【正文】 廣西南寧至百色二級公路隆安段滑坡處治工程設計及施工畢業(yè)論文第一篇 滑坡治理工程設計第1章 設計條件分析1．1 工程概況南寧至百色二級公路隆安段K1820+700~K1820+，距右江河750m。右江支流的小河轉(zhuǎn)彎段，屬于右江河谷地區(qū)，丘陵地貌。地面標高80~97m。由于雨季降雨量增多且頻繁，場地從隆安去百色方向公路右邊的邊坡開始塌方，引發(fā)此處滑坡、路基下沉等現(xiàn)象。根據(jù)地面調(diào)查，受破壞路段長225m，其中南段是滑坡，長70m，寬75m，順著路基邊坡下滑，滑舌已伸到小河床，呈鼓丘狀隆起。后緣正在水泥路邊，~，滑軸方向40176。在滑體上形成兩個臺階，每個臺階上面都分布有拉張裂縫，呈上寬下窄，寬者10~20mm，滲出地下水或泉水，ZK12號終孔后地下水往外自流。根據(jù)計算，滑體的體積約為3萬立方米，屬中型滑坡，按力學性質(zhì)分，為一牽引工程滑坡。在北段右邊的3m人行道，由于南段滑坡下滑牽引影響，使邊坡長約170m發(fā)生不同程度崩塌或路基下沉現(xiàn)象，~，而且由南向北有減弱。但是，值得重視的是該路段約45m長的水泥路面出現(xiàn)斷裂，兩組X型裂隙發(fā)育，向兩側路邊延伸，呈弧狀，隙寬2~3cm，路基的土層下沉量10~12cm；同樣路段右邊的斜坡上（斷頭河上方）也出現(xiàn)一條裂隙，長20m，隙寬10~15mm，呈弧形，地面向上鼓起。這些地質(zhì)現(xiàn)象的分布，是可能誘發(fā)滑坡的預兆，應該給予綜合治理。1．2工程地質(zhì)條件1．2．1 地層巖性與巖土工程特性根據(jù)南寧地礦地質(zhì)工程勘察院提供的《南寧至百色二級公路隆安段滑坡巖土工程勘察報告》，場地工程地質(zhì)條件為： 素填土①（①為地層編號，下同）：該層整個場地均有分布，以含碎石土或粉質(zhì)粘土為主，已逐層夯實壓密，呈硬塑狀態(tài)，近路基邊坡呈可塑狀態(tài)。~，一般6~7m，路基較薄，邊坡較厚。在滑動面以上的含水量一般為25%，而在滑動帶的含水量為28~30%。 含植物根莖的淤泥質(zhì)土②：該層僅有6個鉆孔遇到，其中滑坡體鼓丘上有ZKZK8號孔遇到，~，~%，比其它層都高；~，呈軟塑~流塑狀態(tài)。蓋在該層上面的填土①層，是滑體下滑延伸形成的滑舌蓋在②層上面，這些堆積物屬小河床沉積層，推測是河道轉(zhuǎn)彎段。 第四系沖積層含碎石粘土（局部為粘土）③：該層分布于整個場地，由于施工清基，已有部分土層被鏟除，使填土①層直接覆蓋在基巖④層上。~，處于滑動帶里，含水量比較大，~%，~，為可塑狀土。 強風化泥質(zhì)砂巖④：該層分布于整個場地，風化呈土狀、碎塊狀，仍保留其母巖結構，裂隙發(fā)育。厚度一般3~4m，最厚7m。該層為滑坡體的滑床。 中風化泥質(zhì)砂巖⑤：該層分布于整個場地，灰綠色泥質(zhì)砂巖，堅硬，鉆探取出巖芯呈圓柱狀。該層厚度大于200m。1．2．2 地震效應根據(jù)《中國地震參數(shù)區(qū)劃圖》（GB183062001），地震基本烈度小于Ⅵ級，場區(qū)內(nèi)無區(qū)域性活動斷裂帶，區(qū)域穩(wěn)定性較好。1．3 水文地質(zhì)條件根據(jù)地面調(diào)查和鉆探揭露，賦存于路基邊坡的填土層中的為上層滯水，水位變化大，~；在滑體ZK12號孔，終孔后地下水從孔口冒出自流，屬于基巖裂隙水。另外，坡腳有泉水外流，出水量可以供給一臺小型水泵抽水。因此，在場地里有上層滯水和基巖裂隙水兩種類型。場地的地下水水質(zhì)對砼結構不具腐蝕性。1．4 滑坡特征1．4．1 滑坡邊界、規(guī)模與形態(tài)分析南段滑坡，長70m，寬75m，順著路基邊坡下滑，滑舌已伸到小河床，呈鼓丘狀隆起。后緣正在水泥路邊，~，滑軸方向40176。在滑體上形成兩個臺階，每個臺階上面都分布有拉張裂縫，呈上寬下窄，寬者10~20mm，滲出地下水或泉水，ZK12號終孔后地下水往外自流。根據(jù)計算，滑體的體積約為3萬立方米，屬中型滑坡，按力學性質(zhì)分，為一牽引工程滑坡。 北段右邊的3m人行道，由于南段滑坡下滑牽引影響，使邊坡長約170m發(fā)生不同程度崩塌或路基下沉現(xiàn)象，~，而且由南向北有減弱。1．4．2 滑坡變形特征根據(jù)實地調(diào)查，該滑坡近年來斷續(xù)發(fā)生變形跡象，雨季尤為明顯。主要表現(xiàn)為南段滑坡的滑體上形成兩個臺階，每個臺階上面都分布有拉張裂縫，呈上寬下窄，寬者10~20mm，滲出地下水或泉水；北段右邊斜坡上（斷頭河上方）也出現(xiàn)一條裂隙，長20m，隙寬10~15mm，呈弧形，地面向上鼓起。 第2章 設計依據(jù)及設計原則 2．1 工程設計依據(jù)本邊坡工程設計和施工遵循下列技術標準： 南寧地礦地質(zhì)工程勘察院提供的《南寧至百色二級公路隆安段滑坡巖土工程勘察報告》 《建筑邊坡工程技術規(guī)范》 （GB503302002）《建筑地基基礎技術規(guī)范》 （GB500072002）《混凝土結構設計規(guī)范》 （GB500102002）《混凝土結構工程質(zhì)量驗收規(guī)范》 （GB502042002）《混凝土強度檢驗評定標準》 （GBH10787）《建筑地基與基礎工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》 （GB502022002）《建筑工程質(zhì)量驗收統(tǒng)一標準》 （ JB503002001）《地質(zhì)災害防治工程設計規(guī)范》 （DB50/50292004）《建筑樁基技術規(guī)范》 （ JGJ9494）《總圖制圖標準》 （GB/T501032001）等規(guī)程規(guī)范2．2 設計原則與設計思路設計方案是建立在確保邊坡穩(wěn)定的基礎上，根據(jù)滑坡場地現(xiàn)狀地形圖范圍所進行的，采用技術先進、經(jīng)濟合理的設計方案，體現(xiàn)生態(tài)防護的理念。依據(jù)《地質(zhì)災害防治工程設計規(guī)范》（DB50/50292004），滑坡后緣是二級公路，一級滑坡取安全系數(shù)K=。二級公路路面動荷載為q=10kPa。根據(jù)勘察結果，邊坡各地層作支護設計時，其力學參數(shù)采用表21中數(shù)值。 表21 滑坡土體設計參數(shù)位置 指標地層名稱抗剪強度重度內(nèi)摩擦角（176。）凝聚力C（kPa）滑體素填土 ①1010淤泥質(zhì)土 ②812第四系沖積含碎石粘土 ③1816滑床強風化泥質(zhì)砂巖 ④35中風化泥質(zhì)砂巖 ⑤滑動帶滑坡勘察期間，鉆孔中見地下水，主要為上層滯水和基巖裂隙水，水量較小，故邊坡土方施工時，須做好地表水的疏排工作，在坡頂設置截水溝，在坡面按一定間距設置泄水孔，在坡的中部設置泄洪槽，以防止雨水流入邊坡坡體內(nèi)，影響邊坡的安全穩(wěn)定。抗滑樁人工挖孔及支護施工時，在坡頂應設置一定數(shù)量的沉降和位移觀測點，定期對邊坡進行有效的系統(tǒng)監(jiān)測。在邊坡治理時對裸露的巖土體加以整治和護面，完善地表排水系統(tǒng)。采用動態(tài)的設計方法，充分結合設計條件進行設計，并在施工中進行動態(tài)跟蹤。第3章 邊坡支護方案邊坡處理方案形式較多，如放坡、砼擋土墻、毛石擋土墻、砼地下連續(xù)墻、抗滑樁、錨桿噴射混凝土及預應力錨索抗滑樁等等。各種方案都有其優(yōu)點和局限性，因此，選擇合理的方案是保證滑坡治理工程質(zhì)量的關鍵。分析本滑坡處治工程的實際情況，整個治理工作可分為三個部分：滑壁變形控制、滑體處理和滑坡前緣處理。本工程的重點在于對滑體的處理，而對滑壁采用錨桿控制變形，在滑坡前緣設置重力式抗滑擋土墻。因此，對于整個滑坡治理工程而言，采用的是復合治理方案。下面主要論述滑體處理的方案比較。3．1 三種支護方案的簡介3．1．1錨桿噴射混凝土錨桿噴射混凝土是將拉筋設置在土體內(nèi)部（采用壓力注漿），拉筋全長與土粘結，并在坡面上掛鋼筋網(wǎng)噴射混凝土的邊坡支護結構。1．錨桿噴射混凝土的作用機理土的抗剪強度較低，抗拉強度幾乎可以忽略，但土體具有一定的整體性，存在使邊坡保持較陡坡度（甚至直立）的臨界高度。當超過這個臨界高度或其它因素作用下，邊坡將發(fā)生突發(fā)性整體性破壞。一般擋土結構是基于一種被動制約的機制，即以自身結構承擔其后土體的側壓力，以防止土體失穩(wěn)破壞。錨桿噴射混凝土則在土體放置一定長度和密度的拉筋，與土共同工作，彌補土體自身強度的不足，拉筋與土體的整體剛度，由彌補了一個復合土體、抗剪強度低的弱點。通過相互作用，土體自身的結構強度潛力得到了充分發(fā)揮，改變了變形和破壞性狀，顯著地提高了整體穩(wěn)定性。錨桿噴射混凝土對邊坡穩(wěn)定的作用主要表現(xiàn)在以下幾方面 ：（1）注漿錨桿改變了土體性質(zhì)未加拉筋的土體是原位土，自身有一定的強度和剛度，但加了注漿拉筋的土體一方面漿體將部分土體置換出來提高邊坡的強度；另一方面錨孔中注漿是采用加壓注漿，因此漿液會順著坡體中的裂隙擴滲，形成網(wǎng)狀膠結。故土體的內(nèi)摩檫角和粘聚力明顯的提高了。（2）分擔作用在復合土體里，拉筋與土體共同承擔外荷載和土體自重應力拉筋起著分擔作用。當土體進入塑性狀態(tài)后，應力逐漸向拉筋轉(zhuǎn)移，當土體開裂時，拉筋的分擔作用更加突出，其內(nèi)部出現(xiàn)彎剪、拉剪等復合應力，最終導致漿體破碎、鋼筋屈服、坡體失穩(wěn)，此時坡體的破壞是一個漸進的過程。（3）應力的傳遞和擴散作用在相同荷載作用下，加筋后的邊坡土體比素土的應變水平低，從而推遲了開裂區(qū)域的形成和發(fā)展。（4）坡面變形的約束作用鋼筋網(wǎng)噴射混凝土面主要是將土壓力傳遞給拉筋，此外防止邊坡局部破壞，保證拉筋不受侵蝕風化。2．錨桿噴射混凝土的優(yōu)缺點（1）在坡面處理時，局部超、欠挖邊坡可進行表面修整，不需要大量刷坡。（2）由于坡面全封閉，消除了水害影響，邊坡穩(wěn)定性較好，軟弱夾層避免受侵害。（3）無局部塌方、碎落、沖刷，邊溝內(nèi)很少有堆積物，建成后維護小。（4）噴射混凝土表面具有一定的粗糙度，可以吸收汽車行駛產(chǎn)生的噪音反射，減小車輛行駛的噪音。（5）當邊坡大于10米時，使用該方案經(jīng)濟可靠。主要缺點是外觀粗糙、不平整，工藝所需設備多，機械費用占有很大的比例，需一定的養(yǎng)護期（一般為14天）。適用性：錨桿噴射混凝土主要適用于巖性較差、強度較低、易于風化的巖石邊坡；或雖為堅硬巖層，但風化嚴重、節(jié)理發(fā)育、易受自然營力影響、導致大面積碎落，以及局部小型崩塌、落石的巖質(zhì)邊坡；或巖質(zhì)邊坡因爆破施工，造成大量超爆、破壞范圍深入邊坡內(nèi)部，路塹邊坡巖石破碎松散、極易發(fā)生落石、崩塌的邊坡防護。3．1．2 抗滑樁抗滑樁是埋設于滑面上、下巖體中阻止滑體移動的樁形結構物。露天礦主要采用兩種形式的抗滑樁，一種是小斷面的鉆孔樁，一種是大斷面的大型鋼筋混凝土樁。鉆孔樁就是用露天礦穿孔機從被加固巖體表面穿孔直至滑體以下一定深度，然后將樁體的骨架部分如鋼軌置入鉆孔中，軌面或軌底正對滑坡推力方向，再在鋼軌與孔壁間澆注混凝土，使鋼軌與周圍巖體牢固地結合在一起。鉆孔樁適用于支擋滑坡推力較小的單個或數(shù)個臺階的滑動。大型鋼筋混凝土樁斷面面積常在4平方米左右，斷面可為矩形或圓形，矩形的長邊平行于滑體推力方向。設樁時通常采用人工或輔以輕便機械開挖小井至滑動面以下一定深度，而后在小井中布置鋼筋，澆注混凝土成樁。大型鋼筋混凝土樁適宜于支擋滑坡推力大的滑體移動。作用原理：作用于樁體上的滑坡推力，一部分由樁體傳至樁前滑體，由樁前滑動面向上的抗滑力平衡；另一部分由樁體傳至滑動面以下巖體中，因而樁前滑坡推力減小，滑體穩(wěn)定性提高。即利用埋于滑床中的樁將滑體中未平衡的滑坡推力借樁傳遞而下作用于樁周的巖土上?？够瑯赌苎杆?、安全、經(jīng)濟地解決一些比較困難的工程，因此發(fā)展較快。它的優(yōu)點有：（1）抗滑能力大，污工數(shù)量小，在滑坡推力大，滑動面深的情況下，較其他抗滑工程經(jīng)濟、有效。（2）樁位靈活，可以在滑坡中最有利于抗滑的部位，單獨使用，也能與其他建筑物配合使用。分排設置時，可將巨大的滑體切割成若干分散的單元體，對滑坡起到分而治之的功效。（3）抗滑樁可以根據(jù)彎距沿樁長變化合理布設鋼筋，因此較打入的管樁經(jīng)濟。（4）施工方便，設備簡單，具有工程速度快，施工質(zhì)量好，比較安全等優(yōu)點。施工時可以間隔開挖，不至于引起滑坡條件的惡化，因此對整治通車路線上的滑坡和處在緩慢滑動階段特別有效。（5）開挖樁孔能校對地質(zhì)情況，檢驗和修改原有的設計，使其符合實際。缺點：抗滑樁是大懸臂受力，主要靠滑動面以下的的樁身所受的地基反力來平衡滑坡推力，受力機制不合理，需要的樁長截面大，材料消耗多，工程造價高。 適用性 ： 抗滑樁適用于裂隙不太發(fā)育、完整性較好的緩傾斜中厚巖體、滑動面較單一傾角較小的滑坡，同時要求有一個明顯的滑動面，滑面以下為完整的基巖（或密實的基礎）能提供足夠的抗力。不適用于軟塑體滑坡。 3．1．3 預應力錨索抗滑樁抗滑樁已是一種很成熟的滑坡加固方法。它成群布置，借助樁的受力段及樁背土體與樁兩側的摩阻力而形成的土拱效應以穩(wěn)定滑體，不使其從樁間滑出，它的作用機理是利用埋于滑床中的樁將滑體中未平衡