1、前言
任务由来
恩施市太阳河乡大转拐滑坡工程位于恩施市太阳河乡青树子村。2011年7月6日至7日该地区强降雨，于7日清晨6时左右和上午10时55分，太阳河乡境内省道白奉公路26km+600m～26km+900m处山体二次发生滑坡。该滑坡导致白奉公路被冲毁，太阳河加油站和煤球厂被掩埋，2栋民房被冲毁。受恩施市公路管理段的委托，我公司承担了本项目的勘察设计任务。 项目地理位置、行政区别、坐标
恩施市地处鄂西山区中部，地理位置在北纬29°50′至30°39′，东经109°4′至109°58′，市域东西距公里，南北长公里。恩施市为恩施土家族苗族自治州州府所在地，北邻重庆奉节，南连宣恩，西与利川、咸丰接壤，东与建始、鹤峰毗邻。
主要目的与任务
本次设计的主要目的是保证滑坡体在强降雨及度地震作用下，保持稳定。使省道白奉公路安全通畅，保证太阳河乡人民生命财产安全和出行的方便。
本滑坡治理设计的主要任务是在滑坡地质资料分析的基础上，进一步确立滑坡可能失稳模式及危害性。结合具体的工程地质和水文地质，对滑坡防治工程的可能性进行分析，并对选定的防治工程方案进行设计。 设计依据
本治理工程设计主要参考以下文件、规程、规范和技术标准：
《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)；
《公路路基施工技术规范》（JTJ033-95）；
《公路工程抗震设计规范》（JTJ004-89）；
《砌体结构设计规范》(GB 50003-2001)；
《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)；
《滑坡防治工程设计与施工技术规范》(DZ0219—2006)
《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002)；
《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002)；
《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）；
《恩施市太阳河乡大转拐处滑坡工程地质勘察报告》，广东顺协工程勘察有限公司；
国家建筑标准设计图集《挡土墙图集》（04J008）
本设计的测量：高程采用1956年黄海高程系；坐标采用1954年北京坐标系。
工程特征表
表 太阳河滑坡工程特征表
项目名称 | 太阳河乡大转拐滑坡治理工程 |
建设地点 | 恩施市太阳河乡青树子村 |
所在河流 | 盆架河 |
工程地质 | 分火头地形地貌 | 潜在滑坡区微地貌单元属于陡坡地形，坡面地形呈上缓下陡，坡向350°，坡角约18°～26°左右，岩层倾向与坡面坡向一致，边坡结构类型为岩质顺向坡。 |
地层岩性 | 山体斜坡上部第四系崩坡积碎石土层，下部基岩为层状灰岩节理裂隙较发育，透水性好，降水易渗入岩石层间。 |
地质构造 | 滑坡区位于太阳河乡——新华夏系梭步垭复背斜的北西翼，滑坡区为一单斜构造。 |
滑坡体结构特征 | 本滑坡由三组岩基裂隙与岩层组合形成不稳定体，这是发生滑坡的主要地质原因。 |
| | |
2、治理工程设计
等级划分、荷载及工况的确定
工程等级划分
地质灾害体防治工程等级的划分依据《建筑边坡工程技术规范》((GB50330-2002)和《滑坡防治工程勘查规范》DZ/T0218-2006，滑坡危害程度分级按危害对象、危害人数及可能经济损失三方面综合考虑将危害程度划分为Ⅱ级。
荷载
（1）滑坡体自重
（2）地震荷载
工况
工况1：自重+地震荷载＋20年一遇暴雨地下水位。
标准与安全系数
标准
滑坡防治工程等级为Ⅱ级。
工程设计基准期：50年。
降雨重现期：重现期取20年(5%的降雨概率)。
滑坡防治工程设计安全系数
设计：自重k=。
校核：自重+地震+地下水k=。
方案比选
本项目的治理设计原则为安全、合理、造价低和施工工期短。由于白奉公路是太阳河乡村民的出行道路，因此，治理工作一定要在春节前完工，保证春节期间村民的出行安全畅通。
在本设计中，首先对治理方案的技术合理性、施工的可行性和经济三个方面综合考虑。同时，着重考虑施工工期的因素，从而选择最佳的治理方案。
根据钻探揭露，滑坡地层分为两层，上层为土类，下层为瘤状灰岩。
油烟机油杯
依据地质报告，滑坡的滑动面为瘤状灰岩的岩层层面，已出露。倾角16°～18 °，滑坡物厚度为～，局部已经滑动。
滑坡范围内的排水系统不通畅。大部分排水沟均为自然流冲刷或村民在梯田边修建而成。坡体在遇暴雨时，水就会沿着岩体节理裂隙及卸荷裂隙发生侵蚀性渗流。经勘察和现场的地调，滑坡体孔隙水主要是大气降水补给（区域内部分裂隙和岩面的渗流为孔隙水的自然渗流）。据现场调查，这次滑坡的山体在2003年就发生过变形，当时导致一户村民搬迁。由于变形导致岩体产生裂隙，地下水的长期侵蚀和周围建设活动（爆破和开挖）的循环作用，致使这部分山体岩层面的抗剪强度降低；而在公路建设和加油站油库的建设中，岩体下端及形成了大的临空面；在今年大暴雨冲击下，发生了滑坡。
根据调查分析，本次滑坡产生的原因是由于人类工程活动，使岩体产生变形裂隙，在地下
运动头水的长期侵蚀和人类活动的持续扰动下，导致岩层面抗剪强度降低，最后在突降暴雨的袭击下，山体滑坡。
现在于已滑动边坡后侧形成一个更大的潜在滑坡危险区，一旦失稳下滑，将会摧毁白奉公路，导致盆架河堵塞，形成堰塞湖，危及太阳河乡镇及人民的生命财产安全。
基于上述分析，必须对滑坡体进行加固，提高滑坡的稳定性。本次设计目的就是增加滑动面的抗剪强度，使最不利滑动面的安全系数满足规范规定的标准。密度天平
综合考虑现场地形、地质及环境条件，本次主体设计主要考虑二种治理方案，即钢轨桩或格构梁锚索。其它辅助方案为截、排水。硼硅酸盐玻璃
根据初步的设计思路，对钢轨桩和格构梁锚索两种方案比较如下：
（1）安全：格构梁锚索方案由格构把锚索连成一个整体，整体性能好；钢轨桩易于施工，对施工过程中发现问题，易于采取补救措施，二种方案各有优势。
（2）经济：格构梁锚索方案工程量：锚索约11000m进尺、格构梁约700m3、征地面积约
6000m2；本方案总造价约为800万；钢轨桩方案工程量：约20000m进尺，本方案总造价约为750万。
（3）施工工艺：锚索施工工艺复杂，且对机械和材料的要求较高，对场地的“三通一平要求” 较严格；钢轨桩施工工艺相对简单，采用小型机械，对场地的“三通一平要求” 简单。
（4）工期：采用钢轨桩可以大量使用小型机械，利于缩短工期。
（5）环境：采用格构梁锚索方案需要征地6000平方米，采用钢轨桩方案不需要征地。
综合以上分析，钢轨桩方案优于格构梁锚索方案，滑坡体主体防治方案推荐钢轨桩。
岩土工程设计参数选取
根据勘察报告并结合地区工程实践经验,建议支护设计相关地层的岩土设计参数取值如下:
支护设计参数
地层名称 | 天然重度γ(kN/m3) | 饱和抗压强度（MPa） | 承载力特征值（kPa）fa(fak) | 基底摩擦系数μ | 抗剪强度 |
凝聚力 C（kPa） | 内摩擦角 φ（°） |
①粉质粘土 | | | | | | |
②碎 石 土 | | | （140） | | 20 | |
③-1中风化 瘤状灰岩 | | | 3000 | | 600 | |
③-2弱风化 瘤状灰岩 | | | 3000 | | 800 | |
滑 动 面 | | | | | | 16 |
| | | | | | |
设计计算
计算依据
只考虑自重，设计安全系数K为，
K=(R’+R)/T;
式中：R’为需要增加的抗滑力；
R:岩体自身抗滑力；
R=Wcosαtanφ+CL；
T：下滑力；
T=Wsinα；
W—滑体的重量(kN/m)；
C—滑动面的内聚力(kPa)；
Ф—滑动面的内摩擦角(°)；
L—滑面长度(m)；
a—滑面倾角(°)；
计算主滑断面R’=2440KN；
计算辅助断面R’=779KN。
抗滑方案及参数
设计采用130mm的钢轨抗滑桩，桩距2m×2m，梅花形布置，桩身材料为为30u的轻轨锰钢。截面尺寸见下表：
单桩抗剪强度： Q=fvA
备注：A-腹板面积
fv-抗剪强度设计值，
单桩抗剪强度：Q=fvA =120××=。
计算需要桩的排数n为：
主滑断面n=R’/Q=；需要31排；
辅助断面n=R’/Q=；需要10排。
校核工况计算
考虑地震力：重力加速度A==5N/kg
K=﹛﹙Wcosα-Asinα﹚tanφ+CL+R’﹜/W(sinα+Acosα)；
计算主滑断面k=；
辅助断面k=；
均满足规范要求。
设计计算模型及结果汇总表
1）计算模型如下图
计算模型图
微波合成萃取仪2）设计计算结果汇总如下表
剖面编号 | 下滑力T（KN/m） | 抗滑力R（KN/m） | 滑面倾角（度） | 受荷段长（m） | 设计前安全系数 | 设计后安全系数 | 校核安全系数 | 钢轨桩数目 |
1-1剖面 | 12181 | 12787 | 18 | 194 | | | | 31 |
2-2剖面 | 3893 | 4087 | 18 | 62 | | | | 10 |
| | | | | | | | |
计算结果汇总表
计算结果表明，设计满足安全要求。
挡土墙设计计算
挡土墙设计参数均依据图集选取，计算从略。
治理工程设计说明
主滑体抗滑桩设计
（1）平面布置方案为从已经滑坡体的后缘中心至两边水沟段（滑坡边界），按照2米的间距按照梅花形布置钢轨桩，主滑坡体部位共布置了61排，每排31根；滑坡两侧，布置了27排，每排10根；局部地段布置一排，为构造措施。平面布置形式采用130mm的钢轨抗滑桩，桩距2m×2m，梅花形布置。
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议