绵阳市江油市重兴乡镇政府住宿楼后山滑坡项目可行性报告.doc

绵阳市江油市重兴乡镇政府住宿楼后山滑坡可行性研究报告

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绵阳市江油市重兴乡镇政府住宿楼后山滑坡
可行性研究报告

编 写 单 位：成都理工大学环境与土木工程学院
编 写 人：

审 核：

总 工 程 师：

院 长：

提 交 单 位 ：成都理工大学环境与土木工程学院
提 交 时 间： 二○一○年一月

目 录
1 概述 - 1 -
1.1任务由来 - 1 -
1.2主要目的与任务 - 1 -
1.3勘查工作描述及建议方案 - 1 -
2 项目的必要性与紧迫性 - 1 -
2.1地质灾害体灾情评价 - 1 -
2.1.1地质灾害分布位置、规模、范围 - 1 -
2.1.2主要危及对象 - 1 -
2.2.2危害性预测 - 1 -
3 地理地质环境 - 1 -
3.1.1 地理位置及交通 - 1 -
3.1.2气象与水文 - 2 -
3.2.2地形地貌 - 2 -
4 地质灾害基本特征及稳定性分析 - 3 -
4.1 滑坡灾害基本特征 - 3 -
4.1.1滑坡体空间形态特征 - 3 -
4.1.2滑体特征 - 4 -
4.1.2．1滑体物质组成 - 4 -
4.1.3滑床特征 - 4 -
4.1.4滑动带特征 - 4 -
4.2滑坡推力计算及稳定性评价 - 4 -
4．2.1 计算模型与工况 - 4 -
4.2.3 滑坡稳定性计算与结果评述 - 6 -
5 地质灾害体防治工程方案必选 - 7 -
5.1防治目标与原则 - 7 -
5.2设计工况、参数和标准 - 7 -
5.3 防治工程方案 - 7 -
5.4不同方案的分项工程设计 - 13 -
5.5 支挡方案的比选 - 13 -
6 工程监理设计方案 - 13 -
7项目施工组织设计 - 13 -
8工程实施效果评价 - 13 -
9 结论 - 13 -

1 概述
1.1任务由来
根据四川省国土资源厅《关于请组织支援开展我省地震灾区2008年重大地质灾害应急勘查、设计及监理工作的函》（川国土资函[2008]1545号）文件精神，我院承担了“四川省绵阳市江油市重兴乡镇政府住宿楼后山滑坡”的应急勘查、防治工程可行性研究和初步设计工作，既在完成了《绵阳市江油市重兴乡镇政府住宿楼后山滑坡应急勘察报告》的编写和审查后，对其《绵阳市江油市重兴乡镇政府住宿楼后山滑坡可行性研究报告书》的编写。
1.2主要目的与任务
根据《绵阳市江油市重兴乡镇政府住宿楼后山滑坡应急勘察报告》的审查过后，由于灾情的严重性，着手绵阳市江油市重兴乡镇政府住宿楼后山滑坡的防治工程迫在眉睫，所以对其防治工程设计。
1.3勘查工作描述及建议方案
由《绵阳市江油市重兴乡镇政府住宿楼后山滑坡应急勘察报告》可知，勘察主要对滑坡所在地的自然条件及地质环境条件、滑坡地质灾害特征、以及滑坡推力计算及稳定性评价进行了详细的分析和计算，得出了绵阳市江油市重兴乡镇政府住宿楼后山滑坡必须立即治理治理的结论。且给出了排水和挡土墙进行支挡的建议方案。
2 项目的必要性与紧迫性
2.1地质灾害体灾情评价
2.1.1地质灾害分布位置、规模、范围
重兴乡政镇府后山滑坡为堆积层（土质）牵引式小型滑坡，该滑坡位于重兴乡重兴村2社，后缘紧邻重兴乡政镇府宿舍楼，前缘坡下为灾后重建居民安置点。滑坡体前缘边坡采用干砌石挡墙支护，后缘有砌石截水沟，在5.12地震时滑坡蠕滑，造成挡墙变形，局部垮塌，公路排水沟被堵，路基及路面局部受损；后缘土体拉裂形成土坎，坎高0.5～1.2m,围墙变形裂缝、局部垮坍，截水沟被破坏。
根据《绵阳市江油市重兴乡镇政府住宿楼后山滑坡应急勘察报告》的结果，滑坡的危害对象等级为三级，滑坡防治工程综合划分为Ⅲ级。
2.1.2主要危及对象
该滑坡目前处于蠕滑阶段，威胁着滑坡后缘上重兴乡政府住宿楼、滑坡前缘下灾后重建居民安置点（10户17人）的生命财产安全，并对沿公路分布的直径为108mm天然气管道及坡上自来水管道、公路行车、行人安全形成危害隐患。
2.1.3地质灾害体破坏后造成损失估算
如果滑坡一旦发生破坏，将损失财产约200万元
2.2项目的必要性与紧迫性
2.2.1发展变化趋势
在强地震力作用之后，该滑坡已经复活，原有砌石挡墙完全遭到破坏，部分挡墙已裂缝、移位，前缘排水沟被堵塞。滑坡体地形较陡，加之其组成物质主要为崩-坡积松散堆积物，在外界各种不利因素的作用下，尤其是水的影响，在暴雨或者大量地表水沿着后壁裂缝渗入滑坡体内部，一方面增加土体自重，降低岩土体的强度，另一方面，雨水的渗入将产生动水压力，减小有效应力，降低其稳定性，从而导致滑坡体发生大规模地滑动，并最终导致彻底的滑塌。
2.2.2危害性预测
由于滑坡的变形滑动，建在滑坡体后缘上的重兴乡镇政府住宿楼及附近乡卫生院部分房屋已受到不同程度的破坏，局部产生墙体和地面开裂；修建的截排水沟已经被毁坏，滑坡前缘所建的挡墙局部地段已明显变形、破坏，滑坡前缘局部地段已产生有鼓胀裂隙。
受滑坡影响的实物指标主要有以下几个方面：
（1）滑坡体上的耕地、经济林木、绿化林地；
（2）滑坡后缘上重兴乡镇政府住宿楼及附近乡卫生院部、滑坡前缘下灾后重建居民安置点等住房约600m2，10户，共17余人；
（3）滑坡体前缘下沿公路分布的直径为108mm天然气管道及坡上自来水管道。
经现场调查及综合分析，一旦再次发生滑坡，将对滑坡后缘上重兴乡镇政府住宿楼及附近乡卫生院、滑坡前缘下灾后重建居民安置点、沿公路及滑坡体上天然气管线及自来水管道、公路行人及行车的安全造成较大危害。所以治理该滑坡是存在着必要性和紧迫性。
3 地理地质环境
3.1.1 地理位置及交通
重兴乡隶属于江油市东北部一个乡镇，东与剑阁县东宝镇接壤，南连江油市河口镇和梓潼县仙锋乡，西靠江油市厚坝镇和二郎庙镇，北邻江油市云集乡。本滑坡体位于四川省绵阳市江油市重兴乡镇政府宿舍楼后山，滑坡体位置为：北纬31°57′55″， 东经105°09′38″。
本滑坡灾害区的交通条件较好。江油市区与绵广高速公路相通，重兴乡至江油市区约67km，有较好公路相连，灾害体附近通行条件好，有利于各项勘查、设计、施工等工作的开展。场区具体位置见图1：场地交通位置图。

图1 场地交通位置图
3.1.2气象与水文
江油市属于北亚热带湿润季风气候区，具有气候温和，四季分明，雨量充沛，夏热冬暖等特点。根据江油市气象局1957年至2005年观测资料统计，多年平均气温15.9℃，多年平均降雨量为1083.0mm，在时空上分配不均匀(表1-1)。时间上表现为年际间变化大，年内降雨时间和降雨量集中，年降雨量最大为1824.5mm(1961年)，最小为599.4mm(1969年)，相差3倍，每年降雨集中在6-9月，其降雨量达到788.2mm，占全年降雨量的72.8%，月平均降雨量最多为2594mm(7月)，最少为5.0mm(12月)，相差近52倍；空间上表现为年均降雨量从前龙门山区向四川盆地区递减，东北部敬元至六合和西侧北城等地年均降雨量最大，达到1200mm以上，东南端东兴至方水一带年均降雨量最小，在900mm以下，中部大部分地区年均降雨量在1000—1200mm之间。
市境内降雨具有年降雨丰沛、降雨时间和降雨量集中、短时强降雨量和多日连续强降雨量大等特点。根据气象统计资料，境内50年一遇的最大年降雨量为1824.5mm(1961年)，20年一遇的最大年降雨量为1312.7mm(1990年)，10年一遇的最大年降雨量为1230.9mm(1998年)，最大日降雨量为274.8mm（1961年6月26日），最大1小时降雨量为69.6mm（1983年8月10日）。
影响地质灾害发育的气象因素主要是短时降雨强度和连续降雨量，降雨强度大的暴雨或降雨量多的连续多日降雨汇聚的大量地表水通过入渗作用浸润、饱和及软化岩土体，在增大岩土体容重的同时也降低了软弱结构面的抗剪强度，促进了斜坡向不稳定方面发展，引发滑坡或崩塌的发生、发展。根据调查的滑坡、崩塌资料表明，境内滑坡、崩塌发育地区的降雨量特征是：在无前期降雨情况下，日降雨强度50mm以上，将会发生滑坡、崩塌，当有前期降雨，尤其是累积降雨量200mm以上，日降雨强度30mm以上时，将会发生滑坡、崩塌。
3.2地质环境
3.21区域地质条件概述
重兴乡地质构造主要属于龙门山新华夏系纵列构造。龙门山褶带与川西、川北褶带的分界线大致沿江油-灌县大断裂一线。

图2 构造纲要图
龙门山褶带的边缘地带构造主要包括一系列的向斜、背斜。包括永平背斜、马家坝向斜、海棠铺背斜，离测区最近的构造主要为江油厚坝附近海棠铺背斜及北西之裴家坝附近裴家坝断层，但勘查区与其相距都在15公里以上。场区地层主要为单斜地层，岩层走向大多为北西-南东向，倾向南西。具体见图2：构造纲要图所示。
根据《绵阳市江油市重兴乡镇政府住宿楼后山滑坡应急勘察报告》知其地震分组为第二组。
3.2.2地形地貌
重兴乡位于江油市东北部，为剥蚀构造丘陵地形，岗梁与深切沟谷相间，海拔最高约为770米，最低海拔约为520米。地形起伏变化大，地貌大多为高坪台、岗梁—沟壑地貌。

照片3 场区地形地貌图
4 地质灾害基本特征及稳定性分析
4.1 滑坡灾害基本特征
4.1.1滑坡体空间形态特征
(1)滑坡后缘
滑坡后缘呈圈椅状，有明显错落小坎，坎高0.3～1.4m，坎脚有明显拉裂缝，缝宽0.3-0.6m；紧挨滑坡体后缘的镇政府住宿楼围墙体地基下陷，墙柱歪斜，围墙开裂，最大缝宽达5cm；墙外截水沟下陷，变形，断裂。

滑坡体边界形成明显岩土界限边界1m～3m陡坎。滑坡体左、右边界上有明显小错落，坎高一般0.3m～0.6m，并伴有拉裂缝。
（2）滑坡体
滑坡坡体总体坡度较大，坡度20～35°；中下部出露小平台，平台最长约12m，宽5m，坡体植被以低矮灌木为主，树木多有歪斜，有醉汉林、马刀树现象；滑动迹象较为明显。

照片4 滑坡体上醉汉林
（3）滑坡前缘
滑坡前缘边坡设置有干砌条石挡墙，条石长度0.7～1.30m不等，挡墙宽度0.4～2.50m不等，高度约1.5～3.0米，前缘坡体鼓胀、开裂，裂缝宽10-100mm，裂缝深0.1-0.8m，大部被充填，呈弧形延伸。
（4）剪出口
“5.12汶川”强烈地震诱发滑坡体再次活动，挡墙有明显剪出口，剪出口位于滑坡前缘，下临水泥公路。主要表现为：干砌挡墙出现横向开裂，蠕动，公路边沟变
窄（局部填埋），墙体条石挤出，局部垮塌，土体越墙而出。

照片5 滑坡剪出口
4.1.2滑体特征
4.1.2．1滑体物质组成
据勘查，滑体为浅层土质滑坡体。滑体土为素填土，主要为滑坡上方重兴乡集镇建设弃土。褐灰色为主，成份不均匀，由粉质粘土（局部为粘土）、碎石（局部有较大块石）及砾岩风化物组成，上覆薄层生活垃圾及耕植土。粉质粘土（局部为粘土）含量约30～75%，可塑状为主；碎石（局部有较大块石）含量约25～70%，碎石成份以砂岩、砾岩为主，钙质胶结，一般粒径30～50mm，最大达150～200mm含量约54%，中风化状；砾岩风化物主要为卵、砾石，成份以石灰岩为主，砂岩、石英岩次之，直径2～50mm为主。分布特点为滑体纵向上中部和前缘厚，后缘薄；横向上北部薄，南部厚。如照片十所示。

照片6 滑坡探坑照片
4.1.3滑床特征
滑体滑床为侏罗系莲花口组砾岩、砂泥岩互层（J3l2），岩层倾角约13°，倾向坡内。
砾岩出露于滑坡后缘顶面，厚约3～5米，灰褐色为主，巨厚层状，节理不发育，风化弱，呈中风化状，砾岩中砾石成份以石灰岩为主，砂岩、石英岩次之，钙质胶结，
直径2～50mm为主，最大达150～200mm，含量约54%，致密，岩性极硬，强度高，岩层稳定。
砂泥岩互层：棕红色为主，间夹少量砾岩，节理较发育，表层风化强烈，遇水易软化易崩解。岩性较硬，强度稍高，局部易崩塌。根据钻孔资料，强风化层厚0.85～2.50米，局部厚度达4.5m，强风化泥岩多呈短柱状、碎块状和饼状，中风化泥岩多短柱状；强风化砂岩多呈短柱状，中风化砂岩多呈柱状。
4.1.4滑动带特征
滑体滑动带（土）为素填土，主要为滑坡上方重兴乡集镇建设弃土。成分以粉质粘土夹角砾为主，一般厚5～15cm，最厚25cm。粉质粘土，呈可塑状，手感光滑，有一定光泽，角砾含量5～10%，呈亚圆形为砾岩风化物。根据钻孔揭示该层粉质粘土中存在镜面，表面有擦痕。探井中可观察到土体拉裂缝深约1m，探槽中可观察到滑带面曲线，平面平整，有擦痕。如照片十所示。
4.2滑坡推力计算及稳定性评价
4．2.1 计算模型与工况
（1）计算模型
分别选取纵剖面1-1′、2-2′作为计算剖面，详见分块图（图4.1-1、图4.1-2）。

（2）计算工况
考虑滑坡体在天然状态、暴雨状态及地震状态下的荷载组合，选取如下三种工况进行稳定性计算。
工况一：自重
工况二：自重+ 暴雨（20年一遇）
工况三：自重+ 地震（地震状态，抗震设防为7度）
4.2.2 计算方法与参数选取
4.2.2.1计算方法
（1）滑坡稳定性计算
根据勘查钻孔揭露，滑动面呈折线形，采用不平衡推力传递系数法计算，稳定性系数计算公式为：
……（公式4-1）
其中，

式中， —第i条块的重量（kN/m）
—第i条块内聚力（kPa）
—第i条块内摩擦角 (°)
—第i条块滑面长度（m）
—第i条块滑面倾角(°)
—第i条块地下水流向(°)
—地震加速度（单位：重力加速度g）
—边坡稳定系数
—孔隙压力比，可表示为
—水的重度（KN/m3）
——第i块段的剩余下滑力传递至第i+1块段时的传递系数（j=i）,即

（2）滑坡推力计算
按传递系数法计算，公式如下：
…………………………（公式4-2）
其中
下滑力
抗滑力
传递系数
孔隙水压力
渗透压力平行滑面的分力
渗透压力垂直滑面的分力
4.2.2.2 计算参数的选取
A、滑体重度参数的确定：滑体土平均天然重度为19.25kN/m3，强风化岩平均天然重度为25.0kN/m3，滑体土平均饱和重度为20.25kN/m3。
B、滑带抗剪强度参数的确定：为准确选取滑带土参数，对滑体按变形迹象最明显的剖面进行反算。选择剖面1-1’、2-2’进行反算。由于勘查期间坡体已变形，滑体处于整体变形～滑动状态，按《滑坡防治工程勘查规范》（DZ/T0218-2006）中相关规定，天然稳定系数取Ks=1.00，滑体天然重度取19.25kN/m3，按传递系数法进行反算，结果如下表4.2-1：
反算值结果表 表4.2-1
参数
C（kPa）
Φ(°)
备注
参数值
11.44
12.80
指定滑面为1-1’剖面岩层面，稳定系数Ks=1.00
11.44
13.10
指定滑面为2-2’剖面岩层面，稳定系数Ks=1.00
根据《滑坡防治工程勘查规范》（DZ/T0218-2006）第12.2.4条可知，本滑带土中粗颗粒含量较高，其综合取值时应将室内快剪试验得出的内摩擦角乘以1.12～1.25的增大系数，同时结合经验反演综合和类比法，计算参数综合取值见下表4.2-2：
计算参数综合取值表 表4.2-2

天然
饱和
备注
C (kPa)
实验结果统计φ值(°)
综合取值 φ值 (°)
C
实验结果统计φ值(°)
综合取值φ值 (°)

试
验
值
峰
值
平均值
19.50
16.55
/
11.33
10.60
10.60
/
标准值
15.63
11.92
/
/
/
/
/
残
值
平均值
17.25
14.68
/
9.00
9.67
9.67
/
标准值
11.44
10.17
10.17
/
/
/
/
反算值
11.44
12.80
/
/
/
/
1-1’剖面
11.44
13.10
/
/
/
/
2-2’剖面
选取值
11.44
/
13.60
11.33
/
12.10
/
4.2.3 滑坡稳定性计算与结果评述
（1）计算
滑体各剖面稳定性系数计算结果分别汇总如下表4.3-1，其中，最不利工况（工况二）、校核工况（工况三）的滑坡稳定性计算详见附件（4）（滑坡稳定性与推力计算书）所示。
1-1’和2-2’剖面稳定性计算成果表 表4.3-1
工 况
稳定系数Ks
1-1′
2-2′
工况一
1.04
1.01
工况二
0.95
0.93
工况三
0.95
0.94
（2）结果评述
根据滑坡稳定性评价标准（表4.3-2），滑体在工况一下处于欠稳定；在工况二下和工况三下均处于不稳定（见表4.3-1）。
滑坡稳定性评价标准 表4.3-2
滑坡稳定系数
Ks<1.00
1.00≤Ks<1.05
1.05≤Ks<1.15
Ks≥1.15
滑坡稳定状态
不稳定
欠稳定
基本稳定
稳定
注：Ks—滑坡稳定系数
42.4滑坡推力计算与结果
(1)计算工况
考虑滑坡体在天然状态、暴雨状态及地震状态下的组合，按滑坡的最不利工况进行推力计算，选取工况二（20年一遇暴雨）为设计工况，选择工况三（地震状态）为校核工况，分别进行推力计算，荷载组合如下：
工况一：自重
工况二：自重+ 暴雨（20年一遇）
工况三：自重+ 地震（地震状态）
(2) 安全系数的确定
按照《滑坡防治工程设计与施工技术规范》（DZ0240-2004）要求，三级防治工程设计工况（工况一）、校核工况（工况二、三）安全系数的取值如下：
工况一（天然状态）：安全系数取，Kf=1.20；
工况二（暴雨状态）：安全系数取，Kf=1.10；
工况三（地震状态）：安全系数取，Kf=1.10。
(3) 滑坡推力计算结果
采用上述参数，分别按暴雨工况和地震工况等不稳定工况计算，1-1’、2-2’ 剖面各滑块剩余下滑推力计算结果列表如下表4.4-1，具体推力计算详见附件（4）（滑坡稳定性与推力计算书）所示。
1-1’和2-2’剖面各滑块剩余下滑力计算结果表 表4.4-1
项 目

滑 块
1-1’剖面各滑块剩余下滑力（kN）
2-2’剖面各滑块剩余下滑力（kN）
工况一
(Kf=1.2)
工况二(Kf=1.1)
工况三(Kf=1.1)
工况一(Kf=1.2)
工况二(Kf=1.1)
工况三(Kf=1.1)
1
27.5
21.9
22.6
-2.5
-3.3
-4.3
2
146.7
138.6
136.0
13.8
13.7
14.0
3
207.8
199.2
195.9
49.2
48.1
47.8
4
187.3
182.6
182.8
48.5
47.4
46.9
5
91.8
93.1
99.6
/
/
/
6
65.6
68.4
77.1
/
/
/

5 地质灾害体防治工程方案必选
5.1防治目标与原则
防治目标为：保证斜坡具有足够的稳定性，防治斜坡稳定性降低，以避免导致斜坡发生危害性变形与破坏，保护群众的生命财产安全。
防治原则：滑坡防治是一个系统工程，滑坡防治应坚持“以预防为主、防治结合、综合防治”的原则，做到 “防”中有“治”，“治”中有“防”，防治结合。滑坡防治应及时果断，必须控制事态发展,尽量减少灾害损失，消除诱发滑坡的人为因素是防灾应采取的关键措施。同时滑坡防治应根据工程重要性或滑坡危害性制定治理方案。对滑坡进行综合治理,同时采取强力支挡措施, 以促使滑面愈合, 修复受损土体强度, 使γ、C、φ等土体的抗滑力参数增强, 从而改善斜坡稳定性。
5.2设计工况、参数和标准
由《绵阳市江油市重兴乡镇政府住宿楼后山滑坡应急勘察报告》可知，由于在地震状态时的滑坡剩余下滑力最大，所以选取工况三（地震状态）：安全系数为1.10进行防治工程设计，参数按下表进行选取.

滑坡防治设计参数建议值表 表5.2-1
项目

岩层
天然 重 度
γ (N/ cm3)

饱 和 重 度
γ (N/ cm3)

承载力特征值
fak
(kPa)
基底摩 擦系数
地基土水平抗力系数的比例系数 m
（MN/m4）
强风化
砂泥岩互层
25.87
26.07
180
0.60
150
5.3 防治工程方案
综合上述稳定性分析及计算，暴雨和地表水渗漏和外溢是诱发滑坡复活的重要原因，故防治工程应针对这一特点进行，建议滑坡Ⅰ、Ⅱ区采用排水工程方案，滑坡Ⅲ区采用支挡工程方案，具体方案建议如下：
（1）排水工程
A、在滑坡Ⅰ区，恢复并加宽加深滑坡后缘截水沟，提高滑坡后缘截排水能力，阻止地表水向滑坡体内部渗透。
B、在滑坡Ⅱ区，建议设置人字形地表排水沟，迅速疏导滑坡区地表水，避免地表水下渗造成滑体自重增加，同时加强植树造林工作，防止地表开裂，地表水浸入土体内。

（2）支挡工程
抗滑桩方案：
江油市重兴乡镇政府住宿楼后山滑坡为第四系堆积物滑坡，滑面基本沿土石分界面，滑带及边界条件清晰，下盘岩石强风化层厚度不大，采用刚度较大的抗滑桩加固边坡，具有较高的可靠性，为改善抗滑桩的受力状态，桩顶可布置一束2000kN 级的预应力锚索。
① 抗滑桩的布置
抗滑桩一般布置于滑坡体厚度较薄、推力较小，且嵌岩段地基强度较高地段。滑坡堆力作用下属于压弯构件。江油市重兴乡镇政府住宿楼后山滑坡属于散体结构,抗滑桩布置宜布置于一条直线，抗滑桩间距不宜过大，根据边坡剩余下滑力情况,在边坡下部布置10根抗滑桩,抗滑桩截面1.5m×1m,桩间距8m(中对中)，桩顶布置一束2000kN级的预应力锚索，俯倾角10°。桩体长度包括受荷段和锚固段，桩顶可以略高于地面。锚固长度取决于两个方面：
1) 下盘岩(土)体的性状，下部基岩为砾岩、砂砾岩，岩体较为完整，且强度高，但为了保证滑坡的稳定性，桩体锚固度不宜过短，以防在桩底形成新的滑动面，桩底计算时按铰支承处理。
2) 抗滑桩属于被动支护，桩顶设置预应力锚索，为保证抗滑桩与锚索联合受力,抗滑桩支护后变形体变形不能过大。预应力锚索采用高强低松驰钢绞线，70%的屈服强度张拉伸长率为2.5%，屈服强度伸长率为3.5%，因此桩顶最大位移不宜超过0.3m。综合考虑,桩嵌固段长度约为桩长的2/3。
滑桩布置(详见附件抗滑桩平面布置图)，抗滑桩几何参数见表5.2.1
抗滑桩参数表 表5.2.1

抗滑桩编号
桩顶高程（m）
推滑底面高程（m）
嵌固长度（m）
桩长（m）
KHZ1
753.5
748.62
15.12
20
KHZ2
751.5
746.31
15.81
21
KHZ3
753.5
748.41
15.91
21
KHZ4
752.0
746.75
15.75
21
KHZ5
754.0
748.65
15.65
21
KHZ6
753.0
748.21
15.21
20
KHZ7
753.0
748.08
15.08
20
KHZ8
755.0
750.10
16.1
21
KHZ9
754.0
749.00
17
22
KHZ10
754.5
749.30
17.8
23
②抗滑桩的构造
为保护环境，桩顶部采用粘土回填至坡面，并夯实。桩身混凝土可采用C30普通混凝土。水泥宜采用普通硅酸盐水泥，可根据施工时变形体变形情况，适当添加早强剂。纵向受拉钢筋应采用Ⅱ级以上的带肋钢筋。纵向受拉钢筋直径应大于16mm。净距应在120～250mm之间，配筋困难时可适当减少，但不得小于60mm。如用束筋时，每束不多于3根。如配置单排钢筋有困难时，可设置2排或3排，排距180mm。钢筋笼的混凝土保护层应大于50mm。
③抗滑桩推力的计算
依照平面刚体极限平衡法计算滑坡达到设计稳定系数时所需的支护力，作用于抗滑桩上。 持久工况滑坡剩余下滑力达77.1kN/m，由于滑坡推力基本平行于底滑面，按底滑面倾角为26°计其水平力分量为69.3kN/m，桩体截面教大，竖向力分量一般对桩体受力有利，忽略不计。由于滑坡体为碎石土，滑坡推力按三角形分布计算。
4) 抗滑桩内力计算
抗滑桩受荷段桩身内力应根据滑坡推力和阻力计算，嵌固段桩身内力根据滑面处的弯矩和剪力按文克尔地基计算。抗滑桩嵌固段地基水平抗力系数按下式计算：
式5.2-1
式中：
— 嵌固段地基系数，kN/m3；
— 地基系数随深度变化的比例系数；
— 与岩土特性有关的参数；
— 抗滑桩桩前滑体厚度，m；
— 嵌固段底端距滑面深度，m。
地基系数与滑床岩体性质相关，可概括为下列情况：
① K法：地基系数为常数K，即n=0。滑床为较完整的岩质和硬粘土层。
② m法：地基系数随深度呈线性增加，即n=1，K=my。滑床为硬塑～半坚硬的砂粘土、碎石土或风化破碎成土状的软质岩层。
③ C法：K值随深度为外凸的抛物线，0底滑面沿土石分界面，前缘无能够提供抗力土体，按悬臂桩计算。参照DL/T-5353-2006《水电水利边坡设计规范》及DZ/T0219-2006《滑坡防治工程设计与施工技术规范》，抗滑地基系数K的取值：0.25×106 kPa/m。
根据抗滑桩的变形系数判断抗滑桩属于刚性桩还是弹性桩，按以下计算式判断：
抗滑桩嵌固段的极限承载能力与桩的弹性模量、截面惯性矩和地基系数相关。在进行内力计算时，须判定抗滑桩属刚性桩还是弹性桩，以选取适当的内力计算公式。判定式如下：
按“K”法计算，桩的变形系数为β(m-1)：

式5.2-2
式中：K — 地基系数(kN/m3) ，0.25×106 kN/m3；
Bp —桩正面计算宽度(m)，矩形桩Bp=B+1，本工程抗滑桩取3.5m；
E — 桩的弹性模量(kPa)，C30混凝土，取3.0×107kPa；
I — 桩的截面惯性矩(m4)，10.55m4；
判别条件：当βh2≤1.0，属刚性桩；当βh2＞1.0，属弹性桩。
β=0.162
当抗滑桩嵌固段长度大于6.17m时，即按弹性桩计算，本工程所设计抗滑桩嵌固段长度一般为10～12m，均按弹性桩计算。
桩身内力可按下式计算：
式5.2-3
式中：
[KZ]
——
抗滑桩的弹性刚度矩阵；
[KT]
——
滑坡面以下土体的弹性刚度矩阵；
[KT0]
——
滑坡面以下土体的初始弹性刚度矩阵；
{δ}
——
抗滑桩的位移矩阵；
{p}
——
抗滑桩的荷载矩阵。
桩顶最大变形为112mm，满足桩顶位移175mm的要求，计算结果 (详见附件江油市重兴乡镇政府住宿楼后山滑坡防治工程抗滑桩设计计算书)，根据各桩的平均值的计算结果见表5.2-2。
表5.2.2

点号
距顶距离(m)
弯矩(kN-m)
剪力(kN)
位移(mm)
土反力(kPa)
1
0
0
0
-9
0
2
0.425
0.728
-5.14
-8
0
3
0.85
5.825
-20.56
-8
0
4
1.275
19.66
-46.26
-7
0
5
1.7
46.603
-82.24
-7
0
6
2.125
91.021
-128.5
-6
0
7
2.55
157.284
-185.04
-6
0
8
2.975
249.761
-251.86
-5
0

9
3.4
372.821
-328.96
-4
0
10
3.825
530.833
-416.34
-4
0
11
4.25
728.167
-514
-3
0
12
4.675
969.19
-621.94
-3
0
13
5.1
1258.272
-740.16
-3
0
14
5.53
1576.341
-682.515
-2
-134.143
15
5.959
1844.866
-531.985
-2
-216.145
16
6.389
2033.561
-330.054
-1
-253.758
17
6.819
2128.533
-111.088
-1
-255.786
18
7.249
2129.036
98.286
-1
-231.437
19
7.678
2044.06
279.249
0
-189.672
20
8.108
1889.032
420.329
0
-138.627
21
8.538
1682.805
516.509
0
-85.189
22
8.968
1445.113
568.047
0
-34.742
23
9.397
1194.591
579.141
0
8.925
24
9.827
947.365
556.591
0
43.551
25
10.257
716.224
508.557
0
68.226
26
10.686
510.281
443.51
0
83.141
27
11.116
335.045
369.409
0
89.296
28
11.546
192.789
293.13
0
88.21
29
11.976
83.112
220.135
0
81.654
30
12.405
3.592
154.35
0
71.43
31

12.835
-49.546
98.214
0
59.2
32
13.265
-80.819
52.845
0
46.375
33
13.695
-94.964
18.283
0
34.053
34
14.124
-96.532
-6.238
0
23.007
35
14.554
-89.603
-22.011
0
13.698
36
14.984
-77.615
-30.614
0
6.324
37
15.414
-63.291
-33.705
0
0.869
38
15.843
-48.647
-32861
0
-2.834
39
16.273
-35.049
-29.475
0
-5.044
40
16.703
-23.314
-24.7
0
-6.069
41
17.132
-13.82
-19.419
0
-6.22
42
17.562
-6.624
-14.261
0
-5.784
43
17.992
-1.564
-9.623
0
-5.008
44
18.422
1.647
-5.716
0
-4.084
45
18.851
3.349
-2.606
0
-3.153
46
19.281
3.887
-0.261
0
-2.303
47
19.711
3.574
1.405
0
-1.575
48
20.141
2.679
2.5
0
-0.972
49
20.57
1.425
3.117
0
-0.464
50
21
0
1.658
0
0

图5.3.1 弯矩与桩顶距离的关系图

图5.3.2 剪力与桩顶距离的关系图

图5.3.3 位移与距桩顶的关系图

图5.3.4 土反力与距顶距离的关系图
④抗滑桩稳定性及地基承载力计算
抗滑桩的稳定性与嵌固段长度、桩间距、桩截面宽度，以及滑床岩土体强度有关，由于岩体为三向受力状态，其抗压强度较双向受压有所提高，参考铁道部第二勘测设计研究院科学技术研究所《抗滑桩设计与计算参考资料》，桩身作用于围岩的侧向应力，其容许值按下式计算：

— 嵌固段围岩最大侧向压力值(MPa)；
K — 根据岩层构造在水平方向的岩石容许容许承载力换算系数，取0.5～1.0；
C — 折减系数，根据岩石的裂隙、风化及软化程度，取0.3～0.5；
R — 岩石单轴抗压强度极限强度,(MPa)。
根据岩石力学试验，试块饱和抗压加度平均值为25～130MPa，嵌固段为强风岩石强度高,保守起见取50MPa，构造发育，K值取0.5，C值取0.4，≤10MPa。
计算结果表明，抗滑桩最大侧向压应力为0.26Mpa，满足基础应力要求。
⑤抗滑桩配筋计算
抗滑桩配筋根据抗滑桩内力按DL/T5057-1998《水工混凝土结构设计规范》配筋计算，抗滑桩桩顶变形按桩长的0.5%控制。
矩形抗滑桩纵向受拉钢筋配置数量应根据弯矩图分段确定，其截面积按如下公式计算：
式5.2.5-1
或
式5.2.5-2

αS、ξ、γS计算系数由下式给定：
式5.2.5-3
式5.2.5-4
式5.2.5-1
式中
AS
—纵向受拉钢筋截面面积(mm2)；

M
—抗滑桩设计弯矩(N·mm)；

fy
—受拉钢筋抗拉强度设计值(N/mm2)；

fcm
—砼弯曲抗压强度设计值(N/mm2)；

h0
—抗滑桩截面有效高度(mm)；

b
—抗滑桩截面宽度(mm)；

K1
—抗滑桩受弯强度设计安全系数，取1.2。

矩形抗滑桩应进行斜截面抗剪强度验算，以确