设计

1、概述1.1、任务由来宁远县九嶷山瑶族乡石灰窑村滑坡位于宁远县九疑山瑶族乡石灰窑村四亩田自然村，始发时间为2010年5月。

由于持续强降雨的影响，导致村庄后面山坡出现数条裂缝，宽度10～20cm，后缘陡坎高达0.5～2.0m不等；2012年4月25日1时至6时，遭遇连续强降雨后，该滑坡又出现一次活动迹象。

2014年2月底至3月初期间，因持续强降雨，滑体又开始向下滑动，部分后缘的下滑距离增大至2.0m以上，应急处理时挖筑的排水沟也因雨水浸润与渗透，失去了排水作用，致使更多的大气降水渗入地下，增大了滑体下滑的可能性与危险性。

该滑坡地质灾害被列入2013年度中央财政切块资金地质灾害勘查和治理项目年度计划。

根据省厅《关于编制2013年度中央财政切块资金地质灾害勘查和治理项目设计（方案）及预算的通知》（湘国土资办发［2014］26号）文件精神，宁远县国土资源局委托湖南天源国土资源勘查有限公司（以下简称“公司”）对该滑坡地质灾害防治工程进行勘查方案设计，公司在野外调查和地形测量的基础上，于2014年3月编制了《宁远县九嶷山瑶族乡石灰窑村滑坡地质灾害防治工程勘查方案》，省国土资源厅组织相关专家对该《方案》进行了评审及备案。

公司受宁远县国土资源局的委托，承担了宁远县九嶷山瑶族乡石灰窑村滑坡防治工程地质勘查任务，于2014年9月10日至9月25日对滑坡进行了勘查施工，在综合分析野外勘查成果资料与收集的相关资料的基础上，编制了勘查报告，为宁远县九嶷山瑶族乡石灰窑村滑坡防治工程施工图设计提供相关依据与数据。

根据《宁远县九嶷山瑶族乡石灰窑村滑坡防治工程勘查报告》结论和提供的相关参数，依据勘查报告内容中的推荐防治方案，并考虑到施工难度等因素，进一步优化防治工程设计方案，开展了该滑坡的防治工程施工图设计。

1.2、主要目的与任务1.2.1主要目的依据滑坡勘查报告结论，结合当地社会、经济发展状况及土地利用、环境保护规划，采用比较经济有效的防治工程措施，使滑坡达到整体稳定，消除因滑坡产生的危及村民生命及财产安全的所有隐患。

防治工程设计应达到安全可靠、经济合理、美观适用。

1.2.1主要任务①综合分析勘查报告结论，依据滑坡类型、规模、稳定性，并结合滑坡区工程地质条件、建筑类型及分布情况、施工设备和施工季节等条件，初步确定截、排水、抗滑桩等多种措施对滑坡进行综合治理方案。

②选取一定的山体纵剖面，采用正确的方法，对滑坡体稳定性进行计算与评价。

③对初步确定的防治工程进行细化施工图设计。

④提出施工技术、施工组织和安全措施要求；并满足工程施工和工程招投标要求。

⑤编制工程施工图件及说明，进行工程费用预算。

⑥提交工程施工设计图册及施工图说明书、预算书。

⑦对工程实施进行效果评价。

1.3、勘查主要结论勘查报告提供的技术参数和主要结论为：该滑坡隐患体平均厚度10.0m，体积为27万m3，是中型一浅层牵引-推移式土质滑坡，滑体主要为粘土、含碎石粘土，前缘滑动面为粘土与碎石土体之间软弱面，后缘部分滑动面主要为土体与岩体之间的软弱面；滑坡区抗震设防烈度Ⅵ度，地震加速度值0.05g；地下水对混凝土和钢结构具有微腐蚀性。

滑坡地质灾害防治工程设计有关参数见表1。

滑坡地质灾害防治工程设计参数表表12、设计依据和设计标准2.1、设计依据①省国土资源厅办公室《关于编制2013年度中央财政切块资金地质灾害勘查和治理项目设计(方案)及预算的通知》（湘国土资发[2014]26号）；②《宁远县九嶷山瑶族乡石灰窑村滑坡防治工程勘查报告》（湖南天源国土资源勘查有限公司，2014年10月）。

2.2设计引用规范及设计标准2.2.1设计规范（1）《滑坡防治工程设计与施工技术规范》（DZ/T0219-2006）;（2）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）；（3）《砌体结构设计规范》（GB50003-2011）；（4）2008年版《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）；（5）《崩塌、滑坡、泥石流监测规范》（DZ/T0221-2006）；（6）《水工混凝土结构设计规范》（SL/T191-96）；滑坡区直接威胁滑坡体下方村民124人的生命安全，根据《滑坡防治工程设计与施工技术规范》，本工程属Ⅲ级防治工程。

2.2.2设计标准（1）按50年一遇最大小时暴雨量58.7mm设计；（2）荷载组合：工况一：自重+地下水,工况二：自重+暴雨+地下水；（3）安全系数：设计工况一抗滑动取安全系数1.15；设计工况二取安全系数1.05；（4）设计使用年限为20年。

3、滑坡稳定性计算与评价3.1计算剖面的确定3.1.1滑坡整体稳定性计算剖面的确定滑坡的整体稳定性计算选取1-1＇、2-2＇、3-3＇剖面作为计算模型。

按滑坡勘查分析，其中又分为二种情况，一是按岩土接触面的滑面进行稳定性分析，二是按土土接触面进行稳定性分析。

（1）岩土接触面分析计算模型见插图1。

（1）土土接触面分析计算模型见插图2。

3.1.2滑坡局部稳定性计算剖面的确定滑坡局部稳定性计算与分析又分为前缘和后缘两部分。

（1）滑坡后缘局部稳定性分析计算模型见插图3。

（1）滑坡前缘局部稳定性分析计算模型见插图4。

3.2计算参数的选取采用勘查报告提供的参数，具体见表1。

3.3计算方法选取依据《滑坡防治工程勘查规范》（DZ/T0218-2006），滑坡稳定性评价采用传递系数法。

（1）基本荷载滑体自重：以现状滑体厚度为依据；滑体重度按表1的参数进行计算；水荷载：饱水状态。

动荷载：不考虑；地震作用：宁远县九嶷山瑶族乡地段地震峰值加速度0.05g，地震基本烈度Ⅵ度，不考虑地震作用及工况组合。

（2）计算工况及荷载组合选择2.2节中二种工况进行计算。

3.4稳定性计算成果（1）滑坡整体稳定系数计算结果见表2及附表1。

整体稳定性系数计算成果表表2（2）滑坡局部稳定系数计算结果见表3及附表2。

局部稳定性系数计算成果表表33.5影响因素敏感性分析滑坡敏感性分析主要是研究影响滑坡稳定性的各因素与相应的稳定性系数之间的相关关系。

它由各因素的相对变化率与滑坡稳定性系数的相对变化率之间的比值来衡量，即第i个影响因素的敏感度Si可表示为：Si=（ΔKi/Ki）÷（ΔXi/Xi）式中：（ΔKi/Ki）为稳定性系数K的相对变化率；（ΔXi/Xi）为影响因素Xi的相对变化率。

对于碎石土滑坡，其稳定性影响因素主要有：土体重度，地形坡度，粘聚力，内摩擦角，弹性模量，泊松比，饱水面积等因素；对于给定的滑坡，主要是受粘聚力C与内摩擦角φ的两个因素的影响较大，其它因素影响小，下面对就这两个因素变化对该滑坡稳定性系数变化的敏感度进行分析，暂不分析其它因素的敏感性。

参考稳定性系数与滑坡推力计算表格，选取2-2`剖面后缘局部稳定性分析为例，在自重+饱水状态，简单分析如下：粘聚力C：当C由13.0kPa增加至14.0kPa时，稳定性系数由1.01增加至1.04；敏感度为：[(1.04-1.01）÷1.01]÷[(14-13)÷13]=0.386，增幅为38.6%；内摩擦角φ：当φ由15.0°增加至16.0°时，稳定性系数由1.01增加至1.03；敏感度为：[(1.03-1.01）÷1.01]÷[(16-15)÷15]=0.297，增幅为29.7%。

由上述分析可知，粘聚力C对于稳定性系数变化的敏感性，要比内摩擦角φ大。

3.6滑坡稳定性综合评价按《滑坡防治工程勘查规范》（DZ/T0218-2006）表12滑坡稳定性状态划分标准（F<1.00为不稳定、1.00≤F<1.05为欠稳定、1.05≤F<1.15为基本稳定、F≥1.15为稳定）。

滑坡稳定性综合评价见表4、表5。

滑坡整体稳定性评价表表4滑坡局部稳定性评价表表54、地质灾害防治工程4.1、防治目标与原则4.1.2目标实施滑坡治理工程后，使宁远县九嶷山瑶族乡石灰窑村滑坡即使在工况二情况下也会处于基本稳定状态；保护滑坡体前缘村民的生命和财产安全。

4.1.1原则（1）以人为本；（2）技术安全可靠，经济合理可行，施工简单方便；（3）动态设计，动态施工；4.2、设计工况、参数和标准的确定4.2.1工程等级的确定宁远县九嶷山瑶族乡石灰窑村滑坡位于山区，该滑坡直接威胁到人数在500人以下，根据《滑坡防治工程设计与施工技术规范》（DZ/T0219-2006）第5.1条规定，该滑坡的防治工程级别为Ⅲ级。

4.2.2荷载组合及设计工况的确定（1）基本荷载滑体自重：以现状滑体厚度为依据；滑体重度按表2的参数进行计算。

水荷载：饱水状态。

动荷载：不考虑。

地震作用：宁远县九嶷山瑶族乡地段地震峰值加速度0.05g，地震基本烈度Ⅵ度，不考虑地震作用及工况组合。

（2）计算工况及荷载组合选择2.2节中二种工况进行计算4.3滑坡推力计算（1）安全系数的确定根据《滑坡防治工程设计与施工技术规范》（DZ/T0219-2006）滑坡防治工程设计安全系数推荐表，设计工况一取安全系数1.15；设计工况二取安全系数1.05。

（2）滑坡推力计算方法滑坡推力计算方法采用传递系数法进行计算，计算结果详见附表1、2。

（3）滑坡推力计算结果评价该滑坡在工况二时，沿土岩和土土接触面二种情况下的各剖面计算推力详见表6、表7及附表1、2。

沿土土接触面饱和状态下滑坡推力计算成果表6沿土岩接触面饱和状态下滑坡推力计算成果表74.4防治工程总体布臵根据以上滑坡稳定性分析结果。

本次滑坡治理工程共布臵了五项工程：一是抗滑桩工程；二是滑坡前缘设臵挡土墙工程；三是截、排水沟工程；四是滑坡裂缝及抗滑桩完工后弃土填实整理工程，五为工程监测措施。

（1）在滑坡滑坡体中部偏上方位臵布设一排抗滑桩，通过抗滑桩阻挡滑体向下滑动，起稳定滑坡的作用。

（2）在滑坡前缘设臵一挡土墙，通过支挡设施阻挡滑坡前缘土体下滑，起稳定滑坡的作用。

（3）在滑坡体周界以外布臵二条截水沟，拦截滑坡体外围地表水渗入滑坡体内，滑体中部（抗滑桩附近下方）从南至北布设一条排水沟，拦截滑坡区的地表径流，减少地表水下渗。

（4）在滑坡体出现裂缝的部分地段进行裂缝填实，保持无表层滑溜体和松动岩土块，抗滑桩完工后弃土就地填实整理。

（5）对滑坡体及治理工程布臵监测系统，以便及时监测滑坡的变形情况和检验治理效果。

4.5分项工程设计4.5.1抗滑桩设计（1）设计工况1-1＇、2-2＇、3-3＇剖面均选择工况二为设计工况。

（2）设计参数抗滑桩嵌固段（泥灰岩）水平方向地基系数m：取经验值60KPa/m，抗滑桩嵌固段（砂岩）水平方向地基系数m：取经验值150KPa/m，中风化泥灰岩承载力特征值取经验值1400KPa，强风化砂岩承载力特征值取经验值1900KPa(见表1)。