土木论文：岩土工程课程设计计算书 由硕士毕业论文中心，硕士论文组整理提供，本文阐述了岩土工程课程设计计算书
1前言
1.1任务由来
河西下街滑坡的复活变形始于2002年8月雨季，诱发因素主要为特大暴雨，据统计表明，该月降水量超过历史年平均降水量（308mm）。滑坡体中一股常年不断的泉水对坡体的浸泡也是滑坡产生变形滑动的重要原因。此外，滑坡体原始坡度较大，约35～46°左右，二得公路建设过程中，滑坡前缘边坡开挖形成了高约3~8m的临空面，修建有挡墙。在雨水、地质环境条件和人类工程活动的综合作用下，该滑坡发生滑动变形并致使50m长的挡土墙发生开裂变形，其中约7m钢筋混凝土挡墙发生倾倒破坏。二得公路是得荣县连接云南的唯一通道，滑坡体自2002年8月复活以来，每年均有不同程度的变形破坏现象，前缘发生坍塌，曾多次阻断公路。目前，滑坡前缘坍塌的土体和倾倒的混凝土挡墙占据了二得公路的大半部分，现可通行的公路仅4m单车放行道，严重阻碍了城区交通。滑坡体上分布有数条裂缝，已将前缘的挡土墙推倒，如不及时进行治理必将对二得公路的正常运营产生不良影响，阻断交通，造成直接和间接的经济损失，同时给生产和人民生活等带来诸多不便。
1.2主要目的、任务
1.2.1主要目的
由于该滑坡、不稳定斜坡迹象明显，危害严重，采取切实可行的治理工程已经迫在眉睫。前缘发生坍塌而多次阻断公路，严重阻碍了城区交通。在勘查成果的基础上，遵循地质灾害防治的基本原则，按照可行性研究报告提出的治理工程的推荐方案，对症下药，提出针对各类地质灾害点切实可行的治理措施。对滑坡稳定性进行分析评价、对滑坡治理工程分项结构进行计算、并绘制结构设计详图和编写施工图设计说明书。
1.2.2主要任务
①确定滑坡特征，防治范围、目标及标准；
②防治工作的结构设计；
③防治实施效果预测；
④提出工程施工组织及工程监测设计方案；
1.2.3防治原则
防治工程以对症下药、综合治理、安全可靠、技术可行、经济合理、方案优化、施工方便为总的原则，具体讲：
（1）.经过勘查人员的现场调查和分析，及勘查和可研报告,在综合分析滑坡、不稳定斜坡的发育特征、诱发因素的基础上，针对起特征提出针对性的治理措施，确定合理、可行的治理方案。针对河西下街滑坡变形主要是降雨、地表水的下渗和地下水等因素引起一系列特征，可分为强、弱变形区，确定其治理方案为“抗滑桩＋地表截水、盲沟＋挡土墙”的治理措施。
（2）.根据地质灾害的危险性和危害性大小，确定本治理工程为一般永久性工程，各级防治工程必须安全可靠，力求确保滑坡在工程年限内的整体稳定。
（3）.设计要针对滑坡的类型和特征，因地制宜，遵循各类工程配合使用、综合整治的原则，并尽可能缩短施工周期。
（4）.在治理工程中，应在滑坡体上建立监测网络，实时监控治理工程和治理后的滑坡动态，检测治理效果，为今后地质灾害的监测预警提供依据。
1.3设计依据：
本施工图设计报告编制的主要依据如下：
（1）.《河西下街滑坡勘查报告》
（2）.《河西下街滑坡勘查图件》
（3）.有关的技术规程，规范及标准。主要有：
《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）
《建筑边坡工程技术规范》（GB50330－2002）
《建筑抗震设计规范》（GB50011－2002）
《砌体结构设计规范》（GB5003－2001）
《岩土工程设计》 成都理工大学 许强 李天斌
2.治理工程的必要性和紧迫性
红岩子滑坡位于得荣县城定曲河上游约115km 处的定曲河左岸,是一复活变形老滑坡体,乡(域) 至得(荣) 公路从滑坡区对岸坡脚通过。红岩子滑坡由三个部分组成,即红岩子老滑坡体、红岩子滑坡上滑体及红岩子崩滑体, 其中红岩子老滑坡面积01035km2 , 体积约70 ×104m3 ; 滑坡上滑体面积约0101km2 ,体积约1418 ×104m3 ; 红岩子崩滑体面积01006km2 ,体积约9 ×104m3 。老滑坡体后缘发育拉张裂缝数条, 长约30 ～ 50m , 断续延伸长约150m。红岩子崩滑体后部也已形成了一条基本贯通, 宽013～015m ,深115～210m 的拉张裂缝,前缘表层坡体溜滑,剪出口变形特征明显,滑坡中部平台前沿张拉裂缝进一步贯通,崩滑体靠上游前沿坡体表层坡面泥石流也进一步发育。种种迹象表明红岩子滑坡复活变形有加剧发展趋势,其后果将堵断定曲河河道,滑坡溃坝后将对下游得荣县城的安全带来严重威胁。
二得公路是得荣县连接云南的唯一通道，滑坡体自2002年8月复活以来，每年均有不同程度的变形破坏现象，前缘发生坍塌，曾多次阻断公路。目前，滑坡前缘坍塌的土体和倾倒的混凝土挡墙占据了二得公路的大半部分，现可通行的公路仅4m单车放行道，严重阻碍了城区交通。滑坡体上分布有数条裂缝，已将前缘的挡土墙推倒，如不及时进行治理必将对二得公路的正常运营产生不良影响，阻断交通，造成直接和间接的经济损失，给生产和人民生活等带来诸多不便。
因此，为确保滑坡影响范围内人民的生命财产安全，确保当地社会政治稳定及经济的持续稳定发展，立即采取切实有效的治理工程措施已迫在眉睫。
3.地理地质环境
3.1地形地貌：
河西下街滑坡表面呈阶梯状，坡度较陡，平均坡度约50°。滑体横向长约135米，纵向宽约120米，面积0.016Km2，滑坡厚度1～8m，体积11.3×104 m3。根据近期变形强弱，可将滑坡体划分为强变形区和弱变形区。强变形区横向长95.0m，体积约7.8×104 m3。弱变形区横向长40m，体积约3.5×104 m3。滑坡后缘存在陡壁，坡面上存在数条裂缝，滑坡变形迹象明显。
3.2地质灾害体的基本特征
3.2.1滑坡体物质结构特征
据调查及物探资料, 红岩子2＃滑坡岩土体结构特征主要为冰水堆积物（Q3fgl）经塌滑而成, 勘察区内岩土层从上至下依次为：上部为灰色至黄灰、灰白色碎块石土，中部为浅灰黄色角砾石土，下部为灰-浅灰白色、黄色薄-厚层状、透镜体结晶灰岩。
3.2.2形态特征
红岩子2＃滑坡位于县城河西下街，属于县城河西第四系大堆积体的南端部分，为原自然沉积的冰水堆积物上的复活变形体，距县城中心区域仅300m。滑坡外形呈圈椅状，周界明显,北侧及后缘发育明显的滑坡陡坎及陡壁，北侧陡坎高1～3.0m，陡坎壁为新鲜裸露面，滑坡迹象明显，后缘壁高约5～8米，标高2455米。滑体前缘以公路内侧为界，标高2385米，前后缘相对高差85米，南侧以裸露基岩为界。滑体表面呈阶梯状，坡度较陡，平均坡度约50°。滑体横向长约135米,纵向宽约120米，面积0.016Km2。滑坡平均厚为1～8m，体积11.3×104m3。根据近期变形强弱，将滑坡体划分为强变形区和弱变形区，强变形区横向长95.0m，体积约7.8×104 m3。弱变形区横向长40m，体积约3.5×104 m3，滑体内细小冲沟发育,表层岩土体由于塌滑后结构相对松散,坡体内地形较陡,后缘坡度30°～35°，中前部为35°～55°。
3.2.3滑体结构特征
根据勘查报告，红岩子2＃滑坡滑体厚为：1.0～8.0m，主要物质成分为粉质粘土、粉砂土夹碎块石，结构疏松，碎块石主要成分为片岩、灰岩及大理岩等，滑体表面植被茂密,局部开垦为农作物耕地,坡体上拉张裂缝发育,局部形成小的陡坎。
3.2.4滑动带及滑床特征
根据勘查报告，红岩子2＃滑坡滑动带为上部碎块石土与中下部角砾石土的接触带，为沿新近滑动的软弱结构面，滑带厚：0.2～0.5m,主要成份为粉质粘土夹角砾，含水量较大，一般大于30%，滑面呈弯弧形，中后部陡峻，坡度为35°-45°，中前部略缓，坡度为25°-30°，前缘反翘，为-5°－-1°。滑带以上滑体土较为松散，块石粒径较大，干，滑带以下滑床土体稍密、稍湿，充填骨料主要为角砾石，块石含量较少，为更新世(Q3fgl)冰水堆积层，滑体土结构特征与滑床土特征无明显差异，而在力学特性上则由于其结构上相对松散而显得较差。
滑床为原状更新世(Q3fgl)冰水堆积层，稍密、稍湿,透水性一般,完整性较好,主要成分为角砾石土,胶结一般,厚度较大,覆盖于泥盆系基岩之上。
3.2.5地下水特征
滑体处于地形高陡地段，地下水的补给主要来源于坡体后缘岩土体内的基岩裂隙水和土体上层滞水、毛细孔隙水以及大气降水,地下水通过松散冰水堆积层以自重作为径流动力从山顶向坡脚渗流，在滑坡体上和坡脚以泉点形式渗出，补给定曲河。
3.3滑坡形成机理
滑坡在区域构造上经历了多期较强烈的构造运动,区内主要构造形迹为得荣复背斜,红岩子滑坡处背斜SW 翼,区内基岩内的层间褶皱、挠曲也较发育,岩石较为破碎,断裂构造大体上呈南北向展布, 主干断裂构造形迹有中格——潘拥断层(F31) ,断层走向NE20°。滑坡区内主要构造形迹以节理、裂隙为主,大气降水使得坡面岩土体部分饱水,力学性能下降,在陡峻的地形条件下产生浅层滑动,从而诱发红岩子滑坡在前缘和后缘地形陡峻部位产生浅层复活,而地形地貌条件、地层及岩性结构、地质构造、地表不良工程地质作用等因素促进了浅层滑体的变形加剧,也是滑坡复活变形产生重要因素。
3.3.1滑坡形成的主控条件及影响因素
3.3.1.1地层岩性
地层岩性是滑坡形成的物质条件,该滑坡发育于泥盆系中下统下段中的绿色钙质泥片岩、绿泥黝帘透闪片岩、夹灰-浅灰白色薄-厚层状、透镜体结晶灰岩及浅灰-深灰色绢云石英片岩中,基岩产状246°∠46°。
第四系底层覆盖厚度大，由上到下：上部浅灰黄色粉质粘土夹碎石角砾层，该层主要分布于滑坡后缘，物质组成主要为粉质粘土夹碎块石，硬塑；中部红黄色粉质粘土加块石、漂砾层。该层主要分布于滑体中部，物质粘土硬塑，局部含泥钙质；下部与基岩接触为浅灰色砂土加砂砾石及浅黄色粉质粘土夹碎石块，块石成分以灰岩、花岗岩、绿片岩为主，花岗岩中等风化，岩土体结构较为松散。
第四系全新统分布于滑坡上部，主要以灰岩、花岗岩、火山超基性岩等为主。由于无力风化作用强烈，表层岩土体因风化作用常产生风化裂隙，表层土体饱水后稳定条件下降，为滑坡的产生提供了物质条件。
3.3.1.2地质构造
构造结构往往是岩体强度的薄弱部位,结构裂隙的发育破坏了岩体的完整性,并为地下水径流提供了通道,同时,使风化作用向深部发展。滑坡受区域构造应力影响,主要构造形迹以节理、裂隙为主,其中以一组190°～210°∠80°～85°的剪节理及另一组120°～130°∠50°～65°的张性裂隙较为发育,对岩石起主要破坏作用。
3.3.1.3地形地貌条件
滑坡区地貌属高原剥蚀型深切河谷地貌,河谷呈V 型谷。区内地貌特点是: 山高坡陡,沟谷狭窄, 岩石裸露,植被稀少, 冲沟发育,区内沟深岭窄,地形崎岖,侵蚀与溶蚀作用强烈, 坡体冲沟发育;地形呈折线型,即上陡中缓下陡,上部垮滑体地形坡度约30°～38°,后缘陡壁高约20m ; 中部为老滑坡平台,地形坡度8°～15°; 下部溜滑体～40°, 红岩子崩滑体坡度约30°地形坡度约28°～ 50°,其中前缘陡坎高约10m 。为滑坡的形成提供了良好的临空条件。
3.3.1.4气象水文条件
滑坡处于金沙江畔干热河谷气候区,主要受青藏高原气候影响,受西风环流的南支急流和印度洋气候控制,昼夜温差大,降雨充沛。滑坡区内岩土体因受高原气候强烈的昼夜温差作用,特别是该区地处干热河谷,各种自然风化营力作用强烈,形成了斜坡破坏的有利环境条件。
(1)红岩子老滑坡
红岩子老滑坡外形似一圈椅状,滑坡东西长240m , 南北宽160m , 前后缘相对～80°。地形坡度为:后缘32°38°,中部12°～17°,下部37°～40°。下部滑体内发育有冲沟,前缘覆盖于河床残留阶地之上。滑床为第四系上更新世的冰水堆积地层,成份为粉质砂土夹碎块石、漂石层,系松散堆积体土层内滑坡,滑面形态呈弯弧形。滑带及滑床顶面坡度为:后缘45°～35°,前缘反翘,为-2°～1°。
滑体下部由于岩土体结构、地形地貌条件及外动力地质作用等综合作用坡面泥石流较为发育,滑坡体内未见地下水露头或湿地分布。
(2) 红岩子滑坡上滑体特征
红岩子上滑体外形似三角形,滑体前后缘相对高差80m , 滑体长约100m , 宽约160m , 后缘形成一陡壁,拉张裂缝带呈断续分布,前缘覆盖于老滑体中部; 坡体内地形较陡; 岩土体结构特征主要为冰水堆积物经垮滑而成,物质成份为浅灰黄色粉质砂土夹碎块石、角砾组成。滑体滑动带为中上部沿老滑带滑动,中下部为沿新近垮塌的软弱结构面滑动,滑动带似一弧形,滑带土为更新世冰水堆积层经滑移后而成,滑带土结构特征与滑体土特征无明显差异,而在力学特性上则由于其结构相对松散而显得较差。雨季时地表水沿裂缝带入渗产生相对较高的孔隙水压力,加之岩土体局部饱水后物理力学性能降低,形成垮滑, 而在其它时间内也由于岩土体在自重应力下的卸荷作用,形成局部下滑。
⑶ 红岩子崩滑体特征
崩滑体形似三角形,滑体长60m , 宽100m , 平均厚3m , 前后缘相对高差60m , 地形陡峻,平均坡度40°，主要由更新世冰水积物固组成，物质成分主要为半固态-固结态的泥钙质粉砂土夹块石、含大块的冰川源砾。滑体结构相对松散,滑面呈弧形,坡度45°～50°,滑面埋深约10m , 东西向呈连续延伸,已形成贯通状态,滑体稳定性条件较差。后缘拉张裂缝长约60m , 宽约30 ～50cm , 深约115～210m , 呈连续弧形分布。滑体前缘陡坎已有不同程度的崩落,定曲河在雨季涨水时对坡脚的冲刷掏蚀作用,对滑体的稳定性十分不利。
3.3.2滑坡形成机制分析
滑坡区内陡峻的地形地貌条件及岩体内存在高地应力作用,其对边坡岩土体的应力分布产生较大影响,主要表现为坡体内高地应力集中,坡体内积累的应力向临空方向膨胀回弹同时在临空面附近特别是在坡脚及地形变化较大处产生新的应力集中,在斜坡体自重及区域构造应力作用下,坡体向临空面方向顺层面沿坡脚部位剪应力集中带形成剪切破坏面,并在坡脚出露,呈持续蠕动变形;大气降水沿风化、变形裂隙入渗岩土体, 滑带土力学性能显著降低,随着变形持续发展,坡体上岩土体逐渐松弛,坡体变形进入累进式破坏阶段。
随着地表水不断下渗,地下径流活动的不断加剧,追踪面不断扩大,地表变形趋于明显,在久雨或暴雨的作用下,后缘裂隙充水产生静压力,另一方面导致滑带土软化,使其抗剪强度迅速下降,最终导致整体滑坡。
土木论文：岩土工程课程设计计算书 由博士论文网，论文中心为您整理提供信息资讯。