陕县刘家山滑坡治理设计报告
表6-2 挡墙的抗滑稳定性计算参数值
边坡 A B D W(KN) 961.20 957.20 2868.27 ? (???) (°) 18 18 16 Ea (KN) 588.88 497.28 EP (KN) 16.07 16.07 ? 41 41 43 C 200 200 30 l ? (°) 27 27 29 ? Kc 3.42 4.38 3.36 1.10 0.025 1.10 0.025 5.23 0.025 1651.91 373.41 7.2 预应力锚索浆砌石格构梁的方案论证
7.2.1 锚索的根数
先求不利工况条件下边坡剩余滑动力。边坡C最不利稳定的工况Ⅲ稳定性系数为:
K??G?cos????Gsin??u2??tg?G?sin????cos??u1?sin?
根据依据文献﹙1﹚,稳定系数应取1.30,单宽边坡剩余滑动力 T′=1.30(Gsin???Gcos??u1sina)?(Gcos???Gsina?u2)tg?
=1.30×6536.00-5434.99 =3059.81(KN)/M
预计治理边坡宽度50m,则剩余滑动力为:152990.50(KN)
若单量条件下锚的拉力为P,则若使边坡的稳定系数达到1.30,锚的倾角为?,则:
Gcos???sin??u2?Psin?tg?Gsin???cos??u1sina?pcos?=1.3
即:3059.81=P(1.30cos??sin??tg?)
?的角的最优化值转化为求
1.30cos??sin?tg?的极值问题,
?=11°
实质上这是理论值,这时锚的长度很长,并不经济。综合确定为55°,求得单宽锚索的锚固力为P=2267(KN)/m
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整个坡面50m,则总锚固力为113350KN 锚的数量:
n=113350/7000=16(根) 7.2.2 锚的长度
根据以下锚固土体与锚的角矩关系,并根据经验,锚固段的长度一般小于10m,本工程取8.0m,则上排锚索
L=l1?l2?l3=10.0+12.84+1.12 =23.96(m) 下排锚长度
L=l1?l2?l3=10.0+4.56+1.12 =15.68(m)
设锚外露0.10m,则锚实际设计长度上排锚24.06m;下排锚15.78m,锚上下两排各设8根,锚总长度为318.72m。 7.3排水沟的排水能力校核计算 7.3.1计算方法
根据滑坡防治工程设计与施工技术规范 DZ/T 0219-2006的地表汇水径流
量经验公式,径流量与降雨强度、汇水面积及径流系数有关:
Qc???Sp?F ??(7-1)
﹙4-2﹚式中, Qc-径流量﹙m3/s﹚; Sp-设计降雨强度﹙mm/h﹚;
?-径流系数。
由排水渠道的几何条件,《灌溉与排水工程设计规范》GB50288-99, 径流量可由以下经验公式获得:
Qc1???R?A ??(7-2)
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﹙7-2﹚式中,
Qc1-排水渠过水流量﹙m/s﹚;
R-排水渠的水力半径﹙m﹚;
3
A-过水面积﹙m2﹚。
1其中,??R3I2 ??(7-3)
n21式中,
?-水流的流速﹙m/s﹚
R-水力半径﹙m﹚
I-排水渠的坡度
7.3.2排水沟的排水能力校核计算参数
设计降雨强度Sp﹙mm/h﹚
1933年8月上旬,黄河中游河口镇至陕县区间发生西南一东北向分布的大暴雨,使陕县出现自1919年有水文记录以来的最大洪水。干流(龙门以上)洪水与泾、北洛、渭、汾等大支流洪水相遭遇,形成陕县峰高量大的洪水过程,最大流量22000m3/s,5天洪量51.8亿m3。洪水挟带大量泥沙,最大12天沙量达12.1亿t(陕县多年平均年输沙量16亿t)。
暴雨发生在8月5日至10日,前后出现两次大面积暴雨,第1次在8月6日至7日凌晨,雨区基本上遍及整个黄河中游地区,暴雨中心呈斑状分布。9号出现第2次暴雨,主要雨区在渭河上游和泾河中上游一带。10日暴雨基本结束。雨区范围自黄河上游的大夏河、庄浪河,向东经渭、泾、北洛、清涧河、延水、无定河至山西的三川河、汾河,雨区面积是黄河中游有实测资料以来的最大的一次。有4个暴雨中心区,一是渭河上游的散渡河、葫芦河;二是泾河支流马连河的东西川;三是大理河、延水、清涧河中游一带;四是三川河及汾河中游。
该场暴雨强度很大,实测资料最大的为清涧河清涧站,4天降雨255mm,
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日雨量超过100毫米,无定河绥德最大日雨量71mm。由于当时站网稀疏,暴雨中心雨量难以观测到,据调查,渭河中游幸流散渡河“雨象提着桶倒的一样”,葫芦河居民反映“该年下了三天三夜大雨”,泾河支流马连河宁县志记载:“大雨如注,各河暴涨,洪水横流”。 陕县5天洪量51.80亿m3,12天洪量90.78亿m3。主要来源于龙门以上的三川河、无定河、清涧河及延河等支流,和龙门以下的泾、渭、北洛、汾河等支流的上游地区。
陕县1933年洪水是自1919年有观测资料迄今之最大洪水。在暴雨中心区内的各中小河流上,如散渡河甘谷、泾河支流环江、延河甘谷驿、清涧河延川、无定河绥德等,1933年洪水一般为近50-100年以来最大洪水。各大支流为10—20年一遇洪水。
以上的陕县降雨历史观测记载是100年一遇的最大降雨量,为安全计,以此为设计降雨强度,为4.15mm/h。
径流系数
径流系数取黄河中游黄土地区平均径流系数:0.4; 水力半径R﹙m﹚
由对于梯形断面的排水沟,有经验公式:
R?b2?h1?m0.5?b1?b2?h21??1?m22? ??(7-4)
式中,
h-排水沟过水断面梯形的高﹙m﹚;
b1,b2-排水沟过水断面梯形的上底与下底的宽﹙m﹚;
m1,m2排水沟过水断面梯形两个底角的正切值。
将附录3所示排水沟断面几何数据代入式﹙7-3﹚,得R?0.147m。 排水沟坡度I 按地形取中间值为0.15 汇水面积F
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根据拟治理的步稳定边坡工程场地地表分水岭与地貌形态,汇水面积在250m×170m的范围内。 7.3.3计算结果
将以上技术参数代入式﹙7-2﹚、﹙7-3﹚中,得到按排水沟的几何条件的径流量Qc1?0.74m3/s;由经验公式﹙7-1﹚得天然条件下的地表汇水径流量
Qc?0.25m3/s,由于Qc1>Qc,证明排水沟满足100年一遇的特大降雨排水
要求,且留有一定的安全储备。 8.施工技术要求
8.1 挡土墙及排水沟的施工技术要求 8.1.1 施工技术要求
浆砌石砌筑而成的仰斜挡土墙构造简单、施工方便,尤其当地山区石材资源丰富,在工程中被广泛采用。
浆砌石挡土墙一般采用铺浆砌筑。砌筑砂浆强度等级采用M20,混凝土的水与水泥和中砂的重量比为:4:15:5。
块石厚度宜为200~300mm。长300mm-500vmm。墙体应分层卧砌,与地基接触的第一层石块,应选较平整的大石块,大面朝下,铺满一层石块,再铺一层砂浆,灰缝厚度宜为20~30mm,并应上下错缝,内外搭接。不得采用外面侧立石块,中间碎石填心的砌筑方法。每日砌筑高度≦1.2m,以确保挡土墙的砌筑质量。否则,砂浆中加入0.05%重量比的三乙醇胺早强剂。
应考虑墙身材料的胀缩性。每隔10m设置一道伸缩缝。当地基有变化,或由于墙高、土压力的差异,应设置沉降缝。伸缩缝和沉降缝可统一考虑。缝宽一般为20~30mm,缝的两侧要求平整,缝内嵌填柔性防水材料沥青。 其
8.1.2 挡土墙及排水沟不良质量的预防措施
砂浆脱落的预防:
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