据调查，XX沟沟历史上曾发发生过多次洪洪灾。19222年7月4日，大XX洪水流量量623m3/s；1928年7月历31日，南寒寒实测流量3396m33/s；1929年7月、19333年7月、19388年7月、19966年8月4日，河龙湾湾洪峰流量分分别为13660m3/s、1080m3/s、540mm3/s和385mm3/s。距评估区北约11km为XX河，小西西铭以上流域域面积20..98km22，沟长9.77km，河床床纵坡降466.4‰。平时断流流无水，只有有大雨过后有有短时径流，最最大洪峰流量量约300mm3/s。1996年8月月4日，由强降降雨诱发，XXX西山XX沟、XX沟、XX沟及XX沟发生特特大泥石流地地质灾害，造造成XX西大街被被淹，中断交交通62h；XX大街北侧侧的XX半导体厂厂厂区平方、宿宿舍被淹。泥泥石流的类型型为暴雨型泥泥石流。1.3地形地貌貌斜坡区地处构造造剥蚀低山、深深丘区，地形形的相对高差差约250m。山体由砂砂岩、砾岩、泥泥岩构成。周周围是高达50余米的陡峻峻斜坡区。1.4影响地地质灾害体稳稳定性的主要要因素影响别墅区滑坡坡稳定性的因因素主要包括括地形地貌、地地层岩性、地地震作用、水水的作用及人人类工程活动动等。（1）地形地貌貌滑坡地处中低山山之间相夹持持的河谷斜坡坡地带，地形形总体西高东低，斜坡坡坡度较大，为为滑坡发育提提供了有利的的条件。（2）地层岩性性第四系覆盖层结结构较松散，易易渗水，其物物质组成主要要为含碎石、粉粉质粘土组成成的碎石土，其其强度较低，当当其含水量较较大时，抗剪剪强度将进一一步降低，易易沿与第四系系残坡积覆盖盖层和基岩之之间存在的力力学性质差异异性面产生滑滑移。斜坡下下覆基岩主要要为泥岩和砂砂质泥岩，遇遇水易软化，抗抗剪强度低，可可能沿强风化化岩层面上下下的不同结构构岩层之间存存在的力学性性质差异性面面产生滑移。（3）地震作用用地震使得斜坡体体表层覆盖层层更加松散，有有利于滑坡进进一步变形破破坏。（4）水的作用用水是产生滑坡的的重要因素，暴暴雨或持续降降雨将造成滑滑体岩土体饱饱水，增大岩岩土体重度，降降低岩土体的的抗剪强度，导导致坡体稳定定性降低；同同时静、动水水压力对坡体体的稳定性影影响很大，可可能导致坡体体的失稳破坏坏。（5）人类工程程活动滑坡体前缘在别别墅区的建设设前期，开挖挖改变了坡体体的原始地形形形成不稳定定边坡，对坡坡体前缘卸荷荷，减小了滑滑体阻滑力，从从而降低滑坡坡的稳定性。2设计依据文文件1、《滑坡防治治工程设计与与施工技术规规范》（DZ02440-20004）；2、《建筑地基基基础设计规规范》（GB500007-20002）；3、《混凝土结结构设计规范范》（GB500010-20002）；4、《建筑桩基基技术规范》（JGJ94-94）；5、《滑坡防治治工程勘查规规范》（征求求意见稿）；；6、《建筑边坡坡工程技术规规范》（GBB503330-20002）；7、《土层锚杆杆设计与施工工规范》（CECS222：90）；8、《建筑结构构荷载规范》（GB50009-2001）；9、《岩土工程程勘察规范》（GB500021-2002）；10、计算软件件采用理正计计算软件；11、滑坡治理理勘查报告；；12、其他有关关调查报告及及资料。3.计算剖面确确定3.1计算工工况及荷载根据《滑坡防治治工程设计与与施工技术规规范》，滑坡坡等级II级，暴雨雨工况以20年一遇（5%频率）暴雨雨考虑；工作作区处于Ⅷ度区，地震震加速度为0.20g考虑。滑坡坡稳定性及各各滑块的剩余余下滑力验算算,采用以下工况况：工况1：自重++地表荷载工况2：自重++地表荷载+暴雨工况3：自重++地表荷载+地震3.2计算算方法计算方法采用不不平衡推力传传递法。按折折线滑动面将将土体分成条条块，假定条条间力的合力力与上一条土土条底面平行行，然后根据据各分条力的的平衡条件，逐逐条向下推求求，直至最后后一条土条。假假定土壤孔隙隙水压力按线线性分布时：：式中：：推力传递系数数；：第个条块末端端的滑坡推力力（kN/m）;：抗滑稳定安全全系数：第个条块地下下水位线以上上土体天然重重量（kN/m）；：第个条块地下下水位线以上上土体天然重重量（kN/m）；：第个条块土体体两侧静水压压力的合力：第个条块土体体底部孔隙水水压力；：第个条块所在在滑动面上的的内摩擦角（°）；：第个条块所在在滑动面上的的倾角（°）；：第个条块所在在滑动面上的的单位粘聚力力；：第个条块所在在滑动面上的的长度；3.4假定计算算成果滑坡变形体稳定定性计算剖面滑动模式有有以下三种：模式一：变形体体整体沿岩土界界面滑动C剪出口剪出破破坏，为整体体滑动破坏。模式二：变形体体中前部从滑体体土层最薄BB剪出口剪出破破坏，为局部滑动破坏坏。模式三：变形体体中前部从滑体体土层最薄处处A剪出口剪出破破坏，为局部滑动破坏坏。滑坡变形体剖面面滑动模式示意意图滑坡右侧前缘未未崩滑斜坡目目前整体处于于稳定状态，只只是表层松散散体易发生落落石掉块，为为不稳定。滑滑坡处于地震震Ⅷ度区，地震对滑坡稳稳定非常不利利，但前部滑坡坡区的不断溜溜滑将使得后后部变形区（变变形体）前缘缘卸荷，进一一步发展将有有可能有失稳稳危险。4治理工程设设计4.1工程等等级、设计荷荷载组合、参参数与设计标标准工程等级根据《滑坡防治治工程设计与与施工技术规规范》中滑坡坡危害程度等等级划分表，滑滑坡体一旦滑滑动，根据目目前的保护对对象分布情况况，粗略计算算其造成的直直接经济损失失将达<500万元，危害人数700人<300人，但其威胁胁到国道（二二级公路），故地质灾害危害程度分级为Ⅱ级。设计荷载根据《滑坡防治治工程设计与与施工技术规规范》和滑坡坡的灾害等级级，作用在灾灾害体上的荷荷载组合如下下：工况1：自重++地表荷载+暴雨；工况2：自重++地表荷载+地震；工况3：自重++地表荷载+暴雨+地震。.设计标准（1）工程安全全运行模数防治工程结构设设计基准期为为50年。（2）安全系数数该滑坡治理工程程等级为Ⅱ级，安全系数数为1.20。4.2工程总体体布置滑坡推荐方案可可采用清坡工工程+挡墙工程+排水工程。（1）对滑坡区区进行清坡处处理，清除Ⅱ号滑坡的残残留滑坡体，松松散堆积体按按1：1.25进行清坡，同同时清除斜坡坡表层松散块块体和已崩滑滑上部边界处处松散层，松松散层也按1：1.25进行清坡。（2）挡土墙布布置挡墙布置在别墅墅内侧斜坡底底部和东部道道路旁，Ⅰ号滑坡挡土墙墙位于别墅区区西部斜坡，挡墙长度约200m，Ⅱ号滑坡挡土土墙位于别墅墅区东部道路路斜坡，挡墙墙长度约100m。（3）截排水沟沟布置Ⅰ滑坡挡土墙设设置两条截排排水沟，即截截水沟1和截水沟2。截水沟1和截水沟2大致沿着变变形区边界布布置，长度约约为300m。排水沟3布置在变形形体中部，长长度约为200m，截排水沟总总长度为5000m。4.3分项工程程设计4.3.1挡土土墙设计（1）挡土墙的的布设在别墅内侧斜坡坡底部设置桩桩板式挡墙以以拦挡崩滑松松散体的进一一步崩滑和表表层的落石、滚滚石现象发生生，即沿别墅内侧斜坡坡底部附近设设置Ⅰ号滑坡重力式式挡土墙，长长200m。Ⅱ号滑坡挡土土墙位于别墅墅区东部道路路斜坡，挡墙墙长度约100m。挡墙的设置置同时防止不不断溜滑将使使得后部变形形区（变形体体）前缘卸荷荷，进一步发发展将有可能能有失稳危险险。（2）挡土墙材材料：墙身和和基础均采用用M10浆砌块石。（3）挡土墙设设计依据《建筑地基基基础规范》(GBJ50007-2002)规定：挡土墙的稳定验验算中，安全全系数取值为为：考虑下滑推力时时：抗滑安全全系数Ks=1.0，抗倾覆安安全系数：Kt=1.3；考虑库仑土压力力时：抗滑安安全系数Ks=1.3；抗倾覆安安全系数：Kt=1.6挡土墙地基承载载力的验算中中，地基平均均应力：P＜f，地基最大大应力：Pmax＜1.2f，其其中f为持力层地地基承载力设设计值。基底底合力偏心矩矩e＜0.25b，其中b为基础宽度度。依据《砌体结构构设计规范》(GBJ50003－2001)，挡土墙应进行墙身抗压抗剪验算，抗压采用偏心受压计算，保证墙身最大压应力不大于墙身抗压强度。抗剪采用无筋砌体构件受剪计算，保证最大剪应力不大于砌体抗剪强度。（5）初步设计计结果Ⅰ号滑坡挡土墙墙：挡土墙选型为俯俯斜式，挡土土墙后应回填填Φ值较大、透透水性较好的的砂性土或碎碎条石土，不不能回填淤泥泥、耕填土、膨膨胀性粘土，并并不应夹杂腐腐生物或有机机质，挡土墙墙布置排水孔孔，墙背后设设0.3m宽砂砾石反反滤层，以利利排水。挡墙墙长度共约2200m。挡墙基础础深0.5m，墙体高8m，顶宽0.8m，底宽3m，墙背坡比1∶0.1，墙面坡比1∶0.3，回填高度3m。挡墙采用用浆砌块石砌砌筑。成果见见附图。Ⅱ号滑坡挡土墙墙：挡土墙选型为俯俯斜式，挡土土墙后应回填填Φ值较大、透透水性较好的的砂性土或碎碎条石土，不不能回填淤泥泥、耕填土、膨膨胀性粘土，并并不应夹杂腐腐生物或有机机质，挡土墙墙布置排水孔孔，墙背后设设0.3m宽砂砾石反反滤层，以利利排水。挡墙墙长度约100m。挡墙基础础深0.5m，墙体高5m，顶宽0.8m，底宽2.5m，墙背坡比1∶0.1，墙面坡比1∶0.2，回填高度2m。挡墙采用用浆砌块石砌砌筑。4.3.2地表表排水设计(1)排水系统统布置地表排水的目的的是拦截滑坡坡地段以外的的地表水，不不使水流入滑滑坡区内，并并尽快排除滑滑坡范围内的的雨水，引导导地表水在滑滑坡体外的稳稳定山坡处排排走。地表排排水系统包括括截水沟、排排水明沟等，沿沿滑坡后缘布置置截水沟，尽尽量截住或减减少滑坡体外外来水流入滑滑坡体内；在在滑坡体表面面设置纵、横横向排水明沟沟，将降水排排除滑坡外。根据滑坡的地形形条件，对ⅠⅠ号滑坡滑坡共共布置了两条条截水沟和一一条排水沟。即截水沟1、截水沟2和排水沟3。(2)截、排水水沟结构截、排水沟采用用梯形截面，浆浆砌块石护砌砌，在陡坎或或者落差相对对较大处采取取多级跌水坎坎结构形式。(3)主要特征征参数滑坡截、排水沟沟长度共计约约500m，截、排水水沟截面尺寸寸依据冲沟汇汇流面积和当当地水文资料料，估算排水水流量，确定定排水系统规规模。计算公公式采用暴雨雨推理法。地表排水流量按按以下公式计计算。排水沟沟面积的确定定采用明渠均均匀流公式计计算式中：—设计地地表水汇流量量()；—设计暴雨强度度—径流系数，00.7；—汇水面积。将汇雨面积和设设计暴雨强度度代入以上公公式，可计算算出设计地表表水汇流量，然然后利用明渠渠均匀流公式式可确定排水水沟截面尺寸寸。排水系统的设计计断面尺寸均均取相同断面面：宽0.5m、深0.6m。排水沟采采用浆砌块石石衬砌，衬砌砌厚25cm。4.4工程量概概算只对治理的工程程量进行大致致估算，未包包括治理后的的绿化、美化化工程，见下下表治理工程量与费费用概算表序号项目名称单位工程量市场单价备注一坡面截排水工程程1截水沟m3003502排水沟m200二重力式挡土墙工工程程1Ⅰ号滑坡挡土墙墙m345604002Ⅱ号滑坡挡土墙墙m31650三清坡工程1土方开挖m32000018推至公路外侧陡坡下2弃土推土机外运运m320000概算总价=求和和（市场单单价×工程量）5工程监测方方案设计5.1监测工工作的任务和和目的滑坡是一种复杂杂的地质灾害害，由于现有有勘察手段、经经费、时间等等因素的限制制，对滑坡这一复杂杂的地质体的的认识和评价价存在一定的的局限性。通通过监测来了了解滑坡体的演变变过程，为滑滑坡的预测预预报及工程治治理提供可靠靠的资料和科科学依据。通通过滑坡监测，可可以掌握滑坡的变形特特征和变形规规律及滑坡的规模、边边界、滑动方方向和失稳方方式，为判断断滑坡的发生时时间及滑坡的危害程程度提供重要要信息，同时时为避免和减减轻滑坡灾害损失失提供决策依依据。该滑坡防治工程程监测的主要要目的是，了了解边坡在施施工期和运行行期其变形活活动特征，判判断滑坡稳定状态态，保证施工工的安全，并并对防治效果果进行检验，为为今后的边坡坡防治提供经经验。5.2监测设设计方案主要要技术依据及及原则监测设计依据的的技术依据有有：①《国家水准测测量规范》②《大地变形测测量规范》③《岩土工程手手册》监测设计的主要要原则是：①立足现有监测测手段，建立立系统的监测测网。②监测应作到目目的明确、重重点突出。③监测工作应贯贯穿整个工程程的开始到结结束。滑坡监测手段以以布设监测点点为主，同时时辅以现场巡巡视，监测点点的布设一般般遵循以下总总的原则：（1）监测点的的布置一般按按断面(也称剖面)布置，断面面一般选在地地质条件差、变变形大、可能能产生破坏的的部位，如布布设在断层、裂裂缝、地质结结构变化的部部位，或选在在斜坡坡度陡陡、稳定性差差的部位，也也可选在作过过模型试验或或者分析计算算的典型部位位。（2）对于面积积大且需要重重点监测的斜斜坡，可布置置多个断面，但但断面的布置置应有主次之之分，主次断断面的选择一一般根据地质质条件的好坏坏、边坡坡度度的高低及结结构上的代表表性等方面的的因素加以考考虑。（3）主要断面面布置的监测测项目和使用用的仪器应比比次要断面多多，而且主要要断面使用的的仪器精度和和自动化程度度也应比次要要断面高。（4）同一监测测项目应考虑虑平行布置，如如监测滑坡的水平位位移时，可将将大地测量仪仪器、钻孔倾倾斜仪及地表表倾斜仪盘同同时布置，有有利于各类仪仪器的观测成成果相互印证证，从而保证证了观测结果果的可靠性。（5）为了提高高监测点的使使用效率，监监测点的布置置可在原有的的观测结果及及巡视检查的的基础上分期期布置，这样样可使监测点点的布置具有有针对性和代代表性。（6）当主滑坡坡上有若干个个次生滑坡时，监测测的重点应放放在变形及危危害性大的次次生滑坡上。至于于其它次生滑滑坡也应有所所兼顾。。5.3监测工工作方案该滑坡受降雨入入渗的影响，因因而监测工作作主要为变形形监测和地下下水位监测，同同时进行相应应的水文、气气象观测和现现场的巡视检检查。5.3.1变变形监测滑坡区位移监测测主要是了解解施工期和运运行期滑坡体位移量量、位移变形形速度、滑坡体活动范范围，为滑坡安全和检检验防治工程程效果提供可可靠的信息。滑坡区位移监测系统由地表位移监测和深部位移监测两部分组成。地表位移观测即即观测平面位位移量又观测测垂直方向（即即高程）的位位移量。观测测方法很多，可可根据具体情情况因地制宜宜地使用简易易的观测方法法和精密的观观测方法。深部位移观测方方法法主要有测测斜斜仪法、放放射射线同位素素法法、电阻丝丝法法等，目前前较较为适用的的是是测斜仪法法。5.3.2水水