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边坡设计计算说明

边坡设计计算说明
边坡设计计算说明

西南交通大学研究生课程设计

某公路高大边坡设计

年级: 2014级

学号:2014200015

姓名:黄锐

专业:岩土工程

指导老师:马建林

二零一五年六月三十日

摘要:边坡工程是公路工程,铁路工程及水利工程的重要组成部分,其具有工程量大,施工周期长等特点,常常作为项目的控制性工程,随着我国道路、铁路等基础设施的建设,对边坡支护技术提出了越来越高的要求。

本设计为一个公路工程高大边坡设计,对支护结构的设置位置及工后的变形提出了较高的要求,设计对边坡C及D两个节段的K1+810及K1+860控制横断面进行设计。目前,边坡的支挡结构主要有重力式挡土墙、锚杆框架梁、排桩等形式,考虑到上述限制因素及边坡本身高度条件,经过方案比选,对边坡采用锚杆桩板墙结构进行加固,其中,K1+810断面采用锚杆桩板墙及桩顶放坡的支护形式,对桩板墙的稳定性进行验算后,还对桩顶土坡的稳定性进行验算。K1+860横断面设计采用双排桩支护结构,将前后排桩分开计算,桩顶位移累加,此计算方法是偏于安全的。设计采用理正岩土5.6进行计算。

Abstract:the slope engineering is always an important part in highway engineering, railway engineering, and water conservancy project, its quantity is big, long construction period, etc, often as controlling engineering of the project, along with our country the construction of infrastructure such as road, railway, puts forward higher and higher requirements on the slope supporting technology.

This tall slope design for a highway engineering design, the location of the supporting structure and the deformation after put forward higher requirements, the design of slope C and D are two segments of K1 + 810 and K1 + 860 control cross-sectional design. At present, the slope of the retaining structure mainly include gravity retaining wall pile, anchor frame beam, such as form, considering the above constraints and slope itself highly conditions, through scheme comparison, to reinforce the slope with anchor ZhuangBanQiang structure, among them, the anchored ZhuangBanQiang K1 + 810 section and pile top slope support form, the stability of ZhuangBanQiang after checking, also the stability of pile top slope calculation.K1 + 860 cross-sectional design of retaining structure with double-row piles were adopted, the front row piles is calculated separately, the displacement of pile top accumulation, this calculation method is more safe. Design USES reason is geotechnical 5.6 to calculate.

目录

第一章绪论 (5)

1.1 问题的提出 (5)

1.2 常见边坡支护技术方案及比选 (5)

1.2.1 重力式挡土墙 (5)

1.2.2 格构式框架梁锚杆支护 (5)

1.2.3 排桩支护 (6)

第二章工程概况 (7)

2.1 基本概况 (7)

2.2 土层状况 (7)

2.3 结论 (9)

第三章K1+810断面设计 (10)

3.1 设计荷载 (10)

3.2 桩板墙计算说明 (10)

3.2.1 计算简图 (10)

3.2.2 桩基计算结果 (12)

3.2.3 挡土板计算 (15)

3.2.4 锚杆设计 (18)

3.3 上部土坡稳定性验算 (22)

3.3.1 在天然状态下土坡稳定性验算 (22)

3.3.2 上部土坡加固处理 (25)

第四章K1+860断面设计 (27)

4.1 后排桩稳定性计算参数 (27)

4.2 桩板墙稳定性验算 (29)

4.2.1 桩身计算 (29)

4.2.2 挡土板计算 (32)

4.2.3 锚杆计算 (35)

4.3 前排桩板墙验算 (39)

4.3.1 设计概况 (39)

4.3.2 桩身验算 (40)

4.3.3 挡土板验算 (44)

4.3.4 锚杆设计及锚头局部承压验算 (47)

4.4 结论 (51)

第一章绪论

1.1 问题的提出

随着我国工程建设的大发展,为适应经济发展的要求,我国公路的建设也日益加快,滑坡防治也越来越受到工程技术人员的重视。

公路建设对国民经济增长起到了巨大的推动作用,提高了人们的生活质量,但同时对生态环境造成了一些负面影响。工程建设引起岩土体的移动、变形,增加了边坡的不稳定性,容易诱发滑坡等地质灾害。由于植被和表土的破坏流失,容易引起坡面土壤侵蚀,山体滑塌,河流阻塞等灾害。我国是一个受滑坡灾害相当严重的国家,当高速公路经过山区时,由于高速公路建设要求的特殊性,其线路选择范围不大,这就意味着高速公路必须经过一些地质灾害易发地段,如何解决工程建设诱发的滑坡这样的地质灾害是公路建设者面临的重大工程技术难题。

1.2 常见边坡支护技术方案及比选

1.2.1 重力式挡土墙

挡土墙是为防止土体坍滑而修筑的,主要承受侧向土压力的墙式建筑物。在公路工程中广泛用于支承路堤填土或路堑边坡,以及桥台隧道洞口及河流堤岸等。依靠石砌圬工或水泥混凝土的墙体自重来抵抗土体土侧压力的挡土墙称为重力式挡土墙。由于重力式挡土墙结构是依靠自身重量平衡墙背土压力的,所以一般情况下墙身截面尺寸较大,对地基承载力要求较高,重力式挡土墙边坡加固高度一般不超过8m,对本工程不适用。

1.2.2 格构式框架梁锚杆支护

格构式锚杆支护指的是由钢筋混凝土框架梁和锚杆组成,依靠锚固在岩土层内的锚杆的水平拉力将滑坡的推力传递到深层稳定土层中去,达到稳定滑坡体的目的。该方法适用于滑动体土体结构较为完整且地层土层稳定的滑坡体。本边坡

工程大部分土体为黏土,含少部分素填土和杂填土。土体的内摩擦角小,且该边坡上部有建筑物,对边坡变形要求较高,为此,格构式框架梁锚杆支护方案不适合本工程。

1.2.3 排桩支护

排桩支护适用于稳定滑坡、加固山体及加固其他特殊路基。排桩支护一般用于较高的边坡加固,可以和锚索或锚杆结合使用。为了加大桩身刚度,可以将桩身截面尺寸做大,桩间采用挡土板,形成桩板结构。本设计采用的是桩板结构,为减小桩身弯矩,节约材料,结合锚杆使用。

第二章工程概况

2.1 基本概况

边坡位于K1+660~K1+920段(详见《平面图》与《横断面图》),长约560m,最大坡高约25m,最大坡角约60度。拟建道路处斜坡区,坡顶为芬美意香料公司。因该段的香料公司需在2-3年后方可进行拆迁。基于此,道路设计方案调整为一期和二期建设方案,一期内对分离式路基段实施下行线道路,二期待芬美意香料公司搬迁后,再按照规划建设上行线。

在此条件下,要求在拆除少量围墙情况下做好下行线与香料公司间工程防护措施,临时防护与永久防护统筹考虑,尽量避免以后产生大量废置工程。其中部分地段(公司油库、酒精库、原料库及部分成品库)为重点防护区域。

根据边坡的坡高及坡度,本边坡划分为四个区域:A(K1+660~K1+700)、B(K1+700~K1+740)、C(K1+740~K1+860)及D区(K1+860~K1+920)。

边坡各节段现阶段地形状况如下表:

2.2 土层状况

根据本次勘察钻孔最大深度35.00米内揭露地层,地基岩土表层为第四系人工活动(Q4ml)形成的素填土层及杂填土层;局部地段中部为第四系晚更新世冲湖积(Q3al+l)的粘性土(局部为有机质土层);下晚更新世坡残积层(Q3dl+el)形成的粘性土及粉土层;下伏基岩为寒武系龙王庙组(∈1l)白云岩夹薄层砂岩。从上到下按岩(土)的物理力学性质及其工程特性分为5个大层及数个亚层,由

上至下分述如下:

1 第四系全新统人工活动层(Q4ml)

①层—素填土:褐红、褐黄及灰黄色,稍湿。以粘性土为主要成份,含少量建筑碎砖块及风化碎石颗粒。结构松散,固结差。大部分地段分布。层厚0.60~

18.00米,平均层厚2.73米。

①1层—杂填土:灰褐及灰黑色,稍湿。以建筑垃圾及生活垃圾为主,夹10%~20%碎石、煤灰及碎砖块等,局部夹有少量粘性土。结构松散,未固结。仅部分孔段分布,揭露层厚0.50~6.80米,平均层厚1.89米。

2 第四系全新统坡洪积(Q4dl+pl)层

②层—粘土:褐红、褐红夹黄、褐黄及灰黄色,湿,硬塑~坚硬状态,中压缩性,局部低压缩性。切面光滑,干强度高,韧性高。含少量强风化白云岩颗粒,亚圆形。整个场地均有分布。层厚1.50~24.20米, 平均层厚8.82米。

②1层—粘土:褐红、褐红夹黄、褐黄及灰黄色,湿,可塑状态,中压缩性。切面光滑,干强度高,韧性高。含少量强风化石灰岩颗粒,亚圆形。局部地段分布。层厚0.80~11.90米, 平均层厚3.35米。

②2层—粉土:褐红、褐红夹黄、褐黄及灰黄色,湿,中密,中压缩性。摇振反应低速,无光泽,干强度中等,韧性低。局部地段分布。层厚0.50~3.70米, 平均层厚1.56米。

3 第四系晚更新统湖沼相沉积层(Q3al+l):

③层—粘土:浅兰灰、褐灰色,局部深灰色,湿,可塑状态,中压缩性。切面光滑,干强度高,韧性高,局部含少量有机质为有机质粘土。仅13、14、15、19及20号钻孔见。层顶底埋深分别为13号:15.00、16.50米,14号:19.70、21.60米,15号:14.60、21.50米,19号:21.00、30.00米,20号:21.00、28.00米。

4 第四系晚更新统坡残积层(Q3dl+el)

④层—粘土:褐黄、褐黄夹红及灰黄色,湿,硬塑~坚硬状态,中压缩性。切面光滑,干强度高,韧性高。含少量强风化石灰岩颗粒,次棱形。大部分地段分布。层厚0.50~17.30米, 平均层厚4.98米。

④1层—粉质粘土:褐黄、褐黄夹红及灰黄色,湿,可塑状态,中压缩性。

切面稍光滑,干强度高,韧性中等。含少量强风化石灰岩颗粒,次棱形。仅局部地段分布。层厚1.00~6.00米, 平均层厚3.30米。

④2层—粉土:褐黄、褐黄夹红及灰黄色,湿,密实,中压缩性。摇震反应低速,无光泽,干强度高,韧性低。仅局部地段分布。层厚0.70~9.90米, 平均层厚3.30米。

5 寒武系龙王庙组白云岩夹薄层砂岩

⑤层—白云岩:青灰色。强~中等风化,裂隙较发育,因采取无水干钻钻探施工工艺,至钻探岩芯受机械破碎呈短柱状及块状,岩芯采取率较低。受钻孔深度所限,仅17、22、23、27、37及64号钻孔见。该层未揭穿,揭露层顶埋深分别为:17.40、15.40、28.00、10.20、18.90及18.00米,标高分别为1925.49、1925.92、1916.89、1929.71、1923.04及1934.15米。

2.3 结论

工程地质剖面图显示,各断面的地质条件相差不大,控制各节段挡土墙设计的主要因素是现阶段坡面线开挖后断面相对高差。为此,桩板墙支挡结构设计将依照最危险截面计算原则选取桩号为K1+810和K1+860的横断面进行设计。

第三章K1+810断面设计

3.1 设计荷载

(1) 荷载:坡上有一酒精储存罐,罐底埋深2.8m,罐身高度为5m,考虑到罐身重量,其荷载集度取值为80kPa。

(2) 车辆荷载:道路设计为下行线通车两到三年之后再修建上行线,且上行线路面标高在现阶段剖面线一下若干米,所以,不考虑上行线车辆荷载作用。

(3) 地震荷载:地震设计烈度为8度,水平加速度峰值为0.2g。

设计参数如下:

①地震烈度: 8 度

②水平地震系数: 0.200

③地震作用综合系数: 0.250

④地震作用重要性系数: 1.000

3.2 桩板墙计算说明

计算采用理正岩土5.6版软件,主要参考文献:

《建筑边坡工程技术规程》(GB50330-2002),

《铁路路基支挡结构设计规范》(),

李海光等,新型支挡结构设计与工程实例[M].人民交通出版社,2004 3.2.1 计算简图

1. 坡面信息

坡线水平投影竖向投影坡线长坡线仰角荷载数

序号长(m) 长(m) (m) (°)

1 8.300 3.600 9.047 23.448 0

2 4.700 6.400 7.940 53.707 0

3 4.400 0.000 4.400 0.000 0

4 0.000 -2.800 2.800 270.000 0

5 13.000 0.000 13.000 0.000 1

6 0.000 2.800 2.800 90.000 0

7 5.000 0.000 5.000 0.000 0

2. 坡线荷载:

荷载荷载类型 P1 P2 X1(m) X2(m) 序号 (kN,kN/m) (kN/m) 5-1 分布力 70.000 70.000 1.000 11.000

3. 土层信息

桩前是否有横坡无横坡桩前横坡角(度) 0.000

桩后横坡角(度)0.000 结构与土摩擦角(度)12.50

嵌固段以上土层数: 2

序号土层重度浮重度粘聚力内摩擦水下粘聚水下内摩土摩阻厚(m) (kN/m3) (kN/m3) (kPa) 角(°) 力(kPa) 擦角(°) 力(kPa)

1 7.400 18.700 --- 30.400 2.400 --- --- 120.000

2 2.600 19.000 --- 29.000 5.600 --- --- 120.000

嵌固段土层数: 1

序号地层地层重度粘聚力内摩擦计算 m,c,K 承载

类型厚(m) (kN/m3) (kPa) 角(°) 方法力(kPa)

1 土层 10.000 19.300 57.200 7.800 m法 50.000 700.000

4. 桩信息

1) 桩基本信息

桩前地面以上长度(m) 7.000

嵌固点深度(m) 2.000

悬臂长度(m) 9.000

嵌固长度(m) 4.000

截面形状矩形

桩宽b(m) 1.000

桩高h(m) 1.500

桩中心距(m) 4.000

T型翼缘ㄨ

桩底支承条件自由

5. 板信息

1) 板尺寸信息

桩间板类型直板

桩间板的种类数 1

板的搭接长度(m) 0.500

板类型号板厚(mm) 板宽(m) 板块数

1 200 0.600 3 3.2.

2 桩基计算结果

1.考虑地震力的库伦土压力计算

按实际墙背计算得到:

第1破裂角:66.456(度)

Ea=1298.359(kN) Ex=1267.583(kN) Ey=281.016(kN)

作用点到嵌固点距离Zy=2.519(m)

桩前覆土深度为2.000时的被动土压力:

Ea=167.473(kN) Ex=167.473(kN) Ey=0.000(kN)

作用点到嵌固点距离Zy=0.919(m)

第1嵌固段地层计算方法: m 法

背侧——为挡土侧;面侧——为非挡土侧。

背侧最大弯矩= 311.667(kN-m) 距离桩顶11.600(m)

面侧最大弯矩= 3990.301(kN-m) 距离桩顶 6.800(m)

最大剪力= 1674.359(kN) 距离桩顶9.000(m)

最大位移= -82(mm)

第1道锚索水平拉力= 1092.721(kN) 距离桩顶2.000(m)

第2道锚索水平拉力= 923.571(kN) 距离桩顶4.000(m)

第3道锚索水平拉力= 739.170(kN) 距离桩顶6.000(m)

桩底竖向合力= 1506.84(kN),桩底面积A = 1.500(m2)

桩底所在土层承载力=900.00(kPa)

故桩的竖向地基承载力满足要求。

图.桩身剪力及弯矩

2.考虑地震力滑坡推力计算

[自动搜索最不利的滑面]

最不利的滑面数据:

滑动面线段数: 2

段号投影Dx(m) 投影Dy(m) 粘聚力(kPa) 摩擦角(度)

1 0.000 0.000 10.000 20.000

2 0.000 0.000 10.000 20.000

剩余下滑力= 0.000(kN) 剩余下滑力角度= 0.000°

剩余下滑力水平分力= 0.000(kN) 剩余下滑力竖直分力= 0.000(kN) 分布范围为桩顶以下(0 ~7.000m)范围

剩余下滑力出现负值,取值:

剩余下滑力= 0.000(kN)

剩余下滑力水平分力= 0.000(kN) 剩余下滑力竖直分力= 0.000(kN) 桩顶以下(7.000 m ~9.000 m)范围内按土压力计算

按实际墙背计算得到:

第1破裂角:66.456(度)

Ea=1298.359(kN) Ex=1267.583(kN) Ey=281.016(kN)

作用点到嵌固点距离Zy=2.519(m)

段内的土压力合力:

Ea = 527.034(kN), Ex = 514.541(kN), Ey = 114.071(kN)

作用点高度Zy= 0.981

合并后整个桩后范围内:

水平分力= 514.541(kN) 竖直分力= 114.071(kN)

作用点高度= 0.981(m)

[桩前剩余抗滑力]

桩前覆土层到嵌固点的厚度= 2.000(m)

桩前剩余抗滑力水平分力= 0.000(kN)

合力作用点到嵌固点距离= -1.0 (m)

第1嵌固段地层计算方法: m 法

背侧——为挡土侧;面侧——为非挡土侧。

背侧最大弯矩= 191.549(kN-m) 距离桩顶11.600(m)

面侧最大弯矩= 2662.484(kN-m) 距离桩顶7.800(m)

最大剪力= 1319.909(kN) 距离桩顶9.000(m)

最大位移= -22(mm)

第1道锚索水平拉力= 317.288(kN) 距离桩顶2.000(m) 第2道锚索水平拉力= 281.087(kN) 距离桩顶4.000(m) 第3道锚索水平拉力= 240.205(kN) 距离桩顶6.000(m) 桩底竖向合力= 826.27(kN),桩底面积A = 1.500(m2)

桩底所在土层承载力= 900.00(kPa)

故桩的竖向地基承载力满足。

图.桩身剪力及弯矩

5.桩身配筋结果:

面侧纵筋最大为15337(mm2)

背侧纵筋最大为6796(mm2)

抗剪箍筋最大为7734(mm2/m)

3.2.3 挡土板计算

1. 考虑地震作用的土压力作为挡土板的计算荷载

按实际墙背计算得到:

第1破裂角:66.456(度)

Ea=1298.359(kN) Ex=1267.583(kN) Ey=281.016(kN)

作用点到嵌固点距离Zy=2.519(m)

板类型:直板

取单位宽度板长计算

板类型号: 1

板的计算长度l = 4.000-1.000+0.500 = 3.500 (m)

板上荷载(取板段最大荷载力):q = 0.000 (kN/m)

板下缘距顶距离:1.800 (m)

板厚:b = 200 (mm)

[内力计算]

板上最大弯矩:M = ql2/8 = 0.000 (kN·m)

板上最大剪力:V = ql/2 = 0.000 (kN)

板上支座反力:F = ql/2 = 0.000 (kN)

[混凝土抗剪计算]

板作用综合分项系数:k s = 1.000

剪力设计值:V = 0.000 (kN)

V <= 0.7f t bh0= 0.7×1.430×600.000×175.000 = 105104.992(N) = 105.105(kN)

混凝土抗剪满足要求

[配筋计算]

板作用综合分项系数:k s = 1.000

弯矩设计值:M = 0.000 (kN·m)

计算配筋面积:A s = 429 (mm2)

板宽:B = 0.600 (m)

单块板上配筋面积:A s = A s B = 257 (mm2)

2.考虑地震作用的滑坡推力作为挡土板的计算荷载

[自动搜索最不利的滑面]

最不利的滑面数据:

滑动面线段数: 2

段号投影Dx(m) 投影Dy(m) 粘聚力(kPa) 摩擦角(度)

1 0.000 0.000 10.000 20.000

2 0.000 0.000 10.000 20.000

剩余下滑力= 0.000(kN) 剩余下滑力角度= 0.000°

剩余下滑力水平分力= 0.000(kN) 剩余下滑力竖直分力= 0.000(kN) 分布范围为桩顶以下(0 ~7.000m)范围

剩余下滑力出现负值,取值:

剩余下滑力= 0.000(kN)

剩余下滑力水平分力= 0.000(kN) 剩余下滑力竖直分力= 0.000(kN) 桩顶以下(7.000 m ~9.000 m)范围内按土压力计算

按实际墙背计算得到:

第1破裂角:66.456(度)

Ea=1298.359(kN) Ex=1267.583(kN) Ey=281.016(kN)

作用点到嵌固点距离Zy=2.519(m)

段内的土压力合力:

Ea = 527.034(kN), Ex = 514.541(kN), Ey = 114.071(kN)

作用点高度Zy= 0.981

合并后整个桩后范围内:

水平分力= 514.541(kN) 竖直分力= 114.071(kN)

作用点高度= 0.981(m)

板类型:直板

取单位宽度板长计算

板类型号: 1

板的计算长度l = 4.000-1.000+0.500 = 3.500 (m)

板上荷载(取板段最大荷载力):q = 0.000 (kN/m)

板下缘距顶距离:1.800 (m)

板厚:b = 200 (mm)

[内力计算]

板上最大弯矩:M = ql2/8 = 0.000 (kN·m)

板上最大剪力:V = ql/2 = 0.000 (kN)

板上支座反力:F = ql/2 = 0.000 (kN)

[混凝土抗剪计算]

板作用综合分项系数:k s = 1.000

剪力设计值:V = 0.000 (kN)

V <= 0.7f t bh0= 0.7×1.430×600.000×175.000 = 105104.992(N) = 105.105(kN)

混凝土抗剪满足要求

[配筋计算]

板作用综合分项系数:k s = 1.000

弯矩设计值:M = 0.000 (kN·m)

计算配筋面积:A s = 429 (mm2)

板宽:B = 0.600 (m)

单块板上配筋面积:A s = A s B = 257 (mm2)

3.挡土板的最终配筋面积

控制配筋结果:

板类型号单块板计算配筋面积(mm2)

1 257

3.2.4 锚杆设计

1.锚杆设计初始条件

锚杆锚杆类型竖向间距入射角锚固体水平预加水平刚度筋浆强度超挖深度

号 (m) (°) 直径(mm) 力(kN) (MN/m) fb(kPa) (m)

1 锚杆 2.000 15.00 150 30.000 15.00 2100.00 0.500

2 锚杆 2.000 15.00 150 30.000 15.00 2100.00 0.500

3 锚杆 2.000 15.00 150 30.000 15.00 2100.00 0.500

2.锚杆设计条件

锚杆自由长度计算参数:

嵌入点到土压力零点t(m) 0.000

土体破裂角计算值(度) 46.80

土体破裂角采用值(度) 46.80

锚杆控制参数:

边坡工程重要性系数1.0 锚杆所在岩土类型土层

锚固体与土粘结 1.00 锚杆钢筋等级HRB335

锚杆钢筋抗拉系数0.69 锚杆材料弹模(10^5MPa) 2.00

筋浆粘结强度系数0.60 锚索类型 1 ×7

锚杆荷载分项系 1.30 锚索钢筋强度(MPa) 1220.00

自由长超过破裂面长(m) 1.5 锚索材料弹模(10^5MPa) 1.95

自由构造长度(m) 4.0 注浆体弹模(10^4MPa) 3.00

锚固构造长度(m) 5.0

3. 锚杆设计结果:

4. 锚墩局部承压验算

已知条件

锚墩尺寸简图:

锚墩张拉控制力T(kN) 0.00

锚墩砼施工期强度设计值fcu'(MPa) 14.30

锚墩砼强度等级C35

锚墩钢筋等级HRB335

锚墩钢筋网片间距s(mm) 80

锚墩L1向钢筋端头到边缘距离(mm) 40

锚墩L2向钢筋端头到边缘距离(mm) 40

A B a b d n1 d1 n2 d2 (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (根) (mm) (根) (mm) 500 500 200 200 72 6 8 6 8 局压截面尺寸验算:

局压承载力计算公式:

[F lu ] = 1.35βcβl f c A ln

其中βc = 1.000,βl = 2.500,A ln = 35928(mm2)

1) 施工阶段砼抗压强度f c = 14.30(N/mm2)

施工阶段局压承载力:

[F lu ] = 1.35βcβl f c A ln

= 1.35×1.000×2.500×14.300×35928

= 1733999.125(N)

= 1733.999(kN)

施工阶段张拉控制力T = 0.00(kN)

水利水电工程边坡设计规范

水利水电工程边坡设计规范 1、“1 总则” “1.0.1 制定本规范的本标准的目的” 主要强调设计应“安全适用、经济合理,并充分考虑国内最新技术水平”。 “1.0.2 规范适用范围” 1)适用边坡类型 本规范适用的范围,将根据已竣工边坡工程的类型、数量,以及不同类型边坡的覆盖面而定。按与水利工程安全的关系密切程度可分为边坡、水库边坡和河道边坡: (1)开挖边坡:开挖边坡是水利水电工程建设中人类活动形成的边坡,如隧洞进出口及其附近、溢洪道、坝肩及其附近、船闸、地面电站厂房、枢纽区公路等永久开挖边坡,以及枢纽区建筑物开挖的临时边坡。这类边坡一般与工程安全有直接关系。 (2)水库边坡:水库蓄水后,水库塌岸是常见现象。此类边坡失稳是否会威胁工程安全,与距工程的距离远近、规模等有关。在通航河道所建的水利水电工程中,边坡失稳还可能对航运安全形成威胁。一座水利水电工程中,水库边坡,往往数量多、规模大,处理工作量和费用均可能很大。 (3)河道边坡:此类边坡的失稳由此引起的灾害划为自然灾害更为合适。一般而言,与是否修建了水利水电工程没有直接关系。 河道边坡与是否修建了水利水电工程没有直接关系。工程开挖边坡一般与水利工程关系较密切。 不容忽视的水利水电工程中经常遇到的古滑坡,这种滑坡可以出现在上述各类边坡中。 按边坡岩性,可分为岩石边坡、土质边坡和土石混合边坡。 按2001年12月24~27日大纲审议意见,规范规定适用范围时不区分边坡类型,统称为“适用于水利水电工程边坡”。顾名思义“水利水电工程边坡”主要指与工程关系密切的岩石、土以及岩土混合边坡。 2) 适用边坡级别 按2001年12月24~27日大纲审议意见,适用于1、2、3级边坡。边坡级别的划分见第3章。 3) 适用用边坡高度 条文中给出恰当的边坡计算高度的定义。初步考虑按以下方法计算边坡高度: (1)对于工程开挖边坡,按其开挖面坡顶底最大高差计算边坡高度; (2)对于自然边坡,按最危险滑动面上、下沿高差计算边坡高度。 在规范编制过程中,根据收集的边坡情况,研究是否需要修正边坡高度的计算方法。 最大和最小适用高度,有待于对已建工程边坡高度统计后确定。确定适用高度的原则为: (1)边坡高度统计样品尽量多; (2)在统计范围内,其中5%~10%的高边坡或高于某一高度的超高边坡专门研究。 (3)在统计范围内,其中5%~10%左右的低边坡或低于某一高度的低边坡不包含在规范规定的适用范围之内。 (4)在统计范围内,其中80%~90%左右的工程经验较多的边坡包含在规范规定的范围适用之内。 边坡的高度划分见第3章。 2、“2 主要术语” 根据规范内容确定术语条目,术语定义按照有关术语标准,并同时考虑国内使用惯例和与国际专业术语定义接轨的因素。 3、“3 基本规定”

边坡设计说明

某铁路沿线两侧边坡及绿化恢复工程设计说明 第一部分工程概况 项目位于XX市XX新区,XX铁路(XX站周边)与XX路交叉口段的沿线边坡,北近三棵松水库,东北侧为松子坑森林公园,是XX新区的生态核心;南部紧邻城市主干道XX大道。项目总占地面积约万平方,共有10处边坡。其新增边坡3、新增边坡2、旧有边坡1、新增边坡4、新增边坡1、旧有边坡2、TP-03、TP-04、新增边坡5、新增边坡6。 边坡平面位置图 新增边坡3:拟建边坡总长约173米,边坡呈近南北走向,坡向东,坡高8-15m,后缘坡度50-75°,前边缘平坦。坡后缘北段为残坡积粉质粘土,南段为强-中风化中细粒花岗岩。前缘为素填土,层厚-3.0m。 新增边坡2:拟建边坡总长约300米,边坡呈北东走向,坡向南东,坡度在前45-70°之间(为阶梯状),坡高21-36m,坡前缘紧靠高铁高架桥。边坡段多为强至弱风化中细粒花岗岩,中部素填土,南西段后缘多为坡积粉质粘土,且有一条北东走向构造。 旧有边坡1:拟建边坡总长约268米,在平面图上呈半圆形,在空间上呈半圈椅形,近南东走向。东高、西低,后边缘陡坎70-85°前缘较平坦。①前缘为素填土,以碎石、块石及粘粉粒堆填,层厚5-8m,②坡后缘为强-弱风化花岗岩,层厚5-25m左右,③后缘坡上表层有1-2m粉质粘土。 新增边坡4:拟建边坡总长约68米,在平面图上呈半圆形,在空间上呈斜坡,南北走向。北高、南低,斜坡陡坎坡度25-50°。为弱风化中粒花岗岩,前缘公路傍有少量素填土,层厚。 新增边坡1:拟建边坡总长约148米,在平面图上呈半圆形,在空间上呈半圈椅形,近东西走向。东高、西低,后边缘陡坎65-80°前边缘平坦。①前缘为素填土,以碎石、块石及少量粘粉粒堆填,层厚2-5m,②后缘坡强-弱风化花岗岩,层厚5-15m左右,③后缘坡上表层有小于粉质粘土。 旧有边坡2:拟建边坡总长约169米,在平面图上呈半月形,在空间上呈半圈椅形,呈东南向。西北高、东南低,后边缘陡85-90°,前边缘平坦。①前缘及中部为填土,以碎石、块石及少量砂、粘粉粒,②山坡之上坡残积土,层厚左右,局部2-4m,③下部为弱风化花岗岩。 TP-03、TP-04:拟建边坡总长约307米,在平面图上呈半月形,在空间上呈半圈椅形,呈南北向。北高、南低,后缘较陡-陡,65-80°,前缘较平,坡度5-20°。①前缘为素填土,以碎石、块石及少量粘粉粒堆填,层厚1-12m,②后缘多为强-弱风化花岗岩,层厚-10m左右,部份后缘为-1.5m粉质粘土。 新增边坡5:拟建边坡总长约436米,呈半月形,坡向东南,西高东低,后缘陡坎55-80°,前缘坡度在5-15°。①前缘为素填土,以碎石、块石及粘粉粒堆填,层厚2-15m,②后缘坡强-弱风化花岗岩,层厚8-30m左右,③后缘坡上表层有粉质粘土。 新增边坡6:拟建边坡总长约216米,呈半月形,坡向南,北高南低,后缘陡坎65-80°,前缘坡度在5-15。①前缘为素填土,以碎石、块石及少量粘粉粒堆填,层厚2-5m,②后缘强-弱风化花岗岩,层厚3-20m左右,③后缘坡表层局部有粉质粘土。 第二部分边坡支护部分 一、边坡分析 根据建设方提供的《XX市XX新区松子坑周边边坡复绿工程岩土工程勘察报告》及对现场考察分析, 本次设计对旧有边坡1,新增边坡1,旧有边坡2,新增边坡5,新增边坡6(上边坡),新增边坡7,TP3-03,TP3-04边坡,为原采坑壁及原采石场形成的高边坡,主要由中风化花岗岩组成的岩质边坡,边坡上部有坡残积粉质粘土,上述边坡目前整体稳定,拟对上部土体进行1:1清坡, 坡面绿化,防止上部土体剥落。拟对TP3-03,TP3-04原采坑填石边坡按1::2清坡, 坡面绿化,防止大块石滚向高铁。旧有边坡1,东北端小山坡按1:1清坡。上述边坡清坡及完善边坡排水设计。见

边坡稳定性影响因素

边坡稳定性影响因素 边坡稳定性影响因素: (1)坡底中结构面对边坡稳定性的影响.破底的稳定性直接影响整个山体的稳定性 (2)外力对边坡的影响。例如:爆破,地震,水压力等自然和认为因素,而导致边坡破坏。 (3)边坡外形对边坡稳定性的影响。比如,河流、水库及湖海的冲涮和淘涮,使得岸坡外形发生变化,从而使这些边坡发生破坏,这主要由于侵蚀切露坡体底部的软弱结构面使坡体处于临空状态,或是侵蚀切露坡体下伏到软弱层,从而引起坡体失去平衡,最后导致破坏。(4)岩体力学性质恶化对边坡稳定性的影响。比如风化作用对边坡稳定性的影响,这主要是由于风化作用使坡体强度减小,坡体稳定性降低,加剧斜坡的变形与破坏,而且风化越深,斜坡稳定性越差,稳定坡角就越小。 边坡稳定性相关延伸: 边坡稳定性控制技巧 边坡防护设计的主要原则 1、安全第一.质量保证 边坡的防护直接影响到交通的安全,目前,我国的防护工作主要是由边坡起防护作用,对自然灾害和人为因素造成的塌方、陷落等起到很好的防护作用,对交通设施的安全顺畅运行,对车辆行使的安全,起

着巨大的作用。因此,在设计边坡时,首先要考虑的是边坡的质量问题,要在保证边坡防护设施自身的质量过硬的情况下,考虑防护设施起到的安全作用,要以防护坡的安全系数为设计的首要考虑因素。要从设计上保证边坡防护设施的防护质量,以安全作为防护的第一要素,确保边坡的防护能在实际中起到防护的作用。为安全使用、交通的顺畅起到应有的作用。 2、考虑地理环境,因地制宜 随着我国交通设施的进一步完善,穿越范围越来越广,所处的地形地貌多种多样,各有特点,各不相似。因此,就给边坡防护的设置带来了许多复杂的问题,在不同的地方因为地质情况的差异、气候情况的不同、环境的差别等,公路边坡的建设情况也不一样。一般边坡崩塌所遇到的问题可以归为3类,即落石型、滑坡型、流动型,而这3种坍塌形式是由于不同的地质地理环境造成的。比如落石型一般是发生在较陡的岩石边坡,因为在一定的条件下岩石边坡的岩层会产生裂缝、渗水,经过长时间的风化和外力作用,裂缝会逐渐扩大,在雨水侵蚀下,裂缝中充满水,产生侧向静水压力作用,造成崩坍。在设计时,就必须注意对岩石裂缝产生进行控制,采取积极的防水措施。所以因为所面临的防护问题不一致,因此在设计边坡的防护设施时,必须因地制宜,在充分了解工程所在地区的地理和环境及气候等具体的情况下,对所面临的各种潜在隐患进行预测,进而根据防护的需要,设计出与该地区相匹配的防护手段。绝对不能教科书式的照搬照抄,就把

道路边坡设计总说明

1、设计依据及参考文献 1.1、设计依据 现行国家及地方有关规范、标准集规程,主要有: 国家规范《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002); 国家规范《混凝土结构设计规范》GB 50010-2002; 国家规范《建筑地基基础设计规范》(GBJ50007-2002); 国家规范《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001); 国家规范《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB50086-2001); 行业规范《水利水电工程边坡设计规范》 SL 386-2007; 国家规范《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002); 《工程测量规范》(GB50026-2007); 《公路加筋土工程设计规范》(JTJ 015-91) 《公路加筋土工程施工技术规范》(JTJ 035-91) 《公路路基设计规范》(JTG D30-2004) 1.2、勘察报告及参考文献 (1)《文卫路市政工程勘察报告》 (2)《边坡工程—理论与实践最新发展》,崔政权、李宁编著,中国水利水电出版社,1999年12月(第一版)。 (3)《岩土工程治理手册》。 (4)我司设计、施工的其它高边坡支护方案。 2、工程概况 文卫路路位于深圳市宝安区臣田村,前进路东北侧。道路沿线地貌单元为山前洼地。钻探点孔口标高14.11~32.23m。相对高差18.12m。 文卫路北侧畔山美的嘉园基础以及西乡卫生所基础已开挖形成临时边坡。因此道路边坡支护需结合现场开挖地形、周边建筑物基础标高以及基础填土换填厚度等因素综合考虑边坡支护方案。 此次支护范围为文卫路桩号K0+000~K0+241.504,坡高约0~8m,大部分为填土边坡。 3、场地地质条件 3.1、地形地貌 拟建道路位于深圳市宝安区臣田村,前进路东北侧。道路沿线地貌单元为山前洼地。钻探点孔口标高14.11~32.23m。相对高差18.12m。 文卫路北侧畔山美的嘉园基础以及西乡卫生所基础已开挖形成临时边坡。 3.2、地层结构与岩性 人工填土层(Q ml)、第四系上更新统冲积(Q3al)含卵石细砂,第四系上更新统冲洪积(Q3al+pl)粉质粘土及早白垩世细粒花岗岩层(K1)。现将各岩土层工程地质特征分述如下: 3.3.1 人工填土层(Q ml) 人工填土:褐黄、褐红色,主要由粘性土组成, 不均匀混有碎石、块石、砼块、砖块等硬杂质及少量生活垃圾,硬杂质含量约20~40%,最大粒径10cm,松散状态。层厚0.50~5.50m。 3.3.2第四系上更新统冲积层(Q3al) 含卵石细砂:褐黄、褐灰色,砂成分为石英质,卵石含约20~40%,呈亚圆形~次棱角形,质坚硬,一般粒径3~6cm,大者超过10cm,含约10%~20%粘性土,稍密~中密状态。层厚0.80~3.60m,层顶埋深1.50~4.00m,层顶标高11.41~22.50m。 3.3.3第四系上更新统冲积层(Q3al+pl) 粉质粘土:褐黄、褐红、灰白色,成分相对较纯,局部含少量石英颗粒,稍湿,可塑~硬塑状态。层厚0.30~4.90m,层顶埋深0.00~5.50m,层顶标高40.38~69.61m。 3.3.4早白垩世细粒花岗岩(K1) 根据钻孔揭露,拟建场地下伏基岩为早白垩世(K1)细粒花岗岩,青灰色,风化后呈红褐、黄褐、肉红、灰白等色,主要矿物成分为石英、长石及黑云母,含少量其它暗色矿物及蚀变矿物。似斑状结构,致密块状构造。本次钻探仅揭露其强风化带:强风化细粒花岗岩():褐黄、褐红、灰褐色,岩石因风化强烈而解体,原岩结构大

边坡的稳定性计算方法

边坡稳定性计算方法 目前的边坡的侧压力理论,得出的计算结果,显然与实际情形不符。边坡稳定性计算,有直线法和圆弧法,当然也有抛物线计算方法,这些不同的计算方法,都做了不同的假设条件。 当然这些先辈拿出这些计算方法之前,也曾经困惑,不做假设简化,基本无法计算。而根据各种假设条件,是会得出理论上的结果,但与实际情况又不符。倒是有些后人不管这些假设条件,直接应用其计算结果,把这些和实际不符的公式应用到现有的规范和理论中。 瑞典条分法,其中的一个假设条件破裂面为圆弧,另一个条件为假设的条间土之间,没有相互作用力,这样的话,对每一个土条在滑裂面上进行力学分解,然后求和叠加,最后选取系数最小的滑裂面。从而得出判断结果。其实,那两个假设条件对吗?都不对! 第一、土体的实际滑动破裂面,不是圆弧。第二、假设的条状土之间,会存在粘聚力与摩擦力。边坡的问题看似比较简单,只有少数的几个参数,但是,这几个参数之间,并不是线性相关。对于实际的边坡来讲,虽然用内摩擦角①和粘聚力C来表示,但对于不同的破裂面,破裂面上的作用力,摩擦力和粘聚力,都是破裂面的函数,并不能用线性的方法分别求解叠加,如果是那样,计算就简单多了。 边坡的破裂面不能用简单函数表达,但是,如果不对破裂面作假设,那又无从计算,直线和圆弧,是最简单的曲线,所以基于这两种曲线的假设,是计算的第一步,但由于这种假设与实际不符,结果肯定与实际相差甚远。

条分法的计算,是来源于微积分的数值计算方法,如果条间土之间,存在相互作用力,那对条状土的力学分解,又无法进行下去。 所以才有了圆弧破裂面的假设与忽略条间土的相互作用的假设。 其实先辈拿出这样与实际不符的理论,内心是充满着矛盾的。 实际看到的边坡的滑裂,大多是上部几乎是直线,下部是曲线形状,不能用简单函数表示,所以说,要放弃求解函数表达式的想法。计算还是可以用条分法,但要考虑到条间土的相互作用。 用微分迭代的方法求解,能够得出近似破裂面,如果每次迭代,都趋于收敛,那收敛的曲线,就是最终的破裂面。 参照图3,下面将介绍这种方法的求解步骤。

建筑边坡工程技术规范

建筑边坡类型 3.1.1边坡分为土质边坡和岩质边坡3.1.2岩质边坡的破坏形式(表)滑移型+崩塌型 3.1.3确定岩质边坡的岩体类型应考虑因素 3.1.4视为相对软弱岩质组成的边坡情况和可分段确定边坡类型情况 边坡工程安全等级 3.2.1边坡工程安全等级(表) 3.2.2安全等级为一级和二级的情况3.2.3边坡塌滑区范围估算 设计原则 3.3.1两类极限状况定义 3.3.2荷载效应最不利组合(分项系数,重要系数γο等) 3.3.3永久性边坡的设计使用年限应不低于受其影响相邻建筑的使用年限3.3.4考虑地震作用影响的原则 3.3.5边坡工程设计应包括内容 3.3.6计算和验算的对象和内容 一般规定 3.4.1设计时应取得的资料 3.4.2一级边坡工程应采用动态设计法(内容) 3.4.3二级边坡工程宜采用动态设计3.4.4边坡支护结构常用形式(表)参考因素 3.4.5不应修筑边坡情况 3.4.6避免深挖高填,后仰或分阶放坡3.4.7洞室 3.4.8生态保护+自身保护措施 3.4.9下列边坡工程专门论证 开挖坡角,坡顶超载,水渗入坡体 排水措施 3.5.2截水沟(地表水) 3.5.3排水管、管井、截槽(地下水)3.5.4 坡顶有重要建(构)筑物的边坡工程设计 3.6.1设计规定(与基础相邻作用)3.6.2新建边坡措施(与相邻基础)3.6.3新建重要建筑规定 3.6.5已建档墙坡脚新建建(构)筑物 时 3.6.6位于稳定土质或弱风化岩层边坡 的挡墙和基础 四、边坡工程勘察 一般规定 4.1.1一般建筑边坡工程应进行专门的 岩土工程勘察;二、三级建筑边坡工 程可与主体建筑勘察一并进行,但应 满足边坡勘察和要求。大型的和地质 环境条件复杂的边坡宜分阶段勘察; 地质环境复杂的一级边坡尚应进行施 工勘察(专门勘察+合并勘察+分阶段 勘察+施工勘察对应情况) 4.1.2勘探范围+控制性勘探孔深度 4.1.3勘察报告内容 4.1.4变形监测、水文长观孔 边坡勘察 4.2.1勘查前应取得的资料 4.2.2分阶段勘察 4.2.3勘察应查明的内容 4.2.4勘探的方法 4.2.5详勘的勘探线、点间距(垂直边 坡走向,数量≧2) 4.2.6三轴试验,试样数量 4.2.7特殊要求、流变试验 4.2.8及时封填密实 4.2.9可选部分钻孔埋设检测设备 气象、水文和水文地质条件 4.3.1三样地质勘察,满足要求 4.3.2抽水试验、渗水试验、压水试验 来获得水文地质参数 4.3.3还宜考虑雨季和暴雨的影响 危岩崩塌勘察 4.4.2比例尺 4.4.3勘察要求(崩塌史、地形地貌、 地质条件、地下水) 4.4.4危岩破坏形式评定 4.4.5危岩稳定性判定 边坡力学参数 4.5.1结构面抗剪强度指标标准值(表) (?∫) 4.5.2结构面的结合程度 4.5.4边坡岩体内摩擦角折减系数值 4.5.6土质边坡水土合算和水土分算 五,边坡稳定性评价 一般规定 5.1.1需稳定性评价的边坡 5.1.2稳定性评价的过程 5.1.3坡脚地面抗隆起和抗渗流的适 对象 边坡稳定性分析 类计算方法的适用对象 5.2.3图例滑动法 5.2.4平面滑动法 5.2.5折线滑动法 5.2.6渗流边坡考虑地下水作用的事 边坡稳定性评价 5.3.1边坡稳定性安丘系数(表) 六、边坡支护结构上的侧向岩 土压力 侧向土压力 6.2.2静止土压力系数koi 6.2.3平面滑裂面假定,土动土压力 力标准值,土对挡土墙墙背的摩擦 δ 6.2.4当墙背直丽光滑、土体表面水 时,主动土压力标准值 6.2.5当墙背直立光滑、土体表面水 时,被动土压力标准值 6.2.6有地下水但未形成渗流时,侧 力的计算规定 6.2.7形成渗流时,尚应计算(有较 的稳定岩石坡面) 6.2.9坡顶有线性分布荷载、均载和 顶填土不规则时 侧向岩石压力 6.3.1静止岩石压力指标值 6.3.2对沿外倾结构面滑动的边坡, 动岩石压力合力标准值(岩质边坡四 形滑裂时侧向压力计算) 6.3.3对沿缓倾的外倾软弱结构面滑 的边坡,主动岩石压力合力标准值 6.3.4侧向岩石压力和破裂角计算规 6.3.5基础不存在外倾软弱结构面时 侧向岩土压力的修正 6.4.1侧向岩土压力的修正(表) 6.4.2岩质边坡静止侧压力折减系数 七、锚杆

边坡设计方案(方案3)

xx市xxxx项目 北面地块高边坡设计方案 (方案三) xxxx 2015年5月15日

建筑边坡设计方案总说明 一、工程概况 1.xx市xxxx项目位于xx市北偏西约15公里的平而关村,本工程属xx市xxxx项目的一部分,位于平而河大桥北端国境线东侧,制度建场地为紧靠平而河的自然边坡,场地及其附近地面标高约130-240m,地形自然坡度为20°-40°。建筑场地规划设计红线东西长约260m,南北宽约120m,面积28992m2,主体建筑是东西长102m,南北宽60m,高为4层的联检大楼,现已完成口岸通道道路。红线西侧10m为中越1035号界碑。因现有红线范围难以容下拟建的建筑设施,业主要求,北面边坡坡脚从红线起向北切坡,西面边坡坡顶边线距国境线留10m的保护距离,由上往下切坡,切坡尽量少占用红线范围内的场地。本场地的东侧临冲沟以填方为主,西侧及北侧将切出总长约230m,最大切坡高度约53m的建筑边坡。西侧及北侧高边坡开挖支护为本设计范围。 2. 本工程场地整平标高151.26-154.50米,建筑边坡坡脚整平标高为 154.00-154.50米。坡脚处原地面高程为154-188米(未计入放坡增加),坡脚处最大垂直高度约34米。 3.本工程设计采用:下部直立排桩式锚杆挡墙,上部切坡格构式锚杆挡墙,坡顶,坡脚截排水系统。 4.本工程设计使用年限:50年。 二、设计依据及参考资料 一)本工程设计主要依据 1. 建筑边坡工程技术规范 GB50330-2013 2. 建筑地基基础设计规范 GB50007-2011 3. 锚杆喷射混凝土支护技术规范 GB50086-2011 4. 混凝土结构设计规范 GB50010-2010 5. 岩土工程勘察规范 GB50021-2001(2009年版) 6. 建筑抗震设计规范 GB50011-2010 7. xx平而关联检楼边坡工程地质勘察报告 8.甲方提供的电子地形图,用地红线图,总平竖向图等相关资料。 二)设计软件及参考资料 1.理正岩土建筑边坡挡土墙设计软件版本6.5 2.建筑边坡工程勘察设计施工规范征求意见稿 DBJ50—2013 三、周边环境条件 1.本工程设计建筑边坡西侧南端与新建成口岸道路衔接,西侧建筑边坡切坡范围原有边防巡逻道路须偏移重建。 2.本工程设计建筑边坡范围内及周边地下管线:无 3.本工程场地西侧红线距国境线10米,于标高175米处设有1035号界碑。 四、工程地质及水文地质条件 1.地层岩性主要由三叠系中统百逢组(T2b)全风化泥岩、强风化泥岩、中风化泥岩、中风化钙质泥岩组成。其特征简述如下: ①层全风化泥岩:层厚 0.80-2.40m,平均揭露层厚为 1.58m,分布不连续,该覆盖层较薄,工程性能一般。 ②层强风化泥岩:分布较连续,揭露厚度为 1.80-22.74m,平均揭露层厚 10.16m。容许承载力[σo]=400kPa,工程性能一般。 ③层中风化泥岩:该层揭露厚度1.34~37.70m,顶面埋深0.00~2.40m,层顶标高162.75~197.52m,层底标高141.99~196.18m,部分钻孔缺失,场地中分布不连续。容许承载力[σo]=1500kPa,工程性能好。 ④层中风化钙质泥岩(T2b):该层揭露厚度 3.10~21.26m,顶面埋深 10.85~32.30m,层顶标高165.86~158.09m,层底标高141.28~157.91m,大部分钻孔没有揭露到,场地中分布不连续。容许承载力[σo]=1500kPa,工程性能

边坡稳定性计算方法.doc

一、边坡稳定性计算方法 在边坡稳定计算方法中,通常采用整体的极限平衡方法来进行分析。根据边坡不同破裂面形状而有不同的分析模式。边坡失稳的破裂面形状按土质和成因不同而不同,粗粒土或砂性土的破裂面多呈直线形;细粒土或粘性土的破裂面多为圆弧形;滑坡的滑动面为不规则的折线或圆弧状。这里将主要介绍边坡稳定性分析的基本原理以及在某些边界条件下边坡稳定的计算理论和方法。 (一)直线破裂面法 所谓直线破裂面是指边坡破坏时其破裂面近似平面,在断面近似直线。为了简 化计算这类边坡稳定性分析采用直线破裂面法。能形成直线破裂面的土类包括:均质砂 性土坡;透水的砂、砾、碎石土;主要由内摩擦角控制强度的填土。 图9 -1 为一砂性边坡示意图,坡高H ,坡角β,土的容重为γ,抗剪 度指标为 c 、φ。如果倾角α的平面AC 面为土坡破坏时的滑动面,则可分析该滑 动体的稳定性。 沿边坡长度方向截取一个单位长度作为平面问题分析。 图9-1 砂性边坡受力示意图 已知滑体ABC重W ,滑面的倾角为α,显然,滑面AC 上由滑体的重量W= γ(ΔABC)产生的下滑力T 和由土的抗剪强度产生的 抗滑力Tˊ分别为: T=W ·sina 和 则此时边坡的稳定程度或安全系数可用抗滑力与下滑力来表示,即 为了保证土坡的稳定性,安全系数 F s 值一般不小于 1.25 ,特殊情况下可允许减小到 1.15 。对于C=0 的砂性土坡或是指边坡,其安全系 数表达式则变为 从上式可以看出,当α=β时,F s 值最小,说明边坡表面一层土最容易滑动,这时

当F s =1 时,β=φ,表明边坡处于极限平衡状态。此时β角称为休止角,也称安息角。 此外,山区顺层滑坡或坡积层沿着基岩面滑动现象一般也属于平面滑动类型。这类滑坡滑动面的深度与长度之比往往很小。当深长比小 于0.1 时,可以把它当作一个无限边坡进行分析。 图9-2 表示一无限边坡示意图,滑动面位置在坡面下H深度处。取一单位长度的滑动土条进 行分析,作用在滑动面上的剪应力为, 在极限平衡状态时,破坏面上的剪应 力等于土的抗剪强度,即 得 式中N s = c/ γH称为稳定系数。通过稳定因数可以确定α和φ关系。当c=0 时,即无 粘性土。α=φ,与前述分析相同。 二圆弧条法 根据大量的观测表明,粘性土自然山坡、人工填筑或开挖的边坡在破坏时,破裂面的形状多呈近似的圆弧状。粘性土的抗剪强度包括摩擦强 度和粘聚强度两个组成部分。由于粘聚力的存在,粘性土边坡不会像无粘性土坡一样沿坡面表面滑动。根据土体极限平衡理论,可以导出均质粘 这坡的滑动面为对数螺线曲面,形状近似于圆柱面。因此,在工程设计中常假定滑动面为圆弧面。建立在这一假定上稳定分析方法称为圆弧滑动 法和圆弧条分法。 1. 圆弧滑动法 1915 年瑞典彼得森(K.E.Petterson )用圆弧滑动法分析边坡的稳定性,以后该法在各国得到广泛应用,称为瑞典圆弧法。 图9 - 3 表示一均质的粘性土坡。AC 为可能的滑动面,O 为圆心,R 为半径。 假定边坡破坏时,滑体ABC 在自重W 作用下,沿AC 绕O 点整体转动。滑动面AC 上的力系有:促使边坡滑动的滑动力矩M s =W ·d ;抵抗边坡滑动的抗滑力矩,它应该 包括由粘聚力产生的抗滑力矩M r =c ·AC ·R ,此外还应有由摩擦力所产生的抗滑力矩, 这里假定φ=0 。边坡沿AC 的安全系数F s 用作用在AC 面上的抗滑力矩和下滑力 矩之比表示,因此有 这就是整体圆弧滑动计算边坡稳定的公式,它只适用于φ=0 的情况。 图9-3 边坡整体滑动 2. 瑞典条分法

公路边坡,规范

公路边坡,规范 《公路路基设计规范》 JTG D30-2004 吉林省通宇公路工程监理有限公司 时云飞 学习内容 ★一般路基设计标准 ★路基排水 ★路基防护与支挡 ★路基拓宽改建 ★特殊路基 规范 在设计、施工中要求严格遵守规范的强制性条文,针工程项目的具体情况,合理运用标准、规范,对可能影响到工程安全的指标应该首先得到满足,克服工程设计、施工“只对规范负责,不对工程的安全、质量负责”的做法。 规范是以往工程实践的总结,不可能完全适用各种情况。

标准横断图 标准横断图 总则 ◎为统一公路工程路基设计技术标准,使公路路基工程设计符合安全适用、技术经济合理的要求。 ◎路基工程应具有足够的强度、稳定性和耐久性。 ◎路基设计应符合环境保护的要求,避免引发地质灾害,减少对生态环境的影响。 ◎路基设计应做好工程地质勘测工作,查明水文地质和工程地质条件,获取设计所需数据。 ◎路基设计应从地基处理、路基填料选择、路基强度与稳定性、防护工程、排水系统以及关键部位路基施技术等方面进行综合设计。 总则 ◎路基设计宜避免高路堤与深路堑。 ◎受水浸淹路段的路基边缘标高,应不低于设计洪水频率的水位加壅水高、波浪侵袭高,以及的安全高度。 ◎水文及水文地质条件不良的地段的路基设计最小填土高度不应小于路床处于中湿状态的临界高度。 ◎高速公路、一级公路高边坡路堤、陡坡路堤、挖方高边坡、滑坡、软土地区路基设计应采用动态设计法。

表路基设计洪水频率 一般路基 ◎一般规定 ◇路基设计之前,应做好全面调查研究,充分收集沿线地质、水文、地形、地貌、气象、地震等设计资料。 ◇路基设计应根据当地自然条件和工程地质条件,选择适当的路基横面形式和边坡坡度。河谷地段不宜侵占河床,可视具体情况设置其它的结构物和防护工程 ◇陡坡上的半填半挖路基,可根据地形、地质条件,采用护肩、砌石或挡土墙。 ◇沿河路基边缘标高应满足条的规定,并根据冲刷情况,设置必要的防护设施。 一般路基 ◎路床 ◇路床填料应均匀、密实,并符合表规定。 ◇路床填料最大粒径应小于100㎜,路床顶面横坡应与路拱横坡一致。 ◇路床加固应根据土质、降水量、地下水类型及埋藏深度、加固材料来源等,经比选采用就地碾压、换土或土质改良、加强地下排水、设置土工合成材料等加固措施。 表规定路床土最小强度和压实要求

边坡稳定性分析

第9章边坡稳定性分析 学习指导:本章介绍了边坡的破坏类型,即:岩崩和岩滑;着重介绍了边坡稳定性分析与评价基本方法,包括圆弧法岩坡稳定分析、平面滑动法岩坡稳定分析、双平面滑动岩坡稳定分析、力多边形法岩坡稳定分析及近代理论计算法;介绍了岩坡处理的措施。 重点:1边坡的变形与破坏类型; 2影响边坡稳定性的因素; 3边坡稳定性分析与评价。 9.1 边坡的变形与破坏类型 9.1.1 概述 随着社会进步及经济发展,越来越多地在工程活动中涉及边坡工程问题,通过长期的工程实践,工程地质工作者已对边坡工程形成了比较完善的理论体系,并通过理论对人类工程活动,进行有效地指导。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,在这些领域中,边坡作为地质工程的分支之一,一直是人们研究的重点课题之一。 在水电、交通、采矿等诸多的领域,边坡工程都是整体工程不可分割的部分,为保证工程运行安全及节约经费,广大学者对边坡的演化规律、边坡稳定性及滑坡预测预报等进行了广泛研究。然而,随着人类工程活动的规模扩大及经济建设的急剧发展,边坡工程中普遍出现了高陡边坡稳定性及大型灾害性滑坡预测问题。在我国,目前的露天采矿的人工边坡已高达300—500m,而水电工程中遇到的天然边坡高度已达500—1000米,其中涉及的工程地质问题极为复杂,特别是在西南山区,边坡的变形、破坏极为普遍,滑坡灾害已成为一种常见的危害人民生命财产安全及工程正常运营的地质灾害。 因此,广大工程地质和岩石力学工作者对此问题进行了长期不懈的探索研究,取得了很大的进展;从初期的工程地质类比法、历史成因分析法等定性研究发展到极限平衡法、数值分析法等定量分析法,进而发展到系统分析法、可靠度方法灰色系统方法等不确定性方法,同时辅以物理模拟方法,并且诞生了工程地质力学理论、岩(土)体结构控制论等,这些无疑为边坡工程及滑坡预报研究奠定了坚实的基础,为人类工程建设做出了重大贡献。 在工程中常要遇到岩坡稳定的问题,例如在大坝施工过程中,坝肩开挖破坏了自然坡脚,使得岩体内部应力重新分布,常常发生岩坡的不稳定现象。又如在引水隧洞的进出口部位的边坡、溢洪道开挖的边坡、渠道的边坡以及公路、铁路、采矿工程等等都会遇到岩坡稳定的

某生态国土综合治理之边坡治理施工组织设计(DOC 60页)

第一章施工组织设计说明 第一节、编制依据 1、茅箭区朝北沟生态国土综合治理示范(一期)项目施工招标文件; 2、《茅箭区朝北沟生态国土综合治理示范(一期)项目施工设计书》; 3、《湖北省地震灾区重大地质灾害防治工程项目资金暂行办法》; 4、《滑坡防治工程设计与施工技术规范》DZ/T0219-2006; 5、《滑坡防治工程勘查规范》DZ/T0218-2006; 6、《崩塌、滑坡、泥石流监测规范》DZ/T0218-2006; 7、《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300—2006); 8、现场实际情况,本项目工程任务,质量、工期要求; 9、本公司机械设备、技术力量、施工能力等具体情况。 第二节、编制原则 1、满足茅箭区朝北沟生态国土综合治理示范(一期)项目施工招标文件合同工期要求编制; 2、满足茅箭区朝北沟生态国土综合治理示范(一期)项目施工的质量优良要求标准编制; 3、满足茅箭区朝北沟生态国土综合治理示范(一期)项目施工安全生产和文明施工要求编制。 第三节、工期要求 根据招标文件要求,本工程工期按90天编制,本合同开工日期以接到监理工程师开工令之日算起。 第四节、质量目标

根据茅箭区朝北沟生态国土综合治理示范(一期)项目施工,把本工程建成合格工程。 第五节、施工难点、重点、安全工作分析 1、施工难点 本工程的施工难点主要是边坡施工、施工面比较狭窄、并且需随时密切注意边坡的稳定情况、工期紧、材料运输困难等难点,在边坡施工中加大了施工的难度。 2、施工重点 本工程的施工重点主要是高边坡清理及锚杆锚索施工,同时挂网喷浆植草也是重中之重。 3、安全工作 基于本工程的施工难度和其自身的工程特点对安全工作需加大管理力度。根据招标文件要求及设计图纸说明,本段边坡均发生不同程度的坍塌,本次清坡土石方方量较大,因此施工时应集中机械设备和人力物力先将土石方工程全部完成. 土石方工程施工时应上报交通管理部门批准同意后每天定时实行临时交通管制,并派专职保通人员现场指挥. 详细的安全措施及管理机构和制度见第九章。 第二章施工资源配备情况 第一节、管理和工程技术人员 我公司拟安排多名管理和工程技术人员担任本项目的施工管理、技术指导、测量、试验、质检、计量及其它相关部门工作。接到中标通知书后,马上由项目经理、项目总工程师组织全体人员认真学习本工程“合同条款”、“技

边坡治理设计说明

绵阳万合房地产开发有限公司科大〃美林边坡(A、B、C段) 治理施工图设计说明 1、工程概况 1.1 >边坡概况 万合〃科大美林住宅小区拟建工程场地位于绵阳市青义镇青羊村境内,东部紧邻已建成的科大住宅小区。受绵阳市万合房地产开发有限公司委托,对场区内甲方指定的三段边坡进行治理设计。各段挡墙编号、坐标详见平面图,其中:A段长度24米, B段长度45米,C 段长度85米。 场区位于丘陵斜坡地段,边坡高度变化较大。本次设计治理的建筑边坡属于人工开挖边坡边坡,坡顶、坡脚多为建筑,破坏后果严重,因此安全等级为二级。 1.2、工程地质概况 (一)地形地貌 场地位于丘陵斜坡中下部,属涪江右岸三级阶地东侧斜坡地貌,地势西高东低,勘探点地面标高为504.37-531.03米,相对高差约26.66米。该场地位于地面不平坦,呈较陡台阶。因场地位于涪江河右岸三级阶地前沿斜坡中下部,高出涪江现代河床约 35米左右。场地堆积物主要为坡积层粘土、粉质粘土,局部底部有粘土夹砾石、卵石层分布,土层下为紫红色砂质泥岩,阶地类型为侵蚀基座阶地。 (二)地质构造概述 建筑场地在地质构造上处于四川盆地构造,川西北坳陷中部,西北距离龙门山褶断带最

近距离约50公里,场区褶皱平缓开阔,岩层倾角小于5度。建筑场地及附近无断裂构造通过,新构造运动使本地区间歇性上升,形成多级阶地。场地在地貌上处于涪江右岸三级阶地剥蚀浅丘斜坡中下部,三级阶地为基底阶地,自然斜坡稳定,地质灾害不发育。2008年5.12汶川特大地震对场区影响大,但未造成严重损失,经勘察期对场地东部紧邻的已建成的科大花园小区挡土墙调查和对场地及其西部高斜坡体调查均未发现斜坡变形,挡土墙变形、开裂等破坏现象。现代人为工程活动轻微。综合上述,场地稳定性较好,区域地质构造对边坡的安全影响小。 (三)地层及岩土的基本特征 根据钻孔工程揭露和场地周边环境地质调查,建筑场区分布的地层为第四系全新 统坡积层,主要土层为粘土和粉质粘土,其次在局部地段土层底部有粘土夹卵砾石土层,部分地段表层有现代人工填土分布。下伏基岩为白垩系下统七曲寺组粉砂质泥岩夹砂岩层。现自上而下将场地岩土特征简述如下: 1>第四系全新统人工填土( Q m'): 素填土①:紫红色为主,夹有褐黄色,稍湿至湿,松散状,主要成份为粘土,局部夹砾石、卵石和基岩碎块。场地中大部分地段有分布,厚度0.4-5.1米不等。分布 范围变化大,且不连续,系局部地表人工近期勘探平常和原低洼地段回填土堆填物。 2、第四系中更新统冲洪积层(Q? ) (1)粘土②:褐灰色、褐黄色,稍湿,可塑,含铁猛质,切面光滑,有光泽反应,干强度高,韧性高,无摇振反应,土质均一,厚度变化大,分布不连续,分布厚度0.3-8.20米。标准贯入击数4-9击,液性指数I L=0.09-0.24。局部(地段土层中含大量倾角为30?60度的裂隙,裂隙呈网状分布,裂面光滑有白色高龄土膜分布,具有明显挤压擦痕。

边坡设计说明

边坡防护设计说明 一、概述 受梧州市东泰国有资产管理有限公司的委托,我院承担平民冲规划片区内人居环境整治道路工程1~12号道路的设计,1号路的0+000~0+288.889段和2~12路已在2010年6月份进行了施工图设计。本次设计范围为1号路0+288.889~0+787.103段。 本设计文件共分2册,第一册内容为道路工程、排水工程、绿化工程、照明工程。第二册内容为0+361~0+415段与0+660~0+757.5段边坡防护设计。本册为第二册。 二、采用的规范和标准 1.《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002) 2.《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002) 3.《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002) 4.《公路路基设计规范》(JTG D30-2004) 5.《砌体结构设计规范》(GB50003-2001) 6.《室外排水设计规范》(GB50014-2006) 7.《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2009) 8.《滑坡防治工程设计与施工技术规范》(DZ/T0219-2006) 9.《给水排水管道工程施工及验收规范》(GB50268-97) 10. 《岩土锚杆(索)技术规程》(CECS22:2005) 三、地质概况 由于这两段边坡现场的建筑物未折除,还未能进行专项的边坡地质勘察。原云山海泰项目中的边坡工程地质勘察在这两段边坡处有部分地质钻孔,现参照《云山海泰边坡工程岩土工程勘察报告》进行边坡防护设计,工程施工前必须补充针对本工程的地质勘察,以便及时调整设计。 按由市建筑设计院勘察的《云山海泰边坡工程岩土工程勘察报告》,边坡的地质概况为: 场地位于石鼓冲尾部,属桂东粤西丘陵峡谷山区,拟建场地在平面上呈“Y”字形分布,地势北高南低,沟谷狭窄细长,三面环山,开口朝南。主要沟谷有两条,沟谷多呈"u"字形,低部平缓,西侧的沟谷南北走向,为原蛇园养殖场,东侧的沟谷呈北东——南西向,原为梧州外运修车厂。沟谷两侧山体走向基本与沟谷走向一致。 拟建场地上部边坡基本为自然边坡,仅东侧边坡(26—26'~36—36'剖面)为四恩寺入口道路及及广场,坡下经削坡建房或开路形成陡坡,基岩裸露。地貌类型主要为垄状低丘,丘顶高程在80~145之间,高差40~100m,山坡自然坡度为30~40°。坡面植茂盛,多以高大松树为主,间杂低矮乔木和杂草。边坡岩土层主要为寒武系黄洞口组砂岩,覆盖层为坡积粘性土,厚度多为0.5~3m。 (一) 岩土层特性 场区边坡部位的覆盖层主要为坡积粘性土,坡下拟建建筑地段及冲沟地段覆盖层有第四系填土、第四系冲积土,下伏基岩为寒武系黄洞口组砂岩。 岩土层特性描述如下: 1、素填土 素填土①:属人工随意堆填(Q ml4),堆填年限一般大于10年,一般分布与沟谷底部及原有建筑场地,在自然坡上缺失。褐黄色,其成分以粉质粘土为主,杂风化砂岩碎块、碎屑物及生活垃圾,结构松散,土质均匀性差,孔隙度大,湿,高压

西静河水库左库岸失稳边坡稳定性分析

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/0f17358767.html, 西静河水库左库岸失稳边坡稳定性分析 作者:杨妙帆郭浩亮刘成栋朱延熙 来源:《南水北调与水利科技》2015年第01期 摘要:西静河水库位于地震频发区,近坝库岸坡陡峻,其左岸边坡是否稳定一直是困扰水库安全运行的主要问题之一。根据西静河水库库区地质勘察资料和坝址区水文地质条件,对西静河水库库岸滑坡带进行了详析,在此基础上采用不平衡推力法对左库岸失稳边坡进行了稳定性分析,结果表明:西静河水库左岸边坡趋于稳定,但在持续暴雨或加载地震力的情况下边坡中段有滑坡风险,该结论得到了现场勘察情况的支持。 关键词:西静河水库;地质条件;失稳边坡;地震荷载;暴雨条件;不平衡推力法;稳定性 中图分类号:TV697.2 文献标志码:A文章编号: 1672-1683(2015)01-0100-03 Stability analysis of unstable slopes on the left bank of Xijinghe Reservoir YANG Miao-fan1,GUO Hao-liang2,LIU Cheng-dong1,ZHU Yan-xi3 (1.Nanjing Hydraulic Research Institute,Nanjing 210029,China; 2.Zhejiang Design Institute of Water Conservancy and Hydroelectric Power,Hangzhou 310000,China; 3.Hohai University,Nanjing 210029,China) Abstract:Xijinghe Reservoir is located in an active earthquake zone,and the slopes near the dam are steep.Hence,the stability of the slopes has always been one of the problems affecting the reservoir security.Based on the geological survey data and hydrogeological conditions in the Xijinghe Reservoir,the landslide zone in the embankment of the Xijinghe Reservoir was analyzed in detail.The stability analysis of the slopes on the left bank was performed using the imbalance thrust force method.The results showed that the slopes on the left bank of the Xijinghe Reservoir is stable under the natural conditions;however,landslides may occur in the middle part of the slopes under the sustained heavy rains or earthquakes conditions.The conclusions were consistent with the in-situ survey results. Key words:Xijinghe Reservoir;geological condition;unstable slope;seismic load;heavy rain; imbalance thrust force method;stability

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