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DB13／T 5607-2022 南水北调中线隧洞进出口边坡失稳预防指南.pdfDB 13/T 560720
南水北调中线隧洞进出口边坡失稳
河北省市场监督管理局 发布
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本文件按照GB/T1.1一2020《标准化上作导则第1部分：标准化文 划》时 定起草。 本文件由河北省水利厅提出并归口。 本文件起草单位：天津市冀水工程咨询中心有限公司，武汉大学。 本文件参编单位：河北省水利水电勘测设计研究院集团有限公司、河北农业大学、南水北调中 线干线工程建设管理局河北分局、河北省水利工程局集团有限公司。 本文件主要起草人：牛桂林、吴竞、谢子书、刘勇、袁浩、志红、冉彦立、崔福占、毕东华、 刘修水、徐世宾、李珊珊、徐友奇、朱亚飞、苗鑫淼、杨璐、白依文。
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水北调中线隧洞进出口边坡失稳
本文件规定了南水北调中线隧洞工程复杂地质灾害及预防措施的术语和定义、总体原则、边坡 稳定性监测与调查、边坡稳定性评价、边坡加固措施。 本文件适用于南水北调中线隧洞工程边坡的勘察、设计与施工。其他大中型输水工程亦可参照 执行。
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文必不可少的条款。其中，注明日期的引用 文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注明日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改 单）适用于本文件。 GB50330 建筑边坡工程技术规范 GB50487 水利水电工程地质勘察规范 SL279 水工隧洞设计规范 SL386 水利水电工程边坡设计规范 SL430 调水工程设计导则 SL629 引调水线路工程地质勘察规范 SL677 水工混凝土施工规范 DL/T5255水电水利工程边坡施工技术规范
4.3边坡稳定性检测应结合建设期工程地质条件资料，以地质条件较差区域为重点检测对象，以极 端降雨气象为重点检测时段，合理制定检测计划。 4.4边坡按地质构造分为均质边坡和非均质边坡，按计算模型分为二维边坡和三维边坡，稳定性评 价中应采用先进、成熟的评价方法对边坡进行评价，提高评价结果的准确性和科学性。 4.5边坡稳定处理措施包括预防措施和治理措施两大类。预防措施以防水排水措施为主，治理措施 包括削坡减载、重力式挡墙、抗滑桩加固、预注浆加固、锚固等工程措施。应用中，根据工程实际情 况，合理选择一种或多种组合加固措施。
5.1.1南水北调工程边坡应设置必要的监测项目，用以监控边坡安全、稳定。 5.1.2边坡的安全监测工作应遵循以下原则： a 仪器检测应与巡视检查相结合，传统预警手段与新监测预警技术相结合。 结合工程具体情况，针对不同监测时段和不同监测对象，突出重点进行监测；监测数据应 完整、连续、真实、可靠。 5.1.3对于监测中的异常情况，应做到立即复测、及时上报。
5.2.1南水北调工程边坡应根据其类型、高度、结构形式、地形地貌、工程地质和水文地质，以 与水工建筑物的关系，设置必要的安全监测项目和设施，详见SL430及SL629。 5.2.2边坡安全监测应系统化，监测阶段应包括前期监测、施工期监测和运行期监测，监测内容应 包括位移与变形监测、地下水监测、边坡加固结构监测和其他专项监测，详见DL/T5255。 5.2.3监测项目应统筹安排，有针对性的设置监测项目、布设监测仪器和设施。 5.2.4监测断面的选择应具有典型性和代表性，重点监测断面的监测项目宜采用两种以上的监测手 段。 5.2.5监测仪器设备应满足以下要求： a）应长期稳定、可靠，可适应当地环境。 b） 监测装置应有防护措施，并定期进行管护，对于损坏或部分功能不能满足使用需求的设备应 及时更换， 安全监测点位应设有安全、便利的通道。 5.2.1边坡安全监测方法宜多样化，监测手段应以传统监测手段为主，宜结合新监测预警技术。 传统监测手段应包括，联合社会力量群防群治、人工地面调查、气象观测与临界雨量预警 等。 新监测预警技术宜采用雷达扫描系统、北斗通信系统、机载LIDAR和无人机航拍系统、阵 列式位移传感器系统、自适应智能变频裂缝仪、恒阻大变形锚索系统、物联网和大数据系 统等成熟技术手段。 5.2.2 边坡安全监测资料的整编与分析应满足下列要求： a 监测资料应包含自监测仪器埋设后的初始值，以及施工期和运行期等完成序列的数据。 b） 应定期对监测资料进行整编和分析并对边坡的稳定情况进行评价。 C 应建立监测资料数据库、纸质档案及档案管理制度。 5.2.8 南水北调工程边坡监测内容除以上监测项目外，尚应满足下列监测要求： 隧洞边坡工程应进行雨雾、降雨的汇流监测，并与变形监测成果进行综合分析。 b） 对锚喷支护工程，应进行施工期监测，并将监测结果及时反馈给相关单位。 采用锚杆（索）或混凝土抗滑结构加固的边坡，应对地下水的水质进行监测，并对锚索（杆） 与保护体系进行防腐监测。 5.2.9 边坡安全监测除应满足本文件要求外，还宜参照SL386及GB50487的有关规定执行。
5.2.5监测仪器设备应满足以下要求：
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5.3.1 边坡稳定性调查内容应包括内业档案资料搜集与分析，外业工程现场查勘与走访。 5.3.2 内业档案资料搜集与分析时，应注重收集以下资料： a 工程区气象、降雨等基础资料，工程前期、施工期的工程地质及水文地质、施工地质资 料。 b） 隧洞（含边坡）开挖、基础处理等工程的设计、施工、监理及验收的有关图件和文字报告 等。 c） 隧洞（含边坡）施工的质量控制、质量检测、监理以及验收报告等资料。 d) 工程在施工期出现的质量事故及处理情况的有关资料。 e 工程投入运用以来在质量方面的实际情况和变化情况的记录资料。 峻工后历次质量检查及参数测试等资料。 g 隧洞工程的围岩、边坡工程实际运行的参数。 h 工程在运行期出现的质量事故及其处理情况的有关资料。 5.3.3 外业工程现场查勘与走访时，应满足如下要求： a 外业调查应包括常规情况的和特殊情况下的调查工作 调查方式应以人工地面调查为主，局部地形复杂人工难以查勘的地段可采用无人机航拍方 式辅助获取工程现场资料 外业调查应做好原始数据采集、记录和存储工作，调查资料分析整编后应归入档案
1.1边坡稳定评价常用极限平衡法、极射赤平投影法、工程地质类比法、数值分析法及三维有 元法，详见SL386及GB50330的相关规定 1.2南水北调中线隧洞进出口边坡失稳评价宜采用三维有限元法进行模拟，并结合强度折减法 边坡的稳定性进行分析，
6.2边坡防护结构稳定评价
6.2.1隧洞边坡防护结构
力坡防护结构型式分为均质边坡和非均质边坡两
采用三维有限元法结合强度折减法，通过边坡的位移场、应力场等间接评价边坡稳定性。并从 多面的形状、位置和长度等方面反映边坡的破坏机理。按以下进行计算： a）折减步进行强度折减，根据增加折减系数达到边坡“濒临破坏极限状态” 1）以特征点处的位移（坡顶点竖直方向的位移及坡脚点水平方向的位移）作为边坡的 失稳判据； 2） 以广义塑性应变或者等效塑性应变从坡脚到坡顶贯通作为边坡破坏的标志； 3 以有限元计算不收敛作为边坡失效的判据。 b 采用有限元强度折减系数FoS，近似为边坡的稳定安全系数，
式中： Fos一一折减系数； 黏聚力； 折减后的黏聚力； 内摩擦角。 折减后的内摩擦角。
Fos tang" tan
6.2.3非均匀边坡稳定评价
式中： △Vk一一第k个单元的变形位移； uki一一第k个单元第i个节点的位移； Xki,yki,Zki—一第k个单元第i个节点在x，y，z方向上的位移； V一一滑动体体积； n一滑动过程中单元位移超过0.2m的单元数量。
6.3.1.2降雨入渗诱发滑坡
6.3.1.3降雨冲刷诱发滑坡
3.1.4降雨与软弱夹层
AVk . Ukci = lki = (xk +yi+z)
软弱夹层会降低边坡滑体的抗 其厚度影响滑动面半径及位置，
6. 3. 1. 5施工影响
混凝土喷护层的渗透系数与抗渗、强度等级和施工质量有关，喷护层下方的土体从排水设施 出，导致喷护层下方出现大量的空洞，会进一步诱发边坡失稳。隧洞进出口边坡的施工应符合 77的有关规定。
6.3.2岩士体对失稳的影响
6.3.2.1非均质土体对滑坡体积的影响
非均质性达坡的消强度 强度的确定性分析可能导致有风
6.3.2.2非均质士体对安全系数的影响
6.3.2.3软弱夹层对安全系数的影响
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a 在边坡起伏较大、边坡较稳地段的岩土体，首先出现屈服，塑性区由边坡中下部逐渐向上 发展，性应变从坡脚到坡顶贯通，导致边坡失稳。 b） 边坡坡脚表面土体为易滑土体，在外力作用下易造成土体失稳，滑体形状为椭球形。软弱 夹层的存在大幅降低边坡安全系数，是导致边坡发生破坏的重要因素。 c 在考虑软弱夹层情况下，边坡发生破坏时，塑性区域的范围及塑性应变场大于不存在软弱 夹层的情况。
某国际大厦二期工程雨季施工方案6.3.3岩质边坡失稳玉
岩质边坡破坏形式主要为滑移型和崩塌型，其破坏特征见表1
表1岩质边坡形式破坏分类
7.1.1对坡面进行防水，封闭坡面存在的裂隙、裂缝和落水洞等。 7.1.2在坡顶、坡面、坡脚等处设置排水沟将坡面水排走。 7.1.3对坡内存在的潜水，可针对岩土边坡进行钻孔排水，对于岩质边坡，其排水孔优先选在裂隙 发育、渗水严重的部位。 7.1.4当地下水难以通过钻孔排水排走时，可考虑在坡内开挖平洞，洞顶辅以扇形排水孔。 7.1.5防排水措施具体标准、型式、规格等应结合项目区条件按SL386设计。
北京某公寓电气施工组织设计(水暖电)7. 2. 1削坡减载
7. 2. 2 重力式挡墙
考虑中线沿线边坡工程大多较陡，可以选择直立式挡土墙或仰斜式挡土墙进行加固，进一步 牵引式滑坡发生。