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三峡库区地质灾害防治工程 设 计 技 术 要 求 三峡库区地质灾害防治工作指挥部三峡库区地质灾害防治工作指挥部 二二○○一一二二年年七七月月 三峡库区地质灾害防治工程 设 计 技 术 要 求 三峡库区地质灾害防治工作指挥部三峡库区地质灾害防治工作指挥部 二二○一○一二年七月二年七月 目 次 前前 言言 ........................................................................................................................................................ I 1 总总 则则 .................................................................................................................................................... 1 2 基本技术规定基本技术规定 ...................................................................................................................................... 2 2.1 一般规定 ....................................................................................................................................... 2 2.2 防治工程分级 ............................................................................................................................... 3 2.3 滑坡防治工程设计荷载及安全系数 ............................................................................................ 4 2.4 滑坡防治工程稳定分析及推力计算 ............................................................................................ 5 2.5 危岩和塌岸防治工程的荷载及安全系数 .................................................................................... 7 2.6 防治工程方案论证比选 ............................................................................................................... 8 2.7 防治工程初步设计 ....................................................................................................................... 9 2.8 防治工程施工图设计 ................................................................................................................... 9 3 防治工程措施选择与工程布置防治工程措施选择与工程布置 ........................................................................................................ 10 3.1 基本设计原则 ............................................................................................................................. 10 3.2 防治工程措施的选择与工程设置 .............................................................................................. 11 4 常用防治工程设计常用防治工程设计 ............................................................................................................................ 20 4.1 排水工程 ..................................................................................................................................... 20 4.2 削坡减载工程 ............................................................................................................................. 25 4.3 抗滑桩 ......................................................................................................................................... 26 4.4 重力式抗滑挡土墙 ..................................................................................................................... 32 4.5 预应力锚索 ................................................................................................................................. 35 4.6 锚杆 ............................................................................................................................................. 39 4.7 格构锚固 ..................................................................................................................................... 46 4.8 护坡工程 ..................................................................................................................................... 50 5 防治工程安全监测设计防治工程安全监测设计 .................................................................................................................... 55 5.1 一般规定 ..................................................................................................................................... 55 5.2 监测类型 ..................................................................................................................................... 55 5.3 监测方法与布置 ......................................................................................................................... 57 5.4 监测资料整理分析 ..................................................................................................................... 59 6 防治工程防治工程方案论证比选方案论证比选报告编写提纲报告编写提纲 ............................................................................................ 61 7 防治工程初步设计报告编写提纲防治工程初步设计报告编写提纲 .................................................................................................... 64 8 应急抢险项目初步设计报告编写提纲应急抢险项目初步设计报告编写提纲 ............................................................................................ 68 9 防治工程施工图设计报告编写提纲防治工程施工图设计报告编写提纲 ................................................................................................ 72 10 提交成果要求提交成果要求 .................................................................................................................................. 75 10.1 提交成果内容及介质 ............................................................................................................... 75 附附 录录 ...................................................................................................................................................... 76 附录一 规定用词说明 ...................................................................................................................... 76 附录二 “M法”的基本原理 ............................................................................................................. 77 附录三 “K 法”计算单桩内力及位移 ............................................................................................. 80 附录四 锚 杆 材 料 ............................................................................................................................ 83 附录五 波浪和护坡计算 ................................................................................................................. 85 附录六 三峡库区长江干流各断面水位表 ..................................................................................... 98 附录七 三峡库区长江干流各断面土地征用线和分期移民迁建线水位表 ................................. 102 附录八 三峡库区长江支流各断面土地征用线和分期移民迁建线水位表 ................................. 107 I 前前 言言 三峡库区地质灾害防治是三峡水利枢纽工程建设、库区百万移民工程实施和三峡水利 工程运营地质安全保障的关键，是三峡工程建设重要的组成部分。 为了做好三峡库区地质灾害防治工作，经国务院批准，2001 年 8 月成立了三峡库区地 质灾害防治工作领导小组（以下简称领导小组）。领导小组由中央有关部委和省市政府共 八个部门组成，国土资源部任组长单位，国家发改委任副组长单位。领导小组成员单位有 国家发改委、财政部、国土资源部、国务院三峡建委办公室、建设部、水利部（国家防 总）、重庆市政府、湖北省政府。在国土部设立办公室，办公室在三峡设立派出机构三峡 库区地质灾害防治工作指挥部。2007 年 5 月，领导小组调整增加了监察部、审计署、中国 气象局和三峡总公司。 三峡库区地质灾害防治与三峡工程建设分期相一致的水库分期蓄水进程密切相关。分 期蓄水将导致受该期蓄水水位影响的部分老崩体分期复活，新的崩滑体和塌岸分期产生， 因此地质灾害防治规划和实施，需与三峡工程分期蓄水的阶段和进程相一致。 为了明确规划与蓄水的关系，领导小组将三峡库区地质灾害防治总体规划中第一 批实施的涉及二期蓄水（坝前水位 135 米）前必须防治的近期规划定为二期地质灾害防治 规划（简称二期规划），对涉及三期蓄水（坝前水位 156 米）、四期蓄水（坝前水位 175 米）必须防治的中期规划，定为三期地质灾害防治规划（简称三期规划）。 在 2001 年三峡库区二期地质灾害防治工作实施时，我国尚无大型水库区地质灾害防 治工程地质勘查和防治工程设计规范。因此，在三峡库区二期地质灾害防治工作中，国土 资源部、湖北省及重庆市等有关部门，根据三峡库区地质灾害防治工程的特点，提出了相 关规定和技术要求并在三峡库区二期地质灾害防治中逐步应用。 为了使三峡库区三期地质灾害防治工程有统一的勘查、设计技术标准，根据三峡库 区地质灾害防治工作领导小组第六次会议纪要（三峡地防办发[2005]7 号），三峡库区 地质灾害防治工作指挥部组织编写了三峡库区三期地质灾害防治工程设计技术要求。 按照国家发展和改革委员会“发改办地区[2005]489 号”文件要求，2005 年 2 月 6 日， 三峡库区三期地质灾害防治工程设计技术要求经中国国际工程咨询公司评审通过（咨 农水[2005]147 号），2005 年 3 月 18 日三峡库区地质灾害防治工作领导小组以“三峡地防 办发[2005]22 号”文下发执行。 II 三峡库区三期地质灾害防治工程设计技术要求在三期地质灾害防治中发挥了重要 作用，成为工程治理项目的设计评审标准。2005 年 9 月 30 日国务院研究三峡库区地质 灾害防治有关工作会议纪要（国阅[2005]96 号）指出“进一步明确三期地质灾害治理 项目的评审原则。评审要以经中咨公司评审通过、发展改革委批复同意的勘查技术要 求、设计技术要求、招投标实施办法和概算编制要求为依据。” 2010 年底，三峡库区三期地质灾害防治工作工程全部竣工并通过了区县、省市和国家 级竣工验收。2011 年三峡库区地质灾害防治工作自水库建设期进入了水库运行期的“三峡 库区地质灾害防治后续工作规划”阶段。 水库运行期地质灾害防治与水库建设期有所不同。为了做好水库运行期地质灾害防治 工作，三峡库区地质灾害防治工作指挥部按照三峡库区地质灾害防治工作领导小组办公室 的要求对三峡库区三期地质灾害防治工程设计技术要求进行了修订和补充，将其名称 中的时间限制取消，更名为三峡库区地质灾害防治工程设计技术要求（简称设计技 术要求）。 本设计技术要求主要引用和参考的规程规范有 建筑地基基础设计规范（GB 50007－2002）； 建筑边坡工程技术规范（GB 50330-2002）； 公路路基设计规范（JTG D30-2004）； 铁路路基支档结构设计规范（TB 10025-2006）； 堤防工程设计规范（GB 50286－98）； 碾压式土坝设计规范（SL 274－2001）； 混凝土结构设计规范（GB 50010-2010）； 地质灾害防治工程设计规范（DB50/5029－2004）重庆市地方标准； 岩土工程勘察规范（GB 50021-2001 2009 年版）； 水利水电工程地质勘察规范（GB 50287-99）； 水利工程设计概（估）算编制规定（水利部水总[2002]116 号文）； 工程勘察设计收费标准（2002 年修订本）（国家发改委计价字[2002]10号文）。 滑坡防治工程设计与施工技术规范（DZ／T 02192006） 混凝土结构耐久性设计规范（GB/T 50476-2008） 本设计技术要求保持了 2005 年版三峡库区三期地质灾害防治工程设计技术要 求总体框架、全部章节和主要内容，仅做了局部少量修订和补充。本次主要修订的内容 III 有更新了“主要引用和参考的规程规范”，并参照最新规范校核和修订了设计内容；按 照三峡水库实际调度运行情况，对非汛期库水位下降速率进行了修订；对水库特征水位和 工况进行了补充说明；滑坡推力计算公式中水压力采用水土合算法，与“勘查技术要求” 中滑坡稳定性计算公式保持一致，修正了滑坡推力计算公式；对挡土墙工程设置、重力式 抗滑挡土墙构造设计、预应力锚索构造、格构锚固设计中关于滑坡设计荷载等进行了少量 的补充完善；删除了附录中一般性的参考资料。 参加本次修订的部门和单位是 主编单位三峡库区地质灾害防治工作指挥部； 参编单位中国地质大学（武汉）； 三峡大学； 重庆市地质灾害防治中心； 湖北省国土资源厅； 中铁二院重庆勘察设计研究院有限责任公司。 本设计技术要求主要起草人（含 2005 年版主要起草人）殷坤龙、郭其达、黄学 斌、徐开祥、付小林、程温鸣、简文星、彭光宗、晏鄂川、吴益平、罗先启、邓清禄、、 彭光泽、马霄汉、马飞、孙仁先、周春梅、张志波、王志俭、张振华、杨建英、郭满长、 李辉武、李正川、潘方贵、刘贵应、潘勇、庄建立、张志斌、伍志石、宋洪斌。 1 1 总总 则则 1.1 为了使三峡库区地质灾害防治工程设计规范化，做到安全适用、经济合理、技术 先进，确保工程质量、提高工程效益，达到减灾防灾目的，特制定三峡库区地质灾害 防治工程设计技术要求（以下简称“设计技术要求”）。 1.2 三峡库区地质灾害防治工程设计要认真贯彻“以人为本，预防为主，合理避让， 重点治理”的指导思想。 1.3 本“设计技术要求”适用于三峡库区滑坡、崩塌（危岩体）、塌岸的防治工程设 计。对特大型的崩塌滑坡除参照本要求外，应结合具体条件和环境进行专门研究。 1.4 地质灾害防治工程设计，必须认真进行调查研究、勘查和试验工作，以便取得水 文、气象、地形、地质、建筑材料、移民状况和灾害经济损失等项基本资料和数据。 1.5 按国家基建程序，在防治工程规划的基础上，分方案论证比选、初步设计和施工 图设计三个阶段进行三峡库区地质灾害防治工程设计。 1.6 防治工程结构设计基准期为 50 年。 1.7 防治工程应根据地质灾害的类型、规模、稳定性，并结合地质灾害区的工程地质 条件、危害对象、周围环境和施工条件，本着技术可行，经济合理的原则，选用主动减载 措施（排水、削方）和（或）被动阻滑措施（如抗滑桩、锚索、锚杆、挡土墙、）并结合 必要的监测预警，进行综合治理。 1.8 防治工程设计中，所采用的工程材料及监测仪器，必须符合国家或行业标准的要 求。 1.9 地质灾害防治工程设计过程中的变更设计，必须严格按照规定的程序进行。 1.10 单项工程设计执行相应的规范、规程，在“设计技术要求”中列出了规范、规程 名称和三峡库区地质灾害防治工程的特殊要求。 1.11 “设计技术要求”仅对地表排水工程、削方减载工程、抗滑桩工程、重力式抗滑 挡土墙工程、预应力锚索、锚杆、格构锚固及护坡等常用的工程设计提出技术要求，对其 它防治工程措施可参考有关现行规范进行。 1.12 地质灾害防治工程有别于工民建及其它基本建设工程，具有其自身的特殊性和 时限性，设计工作阶段可视具体情况进行调整合并。 2 2 基本技术规定基本技术规定 2.1 一般规定 2.1.1 防治工程设计，应在审查通过的详细地质勘查成果基础上进行。 2.1.2 防治工程设计的稳定性计算，荷载和荷载组合应以本“设计技术要求”为准， 并以配套的勘查技术要求中的稳定性评价相协调。 2.1.3 防治工程设计应与社会、经济和环境的发展相适应，与当地城市规划、环境保 护、土地利用相结合。 2.1.4 防治工程设计应综合考虑崩塌、滑坡、危岩区的工程地质条件、类型、规模、 动力来源、稳定性，移民状况，邻近建（构）筑物的分布情况、施工设备和施工季节等条 件，因地制宜，合理设计。 2.1.5 防治工程设计应采用先进技术，以达到最少投资、最短工期、安全运行的目 的。 2.1.6 总体防治方案的拟定，应在对地质灾害的具体情况综合分析研究的基础上，以 提高灾害体稳定性为中心，拟定 2 种或 2 种以上的可行的治理方案，进行技术、经济比 较，提出推荐的方案。 2.1.7 各种单项工程设计应执行相应的现行规范、规程，但应结合三峡库区地质灾害 的特殊要求。 2.1.8 防治工程设计应充分考虑到水库蓄水和水位周期性变化所引起的工程地质和水 文地质条件的改变，以及这些改变对灾害体的总体及局部稳定性可能造成的不利影响。 2.1.9 位于建筑场地区的崩塌滑坡，防治工程设计应控制其变形不超过建筑场地的要 求，不致产生危及被保护的建构筑物的安全使用。 2.1.10 防治工程设计应提出对施工方案的特殊要求和监测要求，应掌握施工现场的 地质状况、施工情况和变形情况、利用监测的反馈信息，必要时应对原设计进行校核、修 改和补充。 2.1.11 地质灾害防治设计应取得如下资料 （1） 符合本设计阶段的地形资料（包括控制点的座标和高程数据），地质勘查报告 及相应的岩、土试验的资料，天然材料的调查报告等。 3 （2） 工程用地红线图。被保护对象和灾害影响地区的现有建（构）筑物分布图和规 划图，必要时还应取得平、立、剖面和基础图等。 （3） 地质灾害区的气象水文资料，主要为降雨、水库运行水位等。 （4） 主要建筑材料价格，移民搬迁费用和赔偿费用，灾害直接经济损失和间接经济 损失等经济数据。 （5） 条件类似的地质灾害防治工程经验。 （6） 施工技术、设备性能、施工经验和施工条件等资料。 2.1.12 方案论证比选根据防治目标，在已审定的地质勘查报告基础上进行编制。应 对多种设计方案的技术、经济、社会和环境效益等进行论证，并作出工程估算。 2.1.13 初步设计对防治方案的任务进行分解，提出具体工程实现步骤和有关工程 参数，编制相应的报告及图件，进行工程概算。 2.1.14 施工图设计对初步设计确定的工程图进一步细化，编制以结构为主体的细 部图等工程图件及说明，进行工程预算。 2.1.15 按水利部水总（2002）116 号文颁发的的费用构成和与之配套的及与 国家计委、建设部计价格（2002）10 号文颁发的编制分项项目 投资估算综合单价。 2.2 防治工程分级 2.2.1 以危害对象，受灾对象及其损失程度为依据，将地质灾害防治工程划分为三 级。见表 2.2。 2.2.2 工程等级的确定，必需同时满足表 2.2.2 中的危害对象，危害人数，可能的经 济损失三项指标中的二项。 表 2.2.2 地质灾害防治工程分级 级别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 危害对象 县级和县级以上 迁建城市 主要迁建集镇、 省道和国道、桥 梁 移民迁建居民 点、一般工矿企 业 受灾 对象 与损 失 危害人数 人 2000 2000～300 10000 10000～2000 0.9 粉土，松散粉 细秒，松散、稍密填上 6-14 4-8 3 可塑（0.25＜ IL≤0.75）状粘性 土，e0.75～0.9 粉土，湿陷性黄 土，中密填土，稍密细砂 14-35 3-6 4 硬塑（0＜IL≤0.25〉、坚硬（IL≤ 0）状粘性土，湿陷性黄土，e＜0.75 粉土，中密中粗砂，密实老填土 35-100 2-5 5 中密、密实的砂砾、碎石类土 100-300 1.5-3 注1、当桩顶水平位移大于表列数值或当灌注桩配筋率较高（0.65）时，m 值应适当降低。 2、当水平荷载为长期或经常出现的荷载时，应将表列数值乘以 0.4，降低采用。 3、桩嵌滑床范围内有数种不同土层时，应将滑面以下 h2b1米深度，对刚性桩 hm值用嵌入滑床 的整个桩长，各层土按下列公式，计算 m 值。 当 hm范围内存在两种不同土层时， 2 2212 2 11 2 m h hhhmhm m （2.3） 当 hm范围内存在三种土层时， 2 332132212 2 11 222 m h hhhhmhhhmhm m （2.4） 2.2 桩计算参数的确定 78 2.2.1 桩的计算宽度 p B ，按本规范 4.3.3.5 款的有关规定取用。 2.2.2 桩身抗弯刚度 EI。 其中 0.85 c EE ; 式中 I桩身截面惯性矩 c E 桩身混凝土弹性模量。 2.2.3 根据岩（土）性质，按附表 2.1 选 m 值。 2.3 单桩计算 2.3.1 桩顶荷载 00 ,HM 。见附图 2.1。 由材料力学 4 4 xpxp d x EIBcx B dy （2.5） 由式（2.1） x cm y 4 4 0 p mB d x y x dyEI （2.6） 令 5 p mB EI 4 5 4 0 d x y x dy （2.7） 式中 桩的变形系数； m 地基系数 利用幂级数积分后，可求得微分方程 2.5 的解，从而求出各截面的内力弯距 M、剪 力 V 和位移（X、）以及土的水平抗力（ x ）。 只要确定基本参数后，利用已有软件，即可以进行计算。 79 附图 2.1 单桩的挠度x、弯距M、剪力V和水平抗力 x 的分布曲线示例。 80 附录三 “K 法”计算单桩内力及位移地质灾害防治工程设计规范 （DB50/5029－2004） 3.1 基本微分方程将桩视为一竖向弹性地基梁。 由材料力学公式及温克尔假定可建立下述微分方程 0 4 4 xBK dy xd EI pH （3.1） 式中 H K 为地基弹性抗力系数； 其余符号，见附录二； 地基为完整基岩时，地基弹性抗力系数 H K 为一常数，只与岩性有关而与深度无关， H K 值由工程地质勘查报告提供，可参考附表 3.1，3.2。 4 4EI BK PH （3.2） 3.2 内力及位移。 地面以上桩的位移 ]1 321 33[ 6 2333 3 1 hYhhYY EI H X （3.3） 地面以下桩的位移 ]sincos1[ 2 3 2 YhYhe EI H X Y （3.4） 地面以上的转角 ]21 2[ 2 222 2 1 hhYY EI H （3.5） 地面以下的转角 ]sincos21[ 2 2 2 YYhe EI H Y （3.6） 地面以下的弯距 ]sin1 cos[YhYhe H M Y （3.7） 81 地面以下的剪力 ]sin21 [cosYhYeHV Y （3.8） 桩顶位移 H EI h X 3 3 6 11 2 （3.9） 最大弯距位置 h tgYM 21 11 1 max （3.10） 附表 3.1 抗滑桩嵌岩段岩石的抗压强度和和地基弹性抗力系数 K 顺号 单轴极限抗压强度 （kPa） 地基系数（kN/m3） 水平方向 KH 竖直方向 KV 1 10000 60000160000 100000200000 2 15000 150000200000 250000 3 20000 180000240000 300000 30000 240000320000 400000 5 40000 360000480000 600000 6 50000 480000640000 800000 7 60000 720000960000 1200000 8 80000 9000002000000 15000002500000 附表 3.2 抗滑桩嵌岩段岩质地层物理力学指标及地基系数 K 地层种类 内摩擦角 弹性模量 E0 （kPa） 泊松比 μ 地基系数 K （kN/m3） 剪切应力 （kPa） 细粒花岗岩、 正长岩 80 以上 54306900 0.250.30 2.0 1062.5 106 1500以上 辉绿岩、玢岩 67007870 0.28 2.5 106 中粒花岗岩 54306500 0.25 1.8 1062.0 106 粗粒正长岩、 坚硬白云岩 65607000 坚硬石灰岩 80 440010000 0.250.30 1.2 1062.0 106 1500 坚硬砂岩、大 理岩 46605430 82 粗粒花岗岩、 花岗片麻岩 54306000 较坚硬石灰岩 75 80 44009000 0.250.30 0.8 1061.2 106 12001400 较坚硬砂岩 44605000 不坚硬花岗岩 54306000 坚硬页岩 70 75 20005500 0.150.30 0.4 1060.8 106 7001200 普通石灰岩 44008000 0.250.30 普通砂岩 46005000 0.250.30 坚硬泥灰岩 70 8001200 0.290.38 0.3 1060.4 106 500700 较坚硬页岩 19803600 0.250.30 不坚硬石灰岩 44006000 0.250.30 不坚硬砂岩 10002780 0.250.30 较坚硬泥灰岩 65 700900 0.290.38 0.2 1060.3 106 300500 普通页岩 19003000 0.150.20 软石灰岩 44005000 0.25 不坚硬泥灰岩 45 30500 0.290.38 0.06 1060.12 106 150300 硬化粘土 10300 0.300.37 软片岩 500700 0.150.18 硬 煤 50300 0.300.40 密实粘土 30 45 10300 0.300.37 0.3 1060.06 106 100150 普通煤 50300 0.300.40 胶结卵石 50100 掺石土 50100 83 附录四 锚 杆 材 料 （引自建筑边坡工程技术规范（引自建筑边坡工程技术规范GB 50330GB 50330－－20022002）） 4.1 锚杆材料可根据锚固工程性质、锚固部位和工程规模等因素，选择高强度、 低松弛的普通钢筋、高强精轧螺纹钢筋、预应力钢丝或钢绞线。 4.2 锚杆材料的物理力学性能应符合下列规定 （1）采用高强预应力钢丝时，其力学性能必须符合现行国家标准预应力混凝土 用钢丝GB／T5223的规定； （2）采用预应力钢绞线时，其力学性能必须符合现行国家标准预应力混凝土用 钢绞线GB／T 5224的规定，钢绞线的抗拉、抗压强度可参照附表4.1选取； （3）采用高强精轧螺纹钢筋时，其力学性能应符合附表4.2及有关专门标准的规 定。 附表4.1 钢绞线抗拉、抗压强度设计值N／mm 2 种 类 抗拉强度设计值
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