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八字岭(管道里程286+258)滑坡治理工程施工图设计

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'八字岭(管道里程286+258)滑坡治理工程施工图设计中国地质大学(武汉)二○○九年八月2 项目名称:八字岭(管道里程286+258)滑坡治理工程委托单位:中国石油天然气股份有限公司华中输气分公司承担单位:中国地质大学(武汉)资质等级:地质灾害防治工程甲级勘查【证号:国土资地灾勘资字第2005217017号】地质灾害防治工程甲级设计【证号:国土资地灾设资字第2005317011号】单位法人:张锦高总工:唐辉明项目负责:邓清禄报告编写:李亮亮吴斌董国梁李华章邓清禄参加人员:王曼王薇施晓文2 根据专家评审意见,本设计特对八字岭(管道里程286+258)滑坡治理工程做了以下修改:1.将原抗滑桩方案改为管道内侧采用格构锚固方案,共设置A、B、C三榀格构锚;2.对管道外侧原有挡墙采用抗滑桩支挡,共设置6根抗滑桩。2 目录1工程概况12八字岭滑坡基本特征12.1地形地貌特征12.2滑坡空间形态及地质结构特征12.3滑坡岩土物理力学性质13八字岭滑坡稳定性分析14设计原则与依据24.1治理设计原则24.2设计依据25设计参数26主要治理工程措施26.1剩余推力计算26.2截排水沟设计36.3格构锚设计36.4原挡墙支挡设计97施工组织设计107.1施工条件107.2建筑材料117.3施工交通及施工布置规划117.4施工管理与监理117.5主要工程施工流程117.6工期设计118施工技术要求119工程量及投资预算159.1工程量159.2投资预算16附图:1.八字岭滑坡治理工程布置平面图………………………………………BZL-GEO-P-12.八字岭滑坡1-1工程布置剖面图………………………………BZL-GEO-S-13.八字岭滑坡2-2工程布置剖面图………………………………BZL-GEO-S-24.八字岭滑坡抗滑桩立面布置图………………………………………BZL-GEO-S-35.八字岭滑坡A、B榀锚杆+格构梁立面图……………………………BZL-GEO-S-46.八字岭滑坡C榀锚杆+格构梁立面图…………………………………BZL-GEO-S-57.八字岭滑坡格构纵横梁配筋图……………………………BZL-GEO-S-68.八字岭滑坡锚固区锚杆结构图………………………………BZL-GEO-S-79.八字岭滑坡水沟、趾墙大样图………………………………BZL-GEO-S-810.八字岭滑坡抗滑桩结构图……………………………………BZL-GEO-S-911.八字岭滑坡抗滑桩护壁结构设计图……………………………………BZL-GEO-S-1012.八字岭滑坡抗滑桩锁口梁结构图……………………………………BZL-GEO-S-1113.八字岭滑坡浆砌石嵌补大样图……………………………………BZL-GEO-S-1214.八字岭滑坡治理工程施工平面布置图……………………………………BZL-GEO-SG-115.15 1工程概况八字岭滑坡位于宜昌市长阳县榔坪镇八字岭,管道里程桩号286+258。距榔坪镇和野三关镇均约30km,老318国道路边,有简易公路与318国道相连,交通较为便利。八字岭滑坡地处低-中山区,相对高差一般在300m以上,地形起伏较大,山体陡峻,河谷及山间沟谷发育,缓坡地段为坡耕田,陡坡地段植被茂盛。区内出露地层主要为志留系中统罗惹坪(S2lr)组泥岩夹泥质灰岩,泥岩和灰岩均为薄层状。2八字岭滑坡基本特征2.1地形地貌特征滑坡发育于一斜坡上,斜坡上方为318国道,坡度约40°。滑坡前缘建有一道毛石混凝土挡墙,长约40m,高2.0-5.0m,顶宽1m,滑坡后缘为一排民房,房屋出现裂缝,监测显示其在继续变形,而且部分屋角出现沉陷。斜坡上方为在建的沪蓉西高速公路,斜坡坡体受人类工程活动影响明显,已出现多处陡坎。2.2滑坡空间形态及地质结构特征滑坡发育在由残坡积及强风化破碎基岩构成的松散斜坡中,覆盖层厚度后缘较薄,一般在2~4m,前缘较厚,西侧及北侧见基岩出露。斜坡基岩强风化层厚度很厚,根据钻孔资料显示可达4.0m以上,其结构破碎,岩芯多呈碎块状,直径多5-10cm左右。管道即铺设于斜坡前缘中。斜坡覆盖层主要由黄褐色碎块石夹土构成,碎块石成分为黄灰色泥质粉砂岩,多为基岩风化产物。覆盖层碎石粒径多为5-10cm,土石比可达2:1。覆盖层下为风化极其强烈的泥岩、泥质粉砂岩。崩滑现象开始出现于管沟开挖。管道敷设期间由于坡脚开挖,斜坡体上部出现局部变形迹象,随后由于降雨及地震的影响,斜坡出现了多处变形,其局部坡体呈现大规模崩塌、下滑,从而导致斜坡体上民房倒塌、树木斜歪,滑坡后缘民房出现了多条裂缝,缝宽数毫米到十数厘米不等。简易监测结果显示,其中一些裂缝还在变形之中。滑坡体平面上呈簸箕状。滑坡体滑动方向长约30m,顺管道方向宽约50m,面积约1200m2,平均厚度厚3m左右,体积近4000m3。滑坡滑动方向约233°。滑坡体发育在残坡积及强风化的破碎岩层中。由于滑坡体坡度较陡且结构破碎,在降雨等其他因素控制下,滑坡体极有可能产生进一步、大规模崩滑。钻探未出现滑带,其主要原因是滑坡规模小,滑动距离有限,在以块石、碎块石为主的地层中不易发育良好的滑带,也可能是受钻探的扰动、取样的困难等,使得滑带不易辨识。但根据滑坡结构以及钻孔资料分析,可初步判断滑坡是表层堆积体崩滑。2.3滑坡岩土物理力学性质根据岩土现场试验、室内试验及反分析成果,参照有关规范的取值原则及类似工程地质条件滑坡参数取值经验,给出八字岭滑坡岩土参数建议值如表2-1。表2-1八字岭滑坡岩土物理力学参数建议值名称状态单轴抗压强度变形模量泊松比容重承载力标准值抗剪强度参数MPaGPar(kN/m3)ƒk(kPa)C(kPa)φ(°)滑体土(碎石土)天然状态21.014.522.5饱和状态10.520.5基岩饱和状态20.55.190.2426.52000900353八字岭滑坡稳定性分析滑坡的形成是与管沟开挖、暴雨、地震等多种因素有关,管道敷设、管沟回填后,在滑坡上侧修筑了一道浆砌石挡墙,高4.5m。5.12汶川地震致使该处斜坡产生多处较大规模变形,局部坡体呈现大规模崩塌、下滑,从而导致斜坡体上一处民房倒塌,另外几间民房出现多处裂缝且裂缝至今还在变形中。由此可见,滑坡处于蠕变变形中,很不稳定,特别是在暴雨或其他不利工况下情况下很容易进一步滑塌。八字岭滑坡将来可能遇到的不利因素主要是降雨和地震,下面选择3种条件作为稳定性计算的工况:1)工况1:勘查期条件工况,通常条件,以勘察期间的条件作为计算的工况15 (勘查期无地下水位线);2)工况2:久雨、特大暴雨的条件(设计暴雨)工况,降雨时滑坡坡体完全饱水,岩土物理力学参数可取饱和参数;3)工况3:设计暴雨工况并考虑地震条件工况。根据《中国地震动参数区划图》(1:400万)【GB18306-2001】,工程干线所在区域地震动峰值加速度区划为0.05g,相当于地震基本烈度Ⅵ度。通过计算,以上3种工况的稳定系数列于表3-1。结果表明,通常条件下,Fs=1.16,滑坡整体处于临界稳定状态,这与边坡的实际情况基本相符;而在降雨和地震下,Fs=0.912,滑坡处于不稳定状态,极有可能滑动破坏。表3-1不同工况下稳定系数工况123Fs1.160.930.9124设计原则与依据4.1治理设计原则八字岭滑坡防护工程设计应遵循以下原则:1)充分考虑八字岭滑坡特征,明确治理目标,即保证输气管道的安全;2)地质体结构与治理工程结构最佳配合,力求工程经济合理;3)技术可行,施工方便,注意环境效应;4)支挡与排水工程有机结合。4.2设计依据1)《混凝土结构设计规范》【GB50010-2002】;2)《建筑地基基础设计规范》【GB50007-2000】;3)《建筑边坡工程技术规范》【GB50330-2002】;4)《铁路路基支挡结构设计规范》【TB10025-2001】;5)《公路路基设计规范》【JTGD30-2004】;6)《建筑抗震设计规范》【GBJ11-89】;7)《滑坡防治工程设计与施工技术规范》【DZ/T0219-2006】;5设计参数1)防治工程等级:根据《岩土工程勘察规范》【GB50021-2001】工程重要性分级,忠武输气管道属于国家重点工程,万一破坏,将影响附近居民的生命与财产安全,影响湖北、湖南重要城市的供气,后果严重,所以工程重要性等级为一级。相应地质灾害防治安全等级为一级,设计八字岭滑坡安全系数取1.20。2)设计参数:设计参数见表2-1。3)工况设置1)设计工况:滑坡降雨状态,考虑安全系数Ks=1.20;2)校核工况:久雨、暴雨(50年一遇)状态+地震Ⅵ度烈度,安全系数取1.05。6主要治理工程措施本方案考虑滑坡整体稳定性,同时考虑局部的变形,防治方案为在滑坡中后缘设置格构锚对滑坡体进行加固;为提高安全性,设置抗滑桩对管道西南侧原建挡墙进行支挡保护。最后辅以后缘地表排水措施。6.1剩余推力计算(1)计算剖面选择选择滑坡主滑方向的典型剖面,进行推力计算,以此确定支挡结构。(2)计算方法采用《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)中推荐的剩余推力传递系数法。(3)推力计算原则根据《建筑地基基础设计规范》【GB50007-2000】,滑坡推力计算遵循以下原则:15 ①滑体具有多层滑动面(带)时,应取推力最大的滑动面(带)确定滑坡推力;②选择平行于滑动方向的具有代表性的剖面进行计算,根据该剖面的推力设计相应的支护结构;③滑动面为折线形状时,滑坡推力可按传递系数法计算。(4)计算参数根据勘察成果建议,计算参数见表2-1。按工况二,滑坡体饱水状态+1.2安全系数。6.2截排水沟设计由于上方高速公路未修建排水措施,上方来水都经过民房后陡坎流入滑坡体,综合考虑当地排水措施,在民房后-近滑坡后缘设置横向截水沟,长80m,在滑坡两侧设置排水沟,长120m,接当地冲沟。截排水沟详细布置及尺寸设置见附图。6.3格构锚设计设计全长粘结型锚杆。推力计算结果:①1-1剖面选择滑坡沿主滑方向的典型剖面,在工况二下进行推力计算,得第8滑块的剩余推力为238.2KN/m,最后一个滑块的剩余水平推力为191.0KN/m。滑坡推力设计计算剖面及网格剖分图见图6-1。图6-1滑坡推力设计计算剖面及网格剖分图(1-1剖面)②2-2剖面选择滑坡2-2剖面,在工况二下进行推力计算,得第4滑块的剩余推力为71.0KN/m。滑坡推力设计计算剖面及网格剖分图见图6-2。图6-2滑坡推力设计计算剖面及网格剖分图(2-2剖面)15 6.3.1A、B榀格构锚设计结合实际情况,锚杆间距取2m×2m。共设置5排锚杆,根据1-1剖面计算的剩余推力,可得单根锚杆承受剩余推力为95.28KN。支挡后剩余推力曲线见图6-3。图6-3支挡后1-1剖面剩余推力曲线1)锚杆轴向拉力设计值计算按下式计算抗滑锚杆轴向拉力设计值:其中,为轴向拉力设计值;为荷载分项系数,取为1.30;为轴向拉力标准值。轴向拉力标准值按下式计算:其中,为单根锚杆所承受的剩余下滑力;为锚杆倾角,按规定,锚杆与水平面夹角以10~20º为宜,此次设计取20°;为底滑面倾角,为39°。经计算,轴向拉力标准值=78.80kN,轴向拉力设计值=102.44kN。2)锚杆钢筋横截面积计算锚杆钢筋横截面积需满足以下条件:其中,为边坡工程重要性系数,取1.0;为锚筋或预应力钢绞线抗拉强度设计值,HRB400钢筋取360Mpa;为钢筋抗拉工作条件系数,永久性锚杆取0.69。经计算,所需锚杆钢筋最小横截面积=412.39mm2,设计HRB400φ25(=490.9mm2)螺纹钢筋。3)锚杆锚固段长度计算锚杆锚固长度满足以下两个条件:(1)锚杆钢筋与锚固砂浆的结合破坏:(2)锚杆锚固体与孔壁地层的结合破坏:锚杆锚固段长度按上两式进行计算,且取其中大值。同时,岩层锚杆的锚固段长度不应小于3m,且不宜大于6m和45倍锚固体直径。以上诸式中各符号意义如下:—锚杆轴向拉力标准值();—锚杆轴向拉力设计值(),=×1.30;—锚杆钢筋或预应力钢绞线截面面积(mm2);—钢筋抗拉工作条件系数,永久性锚杆取0.69;—边坡工程重要性系数;,—锚筋或预应力钢绞线抗拉强度设计值()。—锚固段长度();—锚固体直径(mm);—地层与锚固体粘结强度特征值();15 —锚固值与地层粘结工作条件系数,对永久性锚杆取1.00,对临时性锚杆取1.33。—锚杆钢筋直径(mm);—钢筋(钢绞线)根数(根);—边坡工程重要性系数;—钢筋与锚固砂浆间的粘结强度设计值();—钢筋与砂浆粘结强度工作条件系数,对永久性锚杆取0.60。本治理工程设计采用的是永久性锚杆,=1.00,=0.69,=0.60,取值为2400kPa,取值为60kPa;设计孔径采用110mm;设计砂浆强度M30。按上两式计算分别得0.81m和3.80m,按构造锚固段长度取5m,自由段长5m,设计10m长锚杆。具体详见《八字岭施工图设计报告》附图。4)格构梁设计设计格构间距为2.0m×2.0m,横纵梁截面尺寸均为0.3m×0.4m。(1)格构荷载计算:按十字交叉基础计算锚杆分配在横、纵格构梁上的作用力。按下式计算:式中:、分别是格构梁x、y方向的弹性地基梁的柔性指数;、分别是格构梁x、y方向的惯性模量。格构梁纵横向截面尺寸一致,每根锚杆锚固力设计值也相同,且纵横梁两端都存在悬臂,故所有结点均为内柱,则对任何结点在横向、纵向有:则锚杆锚固力任意结点分配的荷载为锚杆锚固力设计值Na=102.44KN,坡面倾角为40°计算,锚杆倾角为20°;格构梁上的荷载是锚杆锚固力在垂直格构方向的分力,那么纵横梁承担的荷载为格构梁上的荷载为44.36KN。(2)横梁配筋设计用文科尔基床系数法计算得纵梁内力,最大弯矩为14.79KN.m,最大剪力为30.42kN,见图6-4。钢筋保护层按35mm计。最大弯矩位于边侧锚杆作用点处,|M-|=14.79kN·m,根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2002,并取安全系数1.5,格构梁按受弯构件考虑,钢筋保护层按35mm计,设计格构梁纵筋,应配受拉筋A=207.56mm2,选用2φ14的HRB335螺纹钢筋,实配A’=308mm2>207.56mm2。在受压侧设置2φ14的HRB335构造钢筋。在剪力最大值处截面即锚索作用点处截面进行纵梁的斜截面承载力计算,Vmax=30.42kN,根据计算需满足构造要求,选择φ8@150的HPB235双肢箍筋。a弯矩图15 b剪力图图6-4格构横梁内力图(3)纵梁配筋设计用文科尔基床系数法计算得纵梁内力,最大弯矩为14.83KN.m,最大剪力为30.23kN(见图6-5)。a弯矩图b剪力图图6-5格构纵梁内力图可见纵梁弯矩剪力与横梁相差无几,故设置与横梁相同的配筋。治理段长22m,护坡垂直高6.4m,斜高10m,共设置A、B两榀:A榀为纵梁4跨,横梁5跨(该榀为设计计算榀);B榀为纵梁4跨,横梁4跨(该榀纵横梁内力均与A榀的横梁内力相同,故在此未重复计算,配筋均与A榀相同)。本治理段共设置10m长锚杆55根,锚杆钢筋为φ25螺纹钢;锚孔直径为110mm。格构框格中种植根深植被,防止水土流失。具体详见《八字岭施工图设计报告》附图。6.3.2C榀格构锚设计结合实际情况,锚杆间距取2m×2m。共设置3排锚杆,根据2-2剖面计算的剩余推力,可得单根锚杆承受剩余推力为47.33KN。支挡后剩余推力曲线见图6-6。15 图6-6支挡后2-2剖面剩余推力曲线1)锚杆轴向拉力设计值计算按下式计算抗滑锚杆轴向拉力设计值:其中,为轴向拉力设计值;为荷载分项系数,取为1.30;为轴向拉力标准值。轴向拉力标准值按下式计算:其中,为单根锚杆所承受的剩余下滑力;为锚杆倾角,按规定,锚杆与水平面夹角以10~20º为宜,此次设计取20°;为底滑面倾角,为41°。经计算,轴向拉力标准值=38.01kN,轴向拉力设计值=49.42kN。2)锚杆钢筋横截面积计算锚杆钢筋横截面积需满足以下条件:其中,为边坡工程重要性系数,取1.0;为锚筋或预应力钢绞线抗拉强度设计值,HRB400钢筋取360Mpa;为钢筋抗拉工作条件系数,永久性锚杆取0.69。经计算,所需锚杆钢筋最小横截面积=198.93mm2。为提高安全性并考虑便于施工,设计锚杆钢筋与A、B榀锚杆相同,即选取HRB400φ25(=490.9mm2)螺纹钢筋。3)锚杆锚固段长度计算锚杆锚固长度满足以下两个条件:(1)锚杆钢筋与锚固砂浆的结合破坏:(2)锚杆锚固体与孔壁地层的结合破坏:锚杆锚固段长度按上两式进行计算,且取其中大值。同时,岩层锚杆的锚固段长度不应小于3m,且不宜大于6m和45倍锚固体直径。以上诸式中各符号意义如下:—锚杆轴向拉力标准值();—锚杆轴向拉力设计值(),=×1.30;—锚杆钢筋或预应力钢绞线截面面积(mm2);—钢筋抗拉工作条件系数,永久性锚杆取0.69;—边坡工程重要性系数;,—锚筋或预应力钢绞线抗拉强度设计值()。—锚固段长度();—锚固体直径(mm);—地层与锚固体粘结强度特征值();—锚固值与地层粘结工作条件系数,对永久性锚杆取1.00,对临时性锚杆取1.33。—锚杆钢筋直径(mm);15 —钢筋(钢绞线)根数(根);—边坡工程重要性系数;—钢筋与锚固砂浆间的粘结强度设计值();—钢筋与砂浆粘结强度工作条件系数,对永久性锚杆取0.60。本治理工程设计采用的是永久性锚杆,=1.00,=0.69,=0.60,取值为2400kPa,取值为60kPa;设计孔径采用110mm;设计砂浆强度M30。按上两式计算分别得0.44m和1.83m,按构造锚固段长度取5m,自由段长5m,设计10m长锚杆。具体详见《八字岭施工图设计报告》附图。4)格构梁设计设计格构间距为2.0m×2.0m,横纵梁截面尺寸均为0.3m×0.4m。(1)格构荷载计算:按十字交叉基础计算锚杆分配在横、纵格构梁上的作用力。按下式计算:式中:、分别是格构梁x、y方向的弹性地基梁的柔性指数;、分别是格构梁x、y方向的惯性模量。格构梁纵横向截面尺寸一致,每根锚杆锚固力设计值也相同,且纵横梁两端都存在悬臂,故所有结点均为内柱,则对任何结点在横向、纵向有:则锚杆锚固力任意结点分配的荷载为锚杆锚固力设计值Na=49.42KN,坡面倾角为40°计算,锚杆倾角为20°;格构梁上的荷载是锚杆锚固力在垂直格构方向的分力,那么纵横梁承担的荷载为格构梁上的荷载为21.40KN。(2)横梁配筋设计用文科尔基床系数法计算得纵梁内力,最大弯矩为7.13KN.m,最大剪力为14.67kN,见图6-7。钢筋保护层按35mm计。最大弯矩位于边侧锚杆作用点处,|M-|=7.13kN·m,根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2002,并取安全系数1.5,格构梁按受弯构件考虑,钢筋保护层按35mm计,设计格构梁纵筋,应配受拉筋A=98.79mm2。可见计算应配配筋面积较小,不满足纵向钢筋应采用φ14HRB335以上热轧钢筋的构造要求,因此选用2φ14的HRB335螺纹钢筋以满足构造要求,故实配A’=308mm2。在受压侧亦设置2φ14的HRB335构造钢筋。在剪力最大值处截面即锚索作用点处截面进行纵梁的斜截面承载力计算,Vmax=14.67kN,根据计算需满足构造要求,选择φ8@150的HPB235双肢箍筋。a弯矩图15 b剪力图图6-7格构横梁内力图(3)纵梁配筋设计用文科尔基床系数法计算得纵梁内力,最大弯矩为7.20KN.m,最大剪力为14.48kN(见图6-8)。a弯矩图b剪力图图6-8格构纵梁内力图可见纵梁弯矩剪力与横梁相差无几,故设置与横梁相同的配筋。治理段长12m,护坡垂直高3.9m,斜高6m,共设置一榀:纵梁2跨,横梁5跨。本治理段共设置10m长锚杆18根,锚杆钢筋为φ25螺纹钢;锚孔直径为110mm。格构框格中种植根深植被,防止水土流失。具体详见《八字岭施工图设计报告》附图。6.4原挡墙支挡设计考虑到原挡墙地面以上较高,最高处达4.7m,且墙脚坡面较陡,挡墙与坡面处已出现裂缝,因此不宜设置支撑墩支挡。鉴此,本设计采用抗滑桩支挡原挡墙。抗滑桩按抗弯构件进行设计,设计时,为增大安全储备,格构及挡墙抗滑力均忽略不计。①设计基本参数桩长h=7m,其中,桩顶出露2.0m用于加护挡土墙,桩与挡墙间距1m,抗滑桩与挡土墙之间采用浆砌石填充,抗滑桩设计受荷段h1=3.5m;锚固段h2=3.5m。桩截面:1.0×1.5m。桩心距:5.0m。总桩数:6根。②桩身内力计算桩按悬臂桩计算,选用“m”法计算。抗滑桩所支挡的挡墙承受的剩余推力水平分量为191.0kN15 /m,主动土压力为34.5kN/m,因此采用滑坡推力进行计算。推力荷载采用三角形形式分布,计算可得桩最大剪力Qmax=1575.6kN;最大弯矩Mmax=1996.7kN·m;最大侧应力σmax=545kPa。桩身内力图见图6-9。a.桩身弯矩图b.桩身剪力图图6-9桩身内力图③锚固段深度判断σmax=545kPa,一般强风化基岩承载力能满足要求,因此,嵌固段满足深度要求。④配筋计算:a.纵筋计算据《混凝土结构设计规范》GB50010-2002,用HRB400热轧螺纹钢,抗滑桩按受弯构件考虑,钢筋保护层按100mm计,计算得最大弯距处需配受拉筋Amax=4147.6mm2;经验算,采用10φ25螺纹钢,实总配筋截面积为A=4909.0mm2>Amax。b.构造钢筋在桩两侧各采用4φ18HRB335螺纹钢(构造筋),受压侧采用6φ18HRB335螺纹钢(架立筋)。c.箍筋配筋箍筋采用HRB335双肢φ14@300。配筋详见桩结构设计图。3)安全性验算考虑久雨、暴雨状态+地震Ⅵ度烈度作为校核工况,安全系数取1.05,经计算,剩余推力曲线处在设计工况推力曲线以下,见图6-10,因此,此工况下是安全的。图6-10抗滑桩支挡后剩余推力水平分量曲线7施工组织设计7.1施工条件工区位于老318国道旁,之间有简易公路相连,交通比较便利。距工区附近居住着当地村民,施工人员住宿可就近租借民房。施工块石备料场、施工机械停放场可充分利用滑坡附近的现有空地。滑坡旁有民用电可就近牵拉。滑坡的一部分为村民坡耕地,要考虑土地征用与青苗补偿问题。7.2建筑材料施工所需材料可从野三关镇或榔坪镇(距工区30km)建材市场购买,片石、碎石、砂砾石等可从就近料场开采或购买。为确保防治工程安全可靠,工程施工所需各类建筑材料质量必须满足设计要求,应附出厂合格证及质量检查鉴定单。15 7.3施工交通及施工布置规划7.3.1施工交通八字岭滑坡处通过位于318国道边且有乡村公路与之相连,所以施工运输较为方便。7.3.2施工布置规划根据工程的施工特点及要求,不设临时性生活区,充分利用现有的空地作为块(碎)石备料场、施工机械停放场、施工管理营地等(设计材料堆积区为民房后空地处)。现场施工人员住房主要租借当地民房,工程施工用电、通讯、机械修理等主要利用八字岭已有设施,不足时由施工单位自行解决。工程涉及的弃土、渣,建议堆放区为民房东侧远处冲沟(施工单位可根据现场地形实际情况及与田地责任人协商情况外运堆放),详见施工平面布置图。施工平面布置图见附图。7.4施工管理与监理7.4.1项目管理及组织机构设置施工单位宜实行项目经理负责制组织施工。7.4.2项目质量管理工程应严格按施工设计及技术标准进行施工。实行项目组织设计审批制,技术复核,隐蔽工程验收制,施工工程监理制。各阶段施工工程必须严格按照国家有关规范、规程执行。施工监理是保证地质灾害防治工程施工质量,控制施工工期和造价,提高工程效益和施工管理水平的重要环节。地质灾害治理工程施工必须由具有相应资质的监理单位进行监理。7.5主要工程施工流程总体施工顺序为:布置安全工程→截排水沟施工→格构锚+抗滑桩施工。7.6工期设计总工期控制在2个半月。各分项工程进度见下表7-1。表7-1施工进度表项目施工第一个月第二个月第三个月上旬中旬下旬上旬中旬下旬上旬中旬主体工程(格构锚+抗滑桩)        截、排水沟        8施工技术要求工程分类主要为阻滑工程及其它工程两类。主要施工项目有:土石方开挖、格构锚、抗滑桩,排水沟等。施工前需适当开挖出管道,确定管道位置,确保施工过程中不对管道造成损坏。(一)格构锚1)锚杆的施工锚杆施工包括施工准备、造孔、锚杆制作与安装、注浆等四个环节。1施工准备工作施工前的准备工作包括施工前的调查和施工组织设计两部分。施工前的调查是为施工组织设计提供必要资料,其内容有:(1)工程计划、设计图、滑坡岩土性状等资料是否齐全;(2)工场地调查,施工对交通的影响情况;(3)用水、用电条件调查;(4)工程周边可能对施工造成影响的各种状态调查;(5)条件的调查,如施工用便道、气象、安全条件。对上述内容作调查、并掌握详细资料后,应制定施工组织设计,确定施工方法、施工程序、使用机械、工程进度、质量管理和安全管理等事项。见图8-1锚杆施工管理程序图。15 机械和材料运入钻机主装定位锚杆杆体加工位置、角度确认钻孔杆体尺寸检查与组装锚杆杆体插入注浆试件强度确认结束并移动机具养护图8-1锚杆施工管理程序图2造孔锚杆钻孔应满足设计要求的孔径、长度和倾角,采用适宜的钻孔方法确保精度,要使后续的杆体插入和注浆作业能顺利地进行。一般要求如下:(1)在钻机安放前,按照设计图纸采用经纬仪进行测量放线确定孔位以及锚孔方位角,并作出标记。一般要求锚孔入口水平方向误差不应该大于50mm,垂直方向误差不应该大于100mm。(2)确定孔位后根据实际地层及钻孔方向选取适当的钻孔机具并确定机座水平定位和立轴倾角(即锚孔倾角),钻机立轴的倾角与钻孔的倾角应尽量相吻合,其允许的误差只能是岩心管倾角略大于立轴倾角,不允许有反向的偏差出现。开孔后,尽量保持良好的钻进导向。在钻进过程中根据实际地层变化情况,随时调整钻进参数,以防止造成孔斜偏差。3锚杆制作与安装严格按照设计进行钢筋选材。对进场的钢筋必须验明其产地、生产日期、出厂日期、型号,并核实生产厂家的资质证书及其各项力学性能指标。同时须进行抽样检验,以确保其各项参数达到锚固施工要求。严格按照设计长度进行下料。对进场钢筋经检验达到上述技术要求后,即可以进行校直、除锈处理;然后,按照施工设计长度进行断料,其长度误差不应大于50mm。一般实际长度应大于计算长度的0.3~0.5m,但不可下的过短,以致无法锁定或者给后续施工带来不便。锚杆组装可在严格管理下由熟练人员在工地制作。对于Ⅱ、Ⅲ级钢筋连接时宜采用对接焊或双面接焊,焊接长度不应小于8倍钢筋直径,精轧螺纹钢筋定型套筒连接。锚杆自由段必须按照设计作防腐处理和定位处理。锚束放入钻孔之前,应检查孔道是否阻塞,查看孔道是否清理干净,并检查锚杆体的质量,确保锚束组装满足设计要求。安放锚束时,应防止锚束扭压、弯曲,注浆管随锚体一同放入钻孔,注浆管端部距管底宜位50~100mm,锚束放入角度应与钻孔角度保持一致,在入孔过程中,注意避免移动对中器,避免自由段长度段无粘结护套或防腐体系出项损伤。锚束插入孔内深度不应小于锚束长度的95%。4注浆施工锚固的注浆是锚杆施过程中的一个重要环节,注浆质量的好坏将直接影响锚杆的承载能力。因此在锚杆注浆施工应严格把握浆材质量、浆液性能、注浆工艺和注浆质量。一般要求为:按规定选择水泥浆体材料。选用水泥标号应为灌浆液标号的1.5~2倍,且不宜低于425#的新鲜普通硅酸岩水泥,对进场水泥应复查力学性能。搅拌浆液所用水中不含有影响水泥正常凝结、硬化的有害物质。选用砂料的含泥重量不得大于3%,砂中有害物质(如云母、轻物质、有机物、硫化物等)含量应低于1%~2%,砂的粒径以中砂较好。,但其含水量不应大于3%。锚束浆液在28天龄期后要求抗压强度达到设计标号强度;当注浆为水泥浆时,一般选用灰砂比为1:1~1:2,水灰比为0.38~0.48,且砂子粒径不得大于2mm。对于配置好的浆液应有稳定性好,常温、常压下较长时间存放,不宜改变其基本性质,不发生强烈的化学反应特点,同时浆液对注浆设备、管路、橡胶制品无腐蚀、易清洗,浆液固化时无收缩现象(或收缩性小)。注浆作业应连续紧凑,中途不得中断,使注浆工作在最初注入的浆液仍具有塑性的时间内完成;在注浆过程中,边灌边提注浆管,保证注浆管插入浆液液面下50~80cm,严禁将导管拔出浆液面,以免出现断杆事故。5其他未尽事宜,参照施工图说明及有关规范。15 2)格构梁的施工1格构框架嵌入坡面20cm,露出坡面20cm,遇局部架空采用浆砌片石嵌补。2先砌筑矮挡墙,基础需夯实修平;挡墙距管道壁水平距离大于0.5m,必要时开挖斜坡;3格构梁嵌置于边坡中0.2m。4立模前坡面应平整、夯实,无溜滑体、蠕滑体和松动岩块。5格构钢筋应专门建库堆放,避免污染和锈蚀;水泥使用425#普通硅酸盐水泥,避免使用受潮或过期水泥;砂石料的杂质和有机质的含量应符合《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002)的有关规定。6应对边坡开挖的岩性及结构进行编录和综合分析,将开挖的岩性与设计对比。出入较大时,应进行设计变更。7开挖的弃渣应按设计或建设单位的要求堆放,不得造成次生灾害。8钢筋可在现场进行制作与安装,但钢筋的数量、配置接设计确定,接头应符合《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002)的规定。9混凝土的浇注应架设模板,模板规格要一致,立模要顺直,支撑要牢固,以避免在灌注砼过程中涨模、跑模。与岩石接触处不架设模板,混凝土紧贴岩体浇注。10混凝土浇筑要连续,在浇筑过程中振捣到位。11对已浇注完毕的格构梁,应及时派专人进行养护,养护期应在7天以上。12A、B榀格构梁间作一道宽2cm伸缩缝,并与趾墙伸缩缝相通,用沥青麻筋或竹筋填塞。13锚墩设置在纵横格构梁交叉点处。锚索安装或孔口临时封堵后,应进行锚墩基面平整,清除浮土、碎石。锚墩外形尺寸、锚垫板加强筋应符合设计要求.锚垫板与套管应正交,偏斜不得超过0.5°。锚墩模板一般宜采用钢模,安装尺寸误差不应大于±l0mm。锚墩混凝土强度等级应满足设计要求。锚墩混凝土施工应按照DL/T5144中有关规定执行。14锚头施工要达到设计所要求的顺直、美观。锚头施工的每一道工序首先要严格自检,一道工序完成后经过监理检查认可后方可进行下一道工序。15未尽事宜参照有关施工规范、规定办理。(二)抗滑桩1抗滑桩要严格按照设计图施工。应将开挖过程视为对滑坡进行再勘察过程对待,及时进行地质编录,以利于反馈设计。2抗滑桩施工包括以下工序:施工准备、桩孔开挖、地下水处理、护壁、钢筋笼制作与安装、混凝土灌注、混凝土养护等。3施工准备应按下列要求进行(1)按工程要求进行配料,选用材料的型号、规格符合设计要求,有产品合格证和质检单;(2)钢筋应专门建库堆放,避免污染和锈蚀;4桩孔要求人工开挖,不得放炮爆破,以免影响天然气管道的安全,并按下列原则进行:(1)开挖前应平整空口,并做好施工区的地表截、排水及防渗工作。雨季施工时,孔口应加筑适当高度的围堰。(2)采用间隔方式开挖,每次间隔1—2孔。(3)孔口做锁口处理,桩身做倒挂护壁处理,护壁的单次高度根据一次最大开挖深度确定,一般每开挖1.2m,护壁一节。护壁厚度为20cm,应与围岩接触良好。护壁后的桩孔应保持垂直、光滑。(4)每开挖一段必须及时进行地层岩性编录,并仔细核对滑面(带)情况,综合分析研究,如实际位置与设计有较大出入,应将发现的异常及时向建设单位和设计人员报告,及时变更设计。实挖桩底高程应会同设计、勘察等单位现场确定。5桩孔开挖过程中应及时排除孔内积水。当滑体的富水性较差时,可采用坑内直接排水;当富水性好,水量很大时,宜采用桩孔外管泵降排水。6钢筋笼的制作与安装可根据场地的实际情况按下列要求进行:(1)钢筋笼尽量在孔外预制成型,再孔内吊放竖筋并安装。严格检验钢筋笼的垂直度与偏心距。孔内制作钢筋笼必须考虑焊接时的通风排烟。(2)竖筋的接头采用双面搭接焊、对焊或冷挤压。接头点错开。(3)竖筋的搭接处不得放在土石分界和滑动面(带)处。7桩芯混凝土灌注,应符合下列要求:(1)待灌注的桩孔应经检查合格;(2)所准备的材料应满足单桩连续灌注;(3)当孔底积水厚度小于100mm时,可采用干法灌注,若孔内积水难以排干,应采用水下灌注方法进行混凝土施工,保证桩身混凝土质量;(4)当采用干法灌注时,混凝土应通过串筒或导管输入桩孔,串筒与导管的下口与混凝土面的距离为1—3m;(5)桩身混凝土,每连续灌注0.5—0.7m时,应插入振动器震捣密实一次;15 (6)桩身混凝土灌注前,抗滑桩的基槽底部应铺设10cm厚与桩身混凝土配合比相同的水泥砂浆垫层;(7)桩身混凝土灌注应连续进行,不留施工缝;(8)对出露地表的抗滑桩应按有关规范进行养护,养护期应在7d以上;8桩身混凝土灌注过程中,应取样做混凝土坍落度现场检测和取混凝土试块送检。每班、每百立方米或每搅百盘取样应不少于1组。9水下混凝土必须具有良好的和易性,其配合比按计算和实验综合确定,水灰比宜为0.5—0.6,坍落度宜为160—200mm,砂率宜为40%—50%,水泥用量不少于350kg/m3。10灌注导管应位于桩孔中央,底部设置性能良好的隔水拴。导管直径宜为250—350mm。导管使用前应进行实验,检查水密、承压和接头抗拉、隔水性能。进行水密实验的水压不应小于孔内水深的1.5倍压力。11水下混凝土灌注应按下列要求进行。(1)为使隔水拴能顺利排出,导管底部至孔底的距离宜为250—500mm。(2)为满足导管初次埋置深度在0.8m以上,有足够的超压力能使管内混凝土顺利下落并将管外混凝土顶升。(3)灌注开始后,应连续地进行,每根桩的灌注时间不应超过5个小时。(4)灌注过程中,应经常探测井内混凝土面位置,力求导管下口埋深在2—3m,不得小于1m。(5)对灌注过程中从井内溢出物,应引流至适当地点处理,防止污染环境。12若桩壁渗水并有可能影响桩身混凝土质量时,灌注前宜采取下列措施予以处理:(1)使用堵漏技术堵住渗口。(2)使用胶管、积水箱(桶),并配以小流量水泵排水。(3)若渗水面积大,应采取其他有效措施堵住渗水。13抗滑桩的施工应符合下列安全规定:(1)检测应与施工同步进行。当滑坡出现险情并危及施工人员安全时,应及时通知人员撤离。(2)孔口必须设置围栏及警示牌,用以防止地表水、雨水流入及严格控制非施工人员进入现场。施工人员上下可用卷扬机和吊斗等升降设施。同时应准备软梯和安全绳备用。孔内有重物吊起时,应有联系信号,统一指挥。升降设备应由专人操作。(3)井下工作人员必须戴安全帽,不宜超过2人。(4)每日开工前必须检查井下的有害气体。孔深超过10m后,或10m内有CO、CO2、NO、NO2、CH4等有害气体含量超标或氧气不足时,均应使用通风设施向作业面送风。(5)井下照明必须采用36V安全电压。进入井内的电气设备必须接零接地,并装设漏电保护装置,防止漏电触电事故。14抗滑桩属于隐蔽工程,施工过程中,应做好各种施工和检验记录。对于发生的故障及其处理情况,应记录备案。(三)截、排水沟1排水沟、截水沟采用浆砌块石,块石标号MU30,块径不小于30cm,水泥沙浆采用M10,沟底、沟顶、沟内侧壁用M10水泥砂浆抹面,抹面厚度20mm;沿截、排水沟走向每隔20m设置横向伸缩缝,缝宽20mm,缝内沥青充填。2具体施工程序为:测量放样→沟槽开挖→石块、水泥、砂、水等备料→石料洒水湿润→拌制砂浆→浆砌石砌筑→砂浆抹面→养护→沟侧回填。3具体施工方法为:首先根据图纸测量放线将排水沟的位置确定下来,然后人工开挖沟槽,开挖完成后进行必要的修整、夯实,接着进行浆砌石砌筑,先砌沟底,再砌侧墙,最后在沟内侧面抹面。所需石料由5t自卸汽车运至现场,就近工作面布置一台0.25m3移动式砂浆搅拌机在现场拌制砂浆,人工筐抬至作业部位进行施工。另:①大型施工机械从天然气管道上方经过时,注意采取必要措施避免管道受影响。②施工过程中注意施工质量,沟底、沟壁要求平整密实,不滞水、不渗水,必要时予以加固,防止渗漏和冲刷;③截水沟与排水沟衔接处应平顺,同时注意防渗处理;(四)格构锚趾墙趾墙采用浆砌块石,块石标号MU30,块径不小于25cm,水泥砂浆采用M10。砌筑开挖前需注意保护管道。15 9工程量及投资预算9.1工程量八字岭滑坡治理施工图设计工程量见下表9-1。表9-1八字岭治理工程量表序号分项工程名称单位工程量一整平工程  1人工挖土方100m30.802人工挖石方100m30.303人工运土方(200m)100m31.10二格构锚固工程  1人工挖沟槽100m30.182人工运土方(100m)100m30.183现浇混凝土格构C2510m39.834格构钢筋制安  4.1螺纹钢t1.414.2圆钢t1.285锚杆  5.1锚杆φ=25mm,L=10m根735.2锚杆钻孔灌浆100m8.406铺草皮100m²2.007混凝土支模100m²3.218脚手架100m²5.849浆砌石趾墙  9.1浆砌块石10m31.659.2开挖100m30.2610浆砌石嵌补(石护坡)10m36.00三抗滑桩工程  1钢筋制安t4.731.1桩身钢筋制安t3.561.2桩护壁钢筋制安t0.631.3桩锁口钢筋制安t0.542人工挖孔及砼灌注10m39.462.1松散层开挖及C25砼灌注10m35.752.2完整基岩开挖及C25砼灌注10m31.262.3锁口开挖及C25砼灌注10m30.652.4出露桩身C25砼灌注10m31.803人工挖孔桩入岩增加10m32.704现浇混凝土支模100m²0.605脚手架100m²1.206人工运土方(200m以内)100m30.957浆砌石嵌补10m31.50四排水工程  1浆砌石(排水沟、截水沟)10m314.842人工挖土方100m32.643砂浆抹面100m25.364人工运土方(200m)100m32.64五修建施工便道  1人工挖土(石)方100m33.002人工运土方(200m)100m33.00六征地  1临时性征地亩2.002永久性征地亩1.679.2投资预算投资预算见附件。15'