宣汉县华景镇观音岩危岩工程治理施工图设计.doc

宣汉县华景镇观音岩危岩工程治理 施工图设计 二00六年一月 目 录 一．设计说明及工程预算 0 前 言1 0.1 任务由来1 0.2 工程概况1 0.3 设计依据1 1项目的必要性和紧迫性与要求2 1.1项目的必要性与紧迫性2 1.2工程治理的可行性2 1.3工程治理的原则和目标2 2自然地理及地质环境条件3 2.1、自然地理3 2.2、地质环境条件3 3地质灾害体稳定性验证及结论5 3.1 危岩体基本特征5 3.2 危岩体所在地斜坡整体稳定性分析5 3.3 危岩体稳定性分析5 3.4土体斜坡稳定性分析10 4工程施工设计措施12 4.1 设计工况与参数12 4.2危岩体施工图设计12 4.3 土体斜坡施工图设计12 4.4治理工程分项设计13 5工程监测设计15 5.1 工作的目的任务16 5.2 设计采用主要技术依据及原则16 5.3 监测工作设计16 6施工组织设计17 6.1 施工条件17 6.2 料场选择与开采17 6.3 施工交通运输18 6.4 施工总布置18 6.5 施工方法及施工机械18 6.6 施工管理与监理19 6.7 施工总进度19 7工程预算20 7.1 工程数量汇总表20 7.2 预算编制依据20 7.3基础单价21 7.4取费标准21 7.5其他费用21 7.6预备费21 7.7投资预算21 二．设计图 图01.A区危岩体工程治理平面布置图 图02.C区危岩体工程治理平面布置图 图03.A区危岩体工程治理正面图一 图04.A区危岩体工程治理正面图二 图05.C区危岩体工程治理正面图一 图06.C区危岩体工程治理正面图二 图07.危岩体支护结构剖面图1 图08.危岩体支护结构剖面图2 图09.危岩体支护结构剖面图3 图10.危岩体支护结构剖面图4 图11.危岩体支护结构剖面图5 图12.危岩体支护结构剖面图6 图13.危岩体支护结构剖面图7 图14.危岩体支护结构剖面图8 图15.土体斜坡1支护结构剖面图 图16.土体斜坡3支护结构剖面图 图17. 挡土墙大样图 图18. 水沟大样图 图19. 锚索结构图一 图20. 锚索结构图二 图21. 砂浆锚杆大样图 一．设计说明及工程预算 0 前 言 0.1 任务由来 观音岩危岩位于宣汉县华景镇渠江支流前河右岸岸坡中上部，紧邻场镇。斜坡由巨厚层至厚层状砂泥岩互层构成，卸荷裂隙和砂泥岩差异风化形成的凹腔发育，稳定性较差。自1993年以来每年雨季常发生岩块崩落、土体溜滑等地质灾害，对斜坡下部的居民生命财产安全和生活造成较大影响，直接威胁和间接影响场镇居民420余户5000余人，并影响14个政府部门和两所学校的2000余人的工作和教学，受威胁的直接经济损失在500万元以上。为此，四川省国土资源厅根据地质灾害防治条例和四川省地质灾害防治工作计划，将宣汉县华景镇观音岩危岩作为四川省12处特大型地质灾害治理工程之一，达州市国土资源局采取竞标的方式确定了我公司为宣汉县华景镇观音岩危岩项目的设计单位。我公司根据设计合同开展本项设计工作。 0.2 工程概况 该工程位于宣汉县华景镇渠江支流前河右岸山体斜坡中上部，总长1010m。由三段边坡组成观音岩段（A区）、小学校段（B区）和半边街段（C区） 观音岩段边坡总长400m，海拔高程465m左右，上部基岩分布段陡崖高度6～18m，主要由侏罗系中统沙溪庙组（J2s）砂泥岩层组成。由于风化作用和砂岩与泥岩的差异风化，形成8处危岩体和多处岩腔，危岩体总体积1204m3。 小学校段总长75m,坡顶海拔高程450m左右，相对高差约50m。边坡上陡下缓，上部坡度45～65，主要由侏罗系中统沙溪庙组（J2s）砂泥岩层组成；下部缓坡坡度15～25,岩层为第四系松散层覆盖，厚度2-3m，下伏侏罗系中统沙溪庙组（J2s）砂泥岩层。据调查斜坡主要破坏形式为松散堆积层沿基岩面溜滑。 半边街边坡长535m，高25-80m，上部基岩分布段构成陡崖，高度10～20m, 主要出露侏罗系中统沙溪庙组（J2s）岩层。由于砂岩与泥岩的差异风化，形成5处危岩体和多处岩腔，危岩体总体积7572m3。 据调查统计资料，场区边坡直接威胁和间接影响场镇居民420余户，并影响14个乡政府部门、两所学校的2000余人的工作和教学，受威胁的直接经济损失在500万元以上，按边坡规模和边坡的重要性，场区边坡属二级边坡。 此外，在设计的现场核对中，发现观音岩段以南还有两段发育有凹腔的危岩体，也危及其下方居民、房屋的安全，也应作相应处理。 0.3 设计依据 本次设计的主要依据有 （1）国家或行业规范 1）、锚杆喷射混凝土支护技术规范GB50086－2001； 2）、建筑边坡工程技术规范GB50330－2002； 3）、滑坡防治工程设计与施工技术规程2001，国土资源部； 4）、岩土工程勘察规范GB50021－2001； 5）、混凝土结构设计规范GB50010－2002； 6）、建筑抗震设计规范〈GB50011－2001〉。 7）、岩土工程手册； （2）项目设计合同 （3）宣汉县华景镇观音岩危岩工程地质勘查报告（四川九0九建设工程有限公司 2005年2月）。 （4）宣汉县华景镇观音岩危岩工程治理可行性研究报告（四川九0九建设工程有限公司 2005年6月）。 1项目的必要性和紧迫性与要求 1.1项目的必要性与紧迫性 宣汉县华景镇观音岩危岩位于华景镇北侧斜坡上，主要由侏罗系中统沙溪庙组（J2s）的砂泥岩和第四系松散堆积层组成。砂泥岩主要分布于斜坡中上部的陡崖处，坡高6-20m，坡度大于70，坡面岩体的卸荷裂隙和由于砂泥岩差异风化形成的凹腔较发育，稳定性较差。第四系松散堆积体主要堆积于斜坡中下部，坡度一般30-40，上部土体较薄（0.5m），极易沿基岩面溜滑至坡脚或堆积于民房后。自1993年以来每年雨季常发生岩块崩落、土体溜滑等地质灾害，对斜坡下部的居民生命财产安全和生活造成较大影响。 宣汉县观音岩危岩的治理对整个华景镇及以后规划扩建有着至关重要的意义，主要表现在 场区紧邻华景镇场镇，危岩体的崩落以及土体溜滑将不可避免地伤及坡下场镇设施和居民； 危岩体及土体斜坡正好位于华景镇场镇北侧，距离较近，而且现观音庙处坡脚为汽车站规划用地； 宣汉樊哙公路从场镇纵向穿过，危岩和土体斜坡威胁着公路的畅通运行。 有鉴于此，对华景镇观音岩危岩体及土体斜坡进行有效地防治是十分必要的。 1.2工程治理的可行性 根据地勘报告华景镇观音岩危岩体土质斜坡的地质灾害主要表现在观音岩上部岩质陡崖的危岩体崩落和土质斜坡的表面溜滑，规模较小，诱发因素主要为降雨和人类工程活动，因此对危岩体采用加固措施，局部地段采取地表排水是可以根治的。场区地形较陡，但岩质陡崖下的空地和斜坡是危岩体支护的较好的施工平台，场区交通较为方便，因此工程治理的施工条件较好。 从现有的技术经济重要条件来看，工程治理环境投资不大，技术难度不高，工程施工工期不长，工程治理是很可行的。 1.3工程治理的原则和目标 1.4.1工程治理原则 工程治理的总体原则是 ⑴工程治理设计与施工应与当地的社会、经济和环境发展相适应，同时应与环境保护、土地利用相结合。 ⑵工程治理设计与施工通过技术经济论证，采用先进成熟的技术方法，使工程达到安全、经济、美观和适用。 ⑶在正常荷载条件下，工程治理应控制危岩体及土质斜坡的变形不超过允许范围，不产生危及场镇和居民的地质灾害。 ⑷在特殊荷载条件下，工程治理设计与施工应能保证地质体的整体稳定，不产生危及人的生命财产安全的重大地质灾害。 1.4.2工程治理目标 鉴于华景镇观音岩危岩体和土质斜坡的变形已对华景镇居民的生产生活造成影响，因此，观音岩危岩体的工程治理目标是采取综合整治措施，从根本上根治观音岩的灾害隐患，保障华景镇场镇及居民的安全。 工程治理需要达到的目标是在勘查报告和可行性研究报告的基础上，根据自然灾害发生、发展的规律，制定出切实可行的设计措施，以控制观音岩灾害体的变形，确保整个观音岩的长期稳定。达到综合治理、安全可靠、技术可行、经济合理、方便施工的目标。 2自然地理及地质环境条件 2.1、自然地理 2.1.1交通位置 场区位于宣汉县境东北部华景镇场镇西侧观音岩一带，前河右岸山体斜坡中上部位，属于华景镇华景村3组辖区，距离宣汉县城77km，紧邻场镇区，宣汉樊哙公路从场镇纵向穿过，交通较为方便。 2.1.2气象水文 区内属于亚热带湿润季风气候，温暖潮湿、雨量充沛、四季分明、冬干少雨、夏热多雨。年均气温16.8℃，极端高温41.3℃，极端低温5.3℃；年均降雨量1213.5mm，最大一日降雨量192mm，每年降雨集中时间为510月，占年降雨量的79。2004年9月 5日发生百年难遇的暴雨，三天持续降雨量最大达到463mm。 在观音岩与小学校间发育有吴家沟冲沟，沟底有常年性流水，工作期间枯季流量约0.01m3/s。在小学校与半边街斜坡之间有阴夹沟发育，沟底无流水。在危岩分布的斜坡地段没有冲沟发育，地表无常年性水流。 前河自北向南从场镇东侧流过，属于嘉陵江水系。该河为区内最低侵蚀基准面，河面海拔高程约388m，河口多年平均流量72.36m3/s。 2.2、地质环境条件 2.2.1地形地貌 根据危岩体的地貌特征，分为观音岩（A区）、小学校（B区）和半边街（C区）三个分区，A区与B区分界线为吴家沟，B区与C区分界线为阴夹沟。各区地貌特征分述如下 （1）观音岩（A区）山顶海拔高程325m左右，相对高差50m。山脊走向N15W，山脊顶部北高南低，较为平缓，延伸长度400m。斜坡形态呈折线型，上部陡崖高度6～18m，坡度70以上，部分地段呈负地形；中部陡坡长度100～150m，坡度35～60；坡脚局部人工开挖边坡高度5～10m，坡度50～70。 （2）小学校（B区）为一SE走向的山梁的前部斜坡，延伸长75m，山顶海拔高程310m左右，相对高差50m。斜坡呈凹线形，上陡下缓，上部坡度45～65，下部缓坡坡度15～25。 （3）半边街段（C区）山脊走向N20～30E，延伸长395m。山顶海拔高程360m，与坡脚相对高差25～80m左右,延伸长度200m。坡形呈凹线形，危岩分布段构成陡崖，高度10～20m, 坡度大于75，局部呈负地形。崖下斜坡大部基岩裸露，坡度45～60，长度70～100 m，表面由于岩石的差异风化作用，坡面呈锯齿状凹凸不平，硬质的砂岩突出于地表30～50cm，软弱的泥岩则凹进。在坡脚人工开挖边坡高度5～10m，坡度70～85。 2.2.2地层岩性 区内出露的地层单一，为侏罗系中统沙溪庙组（J2s），岩性为青灰色砂岩及紫红色泥岩、泥质粉砂岩互层。在危岩形成的陡崖地带，主要由巨厚层状的砂岩构成，单层厚度一般1～2m，最厚可达4～5m。在崖下斜坡段多为巨厚层砂岩及泥岩互层。在A 区砂岩和泥岩出露的比例各占50；B区泥岩占70，砂岩占30；C区泥岩占60，砂岩占40。 第四系松散堆积层在观音岩（A区）斜坡表面普遍分布，主要为坡残积层，其次为崩积层，岩性为砂质粉土含碎块石，厚度一般0.5～5m，斜坡表面堆积较薄，在坡脚部位局部增厚。碎块石含量20～30，土体结构松散～稍密，潮湿。在小学校（B区）坡脚缓坡地带堆积第四系松散层，厚度0.41.1m。在半边街（C区）陡崖坡脚缓坡地带也有第四系松散层堆积，厚度0.51.5m。 2.2.3地质构造与地震 工程区处于新华夏构造体系的北东向五宝场背斜北西翼，属四川盆地弧形构造体系北缘的组成部分，地震活动弱，无孕震断裂，历史上无5级以上地震活动记录，按中国地震基本烈度区划，地震基本烈度为Ⅵ度。 区内构造形迹以裂隙为主，断层不发育。裂隙主要见于砂岩中，主要有压扭性裂隙和风化裂隙两种。 2.2.4水文地质条件 区内地下水类型主要为基岩风化裂隙水，其次为第四系松散堆积层孔隙水。 基岩裂隙水赋存于侏罗系中统沙溪庙组J2s砂泥岩层的裂隙中，主要接受坡面水入渗和后部基岩裸露区大气降水的补给，富水程度较低。松散层孔隙水主要赋存于斜坡表面的坡残积物中，没有稳定的地下水面，且动态随季节变化明显。主要由大气降水补给。 场区地下水属HCO3SO4CaMg型水。地下水游离CO2含量3.08mg/L，不含侵蚀性CO2，区内地下水无侵蚀性，PH值7.9，呈碱性。 2.2.5危岩体形成原因及主要诱发因素 （1）形成原因 影响区内危岩体的因素有自然因素和人为因素。自然因素包括地形地貌、地层岩性、地质构造、降雨等，人为因素主要指人类工程活动。 1）地形条件 场区高陡的斜坡地形为岩体变形破坏创造了空间条件。 2）地层岩性 场区地层为侏罗系中统沙溪庙组J2s砂泥岩层，坚硬的巨厚层块状砂岩由于其抗风化能力强于泥岩，易形成陡崖地形，软弱的巨厚层状泥岩易被风化剥蚀而形成凹腔。 3）地质构造 岩体中节理裂隙和软弱结构面破坏了岩体的完整性，使危岩体极易脱离母岩，沿着外倾陡裂隙面产生变形破坏。 4）降雨和人类工程活动 降雨降低了岩体完整性和力学强度，促进了岩体结构面的发展。人类不合理的工程活动破坏了斜坡形态和岩体完整性，改变斜坡自然应力平衡，促进了岩土体的失稳变形。 （2）主要诱发因素 目前影响区内危岩体形成的主要因素是人类工程活动和降雨。 1）人类工程活动 主要表现为对斜坡下坡脚部位的边坡开挖和人工不合理的爆破取石。 2）降雨 降雨的浸润、水楔、冲刷及动静水压力促进了岩体结构面的发展，降低了岩体完整性和力学强度，近几年来较大强度的降雨尤其是暴雨促进了这一地质作用。 2.2.6危害方式 危岩体发生破坏，其运动方式受下部斜坡的物质组成、边坡坡度角等的影响，运动距离各不相同。根据RMSpang（1978）的研究成果，崩落体只有坡度角小于一定临界值（约27）时，才停积于崖角，随坡度角增大，可分别表现为滑动、滚动、跳跃和自由崩落等方式，大部分或全部堆积于坡脚（图2-1）。场地受岩体破坏影响的主要有观音岩段（A区）和半边街段（C区），其上部基岩出露地段的坡度角均大于45,因此岩体在产生变形破坏后，大部分以滚动、跳跃或自由崩落的方 式向坡脚运动，最后堆积于坡脚缓坡地带或滚入坡下民房和公路，直接影响场镇和公路的安全。现在坡脚已有岩体崩落之后的堆积物，而且据现场调查，已有多处民房遭滚落岩体破坏。 图2-1 危岩崩塌破坏运动图示 3地质灾害体稳定性验证及结论 3.1 危岩体基本特征 场区危岩体大部分布于观音岩（A区）和半边街（C区）的山梁陡崖，少数分布于斜坡表面。A区共有8处（未含新增2处）， C区共有5处。危岩体都由巨厚层砂岩构成。灾害规模属于小型，全区13处危岩总的体积为8775m3，每处体积一般为200～1000m3，最小仅1.4m3,最大为3360m3。根据危岩变形破坏方式，可分为滑移式和拉裂式两种，以滑移式为主，占71。 3.2 危岩体所在斜坡整体稳定性分析 观音岩危岩体所在斜坡地层为侏罗系中统沙溪庙组（J2s），岩性为青灰色砂岩及紫红色泥岩、泥质粉砂岩互层。构造部位处于北东向五宝场背斜北西翼，岩层倾角14-16度，倾向与坡向相反，为反向坡。从赤平投影的结果来看，当坡度小于50度时，斜坡基本处于稳定状态。据此分析，该处斜坡发生整体崩塌的可能性较小。 3.3 危岩体稳定性分析 对于场区危岩体的稳定性分析，采用定性分析（赤平极射投影法）和定量评价两种方法进行。 3.3.1定性分析（赤平投影分析） 据地勘资料场区危岩体主要分布于观音岩段（A区）和半边街段（C区）边坡上部基岩出露地段，共有13处危岩，其中观音岩段边坡8处（WyA-1WyA-8），半边街5处（WyC-1WyC-5），赤平极射投影图详见图观音岩段边坡危岩赤平投影图（图3-1）和半边街段边坡危岩赤平投影图（图3-2），通过赤平投影分析如表3-1。 表3-1 赤 平 投 影 分 析 表 边坡名称及编号 边 坡 的 稳 定 性 评 价 观音岩段 WyA-1危岩 裂隙2和裂隙3、裂隙1和裂隙3之间的交线与坡面之间的夹角小于45且倾角小于坡角，危岩处于不稳定状态。 WyA-2危岩 裂隙1和裂隙3之间的交线与坡面之间的夹角小于45且倾角小于坡角，危岩处于不稳定状态。 WyA-3危岩 裂隙1和岩层层面2之间的交线与坡面之间的夹角小于45且倾角小于坡角，危岩处于不稳定状态。 WyA-4危岩 裂隙1和裂隙3之间、裂隙1和岩层层面2之间的交线与坡面之间的夹角小于45且倾角小于坡角，危岩处于不稳定状态。 WyA-5危岩 裂隙2和裂隙3之间的交线与坡面之间的夹角小于45且倾角小于坡角，裂隙2与坡面倾向之间夹角小于45且倾角小于坡角，危岩处于不稳定状态。 WyA-6危岩 裂隙1和裂隙3之间的交线、裂隙1和裂隙4之间的交线与坡面之间的夹角小于45且倾角小于坡角，危岩处于不稳定状态。 WyA-7危岩 裂隙2和裂隙3之间的交线与坡面之间的夹角小于45且倾角小于坡角，危岩处于不稳定状态。 WyA-8危岩 裂隙2和岩层层面3之间的交线与坡面之间的夹角小于45且倾角小于坡角，危岩处于不稳定状态。 半边段 WyC-1危岩 裂隙1和裂隙2之间的交线与坡面倾向基本一致，但其倾角大于坡角，边坡为基本稳定结构； WyC-2危岩 裂隙2和岩层层面3之间的交线与坡面之间的夹角小于45且倾角小于坡角，危岩处于不稳定状态。 WyC-3危岩 裂隙1和裂隙3、裂隙1和裂隙2之间的交线与坡面之间的夹角小于45且倾角小于坡角以及裂隙1与坡面倾向之间夹角小于45且倾角小于坡角，危岩处于不稳定状态 WyC-4危岩 裂隙1和岩层层面3之间的交线与坡面之间的夹角小于45且倾角小于坡角，危岩处于不稳定状态。 WyC-5危岩 裂隙1和岩层层面3之间的交线与坡面之间的夹角小于45且倾角小于坡角，危岩处于不稳定状态。 由上表，场区边坡基岩裂隙切割岩层后除C-1外，均处于不稳定状态，加之砂岩下部的泥岩岩腔对边坡岩体的稳定性不利，需对场区边坡岩体进行稳定性定量分析。 3.3.2定量评价 1计算公式的采用 根据地质构造、危岩体的结构类型、节理裂隙与裂缝及结构面的组合关系、张闭程度、延展性及贯通情况等，场区危岩按其变形破坏类型分为拉裂式（倾倒崩落式）、滑移式等两类,对危岩按各自特征选取代表性断面进行稳定性计算。 1）拉裂式危岩 根据勘查结果以及我们现场调查，综合分析危岩体的结构面发育现状、危岩体底部泥岩凹腔的空间特征，确定了本次待处理的部分危岩体破坏模式为“拉裂式倒塌崩塌危岩”，其受力模型如下图所示。对危岩体的稳定性按下列方法计算。 综合考虑危岩体稳定的最不利情况，将岩块按各自结构体特征选取代表性断面进行计算，同时在考虑裂隙水压力Q时，设裂隙深度与裂隙充水深度相等，每一截面按单元宽度考虑，不考虑基座抗拉强度，取O点为倾覆点，为基座岩层中风化外缘点，计算公式如下 ①裂缝水压力为 ②崩塌危岩体的重心位于倾覆点外侧时 倾覆力矩 抗倾覆力矩 ③崩塌危岩体的重心位于倾覆点内侧时 倾覆力矩 抗倾覆力矩 崩塌危岩体稳定系数为 以上各式中 崩塌危岩体的重力 KN; 崩塌危岩体的高度m; 裂缝倾角度; 裂缝深度m; 裂缝充水深度m; 裂缝中静水压力KN; 崩塌危岩体重心作用点距倾覆点的水平距离m; 崩塌危岩体岩石抗拉强度标准值Kpa的0.7倍； 锚索沿加固断面纵向每延米的预应力值（KN/m），，为锚索预应力值（KN），为锚索沿加固断面纵向间距（m； 锚索倾角（度）； 锚索在崩塌危岩体上作用点距倾覆点的垂直距离m; 锚索在崩塌危岩体上作用点距倾覆点的水平距离m。 下面以WYC-3危岩为例计算稳定系数 此危岩体计算参数为 工况一在加固前，Q0，代入前面公式有 2175KN.m 6448.6KN.m 2.96，稳定。 工况二在加固前，代入前面公式有 401.93KN 2209.83994.9 6204.7 KN 1.04，稳定性较差,需加固。 加固后由于危岩凹腔处得到支撑,稳定性满足要求。 2）滑塌式危岩 滑塌式危岩计算模型见图3-4，按单位宽度考虑， 则稳定系数为 以上式中 单位长危岩体重力（KN）； 单位长危岩块体承受的水平地震力（KN）。 由P＝ξW计算，ξ为地震力系数，取值ξ0.05； 破裂面倾角（）； 危岩体高度（m）； 、分别为裂隙面的等效内聚力（kPa）和内摩擦角（）； 裂隙深度（m）裂隙水深度； 裂隙充水深度（m）,天然状态取三分之一裂隙水柱高,暴雨期间取三分之二裂隙水柱高； 裂隙中静水压力（KN）； （2）参数选取 在对试验资料综合分析的基础上，结合各危岩体的地质特征、该地区类似工程的经验等选取计算参数。据岩体完整性，危岩基座下泥岩剥蚀风化程度，将室内试验或饱和状态平均抗压强度折减为原来的0.9倍，再取折减后数值的3％作为标准抗拉强度。 拉裂式危岩根据经验及类似工程试验，抗拉强度RL0.4MPa； 滑塌式危岩结构面C30-50KPa，φ20-25。 砂岩重度25KN/m3（天然状态）；25.4KN/m3（饱和状态）。 （3）荷载及荷载组合 危岩活动的主要影响因素是大暴雨，由于该地区地震烈度为Ⅵ度区，不考虑地震对危岩的影响，选取三种工况对危岩体的稳定性进行计算。 a、工况Ⅰ旱季天然状态此时不考虑裂缝中静水压力Q，裂缝中未充水； b、工况Ⅱ（雨季裂隙饱水状态认为在暴雨或持续降雨条件下，裂隙完全处于饱水状态； c、工况Ⅲ（加固后无裂隙状态）此时已用锚索将危岩体加固，且裂隙采用水泥砂浆填充。 （4）危岩体稳定性评价标准 各类危岩体稳定性评价标准见下表3-2。 表3-2 危岩稳定性评价标准 危岩破坏模式 不稳定 稳定性较差 基本稳定 稳定 滑塌式危岩 ＜1.0 1.0～1.1 1.1～1.3 ＞1.3 拉裂式危岩 ＜1.0 1.0～1.1 1.1～1.5 ＞1.5 （5危岩稳定性计算结果 通过场区危岩体稳定性计算,按评价标准划分其稳定性结果见表3-3。 （6）危岩稳定性评价 由以上危岩稳定性计算结果可知，危岩体WyA-2、3、5、6，WyC-1、3、4在天然状态（工况一）下均处于基本稳定状态，但暴雨（工况二）下比天然状态（工况一）下的稳定性要降低，除WyA-1 处于基本稳定状态外，其余均处于稳定性较差状态。因此需对边坡危岩体进行支护处理。 3.4土体斜坡稳定性分析 据勘察报告场区三段边坡坡型大体一致，上陡下缓，上部第四系覆盖层较薄，下部较厚，坡面覆盖层岩性均为粉质粘土夹碎块石。 A区覆盖层厚度上部一般0.2～0.5m，最厚达1.5m，坡脚稍厚，有3-6m；B区覆盖层厚度一般0.4～1.1m；C区厚度0.5～1.5m。 场区三段边坡的土体斜坡变形破坏均表现表面溜滑，主要是由于在连续降雨和暴雨的条件下，斜坡土体达到饱和状态时，自重增加，自身抗剪强度降低，土体与基岩接触面的抗剪强度降低而使得斜坡土体的产生溜滑现象，堆积于坡脚的缓坡地带或民房后，对坡脚居民的生产和生活构成一定威胁，根据现场调查调查分析，区内土质斜坡的稳定性较差，因此须对边坡土体进行支护处理。 项目 危岩 体编号 稳定性 破坏 类型 备注 工况一 工况二 工况三 稳定 系数 稳定状态 稳定 系数 稳定状态 稳定 系数 稳定 状态 A区 WyA-1 3.52 稳定 1.18 基本稳定 2.0 稳定 拉裂式 顺坡向裂（裂隙1）张开0.51cm，泥质充填，危岩体沿裂面产生破坏 WyA-2 1.18 基本稳定 1.09 稳定性较差 1.9 稳定 滑塌式 WyA-3 1.20 基本稳定 1.08 稳定性较差 1.8 稳定 滑塌式 WyA-4 1.08 稳定性较差 1.04 稳定性较差 1.6 稳定 滑塌式 WyA-5 1.21 基本稳定 1.06 稳定性较差 1.6 稳定 拉裂式 顺坡向裂（裂隙2）张开0.51cm，危岩体沿裂面产生破坏裂面大部因岩体表面风化呈弧形，局部平直，危岩体沿裂面产生破坏 WyA-6 1.15 基本稳定 1.06 稳定性较差 1.8 稳定 滑塌式 WyA-7 1.09 稳定性较差 1.01 稳定性较差 1.4 稳定 滑塌式 WyA-8 1.06 稳定性较差 1.02 稳定性较差 1.6 稳定 滑塌式 C区 WyC-1 1.14 基本稳定 1.08 稳定性较差 1.5 稳定 滑塌式 WyC-2 1.08 稳定性较差 1.02 稳定性较差 1.4 稳定 滑塌式 WyC-3 2.96 稳定 1.04 稳定性较差 1.5 稳定 拉裂式 顺坡向裂（裂隙1）张开15mm，地表可见裂缝，现被泥土覆盖危岩体沿裂面产生破坏 WyC-4 2.45 稳定 1.07 稳定性较差 1.6 稳定 拉裂式 顺坡向裂（裂隙1）张开23cm，小岩块，岩屑充填，倾向坡外，为危岩形成的控制性裂隙，危岩体沿裂面产生破坏 WyC-5 1.06 稳定性较差 1.01 稳定性较差 1.4 稳定 滑塌式 表3-3 危岩体结构面力学参数取值及稳定性评价统计表 4工程施工设计措施 4.1 设计工况与参数 4.1.1治理工程设计工况 设计工况为最不利荷载组合,即自重裂隙水压力天然、饱水状态。 4.1.2设计基本参数 （1）气象 按宣汉县气象站资料场区年均气温16.8℃，极端高温41.3℃，极端低温5.3℃；年均降雨量1213.5mm，最大一日降雨量192mm，每年降雨集中时间为510月，占年降雨量的79。。 （2）地震 根据中国地震动参数区划图（1400万）（GB1836-2001），该区地震动峰值加速度0.05g，地震动反应谱特征周期0.35s，抗震设防烈度为Ⅵ度。 （3）荷载及岩石力学指标 危岩体重度取25KN/m3,岩石力学指标选取同第三章3.3节稳定性计算参数选取。 4.1.3防治工程设计标准 按一级边坡进行支护设计，设计年限为50年。设计安全标准，对于滑塌式危岩设计安全系数为1.3，拉裂式倾倒式危岩安全系数为1.5,斜坡设计安全系数1.35。 4.2危岩体施工图设计 本设计在可行性研究报告推荐方案和施工图评审时专家意见的基础上，综合考虑当地的自然条件、地质条件、经验及技术条件和场地特殊条件，通过经济比选和施工可行性比选，针对各危岩体的具体特征采用切实可行的措施进行支挡防护。治理措施如下 方案为清危＋凹腔填撑锚索（杆）锚固清方＋裂缝补填 ⑴清危在对边坡危岩进行支护处理之前，需仔细巡视，检查A、B、C三段的坡面，清除坡面零星、松动岩块，并对坡面进行局部修整，有利于下一步施工。 ⑵凹腔填塞、支撑对于泥岩及砂岩的岩腔采用浆砌块石封填处理，防止岩层的进一步差异风化，且对上部砂岩起到支撑作用。对于悬空砂岩体采用圬工支撑，即开挖、平整基础，采用浆砌块石砌筑成墙、柱或肋的形式，以支撑上部悬空砂岩体。 ⑶锚索（杆）锚固由于悬空的危岩体一般都受几组结构面的切割，稳定岩层的埋深较大，加之其基础为易崩解、风化的泥岩，极易在外因如裂隙水、植物根劈作用下发生倾倒崩塌，故对于计算所得的锚固力较大，且稳定岩层的埋深较大的危岩体，采用一般钢筋锚杆达不到支护效果，须采用锚索加固处理。 对于支撑悬空砂岩采用的浆砌块石砌筑成墙、柱或肋，由于基底岩层多为全、强风化的泥岩，且自然坡度陡，襟边宽度不够，为保证其稳定性，不致于滑移、倾倒，因此采用一般钢筋锚杆与墙、柱或肋连接。 ⑷清方对于临空面较高、且自然坡度陡，难以用浆砌块石砌嵌补或支撑的个别危岩体（如WyA-8），为保证其长期稳定，在确保施工安全的前提下采用人工清方减载的措施达到目的。 ⑸裂缝补填对于清危、加固的坡面张开裂缝采用水泥砂浆或M10浆砌块石进行封填处理，防止裂隙水影响危岩体稳定和裂隙的进一步张开。 4.3 土体斜坡施工图设计 对于斜坡土体溜滑的治理采用坡脚设置挡土墙、加强排水疏导措施的治理方案。 根据施工图评审时专家形成的意见，为了尽量减少对自然坡面人为的扰动，在坡脚设置高出地面1.0m的挡土墙，起到挡土和拦截块石的作用；同时在挡土墙的前后设置排水沟和侧沟，在地形凹处设置吊沟，加强对地表水的快速疏导。 4.4治理工程分项设计 4.4.1危岩体治理工程分项设计 1）锚索（杆）设计 ①计算公式 A.锚固力计算 a.拉裂式危岩 治理后要求K≥1.5，锚索锚固力设计值可按前面3.3.2定量评价的有关公式确定。 b.滑塌式危岩 治理后要求K≥1.3，锚索锚固力设计值可按前面3.3.2定量评价的有关公式确定。 B.锚索（杆）设计计算 根据锚固力的大小，以及危岩体处稳定岩层的埋置深度的不同，对于危岩体WyA-4、WyA-5、WyA-6、WyA-7、WyC-2、WyC-3、WyC-4、WyC-5采用锚索支护处理；WyC-1、WyC-3、WyC-4、WyC-5采用锚杆加强嵌补支撑墙与坡体的连结。。 计算公式采用 式中 锚杆索轴向拉力标准值（KN）； --锚索轴向拉力设计值（KN）； 荷载分项系数，取值1.25； 锚索钢绞线截面面积（mm2）； 边坡工程重要性系数，本设计取1.0； 锚筋抗拉工作条件系数；取值0.69； 预应力钢绞线抗拉强度设计值（KPa）； 锚杆锚固体与地层的锚固长度m; 锚固体与地层粘结工作条件系数，取值0.60； D锚固体直径（m）； 钢筋与砂浆粘结强度工作条件系数，对永久性锚杆取0.60； 锚杆钢筋直径（m）; 钢筋（钢绞线）根数（根）； 钢筋与锚固砂浆间的粘结强度设计值（KPa）。 地层与锚固体粘结强度特征值（KPa），锚固介质为中风化砂岩，取值800KPa。 ②计算结果 按以上各公式,对场区采用锚杆（索）支护的危岩体进行结构计算,其结果见表4-1。 ③材料准备 A. M10水泥砂浆 砌筑排水沟、挡土墙及嵌补、支撑墙须用M10水泥，其标号采用P.O 32.5，每一立方米M10水泥砂浆需水泥305kg,砂1.1m3 ,水0.18 m3。 B.砂浆锚杆钻孔直径为φ100mm，采用φ25mm的螺纹钢筋，长度分别为6m、8m两种类型，用M35水泥砂浆注浆。 C.钢绞线锚索每孔由6束φ15.2mm的高强度、低松弛的钢绞线制作。钢绞线使用前做好清污除锈。 D.锚具预应力筋用锚具、夹具和连接器应具有可靠的锚固性能、足够的承载能力和良好的适用性，锚具应符合国家现行预应力筋用锚具、夹具、和连接器应用规程（JGJ85-2002）规定。 E.垫板每个锚头采用2块250 x250 x20mm钢垫板。 F.垫墩垫墩由C40混凝土制作，并在距其5cm处加一层φ8mm的钢筋网，网的钢筋间距16cm，并不与预留孔相冲突，垫墩顶面与钻孔轴线必须垂直，确保锚索张拉时千斤顶的张拉力与锚索在同一轴线上。 2）清危、凹腔填撑及裂缝补填 对于坡面已风化破碎且难于锚固支护的松动岩块进行清除处理，防止岩块崩落而威胁坡脚居民和场镇。对于坡面泥岩凹腔采用M10浆砌块石填塞，防止泥岩进一步风化使岩腔进一步扩大，影响上部岩体的稳定性；对于清危处理后的坡面张开裂缝采用水泥砂浆或M10浆砌块石进行封填处理，防止裂隙水影响危岩体稳定和裂隙的进一步张开。具体工作量如下表所示（4-1） 表4-1 清危、凹腔填撑及裂缝补填工作量统计表 危岩 编号 清危 （m3） 凹腔 嵌补支撑（m3） 裂缝 补填（m3） 备 注 A区 580 641 200 清危工作针对性坡面所有风化破碎岩块，泥岩岩腔针对坡面所有泥岩风化凹腔（包括边坡中部基岩出露处） C区 400 1633 150 注①A区新增2处危岩，亦需要对凹腔进行嵌补支撑和加固，数量另计。 ②危岩凹腔起伏不平，工程数量以代表断面计。 4.4.2土体斜坡治理分项设计 1）挡土墙 针对土质斜坡处第四系松散层的分布和地形情况，顺斜坡走向在坡脚布置挡土墙，其中，小学后坡一段挡土墙为直立式。基础深入下伏稳定基岩层1.0m，要求承载力≥300kPa，若局部地段承载力难以满足要求，可换填碎石进行处理；墙顶高出现有地面1.0m，有利于对坡面溜坍的土体和掉落的块石的拦截，加强对生命财产安全的保护。挡土墙采用M10浆砌块石砌筑,墙身外表面要求整齐、美观大