1、畢業設計 （論文文）中文題目： 公路邊邊坡的防防護與治治理 學習中心： 新疆教教學中心心 專 業：姓 名：學 號：指導教師：年 月 日遠程與繼續續教育學學院北京交通大大學畢業設計(論文)成績評評議年級層次本科專業土木工程姓名題目公路邊坡的的防護與與治理指導教師評閱意見成績評定： 指導教教師：年 月 日評閱教師意見 評閱教教師：年 月 日答辯小組意見答辯小組負負責人： 年 月 日北京交通大大學畢業設計(論文)任務書書本任務書下下達給：級 土木工工程 專業 學生設計（論文文）題目目：公路路邊坡的的防護與與治理一、設計（論論述）內內容結合相關設設計規范范及工程程實際，對對某邊坡坡治理工工程進行行初步

2、設設計。在在設計中中采用計計算邊坡坡推力的的方法進進行邊坡坡穩定性性分析，并并以滑坡坡推力的的計算結結果和地地質勘測測資料作作為肋梁梁錨桿支支護計算算、設計計的依據據。除了了理論上上的計算算之外，本本文還論論述了邊邊坡治理理的一些些基本原原則。根根據這些些基本原原則和計計算結果果，給出出了治理理邊坡的的方案。二、基本要要求1、邊坡防防護工程程應與工工程場區區地質環環境、斜斜坡形態態與結構構特征及及居民樓樓特點相相適應。2、根據居居民樓的的相互位位置關系系，邊坡坡防治尚尚需考慮慮可利用用空間位位置的大大小匹配配。3、在達到到防治目目的的前前提下，邊邊坡的防防治要盡盡量做到到施工簡簡單、造造價便宜

3、宜、防護護工程美美觀且與與居民樓樓相得益益彰。三、重點研研究的問問題邊坡類型及及安全等等級 影響邊坡穩穩定性的的因素 邊坡穩定性性分析 邊坡破壞模模式及控控制條件件 邊坡巖石的的物理力力學性質質四、主要技技術指標標建筑邊坡工工程設計計技術規規范GB5503330-220022；錨桿噴射射混凝土土支護技技術規范范(GBB500086-20001)；建筑地基基基礎設設計規范范(GBBJ7-89)；錨桿噴射射混凝土土支護技技術規范范(GBBJ866-855) ；巖土工程程勘察規規范(GBB500021-20001)；混凝土結結構設計計規范(GBBJ-889)；混凝土結結構設計計規范(GBBJ-889

4、 119966年局部部修訂條條文)。五、其他要要說明的的問題截排水：在在邊坡坡坡頂及坡坡面布置置截排水水系統，以以減少雨雨水對坡坡面及坡坡體的沖沖刷、侵侵蝕。肋梁錨桿：邊坡整整體加固固及坡面面治理防防護。考考慮了兩兩種方案案：一種種為普通通錨桿結結合片石石肋梁支支護方案案；另一一種為普普通錨桿桿結合鋼鋼筋混凝凝土肋梁梁支護方方案。其其中錨桿桿主要起起整體加加固作用用，肋梁梁主要起起坡面加加固作用用，同時時兼作錨錨桿外錨錨頭的錨錨固端。下達任務日日期： 年 月 日要求完成日日期： 年 月 日答辯日期： 年 月 日指導教師：開 題 報報 告題 目：公路邊邊坡的防防護與治治理報告人：年年 月 日一、

5、文獻綜綜述隨著社會進進步及經經濟發展展，越來來越多地地在工程程活動中中涉及邊邊坡工程程問題，通通過長期期的工程程實踐，工工程地質質工作者者已對邊邊坡工程程形成了了比較完完善的理理論體系系，并通通過理論論對人類類工程活活動，進進行有效效地指導導。近年年來，隨隨著環境境保護意意識的增增加及國國際減輕輕自然災災害十年年來的開開展，人人類已認認識到：邊坡誕誕生不僅僅僅是其其本身的的歷史發發展，而而是與人人類活動動密切相相關；人人類在進進行生產產建設的的同時，必必須顧及及到邊坡坡的環境境效應，并并且把人人類的發發展置于于環境之之中，因因而相繼繼開展了了工程活活動與地地質環境境相互作作用研究究領域，在在這

6、些領領域中，邊邊坡作為為地質工工程的分分支之一一，一直直是人們們研究的的重點課課題之一一。邊坡一般是是指具有有傾斜坡坡面的土土體或巖巖體。邊邊坡處治治，首先先要進行行穩定性性分析，然然后根據據穩定性性分析的的結果，決決定是否否要對其其進行加加固處理理。邊坡坡穩定分分析的方方法很多多，目前前在工程程中廣為為應用的的是傳統統的極限限平衡理理論。近近幾年，基基于不同同的力學學模型而而建立起起來的各各種數值值分析計計算方法法也越來來越受到到工程界界的重視視。由于坡表面面傾斜，在在坡體本本身重力力及其他他外力作作用下，整整個坡體體有從高高處向低低處滑動動的趨勢勢，同時時，由于于坡體土土(巖)自身具具有一

7、定定的強度度和人為為的工程程措施，它它會產生生阻止坡坡體下滑滑的抵抗抗力。一一般來說說，如果果邊坡土土(巖)體內部部某一個個面上的的滑動力力超過了了土(巖)體抵抗抗滑動的的能力，邊邊坡將產產生滑動動，即失失去穩定定；如果果滑動力力小于抵抵抗力，則則認為邊邊坡是穩穩定的。二、選題的的目的和和意義在公路路基基的施工工過程中中大量的的挖方填填方一方方面引起起巖土體體的移動動、變形形和破壞壞,增加了了地質脆脆弱地帶帶邊坡的的不穩定定性，另另一方面面由于植植被和表表土損失失,自然植植被恢復復困難，如如對邊坡坡不做處處理，這這些裸露露邊坡會會為降水水匯流的的形成提提供特定定的邊界界條件和和動力來來源的同同

8、時,也使邊邊坡坡面面土體含含水量降降低 土質松松散,巖石風風化碎裂裂從而發發生坡面面土體侵侵蝕、水水土流失失、山體體坍滑、滑滑坡、河河流阻塞塞、水污污染等災災害因此此路基護護是公路路工程建建設中的的重要組組成部分分。它即即要保持持邊坡的的整體穩穩定性,又要兼兼顧路容容美化協協調自然然環境。三、研究方方案首先對工程程的自然然條件地地形地貌貌、地質質構造、水水文地質質條件、人人類工程程活動進進行了解解以便分分析邊坡坡的特征征。分析析邊坡的的特征物物質組成成等。對對邊坡的的穩定性性進行分分析，考考慮邊坡坡類型及及安全等等級影響響邊坡穩穩定性的的因素邊邊坡穩定定性計算算。支護護結構的的設計，施施工設計

9、計原則，設設計支護護方案。最最后進行行施工組組織設計計，施工工工序，施施工監測測。監測測工作設設計，監監測工作作的布置置。最后后選定觀觀測方法法進行觀觀測。四、進度計計劃第一周 畢畢業實習習，擬定定論文題題目 第二周 參參觀工程程，收集集資料 第三周 需需求分析析 第四周 了了解工程程自然條條件，分分析工程程地質概概況第五周 分分析邊坡坡特征，對對邊坡的的穩定性性計算 第六周 選選擇支護護方案 第七周 施施工組織織設計第八周 畢畢業答辯辯指導教師意意見指導教師： 年 月月 日中 期 報報 告題目：公路路邊坡的的防護與與治理報告人：一、總體設設計對工程的自自然條件件地形地地貌、地地質構造造、水文

10、文地質條條件、人人類工程程活動進進行了解解以便分分析邊坡坡的特征征。分析析邊坡的的特征物物質組成成等。對對邊坡的的穩定性性進行分分析，考考慮邊坡坡類型及及安全等等級影響響邊坡穩穩定性的的因素邊邊坡穩定定性計算算。支護護結構的的設計，按按施工設設計原則則擬定設設計支護護方案。最最后做好好施工組組織設計計，安排排施工工工序，施施工監測測。確定定好監測測工作設設計，監監測工作作的布置置。最后后選定觀觀測方法法進行觀觀測。二、框架（框框圖）地質、地形形考察邊坡穩定性性分析支護結構設設計施工組織設設計三、進展情情況完成了地質質、地形形考察和和邊坡穩穩定性分分析的資資料收集集整理工工作。對支護措施施和支護

11、護設計有有了初步步的計劃劃和方案案。四、指導教教師意見見結 題 驗驗 收一、完成日日期二、完成質質量三、存在問問題四、結論指導教師： 年 月 日中 文 摘摘 要本篇畢業論論文從土土力學基基本理論論出發，結結合相關關設計規規范及工工程實際際，對某某邊坡治治理工程程進行初初步設計計。在設設計中采采用計算算邊坡推推力的方方法進行行邊坡穩穩定性分分析，并并以滑坡坡推力的的計算結結果和地地質勘測測資料作作為肋梁梁錨桿支支護計算算、設計計的依據據。除了了理論上上的計算算之外，本本文還論論述了邊邊坡治理理的一些些基本原原則。根根據這些些基本原原則和計計算結果果，給出出了治理理邊坡的的方案。關鍵詞： 穩定性

12、錨桿 邊坡治治理英 文 摘摘 要This papper begginss wiith bassic theeoryy off sooil mecchannicss,coonsiiderringg thhe bbesiigh criiterria corrrellatiive andd thhe eengiineeerinng ffacttorss .IIn tthe dessignn,wee annalyyze staabillityy off thhe llanddsliiodee byy caalcuulattingg thhe llanddsliide thrrustt.Wiith th

13、ee caalcuulatte rresuultss annd tthe datta oof ggeollogyy suurveey,wwe ccan callcullatee annd ddesiign antti-sslidde ppilees. Thiis ppapeer ddisccussses somme bbasiic pprinncippless off laandsslidde ttreaatmeent as theeoreeticc caalcuulatte. Bassingg onn thhe bbasiic pprinncippless annd tthe callcul

14、latee reesullts, a proojecct oof tthe lanndsllidee trreattmennt bbe pprovvideed.Key wwordds: staabillityy sllidee piiless laandsslidde ttreaatmeent目 錄錄1.工程區區自然條條件 1222.工程地地質概況況 1222.1地形形地貌 1222.2地層層巖性與與巖土工工程地質質特征 1222.3地質質構造 1332.4水文文地質條條件 1332.5人類類工程活活動 1333.邊坡特特征 1333.1邊坡坡形態特特征 1333.2邊坡坡物質組組成 1333

15、.3邊坡坡的水文文地質條條件 1444.邊坡穩穩定性分分析 1444.1邊坡坡類型及及安全等等級 1444.2 影影響邊坡坡穩定性性的因素素 1444.3 邊邊坡穩定定性分析析 1554.4 邊邊坡破壞壞模式及及控制條條件 1554.5 邊邊坡巖石石的物理理力學性性質 1665.邊坡穩穩定性計計算 1665.1按巖巖層層面面滑動進進行穩定定性驗算算 1665.2按巖巖體破裂裂面進行行穩定性性驗算 1775.3按裂裂隙面滑滑動進行行穩定性性驗算 1886.支護結結構設計計 1886.1設計計依據 1886.2選擇擇支護方方案 1886.2.11設計原原則 1886.2.22設計支支護方案案 18

16、86.3錨桿桿計算的的理論基基礎 1996.3.11錨桿的的基本原原理 1996.3.22錨桿的的力學作作用 1996.4錨桿桿計算成成果整理理 2007.施工組組織設計計 2117.1施工工工序 2117.2施工工監測 2117.2.11 監測工工作的任任務和目目的 2117.2.22 監測設設計方案案主要技技術依據據及原則則 2117.3 監監測工作作設計 2117.3.11監測工工作布置置 2117.3.22觀測方方法 222參考文獻 23附錄2411.工程區區自然條條件 忠縣位位于三峽峽工程庫庫區中部部，縣城城上游距距重慶市市2400km，下游游距長江江三峽工工程壩址址約3600km。

17、本邊邊坡位于于忠縣縣縣城上游游、長江江左岸，距距縣城10kkm。行政政區劃隸隸屬重慶慶市，水水陸交通通發達，交交通十分分便利。 忠縣地地處川東東低山丘丘陵區，屬屬中緯度度亞熱帶帶東南季季風暖氣氣候區，四四季分明明，氣候候溫和，濕濕熱多雨雨，雨量量充沛。年年均氣溫溫18.2，最高高氣溫42.1，最低低氣溫-4.1。年均均降雨量量11772.11mm，最大大降雨量量14771.11mm，最小小降雨量量8666.6mmm，長年年主導東東北風。2.工程地地質概況況2.1地形形地貌 邊坡位位于長江江近岸谷谷坡地帶帶，地貌貌形態主主要為坪坪狀丘陵陵，高程程為20662330m，原始始地形坡坡度為1030、

18、局部部大于30。邊坡坡的地形形坡度為為64，坡高高為18m，坡下下為居民民安置點點或規劃劃的安置置點，周周圍建筑筑物較多多。2.2地層層巖性與與巖土工工程地質質特征 邊坡區區域分布布有：第第四系全全新統人人工堆積積層(Qrr)、第四四系全新新統坡積積層(Q44dl)；基巖巖為侏羅羅系上統統蓬萊鎮鎮組第2段（J3PP2）。各各巖土層層特征分分述如下下：（1）第四四系 人工堆堆積層(Qrr)：主要要為邊坡坡開挖形形成的碎碎塊石填填土層，紫紫紅色，稍稍密狀，主主要由塊塊石、碎碎石及粘粘土等組組成，碎碎塊石呈呈棱角狀狀，粒徑徑1110cmm，含量30%。分布布于邊坡坡外圍，厚厚度0.551.5m。堆填

19、填時間在在三年以以內。殘坡積層(Q4ddl)：紫紅紅色、灰灰黃色，粉粉質粘土土夾碎石石，碎石石含量10%355%，粒徑133cm，最大566cm，碎石石多為強強風化狀狀泥巖及及砂巖，粉粉質粘土土呈可塑塑狀，土土層結構構稍密。廣廣泛分布布于坡頂頂及其以以上斜坡坡地帶，厚厚度0.551.5m。（2）侏羅羅系 邊坡區區由侏羅羅系上統統蓬萊鎮鎮組第2段（J3PP2）基巖巖組成，地地層巖性性見地層層巖性簡簡表2.1（地層層柱狀引引用長長江三峽峽水利樞樞紐庫區區忠縣與與石柱縣縣遷建城城鎮新址址地質論論證報告告）。表2.1 巖 性 一 覽 表系 統 組組 段 大層 地層代號 巖性性代號 厚度（m） 巖 性

20、描 述第四系 QQ 0.511.5 坡積物物（Qdl）：土土夾碎石石或碎石石土；人工堆積物物（Qr）：塊塊石碎石石夾土。侏羅系 上統統 蓬萊鎮鎮組 第2段 第3大層 J33P2-3 SSs 330335.88 厚層淺淺紫灰色色長石砂砂巖，中中部夾兩兩層紫紅紅色粉砂砂質泥巖巖。第2大層 J33P2-2-33 Stt+Crr 7.8 薄層淺淺灰紫色色泥質粉粉砂巖與與紫紅色色粉砂質質泥巖互互層。J3P2-2-22 Stt夾Cr 15.9 為中厚厚層灰紫紫色泥質質粉砂巖巖夾極少少量薄透透鏡狀粉粉砂質泥泥巖。J3P2-2-11 Stt+Crr 155 上部為為薄層灰灰紫色泥泥質粉砂砂巖與紫紫紅色粉粉砂質

21、泥泥巖互層層；中部部為厚約約344m的粉砂砂巖；底底部為厚厚3m的紫紅紅色粉砂砂質泥巖巖。第1大層 J33P2-1-44 Sss 200 厚巨巨厚層淺淺灰色長長石石英英砂巖。J3P2-1-33 Stt+Crr 8.6 薄中厚層層粉砂巖巖夾紫紅紅色粉砂砂質泥巖巖。J3P2-1-22 Sss 45 淺灰色色中厚層砂砂巖。J3P2-1-11 Stt+Crr 177.3 薄層粉粉砂巖與與紫紅色色粉砂質質泥巖互互層。粉砂質泥巖巖：紫紅紅色，泥泥鈣質膠膠結較差差，層理理不發育育，可見見次圓狀狀泥鈣質質粉砂巖巖團塊，粒粒徑0.52cm。抗風風化能力力差，遇遇水易崩崩解等特特點。泥質粉砂巖巖：紫紅紅色，泥泥鈣

22、質膠膠結，成成分較均均一，局局部夾粉粉砂質泥泥質條帶帶或薄層層，層面面略有起起伏，抗抗風化能能力差。長石石英砂砂巖：灰灰灰白色色，泥鈣鈣質膠結結較好，抗抗風化能能力較強強，呈厚厚層、巨巨厚層狀狀構造。2.3地質質構造(1）區域域地質構構造與地地震 本區處處于揚子子準地臺臺之次級級構造單單元四川臺臺坳（圖圖2.1）。基基底主要要由早元元古代變變質火山山碎屑巖巖及侵入入其間的的巖漿巖巖組成；區內沉沉積蓋層層出露齊齊全，侏侏羅系末末的燕山山運動使使蓋層產產生強烈烈褶皺，斷斷裂較為為少見。主主要是因因為沉積積巖的高高度柔塑塑性在地地應力作作用下，構構造變位位的表征征是塑性性流動，褶褶皺成山山，斷裂裂則

23、少發發生。主主要斷裂裂與褶皺皺的形成成密切相相關，即即發生應應力集中中部位的的背斜核核部或偏偏翼部，向向斜內偶偶見小規規模的斷斷裂錯動動。區內內構造形形跡的展展布方向向由NE向漸變變為NEE向弧形形，寬闊闊平緩的的屜狀向向斜與梳梳狀緊閉閉的背斜斜相間排排列，構構成隔檔檔式構造造。區內內主要褶褶皺有萬萬縣向斜斜、大池池干井井背斜、豐豐都忠忠縣向斜斜、方斗斗山背斜斜與石柱柱向斜。主主要斷層層有楠木木埡大大埡口斷斷層、橫橫梁子斷斷層、茨茨竹埡斷斷層、齊齊岳山大大斷層、吊吊鐘壩斷斷層等，分分布于工工程區外外圍。圖2.1 忠縣及及其周緣緣地區構構造綱要要圖1: 背斜斜; 22: 向斜; 33: 一般斷斷

24、層; 44: 航磁推推測大斷斷裂; 55: 二級構構造單元元界線; 66: 邊坡區區根據中國國地震動動參數區區劃圖（GB183062001），該地區地震動基巖峰值加速度值為0.05g，反應譜特征周期為0.35s，相應地震基本烈度為度。(2）邊坡坡地質構構造邊坡內未見見斷裂發發育，層層間剪切切帶不發發育，巖巖體均為為裂隙切切割，裂裂隙一般般發育在在砂巖中中，裂隙隙短小；泥巖中中微裂隙隙發育。邊邊坡區地地層為單單斜構造造。2.4水文文地質條條件邊坡區為一一向沖溝溝傾斜的的斜坡，該該區降雨雨充沛，大大氣降水水大部分分多沿斜斜坡向沖沖溝排泄泄，僅有有少部分分降水滲滲入斜坡坡體的松松散覆蓋蓋層及基基巖裂

25、隙隙內。匯匯水面積積0.000011km22。該區內的地地下水，按按其賦存存條件可可分為孔孔隙水和和裂隙水水。孔隙隙水：主主要分布布于坡積積層和人人工堆積積層內。埋埋藏不深深，水量量不豐，受受季節影影響明顯顯。裂隙隙水：賦賦存于張張開的基基巖裂隙隙中，水水量不豐豐。地下水主要要靠大氣氣降雨補補給。大大部分降降水沿斜斜坡快速速向溪溝溝排泄，僅僅有很少少部分雨雨水垂直直下滲，補補給地下下水。該該地段的的松散堆堆積層中中，泥巖巖類和砂砂巖類地地層中，水水量均不不豐，大大多以滲滲水的方方式排泄泄，該邊邊坡未見見泉水出出露地下下水的水水化學類類型為HCOO3 -Ca型水。總體而言，該該區水文文地質條條件

26、較為為簡單。2.5人類類工程活活動邊坡坡頂主主要為農農田和山山地，沒沒有大的的人類工工程活動動。坡腳腳為居民民自建房房或規劃劃建房的的宅基地地，除規規劃建房房處將來來需進行行建房施施工外，不不會有大大的人類類工程活活動。 3.邊坡特特征3.1邊坡坡形態特特征邊坡走向3356，傾向86，坡角64，多呈呈上緩下下陡狀。坡坡頂高程程為2311m，坡底底高程為為2133.22155.6mm。坡面面略有起起伏，坡坡面泥巖巖風化剝剝落凹進進，砂巖巖凸出。坡坡長60m，坡高18m。3.2邊坡坡物質組組成（1）巖性性基巖邊坡的地層層主要為為蓬萊鎮鎮組第2段第二二大層J3PP2-22地層，巖巖性主要要為中厚厚層

27、灰紫紫色泥質質粉砂巖巖、砂巖巖與夾少少量紫紅紅色粉砂砂質泥巖巖與薄層層淺灰紫紫色泥質質粉砂巖巖夾紫紅紅色粉砂砂質泥巖巖互層。第四系覆覆蓋層分布于邊坡坡坡頂及及外圍，主主要為坡坡積物和和人工堆堆積物，厚0.51.5m。（2）巖體體風化高邊坡地段段出露的的基巖，由由于自身身巖石礦礦物成份份、成巖巖條件的的不同，其其風化程程度有明明顯的差差異。泥泥巖類，抗抗風化能能力弱，其其風化后后多為碎碎石及碎碎石土；砂巖類類，一般般抗風化化能力相相對較強強，風化化后礦物物變異，巖巖石顏色色變淺，力力學強度度降低。根據地表及及人工邊邊坡出露露的基巖巖的風化化特征，按按巖土土工程勘勘察規范范（GB550022120

28、001）中的的巖石風風化分帶帶標準，可可將區內內風化巖巖體分為為強風化化帶、中中等風化化帶和微微風化帶帶，各風風化帶特特征如下下：強風化帶：巖石結結構大部部分破壞壞，顏色色變淺，礦礦物變異異，巖石石破碎，部部分手搓搓呈砂粒粒或泥狀狀，遇水水容易松松散。中等風化帶帶：巖石石結構有有輕微破破壞，原原巖礦物物輕度變變異，部部分泥巖巖、粉砂砂質泥巖巖和泥質質粉砂巖巖浸水后后容易破破碎；砂砂巖僅沿沿裂隙、層層面及所所夾軟巖巖有色變變現象。邊坡上部或或表層巖巖體多呈呈強風化化狀，強強風化厚厚度0.35.00m。中風風化巖體體完整，多多出露于于邊坡中中下部。3.3邊坡坡的水文文地質條條件（1）地表表水逕流流

29、條件邊坡區為一一向沖溝溝傾斜的的斜坡，該該區降雨雨充沛，大大氣降水水大部分分多沿斜斜坡向沖沖溝排泄泄，僅有有少部分分降水滲滲入斜坡坡體的松松散覆蓋蓋層及基基巖裂隙隙內。匯匯水面積積0.000011km22。（2）地下下水賦存存條件該區內的地地下水，按按其賦存存條件可可分為孔孔隙水和和裂隙水水。孔隙水：主主要分布布于坡積積層和人人工堆積積層內。埋埋藏不深深，水量量不豐，受受季節影影響明顯顯。裂隙水：賦賦存于張張開的基基巖裂隙隙中，水水量不豐豐。（3）巖（土土）體的的透水性性土體的透水水性：區區內土體體透水性性總體較較弱，僅僅表部人人工填土土透水性性相對較較強。巖體的透水水性：據據忠縣城城區大量量

30、地質勘勘察資料料揭示，基基巖中等等風化帶帶巖體透透水率少少部分為為15Lu，大部部分小于于1Lu。類比比可知，該該地段中中等風化化帶巖體體應屬微微透水巖巖體，強強風化巖巖體透水水性也較較弱。（4）地下下水補排排形式地下水主要要靠大氣氣降雨補補給。大大部分降降水沿斜斜坡快速速向溪溝溝排泄，僅僅有很少少部分雨雨水垂直直下滲，補補給地下下水。該該地段的的松散堆堆積層中中，泥巖巖類和砂砂巖類地地層中，水水量均不不豐，大大多以滲滲水的方方式排泄泄，該邊邊坡未見見泉水出出露。（5）地下下水化學學成分 本邊坡區無無地下水水排泄點點，據鄰鄰近本邊邊坡區的的地下水水的水化化學分析析成果顯顯示，水水化學類類型多為

31、為HCOO3 -Ca型水。（6）地下下水對工工程的影影響根據水質分分析成果果，參照照巖土土工程勘勘察規范范（GB550022120001）相相關標準準判別，地地下水對對混凝土土無腐蝕蝕性。 4.邊坡穩穩定性分分析4.1邊坡坡類型及及安全等等級根據國家標標準建建筑邊坡坡工程技技術規范范GB5503330-220022規定，巖巖體較完完整、中中風化巖巖質邊坡坡劃為類邊坡坡。根據據規范對對安全等等級劃分分的規定定，巖質質邊坡邊邊坡高度度1530mm，破壞壞后果嚴嚴重，邊邊坡安全全等級定定為二級級。因此此，本邊邊坡確定定為：安全等級：二級;安全系數：K=11.300；邊坡工程重重要性系系數： 0=11

32、.1004.2 影影響邊坡坡穩定性性的因素素巖質邊坡主主要控制制因素一一般是巖巖體的結結構面(或層面)與坡面面的關系系以及結結構面(或層面)的強度度指標，因因此，正正確確定定這些參參數是邊邊坡穩定定分析和和邊坡設設計成敗敗的關鍵鍵。邊坡的穩定定性分析析評價，應應在確定定邊坡破破壞模式式的基礎礎上進行行，不同同的邊坡坡有不同同的破壞壞模式，不不同的破破壞模式式有不同同的計算算方法，如如果破壞壞模式選選錯，計計算就失失去基礎礎，得不不到正確確的結果果。工程地質特特征是判判斷邊坡坡穩定與與不穩定定的主要要內因，包包括以下下幾個方方面：(1)地層層巖性地層巖性及及其組合合是構成成邊坡的的物質基基礎，巖

33、巖性決定定巖石的的強度，抗抗風化能能力，巖巖體結構構及所能能保持的的邊坡高高度。(2)地質質構造地質構造決決定巖層層的產狀狀，節理理裂隙的的性質及及發育程程度，斷斷層破裂裂帶的性性質等。這這些因素素又決定定了邊坡坡的巖體體結構。受受構造的的影響，邊邊坡體上上節理裂裂隙發育育、巖體體破碎，將將嚴重影影響邊坡坡的穩定定性。(3)邊坡坡巖體的的風化程程度巖體風化以以一方面面破壞巖巖體的完完整性，另另一方面面是巖體體物質成成分發生生變化，導導致巖石石物理力力學性質質的變化化，直接接影響巖巖體的強強度及構構造特性性，進而而影響邊邊坡穩定定。風化化程度一一般分為為四級，即即全風化化、強風風化、中中風化、微

34、微風化。不不同的風風化程度度表示巖巖體受改改造的程程度及其其力學屬屬性的差差異，同同時也預預示著其其變形特特征及主主要影響響變形因因素的改改變。如如全風化化呈砂土土狀巖體體構成的的邊坡穩穩定性，節節理裂隙隙已不起起作用，其其控制作作用的是是土狀巖巖體的強強度能否否支撐設設計的坡坡度、坡坡高；強強風化碎碎裂結構構巖體或或風化呈呈碎石夾夾砂土狀狀巖體，由由巖體強強度、破破裂程度度及構造造面的組組合及其其與臨空空面的關關系等共共同控制制邊坡穩穩定性；中微風化化硬質巖巖石，主主要由結結構、構構造面組組合及其其與臨空空面的關關系控制制坡形、坡坡度的加加固工程程措施。(4)水文文地質條條件水是造成邊邊坡失

35、穩穩的重要要因素，地地下水軟軟化巖土土體，降降低其強強度，增增大容重重而增大大了下滑滑力，產產生靜、動動水壓力力，引起起邊坡的的失穩。4.3 邊邊坡穩定定性分析析本工程場區區內，考考慮的因因素有：各組裂裂隙面(或層面)產狀，坡坡面傾向向，巖體體風化程程度、覆覆蓋層、水水等的影影響。(1)巖性性組合特特征邊坡的地層層主要為為蓬萊鎮鎮組第2段第二二大層J3PP2-22地層，巖巖性主要要為中厚厚層灰紫紫色泥質質粉砂巖巖、砂巖巖與夾少少量紫紅紅色粉砂砂質泥巖巖與薄層層淺灰紫紫色泥質質粉砂巖巖夾紫紅紅色粉砂砂質泥巖巖互層。巖巖性軟、硬硬巖相間間。由坡坡上至坡坡下，風風化強烈烈至中等等。(2)邊坡坡與巖層

36、層關系邊坡走向3356，傾向86，傾角64，坡度4264。巖層層傾向98，傾角32。邊坡坡為順向向坡。(3)裂隙隙發育特特征邊坡內未見見發育斷斷裂，層層間剪切切帶不發發育，巖巖體均為為裂隙切切割，統統計坡體體面上發發育的裂裂隙，主主要為如如下三組組裂隙：走向900，傾向1800，傾角65，裂面面平直，寬15mm，充填粘土，可見長1.87.0m，發育間距3.04.0m。走向555，傾向3255，傾角60，裂面面平直，寬13mm，充填粘土，可見長1.58.0m，發育間距4.05.0m。走向3558，傾向88，傾角50，裂面面平直，寬13mm，充填粘土，可見長1.55.0m，發育間距1.01.5m。

37、圖4.1 邊坡結結構面極極射赤平平投影圖圖由邊坡巖體體裂隙與與巖層面面和坡向向繪制的的赤平投投影圖(圖4.11 )可知，裂裂隙3受裂隙1與裂隙2的切割割形成傾傾向坡外外的塊體體，傾角角為50，由其其構成的的不穩定定塊體沿沿裂隙面面產生滑滑移破壞壞。4.4 邊邊坡破壞壞模式及及控制條條件邊坡的破壞壞模式有有平面滑滑動、圓圓弧滑動動、楔形形滑動、傾傾倒、剝剝落等。根據破壞控控制條件件，巖質質邊坡的的破壞形形式分為為：沿外外傾結構構面(或層面)破壞、由由巖體強強度控制制的破壞壞。對無外傾結結構面的的邊坡，破破壞形式式為巖體體強度控控制的破破壞。對無軟弱結結構面有有傾角大大于40?的外傾傾硬性結結構面

38、的的邊坡，破破壞形式式為沿外外傾硬性性結構面面滑動或或由巖體體強度控控制的破破壞，由由相應側側向壓力力的較大大值確定定。巖質邊坡的的穩定性性受優勢勢面控制制(結構面面、裂隙隙面等)，邊坡坡巖體各各不連續續面中及及其組合合構成了了巖體的的分離體體和滑動動邊界。邊邊坡穩定定性評價價關鍵在在裂隙面面及坡面面的組合合關系的的評價。綜合前述邊邊坡巖土土工程地地質條件件，分析析該邊坡坡滑移存存在三種種失穩模模式：(1)順層層滑移破破壞在順向坡中中，巖體體中發育育有順坡坡向層面面，巖體體在層面面和結構構面的切切割下，在在邊坡臨臨空面上上，形成成順層塊塊體，塊塊體在重重力作用用下，產產生滑移移破壞解解體，其其

39、變形破破壞模式式演化過過程見圖圖4.2。圖4.2 順層塊塊體滑移移破壞模模式演化化圖(2)巖體體破裂面面滑移破破壞在邊坡中，在在巖體的的自重作作用下，沿沿破裂面面產生滑滑移破壞壞解體，其其變形破破壞模式式演化過過程見圖圖4.3。圖4.3 巖體破破裂面滑滑移破壞壞模式演演化圖(3)沿裂裂面滑移移破壞在邊坡中，巖巖體發育育外傾結結構面，巖巖體在外外傾結構構面與其其它結構構面的切切割下，在在邊坡臨臨空面上上，沿裂裂隙面產產生卸荷荷拉開，塊塊體在重重力作用用下，產產生滑移移破壞解解體，其其變形破破壞模式式演化過過程見圖圖4.4。圖4.4 沿裂面面滑移破破壞模式式演化圖圖4.5 邊邊坡巖石石的物理理力學

40、性性質邊坡巖石主主要為：粉砂質質泥巖，泥泥質粉砂砂巖和砂砂巖。依依據巖石石試驗與與經驗類類比，提提出邊坡坡巖體(石)的力學學參數建建議值(見表4.11)。表4.1 巖體物物理力學學參數建建議值表表巖性 風化化分帶 密度度(g/cmm3) 抗剪強強度 抗壓強強度(MPaa) 抗拉強度(MPa) 變形模量E0(GPaa) 泊松比 軟化系數C(MPaa) ? (度) 飽和 天然 砂 巖 強強風化 2.5 00.1000.12 24 4 88 1.2 00.300 中等風化 2.55 0.220.25 29 15 25 2.55 2.0 00.288 0.600.655泥質粉砂巖 強強風化 2.53

41、0.00800.100 233 3 5 11.0 0.330 中等風化 2.58 0.11500.2 27 8 115 22 1.5 00.299 0.500.6粉砂質泥巖 強風風化 2.55 0.00500.088 222 2 4 00.6 0.335 中等風化 2.6 00.10.115 225 55 100 1.5 11.0 0.330 00.40.55結構面 泥巖層層面 0.050.11 199244 砂巖層面 0.110.15 2527 泥質粉砂巖巖裂隙面面 0.010.002 2202225.邊坡穩穩定性計計算5.1按巖巖層層面面滑動進進行穩定定性驗算算考慮巖層層層面為滑滑動面，如

42、如圖5.1所示。圖5.1 邊坡穩穩定性平平面滑動動計算示示意圖巖坡中層面面與垂直直裂縫的的組合面面為ABC，由它它切割的的邊坡滑滑體為ABCCD，滑塊塊的重量量為W，BC面傾角角為?，坡面面傾角為為?，坡高高為H。(6-1)根據極限平平衡條件件，邊坡坡穩定性性安全系系數為：(6-2)式中：?巖體體的容重重，kN/m3；H滑坡坡體高度度，m；L滑動動面長度度，L=(HZ)/sinn?，m；Z坡頂頂垂直裂裂縫深度度，m；?滑動動面傾角角，度；?坡面面傾角，度度；C滑動動面上的的粘聚力力kPa；?滑滑動面上上的內摩摩擦角，度度；W為滑滑塊的重重量，kN；U為滑滑動面上上垂直方方向靜水水壓力，U=?w

43、ZZwLL/2，kN；V為滑滑動面上上側向靜靜水壓力力，V=?wZZw2L/22，kN；Zw為為坡頂裂裂縫中地地下水位位深度，m；A水平平地震力力，Ama，kN；m滑體體質量，kg；a地震震加速度度，6度地震震區取0.005g，即a=00.5mm/s22。邊坡層面內內摩擦角角折減系系數為0.8，邊坡坡穩定安安全系數數取值為為1.330，重要要性系數數為1.1。由于于巖層傾傾角為32?，則?32?，邊坡坡坡角為為?64?，坡高18米，不不考慮地地下水，坡坡頂無垂垂直裂縫縫，邊坡坡巖體的的力學參參數建議議值，則則：C=80kkPa； ? =220?0.88=166?；? =25kkN/mm3；Z=

44、0；L=H/ssin332?=33.97mm；W=0.552551882ssin(64?32?)/ssin332?ssin664?=45006.004kNN；m=W/gg=45506.04/10=4500.6kkg；A=ma=4500.60.55=2225.33kN；即邊坡巖層層層面安安全系數數為1.557，大于于規范要要求的穩穩定值(1.30)。5.2按巖巖體破裂裂面進行行穩定性性驗算根據邊坡巖巖體的力力學參數數建議值值，相關關數值取取值如下下：?巖巖體內摩摩擦角(度)，?=230.8=118.44，0.8為折減減系數；C滑動動面上巖巖體粘聚聚力(kPPa)；取C=660kPPa；巖體體的容

45、重重(kNN/m33)，取?=225kNN/m33；破裂裂角(度)，=455+/2，=455+188.4/2=554.22；邊坡坡開挖后后邊坡角角(度)，=644；H坡體體高度(m)，H=118m；根據圖5.2計算如如下：圖5.2 按巖體體破裂面面進行穩穩定性驗驗算示意意圖C=60kkPa； ? =223?0.88=188.4?；? =25kkN/mm3；Z=0；L=H/ssin554.22?=222.119m；W=0.552551882ssin(64?54.2?)/siin544.2?sinn64?=9445.664kNN；m=W/gg=9445.664/110=994.556kgg；A=m

46、a=94.560.55=477.288kN；即按巖體內內抗剪強強度指標標進行穩穩定性驗驗算結果果表明，巖巖體中剪剪應力最最大面的的安全系系數為1.889，遠大大于規范范要求的的穩定值值(1.30)。5.3按裂裂隙面滑滑動進行行穩定性性驗算考慮塊體沿沿裂隙3滑動，裂裂隙3為滑動動面，如如圖5.3所示。圖5.3 沿裂面面滑動穩穩定性驗驗算示意意圖邊坡裂隙面面內摩擦擦角折減減系數為為0.8，邊坡坡穩定安安全系數數取值為為1.330，重要要性系數數為1.1。由于于裂隙面面傾角為為50?，則?50?，邊坡坡坡角為為?64?，坡高18米，不不考慮地地下水，坡坡頂無垂垂直裂縫縫，根據據邊坡巖巖體的力力學參數

47、數建議值值，則：C=30kkPa； ? =222?0.88=177.6?；? =25kkN/mm3；Z=0；L=H/ssin550?=23.5m；W=0.552551882ssin(64?50?)/ssin550?ssin664?=14223.004kNN；m=W/gg=14423.04/10=1422.3kkg；A=ma=1422.30.55=711.155kN；即抗滑力9777.877kN，下滑力力11335.884 kkN若巖層內摩摩擦角不不折減，且且不考慮慮地震力力，則計計算所得得K0.999。即邊坡沿裂裂面滑動動體安全全系數為為0.886，遠小小于規范范要求的的穩定值值(1.30)；

48、即使使不計地地震作用用，內摩摩擦角不不予折減減，沿裂裂面滑動動體才剛剛剛接近近極限平平衡狀態態，因此此必須對對滑動體體進行加加固。 6.支護結結構設計計6.1設計計依據(1)建建筑邊坡坡工程設設計技術術規范GB5503330-220022；(2)錨錨桿噴射射混凝土土支護技技術規范范(GBB500086-20001)；(3)建建筑地基基基礎設設計規范范(GBBJ7-89)；(4)錨錨桿噴射射混凝土土支護技技術規范范(GBBJ866-855) ；(5)巖巖土工程程勘察規規范(GBB500021-20001)；(6)混混凝土結結構設計計規范(GBBJ-889)；(7)混混凝土結結構設計計規范(GBB

49、J-889 119966年局部部修訂條條文)。6.2選擇擇支護方方案6.2.11設計原原則根據前述邊邊坡的坡坡面形態態特征、坡坡體巖土土結構及及斜坡穩穩定驗算算結果與與不良地地質現象象，綜合合工程場場區內建建筑物特特點，邊邊坡防護護治理設設計應遵遵循以下下原則：(1)邊坡坡防護工工程應與與工程場場區地質質環境、斜斜坡形態態與結構構特征及及居民樓樓特點相相適應；(2)根據據居民樓樓的相互互位置關關系，邊邊坡防治治尚需考考慮可利利用空間間位置的的大小匹匹配；(3)在達達到防治治目的的的前提下下，邊坡坡的防治治要盡量量做到施施工簡單單、造價價便宜、防防護工程程美觀且且與居民民樓相得得益彰。6.2.2

50、2設計支支護方案案根據前述邊邊坡的地地形地質質條件及及穩定性性分析成成果，以以及上述述設計原原則，結結合工程程現場實實際情況況，確定定本工程程人工邊邊坡支護護方案為為：截排排水肋肋梁錨桿桿支護。截排水：在在邊坡坡坡頂及坡坡面布置置截排水水系統，以以減少雨雨水對坡坡面及坡坡體的沖沖刷、侵侵蝕。肋梁錨桿：邊坡整整體加固固及坡面面治理防防護。考考慮了兩兩種方案案：一種種為普通通錨桿結結合片石石肋梁支支護方案案；另一一種為普普通錨桿桿結合鋼鋼筋混凝凝土肋梁梁支護方方案。其其中錨桿桿主要起起整體加加固作用用，肋梁梁主要起起坡面加加固作用用，同時時兼作錨錨桿外錨錨頭的錨錨固端。由由于工程程場區內內坡體結結

51、構主要要為泥質質粉砂巖巖、砂巖巖與粉砂砂質泥。經經過驗算算沿裂面面滑動體體存在滑滑移可能能，錨桿桿必須穿穿過滑動動體進入入穩定巖巖體，選選用錨桿桿結合鋼鋼筋混泥泥土肋梁梁方案，采采用錨桿桿對滑動動體加固固，坡面面采用混混泥土肋肋梁做為為錨桿的的錨固體體。6.3錨桿桿計算的的理論基基礎巖體和土層層的錨固固是一種種把受力力拉桿埋埋入地層層的技術術。巖土土錨固能能充分發發揮巖土土能量，調調用和提提高巖土土的自身身強度和和自穩能能力，大大大減輕輕結構自自重，節節約工程程材料，并并確保施施工安全全和工程程穩定，具具有明顯顯的經濟濟效益和和社會效效益，因因而世界界各國都都是在大大力開發發這門技技術。錨桿由

52、錨頭頭、桿體體和錨固固體三部部分組成成。錨頭頭位于錨錨桿的外外露端，通通過它將將錨固力力傳給結結構物。桿桿體連接接錨頭和和錨固體體，通常常利用其其彈性變變形的特特性。錨錨固體位位于錨桿桿的根部部，把拉拉力從桿桿體傳給給地層。6.3.11錨桿的的基本原原理巖土錨固的的基本原原理就是是依靠錨錨桿周圍圍地層的的抗剪強強度來傳傳遞結構構物的拉拉力或保保持地層層開挖面面自身的的穩定。巖巖土錨固固的主要要功能是是：(1)提供供作用于于結構物物上以承承受外荷荷的抗力力，其方方向朝著著與巖土土相接觸觸的點；(2)使被被錨固地地層產生生壓縮應應力區或或對通過過的巖石石起加筋筋作用；(3)加固固并增加加地層強強度

53、，也也相應地地改善了了地層的的其它力力學性能能；(4)通過過錨桿，使使結構與與巖石連連鎖在一一起，形形成一種種共同工工作的復復合結構構，使巖巖石能更更有效地地承受拉拉力和剪剪力。錨桿的這些些功能使使互相補補充的。對對某一特特定的工工程而言言，也并并非每一一個功能能都發揮揮作用。6.3.22錨桿的的力學作作用(1)抵抗抗豎向位位移對于水池、車車庫、水水庫、船船塢等坑坑洼式結結構，當當地下水水的上浮浮力大于于結構物物的重力力時，將將導致結結構物上上漂、傾傾斜和破破壞。因因此在設設計上必必須采用用抵抗豎豎向位移移的方法法。傳統統的方法法是用壓壓重法，即即加厚結結構尺寸寸，這會會時結構構進一步步下沉，

54、從從而又增增加上浮浮力，因因而增大大的結構構自重又又會被增增大的體體積所排排開的水水所抵消消。采用用錨固結結構抵抗抗豎向位位移，可可大大減減小結構構的體積積，而且且由于對對錨固結結構施加加預應力力，當地地下室產產生的上上浮力不不大于預預應力值值時，就就不會出出現豎向向位移。(2)抵抗抗傾倒對于壩工建建筑，壩壩體的穩穩定性常常取決于于作用在在結構物物的繞轉轉動邊的的正負彎彎矩的比比值。結結構物的的重力和和該中心心至基礎礎轉動邊邊的距離離直接影影響著有有利于穩穩定負彎彎矩，水水壓力和和上浮力力則產生生不利于于穩定正正彎矩。若若完全依依賴壩體體積即結結構物重重力來平平衡產生生傾覆的的正彎矩矩，不僅僅

55、需要龐龐大的混混凝土體體積，而而且產生生傾倒的的力也難難以根據據混凝土土體積來來加以調調整。用用錨固技技術來抵抵抗傾覆覆，其錨錨固力中中心可以以位于距距轉動點點的最大大距離處處，這就就能以較較小的錨錨固力，產產生較大大的抗傾傾覆彎距距。對于深基坑坑工程，采采用護壁壁樁或連連續墻維維護其坑坑穩定，也也常出現現傾倒危危險。采采用錨索索（桿）拉拉固護壁壁樁，既既能抵抗抗傾倒，也也有利于于減小護護壁樁的的彎距。(3)控制制地下洞洞室圍巖巖變形和和阻止塌塌落地下開挖會會擾動巖巖體原始始的平衡衡狀態，導導致巖石石的變形形、松散散、破壞壞甚至塌塌落。采采用預應應力錨固固技術，既既能為圍圍巖提供供徑向抗抗力，

56、使使開挖后后的巖石石盡快避避免處于于單軸或或雙軸應應力狀態態，進入入三軸應應力狀態態，以保保持圍巖巖的固有有強度，又又可改善善圍巖應應力狀態態，在錨錨固范圍圍內形成成壓應力力環，進進一步提提高洞室室穩定。(4)阻止止地層的的剪切破破壞在邊坡工程程中，當當潛在滑滑體沿剪剪切面的的下滑力力超過時時，即會會出現沿沿剪切面面的滑移移和破壞壞。在堅堅硬巖體體中，剪剪切面多多發生在在斷層、節節理、裂裂隙等軟軟弱結構構面上。在在土層中中，砂質質土的滑滑移面多多為平面面，粘性性土的滑滑移面則則呈現圓圓弧狀。有有時也會會出現上上覆土和和下臥巖巖層的臨臨界面滑滑動的情情況。為了保持邊邊坡的穩穩定，一一種方法法是大

57、量量削坡，直直至達到到穩定的的邊坡角角；另一一種辦法法室設置置擋土墻墻結構。在在許多情情況下，這這些辦法法往往不不夠經濟濟，或不不可能實實現。(5)抵抗抗結構物物基底的的水平位位移結構對水平平位移的的阻力在在很多情情況下是是由其自自重決定定的。除除自重外外，水平平方向的的穩定也也依靠基基礎底平平面的摩摩擦系數數。如果果計算得得出的安安全系數數不能滿滿足要的的方法求求，則可可用把結結構錨固固于下臥臥層取代代結構重重力的方方法，這這樣，就就能大量量節約工工程材料料和顯著著地降低低工程造造價。6.4錨桿桿計算成成果整理理錨桿設計錨錨固長度度為5.00m，傾角角為15?，采用2? 288二級冷冷拉鋼筋

58、筋，正方方形布置置，間距距3.00m，沿坡坡高共布布置6排。鉆鉆孔? 1100，灌注注砂漿M30。錨桿錨固設設計值計計算如下下：錨孔提供的的錨固力力設計值值：Na1= La?1?DDfrrb (7-11)式中Na1錨孔提提供的錨錨固力設設計值(KNN)；La錨錨固長度度(m)；La=5.00 mfrb巖石與與錨固體體粘結長長度特征征值(kPPa)，取較較硬巖下下限5500kPaa；?1錨錨固體與與地層粘粘結條件件工作系系數，取取1.000(永久錨錨桿)；D鉆孔孔直徑(m)。D=00.111 m將以上數值值代入(7-1)式得：Na1 = Laa?11?Dffrb=51.003.11400.111

59、5550=9949.85 KN錨桿提供的的錨固力力設計值值：Na2 = Laa?33n?ddfbb (77-2)式中Na2錨桿提提供的錨錨固力設設計值(KNN)；d錨桿桿直徑(m)，d=00.0228 mm；n錨桿桿根數，等等于2；fb鋼鋼筋與砂砂漿之間間粘結強強度設計計值(kPPa)，M30砂漿與與螺紋鋼鋼筋取2400000.716880kPPa；?3鋼鋼筋與砂砂漿之間間粘結條條件工作作系數，取0.60(永久錨桿)。將以上數值值代入(7-2)得：Na2 = Laa?33n?ddfbb=50.6223.140.002816880=8886.23KKN根據計算取取Na1、Na2計算所所得的較較小

60、值，因因此錨桿桿所能提提供的軸軸向拉力力設計值值Na =8886.223 kkN錨桿軸向拉拉力標準準值：Nak=NNa/rrQ (7-33)式中：rQ何何載分向向系數，rQ =1.3Nak=NNa/rrQ =8866.2331.3=6681.72 KN錨桿水平拉拉力標準準值：Htk= Nakkcoos(7-44)式中：錨桿桿錨固傾傾斜角度度(度)，=155Htk= Nakkcoos=6881.772ccos115=6588.5 KN錨桿提供的的破裂面面切向力力：F = Htkkcoos=6558.55coos500=4423.28 KN錨桿提供的的破裂面面法向力力：T = Httkssin =