邊坡工程設(shè)計課程任務(wù)-學(xué)生版

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上邊坡工程設(shè)計課程任務(wù)任務(wù)：邊坡工程（云沱段連接線邊坡治理設(shè)計） 1. 工程概況巴東縣新縣城到云沱段區(qū)間的云沱段連接線邊坡，位于在建工作旁，圖1為邊坡平面圖，該邊坡東起該側(cè)1棟6層民房處，西止于黃家溝大橋橋頭，總廠216米，高度217米，坡度為50°90°，邊坡走向180°270°，邊坡類型為巖質(zhì)邊坡。由于組成邊坡的巖體節(jié)理、裂隙極其發(fā)育，巖石風(fēng)化程度較強，以及邊坡開挖產(chǎn)生卸荷拉張裂隙，邊坡大部分地段處于極限穩(wěn)定狀態(tài)，使得坡面巖塊及碎塊石土常發(fā)生崩塌、墜落現(xiàn)象，嚴重影響了該路段的正常通行，治理工作迫在眉睫。 2. 設(shè)計基本資料1）

2、地形、地貌勘察邊坡位于黃家溝東側(cè)，黃家溝位于長江南岸，溝谷處坡腳約為50°，自南向北流入長江。該段邊坡為近期修建連接公路時鑿山形成，高度017m，邊坡走向180°270°，坡角為50°90°，邊坡處于極限穩(wěn)定狀態(tài)，坡面巖塊及碎石常有零星崩塌、墜落現(xiàn)象發(fā)生。2）地層及巖土工程特征（1）邊坡巖性根據(jù)邊坡現(xiàn)場斷面地質(zhì)素描（圖2）和實測剖面圖，自東向西對邊坡進行簡要描述如下：邊坡地區(qū)地層結(jié)構(gòu)簡單，由上而下可分為以下兩層：坡積土（Q4el+dl）：黃褐色，由粉色黏土夾碎石組成，碎石含量20%30%，碎石棱角分明，粒徑10100mm，其成分主要為下伏泥質(zhì)灰

3、巖，灰?guī)r風(fēng)化殘積物，層厚一般為1.53m。該層上下部以棕黃色粉質(zhì)黏土為主。泥質(zhì)灰?guī)r（T2b3）：青灰色、黃灰色，中厚一巨厚層狀泥質(zhì)灰?guī)r。單層厚度一般為0.21.0m。巖體裂隙發(fā)育，多呈層狀結(jié)構(gòu)，局部呈塊狀結(jié)構(gòu)。本層總厚度達392m，按風(fēng)化程度和構(gòu)造成因不同，本次勘察將其分為強風(fēng)化帶、中風(fēng)化帶和斷層破碎帶。（2）地質(zhì)構(gòu)造與地震巴東縣在大地構(gòu)造上屬揚子淮地臺構(gòu)造單元上揚子臺褶帶八面山弧形褶皺地帶的東北端，其背部為大巴山臺褶帶，西部為四川坳陷。八面山弧形褶皺帶，其構(gòu)造線在南部為北東走向至北部逐漸轉(zhuǎn)為東西走向。該段邊坡自樁號0+000+79m巖層傾向為168°190°，自1+032

4、+13m段巖層傾向為330°335°，從產(chǎn)狀及野外觀察綜合分析，此段邊坡為向斜，其軸面向南東方向傾斜，兩翼傾角變化較大，屬斜歪褶皺，其核部位于樁號0+791+03m之間，該地段巖層裂隙較發(fā)育，巖體類型為類。圖1 巴東縣云沱段連接線邊坡工程地質(zhì)平面圖專心-專注-專業(yè)圖2 巴東縣新縣城云沱段連接線邊坡工程地質(zhì)素描圖除向斜構(gòu)造外，該段邊坡樁號1+771+86段發(fā)育一小規(guī)模斷層F1，斷層面產(chǎn)狀160°75°，屬逆斷層，上下盤地層斷距1.5m，擠壓破碎帶寬11m，破碎帶裂隙密度大且不規(guī)則，巖體不完整，呈鑲嵌、碎裂結(jié)構(gòu)，碎塊間結(jié)合較差，巖體類型為類（地質(zhì)剖面圖見圖3

5、）。圖3 E-E'工程地質(zhì)剖面圖據(jù)中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖（GB 183062001）及建筑抗震設(shè)計規(guī)范（GB 500112010），巴東縣設(shè)計基本地震加速值為0.05g，特征周期為0.25s，抗震設(shè)防烈度為6度，地震分組為第一組。（3）節(jié)理裂隙據(jù)現(xiàn)場調(diào)查統(tǒng)計資料，該段邊坡發(fā)育的節(jié)理、裂隙主要有三組：第1組傾向為160°195°，傾角70°75°，平均間距為0.71.0m；第2組傾向為0°15°，傾角70°75°，平均間距為1.51.8m；第3組傾向為70°80°，傾角51°55&

6、#176;，平均間距為1.6m。從裂隙方向的光滑程度等判斷，絕大部分節(jié)理為剪性，裂隙面平整或略有起伏，多呈閉合狀，部分微張裂隙間由巖石碎屑和黏性土充填。三組裂隙傾向與坡向相反或大角度相交，對邊坡穩(wěn)定性有利。3） 水文地質(zhì)條件該邊坡西側(cè)與黃家溝相鄰，黃家溝為季節(jié)性沖溝，溝谷下切較深，邊坡區(qū)地表徑流條件好，排水條件通暢，雨季時地表水流由南向北排入長江，邊坡區(qū)地勢較高，地下水埋深較大，故未見有地下水出露，邊坡坡面處于相對干燥狀態(tài)，邊坡體水文地質(zhì)條件簡單。地下水對該邊坡基本無影響。巴東縣屬亞熱帶氣候區(qū)，具有空氣濕潤、雨量充沛、少冰雪、嚴寒等特點，多年平均氣溫17.5°C，7月份平均氣溫28.

7、3°C，最高氣溫達41.4°C，1月份平均氣溫5.9°C，最低氣溫-9.1°C。相對濕度66%81%，常年主導(dǎo)風(fēng)向為東南。多年平均降雨量1082.74mm，最大年降雨量為1532.44mm（1954年），最小降雨量為625.2mm（1970年）。由于地處鄂西暴雨中心，降雨具有集中、強度大的特點，每年5-9月為雨季，其降雨量占全年降雨量的80.4%，1小時最大降雨量75.98mm（1991.8.6），1日最大降雨量193.3mm（1982.75），7月最大降雨量237.5mm，特殊的氣象條件是誘發(fā)各種地質(zhì)災(zāi)害的重要因素。4） 邊坡等級的確定 該段邊坡為近期

8、修建公路時開挖形成的邊坡，其中坡高10m，段長115m，占總長度的53.24%；介于10m和15m之間，段長38m，占總長的17.69%；高度為1517m，段長為63m，占總長29.16%。邊坡體基本屬巖質(zhì)邊坡類型，坡體下方為一般城市道路，破壞后果嚴重，綜合確定此段邊坡工程安全等級為二級。5） 巖土物理力學(xué)參數(shù)根據(jù)巖土體物理力學(xué)試驗成果，結(jié)合巴東縣類似地質(zhì)條件邊坡物理力學(xué)特性，綜合確定邊坡治理工程設(shè)計參數(shù)建議值，如表1所示。表1 邊坡治理工程設(shè)計參數(shù)一覽表巖土名稱重度（kN/m3）變形模量E0（GPa）泊松比單軸抗壓強度frc（MPa）抗剪強度巖石對擋墻基底摩擦系數(shù)巖土體錨固體粘結(jié)強度特征值f

9、rb（kPa）等效內(nèi)摩擦角j（°）c（kPa）j（°）碎石土21.50.01540256030泥質(zhì)灰?guī)r強風(fēng)化帶26.04.50.371003525050中風(fēng)化帶26.58.00.3521.7150400.640060斷層破碎帶26.090350.615050裂隙結(jié)構(gòu)面90283. 設(shè)計方案1） 設(shè)計依據(jù)（填寫）2） 設(shè)計計算（填寫）4. 邊坡穩(wěn)定性分析1）計算工況（填寫）2） 荷載條件（填寫）3） 穩(wěn)定性計算結(jié)果破壞模式工況天然暴雨暴雨+地震安全系數(shù)下滑力（kN）抗滑力（kN）安全系數(shù)下滑力（kN）抗滑力（kN）安全系數(shù)下滑力（kN）抗滑力（kN）沿強風(fēng)化帶崩塌計算圖計算圖

10、計算圖覆蓋層滑落計算圖計算圖計算圖根據(jù)*規(guī)范可以確定不同工況下所要求的安全系數(shù)如下所示：基本工況：Fs=1.30特殊工況一：特殊工況二：按下列公式（1）計算各坡達到規(guī)范要求安全系數(shù)時的剩余下滑力，也即設(shè)計所需的支護力。剩余下滑力= Fs*下滑力-抗滑力（1）計算結(jié)果如表3所示：表3 邊坡現(xiàn)狀各剖面剩余下滑力剖面剩余下滑力（kN/m）破壞模式天然Fs=1.3暴雨Fs=1.2暴雨+地震Fs=1.1強風(fēng)化帶崩塌覆蓋層滑落5. 工程治理設(shè)計1）治理方案（填寫）2） 錨桿設(shè)計計算（1）巖石側(cè)壓力計算式中巖石側(cè)壓力水平分力標(biāo)準(zhǔn)值，kN/m2；巖石側(cè)壓力合力水平分力標(biāo)準(zhǔn)值，kN/m；H邊坡高度，m。？（2）

11、 錨桿所受水平拉力計算：式中錨桿所受水平拉力標(biāo)準(zhǔn)值，kN；錨桿的水平間距，m；錨桿的豎直間距，m？（3） 錨桿軸向拉力標(biāo)準(zhǔn)值計算：式中錨桿軸向拉力標(biāo)準(zhǔn)值，kN；錨桿傾角，（°）。根據(jù)規(guī)范和工程類比，取=15°。？（4） 錨桿鋼筋截面面積計算：AsKbNakfy式中As錨桿鋼筋截面面積，m2；Kb錨桿桿體抗拉安全系數(shù)，按表8.2.21取值；fy錨筋抗拉強度設(shè)計值，kPa。？選用？鋼筋。（5） 錨固段長度計算錨固段長度必須滿足：laKNakDfrbk或laKNakndfb式中 la錨固段長度，m；D錨桿錨固段鉆孔直徑，0.1m；fb鋼筋與錨固砂漿間粘結(jié)強度設(shè)計值，可查表8.2.

12、4；K錨桿錨固體抗拔安全系數(shù)，可查表8.2.3-1；d錨筋直徑，m；n鋼筋根數(shù)；frbk巖土層與錨固體極限粘結(jié)強度標(biāo)準(zhǔn)值，kPa，可查表8.2.3-2和表8.2.3-3。？因此，取la？m。構(gòu)造要求（填寫）列表3） 擋土墻設(shè)計在坡頂，設(shè)計漿砌塊石重力式擋土墻支擋，以防止覆蓋層滑落。（1） 設(shè)計原則與依據(jù) 安全系數(shù)的確定（填寫）建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范（GB 50007-2011） P14,P33砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GB 50003-2011） P15-16設(shè)計工況及荷載（填寫）計算參數(shù)的選?。ㄌ顚懀?） 擋土墻選型（填寫）圖（3） 擋土墻抗傾覆穩(wěn)定性驗算土壓力采用庫倫土壓力理論計算，不考慮墻前被動

13、土壓力的影響，計算公式如下：選擇典型剖面處計算，計算簡圖？。擋土墻抗傾覆穩(wěn)定性計算公式為：，計算結(jié)果？。（4） 擋土墻抗滑穩(wěn)定性驗算擋土墻抗滑穩(wěn)定性驗算計算公式如下：（5） 地基承載力驗算計算結(jié)果如表？所示。（6） 擋土墻強度驗算擋土墻強度驗算選擇墻身薄弱截面（墻身轉(zhuǎn)折處I-I截面）為控制截面，計算簡圖如圖？所示。 偏心受壓驗算 抗剪承載力驗算4） 漿砌塊石護坡設(shè)計（填寫）。5） 馬道綠化（填寫）6） 排水措施設(shè)計雨水入滲是影響邊坡穩(wěn)定的重要影響因素，因而采用排水設(shè)施是邊坡治理的有效措施，本設(shè)計采用表明排水措施，減小雨水入滲，以提高邊坡穩(wěn)定性。設(shè)計排水設(shè)施由一條橫向截水溝、二條縱向排水溝組成。 地表排水溝設(shè)計流量計算巴東地區(qū)50年一遇最大降雨量為79.6mm，即221L/s·公頃，100年一遇最大小時降雨量為88.4mm，即245.6L/s·公頃。式中Qp設(shè)計排水流量；Du排水溝堵塞影響系數(shù)，取1.2；徑流系數(shù)，取0.7；q暴雨強度，取246L/s；F匯水面積。將匯水面積和其他確定參數(shù)代入流量計算公式可求得實際流量：截水溝為Qp=0