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4.1.2 计算剖面及计算工况的选取
Ⅰ-Ⅰ′、Ⅱ-Ⅱ′、Ⅲ-Ⅲ′剖面代表滑坡的主剖面及两侧剖面(图4-4),其中Ⅱ-Ⅱ′剖面前部即纵贯西寺水厂,三剖面均为计算剖面。剖面中的地形线、滑面、地下水位线等均由测量、钻探、试验等实地调查而获得。根据《滑坡防治工程勘查规范》DZ/T0218-2006及《滑坡防治工程设计与施工技术规范》DZ/T0219-2006的相关要求,选取的主要工况是:
工况1:天然自重 工况2:天然自重+暴雨 工况3:天然自重+地震
1234ZK047652134ZK0868753421ZK138756 图4-4 滑坡稳定性计算模型
4.1.3 计算参数的选取
a)滑体容重及孔隙率的选取
根据岩土实验、粘性土夹碎块石(平均约30%)的不均匀特征、少量的外加负荷等,综合加权取值天然容重为21.5KN/m3,饱和容重为22.2 KN/m3;孔隙率根据实验成果综合选取为0.38。
b)滑带土抗剪强度选取
首先根据钻孔滑带土样物理力学分析资料,包括天然快剪、饱和快剪及饱和残剪试验资料,初步选出C、φ值;再根据此滑坡滑面为基岩层面(C、φ值较土体内的C、φ值偏
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小),用此参数值进行试算及敏感性分析,最后综合选取(表4-1)。
表4-1 滑坡稳定性计算采取参数统计表
滑坡及 剖面 状态 滑带土 滑带土 凝聚力内摩擦角(Kpa) (°) 16.0 15.0 6.0 5.0 滑体土 容重3(KN/m) 21.5 22.2 滑体土 孔隙度(%) 38 38 备注 根据实验,包括饱和快剪及残剪试验统计,再根据敏感性分析综合取值 Ⅰ-Ⅰ′ 天然状态 Ⅱ-Ⅱ′ Ⅲ-Ⅲ′ 饱和状态 所选参数与实验值比较可见,内聚力及内摩擦角比试验值稍小,其原因是实验值为土体颗粒之间的内聚力,而滑坡实际多在基岩面上滑动。
4.1.4 计算结果及滑坡稳定性评价
根据上述确定的计算工况、计算参数和计算剖面,用理正岩土软件求得北环路及教师公寓建设开挖不稳定斜坡前缘,斜坡开始蠕滑后,其稳定性系数统计如表4-2。从表中可见,滑坡在现状条件下,即滑坡前缘北环线已修好,东侧局部打了抗滑桩,教师公寓建好,桩基深入基岩,滑坡是稳定的;遇暴雨或持续降雨,滑体地下水位抬升,滑体土饱水,滑带抗剪强度降低,滑体稳定性降低,西侧(Ⅲ-Ⅲ′剖面)仍然稳定,东侧(Ⅱ-Ⅱ′剖面)基本稳定,中部(Ⅰ-Ⅰ′剖面)欠稳定了;同样,在天然状态下遇到地震,西侧(Ⅲ-Ⅲ′剖面)仍然稳定,东侧(Ⅱ-Ⅱ′剖面)及中部(Ⅰ-Ⅰ′剖面)欠稳定。
表4-2 滑坡稳定系数计算结果统计表
稳定性计算结果及评价 计算工况 Ⅰ-Ⅰ′剖面 稳定系数 1 2 3 1.152 1.020 1.011 评价 稳定 欠稳定 欠稳定 Ⅱ-Ⅱ′剖面(整体) 稳定系数 1.220 1.072 1.059 评价 稳定 基本稳定 基本稳定 Ⅲ-Ⅲ′剖面 稳定系数 2.245 2.010 1.915 评价 稳定 稳定 稳定 4.3 滑坡推力
4.3.1 计算公式选择
该滑坡为松散层滑坡,沿基岩面滑动,滑面为折线型,故适宜于按传递系数法计算,计算公式如下:
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Pi?Pi?1??Ks?Ti?Ri
其中,下滑力: Ti?Wi(sin?i?Acos?i)??whiwLicos?isin?icos(?i??i) 抗滑力:
Ri?Wi(cos?i?Asin?i)?Nwi??whiwLicos?isin?isin(?i??i))tan?i?CiLi 传递系数:??cos(?i?1??i)?sin(?i?1??孔隙水压力:Nwi??whiwLi
i?1)?tan?i
Pi—第i条块推力(KN/m)
Pi?1—第i条块的剩余下滑力(KN/m)
Wi—第i条块的重量(KN) Li—第i条块的长度(m)
?i—第i条块的滑面倾角(°)
A—地震加速度(重力加速度g);
Ks—设计安全系数。
4.3.2 计算工况及剖面的选择
西寺水厂滑坡在前缘被开挖后,较开挖前稳定性均有一定的降低,但是西侧(Ⅲ-Ⅲ′剖面)稳定性较好。现仅对稳定性不好的东侧(Ⅱ-Ⅱ′剖面)及中部(Ⅰ-Ⅰ′剖面)进行滑坡推力计算。计算工况及采用参数同前,将工况1(天然状态)的安全系数设为1.25,将工况2(天然自重+暴雨)的安全系数设为1.15,将工况3(天然状态+地震)的安全系数设为1.02。计算结果如表4-3。从表中可见,不同工况下滑坡剩余下滑推力不同,其中工况2的较工况1及工况3的滑坡剩余下滑推力大,鉴于通江地区地震设防烈度为Ⅵ度,工况3是在将地震烈度提高一度的条件下计算的,发生机率极少,其滑坡剩余下滑推力仅作为工况校核使用。为此,最后确定工况2的滑坡剩余下滑推力为设计推力。
4.3.3 计算结果
本次计算按前述参数和公式,输入理正岩土软件计算,计算结果如下表:
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表4-3 滑坡推力计算结果统计表 (单位:KN/m)
滑块编号 1 2 3 4 5 6 7 8 Ⅰ-Ⅰ′剖面 工况1 K=1.25 -99.38 工况2 K=1.15 -76.33 工况3 K=1.02 -154.07 下滑力角度(度) 14.64 6.58 0.29 工况1 K=1.25 46.96 -902.45 -722.33 500.50 1570.45 656.27 129.14 Ⅱ-Ⅱ′剖面 工况2 K=1.15 47.63 -785.24 -656.37 516.31 1599.08 856.59 343.95 工况3 K=1.02 21.01 -897.64 -745.60 299.32 1106.58 288.15 -190.88 下滑力角度(度) 12.98 4.65 -10.83 -330.96 -239.75 -426.38 -1145.94 -992.34 -1089.69 -497.78 -408.20 -545.65 1187.59 1184.99 811.12 153.55 919.39 323.80 827.34 451.78 -137.31 -1210.22 -1089.29 -1151.40 从表中结果可以看出,Ⅰ-Ⅰ′剖面下滑力主要集中在第5滑块;Ⅱ-Ⅱ′剖面下滑力主要集中在第6滑块,这与现场调查的变形迹象是一致,即在Ⅰ-Ⅰ′剖面的第5滑块和Ⅱ-Ⅱ′剖面的第6滑块一带变形最严重。
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第5章 防治工程规划设计
5.1 防治原则
防治工程以对症下药、综合治理、安全可靠、技术可行、经济合理、方案优化、施工方便为总的原则,具体为:
① 针对性治理的原则: 滑坡体上已有一条防洪排水沟,据调查,已能基本满足地表排水的需要,因此只在滑体左中部布置一条辅助排水沟。并在滑坡体中前缘设置一排抗滑桩。
② 根据滑坡的危险性和危害性大小,确定本治理工程为一般永久性工程,力求确保滑坡体整体稳定。
③ 防治工程设计要针对滑坡区各部位的实际情况,因地制宜,遵循各类工程配合使用、综合整治的原则,并尽可能缩短施工周期。
④ 在治理工程中,应在滑坡体上建立监测网络,实时监控治理工程和治理后的滑坡动态,检验治理效果,为今后滑坡的监测预警提供依据。
5.2 设计依据
本初步设计报告编制的主要依据如下:
(1)《巴中市**县诺江镇西寺水厂滑坡勘查报告》;
(2)《巴中市**县诺江镇西寺水厂滑坡治理可行性研究报告》; (3)有关的技术规程,规范及标准。主要有:
中华人民共和国地质矿产行业标准 DZ/T 0218-2006 《滑坡防治工程勘查规范》; 中华人民共和国地质矿产行业标准 DZ/T0219-2006 《滑坡防治工程设计与施工技术规范》;
《建筑地基基础设计规范》(GB5007-2002) 《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002) 《铁路路基支挡结构设计规范》(TB 10025-2006) 《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2002) 《砌体结构设计规范》(GB 5003-2001)