湖北山岭滑坡治理设计专题报告

湖北省溇水XX滑坡治理设计专题报告中国XX集团XX设计研究院2007年11月总工程师：设计总工程师：专业总工程师：校核：编写：目录1.概述11.1滑坡概况11.2设计范围11.3依据资料21.4主要规程规范22.设计基本资料22.1边坡分级与安全系数22.2地震烈度32.3气象特征32.4地质条件33.边坡稳定分析53.1典型断面选取53.2计算参数73.2.1地质专业建议参数73.2.2参数反演计算73.3稳定性计算114.边坡排水设计145.边坡加固方案155.1压脚护坡方案155.2抗滑桩方案155.2.1抗滑桩的布置165.2.2抗滑桩的构造175.2.3抗滑桩推力的计算175.2.4抗滑桩稳定性及地基承载力计算205.2.5抗滑桩配筋计算215.2.6抗滑桩方案工程量235.3格构锚固方案245.3.1锚索的布置245.3.2格构设计255.3.3格构方案工程量255.4加固方案比选256.滑坡防治监测266.1施工期监测276.2完建期监测276.3滑坡防治监测方法277.施工组织设计288.施工技术要求288.1压脚护坡288.2抗滑桩及锚索289.结论与建议299.1主要结论299.2建议301.概述1.1滑坡概况XX滑坡位于江坪河坝址下游右岸约3km处，滑坡体后缘自然坡度17°～40°左右，前缘为江坪河原炸药库（该炸药库由业主选址，并委托其它单位设计）,滑坡上游为一条冲沟，冲沟有常年性流水，流量约为3～10l/s，冲沟中地形相对平缓，地形坡度约为20°左右。冲沟上游紧邻瓦屋台边形岩体，滑坡体地形地貌见图1.1-1。滑坡堆积体前缘堆渣高程为330m，已塌滑后缘高程为390m，滑坡上部已开裂高程约500m；前缘宽约90～100m，已塌滑及堆渣面积约5630m2，体积约3×104m3，已开裂滑体纵长约300m，面积约12×104m2，体积约80×104m3。滑坡体原始地形上呈椅状，主滑方向为N60°W。滑坡体已塌滑周界比较清晰,后缘以高程390m庄稼地平台作为边界，上下游两侧主要以冲沟为界。后缘上部边坡高程420m～440m、480m～500m左右发育有两级平台，综合地形坡度20°～25°左右，最大宽度达210m。图1.1-1XX滑坡地形地貌图1.2设计范围设计范围包括：XX滑坡体及其周边影响范围的安全稳定分析及治理设计。1.3依据资料治理设计主要依据以下资料进行：1)滑坡体及其临近区域(滑坡体外围100m)1:1000地形图；2)滑坡体区域地质平面图及沿主滑或主变形方向典型剖面图；3)滑坡体区岩土体物理力学参数；4)滑坡体区域初步监测成果。1.4主要规程规范DL5180—2003《水电枢纽工程等级划分及设计安全标准》DL/T5353-2006《水电水利工程边坡设计规范》DZ/T0219-2006《滑坡防治工程设计与施工技术规范》GB50330《建筑边坡工程设计技术规范》DL/T5057-1998《水工混凝土结构设计规范》DL/T5073-2000《水工建筑物抗震设计规范》DL5077-1997《水工建筑物荷载设计规范》DL/T5176-2003《水电工程预应力锚固设计规范》GB50086—2001《锚杆喷射混凝土支护技术规范》DL/T5088—1999《水电水利工程量计算规定》设计过程中，参考了长江三峡工程库区《滑坡防治工程设计与施工技术规则》等资料。2.设计基本资料2.1边坡分级与安全系数XX滑坡体位于江坪河水电站下游约3km处，位于下游淋溪河水库库，滑坡体下侧为②公路，控制着左岸能往坝址区的交通。据边坡所处位置、边坡重要性和失事后的危害程度，按照DL/T5353-2006《水电水利工程边坡设计规范》，按B类水库边坡Ⅱ级边坡设计，地震基本烈度6度，边坡抗滑稳定安全系数标准见表2.1-1。表2.1-1抗滑稳定安全系数标准设计工况作用组合稳定安全系数持久设计工况(1)自重++正常地下下水位水压压力+加固力≥1.15短暂设计工况(2)自重++暴雨(可能的泄泄流雾化雨雨)地下水位位水压力+加固力≥1.10偶然设计工况(3)自重++正常地下下水位水压压力+地震作用+加固力≥1.05备注1)正常地下下水:根据坡面面出水情况况，结合降降雨、地质质条件推测测地下水位位线。2)暴雨地下下水：滑坡坡区位于典典型的暴雨雨区，按汛汛期水暴雨雨时地下水水位抬升高高至滑面以以上2~4m计算。2.2地震烈度滑坡区基本地震震烈度小于于6度，本工程程抗震设防防类别为乙乙类。边坡坡防治设防防烈度为6度，地震水平平加速度取取0.055g。2.3气象特征征溇水流域属副热热带季风气气候区，雨雨量充沛，气气候温和，四四季分明。该该流域在夏夏季既受西西风带天气气系统的控控制，也受受副热带系系统的影响响，有时受受两类系统统的共同作作用，锋面面活动显著著，气旋经经过频繁，是是长江流域域著名的暴暴雨区之一一。鹤峰气象站及滑滑坡附近走走马坪气象象站气象特特征值统计计见表2.3―1。表2.3－1鹤峰、走走马坪气象象站气象要要素统计表表项目单位鹤峰走马坪备注多年平均降水量量mm1684.51871.1—历年最大1d降降水量mm277.8265.6—多年平均蒸发量量mm1000.5921.8—多年平均气温℃15.412.2—历年极端最高气气温℃40.029.7—历年极端最低气气温℃-10.1-5.6—多年平均相对湿湿度%8183—多年平均风速m/s0.6——历年最大风速//风向m/s14.0EENE16.0/ENNE走马坪实测最大大18.0m/s无风向记记录2.4地质条件件滑坡体下伏基岩岩地层为震震旦系上统统灯影组至至寒武系下下统沧浪铺铺组，灯影组(Zbdn)为灰岩、泥泥灰岩；筇筇竹寺组(∈1q)为页岩；；沧浪铺组组(∈1c)为兰灰色色泥灰岩、页页岩及泥质质灰岩。基基岩产状为N0°～20°W，SW∠20°～30°，倾倾向上游，上游冲沟与岩层走向组合，构成顺向坡。滑坡区断裂构造发育，受断裂切割，山体显得较为破碎、单薄，且岩性较软弱，易于风化。滑坡体为松散的的碎（块）石石夹土，滑滑床岩层为为强风化的的炭质页岩岩，为相对对隔水层，地地表大气降降水易于下下渗并易于于储存在滑滑坡体内，因因此，滑带易于于饱水。图2.4-1滑带岩芯芯(19.55m~244.5m))照片1图2.4-2滑带岩芯芯(24.55m~322.5m))照片2XX滑坡体岩土土力学参数数建议值见见表2.4--1。表2.4-1XXX滑坡体体岩土力学学参数建议议值类型岩体风化程度容重(KN/m3)抗剪强度变形模量(E0)饱和抗压强度允许承载强度泊桑比天然饱和fc(MPa)GPaMPaMPaμ残坡积及崩塌堆堆积层（Qedl、Qcol）21240.380.040.0150.34∈1L1-1、∈∈1c3、Zbdn3++4泥灰岩岩、薄层灰灰岩全风化23250.45～0..50.050.35～0..10.34强风化25.5260.6～0.770.2～0.442～410～201～20.3弱风化26.526.80.7～0.990.7～0.885～840～503～40.27∈1q炭质页岩全风化23250.45～0..50.050.350.34强风化25.5260.5～0.660.1～0.2211010.34弱风化26.526.80.6～0.880.5～0.663～625～302.5～30.283.边坡稳定分析2007年7月月溇水流域域连降暴雨雨，7月1日～25日，江坪坪河工程区区累计降雨雨量超过4435mmm，仅7月22日～25日四天，降降雨量高达达274mmm。溇水水水位上涨涨较快，坝坝址最大流流量达18800m33/s（2007年7月22日8时）。XXX滑坡为明明显沿土石石分界面的的滑坡，由由于连降暴暴雨，致使使地下水位位抬升，岩岩土体含水水量已处于于饱和，从从而引起前前缘失稳，坡坡体高程3390m至至500mm发现多组组裂缝。3.1典型断面面选取XX滑坡平面上上呈“宝瓶”状，前缘缘窄，后缘缘宽，上下下游冲沟切切割，冲沟沟内基岩出出露，滑坡坡基本沿土土石分界线线滑动，变变形范围清清晰。前缘缘宽度900~1000m，后缘缘宽度200左右，滑带带为中间厚厚两翼薄，参参考DZ/TT02199-20006《滑坡防防治工程设设计与施工工技术规范范》，沿主主滑方向中中部选一条条地质剖面面作为计算算典型剖面面进行计算算，滑坡体体形态及剖剖面位置见见图3.1--1，计算选选用典型剖剖面见图3.1--2。滑坡体计算纵剖剖面上布置置3个钻孔，基基本可控制制整个滑带带。图3.1-1XXX滑坡平面面图图3.1-1XXX滑坡工程地地质纵剖面面图3.2计算参数数3.2.1地地质专业建建议参数根据滑坡体岩土土体的性状状及前期勘勘探成果，地地质专业建建议值如表表2.4-1。3.2.2参参数反演计计算本滑坡为土质滑滑坡，由于于连降暴雨雨、前缘边边坡开挖过过陡等综合合因素至使使前缘失稳稳。滑坡体体的成分、结结构及性状状复杂，均均一性差。因因此，在地地质专业建建议值的基基础上，进进行岩(土)体力学参参数的反演演计算，论论证地质参参数的合理理性并进行行修正。底底滑面采用用地质专业业推测的底底滑面，由由于滑坡已已经失稳，按按原地形剖剖面进行反反演分析时时，安全系系数取0.98~1.000；按滑坡坡后的地形形进行反演演分析时，由于目前所测水位为枯水期水位，基本影响不到滑面；前缘失稳后，坡形再造，前缘较为平缓，起到一定的压脚作用，鉴于以上两方面的考虑，安全系数取1.00~1.03。根据计算过程及及经验判断断，地质专专业建议值值中残坡积积及崩塌堆堆积层，粘粘聚力0.044MPa偏高，根根据计算过过程分析，取0.027MPa较为合适。a)整体稳定定性计算前缘失稳后，坡坡面形成多多组张拉性性裂缝，后后缘最高裂裂缝开展至至高程500m左右，说说明边坡整整体都在变变形,整体的安安全裕度不不高。根据钻孔孔资料显示示，基岩以以上第四系系堆积物性性状明显较较差，可判判断边坡整整体滑移变变形为第四四系堆积物物沿土石分分界线滑动动。根据推推测滑面形形状，采用用折线形滑滑面，计算算参数取内内摩擦角为25.55°，粘聚力力取27kPPa，容重为为地质专业业建议值，局局部利用程程序搜索进进行计算，滑面形状状见图3.2--1，计算算算法采用用Morggensttern--pricce法，计算安安全系数为为1.0226。滑坡后缘缘高程为500m左右，与与坡面裂发发育高程基基本一致。图3.2-1滑坡整体稳定计计算图b)失稳前稳稳定计算目前前缘已经失失稳，剪出出口为人工工开挖边坡坡，滑面形形状呈典型型的圆弧型型滑移。因因此滑动模模式选择圆圆弧形滑面面，指定滑滑弧出入口口范围，进进行搜索。计算参数取内磨擦角为25.5°，粘聚力取27kPa，容重为地质专业建议值，计算方采用简化Bishop法，边坡稳定系数为0.998，滑弧形状及搜索指定的滑弧出入口范围见图3.2-2。图3.2-2滑坡前缘缘稳定计算算图滑弧最高点高程程为392..5m，与边坡坡前缘实际际滑塌高程程390..00m大致相同同。由此可可判断在强强降水情况况下，局部部隙水压力力增大或在在水的软化化作用下边边坡前缘即即有可能失失稳。同时时亦可验证证参数选取取是较为符符合实际情情况的。c)参数敏感感性分析为验证岩土体力力学性质的的合理情及及合理取值值范围，进进行敏感性性分析，敏敏感性分析析按整体稳稳定计算，计计算断面及及滑面见图图3.2--1，计算方方法采用Morggensttern--pricce法。参数基准为为内磨擦角角为25.55°，粘聚力力取27kPPa。敏感性性分析成果果见表3.2--1。安全系数Fos—φ关系见图图3.2-3，安全系系数Fos—c关系见图图3.2-4。表3.2-1岩（土）体体力学参数数敏感性分分析成果表表φφ(°))c(kPa))24.6024.8325.0525.2825.5025.7225.9426.1626.3825.920.9850.9931.0021.0101.0191.0271.0361.0441.05326.190.9860.9951.0031.0121.0211.0291.0381.0461.05526.460.9880.9971.0051.0141.0221.0311.0391.0481.05626.730.9900.9981.0071.0161.0241.0321.0411.0501.05827.000.9911.0001.0081.0171.0261.0341.0431.0511.06027.270.9931.0021.0101.0191.0271.0361.0441.0531.06127.540.9951.0031.0121.0211.0291.0381.0461.0551.06327.810.9961.0051.0131.0221.0311.0391.0481.0561.06528.080.9981.0071.0151.0241.0321.0411.0491.0581.067图3.2-3敏感感性分析Fos—φ关系图图3.2-4敏感感性分析Fos—c关系图敏感性分析结论论：（1）安全系数Foos与滑裂裂面凝聚力C和内摩擦擦角φ均与呈正正相关；（2）滑裂面抗剪强强度指标中中，内摩擦擦角φ对滑体稳稳定性影响响较凝聚力C大。内摩摩擦角φ的正切值值每提高1%，安全全系数Foos提高约0.00773；凝聚力C每提高1%%，安全系系数Foss仅提高0.00016左右。d)参数选取取由于滑坡滑带厚厚度在233m左右，边边坡安全系系对粘聚力力不如对内内磨擦角值值敏感，因因此可基本本确定取c值为27kPPa，对应安安全系数在在1.00～1.03时内磨擦擦角为244.83°°～25.661°。根据前前缘稳定计计算情况，取取内磨擦角角为25.550°，相应f值为0.4777，滑带容容重按地质质专业建议议值选取。3.3稳定性性计算由于滑坡前缘已已经失稳，局部坡比较陡，稳定状态相对较差，坡体前缘挖沿②公路砌筑2m高混凝土挡墙，挡墙内侧设置高5m的钢筋石笼护坡脚,然后按坡比1:1.75石渣回填修坡(局部需清挖)，每20m高设置一道2m宽的马道，坡面采用植被护坡，修坡后典型断面见图3.3-1。边坡稳定计算参数见表3.3-1。图3.3-1修坡后典典型断面图图表3.3-1稳定计算算参数表岩(土)体参数残坡积及崩塌堆堆积层强风化带石渣计算参数湿容重(kkN/m33)21.023.019.0饱和容重(kNN/m3)24.025.021.0C((kPa)27.050.05.0φ(°)25.526.633.0说明：强风化带带参数取高高值。勘察地下水位枯枯水期低于于滑面，由由于没有监监测资料,溇水流域域暴雨强度度较大,最大日降降水量达273mmm/d。本滑坡体体上下游均均有冲沟发发育，地下下水排泄条条件较好，坡坡外补给少少,滑坡周边边设置截水水沟，滑坡坡体地水下下位主要受受降水补给给。基于以以上条件假假定，滑坡坡土体暴雨雨季节空隙隙占10%，强降水致使水水面抬升至推测滑面以以上2.773m，较勘测测水位抬升升了6～7m。计算分别采用圆圆弧形滑面面及折线形形滑面进行行搜索相应应稳定系数数见表3.3--2，滑面形形状分别见见图3.3--2～4。地下水参数:按按地下水位位在土石分分界面上22.73mm。地震作用参数：：地震水平平加速度取取0.055g，地震重重要性系数数取1.0，地震综综合作用系系数取0.25，地震作作用于土条条重心处，水水平加速度度分布按矩矩形分布。表3.3-2稳定计算算结果表工况及滑面类型型安全系数目标安全系数剩余下滑力(kkN/m))持久设计工况折线形滑面1.0681.152724圆弧形滑面1.1141.15/短暂设计工况折线形滑面1.0281.102452圆弧形滑面1.0961.10/偶然设计工况折线形滑面1.0391.05223圆弧形滑面1.0821.05/图3.3-2持久久设计工况况计算结果果简图图3.3-3短暂暂设计工况况计算结果果简图图3.3-4偶然然设计工况况计算结果果简图结论：①本滑滑坡为土质质滑坡，滑滑裂面沿土土石分界面面的折线形形滑面在各各工况下计计算的安全全系数均为为最低，折折线形滑裂裂面为边坡坡控制滑裂裂面，且与与边坡上不不同高程多多组拉裂缝缝的特征相相符；圆弧弧形滑裂面面多为局部部滑面，安安全系数偏偏高，不作作为控制性性滑面。②坡脚压脚起到良良好效果，使使边坡的稳稳定系数在在持久工况况下由1.0226提高至1..068，但尚达不到到设计目标标值，因此此除了压脚脚处理措施施外尚需增增加其它加加固措施。③持久设计工况为为边坡加固固力的控制制工况，最最大剩余下下滑力为22724kkN/m。4.边坡排水水设计由于上游侧冲沟沟存在，坡坡体内地下下水在降水水后能迅速速排泄，枯枯水期地下下水位线相相对较低，基基本不影响响滑面，因因此XX滑坡排排水措施主主要考虑坡坡面排水。通通过设置坡坡面排水沟沟，将地表表水引至上上游冲沟。外围截水沟应设置在滑坡体或老滑坡后缘最远处裂缝5m以外的稳定斜坡面上，平面上依地形而定。沟底比降无特殊要求，以顺利排除拦截地表水为原则。坡面高程每隔30左右设置一道排水沟，同时可采用“人”字形排水沟连系上下两级排水沟，在坡面形成排水沟网。排水工程设计应应在滑坡防防治总体方方案基础上上，结合工工程地质、地地下水及降降雨条件，研究地表排水、地下排水及其二者相结合方案。边坡排水量可按20年一遇降雨强度和泄洪雾雨强度综合比较进行排水量设计。综合考虑本滑坡坡特点，排排水流量强强度按雾雨雨强度为99.25mmm/h计算。地表表排水工程程设计频率率、地表水水汇流量计计算可根据据中国水利利科学院水水文研究所所小汇水面面积设计流流量公式计计算。计算算公式为：：式6.1--1式中Qp—设计频率地表水水汇流量（m3/s）；Sp—设计降雨雨强（mm/h）；τ—流域汇流时间（h）；φ—径流系数，建议议值0.8；n—降雨强度衰减系系数；F—汇水面积（kmm2）。周边截水沟汇水水面积约为为200000m2，流量为0.0441m3/s，排水水沟汇水面面积按50000m2计，流量量为0.001m3/s。地表排水工程水水力设计，应应首先对排排水系统各各主、支沟沟段控制的的汇流面积积进行分割割计算，并并根据设计计降雨强度度、校核标标准分别计计算各主、支支沟段汇流流量和输水水量，在此此基础上确确定排水沟沟断面或校校核已有排排水沟过流流能力。排排水沟过流流量计算公公式为：式中Q——过流量（m3//s）；R——水力半径(m))；

i——水力坡降（°）；A——过流断面面积((m2)；C——流速系数(m//s)经计算周边截水水沟净截面面积为800mmm×800mmm，坡面排排水沟净截截面积为500mmm×500mmm。5.边坡加固方方案根据滑坡体或变变形形体的的地形地质质情况，治治理设计除除了要求作作好坡面防防护以外，还还应着重研研究以下加加固方案，并并进行经济济比选：①压脚护坡坡方案；②抗滑桩方方案；③格构锚固固方案。5.1压脚护坡方案由于XX滑坡体体前缘局部部已经失稳稳，失稳后后局部稳定定状态较差差，必须进进行清理，方方可实施其其它加回措措施。坡体体前缘挖沿沿②公路砌筑2m高混凝土土挡墙，挡挡墙内侧设设置高5m的钢筋石石笼护坡脚脚,然后按坡坡比1:1..75石渣回填填修坡(局部需清清挖)，每20m高设置一一道2m宽的马道道，坡面采采用植被护护坡或喷混混凝土护坡坡，即压脚脚方案，该该方案较为为经济合理理，江坪河河水电站边边坡开挖石石渣料丰富富，不需单单独开采，尚尚可解决弃弃渣问题。但但由于地形形限制，堆堆渣压脚后后尚无法达达到边坡稳稳定设计值值，还需研研究其它加加固措施。5.2抗滑桩方方案XX滑坡为第四四系堆积物物滑坡，滑滑面基本沿沿土石分界界面，滑带带及边界条条件清晰，下下盘岩石为为炭质灰岩岩及泥灰岩岩，强风化化层厚度不不大，采用用刚度较大大的抗滑桩桩加固边坡坡，具有较较高的可靠靠性，为改改善抗滑桩桩的受力状状态，桩顶顶可布置一一束20000kN 级的预应应力锚索。5.2.1抗滑滑桩的布置置抗滑桩一般布置置于滑坡体体厚度较薄薄、推力较较小，且嵌嵌岩段地基基强度较高高地段。滑滑坡堆力作作用下属于于压弯构件件。XX滑坡属属于散体结结构,抗滑桩布布置宜布置置于一条直直线，抗滑滑桩间距不不宜过大，根根据边坡剩剩余下滑力力情况,在边坡中中下部布置置10根抗滑桩,抗滑桩截截面2.55m×3..7m,桩间距8m(中对中)，桩顶布布置一束20000kN级的预应应力锚索，俯俯倾角10°。桩桩体长度包包括受荷段段和锚固段段，桩顶可可以略低于于地面。锚锚固长度取取决于两个个方面：1)下盘岩((土)体的性状状，下部基基岩为泥灰灰岩、薄层层灰岩，岩岩体较为完完整，但由由于岩体强强度及弹模模不高，软软化系数低低，桩体锚锚固度不宜宜过短，以以防在桩底底形成新的的滑动面，桩桩底计算时时按铰支承承处理。2)抗滑桩属属于被动支支护，桩顶顶设置预应应力锚索，为保证抗抗滑桩与锚锚索联合受受力,抗滑桩支支护后变形形体变形不不能过大。预预应力锚索索采用高强强低松驰钢钢绞线，70%的屈服强强度张拉伸伸长率为2.5%，屈服强强度伸长率率为3.5%，因此桩顶顶最大位移移不宜超过过0.3mm。参考SJG005-966《深圳地地区建筑深深基坑技术术规范》等等相关资料料桩顶位移移一般控制制在0.011ht(hht为抗滑桩桩的全长)，当周边边建筑物对对抗滑桩变变形较敏感感时，则控控制在0.0005ht,,结合本工工程的具体体情况，桩桩顶变形控控制在0.0005ht。综合考虑,桩嵌固段长长度约为桩桩长的1/3。滑桩布置见图55.2-1～2，抗滑桩桩几何参数数见表5.2-1。表5.2-1抗滑桩参参数表抗滑桩编号桩顶高程(m))推滑底滑面高程程(m)嵌固段长(m))桩长(m)KHZ1383.00365.5712.5730.00KHZ2384.00365.4812.4831.00KHZ3386.00365.8612.8333.00KHZ4389.00366.4412.4235.00KHZ5390.00367.3512.3535.00KHZ6391.50368.7212.2235.00KHZ7393.50370.6212.1235.00KHZ8395.00372.6812.6835.00KHZ9395.00374.7713.7734.00KHZ10395.00376.8813.8932.00KHZ11395.00379.0415.0431.00图5.2-1抗滑滑桩布置平平面图图5.2-2抗滑滑桩布置剖剖面图5.2.2抗滑滑桩的构造造为保护环境，桩桩顶宜埋置置于地面以以下0.5m～1m，桩顶部部采用粘土土回填至坡坡面，并夯夯实。桩身身混凝土可可采用C30普通混凝凝土。水泥泥宜采用普普通硅酸盐盐水泥，可可根据施工工时变形体体变形情况况，适当添添加早强剂剂。纵向受受拉钢筋应应采用Ⅱ级以上的的带肋钢筋筋。纵向受受拉钢筋直直径应大于于16mmm。净距应应在120～250mmm之间，配配筋困难时时可适当减减少，但不不得小于660mm。如如用束筋时时，每束不不多于3根。如配配置单排钢钢筋有困难难时，可设设置2排或3排，排距距180mmm。钢筋筋笼的混凝凝土保护层层应大于550mm。5.2.3抗滑滑桩推力的的计算依照平面刚体极极限平衡法法计算滑坡坡达到设计计稳定系数数时所需的的支护力，作作用于抗滑滑桩上。持久工况况滑坡剩余余下滑力达达2724kNN/m，由于滑滑坡推力基基本平行于于底滑面，按按底滑面倾倾角为26°计其水平平力分量为为24277kN/m，桩体截截面巨大，竖竖向力分量量一般对桩桩体受力有有利，忽略略不计。由由于滑坡体体为碎石土土，滑坡推推力按三角角形分布计计算。4)抗滑桩内力计算算抗滑桩受荷段桩桩身内力应应根据滑坡坡推力和阻阻力计算，嵌嵌固段桩身身内力根据据滑面处的的弯矩和剪剪力按文克克尔地基计计算。抗滑滑桩嵌固段段地基水平平抗力系数数按下式计计算：式5.2-1式中：—嵌固段地地基系数，kN/mm3；—地基系数数随深度变变化的比例例系数；—与岩土特特性有关的的参数；—抗滑桩桩桩前滑体厚厚度，m；—嵌固段底底端距滑面面深度，m。地基系数与滑床床岩体性质质相关，可可概括为下下列情况：：①KK法：地基系数数为常数KK，即n=00。滑床为为较完整的的岩质和硬硬粘土层。②m法：地基系数随深度度呈线性增增加，即n=1，K=myy。滑床为为硬塑～半半坚硬的砂砂粘土、碎碎石土或风风化破碎成成土状的软软质岩层。③C法：K值随深度度为外凸的的抛物线，0<n<<1。本工程下盘岩体体为强风化化或弱风化化基岩，按按k法进行计计算，由于于底滑面沿沿土石分界界面，前缘缘无能够提提供抗力土土体，按悬悬臂桩计算算。参照DL/TT-53553-20006《水电水水利边坡设设计规范》及DZ/T0219-2006《滑坡防治工程设计与施工技术规范》，抗滑地基系数K的取值：0.25×106kPa/m。根据抗滑桩的变变形系数判判断抗滑桩桩属于刚性性桩还是弹弹性桩，按按以下计算算式判断：：抗滑桩嵌固段的的极限承载载能力与桩桩的弹性模模量、截面面惯性矩和和地基系数数相关。在在进行内力力计算时，须须判定抗滑滑桩属刚性性桩还是弹弹性桩，以以选取适当当的内力计计算公式。判判定式如下下：按“K”法计算，桩的变变形系数为为β(m-1)：式式5.2-2式中：K—地基系数(kN/mm3)，0.255×1066kN/mm3；BBp—桩正面计计算宽度(m)，矩形桩桩Bp=B+11，本工程抗抗滑桩取33.5m；；EE—桩的弹性模量(kPa)，C30混凝土，取取3.0××107kPa；II—桩的截面面惯性矩(m4)，10.555m4；判别条件：当ββh2≤1.0，属刚性桩桩；当βh2＞1.0，属属弹性桩。β=0.162当抗滑桩嵌固段长长度大于6.177m时，即按按弹性桩计计算，本工工程所设计计抗滑桩嵌嵌固段长度度一般为10～12m，均按弹弹性桩计算算。桩身内力可按下下式计算：：式5.2-3式中：[KZ]——抗滑桩的弹性刚刚度矩阵；；[KT]——滑坡面以下土体体的弹性刚刚度矩阵；；[KT0]——滑坡面以下土体体的初始弹弹性刚度矩矩阵；{δ}——抗滑桩的位移矩矩阵；{p}——抗滑桩的荷载矩矩阵。桩顶最最大变形为为112mmm，满足足桩顶位移移175mmm的要求求，计算结结果见表4.2--2及图5.2-3。表5.2-2抗滑桩内内力计算表表点号距顶距离(m))弯矩(kN·m)剪力(kN)位移(mm)土反力(kPaa)10.0000-112021.31-955.11121882.9332-106.166032.31-2786.77411732.5885-101.644043.32-4424.22991498.3668-97.1054.33-5783.11361180.2881-92.56065.34-6778.6604778.3255-87.99076.35-7326.005292.4999-83.41087.36-7340.8826-277.1997-78.8098.37-6738.2282-930.7663-74.160109.38-5433.7768-1668.1198-69.5101110.39-3342.6634-2489.5503-64.8301211.40-380.233-3394.6677-60.1501312.413538.0997-4383.7722-55.4701413.428496.999-5456.6636-50.801514.4314581.1103-6613.442-46.1501615.4421875.0084-7854.0073-41.5501716.4430463.5594-9178.5598-37.0301817.4540431.2266-10586..99-32.601918.4651862.7754-12079..253-28.302019.4764842.7715-13655..385-24.1702120.4879455.7789-15315..387-20.2502221.4995786.6633-17059..258-16.5802322.50113841..305-18419..584-13.23-1645.8882423.50126808..383-8163.4475-10.26-2565.5532524.50130774..305-330.2338-7.69-1923.3382625.50127985..8365435.1663-5.54-1383.9952726.50120331..4779489.655-3.78-945.18892827.50109348..18812175.9916-2.4-601.17782928.5096241.889813811.0049-1.37-343.34443029.5081917.229714678.9972-0.65-161.41123130.5067013.660215025.7788-0.18-44.12223231.5051943.990615057.2270.0820.2613332.5036936.115214937.88030.1743.623433.5022074.668414790.22270.1537.7983534.507341.699514696.11070.0614.5333635.0007341.699500图5.2-3抗滑桩内内力计算简简图5.2.4抗滑滑桩稳定性性及地基承承载力计算算抗滑桩的稳定性性与嵌固段段长度、桩桩间距、桩桩截面宽度度，以及滑滑床岩土体体强度有关关，由于岩岩体为三向向受力状态态，其抗压压强度较双双向受压有有所提高，参参考铁道部部第二勘测测设计研究究院科学技技术研究所所《抗滑桩桩设计与计计算参考资资料》，桩桩身作用于于围岩的侧侧向应力，其其容许值按按下式计算算：—嵌固段围岩最大大侧向压力力值(MPa)；K—根据据岩层构造造在水平方方向的岩石石容许容许许承载力换换算系数，取0.5～1.0；C—折减减系数，根根据岩石的的裂隙、风风化及软化化程度，取取0.3～0.5；R—岩石石单轴抗压压强度极限限强度,(MPPa)。根据岩石力学试试验，试块块饱和抗压压加度平均均值为10～20MPPa，嵌固段为强强风化及弱弱风化层,取15MPPa，构造发发育，K值取0.5，C值取0.4，≤3MPa。计算结果果表明，抗抗滑桩最大大侧向压应应力为2.577Mpa，满足基基础应力要要求。5.2.5抗滑滑桩配筋计计算抗滑桩配筋根据据抗滑桩内内力按DLL/T50057-11998《水工混凝凝土结构设设计规范》配筋计算算，抗滑桩桩桩顶变形形按桩长的的0.5%控制。矩形抗滑桩纵向向受拉钢筋筋配置数量量应根据弯弯矩图分段段确定，其其截面积按按如下公式式计算：或式5.2.55-2αS、ξ、γS计算系数由下式式给定：式5.2..5-3式5.2.55-4式式5.2..5-1式中AS—纵向受拉钢筋截截面面积(mm2)；M—抗滑桩设计弯矩矩(N·mmm)；fy—受拉钢筋抗拉强强度设计值值(N/mmm2)；fcm—砼弯曲抗压强度度设计值(N/mmm2)；h0—抗滑桩截面有效效高度(mm)；b—抗滑桩截面宽度度(mm)；K1—抗滑桩受弯强度度设计安全全系数，取取1.2。矩形抗滑桩应进进行斜截面面抗剪强度度验算，以以确定箍筋筋的配置，可可按如下公公式计算：：式式5.2.55-6且要求满足条件件式5.2.55-7式中V—抗滑桩设计剪力力(N)；VCS—抗滑桩斜截面上上砼和箍筋筋受剪承载载力(N)；fc—砼轴心抗压设计计强度值(N/mmm2)；fyv—箍筋抗拉设计强强度设计值值(N/mmm2)，取值不不大于310NN/mm22；h0—抗滑桩截面有效效高度(mm)；b—抗滑桩截面宽度度(mm)；ASV—配置在同一截面面内箍筋的的全部截面面面积(mm)；s—抗滑桩箍筋间距距(mm)；K2—抗滑桩斜截面受受剪强度设设计安全系系数，取1.3。表5.2-3抗滑桩配配筋计算表表点号距顶距离(m))面侧纵筋(mmm2)背侧纵筋(mmm2)箍筋(mm2)10.00185001850057221.31185001850057232.31185001850057243.32185001850057254.33185001850057265.34185001850057276.35185001850057287.36185001850057298.371850018500572109.3818500185005721110.3918500185005721211.4018500185005721312.4118500185005721413.4218500185005721514.4318500185005721615.4418500185005721716.4418500232975721817.4518500310365721918.4618500401275722019.4718500507516522120.4818500631358942221.49185007756911482322.50185009436713462423.50185001070625722524.50185001110645722625.50185001082445722726.50185001006495722827.5018500900965722928.5018500779816753029.5018500652688013130.5018500525628523231.5018500401928563332.5018500283038393433.5018500185008183534.5018500185008043635.001850018500572说明：箍筋间距距200mmm。5.2.6抗滑滑桩方案工工程量抗滑滑桩方案与与压脚护坡坡方案工程程量见表5.2--4。表5.2-4主主要工程量量项目单位工程量备注压脚护坡土方明挖m37400钢筋石笼基础、坡坡面腐质土土清挖钢筋石笼m33600回填石渣m319787抗滑桩及锚索抗滑桩竖井开挖挖m34439混凝土C30m33386桩身混凝土护壁混凝土C115m3999护壁及锁口钢筋制安t326.69主要受力筋采用用Ⅲ级钢，箍箍筋及构造造筋采用Ⅱ级钢。2000kN预预应力锚索索(粘结式)束10长度50m～60mm2000kN预预应力锚索索(无粘结式)束1长度50m～60mm，监测锚锚索截(排)水沟土石方槽挖m32764混凝土C20m31024坡面平整地表裂缝封闭、局局部平整项1为减少耕作地表表水入渗，建建议坡面农农作物种植植为旱地作作物，居民民生活用水水合理排放放。5.3格构锚固固方案预应力锚索是对对滑坡体主主动抗滑的的一种技术术。通过施施加预应力力，增强滑滑带的法向向应力和减减少滑体下下滑力，有有效地增强强滑坡体的的稳定性。由于滑坡体为堆积层或土质滑坡，预应力锚索应与钢筋混凝土梁、格构组合作用。格构锚固技术是是利用浆砌砌块石、现现浇钢筋混混凝土或预预制预应力力混凝土进行行坡面防护护，并利用用锚杆或锚锚索固定的的一种滑坡坡综合防护护措施。滑滑坡稳定性性差，且坡坡度较陡，当滑坡稳定性差，且滑坡体较厚，下滑力较大时，可采用混凝土格构＋预应力锚索进行防护，并须穿过滑带对滑坡阻滑。采用格构锚固技技术进行边边坡加固时时，应选根根据滑坡推推力或所需需支护力，计计算所需锚锚索的数量量，布置锚锚索，根据据锚索布置置情况设计计格构。5.3.1锚索索的布置根据地形地质和和潜在滑面面的埋藏情情况，在保保证提供等等效总锚固固力的前提提下，尽量量将锚索均均匀布置在在滑面埋藏藏较浅或下下盘岩体完完整的地段段。由于坡坡体为松散散结构，锚锚索吨位不不宜过大，根根据工程经经验，锚索索采用15000kN级，俯倾倾角10°，锚索间间距6m，锚索索长度50m～60m。锚索所提供的抗抗滑力可分分为两部分分，平行滑滑面分量，直直接提供抗抗滑力，滑滑面法向分分力，增加加滑面的正正应力，增增大按摩擦擦力来提供供抗滑力，底底滑面角度度按26°计算，单单根锚索可可提供的抗抗滑力为：：1500kN//6m×cos((10°+226°)+15000kN/66m×siin(100°+26°)××tan((25.55°)=280kN//m边坡剩余下滑力力为2724，需预应应力锚索9排。5.3.2格构构设计每榀格构尺寸为为12m×12m，分别有有横向纵向向主梁各22根，主梁梁为5000mm×500mmm，次梁梁为3000mm×300mmm，在主主梁节点处处设置15000kN级的的预应力锚锚索，每榀榀格构共布布置4束1500kkN级预应力锚锚索。格构构按文克尔尔弹性地基基梁模型进进行配筋计计算。格构构混凝采用用混凝土C25。5.3.3格构构方案工程程量表5.3-1主要要工程量表项目单位工程量备注压脚护坡土方明挖m37400钢筋石笼基础、坡坡面腐质土土清挖钢筋石笼m33600回填石渣m319787格构及锚索土方明挖m36048格构部位腐质土土清挖,坡面平整整混凝土C25m3465.92锚杆Φ28,L=9mm根588自钻式锚杆钢筋制安t82.61500kN级级预应力锚锚索束112长度50～60m，含监测测锚索截(排)水沟土石方槽挖m32764混凝土C20m31024坡面平整地表裂缝封闭、局局部平整项15.4加固方案案比选由于XX滑坡体体前缘局部部已经失稳稳，失稳后后局部稳定定状态较差差。压脚方方案为经济济合理，江江坪河水电电站边坡开开挖石渣料料丰富，不不需单独开开采，尚可可解决弃渣渣问题。但但由于地形形限制，堆堆渣压脚后后尚无法达达到边坡稳稳定设计值值，还需其其它加固措措施，目前前主要比选选方案为抗抗滑桩方案案与格构锚锚固方案。表5.4-1加固方案案对比表方案比选参数抗滑桩方案格构锚固方案工程造价优点滑坡体为堆积物物与基岩界界面滑坡，滑滑带厚度不不大，下盘盘岩体稳定定性较好，适适宜布置抗抗滑桩。抗滑桩为大截面面压弯构件件，再加上上预应力锚锚索的作用用，其受力力合理，能能充分发挥挥材料的强强度。抗滑桩截面刚度度较大，抗抗滑桩本身身虽然为被被动受力结结构，但加加上预应力力锚索作用用，已属于于主动受力力结构，能能很好控制制边坡变形形。本方案主主要受力结结构为抗滑滑桩，抗滑滑桩钢筋在在混凝土的的保护下，耐耐久性好,运行期基基本上不需需维护。施工快速，施工工条件较好好。下盘为基岩，内内锚段处于于良好位置置，锚索质质量施工质质量有一定定保证。加固力力分散布置置，能有效效防止次生生滑面的发发生。缺点大截面面抗滑桩竖竖井开挖施施工相对较较慢，在2007年～2008年枯水期期内完成，工工期稍嫌紧紧张。抗滑桩竖竖井开挖，工工作人员井井下作业施施工条件和和安全性相相对较差。加固力力集中，有有坡面局部部滑塌风险险.坡面自然然地形为25°～30°，且为土土质边坡，不不利于发挥挥锚索预应应力的优势势。锚索工工程量较大大，布置困困难。边坡为土质边坡坡，随着时时间的推移移，土体蠕蠕变大,预应力损损失严重。由于边边坡为土质质坡，锚索索钻孔需采采用跟管工工艺。控制锚索质量的的有多个环环节，内锚锚段、钢绞绞线、锚具具、注浆等等环节均影影响锚索质质量，质量量控制困难难。耐久性，抗抗外界干扰扰性较差。抗滑桩方案与格格构锚固方方案工程造造价，但抗滑滑桩方案相相对于格构构锚固方案案在技术上上有很大优优势，工期期虽然有些些紧张，但但加强施工工管理，优优化施工程程序，20008年是可以完完成的。抗抗滑桩布置置于滑坡下下部，失稳稳部位压渣渣防护，局局部滑塌风风险较小。施工安全全问题主要要通过施工工人员的安安全教育，严严格按照规规程施工，施工安全有一定保障。井下施工条件差，出渣、排烟、排水均有一定困难，但处理工程量不大，仅有11根抗滑桩，总体施工难度不大。经以上分析，推荐采用抗滑桩方案。6.滑坡防治监监测本区域滑坡体关关系到江坪坪河水电站站的施工及及运行，必必须建立完完善的监测测及预警机机制，以保保证电站施施工期施工工人员及设设备安全，运运行期枢纽纽运行安全全。滑坡防治监测包包括施工安安全监测、防防治效果监监测和动态态长期监测测。应以施施工安全监监测和防治治效果监测测为主，所所布网点应应可供长期期监测利用用。在施工工期间，监监测结果应应作为判断断滑坡稳定定状态、指指导施工、反反馈设计和和防治效果果检验的重重要依据。建立地表与深部相相结合的综综合立体监监测网，并并与长期监监测相结合合；滑坡监测测方法的确确定、仪器器的选择，既既要考虑到到能反映滑滑坡体的变变形动态，又又要考虑到到仪器维护护方便和节节省投资。滑滑坡监测系系统包括仪仪器安装，数数据采集、传传输和存储储，数据处处理，预测测预报等。所所采用的监监测仪器必必须具有仪仪器生产准准许证，产产品质量合合格。使用用前，须经经过国家有有关计量部部门标定，并并具有相应应的质检报报告。6.1施工期监测施工安全监测对对滑坡体进进行实时监监控，以了了解由于工工程扰动等等因素对滑滑坡体的影影响，并及及时地指导导工程实施施、调整工工程部署、安安排施工进进度等。监监测点应布布置在滑坡坡体稳定性性差，或工工程扰动大大的部位，力力求形成完完整的剖面面，采用多多种手段互互相验证和和补充。施施工期监测测项目包括括地面变形形监测、地地表裂缝监监测、滑体体深部位移移监测、地地下水位监监测、孔隙隙水压力监监测、地应应力监测等等内容，同同时还应加加强坡面巡巡视。施工工安全监测测原则上采采用24小时自动动定时观测测方式进行行，以使监监测信息能能及时地反反映滑坡体体变形破坏坏特征，供供有关方面面作出决断断。防治效效果监测将将结合施工工安全和长长期监测进进行，以了了解工程实实施后，滑滑坡体的变变化特征，为为工程的竣工验收提提供科学依依据。6.2完建期监测测本滑坡坡治理完建建期江坪河河水电站主主体开始施施工，大量量建筑材料料的运输需需从坡脚通通过，必需需加强监测测，以确保保过往行人人及车辆安安全。6.3滑坡防治监测方方法滑坡监测内容一一般包括：：地表大地地变形监测测、地表裂裂缝位错监监测、地面面倾斜监测测、建筑物物变形监测测、滑坡裂裂缝多点位位移监测、滑滑坡深部位位移监测、地地下水监测测、孔隙水水压力监测测、滑坡地地应力监测测等。应建建立地表与与深部相结结合的综合合立体监测测网。地表大地变形监监测是滑坡坡监测中常常用的方法法。采用经经纬仪、全全站仪、GPS等测量仪仪器了解滑滑坡体水平平位移、垂垂直位移以以及变化速速率。点位位误差要求求不超过±2.6～5.4mmm，水准测测量每公里里中误差小小于±1.0～1.5mmm。对于土土质滑坡，精精度可适当当降低，但但要求水准准测量每公公里中误差差不超过±3.0mmm。地表裂缝位错监监测将了解解地裂缝伸伸缩变化和和位错情况况。采用伸伸缩仪、位位错计，或或千分卡直直接量测。测测量精度0.1～1.0mmm。地下水动态监测测以了解地地下水位为为主，可进进行地下水水孔隙水压压力、扬压压力、动水水压力及地地下水水质质监测。滑坡深部位移监监测是监测测滑坡体整整体变形的的重要方法法，用以指指导防治工工程的实施施和效果检检验。