工程活动影响下延安地区老黄土滑坡治理方案优化设计——以青化寺滑坡为例

摘要

青化寺滑坡位于陕西省延安市姚店镇北侧延河及其支流蟠龙河交汇处,属于大型推移式老滑坡,现状基本稳定。考虑到扩建电厂的实际需要,对坡体前缘进行一定程度的开挖,必然会降低坡体的稳定性,对扩建电厂建设造成威胁,因而对其进行工程治理十分必要,具有重要的实际意义。
　　通过灰色关联法进行比选,得到治理青化寺滑坡的最佳方案为削坡减载、支挡工程与截排水相结合。在选定抗滑桩作为主要的支挡工程后,针对两种不同的治理方案,采用层次分析法进行对比,得到设桩的最佳位置为开挖坡脚处。
　　青化寺滑坡面积较大,需要布置抗滑桩的数量较多,对抗滑桩进行优化能够节省治理投资费用,具有重要的经济意义。本文从抗滑桩桩身截面和抗滑桩桩间距两个方面进行优化:抗滑桩桩身截面优化是以每延米的抗滑桩造价为目标函数,对抗滑桩的桩宽、桩高、抗弯主筋截面积、箍筋数量进行优化,用MATLAB软件进行编程,采用基于模拟退火的粒子群算法进行计算,最终优化结果可使目标函数值降低将近7.9％;桩间距的优化在保证土拱总体稳定性、土拱中最不利受力点到达临界应力状况、桩的绕流阻力3个前提的情况下,通过计算验证抗滑桩的桩间距能够达到6.47 m。和原设计相比,桩间距增加,可以减少抗滑桩的数量,同时降低了施工难度。
　　最终,青化寺滑坡治理选用经过优化截面的抗滑桩作为主要支挡工程措施。考虑到Ⅰ、Ⅱ级滑坡的具体情况,设计采取了一些辅助工程措施:北侧Ⅱ级滑坡用抗滑桩进行治理;Ⅰ级滑坡采用挡土墙进行治理为主;南侧Ⅱ级滑坡下滑力较大,除抗滑桩外,还需要采用锚索格构对坡面进行辅助支护,保证设计的安全储备达到有关安全的要求。

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第一章 绪论

1. 1选题的依据及研究意义

1. 2滑坡治理国内外现状

1. 3论文主要内容

1. 4论文的研究目的、思路及技术路线图

第二章 青化寺滑坡地质环境背景

2. 1气象、水文条件

2. 2地形地貌

2. 3地层岩性

2. 4地质构造

2. 5新构造运动与地震

2. 6水文地质

2. 7人类工程活动

第三章 青化寺滑坡特征、成因及稳定性分析评价

3. 1青化寺滑坡特征

3. 2青化寺滑坡成因分析

3. 3青化寺滑坡稳定性分析评价

第四章 青化寺滑坡治理方案选择

4. 1灰色关联法进行优选

4. 2青化寺滑坡治理工程方案介绍

4. 3青化寺滑坡治理方案初步设计

4. 4层次分析法对方案进行优选

第五章 青化寺滑坡抗滑桩优化设计

5. 1抗滑桩桩间距的优化

5. 2抗滑桩桩身优化设计

5. 3青化寺滑坡治理设计

第六章 结论及展望

6. 1结论

6. 2建议

参考文献

致谢