郭 翔,綦 瑩
(遼寧省第一水文地質(zhì)工程地質(zhì)大隊(duì),遼寧錦州 121000)
黨家壩廉租房滑坡位于旬陽(yáng)縣新城黨家壩,振旬路南側(cè)的坡體上。該滑坡是由黨家壩廉租房工程施工開(kāi)挖形成人工邊坡后,誘發(fā)老滑坡重新活動(dòng),形成寬約80m、長(zhǎng)約105m、厚6~10m的小型滑坡。滑體上有3~4條貫通的弧形裂縫,裂縫寬度2~5cm,局部大于10cm,直接威脅坡體上叁路10kV高壓線、兩條通訊光纜及一條電視光纜的安全,也嚴(yán)重影響坡體下部黨家壩廉租房建設(shè)工程的施工和安全。
旬陽(yáng)縣位于秦巴山地,漢江河谷自西向東橫貫中部,將縣境內(nèi)天然分割為南北兩大自然區(qū)。地勢(shì)南北高、中部低,南北向地形剖面呈“V”形,海拔185.0~2358.4m。地貌特征以中山為主,兼有低山、丘陵谷地,境內(nèi)重巒疊嶂、溝壑密布。
滑坡區(qū)位于旬陽(yáng)縣新城黨家壩,振旬路南側(cè),受人工開(kāi)挖影響,坡體前緣為人工邊坡,坡度45°~60°。坡體前部地形相對(duì)較陡,坡度15°~20°;后部地形相對(duì)要緩一點(diǎn),坡度14°~18°。坡體前緣邊坡開(kāi)挖引起坡體滑動(dòng)后,在坡腳用填土反壓,形成臺(tái)階。
滑坡體前緣地貌單元屬于旬河右岸一級(jí)階地后緣,上覆全新統(tǒng)殘坡積物,地形呈緩坡型,向河流方向傾斜;滑坡體中部和后部物質(zhì)則位于旬河右岸二級(jí)階地之上。
黨家壩廉租房滑坡是發(fā)育在老滑坡體上,由工程施工開(kāi)挖形成人工邊坡后,誘發(fā)老滑坡局部活動(dòng)形成的小型滑坡。新滑體高程275~316m,高差約41m;滑坡長(zhǎng)約105m、前緣寬約80m,平面面積約7000m2。
旬陽(yáng)縣出露地層由老至新分別為:寒武-奧陶系(Э-O)、志留系(S)、泥盆系(D)、石炭系(C)、第四系(Q),其中第四系零星分布于旬河、呂河、蜀河等河流下游。
據(jù)工程地質(zhì)測(cè)繪,現(xiàn)場(chǎng)鉆探和探井揭露,場(chǎng)區(qū)的地層巖性主要有第四系全新統(tǒng)人工堆積粉質(zhì)粘土、滑坡堆積粉質(zhì)粘土、坡殘積粉質(zhì)粘土、沖洪積粉土 和沖積卵石,中更新統(tǒng)沖洪積粉土和沖積卵石以及志留系強(qiáng)風(fēng)化千枚巖(S)。具體地層見(jiàn)圖1。于坡腳的填土,分布于場(chǎng)區(qū)北部的開(kāi)挖區(qū)和坡腳,層底埋深1.2~5.0 m,層厚1.2~5.0m。
圖1 工程地質(zhì)剖面圖Fig.1 Engineering geological profile
⑧強(qiáng)風(fēng)化千枚巖(S):灰色,濕,強(qiáng)度較低,巖體破碎,含少量黃鐵礦。只在ZK2和ZK15鉆孔中揭露,揭露層底深度分別為26.7m和15.6m,揭露厚度分別為1.2m和4.1m。
旬陽(yáng)縣位于秦嶺緯向構(gòu)造帶南秦嶺印支褶皺帶白水江-白河褶皺束北緣、山柞旬沉積盆地東南緣,境內(nèi)主要出露古生界淺變質(zhì)碎屑巖和碳酸鹽巖沉積構(gòu)造。大羊山復(fù)向斜、旬陽(yáng)復(fù)背斜、南羊山斷層、大嶺-蜀河斷層構(gòu)成了境區(qū)的主干構(gòu)造骨架。構(gòu)造線呈近東西向展布,巖石具變形強(qiáng)而變質(zhì)弱的特點(diǎn)。境內(nèi)無(wú)巖漿活動(dòng)。
根據(jù)地下水的賦存條件和含水介質(zhì)特征,將邊坡區(qū)及附近的地下水劃分為2種基本類(lèi)型:松散巖類(lèi)孔隙水和基巖裂隙水。
1.4.1 松散巖類(lèi)孔隙水
主要分布于旬河漫灘及山坡覆蓋的殘破積土層,以潛水為主,含水層主要為第四系砂、卵石層。殘坡積層一般土層較薄、土質(zhì)疏松,存水條件較差,主要為下伏基巖頂板附近的孔隙水和上層滯水,但降雨極易入滲,使土體迅速飽和,土體抗剪強(qiáng)度下降,當(dāng)下伏基巖相對(duì)隔水時(shí),沿基巖形成下降泉,并在土體與基巖接觸面處形成滑動(dòng)面。地下水的補(bǔ)給以降水為主,以滲水點(diǎn)向溝谷排泄,一般水量很小。
1.4.2 基巖裂隙水
分布在大部分地區(qū),含水層主要為風(fēng)化殼及構(gòu)造裂隙帶,徑流較慢,以下降泉或滲水點(diǎn)的形式向溝谷排泄。以接受大氣降水補(bǔ)給為主,側(cè)向徑流補(bǔ)給次之,遇到長(zhǎng)時(shí)間降水時(shí),水量劇增,排泄點(diǎn)增多,直接影響斜坡的穩(wěn)定。
勘察區(qū)的主要巖層是志留系的千枚巖,此類(lèi)巖層經(jīng)多次構(gòu)造運(yùn)動(dòng),構(gòu)造、裂隙較為發(fā)育,且多為碎屑或巖脈充填,故富水性較弱,屬層狀基巖裂隙含水巖類(lèi),對(duì)邊坡穩(wěn)定性影響較小。
根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50011-2001)和《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》(GB18306-2001),旬陽(yáng)縣抗震設(shè)防烈度為Ⅵ度,設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.05g,地震動(dòng)反應(yīng)頻譜特征周期為0.35s,設(shè)計(jì)地震分組為第一組[1-2]。
滑坡平面形態(tài)呈倒舌形,滑體后緣邊界呈舌尖形狀?;w剖面形態(tài)總體呈外凸型(圖2),前緣為人工邊坡,坡度45°~60°;滑體中部地形相對(duì)較陡,坡度17°~20°;后部地形相對(duì)要緩一點(diǎn),坡度 13°~16°。坡體前緣坡腳用填土反壓,形成臺(tái)階。部大于10cm,形成寬約80m、長(zhǎng)約105m、厚6~10m的滑坡,總體滑向321°,體積約6×104m3,滑體物質(zhì)為粉質(zhì)粘土,因而,該滑坡屬于小型堆積層滑坡。
圖2 工程地質(zhì)平面布置圖Fig.2 Engineering geological plane layout
滑坡直接威脅坡體上叁路10kV高壓線、兩條通訊光纜及一條電視光纜的安全,也嚴(yán)重影響坡體下部黨家壩廉租房建設(shè)工程的施工和安全。
滑體物質(zhì)主要由粉質(zhì)粘土(③、③-2)和粘土(③-1)組成,其中滑體上部和后部均為粉質(zhì)粘土(③),滑體前部的下部為粘土(③-1)和粉質(zhì)粘土(③ -2)。
滑坡的滑面(帶)埋深4.0~10.5 m,前部埋深大,后部埋深相對(duì)要淺一些?;嬷饕艿谝粚訙?③-1粘土層之上)和第二層滯水段(③-3粘土層之上)控制,其中,滑坡前部的滑面受第二層滯水段控制,滑坡后部的滑面受第一層滯水段控制。滑帶土呈可塑狀,局部硬塑。根據(jù)探井揭露,滑帶土呈硬塑時(shí),微裂隙發(fā)育,有向坡下方向滑動(dòng)痕跡,并在TJ6、TJ8和TJ19中可見(jiàn)到淺層滯水從裂隙中滲出;滑帶土呈可塑狀時(shí),由于滑體活動(dòng)變形較慢,滑面不明顯[3]。
滑體和滑帶土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)統(tǒng)計(jì)列于表1。
表1 滑體和滑帶土抗剪強(qiáng)度指標(biāo)統(tǒng)計(jì)表Table 1 Landslide and landslide shear strength index statistics
該滑坡發(fā)育在老滑坡堆積體上,每逢較大降雨時(shí),老滑體上都要發(fā)生淺表層滑坡或滑溜現(xiàn)象。黨家壩廉租房滑坡則是由于工程施工開(kāi)挖并在坡體下部形成人工邊坡后誘發(fā)產(chǎn)生的。根據(jù)工程地質(zhì)測(cè)繪和勘探結(jié)果,新滑坡的變形活動(dòng)具有牽引式活動(dòng)特點(diǎn),并呈現(xiàn)三級(jí)牽引活動(dòng)。首先,在坡體下部開(kāi)挖邊坡,坡體抗滑段的抗滑力減小,開(kāi)挖形成的人工邊坡在側(cè)向卸荷后,應(yīng)力重新調(diào)整,坡腳應(yīng)力集中;當(dāng)其應(yīng)力超過(guò)土體強(qiáng)度時(shí),人工邊坡發(fā)生破壞,因而形成第一級(jí)變形破壞區(qū),其變形破壞范圍僅局限于坡體前緣的人工邊坡附近。然后,坡體前緣發(fā)生破壞后,應(yīng)力松弛,老滑體的抗滑力進(jìn)一步減小,第一級(jí)破壞區(qū)上部坡體的下滑力超過(guò)抗滑力并發(fā)生活動(dòng)變形和地表開(kāi)裂,形成新滑體中部的裂縫和第二級(jí)變形破壞區(qū)。隨著第二級(jí)變形破壞區(qū)的形成,坡體活動(dòng)變形繼續(xù)向坡體上部方向擴(kuò)展,形成新滑體的后緣裂縫和第三級(jí)變形破壞區(qū)。當(dāng)坡體活動(dòng)變形發(fā)展至第三級(jí)時(shí),由于在坡腳進(jìn)行反壓等臨時(shí)治理措施,坡體處于極限狀態(tài),因而沒(méi)有繼續(xù)向上擴(kuò)展。
在坡體的活動(dòng)變形與破壞過(guò)程中,坡體的地層結(jié)構(gòu)與地下水控制了滑體結(jié)構(gòu)。坡體中存在多層粘土層,粘土層具有相對(duì)隔水作用,因而形成多層滯水。滯水帶內(nèi)的土層呈可塑狀,強(qiáng)度較低,是滑坡活動(dòng)的控制結(jié)構(gòu)面(帶)。滑坡的滑面主要受第一層滯水(③-1粘土層之上)和第二層滯水段(③-3粘土層之上)控制,其中,滑坡前部的滑面受第二層滯水段控制,滑坡后部的滑面受第一層滯水段控制。
3.2.1 定性分析評(píng)價(jià)
鑒于在坡腳采取反壓等臨時(shí)治理措施后,滑體活動(dòng)變形減小,并沒(méi)有向上繼續(xù)發(fā)展,坡體處于極限狀態(tài)。由于坡腳的反壓措施沒(méi)有考慮排水因素,致使坡腳附近地下水匯集,土體強(qiáng)度降低,對(duì)滑體的整體穩(wěn)定造成了不利影響。在坡腳反壓,滑體活動(dòng)變形穩(wěn)定一段時(shí)間之后,滑體活動(dòng)重新加劇,裂縫變寬。因此,需對(duì)滑坡進(jìn)行永久性加固治理,特別要考慮地下淺層滯水的排水措施。當(dāng)處理措施不當(dāng),或后期的工程施工繼續(xù)向深部或坡內(nèi)開(kāi)挖時(shí),滑體可能將繼續(xù)發(fā)生活動(dòng),并可能向坡體上部繼續(xù)擴(kuò)展,形成第四級(jí)變形破壞區(qū)或更多級(jí)破壞區(qū),嚴(yán)重時(shí)還可能造成滑坡的整體滑移破壞,造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。
3.2.2 定量分析評(píng)價(jià)
影響滑坡穩(wěn)定性的因素有坡形、巖土特性、地下水、地表水及人類(lèi)活動(dòng)等,根據(jù)滑坡體、滑帶土的巖土力學(xué)參數(shù),利用 Geo-slope商業(yè)軟件,采用Morgenstern-Price法[4]對(duì)黨家壩廉租房滑坡3條縱剖面1-1'~3-3'縱剖面的滑面和潛在滑面進(jìn)行了3種工況的穩(wěn)定性系數(shù)計(jì)算。計(jì)算所用參數(shù),通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)參數(shù)和反算參數(shù)綜合確定,具體參數(shù)見(jiàn)表2。計(jì)算采用天然狀態(tài)和考慮降雨條件淺層飽水2種工況。對(duì)各剖面的計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表3。
表2 各土層及滑面穩(wěn)定性計(jì)算參數(shù)表Table 2 The soil and surface stability calculation parameters
表3 穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果表Table 3 The stability calculation result
從表3可知,目前該滑坡處于臨界狀態(tài),飽水后處于不穩(wěn)定狀態(tài)。因此,需要對(duì)滑坡進(jìn)行治理。
本次涉及范圍內(nèi)的邊坡前緣切坡高度約12m,影響高度50m,長(zhǎng)度約100m,而且坡面多處出現(xiàn)張拉裂縫,側(cè)部裂縫已有貫通趨勢(shì)??拷熬壍娜娋€桿已經(jīng)發(fā)生明顯變位,電線已經(jīng)拉直蹦緊;高壓鐵塔底座部位出現(xiàn)斜向貫通穿越裂縫,若邊坡失穩(wěn)后果極為嚴(yán)重,故按《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》(GB50330-2002),邊坡防治工程等級(jí)為I級(jí)。
根據(jù)工程地質(zhì)剖面 1-1'、2-2'、3-3',對(duì)滑坡進(jìn)行了現(xiàn)狀坡形不采取工程措施和考慮支檔措施后的穩(wěn)定性計(jì)算。計(jì)算剖面具體位置見(jiàn)圖2。剩余下滑力和抗滑樁設(shè)計(jì)均在綜合滑動(dòng)面上進(jìn)行計(jì)算和設(shè)計(jì)。
設(shè)計(jì)使用年限按安全營(yíng)運(yùn)年限不低于50年標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。I級(jí)邊坡設(shè)計(jì)最小安全系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)按表4。根據(jù)其它部門(mén)提供的資料,并考慮了巖土材料的弱化因素,計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表5。
表4 工程區(qū)邊(滑)坡安全系數(shù)控制標(biāo)準(zhǔn)Table 4 The project area edge(sliding)safety factor of slope control standard
表5 穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果表Table 5 The stability calculation result
將潛在滑動(dòng)土體豎直分成若干土條,把土條當(dāng)成剛體,按每個(gè)分條力的平衡和(或)力矩平衡條件計(jì)算滑體的安全系數(shù),具體采用《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021-94)推薦的推力傳遞系數(shù)法。圖3為邊坡穩(wěn)定系數(shù)計(jì)算方法示意圖。
圖3 邊坡穩(wěn)定系數(shù)計(jì)算方法圖Fig.3 Diagram of slope stability coefficient calculation method
式中:Fs——穩(wěn)定系數(shù);
θi——下滑帶第i條滑面的坡角大小;
Qi——第i塊段滑體所受的重力(kN/m);
Ri——作用于第i塊段的抗滑力(kN/m);
Ni——第i塊段滑動(dòng)面的法向分力(kN/m),考慮侵潤(rùn)面下條塊的水壓力時(shí),Ni改寫(xiě)為Ni-uiLi,ui為滑動(dòng)面處的孔隙壓力;
Ci——第i塊段土的粘聚力(kPa);
Li——第i塊段滑動(dòng)面長(zhǎng)度(m);
Ti——作用于第i塊滑動(dòng)面上的滑動(dòng)分力(kN/m),出現(xiàn)與滑動(dòng)方向相反的滑動(dòng)分力時(shí),Ti應(yīng)取負(fù)值;
ψi——第i塊段的剩余下滑動(dòng)力傳遞至i+1塊段時(shí)的傳遞系數(shù)(j=i);
φi——第 i塊段土的內(nèi)摩擦角(°)。
該方法適用于任意形狀的的滑動(dòng)面,它假定條間力的合力與上一土條底面相平行,根據(jù)力的平衡條件,逐條向下推求,直至最后一條土條的推力為0。該方法是工程中常用的方法之一。
4.5.1 抗滑樁設(shè)計(jì)
圖3為黨家壩滑坡的三個(gè)剖面1-1'、2-2'和3-3'在設(shè)計(jì)工況下極限平衡法的條塊劃分圖,布置抗滑樁處滑體厚度與剩余下滑推力見(jiàn)表6。
表6 布置抗滑樁處滑體厚度與剩余下滑推力Table 6 The arrangement of anti slide pile sliding body thickness and residual downslide thrust
滑面以上樁體按懸臂梁進(jìn)行計(jì)算,抗滑樁設(shè)計(jì)采用K法。地基抗力系數(shù)K=300 MN/m3。在高程292m附近滑坡體上設(shè)置一排抗滑樁,滑體厚度為11m,設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)20m,樁間距6m,樁截面為1.3m×1.8m,其中錨固段長(zhǎng)9m。
在縱向地質(zhì)剖面1-1'、2-2'和3-3'上,抗滑樁布置處每延米的水平推力在此統(tǒng)一按300kN進(jìn)行設(shè)計(jì)。抗滑樁分別采用剩余下滑推力和樁后庫(kù)侖土壓力設(shè)計(jì),取其中較大者作為樁后載荷。
采用理正軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算,由庫(kù)侖土壓力設(shè)計(jì)得到的抗滑樁彎矩及剪力見(jiàn)圖4。
基于彎矩及剪力分布,按矩形截面受彎構(gòu)件雙向不對(duì)稱(chēng)配筋進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。配筋計(jì)算依據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010-2002)執(zhí)行??够瑯恫牧蠀?shù)為混凝土等級(jí):C30,混凝土軸心抗壓強(qiáng)度:Ra=14.3N/mm2=14300kN/m2,混凝土軸心抗拉強(qiáng)度:Ra=1.43N/mm2=1430kN/m2,混凝土彈性模量:E=3.0×104kN/m2,鋼筋等級(jí):主筋 HRB325、箍筋HPB235,鋼筋類(lèi)型:主筋 Φ32,箍筋 Φ14,Φ12,鋼筋抗拉強(qiáng)度:Rg=310kN/m2=310000N/m2。
圖4 抗滑樁彎矩及剪力圖Fig.4 The anti-slide pile bending moment and shear force diagram
4.5.2 重力式擋土墻工程設(shè)計(jì)
擋土墻依據(jù)墻后庫(kù)侖土壓力大小設(shè)計(jì),擋土墻型式采用重力式漿砌片石擋土墻,作用在擋土墻上的荷載力系及其組合主要有墻背承受由填料自重產(chǎn)生的側(cè)壓力、墻身自重的重力、墻頂上的有效荷載、基底法向反力、摩擦力及水壓力和浮力等。重力式擋土墻按以下三個(gè)方面進(jìn)行設(shè)計(jì):①抗滑移穩(wěn)定性;②抗傾覆穩(wěn)定性;③基底應(yīng)力及偏心驗(yàn)算;
(1)墻身材料和要求
①墻身各項(xiàng)材料強(qiáng)度如下:石料采用Mu40,砌筑砂漿標(biāo)號(hào)采用M10。②選用巖塊、粗粒土等滲水土作為墻背填料。③基礎(chǔ)埋置深度在沖刷線以下1.5m。④每隔15m設(shè)置一個(gè)伸縮縫,縫寬為2cm,縫內(nèi)沿墻內(nèi)、外、頂三邊填塞瀝青麻筋或?yàn)r青木板,塞入深度為30cm。
(2)擋土墻設(shè)計(jì)要求
①不產(chǎn)生墻身沿基底的滑移破壞(滑動(dòng)系數(shù)Ks≥1.3);②不產(chǎn)生墻身繞墻趾傾覆(傾覆穩(wěn)定系數(shù)Kt≥1.6);③不出現(xiàn)因基底過(guò)度的不均勻沉降而引起墻身傾斜(作用于基底的合力的偏心距,土質(zhì)地基e≤1/6B,巖質(zhì)地基e≤1/4B,B為擋土墻基底寬度);④地基不出現(xiàn)過(guò)大沉降(基底最大壓力應(yīng)小于地基的容許承載力≤500kPa);⑤墻身截面不產(chǎn)生開(kāi)裂、破壞(墻身截面上的壓應(yīng)力,及剪應(yīng)力,拉應(yīng)力應(yīng)小于材料相應(yīng)容許值,作用于截面上的合力偏心距e1≤0.3 B1,B1為擋土墻基底截面的寬度)。
(3)擋土墻的主動(dòng)土壓力采用庫(kù)倫理論計(jì)算Fa
式中:
ρ——墻后填土的重度(kN/m3);
φ——填土內(nèi)摩擦角(°);
η——地震角(°),VI度設(shè)防 η =0;
δ——墻背與填土之間摩擦角(°);
β——墻后邊坡角(°);
α——擋土墻墻背與鉛垂線的夾角(°);
對(duì)黨家壩滑體前緣切坡坡腳采用重力式擋墻支護(hù),墻高3m,頂寬1m,底寬2.2m,面坡傾斜坡度為1∶0.3,埋入地下1m,具體尺寸和計(jì)算參數(shù)見(jiàn)計(jì)算書(shū)。擋土墻全長(zhǎng)107m。埋入1m的目的是保護(hù)坡腳和增強(qiáng)抗滑性能,防止樁前坡體沿一級(jí)坡坡腳處發(fā)生滑移破壞,增強(qiáng)前緣放坡部位抗滑移能力。
墻后主動(dòng)土壓力計(jì)算結(jié)果作為擋墻設(shè)計(jì)荷載。
根據(jù)主動(dòng)土壓力、墻重,計(jì)算得其抗滑安全系數(shù)為1.357>1.3,抗傾覆安全系數(shù)為3.946>1.6,墻基礎(chǔ)最大壓應(yīng)力60.38kPa<200kPa,墻與地面平行處截面拉應(yīng)力小于0,滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。
4.5.3 截排水設(shè)計(jì)
黨家壩滑坡排水布置是在坡面裂縫區(qū)外沿坡體周界設(shè)置一條截水溝[5],利用地形高差形成自然截排,長(zhǎng)度149m,用來(lái)截排滑體外降雨形成的地表水流,地表排水工程的設(shè)計(jì)降雨標(biāo)準(zhǔn)20a一遇。在滑坡坡腳擋土墻外,設(shè)置一排排水溝,保證溝底坡度不小于1.0%。
地表排水流量按下面公式計(jì)算
式中:
Q——設(shè)計(jì)地表水流量(L/s);
q——設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度(L/s.ha),一般取 246L/s.ha
ψ——徑流系數(shù),可以取0.7;
F——承雨面積(ha),也稱(chēng)匯水面積;
Du——排水溝堵塞系數(shù),根據(jù)《設(shè)計(jì)要求》要求推薦取1.5;
其中暴雨強(qiáng)度 q,旬陽(yáng)地區(qū)的經(jīng)驗(yàn)公式為:
式中:q——設(shè)計(jì)暴雨強(qiáng)度(L/s.ha);
t——降雨歷時(shí)(min);
p——設(shè)計(jì)暴雨重現(xiàn)期(a),選用20a一遇;
設(shè)計(jì)降雨歷時(shí)t可按下列公式計(jì)算:
式中:t1——地面匯水時(shí)間(min),t1與匯流面積大小,地形坡度陡緩,土壤干濕程度,以及地面覆蓋有關(guān)。一般取V1=0.15~0.6m/s范圍內(nèi)取值,此次取0.4m/s;
L1——坡面長(zhǎng)度(m);
t2——雨水流行時(shí)間(min);
L2——計(jì)算溝渠長(zhǎng)度(m);
V2——溝渠內(nèi)水流流速(m/s),取0.5m/s;
m——折減系數(shù),明渠折減系數(shù)m=1.2。
計(jì)算匯流面積乘以堵塞系數(shù)1.5,相當(dāng)于安全系數(shù)為1.5,從而計(jì)算得到過(guò)水?dāng)嗝娣糯?.5倍。
(2)排水溝水力設(shè)計(jì)
明渠均勻流計(jì)算基本公式為
式中:
Q——過(guò)流量(m3/s);
R——水力半徑(m);
i——水力坡降;
W——過(guò)流斷面面積(m2);
C——流速系數(shù)(m/s),采用滿(mǎn)寧公式計(jì)算,
式中:
n——渠道粗率,對(duì)漿砌石渠道,取n=0.025。
排水溝采用梯形斷面,其面積和水力半徑分別為:
式中:
b——斷面底寬(m);
n——斷面高(m);
m——邊坡系數(shù);
β——斷面?zhèn)让娼嵌?°)
L——斷面濕周;
采用漿砌石作為渠道筑材料,對(duì)中等巖石的塊石砌體,平均水流深度小于2m的渠道,其最大允許流速6~8m/s,據(jù)此在本工程設(shè)計(jì)中渠道設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)采用4m/s。
綜合以上,計(jì)算確定的截、排水溝截面尺寸為0.6m×0.6m。
坡面已經(jīng)出現(xiàn)裂縫的地段,要用灰土做灌縫和密封處理。嚴(yán)格防止雨水通過(guò)裂縫進(jìn)入坡體。
(1)黨家壩廉租房滑坡是發(fā)育在老滑坡體上的新滑坡,滑坡的活動(dòng)主要是由于坡腳的工程施工和開(kāi)挖誘發(fā)了老滑坡的局部活動(dòng)。
(2)新滑坡體長(zhǎng)約105m、前緣寬約80m,厚6~10m,總體滑向321°,體積約6×104m3,屬于小型堆積層滑坡。
(3)場(chǎng)區(qū)內(nèi)有多層局部滯水,水量不大,沒(méi)有形成統(tǒng)一的潛水面。淺層滯水段埋深在3~4m、7~10m和15~20m。在干濕交替條件下,地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋無(wú)腐蝕性,但對(duì)鋼結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性。
(4)旬陽(yáng)縣抗震設(shè)防烈度為Ⅵ度,設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.05g,地震動(dòng)反應(yīng)頻譜特征周期為0.35s,設(shè)計(jì)地震分組為第一組。
(5)滑體物質(zhì)主要由粉質(zhì)粘土(③、③-2)和粘土(③-1)組成;滑面主要受第一層滯水(③-1粘土層之上)和第二層滯水段(③-3粘土層之上)控制,其中,滑坡前部的滑面受第二層滯水段控制,滑坡后部的滑面受第一層滯水段控制。
(6)新滑坡的變形活動(dòng)具有牽引式活動(dòng)特點(diǎn),并呈現(xiàn)三級(jí)牽引活動(dòng)。
(7)黨家壩廉租房滑坡目前處于臨界狀態(tài),在強(qiáng)降雨條件下將處于不穩(wěn)定狀態(tài),因此,需對(duì)該滑坡進(jìn)行治理。由于坡腳的反壓措施沒(méi)有考慮排水因素,致使坡腳附近地下水匯集,對(duì)滑體的整體穩(wěn)定造成了不利影響。當(dāng)處理措施不當(dāng),或后期的工程施工繼續(xù)向深部或坡內(nèi)開(kāi)挖時(shí),滑體可能將繼續(xù)發(fā)生活動(dòng),并可能向坡體上部繼續(xù)擴(kuò)展,嚴(yán)重時(shí)還可能造成滑坡的整體滑移破壞。
(1)做好坡面現(xiàn)有裂縫的處理,采用封土夯實(shí)措施,嚴(yán)防雨水入滲。
(2)根據(jù)匯水條件,在坡面采取一定截排水措施。
(3)建議在290~293等高線之間的相對(duì)平緩地段設(shè)計(jì)一排抗滑樁,樁前電力設(shè)施可采取具體問(wèn)題具體分析,分別采取一定臨時(shí)加固措施;樁后地段,是次一級(jí)滑動(dòng)情況,可采取一定擋土措施進(jìn)行加固處理。
(4)及時(shí)落實(shí)和加強(qiáng)滑坡的監(jiān)測(cè)措施,在滑坡治理施工之前,對(duì)滑坡采取臨時(shí)預(yù)防措施,如夯實(shí)裂縫,截排地下水,坡腳填土反壓(反壓段要主要排水,避免地下水在坡腳匯集)等。
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