论文滑坡抗滑挡土墙优化设计.doc

-36-[摘要]本文通过对地质环境条件调查、破坏机制分析、稳定性分析、评价在综合分析滑坡成因的基础上提出三种可行的综合治理方案从施工、治理效果和工程费用等几方面进行多方案对比优化。最终选用的综合治理方案是由削方、抗滑挡土墙、地表排水、整坡填缝、生物防护等多种工程措施优化组合而成。论文重点是对抗滑挡土墙截面的优化设计进行了研究在给定挡土墙设计高度的条件下运用结构优化的方法来确定挡土墙的截面尺寸改变传统迭代计算方法确定挡土墙截面尺寸使截面面积取最优值达到简化设计和降低工程造价之目的。同时滑坡治理及优化设计对浙江地区类似滑坡地质灾害治理提供参考价值。[关键词]滑坡抗滑挡土墙优化设计第一章绪论1.1选题目的及意义滑坡是地质灾害的主要类型之一其危害程度和影响仅居地震、火山之后。我国是世界上滑坡分布最广、危害最重的国家之一其频发性和严重性都相当惊人。截止今日其中发生在中国的重大滑坡事件就有4例。(表1—1)表1-1中国近期滑坡及泥石流灾害实例地区日期滑坡类型灾害后果东乡县洒勒1983年黄土滑坡227人死亡新滩滑坡1985年滑坡进入长江摧毁新滩镇甘肃舟曲2010年山洪泥石流遇难1434人失踪331人四川汶川泥石流2010年山体突发泥石流受灾点16个38人失踪浙江省地处低山丘陵区更是滑坡地质灾害高易发区据统计发生的各类滑坡规模以小型为主类型以土质滑坡为主岩质滑坡次之。土质滑坡较集中分布于浙南、浙东南火山碎屑岩分布区。人为作用和汛期强降水是浙江省滑坡形成的主要原因。滑坡所造成的直接经济损失约占突发性地质灾害所造成经济损失的70％。因此针对当地典型土质滑坡进行科学与工程研究具有深远意义。受台风影响舟山市定海区金家湾21号附近的局部山体出现滑坡滑坡面积约500立方米。这次事故使三幢楼房、一幢平房受到直接损坏其中一幢平房被山洪冲垮一幢楼房靠山体的两小间被压塌墙体另一幢楼房的挡风墙全部移位。损毁道路约1500平方米直接威胁着上下8户39位居民的生命和财产安全并对周围15户60余位居民和一家幼儿园造成间接威胁。目前该段边坡现状较高陡岩土体结构也较松散再次发生滑坡的可能性较大存在巨大的安全隐患。在滑坡治理工程中设计是核心施工是保证。判断设计方案是否合理的标准是：在保证治理后滑坡的稳定及安全的条件下工程造价最低。优化设计也是基于这一基本原则提出的。然而在滑坡治理支挡工程结构优化设计方面却至今未能引起广泛的重视和推广究其原因：一是优化理论大都为连续变量的非线性规划其结果不能直接符合实际工程设计中变量取值的离散特性；二是优化理论尚未为工程设计人员所熟悉而且目前的体制和习惯缺乏使人们追求优化设计的动力。因此研究适合实际设计要求的实用优化方法己是人们关注的一个热点。本文结合浙江省金家湾滑坡地质灾害这一工程实例采用多方案比较结合实际施工技术提出滑坡治理综合方案并利用优化方法对挡土墙的结构进行深入研究使其更趋于经济。同时也具有对浙江地区类似滑坡地质灾害治理提供参考价值。1.2研究现状1.2.1滑坡治理的发展概况1.国外概况欧美国家从19世纪中叶开始了对滑坡灾害防治的研究但是早期由于人们对滑坡的性质和规律认识不深对那些大、中型滑坡只能绕避只对小型滑坡采取削坡减载、反压以及抗滑挡土墙进行治理同时辅助采用截排水措施。直到二次世界大战后随着各国经济的发展和国土开发利用遇到的滑坡越来越多用人为支挡工程治理滑坡才真正开始50年来有了较大的发展和提高一些大型的滑坡采用支挡工程来治理。2.国内概况支挡工程中应用最广发展最早的就是挡土墙。一项技术或一种结构形式在一个国家或地区应用发展的程度从其具有的现行规范、规程和应用手册就可以概括的明白。在现行国标《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）中主要将边坡支护结构分为重力式挡墙、扶壁式设计挡墙、岩石锚喷支护、锚杆挡墙等七种并对其中五种型式的计算、设计、施工作了相应的规定。在现行国标《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）中对重力式挡墙、岩石锚杆挡墙、地下连续墙基坑支护的设计作了相应的规定。挡土墙作为一种结构形式在我国仍未得到充分发展相关的规范、技术手册、应用软件和程序仍较少相应的标准图集也少表明整个土建领域对其重视程度仍不够需进一步发展。另外纵览国内的研究工作几乎涉及挡土墙结构的抗震分析和抗震设计处理措施的很少也许是挡土墙应用的局限性或者研究深度还不够随着挡土墙结构应用的增广结构型式其应用位置变得更重要其抗震防灾性能和机理也应做进一步的探讨研究。1.2.2结构优化设计研究现状工程结构设计是建立结构方案的过程。随着计算机软硬件的飞速发展借助于计算机利用数学、力学等方法对工程结构进行最优化设计得到了广泛的应用。传统设计缺乏高效性和经济性等衡量的标准；而最优设计