东莞市长安镇莲花山古寺高切坡稳定性分析及治理方案

第一篇：东莞市长安镇莲花山古寺高切坡稳定性分析及治理方案

东莞市长安镇莲花山古寺高切坡稳定性分析及治理方案

[摘要]本文采用理正边坡稳定性分析软件，主要用于高切坡的稳定性分析及安全系数计算，确定支护方案。本文以东莞市长安镇莲花山古寺高切坡为研究对象，调查研究区范围内的地貌、地层、岩性、工程地质、水文地质、环境地质条件，对地质环境复杂程度作出判定；对研究区采用正软件分别用瑞典条分法、Janbu法和Bishop法进行边坡稳定性分析及安全系数的计算提出加固方案；结合几种工况验证加固方案的可行性。

[关键词]高切坡的稳定性 分析及治理

[中图分类号] P5 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-7-168-3

1研究区工程概况及区域地质条件

1.1研究区工程概况

现有的莲花古寺始建于上世纪八十年代，为一层建筑物，建筑面积小于200m2。随着长安镇旅游事业的发展，寺庙香火的日益旺盛，现有的寺庙越来越不能满足游人的需要，因此长安镇对现有寺庙全部拆除，依据历史记载、文物古迹和山形地势进行莲花寺建筑群全面规划设计，重新建设。

规划方案采用完整传统寺庙一正两厢中国传统佛寺的布局，寺庙坐北朝南，依山为屏，明堂广大，群山拱卫。莲花古寺古建筑群采用宋明传统寺庙风格，灰瓦、红梁柱、白墙。中轴线天王殿（山门）、大雄宝殿、藏经阁采用传统石、木材结构，其余采用混凝土仿古建筑结构。其中木材选用波萝格木，石材选用混合岩石。

拟建项目位于低山丘陵斜坡地带，斜坡坡向207°，坡角28～33°，目前地表植被发育。工程建设对地表的改造较大，东侧开挖边坡，从宏观上考虑，整个场地的稳定性需要考虑，整体边坡的稳定性需要进行专门的加固设计。

1.2研究区地形地貌

研究区位于莲花山中部，地貌类型总体属低山丘陵地貌，斜坡坡向207°，坡角28～33°。由于场地比较小，从宏观上和微观上进行阐述。

宏观上：莲花山地形起伏大，地形坡度25～40°，相对高差大于400m，山顶海拔高度为519.9m，山顶浑圆呈馒头形。表层主要由砂质粘性土及全风化-强风化混合岩组成，多属土质斜坡，地表植被繁茂，以灌木为主，多为自然生长，目前为自然森林公园，人类对地表破坏程度低，水土保持较好。研究区位于莲花山西南部。

微观上：研究区位于莲花山半山腰，海拔高度为190～290m，地形起伏较大，地形坡度20～35°。研究区两侧为沟谷，沟谷深度一般为5～10m，宽度4～8m不等，两个沟谷之间的宽度约130m，拟建场地位于沟谷中的山脊上。沿沟谷两侧地表广泛分布有滚石，主要为为中风化-微风化混合岩。

1.3地质构造

研究区夹持于北东向的紫金―博罗大断裂和莲花山断裂带之间，处于樟木头断裂的延伸段，近场断裂有樟木头断裂，断裂穿过东江地段未见其错动一级阶地和河漫滩，说明第四纪以来断裂活动已趋于稳定，对研究区影响小。

研究区附近区域断裂发育，区内未发现断裂构造经过，野外调查发现，区内基岩大致上有三组节理，其中以北西―南东向和东西向两组节理最为发育，一般为1～2m/条，实测节理产状：325∠65°，190∠60°。

总体上研究区地质构造中等，断裂对工程影响小。

根据广东省地质矿产局区域地质调查大队编制的1：100万广东省地质构造图，研究区属华南褶皱系，粤中拗陷（三级构造单元）中北部，测区主要处于增城?D?D台山隆断束（四级构造单元）东北部，测区东南部属紫金?D?D惠阳拗陷褶断束（四级构造单元）。区内次级构造单元为东莞断陷盆地，此盆地为瘦狗岭断层及东莞断层所挟持的断陷盆地，前者控制了盆地的北界；盆地南界则为后者所限，总体构造走向为北东?D?D近东西向。由上白垩统、下第三系及其开阔的褶皱组成，靠近瘦狗岭断层部位见由下第三系组成的次级小型背、向斜拱曲。岩层倾向多为130°～220°，倾角5°～15°，大部被第四系覆盖；于盆地北缘，新塘一带见规摸较小的背斜拱曲，轴向北东，倾角12°～28°；变质岩由于变质作用深，混合岩化强烈，且露头甚差，原岩面貌多难辨认，故其褶皱形态不清。

根据勘察报告，岩土设计参数建议值表见表1。

2稳定性分析

根据边坡目前的情况，边坡在自然状态下是处于稳定状态，斜坡坡向207°，坡角28～33°，岩层倾向多为130°～220°，倾角5°～15°；区内基岩大致上有三组节理，其中以北西―南东向和东西向两组节理最为发育，一般为1～2m/条，实测节理产状：325∠65°，190∠60°。

根据场地岩质边坡赤平投影图分析可知：两组裂隙L1、L2的交点与边坡投影弧在同一侧，但在边坡的内侧，说明裂隙面组合交线的倾向与坡面倾向一致，倾角大于坡角，属于稳定结构，因此，该边坡是处于自然稳定状态，其主要破坏表现为岩体表层风化剥落现象。

3稳定性评价

拟建场地地处低山丘陵地貌中，地形起伏大，工程建设时将进行大面积的挖方，削方量大，人为工程改造强烈，由此将在场地周边形成众多的高边坡。可能引发挖土边坡失稳。

根据工程规划资料，莲花古寺充分利用地形建设，结合寺庙功能，形成跌落式阶级布局。大体分为四个空间平台，天王殿组团标高h1=198.000m，药师坛组团标高h2=215.400m，大雄宝殿组团标高h3=226.620m，藏经阁（法堂）组团标高h4=240.350m。按此标高进行地面整平时，工程场地东侧及北侧形成开挖边坡。

场地开挖边坡高度一般大于10m，最高边坡位于大雄宝殿组东北角，开挖坡高大于30m。参照各边坡附近的钻孔资料，区内主要挖方边坡除了局部地段坡体下部为中―微风化混合岩外，大多数坡体是由砂质粘性土、全风化―强风化混合岩组成。由于区内全风化岩呈坚硬土状、强风化混合岩呈半岩半土状，属岩质边坡。由于本区岩质边坡坡体的中微风化混合岩岩质较坚硬―坚硬，岩体完整，裂隙不发育，岩质边坡稳定性较好，因此挖方边坡失稳为土质边坡部分。

根据工程经验，区内土质边坡的稳定性受大气降雨影响明显，边坡失稳往往是在洪暴期间。因本区雨季长、降雨量丰富，连续暴雨期间地下水位可以上升至坡面，因此稳定性计算是需要考虑最不利的工况条件进行，即：（1）地下水位接近坡面，岩土体的重度取饱和重度，抗剪强度进行相应折减；（2）应考虑地下水的渗透压力。

选取两个典型剖面1-

1、2-2进行稳定性分析和安全系数的计算。

运用理正计算软件计算结果列出表2。

由上表可得经过几种方法对比计算得出的剖面1-1和剖面2-2的安全系数均小于1.3。

根据区域地质构造条件，结合边坡破坏后果及场地、地基复杂程度等条件判断边坡等级如下：

（1）本工程按照公共建筑来考虑，并且边坡属于永久边坡，根据该边坡的高度和重要性以及破坏后果，本工程边坡安全等级按一级考虑，支护结构重要性系数γ0取1.1；

（2）正常工作条件下，采用平面滑动法分析时，边坡稳定安全系数要求不小于1.35；采用圆弧滑动法分析时，边坡稳定安全系数要求不小于1.30；

（3）非常工作条件下，暴雨条件下，边坡稳定安全系数要求不小于1.10；则该边坡需要进行支护设计。

4边坡支护设计

根据边坡稳定性分析结果，该边坡选取锚杆及格构锚固的支护方式，各种支护方式介绍如下。

按设计标高开挖后，边坡总体呈西南――北东向延伸，坡面倾向向东北，坡向与岩层产状同向。边坡为永久性边坡。

按设计标高开挖后，将形成12m～55m的挖方边坡，其下部为产状130°～220°∠5°～15°的强风化～中风化基岩的同向的土-岩质边坡。

由边坡稳定性分析可知，两组裂隙切向坡面，不影响边坡的稳定。但开挖后岩层倾角大于边坡倾角，计算后的安全系数表明边坡处于暂时稳定状态，在暴雨条件下将出现滑坡的可能，故边坡需进行治理。

经理正软件计算，其中1-1及2-2边坡具有普遍代表性，由于该边坡属于Ⅰ级边坡，要求稳定安全系数1.3以上，因此均需要进行相应支护。

根据《广东省东莞市长安莲花古寺修建项目地质灾害危险性评估报告》知，当按场地现有规划条件进行放坡时，场地内部分开挖方边坡已处于不稳定状态的，连续暴雨期间土质边坡可能失稳，边坡失稳直接危害到大雄殿等主体建筑物，边坡失稳的危害性中等，危险性中等。长安莲花古寺建成后属于公共建筑，其场地内的边坡性至关重要，对于安全系数不满足规范要求的开挖方边坡必须进行相应的加固处理。

基于勘察报告结果：挖方边坡除了局部地段坡体下部为中-微风化混合岩外，大多数坡体是由砂质粘性土、全风化-强风化混合岩组成。由于区内全风化岩呈坚硬状、强风化混合岩呈半岩半土状，故可认为中风化岩面以上的坡体为土质边坡。由于本区中微风化混合岩岩质较坚硬-坚硬，岩质边坡稳定性较好，因此挖方边坡失稳的分析重点是土质边坡部分，并且边坡岩层中没有发现明显的断裂带。

综上所述，本着“安全、合理、经济、美观”的原则，基于考虑边坡类型、规模、分布、形成原因、稳定状态、引发因素，及其危害对象及危害程度等，结合计算结果和滑动面的位置，对安全系数不满足规范要求的边坡体拟采用如下方案处理：挖方边坡采用削坡减载、锚杆+梁格；并设置截排水沟进行支护加固设计。

首先结合建筑设计要求，将挖方边坡修整成一定的坡比，采用锚杆+梁格来加固，格梁梅花型布置，为不影响整体建筑设计理念，格梁用暗梁，埋设在坡面内。为使植被生长，暗梁突出坡面10cm。锚杆设在纵横梁的交点上，坡面布置排水孔，在坡面上植草绿化，在适当部位还可以种植一些低矮的灌木，并且施工时尽量保持现有植被和灌木丛。

根据边坡设计思路，对稳定性不满规范要求的边坡采用以下措施进行治理加固：

（1）坡面采用锚杆+格梁型式进行边坡护面处理，格梁梅花型布置，为不影响整体建筑设计理念，格梁用暗梁，埋设在坡面内，锚杆设在纵横梁的交点上，坡面布置排水孔，在坡面上植草绿化，在适当部位可以种植一些低矮的灌木，并且施工时尽量保持现有植被和灌木丛；

（2）锚杆采用Ф32钢筋（HRB335），钢筋成孔直径不小于 130，采用干钻施工工艺成孔。锚杆水平、竖直方向的间距均为2.5m，与水平面夹角为20°，具体长度见设计图。锚杆呈梅花形布置，在锚头之间设置连系梁，形成菱形格梁。在边坡的坡顶、坡底和边坡两侧也设置连系梁，以增强结构的整体性，并在边坡边线与其它连系梁的交点位置和边线的转折点设置锚杆。

（3）坡面上连系梁间隔30～50m设置一道变形伸缩缝，伸缩缝的位置采用双连系梁双锚杆的型式；在与排水沟之间也需设置伸缩缝。

格梁的截面尺寸为b×h=300×300mm2，为了增加锚杆的锚固长度，在锚头设置500mm长的弯头锚固段埋入格梁内。格梁的砼强度等级为C25，保护层厚度30mm。格梁下采用C10素混凝土找平，梁格内回填土植草护坡。

（4）沿边坡边界外围设置截水沟，防止外围地表水进入边坡内；排水沟的设置应与邻近排水系统协调一致，共同完成截排水的目的；在边坡中设置若干排水孔，减小坡体的静水压力，提高土体的自稳能力；利用植被提高边坡坡面的抗冲刷能力，减轻破面排水破坏作用。

（5）排水孔设置在格梁锚杆加固区，垂直、水平间距均为2.5m，梅花形布置，孔径100mm，排水管采用 80 PVC花管，长度3～5m，外倾坡度5%，花管采用梅花形开孔，开孔率5～10%，外包防老化土工布进行反滤。

在三种工况下运用理正软件计算结果列入表3。

参照《滑坡防治工程设计与施工技术规范》（DZ 0240―2004）表4.5滑坡防治工程设计安全系数推荐表，各种工况均满足一级边坡安全系数的要求，证明本支护方案是正确可行的。

5结论及建议

近年来，随着环境保护意识的增加及国际减轻自然灾害十年来的开展，人类已认识到：边坡诞生不仅仅是其本身的历史发展，而是与人类活动密切相关；人类在进行生产建设的同时，必须顾及到边坡的环境效应，并且把人类的发展置于环境之中，因而相继开展了工程活动与地质环境相互作用研究领域，在今后，会有更多的此类项目将出现在我们的设计中，因此，及时总结和研究边坡施工和监控技术，深入探讨边坡工程中各种不良地质现象产生的原因，掌握己有边坡的成功经验和失败教训具有重要的工程实际意义，才能为新建的工程提供重要的参考资料和决策依据，对经济地、高质量地建设边坡工程十分必要。本文结合工程实践，对莲花山古寺高切坡的稳定性和综合加固防治技术进行了深入探讨，取得了如下研究成果：

（1）在阅读了大量相关文献资料，并结合东莞市长安镇莲花山古寺工程实践情况，从区域地质条件、地质构造、地层结构及岩性特征等方面分析了边坡的稳定性。

（2）运用赤平投影法分析自然边坡处于稳定状态，开挖后选取两个剖面用瑞典条分法进行边坡稳定安全系数理论计算，并用理正软件中的瑞典条分法及Janbu法进行边坡稳定安全系数计算，三种计算结果与《滑坡防治工程设计与施工技术规范》（DZ0240-2004）对比得出结论边坡需要进行支护设计。

（3）采用理正软件用瑞典条分法、Janbu法及Bishop法对边坡进行安全系数验证计算，计算结果显示稳定安全系数满足规范及工程要求，设计方案可行。

参考文献

[1]东莞市长安镇莲花山古庙复建详细勘察报告，广州：广东省地质建设工程勘察院，2008年8月.[2]广东省东莞市长安莲花古寺修建项目地质灾害危险性评估报告，广州：广东省地质建设工程集团公司，2009年12月.[3]《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009年版）.[4]《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）.[5]《滑坡防治工程设计与施工技术规范》（DZ0240-2004）.[6]《滑坡防治工程勘查规范》（DZ/T0218-2006）.

第二篇：浅谈高填方边坡的稳定性分析与治理对策

浅谈高填方边坡的稳定性分析与治理对策

【摘 要】高填方边坡的稳定性一直都是影响工程质量与安全的一大重要技术问题，如何对高填方边坡的稳定性做到准确分析，并寻找对应的加固方法，已经成为边坡工程的一个难题。本文通过实例对高填方边坡的稳定性进行分析，并探求合理的对策，以避免发生边坡失稳事故。【关键词】高填方边坡；稳定性；对策

高填方是指根据需要将指定区域用土、水泥或石子等材料用分层或者碾压等方式，建成比周围建筑高一些的设计。高填方边坡就是用高填方设计方式加高的边坡。由于高填方边坡突出位置，其稳定性不仅关系到边坡的稳固，而且一旦出现崩塌等情况将危及到周围的建筑、人等，因此高填方边坡的稳定性不容我们忽视。本人于2012年初接到“梧州市220kV红岭变电站”（现已改名为翡翠变）的设计任务，负责该工程的„三通一平‟等施工图纸的设计工作。220kV红岭变为广西首个3C绿色智能变电站。该工程选定的站址，位于梧州市火车站西偏南位置，该区域拟建成物流园区，站址紧临城市政规划路。220kV红岭变站区场地南面为填方段，按照场平标高（56m-55.75m），红岭站址填土边坡最高为26米。因此该工程初设阶段考虑采用自然放坡和坦萨生态边坡两种方案。坦萨生态边坡方案节省占地，由于进行加筋处理，分层碾压后能有效控制不均匀沉降。回填土方量小，需要外购土少，有效减少外运填料产生的费用。完工后与周围环境能很好融为一体。自然放坡与塔萨方案比较，自然放坡征地面积大6亩，临时用地大6.7亩，回填土方多34000m3，挡土墙多1860m3。自然放坡较塔萨方案工程总造价多140万。

1.高填方边坡稳定性分析方法与加固技术的研究现状

1.1高填方边坡稳定性分析方法的研究现状

滑坡现象在自然界中时常发生，也引起了人们广泛的关注。早期人们应对高填方边坡主要采取定性分析的方法，其未能得出高填方边坡稳定性的相关数据，只能大致确定是否稳定。随着人们对高填方边坡稳定性的深入研究和探索，人们开始使用一些定量分析的方法，从不同角度建立模型对边坡的稳定性进行研究，使得出的高填方边坡稳定性的结果得到数据支持。截止到目前，高填方边坡稳定性分析主要有定性分析法和定量分析法两种方法。根据不同的边坡，定性分析法可分为自然历史分析法、诺模图法、赤平极射投影法、工程类比法、专家系统、范例推理法等方法，表1列出了定性分析法上述方法的原理及其发展动态。定量分析法又确定性分析法和不确定分析法；确定性分析法包括极限平衡法和数值分析法，极限平衡法包括瑞典条分法、Bishop条分法、Sarma法、斯宾塞法、摩根斯坦-普赖斯法、传递系数法等方法，数值分析法包括有限元法（FEM）、有限差分法（FDM）、无界元法（IDEM）、数值流形元法（NMM）等方法；不确定分析法包括可靠度评价法、人工神经网络分析法（ANN）、灰色系统评价法、模糊评价法、遗传法、综合法等方法。

1.2高填方边坡加固技术的研究现状

高填方边坡滑坡、坍塌等边坡稳定性不良带来的危害会带来经济损失，甚至造成不可逆转的巨大灾害，因此，对高填方边坡的加固技术进行研究具有重要的现实意义和社会意义。随着工程师应对具有不同稳定性的边坡，截止到目前，已经研究出了不少高填方边坡的加固技术。高填方边坡的加固技术主要包括重力式挡墙、抗滑桩、扶壁式挡墙锚杆技术、悬臂式挡墙、格构加固、喷锚网支护、坡虑法、注浆加固、悬挂式挡墙等加固技术。现有的高填方边坡加固技术多种多样，针对具有不同稳定性的高填方边坡，我们需要选择合适的加固技术，以而不能盲目选择。同时，我们还可以针对不同的边坡可以创新或完善已有的边坡加固技术，尽全力去消除可以避免安全隐患，以保障人类和财产等的安全。

2.高填方边坡的稳定性分析

针对梧州市220kV红岭变电站中高填方边坡的项目，我们采取了定量分析法与定性分析法结合的方法对其的稳定性进行分析：（1）影响高填方边坡的稳定性的因素；本项目定性分析了梧州市220kV红岭变电站中高填方边坡的地质、水文、边坡成因等影响边坡稳定性因素，定量分析了边坡的高度、面积、经济效益等影响边坡稳定性的因素。（2）影响高填方边坡稳定性因素的敏感性分析；灰色关联度方法是研究相关因素曲线的变化趋势、方向、大小、速度等变化态势相似程度，越相似关联度越大影响越大，反之越小。本项目中采取灰色关联度的方法对找出的影响边坡稳定性的因数进行主次分析，确定出最具影响力的几个关键因素。（3）选取合适的高填方边坡稳定性的分析方法；针对梧州市220kV红岭变电站中高填方边坡的影响因素，选取了定性分析法和定量分析法中的极限平衡法。（4）建立合适的模型；确定这个边坡模型结构的边界条件、横截面的形状、地质属性相关数据、承载能力等建立合适的模型。（5）确定处理方法；根据模型得出的相关数据确定土和加固材料钢筋等对接触面的处理，梧州市220kV红岭变电站中高填方边坡采取了自然放坡的方式，先建立模型，然后对单元进行填土和其他材料，不断重复直至结束。

3.高填方边坡的治理对策

若高填方边坡由于不稳定的原因发生事故，后果甚至可能出人意料，对于高填方边坡的稳定性一旦发现问题，就应当采取合适的治理措施，以杜绝可以避免的安全隐患：（1）根据高填方边坡所处的环境、机构等影响边坡稳定性的因素，找出可以解决高填方边坡稳定性的一些备选方案，是一种多属性决策的方法，可以根据影响因素的权重、主次等进行对策选择。（2）再根据实际情况从备选方案确定较优的选择，目前高填方边坡的治理对策有消坡减载、挡土墙工程、锚固工程、抗滑桩工程、护坡工程以及排水工程等措施，可以根据实际情况采取多种方案综合实施。（3）从可行性方面、环境方面、工期方面、安全可靠方面、经济效益方面、操作难易方面等方面对高填方边坡的治理对策的熵权多目标优选进行决选，确定最终的高填方边坡的治理对策。（4）对高填方边坡的治理对策进行设计实施；梧州市220kV红岭变电站站址附近区域拟建成物流园区，附近地区列入2013长洲区政府征地拆迁计划任务，并希望于年底完成征地工作。经过业主方，梧州市运行维护局多方协调，梧州市商贸物流园管理委员会同意配合本工程建设，将建设站址附近市政道路开挖的多余土方，回填至变电站附近的冲沟，使变电站远离高边坡，以节省高边坡的处理费用。故初设收口的站区土方按站区西南面围墙距离回填边坡顶40米计算，回填坡比为1：1.5，中间设三个马道，马道宽2.5米，马道及边坡外沿均设置截水沟，坡面植草皮，防止水土流失。该方案得到审查通过，施工图纸已于2012年8月正式出版，边坡工程正在施工（见附图）。

4.总结

高填方边坡的稳定性问题看似只是工程中的一个问题，但是如果不能很好的解决，很可能造成重大事故和严重损失，我们应当加以重视。针对不同的高填方边坡，我们可以从多种高填方边坡稳定性分析方法中选择一个或多种方法组合，然后再根据实际情况从可行性、地质水文、单元截面、经济效益等方面用定性和定量分析法结合的方法确定最优方案，以将高填方边坡的稳定性提高到能提高的最高程度。参考文献：

[1] 丁参军，张林洪.边坡稳定性分析方法研究现状与趋势[J].水电能源科学.2011，8，29（8）.[2] 靳付成.边坡稳定性分析方法的研究现状与展望[J].西部探矿工程.2007，（4）.[3] 张翔，韩文喜.昆明新机场西北端高填方边坡稳定性分析[J].甘肃水利水电技术.2011，9，47（9）.[4] 武锡荣，陈书红.杭州至兰州线高速公路高填方边坡稳定分析[J].建筑工程.2009.[5] 王娟娟，邓军涛.何红前.黄土边坡稳定性分析方法研究[J].陕西建筑.2009，9，（171）.[6] 方建瑞，朱合华.边坡稳定性研究方法与进展[J].地下空间与工程学报.2007，4，3（2）.

第三篇：高边坡治理脚手架专项施工方案汇总

地质灾害点治理工程

钢管脚手架搭设方案

编

制

审

核

批

准

二0一四年 月 日

0

边坡施工工程脚手架专项施工方案

一、编制依据

1.施工图纸

地质灾害点治理工程施工图。2.主要规范、规程：

《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》 JGJl30—2001 《建筑施工高处作业安全技术规范》 JGJ80-91 《建筑施工安全检查标准》 JGJ59-99 《建筑结构荷载规范》 GB50009-2001 《钢结构设计规范》 GB50017-2003 《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（2002）版（JGJ 130－2001）

《岩土锚杆(索)技术规程CECS22－2005》

《建筑结构荷载规范》（GB50017－2003）

二、工程概况

地质灾害治理工程区属剥蚀低山陵地丘陵地貌单元,由A、B、C段组成。A段位于校区东侧山坡，坡脚为教工宿舍楼，坡顶居民房，边坡长度为34.7m，人工边坡约16m,呈台阶状，采用简易浆砌块石防护，局部产生变形导致坡顶围墙开裂，对坡脚教师及坡顶居民生命财产安全造成威胁，必须对该挡墙进行加固处理。B段位于6#号学生宿舍楼东侧山坡，危岩分布宽度约78.7m，分布高程介于160-220m，相对高差约60m，坡面岩土体以中风化凝灰熔岩为主，局部地段为碎块状强风化凝灰熔岩，坡面岩体节理裂隙发育，部分顺坡向裂隙发育，稳定性较差，已产生过多次小规模岩质崩塌，学校已在边坡中部设置简易防护栏拦挡，由于该危岩分布区域高差大，该简易措施未能从根本上消除隐患，对坡脚学生危害性极大，必须对该危岩区采取治理措施。C段位于学校操场南侧山坡，其中 1

边坡施工工程脚手架专项施工方案

C0+00-C0+100段为岩质崩塌，边坡高度约15-20m，坡度约60-80度，边坡岩土体为中风化凝灰熔岩，坡面岩体节理裂隙发育，已产生过多次小规模岩质崩塌，砸坏操场围墙，对坡脚师生生命造成极大威胁，必须对该边坡采取治理措施；C0+100-C0+173.3段为滑坡，该滑坡于2011年发生，滑体为山坡表层残坡积土，滑体已全部被清理走，现状残留高约30-40m的人工边坡裸露坡面，坡度约35-45度，边坡主要为碎块状强风化砂岩，顶部约3-5m为残积砂质粘性土，在降雨条件下，残积土层可能进一步溜塌，引发更大规模滑坡，坡面碎块状强风化砂岩极为破碎，存在大量松散风化岩块，由于边坡高差达30-40m，潜在的滑坡、崩塌，对学校师生生命安全造成威胁，必须对该滑坡进行治理。

三、施工部署 总体设计思路：

根据工程结构特点和施工各方面的技术因素，沿着坡面搭建双排落地式钢管脚手架，架平均垂直高度分别为 20、45、50米，长度分别为35、80、175米，按施工要求双排架宽750㎜，外伸250㎜，外伸离墙面300㎜。

脚手架立杆柱距1.5m,步距1.7m,二步三跨嵌入岩石中，入岩石沿坡杆竖向间距1.5m，水平间距4.5m。外排架子内侧安全密目网全封闭防护。钢管脚手架的架体均距墙面550㎜。

四、材料要求

1、所用钢管扣件应有合格证，管径φ48允许偏差-0.5mm，壁厚3.5mm，允许偏差-0.5mm，钢管内外表面锈蚀深度≤0.5mm，密目安全网必须经检验合格且具有安全准用证。

五、构造要求及措施

1、落地式脚手架地基处理：四周回填土采用3：7灰土分层夯实，脚手架立杆下回填土高出自然地面200㎜。并铺50㎜厚的木制垫板（枕木或18#槽钢支垫），所有基础必须平整、布设平稳，不得悬空，并在四周距脚手架外立杆50㎝外设一排水沟。

2、立杆搭设应符合下列规定：

①、相邻立杆的对接扣件不得在同一高度内，立杆上的对接扣件应交错布置，两根相邻立杆的接头不应设置在同步内，同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开的距离不大于500㎜，各接头中与主节点的距离不宜大于步距的1/3。

②、当搭至有连墙件的构造点时，在搭设完该处的立杆、纵向水平杆、横向水平杆后，应立即设置连墙件。

③、除最上一段立杆外，接头均必须用对接扣件连接，顶层立杆采用搭接时搭设长度

边坡施工工程脚手架专项施工方案

不应小于1m，应采用不少于2个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应少于100㎜，立杆顶端宜高出女儿墙上皮1m，高出檐口上皮1.5m。

3、（大横杆）纵向水平杆搭设应符合下列规定：：

大横杆置于小横杆之下，在立杆的内侧，用直角扣件与小横杆扣紧。同步大横杆四周要交圈，每步脚手架大横杆中间设一根牵杆。

①、纵向水平杆宜设置在立杆内侧，其长度不宜小于3跨。

②、纵向水平杆接长宜采用对接扣件连接，也可采用搭接。搭接时搭长≮1 m，用等距分布的三个旋转扣件固定。

③、纵向水平杆的接长规则：

a、同一跨距内的相邻两杆不得同时存在接头； b、隔一跨距的两杆的接头相互错开的距离≥500㎜；

c、接头应尽量靠近主节点设置，接头中心与主节点中心距离≤1/3L b

4、小横杆：

每一档内外立杆、每一步都必须设置一根小横杆，并采用十字扣件扣紧，大横杆与小横杆用十字扣紧。小横杆伸出外挑立杆边缘距离不小于10cm，且长度要求基本一致，最大不超过20cm。小横杆应在立杆分上下两层相向布置。

5、剪刀撑：

脚手架剪刀撑随立杆纵横水平杆同步搭设，用通长剪刀撑沿架高连续布置。并在整个侧面上连续布置。各剪刀撑按3步3跨设置一道，斜杆与底排大横杆的夹角在45°～60°之间。剪刀撑相交点处于同一条直线上，并沿架高连续布置。

剪刀撑的杆件连接采用搭接，其搭接长度不小于1m。并用不小于2个转向扣件连接固定，端部扣件盖板的边缘至杆端的距离不小于lOcm。剪刀撑的一根斜杆扣在立杆上，另一根斜杆扣在小横杆伸出的端头上，两端分别用转向扣件固定，在中间增加2-4个扣结点。所有固定点距主节点距离不大于15cm。最下部的斜杆与立杆的连接点距底排大横杆不大于30cm。每根最下面的剪刀撑杆的下端部必须支撑在立杆的垫木上。

7、脚手板：

脚手板采用0.25m×3m竹脚手板铺设。在架底排先铺一层密目安全网上铺竹脚手板(满铺)。竹木脚手板采用对接平铺，平铺处设两根横向水平杆，板端悬出长度和两横向水平间距为130㎜～150mm，及≤300㎜，其板长两端均应支承杆可靠地固定。

脚手架与建筑物之间空档采用竹制脚手板防护。随作业层上升，同时作业不超过二层。

边坡施工工程脚手架专项施工方案

对特殊部位未能满铺时，应在所铺位置端头用脚手板或密目安全网进行竖向隔离。所有脚手板必须用不小于16#铅丝绑扎牢固。靠墙一侧转角部位脚手板应重叠铺设，避免出现探头现象。

8、作业层的栏杆和挡脚板的搭设应符合下列规定板：

在作业层设置二根横向防护栏杆。

①、栏杆和挡脚板均应搭设在外立杆的内侧。②、防护栏杆应搭设在两横杆中部850mm处。

③、挡脚板高度不应小于180㎜。

9、连墙杆：

连墙杆采用刚性连接。在山墙面预埋Φ25mm螺纹钢筋锚杆,垂直间距不大于3.4m，水平间距不超过4.5m，连墙杆用Φ48×3.5的钢管，预埋深度不小于1m。连墙杆应固定在预埋锚杆上，然后用钢管将脚手架与预埋锚杆用双扣件连接。连墙杆与架体结构垂直，并尽量靠近主节点(距主节点的距离不大于30㎜)。连墙杆伸出扣件的距离应大于10㎜。

10、防护设施：

脚手架要采用规格为1.8m×6m的密目安全网全封闭式满挂并采用纤维绳扎在大横杆外侧立杆内侧。立网的上下口与架体内侧横杆要牢固扎结，固定点的间距应不大于50㎝，上下两网之间的拼接要严密。

11、脚手架必须设置纵、横向扫地杆。纵向扫地杆应采用直角扣件固定在底座上皮不大于200㎜处的立杆上，横向扫地杆应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。当立杆基础不在同一高度上时，必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两胯与立杆固定，高低差不应大于1m。

12、扣件安装符合下列规定： ①、扣件规格必须与钢管外径相同。

②、螺栓拧紧扭力矩不应小于40N.m,且不应大于65N.m。

③、在主节点处固定横向水平杆、纵向水平杆、剪刀撑等用的直角扣件、旋转扣件的中心点的相互距离不应大于150mm。

④、对接扣件开口应朝上或朝内。

⑤、各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm。

13、防雷措施：

采用避雷针与大横杆连通，接地线与整幢建筑楼内避雷系统连成—体的措施。

避雷针共设4根在建筑物四个大角处布置，避雷针采用φ12镀锌圆钢制作，高度大

边坡施工工程脚手架专项施工方案

于脚手架lm。并将所有最上一层的大横杆连通，形成避雷网络。

接地线采用40×4镀锌扁钢，将立杆与整幢建筑物楼层内避雷网连成整体。接地线的连接应焊接牢固，与立杆连接时应用二道螺栓卡箍连接，保证接触面不小于10cm2。

接地线与建筑物楼层内避雷系统的设置，按脚手架长度不超过50m设置—个。位置不得选在人们经常走过的地方，以免跨步电压的危害，防止接地线遭机械伤害。两者连接采用焊接，焊接长度不小于扁钢宽度的二倍。测试接地电阻不超过10Q。同时应注意与其它金属物或埋地电缆之间的安全距离不小于3m，以免发生击穿。

六、脚手架的搭设与拆除

1、钢管脚手架的搭设顺序为：立杆→扫地杆→小横杆→大横杆(牵杆)→剪刀撑→连墙杆→脚手片铺设→防护栏杆→挂安全网。

定位定距：根据建筑物结构要求在建筑物四周用尺量出立杆距离。搭设时宜先立立杆，后立外立杆，先立两头杆再立中间杆。

2、脚手架的拆除

拆除脚手架应遵守由上而下，先搭后拆的原则，即先拆拉杆、安全网、脚手板、剪刀撑、斜撑，而后拆大横杆、小横杆、立杆等。

不准分立面拆架或在上—下两步同时进行拆架，做到—步一清、一杆一清，拆立杆时，要先抱住立杆再拆开最后两个扣。拆除大横杆、斜撑、剪刀撑时应先拆中间扣件，然后托住中间，再拆端头扣。所有连墙杆等必须随脚手架拆除同步下降。严禁先拆除连墙件或数层拆除后再拆除脚手架，分段高差不大于2步，如高差小于2步，应增设连墙件加固。

当脚手架拆至下部最后一根长立杆的高度（约6.5m）时，应先在适当位置搭设临时抛撑加固后，在拆除连墙件。

当脚手架采取分段、分立面拆除时，对不拆除的脚手架两端应采取如下规定设置连墙件和横向斜撑加固：两端必须设置连墙件，连墙件的垂直距离不应大于建筑物的层高，并不应大于4 m（2步），横向斜撑在同一节间，由底至顶层呈之字形连续布置，中间每隔6跨设置一道。

卸料时各配件严禁抛掷至地面。

七、安全施工技术措施：

（一）脚手架搭设过程

1、应划出工作标志区，禁止：行人进入，统一指挥，上下呼应，动作协调，严禁在无人指挥下作业。当解开与另一人有关的扣件时必须告诉对方，并得到对方允许，以免

边坡施工工程脚手架专项施工方案

坠落伤人。

2、脚手架及时与结构拉结或采用支顶，以保证搭没过程安全，未完成脚手架在每日收工前一定要确保架子稳定。

（二）脚手架上施工作业的安全技术措施

1、脚手架搭设完毕后，经项目部安全员、监理检查验收合格后方可使用。任何班组和个人未经同意不得任意拆除脚手架部件。

2、严格控制施工荷载，脚手架上不得集中堆放施荷，施工荷载不得超过2KN／m2，确保较大安全储备。

3、装修施工时同时作业层数不超过二层。

4、各作业层之间设置可靠防护栅栏，防止坠落物体伤人。

5、定期检查脚手架，发现问题和隐患在施工作业之前及时维修加固，以达到紧固稳定确保施工安全。

（三）脚手架的拆除安全技术措施

1、拆架前全面检查待拆脚手架，根据检查结果，拟订作业计划报清批准；进行技术交底后才准进行拆架作业。

2、架体拆除前，必须察看施工现场环境，外脚手架、地面的设施等各类障碍物、连墙杆及被拆架件各吊点，凡能提前拆除的尽量拆除。

3、拆架时应划分作业区，周围设绳绑围栏或竖立警戒标志，地面应设专人指挥，禁止非作业人员进入。

4、拆除时要统一指挥、上下呼应、动作协调，当解开与另一人有关的结扣时，应先通知对方。以免坠落。

5、在拆架时不得中途换人，如必须换人时，应将拆除情况交代清楚方可离开。

6、每天拆架下班时，不应留下隐患部位。

7、拆架时严禁碰撞脚手架附近电源线，以防触电事故。

边坡施工工程脚手架专项施工方案

8、所有杆件、扣件在拆除时应分离，不准在杆件上附着扣件或两杆连着送到地面。

9、所有脚手板、脚手片应自外向里竖立搬运，以防脚手片、板和垃圾物从高处坠落伤人。

10、拆下的另配件要集中装入袋和箱内用吊篮吊下，拆下的钢管要用卸扣绑扎牢固，双点起吊，严禁从高处抛掷。

八、文明施工要求

根据脚手架施工的特殊性，结合职业安全卫生的贯标精神，要求施工时做到如下：

1、进入施工现场的人员必须戴好安全帽，高空作业系好安全带，穿好防滑鞋等，施工现场严禁吸烟。

2、进入施工现场的人员要爱护场内的各种绿化设施和标示牌，不得践踏花草损坏树木，随意拆除和移动标示牌。

3、严禁酗酒人员上架作业，施工操作要求精力集中，禁止开玩笑和打闹。

4、脚手架搭设人员必须经考试合格的专业架子工，上岗人员定期体检，体检合格者方可发上岗证。

5、凡患有高血压、贫血、心脏病及其它不适于高空作业者一律不得上脚手架操作。

6、上架作业人员上下均应走人行楼梯，不得攀爬架子。

7、护身栏、脚手板、挡脚板、密目安全网等影响作业时，如要拆改应由架子工来完成，任何人不得私自拆改。

8、脚手架验收合格后，任何人不得擅自拆改，如需做局部拆改时，须经技术部同意后由架子工操作。

9、不准利用脚手架吊运重物。

10、在架子上作业人员不得随意拆动脚手架的所有接点、扣件等所有部件。

11、拆除脚手架使用电焊和气割时，应派专职人员做好消防工作，配备料斗，防止火星和切割溅落。

12、脚手架使用时间较长，因此在使用过程中需要检查，发现杆件变形，防护不全、拉接松动等应及时加固。

13、要保证脚手架的整体性，不得与井架、升降机一并拉结，不得截断架体。

14、施工人员严禁凌空投掷杆件、物件及其它物品。

15、使用的工具要放在工具袋内，防止掉落伤人，登高要穿防滑鞋，袖口及裤口要扎紧。

边坡施工工程脚手架专项施工方案

16、脚手架堆放场地，应做到摆放整齐、合理、整洁、专人保管，并建立严格的退领手续。

17、施工人员要做到活完料清，确保施工材料不浪费。

18、遇六级以上大风、大雾、大雨、大雪天气应停止脚手架作业。

九、冬季施工

冬季搭设脚手架必须将钢管上的冰雪等清理干净，遇到刮风，下雪应立即停止作业，每天作业时间应选在早晨9：00时，下午5：00时。

在冬季要经常检查脚手片、斜道、跳板上有无积雪、结冰、积水，若有应随时清理，并采取防滑措施。

十、脚手架结构验算：

（一）、参数信息: 1.脚手架参数

双排脚手架搭设高度为 47.3 米，立杆采用单立管；

搭设尺寸为：立杆的纵距为 1.50米，立杆的横距为0.75米，大小横杆的步距为1.70 米； 内排架距离墙长度为0.55米；

小横杆在上，搭接在大横杆上的小横杆根数为 2 根； 采用的钢管类型为 Φ48×3.5；

横杆与立杆连接方式为单扣件；取扣件抗滑承载力系数为 0.80；

连墙件采用两步三跨，竖向间距 3.40 米，水平间距4.50 米，采用扣件连接； 连墙件连接方式为双扣件； 2.活荷载参数

施工均布活荷载标准值:2.000 kN/m2；脚手架用途:装修脚手架； 同时施工层数:2 层； 3.风荷载参数

风荷载高度变化系数μz 为1.25，风荷载体型系数μs 为0.09； 脚手架计算中考虑风荷载作用 4.静荷载参数

每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m2):0.1297；

脚手板自重标准值(kN/m2):0.350；栏杆挡脚板自重标准值(kN/m2):0.140； 安全设施与安全网(kN/m2):0.005；脚手板铺设层数:4；

脚手板类别:竹串片脚手板；栏杆挡板类别:栏杆、竹串片脚手板挡板；

边坡施工工程脚手架专项施工方案

每米脚手架钢管自重标准值(kN/m2):0.038； 5.地基参数

地基土类型:素填土；地基承载力标准值(kpa):160.00； 立杆基础底面面积(m2):0.25；地面广截力调整系数:0.50。

（二）、小横杆的计算: 小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，小横杆在大横杆的上面。

按照小横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算小横杆的最大弯矩和变形。1.均布荷载值计算

小横杆的自重标准值: P1= 0.038 kN/m ；

脚手板的荷载标准值: P2= 0.350×1.500/3=0.175 kN/m ； 活荷载标准值: Q=2.000×1.500/3=1.000 kN/m；

荷载的计算值: q=1.2×0.038+1.2×0.175+1.4×1.000 = 1.656 kN/m；

小横杆计算简图 2.强度计算

最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩，计算公式如下: 最大弯矩 Mqmax =1.656×0.7502/8 = 0.116 kN.m；

边坡施工工程脚手架专项施工方案

最大应力计算值 σ = Mqmax/W =22.922 N/mm2；

小横杆的最大弯曲应力 σ =22.922 N/mm2 小于 小横杆的抗压强度设计值 [f]=205.0 N/mm2，满足要求！3.挠度计算: 最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度 荷载标准值q=0.038+0.175+1.000 = 1.213 kN/m ；

最大挠度 V = 5.0×1.213×750.04/(384×2.060×105×121900.0)=0.199 mm； 小横杆的最大挠度 0.199 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 750.0 / 150=5.000 与10 mm，满足要求！

（三）、大横杆的计算: 大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，小横杆在大横杆的上面。1.荷载值计算

小横杆的自重标准值: P1= 0.038×0.750=0.029 kN；

脚手板的荷载标准值: P2= 0.350×0.750×1.500/3=0.131 kN； 活荷载标准值: Q= 2.000×0.750×1.500/3=0.750 kN；

荷载的设计值: P=(1.2×0.029+1.2×0.131+1.4×0.750)/2=0.621 kN；

大横杆计算简图 2.强度验算

最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的弯矩和。

均布荷载最大弯矩计算:M1max=0.08×0.038×1.500×1.5002=0.010 kN.m；

集中荷载最大弯矩计算公式如下: 集中荷载最大弯矩计算:M2max=0.267×0.621×1.500= 0.249 kN.m；

边坡施工工程脚手架专项施工方案

M = M1max + M2max = 0.010+0.249=0.259 kN.m 最大应力计算值 σ = 0.259×106/5080.0=51.002 N/mm2；

大横杆的最大应力计算值 σ = 51.002 N/mm2 小于 大横杆的抗压强度设计值 [f]=205.0 N/mm2，满足要求！3.挠度验算

最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和,单位:mm 均布荷载最大挠度计算公式如下:

大横杆自重均布荷载引起的最大挠度：

Vmax= 0.677×0.038×1500.04 /(100×2.060×105×121900.0)= 0.052 mm； 集中荷载最大挠度计算公式如下:

集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度：

小横杆传递荷载 P=（0.029+0.131+0.750）/2=0.455kN V= 1.883×0.455×1500.03/(100 ×2.060×105×121900.0)= 1.152 mm； 最大挠度和：V= Vmax + Vpmax = 0.052+1.152=1.204 mm；

大横杆的最大挠度 1.204 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1500.0 / 150=10.0与10 mm，满足要求！

（四）、扣件抗滑力的计算: 按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN，按照扣件抗滑承载力系数0.80，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.40kN。

纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范5.2.5): R ≤ Rc 其中 Rc--扣件抗滑承载力设计值,取6.40 kN； R--纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值； 小横杆的自重标准值: P1 = 0.038×0.750×2/2=0.029 kN； 大横杆的自重标准值: P2 = 0.038×1.500=0.058 kN；

脚手板的自重标准值: P3 = 0.350×0.750×1.500/2=0.197 kN；

边坡施工工程脚手架专项施工方案

活荷载标准值: Q = 2.000×0.750×1.500 /2 = 1.125 kN；

荷载的设计值: R=1.2×(0.0290.058+0.197)+1.4×1.125=1.915 kN； R < 6.40 kN，单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

（五）、脚手架立杆荷载计算: 作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。静荷载标准值包括以下内容：(1)每米立杆承受的结构自重标准值(kN)，为0.1297 NG1 = [0.1297+(0.75×2/2+1.50×2)×0.038/1.70]×47.30 = 10.141；(2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；采用竹串片脚手板，标准值为0.35 NG2= 0.350×4×1.500×(0.750+0.3)/2 = 1.103 kN；

(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；采用栏杆、竹串片脚手板挡板，标准值为0.14 NG3 = 0.140×4×1.500/2 = 0.420 kN；

(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.005 NG4 = 0.005×1.500×47.300 = 0.355 kN； 经计算得到，静荷载标准值 NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 12.019 kN；

活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，内、外立杆按一纵距内施工荷载总和的1/2取值。

经计算得到，活荷载标准值

NQ= 2.000×0.750×1.500×2/2 = 2.250 kN； 风荷载标准值按照以下公式计算

其中 Wo--基本风压(kN/m2)，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用： Wo = 0.400 kN/m2；

Uz--风荷载高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用： Uz= 1.250 ；

Us--风荷载体型系数：取值为0.091； 经计算得到，风荷载标准值

Wk = 0.7 ×0.400×1.250×0.091 = 0.032 kN/m2； 不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式

N = 1.2NG+1.4NQ= 1.2×12.019+ 1.4×2.250= 17.572 kN； 考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为

边坡施工工程脚手架专项施工方案

N = 1.2 NG+0.85×1.4NQ = 1.2×12.019+ 0.85×1.4×2.250= 17.100 kN； 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 为

Mw = 0.85 ×1.4WkLah2/10 =0.850 ×1.4×0.032×1.500× 1.7002/10 = 0.016 kN.m；

（六）、立杆的稳定性计算: 不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式为：

立杆的轴向压力设计值 ：N = 17.572 kN； 计算立杆的截面回转半径 ：i = 1.58 cm；

计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5.3.3得 ：k = 1.155 ； 计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得 ：μ = 1.500 ； 计算长度 ,由公式 lo = k×μ×h 确定 ：l0 = 2.945 m； 长细比 Lo/i = 186.000 ；

轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比 lo/i 的计算结果查表得到 ：φ= 0.207 ； 立杆净截面面积 ： A = 4.89 cm2； 立杆净截面模量(抵抗矩)：W = 5.08 cm3； 钢管立杆抗压强度设计值 ：[f] =205.000 N/mm2； σ = 17572.000/(0.207×489.000)=173.601 N/mm2；

立杆稳定性计算 σ = 173.601 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 [f] = 205.000 N/mm2，满足要求！

考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式

立杆的轴心压力设计值 ：N = 17.100 kN； 计算立杆的截面回转半径 ：i = 1.58 cm；

计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5.3.3得 ： k = 1.155 ； 计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得 ：μ = 1.500 ； 计算长度 ,由公式 l0 = kuh 确定：l0 = 2.945 m； 长细比: L0/i = 186.000 ；

轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比 lo/i 的结果查表得到 ：φ= 0.207

边坡施工工程脚手架专项施工方案

立杆净截面面积 ： A = 4.89 cm2； 立杆净截面模量(抵抗矩)：W = 5.08 cm； 钢管立杆抗压强度设计值 ：[f] =205.000 N/mm2；

σ = 17099.878/(0.207×489.000)+16430.300/5080.000 = 172.167 N/mm2； 立杆稳定性计算 σ = 172.167 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 [f] = 205.000 N/mm2，满足要求！

（七）、最大搭设高度的计算: 按《规范》5.3.6条不考虑风荷载时,采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算：

构配件自重标准值产生的轴向力 NG2K(kN)计算公式为： NG2K = NG2+NG3+NG4 = 1.877 kN； 活荷载标准值 ：NQ = 2.250 kN；

每米立杆承受的结构自重标准值 ：Gk = 0.130 kN/m； Hs =[0.207×4.890×10-4×205.000×103-(1.2×1.877 +1.4×2.250)]/(1.2×0.130)=98.612 m；

按《规范》5.3.7条脚手架搭设高度 Hs等于或大于26米，按照下式调整且不超过50米：

[H] = 98.612 /(1+0.001×98.612)=89.761 m；

[H]= 89.761 和 50 比较取较小值。得到，脚手架搭设高度限值 [H] =50.000 m，满足要求！

按《规范》5.3.6条考虑风荷载时,采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算：

构配件自重标准值产生的轴向力 NG2K(kN)计算公式为： NG2K = NG2+NG3+NG4 = 1.877 kN； 活荷载标准值 ：NQ = 2.250 kN；

每米立杆承受的结构自重标准值 ：Gk = 0.130 kN/m；

边坡施工工程脚手架专项施工方案

计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩： Mwk=Mw /(1.4×0.85)= 0.016 /(1.4 × 0.85)= 0.014 kN.m；

Hs =(0.207×4.890×10-4×205.000×10-3-(1.2×1.877+0.85×1.4×(2.250+0.207×4.890×0.014/5.080)))/(1.2×0.130)=99.545 m；

按《规范》5.3.7条脚手架搭设高度 Hs等于或大于26米，按照下式调整且不超过50米：

[H] = 99.545 /(1+0.001×99.545)=90.533 m；

[H]= 90.533 和 50 比较取较小值。经计算得到，脚手架搭设高度限值 [H] =50.000 m，满足要求！

（八）、连墙件的计算: 连墙件的轴向力设计值应按照下式计算： Nl = Nlw + N0

风荷载标准值 Wk = 0.032 kN/m2；

每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 15.300 m2；

按《规范》5.4.1条连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN), N0= 5.000 kN； 风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN)，按照下式计算： Nlw = 1.4×Wk×Aw = 0.682 kN；

连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 5.682 kN； 连墙件承载力设计值按下式计算： Nf = φ·A·[f]

其中 φ--轴心受压立杆的稳定系数；

由长细比 l0/i = 550.000/15.800的结果查表得到 φ=0.903，l为内排架距离墙的长度； 又： A = 4.89 cm2；[f]=205.00 N/mm2；

连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.903×4.890×10-4×205.000×103 = 90.521 kN； Nl = 5.682 < Nf = 90.521,连墙件的设计计算满足要求！连墙件采用双扣件与墙体连接。

由以上计算得到 Nl = 5.682小于双扣件的抗滑力 12.800 kN，满足要求！

边坡施工工程脚手架专项施工方案

连墙件扣件连接示意图

（九）、立杆的地基承载力计算: 立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求 p ≤ fg 地基承载力设计值: fg = fgk×kc = 80.000 kpa；

其中，地基承载力标准值：fgk= 160.000 kpa ； 脚手架地基承载力调整系数：kc = 0.500 ； 立杆基础底面的平均压力：p = N/A =68.400 kpa ；

其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 ：N = 17.100 kN； 基础底面面积 ：A = 0.250 m2。

p=68.400 ≤ fg=80.000 kpa。地基承载力满足要求！

第四篇：高边坡发生滑塌的灾害分析及治理

高边坡发生滑塌的灾害分析及治理

[摘要]：由于受地质、水文、气候等多方面因素的影响，建筑工程在建设或运营过程中会出现高边坡滑塌现象，从而造成多方面的损失。尤其是在公路建设方面，由于目前我国的公路建设等级不断提高，其边坡防护工作强度也需要获得提高，如何有效的解决高边坡的滑塌治理和防护成为当前必须解决的重要问题。本文从高边坡滑塌灾害发生的原因着手分析，总结出一些治理方案。[关键字]： 高边坡；滑塌灾害；治理

伴随着经济的发展，我国的生态环境在不断的恶化，自然灾害发生的频率也逐渐上升。为了能够保证工程建设和人员安全，高边坡滑塌防治需要及时高效，采用合理的边坡防护技术，不仅可以达到治理的目的还能够节约防护成本，减少工程费用。

一、高边坡发生滑塌灾害的原因

高边坡发生滑塌的原因有多种，其中既有自然因素也有人为因素。由于自然地理的地质、水文等因素的不同会使得边坡的稳固性不同。过渡开垦、砍伐植被、工程过度开发等因素都会造成地质的损坏，从而导致坍塌灾害频生。1.落石型坍塌

该种坍塌主要出现在坡度较陡的岩石边坡上，岩石在受到层理、节理等因素的影响下会出现岩石裂隙，裂隙发育完全后则会使整块岩石分裂为大小不等的碎石，在遇到阴雨天气时，雨水的冲刷以及石缝间水压力的作用，会使得岩石发生坍塌，石块会沿边坡散落。由于岩石裂隙张开程度较小，因此肉眼很难识别出来，通常情况下也不容易做出预防。经过长期的冻融、渗水，缝隙会逐渐变大，从而导致最终的坍塌。2.滑动性坍塌

该种坍塌主要出现在路基挖方段，尤其是在深挖石质地段出现频率更高。这些地段由于工程建设的力度较大，对地质的影响也较大。岩层在受到外力作用以后会出现剪断现象，被剪断的各层发生位移滑落会使得岩层很不稳定。施工爆破以及大程度开挖会影响岩层原先的稳定性，岩层自身节理被破坏以后基岩上的岩屑层等松散堆积物就会出现裂隙甚至散落，甚至出现坍塌。3.流动性坍塌

该种坍塌主要出现在岩土质地较为松散的地区，出现坍塌的物质主要有岩屑、页岩风化土等较为散碎的成分，这些成分自身稳固性就较差，又因为重量较轻，因此在遇到阴雨天气时很容易被雨水冲刷而流动。此类物质一般在岩石表层或缝隙中，被冲刷流走以后会使岩层整体出现缝隙，影响整个岩石的稳固性，从而引发坍塌。这种类型的坍塌在日常养护中比较容易发现，在发现后及时进行处理防治就会避免灾害的发生。

二、高边坡滑塌灾害的治理方法

在高边坡滑塌灾害的治理中，常用的方法有两类：工程防护和生态防护。这两分种方法各有利弊，工程防护的适用面较广，防护效果也较好，但是对天然植被会造成损害；生态防护符合自然规律，防护效果较好，从长远的角度来说更利于高边坡地的稳固，但是并非所有的高边坡地都能够进行生态防护，需要根据高边坡地的地形地貌来规划，因此适用广泛性不及工程防护。1.工程防护

在坡面修建初期，较为有效的防坍塌措施就是工程防护。工程防护能够提高坡面的稳定性，还能够使坡面具有较高的防侵蚀性。当今社会很多工程的建设的强度较大，因此对自然环境的损害也很大，破坏了自然生态的和谐，使得被开发的地带失去了原有的绿色，而变成了一片钢筋混凝土。原有的生态环境下，由于植被覆盖率较高，因此土层比较稳固，不容易出现坍塌灾害。被建造防护以后的自然植被生长环境变差，被损坏的植被很难再重新生长起来，因此土地质量也会下降。同时防护工程的钢筋混凝土会因为时间的推移而老化，混凝土会因为长年受风吹日晒，逐渐老化开裂，钢筋也会因为雨水侵蚀等原因锈蚀断裂，从而使防护建设整体的稳固性大大下降。在遇到外力施加时，则很容易出现断裂坍塌。

还有一种较为常见的工程防护为抗滑桩防护，在高边坡上建设抗滑支挡工程能够使坡体整体被固定，其抗滑性也会大大提高。在滑塌发生以后，滑坡会发生位移，坡面的裂痕一般也不规则，因此在修补时需要使用流性较大的砂浆填补缝隙，并且将缝隙夯实，避免再次破裂，同时还能减少地表水的下渗。在滑塌的整治过程中需要现对滑坡的形态特征进行分析，根据不对情况来指定不同的应对策略。例如滑塌平面呈圈椅状的坡体其发生原因可以判定为是受两侧岩山体的影响，此类滑塌坡体可分为上下两级，分别有典型的形状特征。上级一般为葫芦状，下级一般为舌形。对于此类滑塌灾害，常用的治理措施是回填反压。在灾害发生以后，为了避免滑塌体的再次移动，需要在坡体前缘进行回填反压，反压高度一般为五米，该种措施能够让滑塌体移动速度减慢，从而减小了滑塌灾害的影响范围。

2.生态防护

同样是人工构建的防护工程，植物防护更加符合生态发展的要求。植物防护对防止高边坡滑塌很多好处。首先，植物防护能够增加护披面积，使整体的绿化面积增加。植物的根能够深入到土地下层，透过松散的土层到底端的岩土层，根部散开的根茎能够深入到泥土的各个方向，充当锚固的功能，使土层整体的粘度和牢固程度提高。根在泥土中能够将松散的泥土紧密联系在一起，整个土层成为了泥土与根茎的复合材料。植物在生长过程中需要吸收土层中的水分来维持自身的生长，因此土层内的剩余的水分将会大大减少，土层间隙中的水压力也降低，土层能更加稳固。种植植被后的高边坡面的地表径流也会被抑制，水土会因植物根茎作用而减少流失。其次，植物防护能够改善环境，高边坡地带在容易发生坍塌的地方土层较为松散，因此灰尘也比较多，严重影响空气质量。植被的种植能够净化空气，促进有机污染物的降解，使空气质量和土地质量提高，还有一定的降低噪声、减少光污染的功能，使道路行车更加通畅。植物防护还具有视觉美化的功能，相比较裸露的钢筋混凝土和岩石，植被更容易被人们所接受，在净化环境的同时还能够净化人们的眼睛。植物会给人一种独特的美感，植物造型和颜色的可塑性较强，能够进行多样的组合搭配，使整体环境更加优美。常用的边坡植被有乔木、灌木、草皮等，此类植物的生长较为顽强，能够在环境较为恶劣的地区正常生长。很多高速公路一般建设在高边坡地，在高速上驾车疲惫的司机在看在绿色植物也能够使心情更加愉悦，伴随着清新的空气可以使精神更加充沛。总之，植被防护是目前生态性最强、滑塌治理效果又较好的方法。

三、对未来高边坡滑塌治理的展望

在未来的高边坡滑塌治理中，需要朝着更加生态的方向发展，要在建设时考虑到人与自然的和谐相处，还要考虑到生态环境的长期发展。1.推广生态防护

对于自然而言，生态防护是尊重人与自然和谐发展的最优选择。生态型植被防护不仅能够减少水土流失，还能够控制地表温度，钢筋混凝土、岩石的防护面往往容易造成地表温度的升高。高速公路上，防护坡面是公路与周围自然环境的分界，工程防护的坡面会使得整体过于生硬，与周围的自然环境无法衔接。而生态防护则能够利用人工植被将边坡融入到周围的自然绿化之中，使整体更加和谐、美观。随着时代的发展，植被防护已由传统的人工种植到如今的机械化作业，因此使得工程防护与生态防护之间的分界变小，更有利于实现工程防护向生态防护的转化。铺设植被的岩土表面的风化、剥蚀程度会大大降低，植被不仅能够给人提供始觉上的美感，还能够保证岩土的稳定性，从而达到恢复自然平衡的作用。当今社会的经济水平在达到一定的高度后，国家日益重视生态工程，对于路边的防护带逐渐开始使用植被防护，生态型防护成为当今社会防护建设的主流。在今后的防护治理研究中，与其等灾害发生后再治理还不如事先做好有效的防护，这样既能够减少灾害的发生，又能够减少治理工作的进行，与此同时，自然环境也会得到优化，更利于实现人与自然的和谐发展。2.减少工程防护

工程防护虽然有较强的防护能力，但是不利于社会整体自然和谐的实现。在施行工程防护的地段，大量的人工筑造材料使得原有土地上的植被很难再次生长。钢筋混凝土、岩石等裸露的材料具有明显的人工痕迹，无法与周围环境相融合。工程防护在实现滑塌治理的同时，又以另一种方式伤害了自然环境，虽说相比较滑塌灾害而言危害大大减小，但是以缺补缺并非防治的最佳结果。因此在未来的高边坡滑塌治理中，除了特殊地段必须要使用工程防护外，其他地段的防治可以尽量避免工程防护的应用，以减少对自然环境的破坏。

总之，高边坡滑塌治理作为灾害整治的重要组成部分，需要被予以高度的重视。高边坡滑塌治理需要采用合理的防护技术，不仅要达到基础的防护作用，还要尽量做到减少工程费用、保持防护美观、尊重自然和谐的效果。否则以破坏自然规律作为代价来防治滑塌只会导致未来更多问题的出现。因此在灾害治理中一定要根据具体的地质环境进行分析，制定科学有效的防治策略。高边坡滑塌的防治实质上就是采用人工措施保持和恢复边坡的长期稳固，让人类的建设能够成为自然资源的合理利用，而不是生态平衡的破坏。

参考文献：

[1] 申振刚.广河高速公路高边坡病害分析及处理措施[J].交通标准化.2013(06)

[2] 王路,冯晓,顾晶彪.干川公路路堑高边坡滑塌治理研究[J].北方交通.2011(09)[3] 厉小群.浅析边坡常见灾害及治理措施[J].科技创新导报.2011(30)[4] 张忠凯.高边坡路堑控制爆破施工实践[J].山西建筑.2009(30)[5] 高福华.四川红层边坡滑塌治理[J].交通标准化.2011(22)[6] 易成军,方晓敏,陈文春.高速公路边坡滑坡的成因及处理[J].科技资讯.2009(19)

第五篇：库水位骤降时某堆积体边坡稳定性分析及治理措施

库水位骤降时某堆积体边坡稳定性分析及治理措施

罗骞 邓华锋 郭靖 胡鹏 朱敏

摘要：库水位骤降时边坡稳定性对确保水库工程的正常运行十分重要。以某堆积体边坡为研究对象，根据地质资料给出的材料参数范围，对天然工况和暴雨工况下该边坡的最危险搜索滑带进行参数反演，综合选定合理的材料参数，进而通过极限平衡法分析了堆积体边坡在库水位骤降时的稳定性，验证了边坡在上述工况下的不利性，并提出了合理可行的治理加固措施。

关键词：参数反演；库水位骤降；边坡稳定分析；削坡减载 中图分类号：TU457 文献标志码：A Stability and Management Measures of Slope under Sudden Drawdown of Reservoir Water Level LUO Qian1，DENG Huafeng2，GUO Jing3，HU Peng2，ZHU Min2 Abstract：Slope stability with sudden drawdown of reservoir water level is very important to ensure the safety operation of reservoir project．Taking a stacked slope as research object，according to the material parameter range given by geological data，the most dangerous sliding zone＇s parameter inversion is implemented under the natural condition and rain storm condition．And reasonable material parameter is selected．Then the stacked slope stability under the condition of sudden drawdown of reservoir water level is analyzed by using limit equilibrium method．At the same time，the proposed method is verified．Finally，reasonable reinforcement measures are put forward．

Key words：parameter inversion；sudden drawdown of reservoir water level；slope stability analysis；cutting slope and reducing load 研究库水位骤降时库岸边坡的稳定性对水库工程的正常运行有着十分重大的意义。赵家成等［1］采用模型试验方法模拟了降雨和水库水位综合作用下的滑坡变形规律，通过倾斜加载方式分析了滑坡可能失稳破坏形式，获取了滑坡失稳后的运动特征；刘庆华等［2］提出了基于ANSYS的水位骤降时坝体渗流场模拟；魏东等［3］在水库水位骤降情况下通过折线法和复合滑动面法对坝体土工膜防渗结构进行准确的稳定分析；覃勤等［4］通过建立大位移变形块体有限元模型，分析在水位骤降条件下重庆市涪陵地区某大型土质滑坡的稳定性。这些研究均是基于库水位骤降时的模型试验研究及有限元的数值分析，但基于竖直条分法极限平衡分析的库水位骤降研究则较少。鉴此，本文对某堆积体滑带进行参数反演，确定参数后对边坡库水位骤降稳定性进行分析，并结合边坡的实际现状进行了削坡减载处理，计算结果表明治理后边坡的安全系数满足规范［5］要求。工程概况 某堆积体顺河向长约420m，宽790～800m，厚30～100m，后缘高程约2 640m，体积约1 539×104 m3（其中正常蓄水位以上约1 162×104 m3）。

平面上呈圈椅状，地形中部平缓，上下部较陡，岸坡坡角20°～40°，局部最大约50°，自然边坡稳定。

主要由黄色、棕红色粘土夹变质砂岩、板岩块、碎石构成，碎屑部分粒径10～50cm。坡面植被较茂密，多为灌木；覆盖层部位下伏基岩面卧坡坡角20°～40°，局部达50°，基岩为三叠系中统板岩夹变质砂岩。根据勘探结果，可将该堆积体岩土体分为四层：①层1。为崩坡积块碎石夹黄色粘土，厚25．0～60．0m，块碎石成分为变质砂岩、板岩，粒径0．1～1．0m；②层2。为灰黑色粘土夹少量碎石，有腐味，厚1．5～3．0m；③层3。为冲洪积粉细砂夹少量卵石，厚5．0～40．0m；④层4。为基岩，岩性为灰色变质砂岩夹板岩。该剖面死水位高程为2 220．0m，正常蓄水位高程为2 288．5m。正常蓄水时，该边坡2 288．5m以下高程均受到静水压力的作用。当库水位由正常蓄水位骤降到死水位，即从高程2 288．5m处降至2 220．0m处，静水压力消失，稳定性变差。地质剖面见图1。

根据《水电水利工程边坡设计规范》［5］，该边坡属于B类Ⅰ级边坡，其持久工况（天然工况）和短暂工况（暴雨工况和库水位骤降工况）下的安全系数分别不应低于1．

25、1．15。计算模型和参数

根据现场地质踏勘及现有资料，建立该堆积体剖面模型见图2。通过对该堆积体的浅层、深层进行滑带搜索并比较其安全系数可知，该堆积体最不稳定滑带是覆盖层的浅层滑动。因此本文以分析覆盖层参数为主。

根据地质资料，覆盖层相关材料参数见表１。参数反演

通过调整滑带所在岩土层的抗剪力学参数，使最不利剖面在天然工况下处于极限平衡状态，此时的参数即为滑带所在的岩土层的抗剪力学参数的下限值。本文采用综合确定法，比较参数反演得到的暴雨工况和天然工况下的岩层参数，以选择合适的参数。根据对该堆积体的长期现场勘测可知，堆积体在天然和暴雨工况下的安全系数有一定裕度，根据水电水利工程边坡设计安全系数规定和堆积体现状，在参数反演分析中，天然工况安全系数取1．05，暴雨工况安全系数取1．00。

本文选取搜索的最危险浅层滑带为对象进行参数反演，对反演参数进行线性拟合，天然工况和暴雨工况下的滑带K—c关系曲线见图3。通过反演得到满足岩层安全系数的不同c值和φ值见表2。

结合试验范围值和以上分析，综合得出该剖面覆盖层（即层1）的参数见表3。库水位骤降工况下滑坡稳定性分析

库水位骤降在工程中十分常见，因此水位骤降是工程边坡稳定分析中必须考虑的一种不利工况。该边坡库水位骤降工况为从正常蓄水位高程2 288．5m骤降至2 220．0m，降幅达68．5m，下降速度为2．0m／d，骤降工况下的模型图见图4。

利用极限平衡法，计算出该堆积体最危险滑带在库水位骤降工况下的安全系数K 值为0．992，低于规范［5］中的安全系数，这是由于水体浸泡对边坡覆盖层材料的弱化，及库水位的骤降使堆积体内的超孔隙水压力无法迅速消散，形成边坡表面处的反向渗流而导致边坡稳定性变差。可见水位骤降确实对边坡稳定有不利影响，该工况下安全系数见图5。图中滑带高程范围为2 200．0～2 340．0m，最厚处约为20．0m。堆积体边坡治理

由于该边坡在库水位骤降工况下存在不利于稳定的滑带，因此需采取加固措施。根据上述滑带搜索及比较安全系数可知，该堆积体滑带属于覆盖层浅层滑带，最厚处约为20．0m，其滑动范围均在覆盖层处。因此选择处理方案为上部削坡方案，堆积体覆盖层的削坡坡比1∶1．5，每20．0m高程预留2．0m宽马道，开挖范围内采用浆砌石护坡，该堆积体高程2 360．0m至2 240．0m处共7级平台，每级平台高20．0m，处2 240．0m处平台宽7．0m，其余平台均宽2．0m，见图6。

对削坡后后的边坡进行极限平衡计算，可得其安全系数K 为1．152，满足短暂工况下的安全要求。结语

a．采用综合确定法，比较反演参数得到的暴雨工况下的岩层参数和天然工况下的岩层参数，得到覆盖层材料参数天然工况下的反演结果为c=50．8kPa，φ=33°。b．利用SLIDE建模，且选用水位骤降模块对边坡进行水位骤降模拟，计算得出水位骤降工况对于位置较为靠近正常蓄水位处的边坡稳定性存在较为明显的不利影响，安全系数K 值为0．992，低于规范中的安全系数。

c．对该边坡采取坡比为1∶1．5的上部削坡方案，每20．0m高程预留2．0m宽马道，开挖范围内采用浆砌石护坡；削坡后该边坡在库水位骤降工况下的安全系数K 为1．152，满足短暂工况下的安全要求，证明此措施有效可行，可为相关边坡工程提供一定的参考价值。

参考文献：

［1］赵家成，吴剑，晏华斌．白家包滑坡变形机制的模型试验研究［J］．水电能源科学，2012，30（4）：70-72，82．

［2］刘庆华，刘纯祥，薛克敏．基于ANSYS的水位骤降坝体渗流场模拟［J］．山东水利，2010（4）：17-18，25．

［3］魏东，孙晓林，侍克斌，等．库水位骤降情况下坝体土工膜防渗结构的稳定分析［J］．水利科技与经济，2008，14（4）：267-268，271．

［4］覃勤，梁莉，向鹏，等．水位骤降条件下某滑坡的稳定性分析［J］．大连交通大学学报，2011，32（2）：46-49． ［5］中国水电顾问集团西北勘测设计研究院，中国水电顾问集团贵阳勘测设计研究院．水电水利工程边坡设计规范（DL／T5353-2006）［S］．北京：中国电力出版社，2007．

作者简介：罗骞（1989-），女，硕士研究生，研究方向为边坡稳定。