【某公路段滑坡综合治理方案定量化分析案例14000字（论文）】

某公路段滑坡综合治理方案定量化优选分析案例目录TOC\o"1-3"\h\u14300某公路段滑坡综合治理方案定量化优选分析案例 129201.1滑坡治理主要措施 186801.1.1滑坡综合治理措施初选 2237901.1.2应急抢险治理工程目标和思路 2231641.2G227线达瓦段滑坡综合治理方案 459821.3基于层次-模糊综合分析法的综合治理方案优选 5153021.3.1综合治理方案评价指标体系的建立 526421.3.2层次-模糊综合分析法计算原理 6175531.3.3滑坡治理方案的优选评价体系模型 8226861.3.4权重向量的确定 9304101.3.5权重判断矩阵的确定 10259111.3.6方案优选结果排序 11305451.4基于熵权决策的TOPSIS法的治理方案优选 11164681.4.1基于熵权决策的TOPSIS法优选的基本思路 12248351.4.2基于熵权决策的TOPSIS法计算原理 12242561.4.3G227线达瓦段滑坡综合治理方案优选计算 1434251.5G227线达瓦段滑坡综合治理方案设计 16297981.1.1设计指标 16264441.1.2治理方案与工程布置 20216711.6综合治理方案的可行性分析 25对于一个滑坡的工程治理措施的决策选择，需要考虑多个因素的影响。而通过科学合理的定量化优选方法，从多个不同的滑坡综合治理方案中进行选择，往往能起到事半功倍的效果。近年来随着多学科领域的融合发展，越来越多的定量化优选模型已经逐渐在滑坡综合治理方案定量化优选中得到应用。本章在基于第四章关于滑坡稳定性分析的基础上，提出了不同的综合治理方案，而后通过选用层次-模糊综合分析法、基于熵权决策的TOPSIS法，对综合治理方案进行定量化优选排序，综合两种方法选取最优的滑坡综合治理方案，并对其进行方案设计与工程布置，并通过数值模拟的方法，以验证综合治理方案是否可行。1.1滑坡治理主要措施我国在滑坡的系统研究和治理方面起步发展较快，通过多年以来我国滑坡灾害防治的实践积累，结合我国的国情总结了一系列行之有效的滑坡治理方法。目前对于滑坡治理主要有绕避措施、支挡措施、削方工程措施、排水措施和滑带土改良五个主要方向进行。具体分类如表5-1所示。表5-1滑坡防治措施分类表类型绕避措施支挡措施削方工程排水措施滑带土改良具体方法架桥绕避改变线路抗滑挡墙钻孔抗滑桩锚索框架梁锚索抗滑桩桩板墙工程抗滑键削坡减载坡脚反压滑体外截排水自然防渗沟盲沟截水暗沟井群排水滑带注浆滑带爆破旋喷桩石灰砂桩1.1.1滑坡综合治理措施初选通过对G227线达瓦段滑坡的稳定性分析可知，滑坡在天然状态下处于欠稳定状态，在暴雨条件下处于不稳定状态，并极有可能在降雨作用下坡体发生整体滑动。为防止G227线达瓦段滑坡失稳造成灾害，结合滑坡区域工程地质条件和滑坡的变形破坏特征，采用了以支挡措施为主、排水措施为辅的综合治理方案。（1）抗滑桩：抗滑桩因其施工工艺简单，治理效果好等特点在浅层和中厚层滑坡的治理工程中被广泛应用。随着工程技术的发展，抗滑桩不仅类型丰富多样，而且在工程实践的过程中与其他工程措施相结合，形成多样的组合治理措施。根据对G227线达瓦段滑坡的研究分析，采用通过桩间挡土板来连接抗滑桩的“抗滑桩+桩间挡土板”的组合治理措施。（2）预应力锚索：预应力锚索通过把滑体与较为稳固的岩层链接在一起，改变斜坡岩体的的应力状态，从而来提升边坡的稳定性。锚索不仅可以机械化施工，方便安全，而且对滑坡体的扰动较小，是一种高效便捷的工程治理措施。（3）截排水措施：由于G227线达瓦段滑坡所在地形微凹，利于雨水汇集，而公路路基排水不畅，降雨入渗路基会导致沉降，因此需要做好科学合理的截排水措施。根据滑坡特点，在支挡结构之间设置仰斜式排水孔，在坡体内部排水；同时在坡面设置排水沟和截水沟，用以疏导和拦截地表水。（4）坡面修整措施：在治理工程结束后需要对破坏的坡面进行修整和复原，尽量将治理工程对环境的影响做到最小化。1.1.2应急抢险治理工程目标和思路根据《滑坡防治工程设计与施工技术规范》（DZ/T0219-2006）可以确定，G227线达瓦段滑坡的防治工程等级为Ⅰ级，经过现场调查发现，滑坡所在区域的地质环境条件较为脆弱，滑坡后缘路基在降雨作用下已经出现沉降现象，极大的影响了国道G227线的交通运行情况。这不仅严重影响了县城居民的交通出行，而且对周边区域的建筑设施安全也构成了威胁，因此需要对滑坡采取应急抢险治理工程措施。应急抢险治理工程可以起到暂时延缓滑坡变形的作用，给后续的综合治理施工争取出适当时间，在短时间内为保证国道G227线的交通运行通畅提供了相对稳定可靠的条件。结合实际情况来看，应急抢险治理工程在此次滑坡治理过程中具有十分的必要性。根据木里县G227线达瓦段滑坡的基本特征，应急抢险治理工程的思路是采用微型钢管桩来支挡滑坡，起到减缓滑坡变形的作用，控制滑坡在现状滑体范围内沿着现有滑面滑动的变形速度。应急抢险治理工程的具体方案为微型钢管桩+桩顶联系梁。共布置199根微型钢管桩，沿公路外侧设置3排，布置形式为等腰三角形，微型钢管桩的外边缘与公路外边缘齐平。微型钢管桩的水平间距为1m，排之间的间距为1m。其中，外排桩为80根，桩长为20m，嵌固段为9m；而中间排桩共计79根，桩长为17m，嵌固段为7m；内排桩共计为40根，桩长为15m，嵌固段为6m。而在每排微型钢管桩的桩顶均采用三行14b槽钢焊接连接，再浇筑C30钢筋混凝土连接为整体，每隔30m设一道伸缩缝。两端的联系梁高1m，宽1.6m；中间段联系梁高1m，宽2.6m。但应急抢险治理工程属于临时性工程，只能减缓滑坡变形，不能起到长期有效控制滑坡变形、稳定滑坡的作用，在长时间降雨的作用下，滑坡仍会发生进一步的变形滑动，甚至摧毁应急抢险治理工程设施。因此，应急抢险治理工程措施不能代替综合治理工程措施，仍需要提出合理的综合治理工程措施对滑坡进行彻底地治理。H02H01159°H02H01159°图5-1滑坡俯视图1.2G227线达瓦段滑坡综合治理方案根据现场实际调查情况并结合勘察资料分析，同时参考临近的木里县畜牧局东侧滑坡治理工程方案。对于G227线达瓦段滑坡初步提出了三种综合治理方案。方案一：抗滑桩+桩间挡土板+排水工程+绿化工程+监测工程方案一采用“抗滑桩+桩间挡土板”支挡方案。在滑坡后缘沿公路靠外侧平台分别布置两种截面大小不同的抗滑桩。在滑坡右侧布置A型抗滑桩：A型抗滑桩的桩截面为2.0m×2.5m，桩长为28m，桩间距为5m，采用C30钢筋混凝土结构；在滑坡左侧布置B型抗滑桩：B型抗滑桩的桩截面为1.5m×2.0m，桩长为20m，桩间距为5m，采用C30钢筋混凝土结构。A型抗滑桩与B型抗滑桩的支挡位置总长共计约为85m。挡土板采用C30钢筋混凝土结构，单块挡土板高约3.0m，厚0.3m，挡土板设置泄水孔。鉴于滑坡后缘所在地形微凹，利于雨水汇集而公路路基排水不畅的特点，为了有效排泄滑坡后缘路基积水，在滑坡后缘设置1段主排水沟。排水沟总长约200m，截面尺寸约为0.8m×1.0m，厚度为0.3m，采用C20钢筋混凝土结构。同时，需要对综合治理工程进行监测工程的布置，监测内容主要包括抗滑桩桩顶的位移监测和抗滑桩的应力应变监测。在支挡工程结束以后需要对破坏的坡面进行修整复原和绿化工作。方案二：“旋挖桩”+挡土墙工程+排水工程+绿化工程+监测工程方案二采用“旋挖桩”支挡方案，其施工方法和设计参数（包括桩径、桩长、桩间距）与方案一的抗滑桩支挡方案不同。“旋挖桩”的桩径约为1.5m，桩长约为30m，桩间距为2.5m~3m，支挡位置总长约85m，采用C30钢筋混凝土结构。同时需要在滑坡后部坡体适当平整场地，在滑坡后缘的公路内侧修一段挡土墙工程进行护坡。挡土墙高约5m，顶宽约为1m左右。挡土墙采用C25钢筋混凝土结构。排水工程、监测工程、绿化工程同方案一方案三：后缘抗滑桩支挡+前缘锚索格构+桩间板+排水工程+绿化工程+监测工程方案三在滑坡的后缘采用抗滑桩支挡方案，共布置两种大小不同桩型的抗滑桩：A型抗滑桩分布于滑坡左右两侧作为边桩，桩截面为1.5m×2.0m，桩长约20m；在滑坡中部布置B型抗滑桩，桩截面为1.5m×2.0m，桩长约30m，桩间距3m。两种抗滑桩均采用C30钢筋混凝土结构。与方案一不同的是，为了与滑坡后缘的抗滑桩支挡工程形成整体作用，有效防止滑坡体发生滑动破坏，方案三同时在滑坡的前缘布置了锚索格构工程。锚索共分为三排，每排确定为30束，其中锚索长27m，锚固段长5m，锚墩的尺寸为1.5m×1.5m×0.8m。锚索横向间距与排间距均为4m，锚索整理坡度约为30°，入射倾角约为15°。同时锚索采用格构梁作为连接，截面尺寸为0.6m×0.5m，采用C25钢筋混凝土结构。排水工程、监测工程、绿化工程同方案一。1.3基于层次-模糊综合分析法的综合治理方案优选对于一种由多个复杂目标方案所组成的优选问题，往往受多个指标因素的影响。因为这些指标因素之间存在差别且有主次大小之分，受其模糊性的影响，所以在进行评判时需要采取有效的定量方法对各个影响因素的权重进行量化，最终根据方案中各指标因素的权重进行优选。层次-模糊综合分析法便是一种有效的解决多个目标复杂问题的优选研究方法。其特点是将层次分析与模糊数学理论相结合，在划分各个指标因素之间层次的基础上，确定各指标因素的权重，同时可以采用模糊综合评价确定其效果。这种运用定性分析与定量分析相结合的方式，对解决具有多个复杂目标方案的优选问题十分具有可靠性。1.3.1综合治理方案评价指标体系的建立根据前面章节中对于G227线达瓦段滑坡的研究分析，同时参考其他滑坡综合治理工程方案优选模型，从而确定G227线达瓦段滑坡综合治理方案的影响因素。根据综合治理方案的各个影响因素，建立基于层次分析的综合治理方案评价指标体系模型，并在此基础上结合模糊综合评价，最终对3种不同的滑坡综合治理方案进行优选评价。综合治理方案评价指标体系模型如表5-2所示。表5-2综合治理方案评价指标体系表目标层准则层指标层方案层滑坡综合治理方案优选评价体系经济性治理工程总投资方案一施工周期风险性施工难易性方案二施工安全性和谐性施工效果方案三施工对环境的影响1.3.2层次-模糊综合分析法计算原理（1）分析研究各个影响因素相对应的关系，建立层次结构通过分析目标对象的实际情况，对目标对象进行深入研究，从而确定目标对象的主要影响因素，将各影响因素进行归纳总结，并判断各个因素之间所对应的关系，从而对各因素划分为三个层次。方案层作为各个不同的优选对象；准则层作为各个影响因素；目标层为方案优选评价体系。（2）建立两两相比的判断矩阵通过对各因素划分层次结构，明确了各因素之间的联系。将同一层次下的指标进行两两互相比较，通过判断指标间的重要程度的大小，从而构建判断矩阵。判断矩阵的基本形式如下所示。A通过分析在同一层次中各个影响因子对上一层次指标的重要程度的影响，采用0.1~0.9量化标度方法进行赋值量化，以此来设立判断矩阵。0.1~0.9量化标度方法如表5-3所示。表5-30.1~0.9量化标度方法表标度定义0.5两个因素相比较，两个因素同等重要0.6两个因素相比较，前一个因素比后一个因素稍微重要0.7两个因素相比较，前一个因素比后一个因素明显重要0.8两个因素相比较，前一个因素比后一个因素重要的多0.9两个因素相比较，前一个因素比后一个因素极端重要0.10.20.30.4反比较，若因素ai与aj相比较判断得到的值为rij，则因aj其中，aij=0.5代表前一个因素同后一个因素相比同等重要；若aij∈(0.1,0.5)表示影响因子i、j相比较，j影响因子更重要；若aij∈(0.5,0.9)根据0.1~0.9量化标度方法表，对各个指标进行两两相互比较，得到矩阵如下所示。A=a（3）模糊互补矩阵的权重公式设矩阵R=rijn×n0≤r矩阵R则定义为模糊矩阵。设矩阵R=rijrij+rji=1，(i=1,2,…,n;j=1,2,…,n)设互补矩阵R=rijn×n，满足条件：rij鉴于以上互补矩阵计算方法过于复杂，所以可采用另一种相对简便的互补矩阵算法。关于矩阵A=按行求和：ririj得到模糊一致矩阵R=r关于排序向量W=W1Wi（4）相容性指标的确定若要判断各个权重的合理性，需要通过相容性指标来进行验证计算。对于n阶的模糊互补矩阵Gn，有A=aijn×n以及B=βA,B假设存在矩阵A=aijn×n和B=bijn×n∈Gn，对于模糊矩阵A=aijn×n以及FCA,B=i=1n则模糊矩阵A=aijn×n和B=IA,B（5）一致性检验方法若要使计算结果合理，则需要对模糊互补矩阵进行一致性检验，使结果满足一致性检验的要求。对于检验n个矩阵AkI检验判断矩阵的相容是否存在：I矩阵A的权重向量为：W=i=1nn阶矩阵的判断矩阵为：W∗其中：Wij=W若满足公式：I则判断矩阵满足一致性要求。权重公式表达为：W=W1,W2Wi1.3.3滑坡治理方案的优选评价体系模型根据第四章对木里县G227线达瓦段滑坡的稳定性分析情况可知，滑坡在降雨条件下处于不稳定状态，并极有可能在降雨作用下坡体发生整体滑动。因此，根据G227线达瓦段滑坡治理原则和需求，以选出最优的综合治理方案作为此次方案优选目标，选择经济性、风险性、和谐性3个主要评价因素作为准则层，将三个综合治理方案作为方案层进行优选排序，从而建立G227线达瓦段滑坡治理方案优选评价体系模型。方案优选评价体系模型如图5-2所示。图5-2G227线达瓦段滑坡综合治理方案优选评价体系模型图1.3.4权重向量的确定根据0.1~0.9量化标度方法表，对准则层中的3个评价因素进行对比判断，分别获得经济性、风险性、和谐性的权重模糊互补矩阵A1与A2。A1A2根据公式（5-4），分别得到排序向量W1、WWW2根据公式（5-8），分别求得模糊互补矩阵A1和A2的特征矩阵W1∗以及WWW由公式（5-6）和公式（5-7），分别验证判断矩阵A1与W1∗以及A2与W2∗的相容性指标IIA因为所求的IA1,W1∗和IA2,W2根据公式（5-9）和公式（5-10），求得权重向量。W=即W=(0.32505,0.36245,0.3125)1.3.5权重判断矩阵的确定根据准则层中的三项指标：经济性、风险性、和谐性，通过0.1~0.9量化标度方法表中的标度方法，将各个方案中的指标进行两两互相对比，分别求出各个综合治理方案的判断矩阵R(D1)、R(（1）根据表5-3，求解D1的模糊判断矩阵R(D1)；由公式（5-4）和公式（5-8），求解排列向量X1及其特征矩阵X1∗。RXD1检验RD1和D1∗的相容性指标：（2）根据表5-3，求解D2的模糊判断矩阵R(D2)；由公式（5-4）和公式（5-8），求解排列向量X2及其特征矩阵X2∗。RXD检验RD2和D2∗的相容性指标：（3）根据表5-3，求解D3的模糊判断矩阵R(D3)；由公式（5-4）和公式（5-8），求解排列向量XRXD检验RD3和D3XXX根据三个排序向量（X1、XD1.3.6方案优选结果排序根据之前计算的指标权重向量及其权重判断矩阵对三个方案总权重进行计算，得出各个综合治理方案的优选排序结果。G=即G=G=(0.432,0.252,0.316)根据层次-模糊综合分析法的结论可知，若计算的权重数值越大，则方案越优。通过计算得出结果为：综合治理方案一为0.432、方案二为0.252，方案三则为0.316。因此，G227线达瓦段滑坡的综合治理方案优选排序结果为：方案一优于方案三，方案三优于方案二。即：方案一>方案三>方案二，综合治理方案一确定为最优方案。1.4基于熵权决策的TOPSIS法的治理方案优选基于熵权决策的TOPSIS法是熵权法与TOPSIS法相结合的多目标决策方法，通过两者的有机结合，以各个评价指标所组成的评价体系为依据，从而对有限的研究评价对象按照评价体系以量化计算的方式进行优选和排序，从中选出最为优化的目标。这种方法的特点是对研究评价对象的样本数量要求不高，且对样本数据进行归一化处理过后，消除了各样本在不同评价指标中由于数据差异化过大所带来的干扰影响，降低了对样本原始数据的要求。从而在各个领域的方案决策优选方面具有很高的适用性。1.4.1基于熵权决策的TOPSIS法优选的基本思路基于熵权决策的TOPSIS法优选的基本思路为：首先根据G227线达瓦段滑坡的综合治理方案，确定若干个评价指标，并建立各方案的目标属性表，得出各个方案的评价指标结果数据。再利用熵权法计算出各个评价指标的权重大小，并与评价指标结果数据相乘获得一组新的数据。最后通过使用这组新数据进行TOPSIS法的计算研究，分别求出各个方案与样本评价指标体系中最理想解的接近程度，并根据接近程度进行方案的优选排序，从中选出最优化的综合治理方案。1.4.2基于熵权决策的TOPSIS法计算原理（1）由于综合治理方案优选属于多属性决策优选排序问题，首先需要确定影响方案优选决策的各项评价指标，根据各评价指标评分标准，建立各方案目标属性表。（2）假设需要从m种综合治理方案中进行优选，设立综合治理方案集合为：A=a1,a2,a3⋯am；假设共有n种评价指标影响方案优选的决策，设立评价指标集合为B=b1,b2,b3⋯bn。若第R'其中，∀i,j，iϵ1,2,3,⋯m，jϵ1,2,3,⋯n。（3）标准化处理为了消除原始数据所带来的干扰，将目标属性矩阵R'的各指标进行标准化处理。由于评价指标总体分为效益型指标与成本型指标，针对不同类型的评价指标采用不同的标准化处理公式。对于成本型指标（指标越小越好），其归一化公式为：dij而对于效益型指标（指标越大越好），其归一化公式为：dij=将评价指标进行标准化处理后，得到目标属性矩阵D。D=其中，∀i,j，iϵ1,2,3,⋯m，jϵ（4）计算各评价指标的熵值及熵的权重对于标准化处理后的目标属性矩阵D，共有n种评价影响指标，求得第j种评价影响指标的熵值Ej。Ej其中，dj根据熵值Ej的计算结果，得出计算指标权重ωωj根据以上公式可知，若各个方案在某个评价指标中的取值完全相同时，其熵值Ej=1，其熵的权重ωj=0，则说明这个评价指标在方案优选中无法起到评价作用；若各个方案在某个评价指标中的取值相差较大时，则其熵值Ej（5）将利用熵权法所求的各个目标属性权重向量ω=ω1,ω2,ω3⋯ωR=（6）运用TOPSIS法求解正负理想解及其到理想解的距离大小。正理想解Y+Y+而负理想解Y−Y−根据所求解的正理想解Y+，可求得各个方案到正理想解的距离Si+。Si+=j=1同理，根据所求解的负理想解Y−，可求得各个方案到负理想解的距离Si−Si−（7）根据各个方案到正理想解Si+与负理想解Si−的距离，可以计算各个方案的相对接进度CCi=Si−根据所求得的各个方案的相对接进度大小进行排序，相对接进度为最大值的方案即为最优选。1.4.3G227线达瓦段滑坡综合治理方案优选计算根据G227线达瓦段滑坡治理原则和需求，以选出最优的综合治理方案作为此次方案优选目标，通过参考上一节层次-模糊综合分析法所建立的综合治理方案优选评价体系模型，选取5种评价指标。5种指标分别为：经济合理性、施工周期、施工难易性、安全可靠性、环境协调性，其中经济合理性与施工周期为成本型指标，而施工难易性、安全可靠性和环境的协调性为效益型指标。因此针对三种综合治理方案，需要根据这5种指标进行对比研究，具体见表5-4。表5-4综合治理方案各指标对比评价表治理方案经济合理性施工周期施工难易性安全可靠性环境协调性方案一较高较长简单好基本协调方案二适中短较简单适中基本协调方案三较低长较难很好协调在现有的成果基础上，参考其他相似方案评价体系模型，建立综合治理方案的各评价指标评分标准表（表5-5）。表5-5评价指标评分标准表评价指标6.6~7.07.1~7.57.6~8.08.1~8.5经济合理性低较低适中较高施工周期长较长较短短施工难易性难较难较简单简单安全可靠性适中较好好很好环境协调性欠协调基本协调协调协调性好根据表5-4和表5-5，对各个综合治理方案进行评价，并建立各方案目标属性表（表5-6）。表5-6各方案目标属性表治理方案经济合理性施工周期施工难易性安全可靠性环境协调性方案一7.87.4方案二6.87.2方案三8.27.6根据公式（5-11）和公式（5-12），对其进行归一化处理，建立各方案的目标属性矩阵D。D=根据公式（5-13）和公式（5-14），利用熵权法求出各个目标属性的熵值Ej与权重向量ω，所求结果如表5-7所示。表5-7各评价指标的熵值与权重系数表评价指标经济合理性施工周期施工难易性安全可靠性环境协调性熵值E0.64230.57090.62660.65170.6471权重向量ω0.19220.23050.20060.18710.1896将各个目标属性权重向量ω与经过标准化处理后的目标属性矩阵D进行加权，从而得到决策矩阵R。R=根据公式（5-17）和公式（5-18），求出各个方案到正负理想解的距离大小如表5-8所示。表5-8各个方案到正负理想解的距离大小汇总表各评价方案到正理想解的距离到负理想解的距离方案一0.1720.322方案二0.3330.301方案三0.3130.289根据表5-8中各个方案到正负理想解的距离大小与公式（5-19），计算各个方案的相对贴进度，按照相对贴进度的值从大到小进行优选排序。相对贴进度最大的方案即为最优方案。表5-9各个方案的相对接近度及其优选排序表各评价方案相对接近度优选排序方案一0.6521方案二0.4743方案三0.4812由表5-9可知，方案一的相对接近度为0.652，方案二的相对接近度为0.474，方案三的相对接近度则为0.481。由定义可知，相对接近度越大说明所评价的方案与最优解越接近，优选排序就越靠前。所以基于熵权决策的TOPSIS法计算G227线达瓦段滑坡的三种综合治理方案的优选排序结果为：方案一优于方案三，方案三优于方案二，综合治理方案一确定为最优方案。这也与层次-模糊综合分析法计算得出的结论相一致。1.5G227线达瓦段滑坡综合治理方案设计根据G227线达瓦段滑坡综合治理方案优选结果可知，方案一为最优综合治理方案。因此需要对综合治理方案一进行设计并验证其方案的可行性。由于G227线达瓦段滑坡的应急抢险治理工程属于临时性工程，只能减缓滑坡变形，不能起到有效控制滑坡变形作用，在长时间降雨的作用下，滑坡仍会发生进一步的变形滑动，进而摧毁应急抢险治理工程设施。因此在本次综合治理工程设计中不考虑应急抢险治理工程对滑坡的支挡作用。1.1.1设计指标（1）设计标准经过现场研究调查发现，木里县G227线达瓦段滑坡严重威胁其上方县城居民约1000人的生命财产安全，同时对国道G227线和坡上县城房屋和坡下耕地等公共基础设施的安全也造成了损坏，潜在造成的损失巨大。根据《滑坡防治工程设计与施工技术规范》（DZ/T0219—2006）中的规定，G227线木里县达瓦段滑坡的防治工程等级为Ⅰ级，且治理工程结构设计的基准期确定为20年。（2）设计工况及其参数由于G227线木里县达瓦段滑坡的防治工程等级为Ⅰ级，因此滑坡以饱和工况作为设计工况考虑，综合治理工程方案设计按安全系数为1.10来考虑。而具体的物理力学参数将参照第四章中岩土体物理力学参数取值表进行取值。（3）滑坡的设计推力计算通过第三章滑坡的变形破坏特征及第四章对于滑坡稳定性分析的情况，对于G227线达瓦段滑坡的推力计算，将选取1-1′、2-2′、3-3′三个剖面计算推力。图5-3G227线达瓦段滑坡1-1′剖面推力计算简图图5-4G227线达瓦段滑坡2-2′剖面推力计算简图图5-5G227线达瓦段滑坡3-3′剖面推力计算简图滑坡剖面推力计算公式为：Ei其中：Ei−1αiKs（4）滑坡的设计推力计算结果经过计算，得出各剖面的设计推力计算结果汇总表（见表5-11、表5-12、表5-13）与推力曲线图（见图5-6、图5-7、图5-8）。由于抗滑桩所布置的位置受滑坡设计推力大小、施工条件、地层岩性等因素的影响。而通过各剖面的推力计算结果，求得滑坡设计推力最小位置，可以给抗滑桩布桩位置的选择提供参考。通过选取适当的布桩位置，从而使得整个抗滑桩支挡工程起到最佳效果。表5-10支挡位置处设计推力计算结果汇总表剖面号计算工况安全系数推力（kN/m）1-1′饱和工况1.10404.002-2′饱和工况1.10643.003-3′饱和工况1.10401.00图5-61-1′剖面滑坡推力曲线图表5-111-1′剖面滑坡推力计算表条块编号滑动面倾角（°）滑动面长度（m）土体面积（m2土体重度（kN/m附加荷载（kN/m）粘聚力（kPa）内摩擦角（°）稳定系数安全系数剩余推力（kN/m）E1571.311.0120.47315120.9941.1198E2244.6429.9720.4103.7515121.1287E3223.929.9620.490.2515121.1404E4211.4631.5920.40.0015121.1501E5201.3640.7520.40.0015121.1603E6191.6750.920.40.0015121.1718E7179.1680.2120.40.0015121.1833E8167.9015121.1882E9147.6753.1520.40.0015121.1878E10117.1341.320.40.0015121.1746E1191.7416.4220.40.0015121.1557图5-72-2′剖面滑坡推力曲线图表5-122-2′剖面滑坡推力计算表条块编号滑动面倾角（°）滑动面长度（m）土体面积（m2土体重度（kN/m附加荷载（kN/m）粘聚力（kPa）内摩擦角（°）稳定系数安全系数剩余推力（kN/m）E1589.5126.4720.4117.7515120.991.1324E2376.7646.9520.4134.2515121.1643E3334.8941.720.40.0015121.1863E4333.6634.1520.40.0015121.11061E5304.7444.9520.40.0015121.11258E6236.6867.320.40.0015121.11354E7156.1157.8520.40.0015121.11226E8121.9952.920.40.0015121.11073E9116.6650.4520.40.0015121.1898E10116.743.1120.40.0015121.1730E1191.7728.6120.40.0015121.1561E1296.7311.5520.40.0015121.1400图5-83-3′剖面滑坡推力曲线图表5-133-3′剖面滑坡推力计算表条块编号滑动面倾角（°）滑动面长度（m）土体面积（m2土体重度（kN/m附加荷载（kN/m）粘聚力（kPa）内摩擦角（°）稳定系数安全系数剩余推力（kN/m）E1708.638.1720.40.0015120.9981.110E2538.636.6320.40.0015121.1405E3344.2330.2820.40.0015121.1530E4276.6850.1220.40.0015121.1678E5231.6443.1420.40.0015121.1744E6164.3836.2920.40.0015121.1687E7164.0933.5220.40.0015121.1661E8157.0553.5520.40.0015121.1584E9121.6932.8820.40.0015121.1468E1094.5316.0520.40.0015121.1359E1191.587.5120.40.0015121.12511.1.2治理方案与工程布置根据滑坡综合治理方案优选结果，选取抗滑桩+桩间挡土板+排水工程+绿化工程+监测工程作为综合治理方案。（1）抗滑桩+桩间挡土板治理工程在滑坡后缘沿公路靠外侧平台分别布置两种不同规格的抗滑桩。其中滑坡右侧布置A型抗滑桩共计11根，设计桩长28m，桩截面尺寸为2.0m×2.5m，C30钢筋混凝土结构。在滑坡左侧布置B型抗滑桩共计6根，设计桩长20m，桩截面的尺寸为1.5m×2.0m，C30钢筋混凝土结构。同时在A型抗滑桩的桩间设置挡土板，板高约4m，板厚0.3m，C30钢筋混凝土结构。挡土板两端纵筋与抗滑桩预留连接筋搭接焊连接固定。B型抗滑桩桩间设置的挡土板，板高约3m，板厚0.3m，C30钢筋混凝土结构。挡土板两端纵筋与抗滑桩预留连接筋搭接焊连接固定。在挡土板后设置泄水孔。两种类型的抗滑桩设计参数如表5-14所示。表5-14抗滑桩主要设计参数表A型抗滑桩设桩处计算推力（KN/m）设桩处主动土压力（KN/m）设计推力取值（KN/m）潜在滑面埋深（m）桩截面（m×m）桩长（m）中心距（m）桩顶高程（m）643458643142.0×2.52852153.0B型抗滑桩设桩处计算推力（KN/m）设桩处主动土压力（KN/m）设计推力取值（KN/m）潜在滑面埋深（m）桩截面（m×m）桩长（m）中心距（m）桩顶高程（m）404234404101.5×2.02052153.0在对桩体进行内力计算时，应先判断桩的类型，通过判断属于弹性桩或刚性桩，来选取合适的内力计算公式。根据桩的设计参数，采用m法来计算桩的变形系数。根据《滑坡防治工程设计与施工技术规范》中的规定，m取值为6000kN/m4。桩的变形系数α计算公式为：α=m∙其中：m——地基系数随深度变化的比例系数（kN/m4）；Bp——桩正面计算宽度（m），矩形桩Bp=B+1；E——桩弹模（kPa），查表可知，对于C30钢筋混凝土结构的抗滑桩，其弹模大小为E=3×10I——桩截面惯性矩（m4），I=112根据规范可知，当αh2≤2.5时，抗滑桩属于刚性桩；当αh2>2.5时，抗滑桩属于弹性桩。将A型抗滑桩与B型抗滑桩的设计参数代入公式（5-21），经计算可知采用理正岩土软件进行复合验算，按推力计算大值进行抗滑桩稳定性内力分析和结构计算。经验算表明：抗滑桩的抗滑移、抗倾覆以及桩顶位移均满足要求。A型抗滑桩与B型抗滑桩的内力计算如表5-15和表5-16所示。同时在此基础上，按矩形截面受弯构件双向不对称配筋进行结构设计，抗滑桩的混凝土设计强度为C30。表5-15A型抗滑桩内力计算汇总表距顶距离（m）弯矩（kN·m）剪力（kN）0001140-2802560-56031261-84142242-112153503-140165045-168176867-196288969-2242911351-25221014014-28021116957-30831220180-33631323684-36431427468-39241530406-19961631518-29517310711108182938421821926790292320236143356212014435232216619348123132183292241005630192571842725264596246427223422832801109表5-16B型抗滑桩内力计算汇总表距顶距离（m）弯矩（kN·m）剪力（kN）0001174-2902484-48431241-77541939-96953277-1260续上表距顶距离（m）弯矩（kN·m）剪力（kN）64363-145476283-174587756-1939910258-22301012120-24241114044-83912143474313136371063141258115401510429198516877121361761432214184371220919173821792001085（2）排水工程鉴于滑坡后缘所在的地形微凹利于雨水汇集，公路路基排水不畅的特点。为了有效排泄滑坡后缘路基积水，在滑坡后缘靠近公路内测修建1段主排水沟。排水沟总长约200m，排水沟截面尺寸约为0.8m×1.0m，厚度为0.3m，采用C20钢筋混凝土结构。（3）绿化工程在支挡工程结束以后，需要对破坏的坡面进行修整复原和绿化工作。（4）监测工程需要对综合治理工程进行监测设计。主要包括抗滑桩桩顶的位移监测，以及抗滑桩应力应变监测。抗滑桩桩顶位移监测：主要采用全站仪进行测量，在抗滑桩上分布设置共7个监测点，并布置2个监测基准点。正常情况下每月监测一次，在雨季和强降雨等情况下适当加密监测次数。抗滑桩应力应变监测：采用的监测设备为GYH压力盒，为了掌握抗滑桩在工程治理之后的应力应变情况，在抗滑桩的前后分布设置3个监测点。正常情况下每月监测一次，在雨季和强降雨等情况下应适当加密监测次数。

图5-9滑坡综合治理工程布置平面图1.6综合治理方案的可行性分析在之前章节通过两种方法对木里县G227线达瓦段滑坡的综合治理方案进行了优选，两种计算结果表明方案一为最优方案。为了验证滑坡综合治理方案一的可行