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新合村H1滑坡的稳定性分析和治理方案设计

2019-08-12乐巧丽

科技与创新 2019年13期
关键词:抗滑桩安全系数风化

乐巧丽

新合村H1滑坡的稳定性分析和治理方案设计

乐巧丽

(贵州民族大学 建筑工程学院,贵州 贵阳 550000)

新合村位于云县大寨镇北边,该村有4个灾害体,分别是H1滑坡、H2滑坡、不稳定斜坡和活动性冲沟。这些灾害体严重威胁着128户住户的生命安全和约3 000余万元的财产安全,所以对这些灾害体进行治理很有必要。现以H1滑坡为分析对象,通过理正岩土6.0版计算出折线滑动面,采用传递系数法计算H1滑坡在自重工况和自重+降雨工况下的安全系数,并对H1滑坡采用抗滑桩的治理方案。

传递系数法;抗滑桩;滑坡;治理方案

1 工程概况

1.1 地形地貌

新合村地势整体上北西高南东低,滑坡区地形坡度约为20°~40°,斜坡部位大多数为坡耕地,植被覆盖一般,以灌木及核桃为主。

1.2 气象和水文条件

该县干湿季节分明,全县年平均气温约14.9 ℃。多年平均降雨量1 700 mm,降雨集中在5—10月。滑坡区水文地质条件较简单,地下水主要为基岩裂隙水,赋存在中风化基岩裂隙中。

1.3 工程地质条件

滑坡区内地层可细划分成四层,分别是①人工填土,多为杂填土、性质松散;②残坡积土,主要为可塑—硬塑含碎石粉质黏土;③1强风化的寒武系储家组上段片岩,主要为石英片岩及砂岩,强风化;③2中风化的寒武系储家组上段片岩,主要为石英片岩及砂岩,中风化。

2 H1滑坡稳定性分析

2.1 传递系数法

传递系数法是目前计算折线滑动面常用的方法,其计算公式如下:

式(1)中:f为稳定系数;i为第块段的重量,kN/m;i为第块段滑动面与水平面的夹角,°;i为第块段土的内摩擦角,°;i为第块段土的粘聚力,kPa;i为第块段滑动面长度,m;j为第块段的剩余下滑动力传递至+1块段时的传递系数,=,j=cos(ii+1)sin(ii-1)tani+1;n=ncosntann+nn;n=nsinn。

2.2 剩余下滑推力计算

剩余下滑推力计算公式为:

i=i-1sii(2)

式(2)中:i,i-1为第条块推力和剩余下滑力,kN/m;s为安全系数。

其中,传递系数为:

=cos(i-1i)sin(i-1i)×tani

下滑力为:

i=i(sini+cosi)+wiwicosisinicos(ii)(3)

式(3)中:i为第块段地下水流向,°。

抗滑力为:

i=i(cosisini)wi

wiwicosisinicos(ii)tani+ii

本文对H1滑坡的自重工况和自重+暴雨工况进行计算,各工况下滑动面的参数如表1所示。

表1 滑动面参数表

名称工况天然容重r/(kN/m3)粘聚力c/kPa内摩擦角φ/° H1滑坡自重19.018.59.4 自重+暴雨19.715.79.4

根据表1中的参数和传递系数法分别计算出自重工况和自重+暴雨工况下的安全系数,为1.039和0.951。计算结果表明,H1滑坡在自重作用下为欠稳定状态,而在降雨作用下处于不稳定状态,会严重威胁着新合村住户的生命和财产安全,因此对H1滑坡进行边坡治理很有必要性。

3 H1滑坡治理方案设计

根据勘察资料得知H1滑坡为推移式滑坡,主要保护对象位于后部,因此治理工程措施尽量布置在滑坡后部。由于该处滑面深,因此考虑布置一排抗滑桩。选取H1滑坡的计算剖面2-2´⑤2,滑坡治理工程设计采用自重工况,剖面推力计算条分模型如图1所示,滑坡布桩位置推力如表2所示。

图1 2-2´剖面稳定性计算条分图

从表2可知,布置抗滑桩处的推力为273.60 kN/m ,角度为17.36°,则水平推力计算值为261.14 kN/m。从安全角度考虑,抗滑桩水平推力设计值取270 kN/m,抗滑桩采用1.25 m×1.75 m×16 m桩型,锚固段长度为10 m,混凝土采用C25,纵向钢筋采用HRB400,箍筋选用HRB335,箍筋间距为200 mm,桩端为铰接端。通过计算,H1滑坡选用

18颗抗滑桩。

表2 计算剖面各条块下滑力一览表

剖面编号H1滑坡剖面2-2´ 自重工况 条块下滑力/kN抗滑力/kN剩余下滑力/kN角度/°条块下滑力/kN抗滑力/kN剩余下滑力/kN角度/° ①38.9847.95-8.9873.44⑤2563.67290.07273.6017.36 ②10.120.090.0436.42⑤3385.3591.92293.43 ②2147.2994.5552.74⑥1569.23237.63331.6017.53 ③1154.4188.2666.1522.78⑥2331.650.04331.61 ③2108.0031.5176.49⑦1549.19269.38279.8113.09 ④467.88298.45169.4418.26⑦2279.980.22279.76 ⑤1312.79112.29200.5017.36 ⑧336.17185.00151.174.81

4 结论

新合村的4个灾害体对当地住户的生命和财产安全有着较大的威胁,通过传递系数法分析H1滑坡,得出该滑坡在自重作用下的安全系数为1.039,处于欠稳定状态;在降雨作用下的安全系数为0.951,处于不稳定状态,这表明很有必要对H1滑坡进行边坡治理,消除隐患。通过计算,H1滑坡选择采用18颗抗滑桩(1.25 m×1.75 m×16.0 m)的治理方案。

[1]中国地质调查局.GB/T 32864—2016 滑坡防治工程勘查规范[S].北京:中国标准出版社,2016.

[2]中国地质调查局. DZ/T 0219—2006 滑坡防治工程设计与施工技术规范[S].北京:中国标准出版社,2006.

[3]铁道部第二勘测设计院.抗滑桩设计与计算[M].北京:中国铁道出版社,1983

[4]中华人民共和国建设部.GB 50021—2017 岩土工程勘察规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2017.

P642.22

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.13.022

2095-6835(2019)13-0051-02

乐巧丽(1991—),女,工学硕士,研究方向为边坡工程和岩土工程。

〔编辑:王霞〕

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