岩土工程课程设计程少北模板

程少北

滑坡工程治理设计说明书

第一章工程概况

1.1 原始条件

长城煤矿隶属于邯郸矿业集团, 位于河北省张家口市薇县白草乡、太行山西麓东临小五台山。因扩大再生产, 在劈山建设新矿的过程中, 使山体形成了多个陡坡, 给矿井生产带来了诸多不安全隐患。其中, 35KVA 变电站边坡于出现局部滑移现象, 与10 月采取坡体上、中部抗滑桩、冠梁以及压脚梁和坡面

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喷混凝土等护坡措施后, 自7 月又出现较大规模的破坏和滑坡。

1.2 滑坡特征

1.2.1 边坡工程地质和水文地质概况长城煤矿滑坡的平面及剖面特征分别见

图 1 和图 2.

该段边坡处于区域低地下水区域, 可能受到区域地下水的影响, 同时因地处山谷地段, 降水时坡顶有较大的汇水面积, 又处于斜坡地形, 降雨和坡顶上方自然坡面水流易顺着坡面和上部裂隙面向坡体内流动渗透, 然后沿着破碎带流入到主滑动面并沿着主滑动面流动, 而且在滑动体的前缘有水渗出。经过现场勘测和边坡工程地质综合分析, 该边坡已整体失稳, 内部滑动面已贯穿, 滑动体破碎, 在大量雨水渗透作用下有加速滑坡的可能。

1.2.2 滑坡体的特征长城煤矿滑坡体平面形状呈”舌”形, 滑坡体后缘至上部抗滑桩处呈弧形拉张状态。滑体主要由第四纪松散堆积物组成, 滑面形状近似平面。从现场的地质勘查来看, 边坡覆盖层为第四纪碎石粘土, 边坡的基岩为粉质粘土。

该边坡坡宽为120m、坡高23.8m、坡长51m。坡体中部的滑坡床深度约7〜10m、滑面平均深度约4m,滑坡体的体积约24480m3,体重4.9 万吨, 属中型滑坡, 按滑动面的形状和移动类型分类可归入地表堆积物的斜体移动。

图i长城煤35KVA变电所滑坡工程地険平面图

绝对高稼(m)

0io

50

20 25 30 35 40 45

1.3原加固方案及边坡现状描述

原加固方案：坡面喷浆，坡脚设6m长抗滑桩。见图3。

边坡现状描述：坡面出现错动裂痕，坡面突出，坡顶下沉约2m。见照片图4、5、6。

图4长城煤矿35KVA变电所边坡破坏情况

图5长城煤矿35KVA变电所边坡破坏情况

第二章滑坡破坏机理和稳定性分析

2.1滑坡破坏机理分析

根据该边边坡工程地质及水文地质情况，能够分析影响该边坡稳定性的主要因素有：内部条件（地层岩性、坡体结构）和外部条件（地下水、地表水、降水、坡度等）。

2.1.1内部条件

长城煤矿滑坡体内存在破碎带，破碎带强度较低，其松散性为降雨入渗提供了便利条件，从而加速了滑坡的可能。

滑坡主要发生在20〜45°的山坡上，大于45°的山坡多发生崩塌而少滑坡，缓于20 °者滑坡也比较少，有些软弱层如粘性土自然山坡可能只有10°左右，但滑坡多发生在人工开挖的沟、堑边坡，边坡坡度远大于

10°。

2.1.2外部条件

长城煤矿滑体主要由第四纪松散堆积物组成，边坡覆盖层为碎石粘

土，边坡的基岩为粉质粘土。坡体中部的滑坡床深度约7〜10m,滑面平

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均深度约4m。该层渗透系数较大，大气降水及地表水可直接经由该层入渗至其下部岩层中。长城煤矿边坡处于区域低地下水区域, 可能受到区域地下水的影响, 同时因地处山谷地段, 降水时坡顶有较大的汇水面积, 又处于斜坡地形, 降雨和坡顶上方自然坡面水流易顺着坡面和上部裂隙面向坡体内流动渗透, 然后沿着破碎带流入到主滑动面并沿着主滑动面流动, 而且在滑动体的前缘有水渗出。

经过现场勘测和边坡工程地质综合分析, 该边坡已整体失稳, 内部滑动面已贯穿, 滑动体破碎, 大量雨水渗入坡体并在潜在滑带聚集, 软化了滑带岩土, 增加了地下水位和滑带土的孔隙水压力, 减小其抗剪强度和阻滑力。滑体饱水增加滑体重力和下滑力, 已开裂的坡体裂缝中灌水还可产生静水压力。

2.2 滑坡推力的计算与稳定性分析

初步拟定滑坡体抗剪强度指标粘聚力 c 10KPa , 内摩擦角16o, 滑坡体

的重度20KN/m 3 , 验算滑坡的稳定性。

2.2.1 滑坡推力的计算:

计算时首先在滑动主轴方向的地质纵断面上, 按照岩土性质以及滑动面的产状将滑坡土体划分为8 个垂直条块, 然后取单位宽度滑动土体的任一条块分离体作极限平衡状态下的静力分析, 作用在第i 条块上的基本力系如下图所示:计算推力时作以下简化假定:

（1）滑坡体不可压缩并作整体下滑, 不考虑条块之间挤压变形;

（2）条块之间只传递推力不传递拉力, 不不出现条块之间的拉裂;

（3）块间作用力（即推力）以集中力表示，它的作用线平行于前一块的滑面方向，作用在分界面的中点；

（4）顺滑坡主轴取单位长度（一般为1.0m）宽的岩土体作计算的基本断

面，不考虑条块两侧的摩擦力。

第i条块的剩余下滑力（即该部位的滑坡推力）可用下式计算

E i KW i sin i W i cos i tan i c i l i i E i 1

E i—第i块滑体剩余下滑力

E i,—第（i-1）块滑体剩余下滑力

W i —第i块滑体的重量

—传递系数，

i

i cos（i 1 i） sin（i 1 i）tan

Q—第i块滑体滑面上岩土体的粘聚力

l i —第i块滑体的滑面长度

i—第i块滑体滑面上岩土体的内摩擦角

i —第i块滑体滑面的倾角

K —安全系数（一般取为1.05~1.25）

表1:滑坡土质物理参数表

采用条分滑坡推力的计算法对滑坡的稳定性进行分析，首先根据滑