【《某交叉口段滑坡治理设计》9200字（论文）】

某交叉口段滑坡治理设计目录摘要 IV级。2.4地质构造与地震据该区域相关资料及该处工程地质勘察报告，场地K328+910处有北西南东向斜构造通过，该段岩层产状变化较大，K328+855～K328+940段岩层产状245°∠24°，切顺向坡，该段主要代表性节理有：J1：168°∠82°、J2：320°∠72°；K328+940～K329+060岩层产状80°∠40°，为逆向坡，该段岩体节理裂隙很发育，主要代表性节理有：J1：235°∠78°、J2：260°∠43°。其节理裂隙宽度1～5mm，间距0.1～0.5m，延伸长度0.5～5.0m，泥质充填，结合程度一般。根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2015），滑坡所在范围地震动峰值位置加速度为0.10-0.15g，地震动响应谱特征周期为0.35s。2.5水文地质条件2.5.1地表水该滑坡上部未发现地表水，大气降水较为分散，部分降水汇集为径流沿坡面向左侧沟谷排放。2.5.2地下水该区域地下水以碎屑岩裂隙基岩水为主，覆盖层孔隙水次之。覆盖层孔隙水主要产于边坡松散土层中，受大气降水和地表水的补给。雨季大量的雨水对公路路基边坡和公路防护措施造成了严重的侵蚀。含水层厚度不大，覆盖层裂隙水小于强风化层裂隙水，第四系土层中的孔隙水沿基岩层面向低处排出地表。第三章滑坡特征及稳定性判断3.1边坡成因及评价K328+855～K328+940段土层界面倾向路基，倾角相近，倾角等于坡度角。含碎石粘土、强风化粉砂岩含透水性强，强风化裂隙发育富水，雨季时雨水冲刷边坡，使土层重度增大，表层松散堆积滑塌；由于边坡顺层切脚，岩层面胶结较差，泥夹水入渗层面，岩体抗剪强度降低，造成岩层失稳错动，挤压挡墙开裂破坏，现该顺层边坡处于初滑阶段，且K328+890～K328+980段原设计无边沟，左侧上部雨水沿K328+890处右侧边沟缺口向右侧排放，对右侧下边坡冲刷严重，对该段边坡前缘减载，导致左侧边坡进一步滑动。该段边坡坡体整体处于不稳定状态。（2）K328+940～K329+060段受向斜构造影响岩体破碎，风化强烈，节理裂隙发育，连续贯通，工程开挖切脚，坡面无防护，坡体失去抵力，导致边坡岩体失稳、崩塌、掉块、弧形滑动。需对K328+855～K328+940段左侧边坡作岩质滑坡治理，以强风化层与中风化层界面为潜在滑面。K328+940～K329+060段作失稳岩质边坡滑塌加固支护处理。3.2现状边坡的稳定性判断及发展趋势（1）K328+855～K328+940段为坡脚1:0.75坡比切脚，切脚高4-6m，岩层产状为245°∠24°，左侧坡体为顺向坡，岩体节理裂隙发育，主要代表性节理有：J1：168°∠82°、J2：320°∠72°。线路走向196°。线路与结构面的关系组合见结构面赤平投影图图1。从图上可以清楚地分析，岩层倾向和边坡倾向相同，倾角和坡度一致，路线右两侧边坡为顺向坡，边坡开挖切脚，边坡存在顺层面滑动的隐患；岩层节理裂隙较发育，节理与线路走向、右侧边坡呈大角度相交，J1、J2结构面倾角较陡，两组节理所构成的楔形岩体存在局部潜在崩塌等失稳的可能，发展趋势为大型滑坡。（2）原K328+940～K329+060段坡面无防护，坡比较陡，岩层产状为80°∠40°，坡向270°，线路走向196°。左侧边坡为较硬岩，逆向坡，岩体节理裂隙很发育，主要代表性节理有：J1：235°∠78°、J2：260°∠43°，节理已贯通，危岩体出现崩塌、掉块现象。线路与结构面的关系组合见结构面赤平投影图图2。从图上可分析，岩层与边坡的倾向相反，路线左侧的边坡为反坡，总体稳定；岩层节理裂隙很发育，节理与线路走向、右侧边坡呈大角度相交，J2结构面相交外倾，J1为切向，边坡坡度较陡，现节理基本贯通，强风化层厚度5-8m，岩体破碎，稳定性差，已出现崩塌、滑移，边坡失稳。第四章滑坡稳定性分析及评价4.1岩土体物理力学参数场地范围内覆盖层为人工填筑土，第四系残坡积含碎石粘土，下伏基岩为三迭系中统边阳组（T2b）浅灰色、褐灰色粉砂岩。根据实验室试验和《公路路基设计规范》（JTGD30-2015）、《公路工程地质勘查规范》（JTGC20-2011）有关规定以及当地经验，对岩土的物理力学性质所做评价如下：人工填方(回填砾石土):颜色主要为杂色，结构致密，砾石成分主要为泥灰岩、粉砂岩，含量约占50~85%，建议[Fa0]=500kPa。钻探暴露厚度1到2米。含碎石粘土:颜色主要为褐黄色，可塑态，碎石成分主要泥灰岩、粉砂岩，含量约20～45%。推荐[Fa0]=180Kpa。钻探揭露厚0到9米。强风化粉砂岩:颜色主要为灰色，结构破碎，节理裂隙较为发育，岩体破碎严重，岩质极软，岩芯大体呈碎块状、短柱状。钻探揭露厚2.2到2.7米。推荐[Fa0]=400Kpa。中风化粉砂岩:灰色，薄至中厚层状，节理裂隙发育，岩质较硬，岩体较完整，岩芯呈短柱状、柱状。推荐[Fa0]=1500Kpa。岩土室内试验指标的计算4-1物理力学参数统计表4-2粘聚力与内摩擦角参数统计表取粉砂岩7件样品用做室内岩石饱和单轴抗压试验，根据《公路工程地质勘察规范》（JTGC20-2011）的相关规定对所得实验室试验资料进行整理，统计结果见岩石实验参数统计表。4-3岩石试验参数统计表推荐物理力学参数根据上述实验室试验结果及实际工程经验进行综合评价及分析，本场地岩土体物理力学指标推荐值参考下表。4-4推荐参数表岩土名称地层代号性状容重

(KN/m3)frk（Mpa）Fa0(Kpa)CΦE0(MPa)（Kpa）（°）1人工填筑土Qme密实21.05002含碎石粘土Qel+dl可塑状18.8318023103粉砂岩T2b强风化400中风化26.127.99150050124.2滑坡计算参数的确定4.2.1滑体计算参数确定滑坡滑体主要为第四纪残坡沉积，颜色为棕黄色和棕灰色。它是由可塑的砾石粘土组成的。由于滑体土体中含有砾石，在室内试验中需要将砾石清除，导致获得的力学参数与实际力学参数存在一定差异，因此采用计算的加权平均值。自然状态下的计算参数：γ=18.61kN/m³c=27.28φ=13.28°；饱和状态下的计算参数：γ=18.83kN/m³c=23.00φ=10.14°4.2.2滑带计算参数确定在正常情况下,滑带土土壤的粘粒含量、水的分配形式、边坡体的厚度确定凝聚力的大小,根据室内试验参数和规范的要求，对参数反演，通过设置天然与饱和状态的粘聚力为定值，对滑动面综合内摩擦角的反求所求得的φ值为滑面的内摩擦角。根据《滑坡防治工程设计与施工技术规范》（DZ/T0219-2006）5.3.3，反演公式为：粘聚力：C=K内摩擦角：φ=arctan⁡(K通常情况下，稳定系数K可根据以下情况确定：整个滑坡处于暂时稳定—变形状态时：K=1.00~1.05；整个滑坡处于变形—滑动状态时：K=0.95~1.00。因此，取天然工况下K值为1.05，饱和工况下K值为0.95，最终内摩擦角取三个剖面的平均值，见表4-1。4-5反演计算表4.2.3滑床计算参数确定天然重度内摩擦角粘聚力单轴饱和抗压强度26.1125027.994.3滑坡稳定性计算与评价根据钻探资料结果和现场调绘，边坡滑动边缘存在错台裂缝，滑动前缘出现凸起，边坡体滑动现象明显，已出现贯通滑动面4.3.1计算模型由场地工程地质条件及水文地质条件，计算模型采用折线法滑动进行计算。根据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）推荐的传递系数法公式进行计算：(4.3)(4.4)(4.5)(4.6)(4.7)(4.8)4.3.2稳定性计算根据上述公式，结合剖面计算图和选定的计算参数，利用Excel进行两种状态下两种滑坡剖面的稳定性计算。参数分别为滑块在自然状态下的容重为γ，滑带反算后的黏聚力和内摩擦角。稳定系数剖面天然状态暴雨状态1-1'1.031.0252-2'1.030.954.3.3稳定性评价由计算分析显示，K328+855-K328+940段左侧边坡正常工况下稳定性系数Ks=1.03，结合病害特征，坡体整体处于不稳定状态，边坡现阶段处于初滑状态，在强降雨天气下，该路段左侧坡体存在整体大规模滑坡，应进行抗滑工程治理。4.4滑坡推力计算4.4.1计算模型1）剩余抗滑力的计算：PnPiΨi−1TiRi2）滑坡推力的计算：（4.15）1-1’剖面的计算4.11-1’剖面图4-11-1’剖面剩余下滑力计算表工况编号下滑力抗滑力传递系数剩余下滑力滑坡推力天然状态1378.3345310.09210.402668.24245238124.992631422687.3132278.4411477.11443936.96157833957.9511864.67911570.38647831173.926299499.0088390.028231579.36707361197.7582195150.1013144.33371585.1347271226.0410736115.646124.4821576.29871731234.5519697102.2083110.01761568.4894271242.0739228173.8115237.66941504.63161771204.287844960.08882100.98471463.73578571172.405335饱和状态1382.807309.36850.402673.43852944130.859586522719.0811101.40111827.0727851783.2006073969.2757445.097712399.7145622399.7145624100.179346.6624912458.240312458.240315151.875878.5894812539.1203952539.1203956117.013273.8292212588.1549862588.1549867103.416665.2504812631.4918972631.4918978175.8663161.540112654.6113742654.611374960.7991774.6658212643.7846762643.7846762-2’剖面的计算4.22-2’剖面图4-22-2’剖面剩余下滑力计算表工况编号下滑力抗滑力传递系数剩余下滑力滑坡推天然状态1533.7326457.5933176199124921105.878820.40021361.6167493607.55829663131.062995.910071396.7695402662.37051644389.2846288.39511497.6589999821.65266295237.4915179.53751555.6129912915.23037596266.8328197.1261625.31980511024.9621147264.4235195.63861694.10466131133.4104958625.2953506.31851813.08149251346.181625946.5830948.70751810.95707481351.044671饱和状1540.0422447.5215192.52062877212.043365321118.951799.53171411.9398861787.30669243132.612293.436841451.1152756496.92127674393.8865281.04911563.9527091696.48446995240.299175.05591629.1958203706.45388186269.9872192.09071707.0923026798.48814597267.5494190.64881783.99288874.27092788632.6873494.51881-208.099-286.916947.1337747.828461-250.023-289.5911-1’剖面天然状态1-1’剖面饱和状态2-2’剖面天然状态2-2’剖面饱和状态4-3各剖面滑坡推力计算结果表剖面编号滑坡推力（KN）1-1´1175.292-2´1353.43第五章滑坡治理工程设计5.1治理方案确定K328+855～K328+940段坡体现处于初滑阶段，存在进一步滑动隐患，严重危害公路正常运营，鉴于该病害段特有地形地势及岩土工程特征，对该段边坡作抗滑治理，由于明显的滑坡变形迹象和大埋深的滑动面,设计计划使用单排抗滑桩来稳定滑坡,结合滑坡的特点以及所在地形区域,在公路两侧布置排水沟，截留和疏导地表水，防止地表水渗入对滑坡稳定性的不利影响。K328+940～K329+060段左侧边坡失稳，岩体节理裂隙较为发育，坡面未设置防护，存在大量危岩体垮塌、掉块，决定在清除危岩体后，采用锚杆支护。5.2桩身外力确定抗滑桩一般设在抗滑地段，考虑经济效益、保障安全并结合滑坡推力曲线选择在滑坡前缘⑦号滑块设桩。最终确定滑坡推力为1353.43kN/m,推力角度为22.385°，剩余抗滑力为493.149kN/m，角度为22.385°。5.3桩身参数选取结合规范对抗滑桩的一般规定，确定：抗滑桩总长10m其中受荷段h1=5m锚固段；截面尺寸；桩间距L=6m；桩身混凝土选用C30。5.4抗滑桩桩型计算5.4.1抗滑桩设计基础参数计算桩截面：S=ba=1.5×2=3㎡桩截面惯性矩：I=桩截面模量：W=桩的综合弹性模量（钢筋混凝土，采用C30混凝土）：由《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）4.1.5得弹性模量E=30×桩的抗弯刚度：EI=30×桩的计算宽度：B桩的变形系数：α=桩的计算深度：αh故按刚性桩计算。5.4.2桩上设计荷载计算取滑体土的重度γ1=18.61kN/m3，计算桩前被动土压力内摩擦角φ1=13.28°E由于EpL>P'水平推力：T=1353.43×6×5.4.3受荷段桩身内力计算，滑面所受剪力：Q滑面所受弯矩：M受荷段分布力：qq受荷段剪力方程：Q受荷段弯矩方程：M各截面计算结果如下表5-1受荷段各截面内力表y(m)012345Qy0191.4228765.69121722.8053062.7654785.57My063.8076510.46081722.8054083.6867975.955.4.4锚固段桩侧应力和桩身应力计算（按刚性桩计算）（1）滑面至桩转动中心距离及转角。取A=190000kN/m³。滑面至桩转动中心距离：y转角：φ=（2）桩身变位。x（3）桩侧应力。σ令dσy（4）桩身剪力。Q令dQy令Qy=0（5）桩身弯矩。M令dMy按刚性桩计算的锚固段桩身变位、内力及桩侧应力如下表所示。5-2锚固段桩身内力表计算截面y/水平位移xy/10^-4m桩身剪力Qy/kN桩身弯矩My/kN·桩侧应力σy/kPa备注082.67864785.577975.951570.894滑面处0.303375.1272793586.3379245.8571586.921横向压应力最大157.7814871.439810790.171502.3171.237151.878274-0.0570110892.681434.938弯矩最大232.8842-2435.559921.211085.17937.987-4263.996411.921319.4813.3208-2.18E-05-4394.55016.2490.000145桩转动中心、最大剪力4-16.9102-3742.482176.545-794.7785-41.80740.3750.73-2257.6桩（6）地基强度校核。嵌入岩层时，桩的最大横向压应力σmax应小于或等于地基的横向承载力特征值ffH由式得，1586.921kPa<0.8×0.4×27.99×10³=8956.8kPa满足要求。（7）桩身内力图5.1锚固段桩侧抗力图5.2锚固段剪力图5.3锚固段弯矩图5.4.5桩的结构设计（1）配筋计算抗滑桩如果受到滑坡推力和桩前的阻力会使桩弯曲，如果荷载过大，会对桩产生变形和破坏，所以需要对桩身的纵向应力分别进行配筋和箍筋，为抵抗弯矩和剪力。本次拟设计的抗滑桩横截面尺寸为：b×h=1.5m×2m，桩身的混凝土选用C30级，受拉钢筋选用HRB400级，箍筋选用HRB400级。混凝土保护层的厚度取35mm弯矩设计值M=10892.68kN·m，剪力设计值V=4394.5kN。受拉钢筋合力点到截面受拉边缘的距离ɑs=100mm，截面有效高度h0查《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）得：fy=360N/mm²,fc=14.3N/mm²最小配筋率：ρmin1）纵筋计算：查《滑坡防治工程设计与施工技术规范》（DZ0219-2006）7.2.12得：Asε=1−1−2αsK1—抗滑桩受弯强度设计安全系数，取1.05αε=1−A=A查《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）表A.0.1，选用24根Φ32，实有As=19300.8mm2。2）箍筋计算矩形截面桩应进行斜截面抗剪强度验算，其计算公式为(5.5)且要求满足条件：(5.6)K2—抗滑桩斜截面受剪强度设计安全系数，取1.10。验算截面梁尺寸：0.25满足要求。验证是否需配置箍筋：0.7因此需配置箍筋，并按规范取fyv=300N/mm。A选用双肢箍筋Φ12@100，即An满足要求。（2）结构设计将HRB400级24Φ32受拉钢筋布置于截面受拉侧，其中6根在受拉侧即靠山处布置，另外18根平均分为六束进行加强布置。另用8根HRB400级Φ32构造钢筋布置在侧向压应力最大处组成钢筋骨架，箍筋采用HRB400级双肢箍Φ12@100。5.5锚固支护设计5.5.1锚固力计算采用预应力锚索相同的锚固力计算公式确定锚固荷载时,宜采用单束锚杆或锚索设计吨位。采用简支梁或多跨连续梁公式计算两锚杆之间格构内力。5.4K328+960（4-4’）垮塌处断面图（1）边坡安全系数计算：滑体体积SS滑体重力WW滑面水压力U=P=F=取[F]=1.5。（2）边坡锚固力计算最优锚固角：δ=J=取l=3m，n=4，锚杆长度为5m，查表锚杆锚固体抗拔安全系数取2.2。N单根锚杆拉力设计值N（3）锚杆结构设计1）杆体截面面积查表9-5，选择锚杆杆体材料为普通螺纹钢筋HRB335级。杆体的截面面积按照下式确定，As式中：As——锚杆杆体截面面积，m2fy——普通钢筋抗拉强度设计值,N/mm2A故每排锚杆总截面面积不应小于115.3mm2，选取Φ12）锚杆锚固段长度按锚固体与杆体间的粘结强度计算，取n=1,ξ=1假设锚固段灌浆体抗压强度能达到40MPa，取fmsL按锚固体与地层间的粘结强度计算，取D=13mm，ψ=1.3，fmg=1.0MPa,Fa=2.2,L由于岩石锚杆的锚固长度宜采用3～8m，故取锚固段长度为3.0m。3）锚杆自由段长度根据锚杆之间的交点的距离和滑动表面的斜率,锚杆的自由部分的长度不得小于5米,自由部分应当通过潜在滑动面至少1.5米,锚固部分应当选择适当的层。（4）锚固工程设计设计4排普通钢筋，倾角为12°，锚固段长度为3.0m，如图所示。其中，1号、2号、3号及4号锚杆总长度均为4.92m。5.5锚杆布置图5.6排水工程设计5.6.1截排水沟布置根据排水工程设计标准和原则，结合滑坡范围和场地的实际情况，排水沟渠排列在该地区，为了防止地表水汇集和拦截其进入滑坡，在道路两侧布置排水沟，使汇集形成的径流经过排水沟排放进左侧沟谷,用以带出地表水，减少对该处边坡的侵蚀，以免再一次因结构面的不稳定而导致滑坡。5.6.2截排水沟尺寸设计（1）地表水流量的确定采用中国科学院公路研究提出的经验公式计算，设汇水面积F=0.005km2，则公式为Qp根据地区降雨资料，取20年一遇小时最大降雨强度49.2mm/h为设计降雨强度，查《公路排水设计规范》（JTG/TD33-2012）表9.1.8，取径流系数ψ=0.80，则：Q（2）截排水沟断面设计截水沟断面采用Ⅰ型截水沟，断面底面净宽0.25m，水深0.20m。排水沟断面流量计算根据《滑坡防治工程设计与施工技术规范》（DZ0219-2006）6.2.1.5排水沟过流量计算公式和满宁公式计算：（5.9）(5.10)取水力坡降i=0.15，矩形断面过流断面面积W=bh，水力半径，糙率n=0.015。Ⅰ型截水沟:RCQ综上，各截排水的过水断面均满足要求。5.6.3截排水沟结构设计截排水沟设计全长295m，截水沟断面采用矩形，Ⅰ型截排水沟位于道路两侧，底面净宽0.25m，净深0.25m，长度295m。沟底及沟邦厚度均为30cm，选择浇筑C20混凝土。第六章结论与建议6.1结论（1）S212线大山至望谟界至S213与S212交叉口段滑坡是因其所在的不利的地形地貌特征以及特殊的地质条件下，再加上丰富的降雨和人类活动的共同作用，滑坡后缘推移。在暴雨的作用下，边坡物质的抗滑效果降低。边坡的失稳是沿较低抗剪强度的岩土接触面触发的。（2）由于实验取得的力学参数与实际存在一定差异，故以土体和泥岩砾石参数的加权平均值作为滑体的计算参数；根据滑坡潜在滑动面的特点，对滑动区进行物理力学参数反演，将粘聚力设为定值，反演内摩擦角的计算公式，对滑坡两个剖面两种工况进行反演，最后取平均值作为计算值。（3）采用平面滑动法，对两种工况下滑坡的稳定性进行了剖面分析计算，得出结论:整个滑坡在自然状态下和暴雨条件下处于不稳定状态,滑坡变形破坏长期积累,特别是在大雨或持续降雨等因素的影响下,容易发生整体滑动滑坡危害的危险性高，需要进行滑坡支护设计（4）采用传递系数法计算滑坡推力，采用极限平衡法计算剩余抗滑力，得出：滑坡推力为1353.43kN/m,推力角度为22.385°，剩余抗滑力为493.149kN/m，角度为22.385°，桩设在⑦号滑块处。（5）采取“修筑抗滑桩+格构锚固支护+排水沟”的形式对该滑坡进行治理，抗滑桩总长10m其中滑面以上5m，滑面以下埋深5m，截面尺寸；桩间距L=6m；桩身混凝土选用C30。将HRB400级24Φ32纵向受拉钢筋布置于截面受拉侧，其中6根在受拉侧即靠山处布置，另外18根平均分为六束进行局部加强。选用8根HRB400级Φ32构造钢筋布置在侧向压应力最大处组成钢筋骨架，箍筋采用HRB400级双肢箍Φ12@100。（6）排水沟设计全长295m，排水沟采用Ⅰ型排水沟并将其布置于道路两侧，底面净宽0.25m，净深0.25m，长度295m，选择C20混凝土进行浇筑。（7）禁止对该处滑坡坡