滑坡治理工程施工组织设计及预防措施

滑坡治理工程施工组织设计及预防措施一、工程概况（一）滑坡形态特征本滑坡位于山体陡坡区域，因人工开挖建筑场地，前缘形成多级1～4m高人工陡坎。滑坡体东西长约120m，南北宽55m，分布面积6600m²，厚度5.5～15.3m，平均9.8m，总体呈扇形分布，总方量约7万方，属第四系残坡积土体滑坡。滑体后缘海拔121m，土体较薄（约5.5m），下伏志留系石英细砂岩；前缘海拔90.8m，土体较厚（11～20.2m），下伏石炭系灰岩。滑坡区山体表面坡度24°～46°，总体呈楔形向南倾伏。（二）滑坡地质结构特征滑坡土体裂隙结构面：主要发育北东、北西、东西向三组裂隙。北东向控制滑体西侧边界，北西向控制东侧边界，东西向张拉裂隙控制后缘范围，使滑体呈扇形分布。基岩不整合接触面：滑体下伏志留系上统茅山组红色石英细砂岩与石炭系中统黄龙组粉晶灰岩，岩层呈平行不整合接触。滑动带：位于基岩与土体接触面附近，沿基岩接触面滑动。后缘表现为张裂破碎，土体结构松散（可塑－软塑）；前缘扰动强烈，滑动带厚0.9～4.1m，可塑部位可见滑动镜面与擦痕。西部主滑段滑带扰动极强，滑移摩擦镜面及蠕动变形迹象发育；东部次滑段接触面附近土体扰动较弱，滑带厚度一般小于1m，局部有揉皱及滑动镜面。（三）滑坡失稳破坏类型滑体主要在自重力作用下沿基岩接触面滑移，滑动面强度受土体粘聚力和摩擦力控制。失稳破坏模式为：后缘受张拉应力形成张拉裂隙面，中部沿基岩接触面滑移，前缘在土体内形成挤压剪切滑动面。（四）滑坡稳定性评价应急措施下，滑坡体中部和东部在天然状态下处于基本稳定和临界稳定状态；西侧土体因受建筑物阻挡反压暂处基本稳定，但5层楼房后混凝土地面鼓胀、挡土墙裂缝仍在发展，滑坡体整体处于欠稳定状态。持续暴雨条件下，整个滑坡体将处于极不稳定状态，若不及时治理，将严重威胁周边建（构）筑物及人员生命财产安全。二、编制依据与设计标准（一）编制依据《*县职教中心后山滑坡工程地质勘察报告》（湖北省第四地质大队，2004年7月）《地质灾害防治条例》（国土资源部，2004年11月）《建筑结构荷载规范》（GBJ9-87）《混凝土结构设计规范》（GBJ10-89）《建筑边坡工程技术规范》（GB50330－2002）《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GBJ86-85）《土层锚杆设计与施工规范》（CECS22:90）《工程测量规范》（GB50026－93）《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）（二）设计标准滑坡等级：根据《建筑边坡工程技术规范》（GB50330－2002），本滑坡属Ⅱ级。安全系数：参照《湖北省三峡库区滑坡防治地质勘察与治理技术规定》，安全系数取值如下：工况一（一般气候条件＋土体自重）：1.20工况二（暴雨或久雨条件＋土体自重）：1.15三、滑坡治理设计计算（一）计算方法与软件计算方法：采用极限平衡法，以传递系数法为主，结合简布法（Janbu）和摩根斯坦-普赖斯法（M-P）进行对比校核；同时考虑折线滑动面和圆弧滑动面，避免加固后稳定性仅局限于局部滑裂面。计算软件：理正边坡稳定性分析软件（主要计算）、Geoslope（对比校核）。（二）治理分区根据滑坡地层、地形及周边环境差异，将滑坡体分为两个治理区：Ⅰ区：五层住宅楼后区域Ⅱ区：临空面后区域（三）计算条件水的影响：考虑久雨或暴雨导致地下水位提高的影响，暴雨工况下边坡土体按全部饱和考虑。地震力影响：本区地震基本烈度＜Ⅵ度，按《建筑抗震设计规范》（GB50011—2001）规定，计算时不考虑地震力影响。滑移面假定：Ⅰ区滑移面上部位于粉质粘土中，中部沿基岩接触面，底部穿过挡墙后出露；Ⅱ区滑移面上部位于粉质粘土中，中部沿基岩接触面，底部穿过临空面后出露，按勘察报告提供的滑动面进行指定滑动面稳定性分析。（四）设计工况工况一：一般气象条件，地下水位以上土体处于非饱和状态。工况二：暴雨或久雨条件，边坡土体全部饱和。（五）设计参数选取土体重度：粉质粘土19.1kN/m³，砂砾质粘土19.2kN/m³，含砂砾粘土17.8kN/m³。土体抗剪强度参数：土层名称总应力分析法总应力分析法有效应力分析法有效应力分析法内摩擦角(°)内聚力(kPa)内摩擦角(°)内聚力(kPa)粉质粘土20252515砂砾质粘土18152510含砂砾粘土1215227说明理正软件：工况1、2均采用总应力法及总应力强度指标；Geoslope软件：工况1、2均采用有效应力法及有效应力强度指标锚杆与土层摩阻力：粉质粘土30kPa，砂砾质粘土34kPa，含砂砾粘土30kPa，岩石400kPa。（六）稳定性分析成果计算剖面工况既有边坡稳定性系数既有边坡剩余下滑力（kN）加固措施加固后稳定性系数Ⅰ－Ⅰ工况一1.015/削坡减载＋微型桩2排＋锚杆10排1.64工况二0.851250.88/1.24Ⅱ－Ⅱ工况一1.160//1.24工况二0.7231047.47/1.22Ⅲ－Ⅲ工况一1.000/削坡减载＋锚杆5排1.31工况二0.5722742.26/1.31Ⅳ－Ⅳ工况一1.220//1.50工况二0.6901735.06/1.50四、治理方案比选与确定（一）备选方案方案一：双排抗滑桩布置：第一排抗滑桩位于坡脚（1.5m×2.0m，间距4m，桩长12～16m）；第二排位于滑坡中部（高程100m左右，桩长10～16m）。优缺点：稳定性可靠，但施工场地受限，大型机械无法进入，需人工挖孔，滑坡处于缓慢变形阶段，人工作业风险极高；总造价约200万元，工期3～4个月。方案二：一排抗滑桩＋锚杆布置：坡脚设抗滑桩（1.5m×2.0m，间距4m，桩长12～16m）；Ⅰ区布置6～8排锚杆，Ⅱ区布置3～5排锚杆（长度约15m，行距与排距均为3.6m）。优缺点：锚杆施工便捷，但抗滑桩安全施工难度大；总造价约180万元，工期2～3个月。方案三：削坡减载＋双排微型桩＋锚杆布置：先削坡减载；Ⅰ区坡脚设双排微型桩（间距1.2m，梅花形布置），并布置8～10排锚杆（长度约15m，行距与排距均为3.6m）；Ⅱ区仅布置4～6排锚杆（长度约15m，行距与排距均为3.6m）。优缺点：微型桩采用钻机成孔，施工便捷安全，锚杆施工方便；总造价约160万元，工期约2个月，综合性价比最优。（二）方案确定综合施工难易程度、造价、工期及安全性，确定采用方案三：削坡减载＋双排微型桩＋锚杆进行治理。五、详细治理设计（一）Ⅰ区治理设计削坡减载：对坡面进行削坡减载，减小下滑力，坡面整理平顺。锚杆加固：锚杆参数：孔径φ130mm，杆芯采用φ28钢筋，长度15m，共计81根。注浆材料：纯水泥浆，水灰比0.45～0.50，水泥采用P.S32.5普通硅酸盐水泥。混凝土格构：锚杆通过C20混凝土格构连接成整体，格构尺寸0.3m×0.3m，纵筋4φ18，箍筋φ8@200。微型桩加固：微型桩参数：双排梅花形布置，每排30根，总长12m，间距1.2m，成孔φ200mm，采用12.6#工字钢作为骨架，填充碎石并注入水泥浆。联系梁：微型桩通过C20混凝土联系梁连接，联系梁尺寸700mm×250mm，保证整体稳定性。排水系统：设置3排排水管，排水管开孔直径φ100mm，长度15m，上倾5°，间距3.6m，引导土体渗水排出。（二）Ⅱ区治理设计削坡减载：对坡面进行削坡减载，减小下滑力，坡面整理平顺。锚杆加固：锚杆参数：孔径φ130mm，杆芯采用φ28螺纹钢，长度12m，共计77根。注浆材料：纯水泥浆，水灰比0.45～0.50，水泥采用P.S32.5普通硅酸盐水泥。混凝土格构：与Ⅰ区一致，C20混凝土格构尺寸0.3m×0.3m，纵筋4φ18，箍筋φ8@200。排水系统：设置2排排水管，参数与Ⅰ区一致；坡顶设置截水沟，防止雨水入渗。（三）截排水系统设计截水沟：采用M3.6浆砌片石砌筑，梯形截面（顶宽1.4m，底宽0.5m，高0.6m），顶面高于设计水位0.1m，最小纵坡12%，与加固区两侧水沟及既有排水系统连通。排水管：Ⅰ区3排、Ⅱ区2排，开孔φ100mm，长15m，上倾5°，间距3.6m，将土体渗水引出边坡。六、施工工序与技术要求（一）总体施工原则采用“自上而下、分段施工、及时支护”的方式，严禁大挖大填，同步施工排水系统，避免雨水入渗影响坡体稳定性。（二）钻孔锚杆施工施工流程：施工准备→定位放线→成孔→清孔→锚杆安放→注浆→养护→质量检验技术要求：成孔：土方挖至锚杆设计部位下1.0m时，用锚杆钻孔机成孔，孔深超设计深度0.5m；水平方向误差≤100mm，垂直方向误差≤50mm，钻孔偏斜度≤3%；成孔后用高压喷射水冲洗锚孔，清除土屑。锚杆安放：锚杆设置定位器，与注浆管一并放入孔内，注浆管底端距孔底50～100mm。注浆：按设计配比拌制水泥浆，用注浆泵注入锚孔（第一次注浆），确保锚固段密实，泵压不宜过大，浆液硬化前锚杆不得承受外力。质量检验：浆体强度：每30根锚杆检验1组试块（砂浆3块/组，水泥净浆6块/组），整个工程不少于2组。锚杆抗拔力：锚固体强度达80%后进行，检验数量不少于锚杆总数的5%，最大检验荷载为设计轴向拉力的1.2倍，且不超过杆体材料强度标准值的0.8倍。张拉试验：施工前先进行1～2根锚杆张拉试验，验证设计可靠性。（三）混凝土格构施工格构施工与锚杆施工衔接，锚杆头必须锚入格构内，确保连接牢固。模板安装牢固，保证截面尺寸准确，钢筋绑扎符合设计要求，混凝土浇筑振捣密实，养护期不少于7天。（四）微型桩及联系梁施工微型桩施工流程：定位放线→钻机成孔→清孔→放入工字钢→填充碎石→注浆→养护技术要求：成孔：采用潜孔钻机干式作业，成孔后用高压空气吹清孔内杂物，孔口用水泥袋及木板覆盖防护。工字钢安装：12.6#工字钢每节6.0m，逐段伸入孔中，接缝焊接（先焊接缝四周，再用6mm厚20cm长钢板四边焊接，腹板两侧钢板宽8cm，翼板两边钢板宽6cm）。注浆：向孔内倒入20cm厚碎石，灌入水泥浆（水灰比0.5～0.55）至孔口返浆；注浆时用铁锤敲击工字钢，增强密实度；若浆液下沉，及时补浆；养护完成后割去多余工字钢。联系梁施工：开挖基槽（深度25cm），根据微型桩实际偏差调整基槽宽度，保证钢筋保护层厚度5cm。模板支设牢固，钢筋绑扎符合设计要求，工字钢插入梁中深度不少于200mm，C20混凝土浇筑振捣密实，养护期不少于7天。（五）截排水系统施工截水沟基槽开挖平顺，地基夯实，浆砌片石砌筑砂浆饱满，勾缝严密，确保不漏水；排水管安装牢固，坡度符合设计要求，开孔朝向土体侧，外部包裹土工布防止堵塞。（六）坡面整理施工削坡减载后坡面整理平顺，无松动土体；坡面整理完成后及时进行支护，避免暴露时间过长。七、质量控制措施（一）材料质量控制水泥、钢筋、工字钢、碎石等原材料必须具备出厂合格证及检验报告，进场后按规定抽样复试，合格后方可使用。注浆材料配合比经试验确定，施工过程中严格计量，确保浆液质量。（二）施工过程质量控制测量放线：采用高精度仪器进行定位放线，定期复核，确保锚杆、微型桩、截水沟等位置准确。成孔质量：严格控制孔位、孔径、孔深及偏斜度，成孔后及时验收，不合格者重新成孔。钢筋及钢结构加工：钢筋绑扎、焊接及工字钢焊接质量符合规范要求，加工尺寸准确。混凝土及注浆施工：混凝土浇筑振捣密实，注浆压力及注浆量符合设计要求，确保锚固及填充效果。隐蔽工程验收：锚杆安放、钢筋绑扎、注浆等隐蔽工序完成后，必须经监理验收合格后方可进行下道工序。（三）成品质量检验锚杆抗拔力、浆体强度检验符合设计及规范要求。混凝土格构、联系梁截面尺寸、强度符合设计要求，表面平整，无蜂窝麻面。微型桩垂直度、注浆密实度符合设计要求。截排水系统排水顺畅，无渗漏。八、安全保障措施（一）施工准备阶段安全措施所有参建人员必须接受安全技术交底，履行签字手续，正确穿戴劳动防护用品。施工便道按要求设计施工，验收合格后投入使用；施工现场封闭管理，设置警示标志。（二）基坑土方施工安全措施按“分层、分段、分块、对称、均衡、限时”的方法开挖，机械挖土预留基底以上200～300mm土方，采用人工修底，严禁超挖。基坑临边1.5～2m范围内严禁堆载和行走重型设备；影响边坡稳定区域采取防水、排水、截水措施，防止雨水浸入土体。弃土下方及滚石危害范围设置警告标志，作业时禁止下方车辆、行人通行；现场指挥人员与车辆设备保持安全距离。作业人员穿戴反光防护服，车辆按固定路线行驶。（三）边坡作业安全措施2m以上高处作业搭设稳定施工平台，作业人员佩戴安全带（高挂低用），脚手架必须落地，严禁支挑悬空脚手架，临空面设置防护栏杆。施工机械按设计路线作业，工作位置平坦稳固，专人指挥，指挥人员不得进入机械作业范围。实行“随开挖、随加固、随保护”，支护紧跟开挖进度，开挖一级防护一级；施工前检查作业区及周边边坡稳定，清除危石及障碍物。边坡施工设置安全通道，开挖与装运作业面相互错开，严禁上下交叉作业；清理边坡突出块石及整修边坡时自上而下进行，及时清除松动土、石块，严禁在危石下方作业、休息或存放机具。喷锚支护前彻底清除受喷面危石、浮石，喷射作业人员配备防尘面具、安全帽、眼镜等防护工具；喷枪不得对准施工人员，处理堵管时停机排除，严禁强行吹出大石块，料罐工作风压不超过0.4MPa。注浆过程控制注浆压力（不大于0.5MPa），防止压力过大伤人；遇大雨、大雪、大雾及六级以上大风等恶劣天气停止作业。（四）起重作业安全措施起重设备初次使用前进行试吊（按《起重机试验规范和程序》GB/T5905执行），合格后方可使用；作业前检查设备制动器、安全限位、防护装置等，确认正常。司机、起重信号司索工持证上岗，明确吊物重量，选择满足安全系数的工索具并定期检查；作业前检查现场环境、安全设施，吊车站位稳固。专人指挥，信号清晰规范；作业时受力索具附近禁止停留，起重臂回转区域及吊物下方严禁站人，吊物提升至障碍物上方0.5m以上再旋转或移动；严格遵守“十不吊”要求。（五）电焊作业安全措施电焊作业人员持证上岗，作业前办理动火审批手续，穿戴劳动保护用品。电焊机配置防触电保护器，外壳良好接零或接地，“一机一闸”设置开关箱；现场设置防雨、防潮机棚，配备消防器材，电源装拆由电工完成。作业场地清除易燃易爆物品或进行覆盖隔离，焊点下方设置接火斗；潮湿地点作业站在绝缘胶板或木板上，更换焊条戴手套。消除焊渣时戴防护眼镜或面罩；雷雨天气禁止露天焊接作业；作业结束切断电源，检查作业区域无着火危险后方可离开。（六）临时用电安全措施施工现场临时用电符合《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005），采用三相五线制，“三级配电，二级保护”，动力箱与照明箱分开设置。严禁使用塑料线，绝缘导线型号及截面符合设计，电线残旧及时更换；配电箱和开关箱规范标准，有门有锁、防雨防尘、标识清晰，进出导线从专用进出口穿过。执行“一机一闸一箱一漏”，每台用电设备专用开关，严禁同一开关控制2台及以上设备；电气设备金属外壳保护接零，同一供电系统不得同时采用保护接地和保护接零。电气设备及输电线路安装完毕后经工程、设备、安全部门验收合格方可运行；夜间施工有电工值班，工作完毕切断电源。电工持证上岗，穿戴绝缘防护用品，严禁带电操作；电气火灾时立即切断电源，用干砂或干粉灭火器灭火，严禁使用导电灭火剂。（七）机械设备使用安全措施机械设备具备出厂合格证及相关证书，性能满足工程要求，安全装置齐全，控制系统灵活可靠。按操作规程进行调试、操作、维修和保养，定期保养设备，故障或隐患未排除前严禁使用，禁止对运行中的机械进行维修、保养或调整。操作人员持证上岗，正确穿戴防护用品，严禁酒后作业；不得擅自离岗或将设备交给非本机操作人员，无关人员禁止进入作业区。日作业两班以上的机械设备实行交接班制度，填写交接班记录；技术人员向操作人员进行施工任务及安全技术交底，操作人员熟悉作业环境和施工条件。施工现场提供必要作业条件，夜间作业保证充足照明；机械设备使用与施工安全冲突时，服从安全要求。（八）夜间施工安全措施尽量避免夜间施工，不安排交叉施工工序；作业点配备充足照明，设置明显交通标志、安全标牌、护栏、警戒灯，专人值守。工作人员规范个人安全防护，起吊设备夜间施工有专人指挥；用电设备有专业电工看护。夜间气候恶劣（六级以上大风、大雨等）严禁作业；工序结合部位设置明显发光标志，施工人员穿戴反光警示服。现场办公室专人值班，项目部领导带班；严禁夜间施工吸烟，做好防火措施。（九）消防安全措施箱变、配电房、发电机处配备干粉灭火器，电气火灾严禁用水或泡沫灭火器；其他位置按要求配备足够数量灭火器和消防设施，定期检查。合理配置用电设备，检查保护器有效性；不得使用绝缘老化或不达标电气设备及电线电缆。电气连接件安装紧固，运行后检查松动情况；保证设备通风良好，安装位置合理，保持消防安全距离。配电装置及防雷接地场所附近禁止安放储油罐或易燃易爆危险品。办公生活区采用防火材料搭建，冬季严禁生火取暖，宿舍禁止使用大功率取暖设备。（十）大风雷雨天气安全措施大风天气：加强气象预报监听，六级以上大风停止吊装作业，大型设备停止使用并加固。季风期突发大风时，大型设备移至安全避风处；大风后检查设备，维修合格后方可使用。相关人员配备通讯设备，加强联系；服从当地部门统一调度。雷雨天气：加强与气象部门联系，及时发布雷雨消息，准备防御用品，做好设备防雨措施。雨天专职电工检查用电设备，避免漏电；作业人员穿戴防滑鞋。施工现场布设避雷针，高耸设备避雷装置完好可靠，雷雨时停止使用大