【導(dǎo)讀】組成部分，于1999年動工修建，至今已有五年。撇洪渠渠底高程78m，進(jìn)口高程，左岸邊坡上部為自然邊坡，下部為人工邊坡。平臺上有一35kv高壓線塔，撇洪渠水。位一般78～80m，最高水位85m。南側(cè)有幾處居民住房。35°～45°，丹水撇洪渠出口左岸蠕變形區(qū)邊坡呈視順向坡，平均坡度46°。穩(wěn)定和撇洪渠的正常運(yùn)行構(gòu)成威脅，亟需治理和加固。受長陽縣移民局委托，我院承擔(dān)了該段邊坡的治理工程初步設(shè)計(jì)的任務(wù)。高壩洲水利樞紐是清江梯級開發(fā)的最下一個梯級，是隔河巖樞紐的反調(diào)節(jié)水庫，丹水撇洪渠全長580m，其中進(jìn)口漸變段長195m。其他國家現(xiàn)行相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范和施工規(guī)范。至撇洪渠所圍限的約20xxm2地段為輕微變形區(qū)。穩(wěn)定計(jì)算成果表明，如果蠕變區(qū)域出現(xiàn)邊坡滑塌事故，將引起撇洪渠出口堵塞，導(dǎo)致渠水回流，淹沒撇洪渠上游的村鎮(zhèn)60戶及農(nóng)田近400畝。滑塌將直接危及鐵塔的安全運(yùn)行。為Ⅵ度，故按照規(guī)范規(guī)定，可不考慮地震荷載作用。鎮(zhèn)60戶及農(nóng)田近400畝，造成極為嚴(yán)重的災(zāi)害損失。理防護(hù)工程措施。

　　

【正文】 時， L0/A＝ 3～5，上式中，Ｂ為樁高，Ａ為樁寬，Ｌ 0 為樁間距。 3） 樁的錨固深度 目前工程上多從控制錨固段樁周地層的強(qiáng)度來考慮樁的錨固深度，即要求抗滑樁傳遞到滑動面以下地層的側(cè)壁應(yīng)力，不大于地層的側(cè)向容許抗壓強(qiáng)度。 丹水撇洪渠出口左岸 地質(zhì)災(zāi)害治理工程 治理工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告 28 根據(jù)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，以及對本工程現(xiàn)有條件的分析，取錨固深度為樁的總長的1/3， （ 如需取稍小的錨固長度 ， 樁側(cè)地應(yīng)力滿足規(guī)范要求 ， 且樁端變形不宜過大 ， 以利護(hù)坡的穩(wěn)定 ） ，依局部下滑力大小的不同有所調(diào)整。 目前工程上多從控制錨固段樁周地層的強(qiáng)度來考慮樁的錨固深度，即要求抗滑樁傳遞到滑動面以下地層的側(cè)壁應(yīng)力，不大于地層的側(cè)向容許抗壓強(qiáng)度。 根據(jù)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，以及對本工程現(xiàn)有條件的分析，取錨固深度為樁的總長的1/3， （ 如需取稍小的錨固長度 ， 樁側(cè)地應(yīng)力滿足規(guī)范要求 ， 且樁端變形不宜過大 ， 以利護(hù)坡的穩(wěn)定 ） ，依局部下滑力大小的不同有所調(diào)整。 抗滑樁的具體設(shè)置情況如下： 沿距撇洪渠護(hù)坡頂上方 3m左右一線單排布置，樁間距 L0 擬定為 6 米，需 7 根方樁，根據(jù)覆蓋層厚度及滑帶深度，樁長為 12m～ 24m。 根據(jù)抗滑樁的布置及尺寸，其主 要設(shè)計(jì)要素列表如下。 表 抗滑樁設(shè)計(jì)要素表 樁型 混凝土 標(biāo)號 樁間距 （ m） 樁截面 （ mxm） 截面模量 （ m3） 抗彎剛度 EI （ KN/m2） 方樁 C30 6 2 1 107 23 3 107 抗滑樁設(shè)計(jì)荷載 變形邊坡推力的計(jì)算應(yīng)首先根據(jù)試驗(yàn)、調(diào)查資料，在確定邊坡穩(wěn)定現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，擬定各條塊滑動面的凝聚力 C 和內(nèi)磨擦角 ? ，用不平衡推力法依次計(jì)算各條塊的剩余下滑力，并要求變形邊坡前緣出口的剩余下滑力等于或趨 于零，如果不為零，則重新調(diào)整 C、 ? 值，重復(fù)計(jì)算，直至變形邊坡前緣出口的剩余下滑力等于或趨于零為止，并可得一天然下滑力曲線；其次，根據(jù)規(guī)范要求，選定一安全系數(shù) K，將極限狀態(tài)時的抗剪指標(biāo) （ ?tan 、 C） 值除以 K，再用不平衡推力法重新計(jì)算各條塊的剩余下滑力，即得設(shè)計(jì)下滑力曲線。則在設(shè)計(jì)樁位處剩余下滑力在水平方向的分力即為樁身設(shè)計(jì)荷載。 其值可用公式表示： q=EsCosα Es 為剩余下滑力，α為合力與水平方向上的夾角。 抗滑樁布置范 圍內(nèi)的典型剖面Ⅰ－Ⅰ及Ⅱ－Ⅱ的設(shè)計(jì)下滑力曲線如圖 51 所示，丹水撇洪渠出口左岸 地質(zhì)災(zāi)害治理工程 治理工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告 29 各樁身設(shè)計(jì)荷載見表 。 Ⅰ－Ⅰ剖面設(shè)計(jì)下滑力曲線圖 Ⅱ－Ⅱ剖面設(shè)計(jì)下滑力曲線圖 圖 51 抗滑樁設(shè)計(jì)下滑力曲線圖 表 樁身設(shè)計(jì)荷載 樁號 典型斷面 下滑力 Es（ KN/m ） 樁身荷載（ KN/m） 非錨固段長 （ m） Z1 Ⅰ Ⅰ Z2， Z6 Ⅰ Ⅰ Z3， Z4， Z5 Ⅱ Ⅱ Z7 Ⅱ Ⅱ 內(nèi)力計(jì)算 1）樁身內(nèi)力計(jì)算 錨固段以上內(nèi)力計(jì)算采用懸臂梁模型計(jì)算，錨固段內(nèi)力計(jì)算采用“ m”法，即： PmyxBdy xdEI ??44 結(jié)合本邊坡的地質(zhì)特性，假定變形邊坡推力為三角形分布，其總推力大小與剩余下滑力相等；錨固段地基系數(shù)的比例系數(shù)取 80000KN/m4。 抗滑樁內(nèi)力計(jì)算成果見下面各樁的彎矩和剪力分布圖。 丹水撇洪渠出口左岸 地質(zhì)災(zāi)害治理工程 治理工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告 30 10樁深(m)15051015樁深(m)040008000120xx 4000 20xx 0 20xx 4000彎矩(K Nm ) 剪力(K N)抗滑樁彎矩分布圖 抗滑樁剪力分布圖Z1抗滑樁內(nèi)力分布圖05 0510樁深(m)201505101520樁深(m)080 00160 00240 00 80 00 40 00 0 40 00 80 00彎矩(KN m) 剪力(KN)抗滑樁彎矩分布圖 抗滑樁剪力分布圖Z7抗滑 樁內(nèi)力分布圖 Z1 抗滑樁內(nèi)力分布圖 Z7 抗滑樁內(nèi)力分布圖 40 00 0Z Z Z5抗 滑樁內(nèi)力分布圖抗滑樁剪力分布圖抗滑樁彎矩分布圖剪力(K N )彎矩( KN m )100 0 05 00 00500 010 00 030 00 0 20 00 0 10 00 0 0樁深(m)2525201510501520樁深(m)1050 ZZ6抗滑樁內(nèi)力分布圖抗滑樁剪力分布圖抗滑樁彎矩分布圖剪力(KN)彎矩(KNm )1 00005000050 001000030000 20xx0 10000 0樁深(m)2525201510501520樁深(m)1050 Z Z Z5 抗滑樁內(nèi)力分布圖 Z Z6 抗滑樁內(nèi)力分布圖 2）樁側(cè)應(yīng)力復(fù)核 丹水撇洪渠出口左岸 地質(zhì)災(zāi)害治理工程 治理工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告 31 對于比較完整、半巖質(zhì)地層，樁身作用于圍巖的側(cè)向壓應(yīng)力，其容許值 ?max 為：?max≤ K C R K──根據(jù)巖層構(gòu)造在水平方向的巖石容許承壓力的換算系數(shù)，取 。 C──折減系數(shù)，根據(jù)巖石的裂隙、風(fēng)化及軟化程度，取 。 R──巖石單軸抗壓極限強(qiáng)度。 針對本工程，結(jié)合地質(zhì)條件， K， C， R 分別取 ， ， 20xx0Kpa。 根據(jù)計(jì)算結(jié)果， ?max＝ ≤ K C R=3000。 經(jīng)復(fù)核， 樁側(cè)應(yīng)力均滿足要求。 構(gòu)造設(shè)計(jì) 1）設(shè)計(jì)強(qiáng)度安全系數(shù)選定 樁身設(shè)計(jì)參照《水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 SDJ2078 進(jìn)行。 鋼筋混凝土構(gòu)件結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度安全系數(shù)： 。 2）材料的設(shè)計(jì)強(qiáng)度 混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度： 軸心抗壓：混凝土 C20， fc=； C25， fc=； C30， fc=。 軸心抗拉：混凝土 C20， ft=； C25， ft=； C30， ft= 。 彎曲抗壓：混凝土 C20， fcm=； C25， fcm=； C30， fcm= 。 鋼筋設(shè)計(jì)強(qiáng)度： Ⅰ 級鋼筋： 抗拉強(qiáng)度 fy=210Mpa；抗壓強(qiáng)度 f’y=210Mpa Ⅱ級級鋼筋：直徑 25mm，抗拉強(qiáng)度 fy=290Mpa；抗壓強(qiáng)度 f’y=290Mpa； 直徑≤ 25mm， 抗拉強(qiáng)度 fy=310Mpa；抗壓強(qiáng)度 f’y=310Mpa； 3）樁身構(gòu)造設(shè)計(jì) 根據(jù)樁的平面布置、錨固深度、截面尺寸和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，用極限平衡理論校核邊坡整體穩(wěn)定性并根據(jù)抗滑樁的理論對樁身的穩(wěn)定性及樁身的強(qiáng)度進(jìn) 行校核并配設(shè)鋼筋。在樁的受拉側(cè)配置Ф 3Ф 28 等鋼筋。受拉筋可按一、二排或三排布置。在樁的兩側(cè)分別布置Ф 1Ф 14 的構(gòu)造筋。在樁的受壓側(cè)布置Ф 1Ф 12 的構(gòu)造鋼筋。箍筋采用封閉箍筋。推薦方案抗滑樁內(nèi)力成果見表 ，根據(jù)內(nèi)力計(jì)算結(jié)果進(jìn)行配筋計(jì)算成果詳見設(shè)計(jì)附圖。 丹水撇洪渠出口左岸 地質(zhì)災(zāi)害治理工程 治理工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告 32 表 推薦方案抗滑樁設(shè)計(jì)計(jì)算一覽表 樁號 下滑力（ KN/m） 樁間距（ m） 受荷長（ m） 錨固長（ m） 截面尺寸 （ mm） 最大彎矩（ ） 最大剪力（ KN） Z1 Z2， Z6 Z3， Z4， Z5 Z7 說明： ①表中受荷段長為削坡后基巖面以上的厚度； ②表 中下滑力為邊坡穩(wěn)定計(jì)算下滑力的折算值； ③ 此表系選取典型剖面計(jì)算而得，其它剖面依此類推； ④ 表中高程系設(shè)樁處的樁后高程。 擋土板設(shè)計(jì) 擋土板采用現(xiàn)澆，設(shè)置于抗滑樁前面，用于阻擋變形邊坡表層坍滑。擋土板尺寸長 5m、厚 、高 ～ 。具體配筋和布置詳見設(shè)計(jì)圖。 C 區(qū)治理措施設(shè)計(jì) C 區(qū)主要進(jìn)行削坡并恢復(fù)植被。先拆除李家住宅及其工廠，在工廠平臺上以 1：1 的坡度削去其背后的山坡，噴施植被混凝土護(hù)面，并砌筑截水溝、排水溝和對裂隙進(jìn)行刻槽處理。 清挖 清挖主要是將坡體表面危巖、浮渣等按照自上而下的原則進(jìn)行清坡，以減少削坡開挖時的危害和影響，方便施工。 削坡 （ 1）削坡的 基本原則 ① 削坡的目的是為了減少推力，因此，削坡區(qū)應(yīng)位于推力區(qū)內(nèi)； ② 削坡后，由于坡面形態(tài)改變，在遭遇設(shè)計(jì)降雨時，應(yīng)不引起坡體失穩(wěn)，需對削坡后的穩(wěn)定進(jìn)行評估； ③ 削坡后，原有坡面覆蓋破壞，為維護(hù)新坡面的形態(tài)，抵御雨水沖蝕、溶蝕，應(yīng)采取工程措施對坡面進(jìn)行保護(hù)。 丹水撇洪渠出口左岸 地質(zhì)災(zāi)害治理工程 治理工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告 33 （ 2）削坡范圍 根據(jù)現(xiàn)場地形和地質(zhì)條件等， A 區(qū)和 B 區(qū)是該變形邊體的阻滑區(qū)， C 區(qū)是對該邊坡體施加推力的區(qū)域，削坡范圍就是治理區(qū)域投影面積，包括 A、 B、 C 和 D 四個區(qū)，長 63m，寬 49m，面積 3080m2。按照自上而下的原則，首先清除 C 區(qū)頂部腐植土和覆蓋頁巖 表面的覆蓋層，厚度約 ，再清除坡體表面嚴(yán)重風(fēng)化的頁巖，厚度約為。清坡結(jié)束，按照治理順序進(jìn)行下一道工序。 植被混凝土 植被混凝土護(hù)坡綠化技術(shù)主要是針對巖石邊坡和綠化而開發(fā)的，它不僅代替?zhèn)鹘y(tǒng)護(hù)坡技術(shù)解決巖石邊坡的淺層防護(hù)問題，而且使邊坡生長植被成為現(xiàn)實(shí)，有利于恢復(fù)因開挖所破壞的植被。植被混凝土護(hù)坡綠化技術(shù)真正現(xiàn)實(shí)了邊坡防護(hù)和園林綠 化 兩大功能和兩者間的完美結(jié)合。 傳統(tǒng)的邊坡保護(hù)方法，如漿砌塊石、干切片石、 預(yù) 制混凝土塊以及噴射混凝土等措施，對減輕坡面新建初期的不穩(wěn)定確實(shí)效果良好。然而不能 解決恢復(fù)生態(tài)環(huán)境問題。噴射純泥土和噴射無混凝土基材進(jìn)行邊坡綠化，因強(qiáng)度較低其邊坡防護(hù)作用較差，隨著時間的推移泥土和基材料逐漸脫落，植被效果也會減弱。 植被混凝土施工 ：先在巖石上鋪上復(fù)合材料網(wǎng)，并用錨釘和錨桿固定。再由水泥、腐植質(zhì)、外加劑、混合植綠種子和水等組成植被混凝土原料，經(jīng)攪拌后由噴錨機(jī)械設(shè)備噴射到巖石邊坡，形成近 10cm 厚度的植被混凝土。噴射完畢后，覆蓋一層無紡布防曬保墑， 24 小時水泥就會使植被混凝土形成具有一定強(qiáng)度的防護(hù)層。經(jīng)過一段時間灑水養(yǎng)護(hù)，青草就會覆蓋坡面，一個月后可揭去無紡布，使茂密的青草自 然生長。由于巖石邊坡裂縫與植被混凝土能形成較好的植生條件使草能較快生長。植被混凝土護(hù)坡綠化技術(shù)可以一勞永逸的解決防護(hù)與綠化問題。 植被混凝土護(hù)坡綠化技術(shù)可利用現(xiàn)有混凝土噴射機(jī)械設(shè)備進(jìn)行施工，工藝簡單，經(jīng)濟(jì)上只比普通噴錨工藝高出 20%，是巖石邊坡護(hù)坡綠化的首選技術(shù)。該技術(shù)已成功應(yīng)用于 清江水布埡水利工程 、 高壩洲水電站右岸王家沖巖石邊坡 、 隔河巖電廠混凝土高邊坡 、 三峽下岸溪砂石料廠巖石邊 坡 、 三峽右岸 F、 G 區(qū)邊坡 、 三峽永 久 船 閘 下游引航道邊坡 、 三峽 142 平臺巖石邊坡 、 三峽右岸上壩公路邊坡 、 水布埡水電站 1公路 、 13公路等工程 ，取得了良好的社會效果。 丹水撇洪渠出口左岸 地質(zhì)災(zāi)害治理工程 治理工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告 34 D 區(qū)治理措施設(shè)計(jì) 先拆除向隆楷的危房，然后造孔、插錨桿、注漿，最后砌筑鄰近 A、 B 倆區(qū)的漿砌石擋墻護(hù)坡、截水溝、排水溝。 錨固 參見167。 中錨桿設(shè)計(jì)。 漿砌石護(hù)坡 漿砌石擋墻護(hù)坡位于 D 區(qū)，不僅用來防止坡面雨水 沖刷坡面，避免因坡面頁巖發(fā)生風(fēng)化而導(dǎo)致的坡體失穩(wěn)，而且增加 D 區(qū)下部阻滑區(qū)的坡面壓重，提高 c、 ? 值，有利于坡體穩(wěn)定。 該段漿砌石擋墻護(hù)坡厚度為 ，沿渠道南北投影長約 ，東西投影寬約10m，下部高程 90m，上部高程 ，兩者高程為 。由于該段擋墻范圍不大，勿需設(shè)置伸縮沉降縫，但需在下部 90m高程處設(shè)置 1： 10 的反坡。 同時還要預(yù)留排水孔，孔徑為Ф 100mm，深度 600mm，間距 3m。 排水系統(tǒng) 詳見167。 中排水孔設(shè)計(jì)。 張拉裂縫處理 處理原則 ① 處理工程施工應(yīng)安排在其上部或鄰近工程施工之前進(jìn)行，同時應(yīng)控制其上部荷載壓重。 ② 采用明挖刻槽、回填混凝土的方式。 ③ 要研究和防止由于處理而引起巖體應(yīng)力釋放、變形或開挖擾動、松動滑移等問題，并采取相應(yīng)的有效措施。 ④ 裂隙刻槽掏挖要遵循自上而下的原則，并作好安全防護(hù)，必要時應(yīng)分段、分層開挖、回填。 處理措施 主要是對坡體周邊裂隙、變形邊坡體區(qū)域內(nèi) B、 C 兩個小區(qū)規(guī)模較大的裂隙進(jìn)行處理。 沿裂隙走向刻槽，刻槽斷面呈梯形，底寬 ，頂寬 1m，高度 ，槽體兩丹水撇洪渠出口左岸 地質(zhì)災(zāi)害治理工程 治理工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告 35 邊坡度均為 1： 1，然后配置Ф 20＠ 200 的騎縫鋼筋和 5φ 10＠ 250 縱向架立鋼筋，最后澆筑 C20 混凝土。對裂隙刻槽處理能夠有效防止雨水入滲坡面地層。 排水工程 導(dǎo)致坡體失穩(wěn)的水有兩個來源，一個來源是地表水，另一個來源是地下水。因此，針對坡面來水的不同水源，采取不同的處理措施，地表水采用設(shè)置排水溝，地下水采用預(yù)留排水孔。 排水標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)長江勘測規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院于 1997 年 10 月編