《路塹邊坡的邊坡支護設(shè)計》14000字（論文）

路塹邊坡的邊坡支護設(shè)計目錄 1 21緒論 31.1研究目的及意義 31.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 31.3發(fā)展趨勢 62設(shè)計條件 72.1工程概況 72.2工程地質(zhì)條件 72.3地質(zhì)構(gòu)造 9 113設(shè)計依據(jù)及設(shè)計原則 3、《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(JGJ94- 11 119、《土層錨桿設(shè)計與施工規(guī)范》(CECS22:9 113.1.2相關(guān)工程資料 123.2邊坡支護設(shè)計原則 表3.1邊坡工程安全等級表 12 4邊坡穩(wěn)定性分析 4.1規(guī)范一般規(guī)定 4.2計算規(guī)范及計算過程 4.3計算結(jié)果 滑動半徑=25.936(m) 滑動安全系數(shù)=0.830 4.5剩余下滑力計算 4.5.1計算過程信息 215.1設(shè)計基本資料 215.2擋土墻的選型 5.2.1重力式擋土墻特點及適用范圍 235.3擋土墻尺寸的選擇 李士超19通過分析滑坡滑動面的特征，得出了反算雙層滑面力學參數(shù)的方(1)在理論研究方面由原先的單學科專業(yè)、專一化的研究轉(zhuǎn)變?yōu)槎鄬W科交向于原有理論和文獻資料進行主觀分析的定性研究轉(zhuǎn)變?yōu)樽⒅貙嶋H調(diào)查結(jié)果和(2)在災害的分布和圖紙方面，逐漸開始完成對于重點災害區(qū)滑坡分布以(3)在技術(shù)層面上，防護技術(shù)沿著多樣化的方向發(fā)展。經(jīng)濟的快速發(fā)展特坡問題.上的應用，它作為一種新鮮的血液，被注入到邊三紀以來以沉降為主，屬渤海凹陷地塊，東濮凹陷帶，沉積了較厚的第四系地層，地層結(jié)構(gòu)比較復雜，夾層較多，以層狀結(jié)構(gòu)為主。根據(jù)《河南省工程地質(zhì)圖》區(qū)域地質(zhì)資料及官渡黃河公路大橋預丁可行地質(zhì)資料及該區(qū)周圍相關(guān)地質(zhì)勘探資料，結(jié)合對橋位區(qū)工程地質(zhì)調(diào)查并與第四系地層對比結(jié)果，橋區(qū)范圍內(nèi)主要巖性上部均為第四系地層所覆蓋，覆蓋厚度在250~300米以上。下伏為第三系地層，厚度變化較大，從幾百米到數(shù)千米不等。表層為黃河沖積及黃河泛流堆積物，下層屬黃河河相沉積和內(nèi)陸湖泊相沉積，沉積厚度各處不一，層位常不連續(xù)，多透鏡體。本區(qū)第三系和第四系地層可粗略劃本區(qū)第三系地層埋藏較深，厚度變化較大，總體上以河湖相沉積為主。巖性主要為紅色砂質(zhì)粘十巖，紅棕色、淺棕色硬質(zhì)粘土及黏土巖，淺棕色、紅棕色粉砂質(zhì)黏士巖與黏土質(zhì)粉砂巖，透鏡狀灰黃、灰白色粉細砂巖及雜色砂礫巖夾玄武巖及角礫巖等。其中下第三系為湖泊一河流相黏土巖、砂巖夾少量泥鈣質(zhì)巖組成的次穩(wěn)定型暗色及棕紅色復陸屑建造，其巖性和厚度變化較大；上第三系為河湖相砂巖、黏土巖夾礫巖組成的紅色及雜色復陸屑建造，巖性較穩(wěn)定。項目區(qū)范圍內(nèi)第四系地層主要以河流相為主，為黃河沖積、沖湖積層及黃河泛流堆積物所組成，現(xiàn)簡述如下：(1)下更新統(tǒng)(Q?al+1)巖性以紅棕色一棕紅色夾灰綠色厚層狀黏土、粉質(zhì)黏土、粉土為主，夾有薄層及中厚層細砂、粉細砂、中細砂，局部夾粗中砂及泥質(zhì)卵石，含鐵猛質(zhì)結(jié)核。黏土細膩致密、堅實，硬塑一堅硬狀，屬內(nèi)陸相沖一湖積層。(2)中更新統(tǒng)(Q?al+pl)巖性為褐黃色一棕紅色黏土、粉質(zhì)黏土及粉土，硬塑一堅硬狀，夾有薄層或中厚層細砂、粉細砂，粉質(zhì)黏士中富含鈣質(zhì)結(jié)核及砂礫石透鏡體，局部夾有鈣質(zhì)膠結(jié)粉細砂巖及泥巖薄層，屬沖積、洪積層。(3)上更新統(tǒng)(Q?a)巖性為褐黃色、灰黃色、棕黃色、棕紅色，夾灰色黏土、粉質(zhì)黏土及粉土，硬塑，局部堅硬狀，夾鈣質(zhì)結(jié)核及砂礫石透鏡體，含鐵猛氧化物及少量碎石，屬黃河沖積、沉積層。(4)全新統(tǒng)(Q?a)巖性以淺黃色、灰黃色粉質(zhì)黏上、粉土、粉砂為主，局部夾有淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏上。含有云母碎片及黏土團塊，局部含姜石，可見碎貝殼。黏性上大部軟蹈一硬朔狀。砂性土稍密、中密狀。屬黃河近代堆積物。邊坡由第四系全新統(tǒng)(Q?a)巖性以淺黃色粉土為主，最大揭露10米，下部為3米厚細砂層，以下為10米厚的中更新統(tǒng)(Q?al+pl)棕紅色黏土，局部夾有泥巖薄層，其結(jié)構(gòu)形式下圖。重度y(kN/m3)內(nèi)摩擦角Φ(°)粘聚力c(kPa)6細砂2本區(qū)位于華北地臺黃淮中斷坳的開封地凹的西北部，太行山復背斜的南翼復式向斜的核部，系位于新華夏系與緯向構(gòu)造帶的復合部位。受新華夏系構(gòu)造運動的控制，活動斷裂發(fā)育。主要為一系列走向北北東或北東向的壓扭性斷裂帶，中、新生代隆起和拗陷帶及構(gòu)造巖漿組成，以斷裂為主，褶皺不甚發(fā)育，常見與東西向構(gòu)造體系復合形成的聯(lián)合弧構(gòu)造，現(xiàn)分述如下：東濮凹陷：為新華夏系第二沉降帶的次級構(gòu)造，受北東向斷裂控制，活動斷裂發(fā)育。由于斷裂的強烈活動，自晚第三紀以來以強烈下降為主。在北東向斷裂腐蝕性。2.5氣候條件水平投影(m)豎直投影(m)102030405060Table4.3soilpropertyinformat區(qū)號重度y(kN/m3)粘聚力c內(nèi)摩擦角Φ1.粉質(zhì)粘土63.細砂2種傳統(tǒng)邊(滑)坡穩(wěn)定分析方法的計算精度和適用范圍作了論述，要點如下：(1)傳統(tǒng)瑞典法在平緩邊坡高孔壓力水情況進行有效應力分析是非常不準(2)畢肖普簡化法在所有情況下都是精準的(除了遇到數(shù)值分析問題)。抗滑力矩：Ci——第i個條塊的粘聚力式中：mi-一第i個條塊的計算系數(shù)α?—一第i個條塊底部的傾角W,——第i個條塊的重量c?——第i個條塊的粘聚力u;——第i個孔隙水壓力φ'-—第i個條塊的有效內(nèi)摩擦角計算結(jié)果如下：邊坡穩(wěn)定性狀態(tài)分為穩(wěn)定、基本穩(wěn)定、欠穩(wěn)定、和不穩(wěn)定四種狀態(tài)，可根據(jù)邊坡穩(wěn)定性系數(shù)按下表確定)。邊坡穩(wěn)定性系數(shù)Fs不穩(wěn)定欠穩(wěn)定穩(wěn)定注：Fst—邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)。安全等級一級二級臨時邊坡注：地震工況時，安全系數(shù)僅適用于坍塌區(qū)內(nèi)無重要建(構(gòu))筑物的邊坡；由于邊坡穩(wěn)定性系數(shù)F?小于1.00為不穩(wěn)定狀態(tài)，根據(jù)《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》(50330--2013)中的規(guī)定，應該對此邊坡支護加固。4.5剩余下滑力計算為了后面進行擋土墻支護做準備，現(xiàn)進行剩余下滑力的計算。剩余下滑力計算依然采用理正軟件，安全系數(shù)采用擴大自重(KT模型)的使用方法，剩余下滑力計算采用的安全系數(shù)為1.25,由于安全系數(shù)的計算采用了圓弧滑動法，計算剩余下滑力時將圓弧為條塊計算，條塊劃分為11塊。采用規(guī)范為通用方法，計算不考慮地下水與地震作用。坡面信息與區(qū)域土性信息見表4.2、表4.3。102030405060708090線滑動遞推力力角度聚力擦角括水)(KN)下滑力123468滑體(直線終止x滑床反力下滑力角滑動面)力滑力力度123468結(jié)論：條分五塊得到的剩余下滑力為52.920KN,用理正軟件進一步進行條分十塊得到的剩余下滑力為122.898KN,條分十一塊得出的剩余下滑力為115.347,可以看出條分塊數(shù)越多，計算結(jié)果越精度誤差越小，所以剩余下滑力取115KN。五擋土墻設(shè)計擋土墻是土木建筑、水利水電、道路交通等工程建設(shè)中廣泛應用的支擋結(jié)構(gòu)之一，如房基側(cè)的擋墻、路基兩旁的擋墻、橋梁的橋臺、河道兩岸的護岸墻、邊坡的擋墻等.其類型劃分的方法較多，可按結(jié)構(gòu)型式、建筑材料、施工條件及所處環(huán)境條件等進行劃分.按斷面的幾何形狀及其受力特點，常見的擋土墻型式可分為：重力式、半重力式、衡重式、懸臂式、扶壁式、錨桿式、錨定板式、加筋土擋土墻、板樁式及地下連續(xù)墻等；按材料分可為：木質(zhì)、磚、石砌、混凝土及鋼筋混凝土、鋼制的擋土墻結(jié)構(gòu)；按所處環(huán)境條件分為：一般地區(qū)、浸水地區(qū)、地震地區(qū)的擋土墻等。各種類型的擋土墻其適用范圍將取決于支擋位置的地形、工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件、水文資料、建筑材料、擋土墻的用途、施工方法、技術(shù)經(jīng)濟條件及當?shù)氐慕?jīng)驗等因素。(1)安全系數(shù)的確定依據(jù)《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》(GB50330-2013)有如下規(guī)定?？够瓢踩禂?shù)：Fs=1.3;抗傾覆安全系數(shù)：F=1.6;擋土墻地基承載力驗算中，f<p<1.2f,其中f為持力層地基承載力特征值。毛石砌體抗壓強度設(shè)計值如表5.1,抗剪強度設(shè)計值如表5.2,表5.1毛石砌體抗壓強度設(shè)計值(摘錄)(單位：Mpa)0(2)設(shè)計工況及荷載工況：自重+飽和水；設(shè)計荷載：自重，土壓力。各種設(shè)計參數(shù)荷載繪制如下表格：地基土容重γ地基土內(nèi)摩擦角φ角δ(°)同時由于重力式擋墻靠自重維持平衡穩(wěn)定，因此，體積、重量都大，在軟弱地基上修建往往受到承載力的限制。如果墻太高，它耗費材料多，也不經(jīng)濟。當?shù)鼗^好，擋土墻高度不大，本地又有可用石料時，應當首先選用重力式擋墻。此外重力式擋土墻可根據(jù)其墻背的坡度分為仰斜式、垂直式和俯斜式三種類型。按土壓力理論，仰斜墻背的主動土壓力最小，而且擋土墻修建時需要開挖，仰斜墻背可與開挖的邊坡相結(jié)合。所以采用仰斜式擋土墻。5.2.1重力式擋土墻特點及適用范圍1.依靠墻自重承受土壓力，保持平衡；5.3擋土墻尺寸的選擇(1)擋土墻坡度確定：坡面坡度采用1:0.25。(2)擋土墻寬度確定：墻體寬度為2m。(3)實際工程中，擋土墻的破壞很多情況下都是由于基礎(chǔ)不良引起的。由于擋土墻基底位于邊坡頂部，應當注意擋土墻基礎(chǔ)驗算。(4)擋土墻設(shè)計中不考慮地下水與地震的影響。擋土墻抗滑移穩(wěn)定性計算公式為：Ean=Eacos(α-αo-δ)Eat=Easin(α-αo-δ)式中：Ea—一每延米主動巖土壓力合力(kN/m);Fs—一擋土墻抗滑穩(wěn)定系數(shù)；G—一擋土墻每延米自重(kN/m);α—一墻背與墻底水平投影的夾角，90°;δ—一墻背與巖體的摩擦角，可按表5.4選用；μ—一擋土墻與地基土體的摩擦系數(shù)，宜由實驗確定，也可按表5.5選用；摩擦角δ摩擦系數(shù)μ粘粘性土中砂、粗砂、礫砂六生態(tài)護坡在設(shè)計重力式擋土墻傳統(tǒng)支護后增加生態(tài)護坡，傳統(tǒng)的邊坡工程，對邊坡的處理主要是強調(diào)其強度功效，卻往往忽視了其對環(huán)境的破壞；生態(tài)護坡作為巖土工程與環(huán)境工程相結(jié)合的產(chǎn)物，它兼顧了防護與環(huán)境兩方面的功效，是一種很有效的護坡、固坡手段。生態(tài)護坡是綜合工程力學、土壤學、生態(tài)學和植物學等學科的基本知識對斜坡或邊坡進行支護，形成由植物或工程和植物組成的綜合護坡系統(tǒng)的護坡技術(shù)。開挖邊坡形成以后，通過種植植物，利用植物與巖、土體的相互作用(根系錨固作用)對邊坡表層進行防護、加固，使之既能滿足對邊坡表層穩(wěn)定的要求，又能恢復被破壞的自然生態(tài)環(huán)境的護坡方式，是一種有效的護坡、固坡手段。(1)護坡功能：植被的深根有錨固作用、淺根有加筋作用；(2)防止水土流失：能降低坡體孔隙水壓力、截留降雨、削弱濺蝕、控制(3)改善環(huán)境功能：植被能恢復被破壞的生態(tài)環(huán)境，降低噪音，減少環(huán)境污染，有利于促進有機污染物的降解，凈化空氣，調(diào)節(jié)氣候。6.1.2護坡設(shè)計因為邊坡坡腳位置重要，為了防止出現(xiàn)坡角巖土流失，同時為了美化坡面，在坡角段設(shè)置3m高漿砌塊石護坡。根據(jù)規(guī)范采用底寬600mm,頂寬300mm漿砌塊石護坡；漿砌塊石護坡每隔20m設(shè)置伸縮縫，縫寬20mm,伸縮縫中填塞瀝青作為彈性的防水材料，填塞深度150mm。護坡排水孔設(shè)置距邊坡底部0.3m處，向下傾斜5%的角度。在邊坡綠化工程中植被在護坡中起到了重要作用。具體表現(xiàn)在：坡面植被能夠減少雨水對坡面土體的侵蝕，通過根系的加筋和錨固作用提高根系分布區(qū)土體的強度，蒸騰作用降低孔隙水壓力，有利于邊坡的淺層穩(wěn)定。同時注重美觀是本次支護設(shè)計的重要組成部分。設(shè)計擬在坡面上修建綠化帶，綠化帶回填種植土。種植鼠尾草和小冠華等幾種草籽混合播種，并種植爬山虎、常春藤等爬藤類植物在坡面上形成植被覆蓋。由于原陽縣地區(qū)是暖溫帶大陸性季風性氣候，四季明顯、夏季炎熱多雨，考慮到坡面巖體的風化剝落，在邊坡坡面上同樣種植鼠尾草和小冠華等幾種草籽混合播種進行坡面綠化。2001,32(5):461--464.[10]夏元友，鄭筱彥，李梅，非線性優(yōu)化理論在抗滑樁設(shè)計中的應用[J].武漢理工大學學報，2007,29(I):105-108.[11]年廷凱，欒茂田，鄭德鳳，抗滑樁錨固深度的極限分析下限方法[J].水利學報，2007,38(6):743-748.[12]陳昌富，肖淑君，基于加權(quán)殘值法和統(tǒng)一強度理論抗滑樁合理錨固深度的確定方法[J]2009,39(1):85-89.[13]吳坤銘，王建國，譚曉慧，基于強度折減的邊坡抗滑樁可靠性分析[J].工業(yè)建筑，2011,41(5):99-103.[14]黃誠，任偉中.抗滑樁與滑坡相互作用分析的常微分方程組邊值法[J].計算力學學報，2012.29(23):421-426.[15]張曉曦，何思明，尹平保，沉入式抗滑樁優(yōu)化設(shè)計研究[J].土木工程學報，2012,45(12):143-149.[16]申永江，孫紅月，尚岳全，等.滑坡推力在懸臂式雙排抗滑樁上的分配[J].巖石力學與工程學報，2012,31(增1):2668-2673.[17]趙明華，陳耀浩，楊超煒，考慮土拱作用抗滑樁合理樁