思南县城电杆厂滑坡防治工程施工图设计报告.docx
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思南县城电杆厂滑坡防治工程施工图设计报告
0前言
思南县位于贵州省东北部，隶属铜仁地区。
县城沿乌江干流西岸斜坡而建，所处地形、地质环境十分复杂。
1985年以来，随着城市人口的增加，人类工程活动日趋频繁，城市规模不断扩大，致使斜坡岩土体处于重荷或超荷状态，不合理的开挖以及沿江地带每年洪水的淹没与冲刷作用，导致了多处斜坡变形，建筑物开裂等不良工程地质现象。
其中有五处已于1995年经国家计委批准立项，并由贵州省地矿局第二工程勘察院进行了勘察工作。
电杆厂滑坡是其中之一。
勘察表明，电杆厂滑坡是一中型深层堆积层滑坡，体积约28万m3，演变趋势及危害性分析表明：
其下滑趋势十分明显，危害十分巨大，滑坡一旦下滑，将危及到滑坡范围内十多家企事业单位，四十多栋民房，400多住户约2000居民的生命财产安全。
而且该滑坡所处位置位于思南县城的中心地段，滑坡前缘是该县的商业及人口活动集中区，滑坡所处地段为城市建设规划重要地段，滑坡的存在在某种程度上抑制了城市建设的发展，因此对该滑坡采取积极有效的治理工程措施是很必要的。
该滑坡已经进行了勘察评价和可行性研究，并立项得到了批准同意实施治理。
为了使滑坡的治理工程技术可行，经济合理，安全可靠，我院在《思南县城电杆厂滑坡勘察评价报告》及《思南县城电杆厂滑坡示范治理工程可行性研究报告》的基础上编制“思南县城电杆厂滑坡示范治理工程施工图设计书”。
1滑坡概述
根据调查，该滑坡的变形始于1984年。
当年因兴建303省道、府后街时曾对陡斜坡进行过切坡，电杆厂东面地面出现了开裂、下沉和房屋变形。
1990年原有裂缝有所加大，并出现府后街外侧民房产生新的裂缝。
1996年12月，在民管委办公楼二楼还出现过楼面拉裂现象。
1997年11月份，原有裂缝再次出现增大现象。
1998年7月份，发现府后街外侧民房原有裂缝有所扩展。
从1999年至2002年，根据勘察期间和后来县国土资源局变形观测结果，原有裂缝仍有一定的变形发展。
据统计，裂缝延伸长度2～25m，宽度0.5～5cm，后缘下错1～10cm。
这些变形特征，说明了滑坡受某些不利因素的影响，变形较明显，并逐步向下滑趋势演化。
1·1滑坡边界特征及规模
该滑坡位于思南县城北古滑坡的前缘，属于古滑坡的局部复活。
平面形态呈“宽舌状”。
后缘边界在电杆厂东侧，左侧缘边界在民委招待所－师范一线，右侧缘边界在银盘堡冲沟内，前缘剪出口在两冲沟的交汇地带。
前缘标高383—387.3m，后缘标高447－452.7m，相对高差65.4m。
滑坡地形坡度，府后街以上35—44度，府后街以下25—35度。
滑坡体纵长140m，前缘宽150m，滑体厚度：
前缘4—5m，中部9—22m，后缘25—30m。
滑坡体总方量约28万m3，滑坡主滑方向NE77度。
1·2滑坡岩土特征
（1）滑体物质组成
根据钻孔及探井揭露：
滑坡体主要物质自上而下依次为：
①人工填土（Qml）：
主要分布在府后街外侧斜坡表面及建筑物挡土墙后缘，厚0.50—4.60m。
②含碎石粉质粘土（Qdl）：
为坡积物，主要分布在滑坡左、右侧缘。
以粉质粘土为主，夹泥岩碎块，湿，呈可塑状，厚2.2—4.0m。
③古滑坡堆积物（Ｑdel）：
土黄色，为破碎的泥岩碎块，裂隙发育，岩石风化程度强—中等，产状零乱，府后街以上倾向W270—NW310度，倾角15－20度，府后街以下倾向SW220度，倾角0—3度。
揭露厚度5.4—25.0m。
（2）滑带土：
为城北古滑坡滑带土，灰绿色、黄绿色。
以泥岩碎块为主，夹粉压粘土。
碎块上可见磨光面和擦痕。
厚度0.4—0.8m。
（3）滑床：
微风化泥岩，灰绿色、黄绿色，岩石新鲜。
岩层倾向SW200—230度，倾角5—8度。
1·3滑坡危害程度
根据滑坡的变形发展史以及对滑坡的演变发展趋势分析认为：
该滑坡在不利荷载影响下，具有明显的下滑趋势。
一旦下滑，将危及滑坡和滑坡影响范围内的十余家企事业单位、四十多栋民房、400多住户约2000居民的生命财产安全，其固定资产总值约1.8亿元，因此必须采取有效的防治工程措施，以保障国家和人民生命财产的安全。
2滑坡治理工程设计依据
2·1设计基本参数
（1）降雨：
多年平均降雨量1155.2mm，历年日最大降雨量204mm，历年小时最大降雨量87.1mm。
（2）地震：
本区地震基本烈度小于Ⅵ度区，设计不考虑地震力作用。
（3）滑坡岩土物理力学指标
天然状态下：
滑带土内聚力C=21.0KPa，内摩擦角Ψ=20°，容重γ=20.0KN/m3；
饱水状态下：
滑带土内聚力C=20.5KPa，内摩擦角Ψ=19.5°，容重γ=22.0KN/m3；
滑床内聚力C=45KPa，内摩擦角Ψ=45°，容重γ=24.0KN/m3。
2·2设计标准
设计工况安全系数（天然状态）：
1.20；
校核工况安全系数（饱水状态）：
1.15；
安全运行期：
50年。
2·3设计依据
（1）《贵州省思南县城电杆厂滑坡勘察报告》（贵州省地矿局第二工程勘察院，1999年）；
（2）《贵州省思南县城电杆厂滑坡示范治理工程可行性研究报告》（贵州省地矿局第二工程勘察院，2004年1月）；
（3）《岩土工程手册》；
（4）《抗滑桩设计与计算》（铁道部第二勘测设计院编）；
（5）《建筑地基基础设计规范》（GBJ7－89）；
（6）《混凝土结构设计规范》（GBJ10－89）；
（7）《砌体结构设计规范》（GB3－88）；
（8）《岩土工程标准规范实施手册》。
3治理工程设计布置位置及内容
经过对该滑坡勘察评价及防治工程方案可行性研究，由于该滑坡具有地形坡度较陡，滑坡推力较大，滑坡体物质成分以泥岩碎块为主等特点，同时，滑坡体上有思南县煤厂拟开发兴建综合楼，拟采用桩基础和部分削坡方案，因此工程措施采取抗滑桩支挡工程措施和地表截、排水工程措施并辅以削坡减载加以整治。
即就是在滑坡后缘采取削坡减载，滑坡体中部府后街内侧及县图书馆外侧一带布置2排抗滑桩，分两级三类进行支挡，分别在滑坡后缘及滑坡体中部府后街内侧一带布置两条截、排水沟。
（见图1）。
4分项工程设计
4·1抗滑桩设计
（1）抗滑桩计算
抗滑桩是按《抗滑桩设计与计算》（铁道部第二勘测设计院编）中悬臂桩设计原理，并参照已作抗滑桩支护工程经验进行设计。
滑坡的推力以及抗滑桩的桩身内力分布和桩的配筋计算，采用成都理工大学开发的“SlopeCAD”系统软件进行计算的。
（2）抗滑桩设计参数选取
抗滑桩设计主要参数见表1。
计算时从各类桩中抽取1根作为代表进行计算。
抗滑桩设计主要控制参数一览表表1
抗滑桩
分类
设防
宽度
（m）
设计
下滑力（KN/m）
单桩承受下滑推力（KN）
桩
间
距（m）
桩
数
量（根）
桩
形
桩宽（m）
桩高（m）
抗滑段长度（m）
锚固段长度（m）
桩长（m）
桩身混凝土强度
桩体弹模（KPa）
滑床地
基系数（Kpa/m）
滑床岩石单轴极限抗压强度（KPa）
第一类抗滑桩
31.5
550
3300
6.0
6
矩形
1.5
2.0
15
8
23
C25
2.8
×107
2.5
×105
8×103
第二类抗滑桩
78
500
3000
6.0
13
矩形
1.5
2.0
10
10
20
C25
2.8
×107
2.5
×105
8×103
第三类抗滑桩
73.5
480
2880
6.0
13
矩形
1.5
2.0
10
10
20
C25
2.8
×107
2.5
×105
8×103
（3）抗滑桩设计
具体设计见抗滑桩立面图、剖面图及抗滑桩细布图2、3、4。
（4）连接梁设计
具体设计见图5。
4·2地表截、排水工程设计
（1）截、排水设计原则及设计标准
①设计原则：
在不改变原有地形、地貌，并且不因设置截、排水沟而造成水土流失的情况下，充分利用已有的排水系统，因地制宜，经济合理地进行布置。
②降雨标准：
降雨标准包括降雨历时标准及暴雨重现期，根据思南县志气象资料，取历年小时最大暴雨强度87.1mm/h为设计暴雨强度，降雨历时标准取60分钟。
③排水沟超高标准：
设计和校核情况下均不低于0.4m。
④排水沟流速控制标准：
设计和校核情况下均不超过4.0m/s。
⑤排水沟永久边坡及构筑物安全标准：
抗滑稳定安全系数为：
设计条件下Kc≥1.2，校核条件下Kc≥1.05。
（2）截、排水工程布置
依据设计标准及设计原则，在该滑坡体上布置两条截排水沟，具体布置为：
①1号截排水沟：
位于电杆厂前缘平缘处，起始高程448.5m，横向拦截电杆厂及滑坡后缘至该截排水沟之间的地表水。
根据地形起伏程度及疏排难易程度，截排水沟水流导向北侧。
穿过师范足球场，充分利用足球场排水道，在西北角进入城区排水沟。
帮沟底采用M7.5浆砌片石砌筑，厚200mm，采用M10水砂浆抹面，厚30mm，为减弱水流的冲刷，在坡体上排水沟与师范排水沟接合处设一跌水井。
②2号排水沟：
利用府后街内侧已有的排水沟，进行清理疏通和防渗处理，横向拦截1号截排水沟以下的地表水，水流导向府后街外侧已有排水道。
两截排水沟具体设计见图1及图6，设计主要数据见表2。
截排水沟数据表表2
滑坡
名称
沟号
分段
高差
（m）
水平距
（m）
水力坡度（i）
沟长（m）
汇水面积
（Km2）
延伸方向
分段
总长
电杆厂滑坡
1号
8-7-6
2.6
70
0.037
72.5
191
3×10-3
NE向
6-5-4
0.4
65
0.004
67.5
7×10-3
NE向转NW
4-3-2-1
0.26
50
0.005
51
8.5×10-3
NW向转N
2号
2.1
152.5
0.014
153
153
5.6×10-3
N向
（3）截排水沟水力设计
地表截排水流量的确定和截排水沟断面设计计算，其计算结果见表3。
地表截排水沟水力设计计算成果表表3
名 称
分段
i
m
b
Qs
hs
Vs
Qj
hj
vj
H
1号
截排水沟
8-7-6
0.037
0.4
0.4
0.033
0.14
5.2
0.058
0.18
1.18
0.4
6-5-4
0.004
0.4
0.078
0.38
0.58
0.136
0.51
0.66
0.6
4-3-2-1
0.005
0.4
0.095
0.41
0.64
0.165
0.53
0.76
0.6
2号排水沟
0.014
0
0.5
0.063
0.14
0.90
0.109
0.20
1.09
0.4
注：
Qs、hs、Vs分别为设计流量、水深、流速，Qj、hj、Vj分别校核流量、水深、流速，i水力坡度，m边壁系数取0.4，b设计宽度，H沟深。
经计算，1号截排水沟断面尺寸为梯形，其断面设计见图6，断面采用20cm厚的M7.5浆砌石砌筑，M10的水泥砂浆抹面，厚3cm，C25钢筋砼1.2×0.5×0.2m3的有漏水孔预制盖沟。
2号排水沟原有尺寸为0.4m×0.5m的矩形沟，经计算，现有排水沟尺寸完全满足水力设计，故不作另外断面尺寸设计，只需进行现有排水沟疏通清理，如防渗条件满足不了设计要求，则应进行防渗处理。
（4）排水沟消能设计
师范足球场南侧墙根处，由于7-6段水流落差大，流速超过设计控制流速（4.0m/s），故需进行消能处理，其消能处理方法是设置一跌水井，跌水井长度比水跃长度增加0.5m，深比5－4段设计横断面加深0.4m。
经计算，跌水井长度为2.5m，深1.0m，其断面尺寸见图6。
因场地限制，不能沿上段面水流流速方向设置，改为顺中段截排水沟水流流向设置，并加盖板封闭，规格同该沟段盖板一致。
4·3削坡减载工程设计
经计算，滑坡中轴线部位推力较大，因此防治方案设计时可以考虑先削坡减载，减小滑坡推力以后再设防。
该措施可以通过思南煤厂拟建综合楼来实施，采用阶梯状削坡。
削坡以后的坡面形态见图7。
5监测工程设计
5·1监测工程措施
滑坡监测工程主要是监测施工期和运行期滑体的位移量、位移变形速度与活动特征，为滑坡安全和检验防治工程效果提供信息。
滑坡区监测系统由地表位移监测和深部位移检测两部分组成。
（1）地表位移监测：
监测控制点建在裂缝处，变形监测点建在滑坡区典型位置，利用在滑坡上于1997年1～12月布置的8个简易监测点进行监测，同时在滑坡治理施工期间设立5个点对抗滑桩进行观测，用以控制监测施工期间滑坡变形情况及治理效果，监测点布置情况见图1。
（2）地下水监测：
利用施工的桩孔，对地下水进行观测，及时反馈，分析滑坡稳定情况。
每次检查均应做好详细的检测记录，必须时应照相记录。
如发生异常现象，经复查后，应立即报告。
5·2监测工程成果
监测成果整理要求如下：
（1）监测的结果应及时进行记录；
（2）应及时整理出地下水以及其的变化结果；
（3）随时提供监测资料，按季提交观测简报，按年提交综合分析成果报告，并及时反馈设计单位。
（4）滑坡体变形监测，施工期间，连续监测，运行期间，1天监测一次，暴雨期间加密监测次数。
根据监测结果，及时反馈滑坡体变形情况和治理效果。
特殊情况应随时上报上级滑坡监测机构，以便尽快作出应急解决方案。
5·3监测工程设备
监测仪器，尽可能利用现有设备，或与其它变形测量共用，节约投资。
具体监测设备见表4。
滑坡监测主要设备表表4
监测项目
监测仪器
监测点数量
监测目的
备注
地裂缝监测
游标卡尺
1把
8
监测裂缝水平位移和垂直位移
抗滑桩监测
全站仪
1台
5
监测抗滑桩防治效果
6滑坡治理工程量
（1）抗滑桩的主要工程量见表5。
抗滑桩工程量表表5
桩的类别
桩号
桩总深
抗滑
段长
锚固
段长
人工挖土石方
人工挖石方
C20
护壁砼
C25
填芯
钢筋
Ф32钢筋
Ф16钢筋
φ12钢筋
m
m
m
m3
m3
m3
m3
Kg
Kg
Kg
第一类抗滑桩
K01
15.0
10.0
5.0
38.98
19.49
13.46
45.00
3758.24
1250.60
1068.93
K02
20.4
13.6
6.8
53.00
26.5
18.31
61.20
4470.00
1703.37
1453.74
K03
22.6
15.1
7.5
58.85
29.23
20.29
67.80
4747.64
1886.20
1610.52
K04
22.4
14.9
7.5
58.07
29.23
20.11
67.20
4722.40
1869.59
1596.27
K05
21.6
14.4
7.2
56.13
28.06
19.39
64.80
4621.44
1803.09
1539.26
K06
20.8
13.8
7.0
53.79
27.28
18.67
62.40
4520.48
1736.61
1482.25
第二类抗滑桩
K07
20.1
13.4
6.7
52.26
26.13
18.09
60.30
2129.50
1416.34
1428.79
K08
19.5
12.9
6.6
50.31
25.74
17.55
58.50
2087.85
1374.06
1386.03
K09
18.6
12.4
6.2
48.36
24.18
16.74
55.80
2025.38
1256.10
1325.47
K10
17.7
11.8
5.9
46.02
23.01
15.93
53.10
1946.26
1244.76
1257.76
K11
16.5
11.0
5.5
42.90
21.45
14.85
49.50
1862.96
1160.19
1172.25
K12
15.5
10.3
5.2
40.17
20.28
13.95
46.50
1793.55
1089.73
1100.99
K13
14.4
9.6
4.8
37.44
18.72
12.96
43.20
1717.20
1017.20
1026.17
K14
13.5
9.0
4.5
35.10
17.55
12.15
40.50
1654.73
948.79
958.46
K15
12.6
8.4
4.2
32.76
16.38
11.34
37.80
1592.26
890.36
897.90
K16
12.5
8.3
4.2
32.37
16.38
11.25
37.50
1585.32
878.32
887.20
K17
12.9
8.6
4.3
33.54
16.77
11.61
38.70
1613.09
906.51
915.71
K18
13.8
9.2
4.6
35.88
17.94
12.42
41.40
1675.56
974.92
983.42
K19
15.0
9.9
5.1
38.61
19.89
13.50
45.00
1758.85
1059.48
1068.93
第三类抗滑桩
K20
15.2
10.1
5.1
39.39
19.89
13.68
45.60
1744.97
1073.58
1083.18
K21
15.2
10.1
5.1
39.39
19.89
13.68
45.60
1744.97
1073.58
1083.18
K22
14.7
9.8
4.9
38.22
19.11
13.23
44.10
1710.26
1033.35
1043.98
K23
15.2
10.1
5.1
39.39
19.89
13.68
45.60
1744.97
1073.58
1083.18
K24
15.0
10.0
5.0
39.00
19.50
13.50
45.00
1731.09
1059.48
1068.93
K25
15.0
10.0
5.0
39.00
19.50
13.50
45.00
1731.09
1059.48
1068.93
K26
15.2
10.1
5.1
39.39
19.89
13.68
45.60
1744.97
1073.58
1083.18
K27
15.4
10.2
5.2
39.78
20.28
13.68
46.20
1758.85
1087.67
1097.43
K28
15.4
10.2
5.2
39.78
20.28
13.68
46.20
1758.85
1087.67
1097.43
K29
14.9
9.9
5.0
38.61
19.50
13.41
44.70
1724.14
1047.45
1058.23
K30
15.0
10.0
5.0
39.00
19.50
13.50
45.00
1731.09
1059.48
1068.93
K31
14.7
9.8
4.9
38.22
19.10
13.23
44.10
1710.26
1033.35
1043.98
K32
15.0
10.0
5.0
39.00
19.50
13.50
45.00
1731.09
1059.48
1068.93
合计
521.30
346.90
174.00
1352.71
680.04
468.88
1563.9
37109.54
38287.95
72849.31
2032.78
152694.20
注：
其中统计的钢筋量已包含3%的钢筋损耗量。
（2）截排水沟工程量
截排水沟工程量主要是对1号截排水沟工程进行核算，在使用钢筋砼盖板（按1.2×0.5×0.2m3），共须458块，体积为54.96m3，抹面厚度不小于2cm，其它工程量见表6。
地表水截排水沟工程量表表6
截排水
沟 段
沟长（m）
断面内侧周长（m）
断面面积
（m2）
挖方（m3）
M10混凝土砂浆抹面
（m2）
M5浆砌石
（m3）
8-7-6
72.5
1.26
0.55
39.9
90
21.75
6-5-4
65
1.69
0.79
51.4
104
24.05
4-3-2-1
51
1.69
0.79
40.3
80
18.87
跌水井
2.5
2.49
1.27
3.2
6.2
1.31
合计
191
134.8
280.2
66
校核
229
161.8
336.2
79.2
（3）削坡减载工程量
根据需要，削坡宽度50.0m，纵长35.0m，厚度约3.0～6.0m。
削坡减载工程量具体见表7。
削坡减载工程量表表7
分项工程
项目
单位
工程量
削坡减载工程
土石方挖方
m3
7150
土石方外运
m3
7150
7施工说明
7·1施工前期
（1）滑坡治理工程对雨水比较敏感，因此要作好截排水和防水工作。
（2）工程开工前应充分准备好施工材料和设备，做好防范季节暴雨措施。
（3）工程施工组织设计中应充分考虑在场地狭窄，地形不利条件下，保证质量、安全、进度和投资的措施。
7·2抗滑桩施工
施工企业在抗滑桩施工前，应作好施工组织设计，内容应包括：
桩孔土层和基岩的开挖方法，桩孔开挖支护措施，施工质量保证措施，进度保证措施，投资控制措施，员工安全保证措施，施工中出现质量事故、安全事故时的应急措施。
施工组织设计与相应的措施经监理验收合格后，方可施工。
（1）桩孔定位，桩孔定位误差应小于100mm。
桩孔深度根据设计情况调整，桩孔开挖进入完整基岩深度应大于或等于桩深的三分之一；
（2）桩孔施工时，应跳1挖1。
施工过程中施工人员必须戴安全帽，系安全带；
（3）桩孔分段开挖，碎石土层及松散土层应以人工开挖为主，进入基岩后，尽量避免爆破施工对滑坡产生的影响；
（4）分段开挖，护壁前，施工过程中施工人员应配合地质人员及时对孔内岩土进行编录、抗滑采样等。
以便验证设计的准确性或及时对设计桩长和配筋等进行适当调整。
同时应做好检验记录和验收记录，确保施工质量；
（5）桩孔表面做锁口处理，桩孔开挖在滑面以上每挖1米应立即护壁，矩形桩采用C20钢筋混凝土护壁，厚120mm。
如果土质情况特殊，应采用能保证安全的、有效的支护措施。
（6）桩孔开挖应做好施工区的地表截、排水及防渗工作。
若遇孔内集水时，应备有抽水设备，及时排出桩孔以外，抽水过程中严
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