滑坡防治工程设计

PAGE13滑坡防治工程设计3.1绪论3.1.1一般规定①滑坡防治工程设计，可分为可行性方案设计、初步设计和施工图设计三个阶段。②规模小、地质条件清楚的滑坡，可简化设计阶段。3.1.2滑坡防治工程可行性方案设计①必须在已审定的滑坡工程地质勘察报告的基础上进行编制。②从技术可行、经济合理，以及社会、环境等方面，对防治工程进行两个以上方案的分析论证，进行投资估算，确定优化方案。③对滑坡的危害性和实施工程的必要性，以及滑坡发生时可能对生命财产造成的直接和间接损失进行统计。④阐明在现今技术、经济条件下，实施防治工程的可能性，并与避让搬迁、监测预警等方案进行对比。⑤根据工程地质勘察报告，合理确定有关岩土体的物理、力学参数，建立和完善滑坡的地质力学模型。⑥根据滑坡防治工程的级别，可能的失稳破坏类型，考虑有关工况选定设计安全系数，结合拟布置的工程位置，专门对滑坡的稳定性及推力进行计算。⑦对滑坡防治工程进行经济效益、社会效益和环境效益评估。⑧详细说明设计的计算公式、计算参数、计算步骤和计算结果。⑨必须详细说明工程投资估算的编制办法、费率标准、实际工程量及定额依据等，也可以估算书的形式单独提交。3.1.3滑坡防治工程初步设计①必须在已审定的防治工程可行性方案设计的基础上进行编制。②根据推荐方案，补充必要的设计参数，进行结构设计。③对推荐方案所依据的参数进行充分论证，并进行现场专项试验和室内模PAGE1拟分析。④对各工程单元充分计算，进行结构设计。⑤详细说明设计的计算公式、计算参数、计算步骤及计算结果。⑥详细说明工程投资概算的编制办法，费率标准，实际工程量及定额依据等，也可以概算书的形式单独提交。3.1.4滑坡防治工程施工图设计①对滑坡防治工程涉及的各工程单元进行施工图设计，并编制相应的施工图设计说明书。②详细说明设计的基本思路、施工条件、施工方法、施工机械、施工顺序、进度计划、施工管理和施工监理等。③应详细说明设计的计算公式、计算参数、计算步骤和计算结果，并以计算书的形式单独提交。④应详细说明工程投资预算的编制办法、费率标准、实际工程量及定额依据等，并以预算书的形式单独提交。3.2滑坡稳定性计算3.2.1滑坡工程地质勘察应查明的主要内容①滑坡前缘、后缘及两侧的边界范围。②滑坡体、滑带和滑床的结构特征。③滑体土和滑带土的基本性状及物理—力学特征。④滑坡地面变形、地表裂缝、深部位移、地下水位及动态特征。⑤结合类比、反演和试验成果，提出合理的各种计算参数。3.2.2滑坡稳定性计算方法的确定①土质滑坡和较大规模的碎裂结构岩质滑坡，宜采用圆弧滑动法计算。②可能产生平面滑动的滑坡，宜采用平面滑动法进行计算。③对可能产生折线滑动的滑坡，宜采用折线滑动法进行计算。④对结构复杂的岩质滑坡，可配合赤平极射投影法和实体比例投影法进行分析。⑤当边坡破坏机制复杂时，宜结合数值分析法进行分析。PAGE13.2.3滑坡稳定性计算的主要公式①采用圆弧滑动时，滑坡稳定性系数可按下式计算：iisTRK（3.2.3-1）)sin(cos)(iiWiibiiiPGGN（3.2.3-2）)cos(sin)(iiWiibiiiPGGT（3.2.3-3）iiiiilcNRtg（3.2.3-4）式中sK——滑坡稳定性系数；ic——第i计算条块滑动面上的粘聚力标准值（kPa）；i——第i计算条块滑动面上岩土体的内摩擦角标准值（°）；il——第i计算条块滑动面长度（m）；ii,——第i计算条块底面倾角和地下水位面倾角（°）；iG——第i计算条块单位宽度岩土体自重（kN/m）；biG——第i计算条块滑体地表建筑物的单位宽度自重（kN/m）；wiP——第i计算条块单位宽度的动水压力（kN/m）；iN——第i计算条块滑体在滑动面法线上的反力（kN/m）；iT——第i计算条块滑体在滑动面切线上的反力（kN/m）；iR——第i计算条块滑动面上的抗滑力（kN/m）。②采用平面滑动法时，滑坡稳定性系数可按下式计算：sintgcosVAcVKs（3.2.3-5）式中EMBEDEquation.3
——滑体土的重度（kN/m3）；EMBEDEquation.3c——滑动面的粘聚力（kPa）；——滑动面的内摩擦角（°）；A——滑动面的面积（m2）；V——滑体土的体积（m3）；——滑动面的倾角（°）。③采用折线滑动法时，滑坡稳定性系数可按下式计算：PAGE1)1,,3,2,1(,1111niTTRRKnniiinniiis（3.2.3-6）iiiiiitg)sin()cos(11（3.2.3-7）④对存在多个滑动面的滑坡，应分别对各种可能的滑动面组合进行稳定性计算分析，并取最小稳定性系数作为滑坡的稳定性系数。⑤对多级滑动面的滑坡，应分别对各级滑动面进行稳定性计算分析。⑥对存在地下水渗流作用的滑坡，稳定性分析应按下列方法考虑地下水的作用：a．水下部分岩土体重度取浮重度；b．第i条块岩土体所受的动水压力wiP按下式计算)(21siniiwwiVP（3.2.3-7）式中w——水的重度（kN/m3）；iV——第i条块单位宽度滑体的水下体积（m3/m）；动水压力作用的角度为计算条块底面和地下水位面倾角的平均值，指向低水头方向。3.2.4滑坡防治工程的稳定性设计安全系数可按《滑坡防治工程设计与施工技术规范》选取，或按《建筑边坡工程技术规范（GB50330-2002）》选取。表3-1滑坡防治工程设计安全系数推荐表工程级别与工况安全系数类型Ⅰ级防治工程Ⅱ级防治工程Ⅲ级防治工程设计校核设计校核设计校核工况Ⅰ工况Ⅱ工况Ⅲ工况Ⅳ工况Ⅰ工况Ⅱ工况Ⅲ工况Ⅳ工况Ⅰ工况Ⅱ工况Ⅲ工况Ⅳ抗滑动1.3~1.41.2~1.31.10~1.151.10~1.151.25~1.301.15~1.301.05~1.101.05~1.101.15~1.201.10~1.201.02~1.051.02~1.05抗倾倒1.7~2.01.5~1.71.30~1.501.30~1.501.6~1.91.4~1.61.20~1.401.20~1.401.5~1.81.3~1.51.10~1.301.10~1.30抗剪断2.2~2.51.9~2.21.40~1.501.40~1.502.1~2.41.8~2.11.30~1.401.30~1.402.0~2.31.7~2.01.20~1.301.20~1.30注：（1）工况Ⅰ——自重；（2）工况Ⅱ——自重+地下水；（3）工况Ⅲ——自重+暴雨+地下水；（4）工况Ⅳ——自重+地震+地下水。PAGE1表3-2边坡稳定安全系数稳定安全边坡工程安系数全等级计算方法一级边坡二级边坡三级边坡平面滑动法折线滑动法1.351.301.25圆弧滑动法1.301.251.20注：对地质条件很复杂或破坏后果极严重的边坡工程，其稳定安全系数宜适当提高。3.3滑坡推力计算3.3.1滑坡推力设计值计算应符合下列规定：①当滑体具有多层滑面时，应分别计算各滑动面的滑坡推力，取最大的推力作为设计控制值，并使每层滑坡均满足稳定要求；②选择平行滑动方向的断面不宜少于3条，其中一条应是主滑断面；③当滑面形状不规则，局部凸起面使滑体较薄时，宜考虑从凸起部位剪出的可能性，可进行分段计算；④滑坡推力可按传递系数法由下式计算：iitiiiRTPP11（3.3.1-1）式中1,iiPP——分别为第i块、第1i块滑体的剩余下滑力设计值（kN），当1iP、iP为负值时取0；t——滑坡推力安全系数，对工程滑坡取1.25；对自然滑坡和工程古滑坡，破坏后果严重、难以处理的取1.25，较易处理的取1.20；后果不严重、难以处理的宜取1.0，较易处理的可取1.05；后果严重的可取1.15左右。特殊荷载组合时，可根据现行标准和工程经验降低采用。i——第EMBEDEquation.3
条块剩余下滑推力向第EMBEDEquation.3
条块的传递系数；EMBEDEquation.3
——第EMBEDEquation.3
条块滑体在滑动面切线上的反力（kN/m）；EMBEDEquation.3
——第EMBEDEquation.3
条块滑动面上的抗滑力（kN/m）；PAGE1⑤滑坡推力计算的模型如图3-1所示，在计算条块划分时，不宜将最下部条块分得太小，以致使计算结果不能客观地反映滑坡的整体稳定状态。
图3-1滑坡推力计算模型⑥当滑体前部较缓，或出现反倾段时，下滑力可能出现负值，此时应视滑坡为稳定状态；当最前部条块稳定系数不能较好地反映滑坡的整体稳定性时，可采用倒数第二条块的稳定性系数，或最前部2个条块稳定性系数的平均值。