滑坡防治工程设计与施工技术规范.docx

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滑坡防治工程设计与施工技术规范

中华人民共和国地质矿产行业标准

DZ0240—2004

滑坡防治工程设计与施工技术规范

SpecificationOfDesignandConstructionforLandslideStabilization

1总则

1.1为使滑坡防治工程安全可靠、经济合理、技术可行，确保工程质量，提高工程效益，达到减灾防灾的目的,特制定本规范。

1.2为正确有效地加固滑坡体，提高滑坡稳定性，提供防治滑坡灾害地质依据，必须专门对滑坡开展详细勘察。

1.3滑坡防治工程应遵循下列基本原则：

（1）滑坡防治工程须与社会、经济和环境发展相适应，与市政规划、环境保护、土地利用相结合。

（2）滑坡防治工程须进行技术经济论证，采用先进方法技术，使工程达到安全可靠、经济合理、美观适用。

（3）在一般条件下，防治工程应控制滑坡体变形不超过设计允许范围，不产生危及建筑安全的地质灾害。

（4）在特殊条件下，防治工程应能控制滑坡体的整体稳定，不产生危及生命和财产的重大地质灾害。

1.4滑坡防治工程设计标准，一般按50～100年服务期限考虑，特殊工程应进行专门论证。

位于人口密集区的滑坡防治工程，安全系数应适当增加。

1.5位于水库区或江河边的滑坡防治工程设计，须考虑库（江）水位及其变化对滑坡的影响。

1.6滑坡防治工程，应根据滑坡类型、规模、稳定性，并结合滑坡区工程地质条件、建筑类型及分布情况、施工设备和施工季节等条件，选用截排水、抗滑桩、预应力锚索、格构锚固、挡土墙、注浆、减载压脚及植物工程等多种措施综合治理。

1.7防治工程，除应符合本规范外，还应符合国家现行有关规范和标准的规定。

2滑坡防治工程设计基本规定

2.1一般规定

2.1.1滑坡防治工程设计，可划分为可行性方案设计、初步设计和施工图设计三个阶段。

对于规模小、地质条件清楚的滑坡，可简化设计阶段。

2.1.2可行性方案设计：

根据防治目标，在已审定的滑坡防治地质勘察报告基础上进行编制；应对多种设计方案的技术、经济、社会和环境效益等进行论证，并作出工程估算；提交可行性方案设计报告及可行性方案设计附图册，并提交滑坡工程地质勘察报告及有关试验报告等附件；计算和估算内容可以计算书和估算书的形式作为附件提交。

2.1.3初步设计：

对可行性方案设计推荐方案进行充分论证和试验；提出具体工程实现步骤和有关工程参数，进行结构设计，编制相应的报告及图件，进行工程概算；提交初步设计报告及设计附图册，并提交有关试验报告等附件；计算和概算内容可以计算书和概算书的形式作为附件提交。

2.1.4施工图设计：

对初步设计确定的工程图进行细部设计；提出施工技术、施工组织和安全措施要求；并满足工程施工和工程招投标要求：

编制工程施工图件及说明，进行工程预算；提交施工设计图册及施工图说明书、预算书等。

2.1.5应急治理工程设计是滑坡灾害防治工程设计中的特殊内容，可简化上述设计阶段。

但应急治理须与后续的正常治理相适应，并为正常治理提供基础。

2.2滑坡防治工程可行性方案设计

2.2.1滑坡防治工程可行性方案设计是滑坡防治工程设计的重要阶段。

根据任务书要求，从技术可行、经济合理，以及社会、环境等因素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。

2.2.2滑坡防治工程可行性方案设计，必须在己审定的工程地质勘察报告的基础上编制，并依据有关文件进行。

2.2.3滑坡防治工程可行性方案的选定，应在遵循防治工程目标和原则的基础上，结合当地地质条件和技术经济条件等进行。

2.2.4滑坡防治工程可行性方案设计，须对滑坡的危害性和实施防治工程的必要性进行充分论证，应统计核实滑坡发生时可能对生命财产造成的直接损失和间接损失。

2.2.5滑坡防治工程可行性方案设计，应论证工程实施的可能性；阐明在现今技术经济条件下，实施工程的可能性，并与避让搬迁、监测预警等方案进行对比。

2.2.6滑坡防治工程可行性方案设计，须根据工程地质勘察报告，选定有关的岩土体物理力学参数，并结合防治工程要求，建立和完善地质力学模型。

2.2.7滑坡防治工程可行性方案设计，应根据滑坡防治工程的级别，选定设计安全系数标准，考虑有关工况，并结合拟布置的工程位置，专门对滑坡推力进行计算。

2.2.8滑坡防治工程可行性方案的比较，均必须达到论证深度要求，具备技术经济可比性。

2.2.9滑坡防治工程可行性方案设计，应根据所在地域，明确气温、降雨、库水位、地震、附加荷载等基本设计参数，确定荷载来源及其组合特征；根据任务书要求，明确设计技术依据和定额标准，根据防治工程目标和级别确定设计标准。

2.2.10滑坡防治工程可行性方案设计，应对滑坡防治工程进行效益评估，包括工程实施后的经济效益、社会效益和环境效益。

2.2.11对于I级滑坡防治工程，应专门编制监测设计，内容包括施工安全监测、防治工程效果和动态长期监测等。

根据具体情况，确定适当的监测技术和监测频次。

2.2.12施工组织是滑坡防治工程可行性方案设计的重要内容，应结合雨季和库水位变化等特征，安排合理的施工程序和工程实施顺序，并确定切实可行的工期。

2.2.13应结合城镇规划，编制防治工程的保护和灾害风险管理措施。

2.2.14滑坡防治工程可行性方案设计，须提交相应的设计附图册，一般为A3幅面，平面布置图可采用A1、A0或更大幅画。

2.2.15滑坡防治工程可行性方案设计，应详细说明设计的计算公式、计算步骤和计算结果，也可以计算书的形式单独提交。

2.2.16滑坡防治工程可行性方案设计，必须详细说明估算的编制办法、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。

2.3滑坡防治工程初步设计

2.3.1滑坡防治工程初步设计，必须在已审定的防治工程可行性方案设计的基础上编制；根据推荐方案，补充必要的设计参数，进行结构设计。

2.3.2滑坡防治工程初步设计，必须对推荐方案所依据参数进行充分论证，并进行现场专项试验和室内模拟分析。

2.3.3滑坡防治工程初步设计，应对各工程单元充分计算，进行结构设计。

2.3.4滑坡防治工程初步设计，须提交相应的设计附图册，一般为A3幅面，平面布置图可采用A1、A0或更大幅面。

2.3.5滑坡防治工程初步设计，应详细说明设计的计算公式、计算步骤和计算结果，也可以计算书的形式单独提交。

2.3.6滑坡防治工程初步设计，必须详细说明概算的编制办法、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。

2.4滑坡防治工程施工图设计

2.4.1滑坡防治工程施工图设计，须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。

2.4.2滑坡防治工程施工图设计，应详细说明设计的基本思路、施工条件、施工方法、施工机械、施工机械、施工顺序、进度计划、施工管理和施工监理等。

2.4.3滑坡防治工程施工图设计，须提交相应的设计图册，一般为A3幅面，平面布置图可采用Al、A0或更大幅面。

2.4.4滑坡坡防治工程施工图设计，应详细说明设计的计算公式、计算步骤和计算结果，并以计算书的形式单独提交。

2.4.5滑坡防治工程施工图设计，必须详细说明预算的编制办法、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滑坡分类及防治工程勘察

3.1滑坡分类

3.1.1滑坡类型按主要因素划分

根据滑坡体的物质组成和结构型式等主要因素，可按表3.1.1对滑坡进行分类。

表3.1.1滑坡主要类型分类

类型

亚类

特征描述

堆积层（土质）滑坡

滑坡堆积体滑坡

由滑坡等形成的块碎石堆积体，沿下伏基岩或体内滑动

崩塌堆积体滑坡

由崩塌等形成的块碎石堆积体，沿下伏基岩或体内滑动

崩滑堆积体滑坡

由崩滑等形成的块碎石堆积体，沿下伏基岩或体内滑动

黄土滑坡

由黄土构成，大多发生在黄土体中

粘土滑坡

由粘土构成。

如昔格达组、成都粘土等

残坡积层滑坡

由花岗岩风化壳、沉积岩残坡积等构成，浅表层滑动

人工弃土滑坡

由人工开挖堆填弃渣构成，次生滑坡

岩质滑坡

近水平层状滑坡

由基岩构成。

沿缓倾岩层或裂隙滑动，滑动面倾角≤10°

切层滑坡

由基岩构成。

沿顺坡岩层或裂隙面滑动

切层滑坡

由基岩构成。

滑动面与岩层层面相切。

常沿倾向坡山外的一组软弱面滑动

逆层滑坡

由基岩构成。

沿倾向坡外的一组软弱面滑动，岩层倾向山内，滑动面与岩层层面相切

变形体

危岩体

由基岩构成。

岩体受多组软弱面控制，存在潜在滑动面

堆积层变形体

由堆积体构成。

以蠕滑变形为主，滑动面不明显

3.1.2滑坡类型按其他因素划分

根据滑体厚度、运移方式、成因属性、稳定程度、形成年代和规模等其他因素，可按表3.1.2进行滑坡分类。

表3.1.2滑坡其他因素分类

有关因素

名称类别

特征说明

滑体厚度

浅层滑坡

滑坡体厚度在lOm以内

中层滑坡

滑坡体厚度在10～25m之间

深层滑坡

滑坡体厚度超过25m

运移形式

推移式滑坡

上部岩层滑动，挤压下部产生变形，滑动速度较快，滑体表面波状起伏，多见于有堆积物分布的斜坡地段

牵引式滑坡

下部先滑，使上部失去支撑而变形滑动。

一般速度较慢，多具上小下大的塔式外貌，横向张性裂隙发育，表面多呈阶梯状或陡坎状

发生原因

工程滑坡

由于施工开挖山体或建筑物加载引起的滑坡。

还可细分为：

（1）工程新滑坡：

由于开挖山体或建筑物加载所形成的滑坡；

（2）工程复活古滑坡：

久已存在的滑坡，由于“斩腰切脚”引起复活的滑坡

自然滑坡

由于自然地质作用产生的滑坡。

按其发生的相对时代，可分为古滑坡、老滑坡、新滑坡

现今稳定

程度

活滑坡

发生后仍继续活动的滑坡。

后壁及两侧有新鲜擦痕，滑体内有开裂、鼓起或前缘有挤出等变形迹象

死滑坡

发生后已停止发展，一般情况下不可能重新活动，坡体上植被较盛，常有居民点

发生年代

现代滑坡

现今正在发生滑动的滑坡

老滑坡

全新世以来发生滑动，现今整体稳定的滑坡

古滑坡

全新世以前发生滑动的滑坡，现今整体稳定的滑坡

滑体体积

小型滑坡

（小型崩塌）

＜10×104m3

（＜1×104m3）

中型滑坡

（中型崩塌）

10×104m3～100×104m3

（1×104m3～10×104m3）

大型滑坡

（大型崩塌）

100×104m3～1000×104m3

（10×104m3～100×104m3）

特大型滑坡

（特大型崩塌）

1000×104m3～10000×104m3

（100×104m3～1000×104m3）

巨型滑坡

（巨型崩塌）

＞10000×104m3

（＞1000×104m3）

3.2滑坡防治工程勘察

3.2.1滑坡防治工程实施前，必须进行专门的工程地质勘察；可采用主—辅剖面相结合的方法，随着工程的实施，不断提高勘察精度，并进行反馈设计和信息化施工。

3.2.2滑坡勘察可采用主一辅剖面法进地，沿滑坡主滑方向，详细查明滑坡体的结构，根据滑坡复杂程度和工程重要性，确定一至数条主剖面，并布置辅助剖面。

滑坡两主剖面之间的间距不宜大于200m；辅助剖面之间及辅助剖面与主剖面之间的间距，一般为40～lOOm。

3.2.3滑坡勘察，主要用地面测绘与钻探、井探、槽探等方法结合进行；必要时，可采用硐探和地球物理。

须重点查明滑坡体、滑带和滑床的结构特征，特别应了解滑带的基本性状和物理力学特征。

3.2.4滑坡区及邻区工程地质调查与测绘，采用的比例尺为1∶200～1∶2000，须提供滑坡工程地质剖面图、沿主滑方向的主剖面及相关剖面图及横断面图等。

3.2.5在进行滑坡勘察中，应因地制宜地进行相应的滑坡地面变形、深部位移、地下水动态等监测，为防治工程设计、施工和效果评估提供充分依据。

3.2.6根据滑坡的变形破坏过程和地质环境，进行相应的物理力学试验，提供滑体天然容重、饱和容重、滑带土的峰值和残余抗剪强度、滑床地基承载参数、地下水位以及孔隙水压力等参数，并结合反演法和内比法，推荐出合理的设计参数。

3.2.7滑坡区的地貌形态、地表裂缝、建筑物和树木变形、地下水动态、人工扰动等特征，结合地表变形和深部位移监测结果，对滑坡体稳定现状和蓄水后可能的变化进行科学评价，并作出滑坡防治工程的经济、社会和环境效益评估。

3.2.8在施工过程中，应实时对滑坡进行跟踪测绘编录，检验、补充及更正勘察结论，并进行反馈设计。

3.2.9在滑坡防治工程的前期勘察期间，应收集大气降雨、库（江）水位动态及附加荷载等数据，以科学合理地进行滑坡稳定性评价和设计。

3.2.10滑坡防治工程设计，须依据审定后的滑坡工程地质勘察报告进行。

4滑坡防治工程分级及设计安全系数

4.1滑坡防治工程级别划分

根据受灾对象、受灾程度、施工难度和工程投资等因素，可按表4.1对滑坡防治工程进行综合划分。

表4.1一般滑坡防治工程分级表

级别

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

危害对象

县级和县级以上城市

主要集镇。

或大型工矿企业、重要桥梁、国道专项设施

一般集镇。

县级或中型工矿企业，省道及一般专项设施

受灾

程度

危害人数

人

＞1000

1000～500

＜500

直接经济损失

万元

＞1000

1000～500

＜500

灾害期望损失

万元·a—1

＞10000

10000～5000

＜5000

施工难度

复杂

一般

简单

工程投资／万元

＞1000

1000～500

＜500

4.2滑坡荷载及强度标准

1．荷载

（1）滑坡体自重；

（2）滑坡体上建筑物等产生的附加荷载；

（3）地下水产生的荷载，包括静水压力和渗透压力等；

（4）地震荷载；

（5）动荷载，如汽车荷载等；

（6）江（库）水位。

2．荷载强度标准

（1）暴雨强度按10～100的重现期计；

（2）地震荷载按50～100年超越概率为10％的地震加速度计；

（3）库水位按坝前高程计，并根据不同地段作调整，即接洪水线。

滑坡防治工程暴雨和地震荷载强度取值标准参见表4.2。

表4.2滑坡防治工程荷载强度标准表

滑坡防治工程级别

暴雨强度重现期/a

地震荷载（年超越概率10％）

设计

校核

设计

校核

Ⅰ

50

100

50

Ⅱ

20

50

Ⅲ

10

20

4.3滑坡稳定性评价计算公式

滑坡稳定性评价应根据滑坡滑动面类型和物质成分选用恰当的方法，并可参考有限差分法、离散元法等方法进行综合考虑。

滑坡稳定性评价和推力计算公式推荐如下。

1．堆积层（包括土质）滑坡

包括两种滑动面类型。

（1）滑动面为折线形

用传递系数法进行稳定性评价和推力计算，可用费伦纽斯法（Fellenius）进行校核。

计算公式见附录1。

（2）滑动面为单一平面或圆弧形

詹布法（Jabu）进行稳定性评价和推力计算，可用毕肖普法（Bishop）进行校核。

计算公式见附录1。

2.岩质滑坡

用平面极限平衡法进行稳定性评价和推力计算。

计算公式见附录1。

4.4滑坡滑带参数确定

带力学参数，可采用试验、经验数据类比与反演相结合的方法确定。

反演公式推荐为：

内聚力

（4.4—1）

内摩擦角

（4.4—2）

一般条件下，可根据安全系数确定稳定状态：

Ks＝1.05～1.15，滑坡处于暂时稳定；

Ks＝0.95～1.00，滑坡处于临界稳定状态。

4.5滑坡防治工程设计安全系数

（1）抗滑安全系数

设计：

自重，Ks＝1.2～1.4；

自重+地下水，Ks＝1.1～1.3。

校核：

自重+暴雨+地下水，Ks＝1.02～1.15；

自重+地震+地下水，Ks＝1.02～1.15。

（2）抗倾安全系数

对于崩滑体防治工程，应采用抗倾安全系数进行设计。

设计：

自重，Ks＝1.5～2.0：

自重+地下水，Ks＝1.3～1.7。

校核：

自重+暴雨+地下水，Ks＝1.1～1.5；

自重+地震+地下水，Ks＝1.1～1.5。

（3）抗剪断安全系数

当采用注浆或微型桩加固滑带时，应采用抗剪断安全系数进行设计。

设计：

自重，Ks＝2.0～2.5：

自重+地下水，Ks＝1.7～2.2。

校核：

自重+暴雨+地下水，Ks＝1.2～1.5；

自重+地震+地下水，Ks＝1.2～1.5。

（4）滑坡防治工程设计，应根据其工程级别进行，即I级防治工程的安全系数取高值，Ⅲ级防治工程的安全系数取低值。

（5）滑坡防治工程设计，可采用分级方法进行，即主体防治工程安全系数可取高值，附属或临时防治工程安全系数可相应降低。

（6）滑坡防治工程设计安全系数取值，推荐如下（表4.5）。

表4.5滑坡防治工程设计安全系数推荐表

I级防治工程

Ⅱ级防治工程

III级防治工

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

∫

1.4

1.2

∫1.3

1.10

∫

1.15

1.10

∫

1.15

1.25

∫

1.30

1.15

∫

1.30

1.05

∫

1.10

1.05

∫

1.10

1.15

∫

1.20

1.10

∫

1.20

1.02

∫

1.05

1.02

∫

1.05

抗倾倒

1.7

∫

2.0

1．5

∫

1.7

1.30

∫

1.50

1.30

∫

1.50

1.6

∫

1.9

1.4

∫

1.6

1.20

∫

1.40

1.20

∫

1.40

1.5

∫

1.8

1.3

∫

1.5

1.10

∫

1.30

1.10

∫

1.30

抗剪断

2.2

∫

2.5

1.9

∫

2.2

1.40

∫

1.50

1.40

∫

1.50

2.1

∫

2.4

1.8

∫

2.1

1.30

∫

1.40

1.30

∫

1.40

2.0

∫

2.3

1.7

∫

2.0

1.20

∫

1.30

1.20

∫

1.30

注：

（1）工况I一自重；

（2）工况II一自重+地下水；（3）工矿III一自重+暴雨+地下水（4）工况Ⅳ一自重+地震+地下水。

5排水工程

5.1一般规定

5.1.1排水工程设计，应在滑坡防治总体方案基础上，结合工程地质、水文地质条件及降雨条件，制定地表排水、地下排水或二者相结合的方案。

5.1.2地表排水工程的设计标准，应根据防护对象等级所确定的防洪标准予以确定，并依此确定排水工程建筑物的级别、安全超高及安全系数。

5.1.3当滑坡体上存在地表水体，且必须保留时，应进行防渗处理，并与拟建排水系统相接。

5.1.4地下排水工程，应视滑动面状况、滑坡所在山坡汇水范围内的含水层与隔水层水文地质结构及地下水动态特征，选用隧硐排水、钻孔排水或盲沟排水等方案。

5.1.5当地质条件和水文条件复杂时，排水工程对于滑坡稳定系数的提高值可不作为设计依据，但可作为安全储备加以考虑。

5.2排水工程设计

一、地表排水

5.2.1地表排水工程，应根据滑坡的规模、范围及其重要程度，准确、合理地选定设计标准，即选定某一降雨频率作为计算流量的标准。

将大于设计标准或在非常情况下使工程仍能发挥其原有作用的安全标准，作为校核标准。

5.2.2地表排水工程设计的频率地表汇水流量计算，可根据中国水利科学院水文研究所提出的小汇水面积设计流量公式计算。

即：

（5.2.2—1）

式中：

QP—设计频率地表水汇流量（m3/s）；

SP—设计降雨强度（mm/h）；

τ—流域汇流时间（h）；

φ—径流系数；

n—降雨强度衰减系数；

F—汇水面积（km2）。

当缺乏必要的流域资料时，可按中国公路科学研究所提出的经验公式计算，即：

当F≥3km2时

（5.2.2—2）

当F＜3km2时

（5.2.2—3）

式中：

各量同5.2.2—1式。

5.2.3排水沟断面形状可为矩形、梯形、复合型及U形等（图5.2.3）。

梯形、矩形断面排水沟，易于施工，维修清理方便，具有较大的水力半径和输移力，在滑坡防治排水工程设计时应优先考虑。

5.2.4地表排水工程水力设计，应首先对排水系统各主、支沟段控制的汇流面积进行分割计算，并根据设计降雨强度和校核标准分别计算各主、支沟段汇流量和输水量；在此基础上，确定排水沟断面或校核已有排水沟过流能力。

5.2.5排水沟过流量计算公式为：

（5.2.5—1）

式中：

Q—过流量（m3/s）；

R—水力半径（m）；

i—水力坡降；

W—过流断面面积（m2）；

C—流速系数（m/s），宜采用下列二式计算：

（1）巴甫洛夫斯基公式

C＝Ry/n（5.2.5—2）

式中：

y为与n、R有关的指数。

（2）满宁公式

C＝R1/6/n（5.2.5—3）

式（5.2.2—2）和（5.2.5—3）中，

R—水力半径（m）；

n—糙率。

对刚性材料的排水沟，n的取值，建议采用《溢洪道设计规范》（SDJ341—89）、《渠道防渗工程设计技术规范》（SLl8—91）的推荐数值。

5.2.6外围截水排水沟应设置在滑坡体或老滑坡后缘，远离裂缝5m以外的稳定斜坡面上。

依地形而定，平面上多呈“人”字形展布。

沟底比降无特殊要求，以能顺利排除拦截的地表水为原则。

根据外围坡体结构，截水沟迎水面需设置泄水孔，推荐尺寸为100mm×l00mm～300mm×300mm。

5.2.7当排水沟通过裂缝时，应设置成叠瓦式的沟槽，可用土工合成材料或钢筋混凝土预制板制成。

5.2.8有明显开裂变形的坡体，应及时用粘土或水泥浆填实裂缝，整平积水坑、洼地，使降雨能迅速沿排水沟汇集、排走。

5.2.9滑坡体上若有水田，应改为旱地耕作。

若有积水的池、塘、库，应停止耕作。

滑坡体后缘（外围），若分布有可能影响滑坡的积水的池、塘、库时，宜停止耕作；否则其底和周边均须实施防渗工程。

5.2.10排水沟进出口平面布置，宜采用喇叭口或八字形导流翼墙。

导流翼墙长度可取设计水深的3～4倍。

5.2.11当排水沟断面变化时，应采用渐变段衔接，其长度可取水面宽度之差的5～20倍。

5.2.12排水沟的安全超高，不宜小于0.4m，最小不小于0.3m；对弯曲段凹岸，应考虑水位壅高的影响。

5.2.13排水沟弯曲段的弯曲半径，不得小于最小容许半径及沟底宽度的5倍。

最小容许半径可按下式计算：

（5.2.13）

式中：

Rmin—最小容许半径（m）；

v—沟道中水流流速（m/s）；

A—沟道过水断面面积（m2）。

5.2.14在排水沟纵坡变化处，应避免上游产生壅水。

断面变化，宜改变沟道宽度，深度保持不变。

5.2.15设计排水沟的纵坡，应根据沟线、地形、地质以及与山洪沟连接条件等因素确定，并进行抗冲刷计算。

当自然纵坡大于1∶20或局部高差较大时，可设置陡坡或跌水。

5.2.16跌水和陡坡进出口段，应设导流翼墙，与上、下