广西水利水电GUANGXI WATER RESOURCES&HYDROPOWER ENGINEERING 2013(1) ・测量与地质・ 古树包滑坡治理方案设计 黄(1.桂林理工大学环境与工程学院,广西丹 ,郭久洋 桂林541006;2.三峡大学科技学院,湖北宜昌443000) 【摘要】为了对古树包滑坡体的稳定性进行评价及治理方案设计,利用极限平衡法计算边坡稳定安全系数,通过Au. to—CAD计算剖面,并在Geo—slop软件上建立模型,在刚体极限平衡计算模块Slope/W中得出分析结果,确定各剖面在 不同工况下的稳定性。经过治理方案的比较,选择设计抗滑桩作为主要的治理措施,运用理正岩土计算软件做具体 的计算和优化,得出最终的治理方案。 【关键词】滑坡;稳定分析;抗滑桩;治理 [中图分类号】P642.22 [文献标识码】B 【文章编号】 1003—1510(2013)O1—0009—05 析。SLOPE/W软件采用极限平衡理论去计算土质 1 古树包滑坡地质环境特征 古树包滑坡体位于清江水布垭工程区域坝区 外台子上,滑坡体下游侧位于清江左岸岸坡上,距 水布垭大坝1.6 km。滑动前有移民迁人该地,并伴 随有相应的土方挖、填、建房等人工活动。2000年4 月坡体开始发生拉裂变形,随着雨季的来临,变形 和石质边坡的安全性。极限平衡法n堤:一种工程上 使用最早、最广的定量分析方法。此法必须事先知 道滑移面的位置与形状,它是在已知滑移面上对边 坡进行静力平衡计算口 ,从而求出边坡稳定安全系 数。其优点是在不能给出应力作用下结构变形图 形的情况下仍能对结构的稳定性给出较精确的结 逐渐加剧,局部解体严重。2000年9月29日古树包 人工滑坡启动,1 公路被切断,3 公路大部分被滑舌 所覆盖,水布垭工程施工区对外交通被切断。古树 包滑坡体原为清江水布垭工程庙王沟土料场的一 部分,因人工活动而产生滑动,为一松散堆积体内 部产生的中型、深层滑坡。从力学特征来分,为人 类工程活动产生的牵引式滑坡。 论。SLOPE/W软件对于综合问题公式化的特征使 得它很容易计算简单的或复杂的边坡稳定问题。 2.2计算工况和参数的选择 滑坡体计算条件的选择是力学计算分析的基 础,应能反映滑坡体实际的工作条件,反映其所受 荷载及其变化的实际过程进而确保计算成果的正 确性与可靠性。 古树包滑坡主要选取了16一l6、l8一l8共两个典 2古树包滑坡稳定分析 滑坡体的稳定性受很多内部和外界因素的综 合影响,最终可归结为滑动力与阻滑力的动态平衡 结果。要对古树包滑坡进行治理,首先要对稳定性 做分析。 2.1软件与方法介绍 对古树包滑坡进行稳定分析和对抗滑桩的设 型剖面滑体进行计算分析(见图1、2)。 Q 距离/Ⅲ 计都会应用SLOPE/W软件。专业的边坡稳定性分 析软件SLOPE/W是GEO—SLOPE公司出品的。 SLOPE/W用于边坡稳定性分析和计算土质、岩石边 坡的安全因子。SLOPE/W也可用于随机稳定性分 【收稿日期】2012—11-20 【作者简介】黄【修回日期】2012-12-14 图1古树包滑坡16—16工程地质纵剖面 由于滑坡体变形多发生在雨季,其变形强度受 大气降雨影响较大,且滑坡区未来100年内发生强 丹(1987一),女,I ̄JII乐山人,桂林理工大学环境与工程学院在读硕士研究生,研究方向:水文地质与工程地质。 9 黄丹,郭久洋:古树包滑坡治理方案设计 表5内力计算要素(方案二) 3.4实施效果 滑坡体于2001年启动过后稳定性不断恶化。 后来对坡体修建了抗滑桩并加以地表和地面的排 水。为了监测实施后滑坡的位移情况和稳定性状 况,在滑坡的前缘中部后缘共设计了6个深度位移 其中抗滑桩内力计算时,滑坡推力、库仑土压 力分项f安全)系数均取1,计算时分两种情况考虑, 分别为库仑土压力(一般隋况)和滑坡推力作用情况。 分析表4、5可知,方案二的抗剪截面偏小。从 监测孔。检测至今滑坡基本处于稳定的情况。 4结语 本文通过对古树包滑坡地理形态的了解,掌握 经济选材的角度出发,在最大弯矩和最大剪力相对 偏小的前提下,选择了方案一。 3.3配筋计算 抗滑桩是大截面的地下钢筋混凝土构件,受力 情况和工作条件、建筑材料和施工方法均有其特 点,配筋可参照文献《混凝土结构设计规范 fGB50010—2002)}L 、《抗滑设计与计算》 】进行。 3.3.1基本参数 C30混凝土:轴心抗压强度设计值fc=1.43x l0’Pa,抗拉强度设计值 =1.43 ̄10 Pa。 HRB335钢筋:抗拉强度设计值 :3x 10 Pa; 箍筋采用HPB235钢筋,间距0.2 m。受拉区钢筋三 根一束,分两排布置,混凝土保护层厚度0.05 I11。 3.3.2正截面受弯承载力计算公式 1. bar=fyA (1) M≤ A ( o一告)厶 (2) 公式(1),(2)的适用条件为: ≤ 或P≤』D , A ≥lD i bho 3.3.3 斜截面受剪承载力计算公式 f A ≤ =0.7f,bh0+1.25 o (3) J 3.3.4 配筋 从桩顶往下配筋,其中,受拉纵筋 :距桩顶距 离为0—7 m,配置8 36,实配钢筋面积8.139x 10。 m ;7—12 m以及19—20 nl段均配置20 ̄40,实配钢筋 面积2.512x10 1TI ;12—19 m段配置34 40,实配钢 筋面积4.2704x10 na ;箍筋:距桩顶距离为0—18 m, 配置4个 l4@300双肢箍,实配箍筋面积1.23× 10~m ;18—20 m段配置4个 14@190双肢箍,实 配箍筋面积1.23 ̄10 m 。 12 了对其中l6一l6以及18—18两个剖面进行稳定性分 析的基本资料,用刚体极限平衡法定量的计算了滑 坡的稳定系数及滑坡剩余下滑力,最终在治理措施 研究中,经过科学的方案比较,制定了该滑坡的治 理工程措施。针对古树包滑坡的实际情况,采用了 典型的两种工况对稳定性进行计算,即现状工况和 自重+20年一遇的暴雨工况。通过Geo—slope软件 计算可知在两个工况下,l6—16、18—18两剖面均不 稳定,需要治理。通过理正岩土软件计算两剖面在 两个工况下的剩余下滑推力。选择剖面合理的抗 滑桩布置处。古树包滑坡l6—16、l8—18剖面分别取 3.483 2x10 N/m、1.597 6×10’N m作为支挡结 构布置处的滑坡推力。抗滑桩设计中,一共有51个 点号,按非均匀配置钢筋,建议在坡面布置泄水孔, 坡顶设置截水沟、排水沟,在人工开挖坡面及各马 道上设置排水沟。 参考文献 【1】孙广忠岩体结构力学【M].北京:科学出版社,1988. 【2]陈祖煜.土坡稳定分析通用条分法及其改进【JJ.岩土工程 学报,1983,5(4):11-27. 【3】DL/T5353—2006,水电水利工程边坡设计规范[S】. 【4】王思敬,张菊明.边坡岩体滑动稳定性的动力学分析『J1_ 地质科学,1982,(2):42—50. 【5】陈磊.抗滑桩在滑坡治理工程中的应用【J1_黑龙江科技 信息,2002,(3):35—39. [6】GB50010—2002,混凝土结构设计规范【s】. [7】铁道部第二勘测设计院.抗滑设计与计算【M].北京:中国 铁道出版社,1983. 【8】周德培,肖世国,夏雄.边坡工程中抗滑桩合理桩问距 的探讨[J]_岩土工程学报,2004,(1):136—139. (责任编辑:周群) 广西水利水电GUANGXI WATER RESOURCES&HYDROPOWER ENGINEERING 2013(1) Design of Gushubao landslide treatment scheme HUANG Dan ,GUO Jiu—yang (1.College of Environmental Science and Engineering,Guilin University of Technology,Guilin 54 06,China;2. College of science and Technology of China Three Gorges University,Yichang 443000,Chiml、 Abstract:In order to assess the stability of Gushubao landslide and design the treatment scheme,the slop・ ̄tability safety factor was calculated by limit equilibrium method;Slope/W,the rigid limit equilibrium caleulati ̄lg module gave out the analysis results with the calculating profiles extracted by Auto——CAD and model set up by Geo-slop software,SO the stability of all profiles under different operating conditions was confirmed.Anti-slide pile scheme was selected ftaer comparison.The ifnal treatment scheme was determined based on detailed calculation and optimi— zation with the Lizheng geoteehnical calculation software Key words:Landslide;stability analysis;anti-slide pile;treatment (上接第8页) (4)坝基断层,建议槽挖后进行固结灌浆处理; (5)对坝基岩体工程地质类别为Ⅲ一Ⅳ类的部 参考文献 【1】陈海明.阳江抽水蓄能电站上水库坝基岩体稳定专题报 告【R】.广州:广东省水利电力勘测设计研究院,2006. 位建议做固结灌浆,以提高坝基岩体的抗压和抗变 形能力; (6)由于该工程的重要性及地质条件的特殊 性,坝高且I临空面大,为了保证大坝和水库的正常 运行,做好坝基的加固处理措施是十分必要的。 【2】颜晓梅,戴跃华.阳江抽水蓄能电站上水库大坝有限元 分析计算专题报告[R】.广州:广东省水利电力勘测设计研究 院,2006. (责任编辑:周群) Analysis antl‘ l ‘ ' aDDra|sal● l ^ 0I uDper reservolr main clam lOunclati0n rock ● ● ' ^ l ・■ l stability for Yangjiang Pumped Storage Power Station CHEN Hai-ming, WANG Guo-hua (Guangdong Hydropower Planning&Design Institute,Guangzou 5 10635,China) Abstract:In order to appraise the upper reservoir main dam foundation rock stability for Yangjiang Pumped Stor- age Power Station,geological investigation was conducted by means of mapping,boring,adit,shaft,pit and geophysi— cal survey;then calculation and analysis were made by rigid limit equilibrium method and inifte element method. The results demonstrate that the dam foundation stability against deep slide fulifll the requirements for dam con- struction.It is suggested consolidation grouting be adopted at the foundation faults after trough digging and at the po— sitions with rockmass of III-IV geological category,SO as to improve the compression and deformation resistance ca— pacity of dam foundation rock. Key words:Dam foundation;geology;rigid limit equilibrium method;finite element method;stability;appraisal