《邊坡工程》課程設(shè)計指導(dǎo)書葉四橋編交通大學(xué)2015年2月一、課程設(shè)計的目的依據(jù)地質(zhì)工程專業(yè)教學(xué)培養(yǎng)讓劃要求，本課程設(shè)計的目的在于鞏固和加深《邊坡工程》課程教學(xué)所學(xué)的知識，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識，解決實(shí)際工程問題的能力，以及工程思維、規(guī)應(yīng)用、繪圖、編制報告和實(shí)際操作動手能力。使學(xué)生掌握一般邊坡支擋結(jié)構(gòu)分析、計算、方案擬左、工程圖繪制、工程量汁算和施工組織設(shè)計等技能。二、任務(wù)和要求本本課程設(shè)計取材于巫山-巫溪公路改擴(kuò)建工程，選擇了一段邊坡路段，為巖質(zhì)深路塹邊坡。為教學(xué)需要進(jìn)行了適當(dāng)?shù)姆Q簡，要求學(xué)生在學(xué)完《邊坡工程》課程后對該段邊坡進(jìn)行系統(tǒng)方案論證、比選和施工圖設(shè)計。因課時關(guān)系，對于該邊坡學(xué)生可選擇單側(cè)邊坡進(jìn)行設(shè)汁，支擋方案選擇一種做至施工圖設(shè)計深度。設(shè)計成果及提交文件：1、 最終設(shè)計報告及計算書。2、 邊坡支擋設(shè)計方案平、立、剖而圖。3、 排水、支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計圖及必要的大樣圖。三、設(shè)計基礎(chǔ)資料1工程概況擬建路段位于市巫溪縣安子平，位于現(xiàn)有公路左側(cè)約38m,起止里程為K96+530?K96+690,全長160m,設(shè)計路面凈寬7.50m,設(shè)計為二級公路,線路呈S,設(shè)計縱坡3.5%?4.4%,比現(xiàn)有公路坡度小，地面高程為753.0m?767.50m,設(shè)計起止路面高程為745.40m?752.165m,最大挖方高20.586m,最小挖方高5.63m。2工程地質(zhì)條件2.1地形地貌本區(qū)屬構(gòu)造剝蝕中低山斜坡、陡坡地帶，地勢總體南高北低，地而髙程為753.0m?767.50m,斜坡坡向320°?330°,坡度30°?35°,局部達(dá)40°,斜坡頂部較緩，呈階梯狀平臺，上部較緩，現(xiàn)被墾為旱地，區(qū)基巖出壺零星，擬建區(qū)植被發(fā)育。2.2地層巖性擬建路段出需地層有第四系全新統(tǒng)殘坡積層及三疊系上統(tǒng)須家河組（Tsxj）砂巖、碳質(zhì)泥巖，現(xiàn)分述如下：221碎石土（QJ我）：黃褐色、灰褐色，松散，稍濕，主要由粉質(zhì)粘上、碎石、塊石不均勻混合組成，碎石含量約50%?60%,成分以砂巖為主，呈強(qiáng)風(fēng)化狀態(tài)，粒徑一般2?8cm,棱角狀，粉質(zhì)粘上含量約40弔?50%,呈可塑狀，區(qū)均有分布，層厚2.20m?5.90m。222砂巖（Tsxj）：主要由長石、石英組成，細(xì)粒結(jié)構(gòu)，中厚層構(gòu)造，按風(fēng)化程度可分強(qiáng)弱風(fēng)化兩亞層，現(xiàn)分述如下：1強(qiáng)風(fēng)化砂巖：灰白色，節(jié)理裂隙發(fā)冇，大部分原生礦物已被破壞，巖心破碎，區(qū)僅在ZK69分布，層厚2.15m°2弱風(fēng)化砂巖：淺灰色，節(jié)理裂隙較發(fā)冇，部分原生礦物已被破壞，巖心較完整，層厚1.95nio3炭質(zhì)泥巖（Gxj）：弱風(fēng)化狀態(tài)，灰黑色，主要由粘上礦物組成，泥質(zhì)隱晶結(jié)構(gòu)，薄層狀構(gòu)造,含碳屋30$?40%,節(jié)理裂隙發(fā)冇，裂而光滑平直，本次最大揭露厚度5.2m?16.40m。2.2.3地質(zhì)構(gòu)造區(qū)構(gòu)造屬-官陽背斜南翼，出露三疊系上統(tǒng)須家河組砂巖、炭質(zhì)泥巖。區(qū)基巖呈單斜產(chǎn)出，走向及傾向沿公路略有變化，產(chǎn)狀為163°Z540,主要發(fā)冇二組節(jié)理，Ji：產(chǎn)狀354°Z76°,理而粗糙，微，充填泥質(zhì)，間距1條/0.6m,J2：產(chǎn)狀為321°Z51°，節(jié)理而光滑平直，閉合，間距1條/0.8m,巖層受二組節(jié)理切割成“X”型。2.4水文地質(zhì)條件2.4.1地表水經(jīng)地表調(diào)查及民訪，區(qū)地表水類型為大氣降水斜坡而流，雨季時斜坡面流沿坡面向低洼處排泄,受季節(jié)控制。2.4.2地下水區(qū)地下水為第四系殘坡積松散層孔隙水、基巖裂隙水，英補(bǔ)給來源主要為大氣降水，受季節(jié)控制，區(qū)屬地下水補(bǔ)給區(qū)，本次勘察未揭壺到地下水。綜上所述，場地地表水類型為大氣降水斜坡而流，地下水類型為第四系殘坡積松散層孔隙水、基巖裂隙水，受季節(jié)控制，水文地質(zhì)條件簡單。3工程地質(zhì)條件評價3.1土層工程特性及巖石物理力學(xué)性質(zhì)評價擬建區(qū)上覆殘坡積碎石上層厚2.加?5.90m,無法取樣做巖上測試，具有顆粒粗，孔隙率高，具壓縮性、透水性好的特點(diǎn)。下伏三疊系上統(tǒng)須家河組砂巖、碳質(zhì)泥巖，強(qiáng)風(fēng)化層較厚，巖層較破碎,無法采取樣品測試，采取弱風(fēng)化炭質(zhì)泥巖做物理力學(xué)測試，測試成果為：弱風(fēng)化炭質(zhì)泥巖天然抗壓強(qiáng)度12.41Mpa,飽和抗壓強(qiáng)度&66Mpa,軟化系數(shù)0.71,屬軟化巖石、極軟巖石。3.2邊坡穩(wěn)定性評價擬建路段屬挖方段，最大挖方高20.586m,最小挖方高5.63m。區(qū)上覆碎石土層較厚，斜坡頂部上層較厚，向下逐漸變薄，斜坡現(xiàn)狀處于穩(wěn)左狀態(tài)，擬建路段開挖到設(shè)計高程后，邊坡形成上部形成2.0m?9.Om的上質(zhì)邊坡，下部形成3?17m巖質(zhì)邊坡，根據(jù)公路路基設(shè)計規(guī)JTGD30-2001邊坡分類，該邊坡屬I【【類邊坡。邊坡開挖后兩側(cè)邊坡的穩(wěn)泄性分述如下：左側(cè)邊坡：邊坡開挖后形成6?9m的土質(zhì)邊坡，由于斜坡坡度較陡，受地表水沖刷作用斜坡上體易產(chǎn)生滑塌、錯落現(xiàn)象：坡頂加載或斜坡開挖不斷局部土體易產(chǎn)生坍塌現(xiàn)象。右側(cè)邊坡：邊坡開挖后形成2?5m的土質(zhì)邊坡，斜坡坡度較緩，邊坡高度小，因此公路開挖后對右側(cè)形成的土質(zhì)邊坡影響較小。3.2.1巖層層面對邊坡的影響擬建段基巖岀露零星，公路開挖到設(shè)計標(biāo)髙后，下部形成3?17m巖質(zhì)邊坡，英中ZK68處開挖較深，受層而對兩側(cè)邊坡的影響現(xiàn)分述如下：左側(cè)邊坡：邊坡開挖后上部形成4?17m巖質(zhì)邊坡，坡向?yàn)?34。，巖層產(chǎn)狀163°Z54°,巖層層而與邊坡呈大角度相交，形成傾結(jié)構(gòu)而，對邊坡影響小。右側(cè)邊坡：邊坡開挖后上部形成2?7m巖質(zhì)邊坡，坡向154°,巖層產(chǎn)狀163°Z54°,巖層層而與坡向呈小角度相交，形成順向坡，邊坡坡而形成外傾結(jié)構(gòu)而，巖層較破碎，質(zhì)軟，開挖或受

激烈喪動時易沿層而產(chǎn)生順層滑塌現(xiàn)彖。322結(jié)構(gòu)面對邊坡的影響左側(cè)邊坡：受節(jié)理J】、J?切割影響，Ji、冬與斜坡呈小角度斜交，形成外傾結(jié)構(gòu)而，邊坡開挖后易沿交棱線產(chǎn)生楔形體破壞，但Jl、J2交棱線傾角大于開挖傾角，對邊坡影響小。右側(cè)邊坡：邊坡開挖后，右理Jl、J2與邊坡呈大角度相交，節(jié)理對右側(cè)邊坡影響小。綜上所述，擬建段右邊坡受層而影響形成順向坡，邊坡開挖后易產(chǎn)生順層滑塌現(xiàn)象，為不穩(wěn)泄邊坡，建議進(jìn)行支擋措施，左側(cè)邊坡受節(jié)理切割影響易形成楔形體破壞。（坡而、節(jié)理而.巖層而空間關(guān)系祥見赤平而投影圖）節(jié)理幾354°Z76°節(jié)理幾354°Z76°節(jié)理Jm321°zsr巖層層面Ss163°Z54°T,：挖方總體左邊坡坡向334°Z45°L：挖方總體右邊坡坡向154°Z45°結(jié)構(gòu)面赤平面投影圖323路塹邊坡建議支護(hù)方式現(xiàn)對兩側(cè)邊坡的支護(hù)方式建議擬建路段為挖方段，邊坡開挖后，根拯兩側(cè)邊坡的穩(wěn)左性分析,如下：左側(cè)邊坡上部形成的丄質(zhì)邊坡較髙，開挖后易失穩(wěn)，建議采用坡率法放坡，坡率選用1：1.5.并進(jìn)行錨桿支護(hù)措施；下部形成的巖質(zhì)邊坡較髙，受節(jié)理裂隙的切割易形成楔形體破壞，建議進(jìn)行分級放坡處理，建議8m—級，邊坡坡率選用1：0.8（沿“放坡），并進(jìn)行混泥上護(hù)坡措施。現(xiàn)對兩側(cè)邊坡的支護(hù)方式建議右側(cè)邊坡上部丄體高度小，對邊坡影響小，建議坡率法放坡，坡率選用1：1.5：下部形成的巖質(zhì)邊坡受層而的影響.易產(chǎn)生順層滑塌現(xiàn)象，為不穩(wěn)上邊坡，建議進(jìn)行1：0.7（沿層而放坡）坡率法放坡。各巖土設(shè)訃參數(shù)建議值參見表1°表1邊坡支擋設(shè)計參數(shù)建議值巖石名稱地基容許承較力MPa巖石物理力學(xué)指標(biāo)巖體物理力學(xué)指標(biāo)重度KN/m3抗壓強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度MPa重度KN/m3抗拉強(qiáng)度MPa彈性模址MPa泊桑比Y基底摩擦系數(shù)（M）天然MPa飽和MPa強(qiáng)風(fēng)化砂巖0.70////////0.4弱風(fēng)化砂巖2.0025.4724.820.601.2220.371.09//0.6強(qiáng)風(fēng)化碳質(zhì)泥巖0.503弱風(fēng)化碳質(zhì)泥巖1.524.755.983.7919.80///0.44結(jié)論及建議4.1本次勘察工作方法及工作量均滿足規(guī)要求，報告可供設(shè)計使用。4.2經(jīng)過工程地質(zhì)測繪及鉆探揭露，未發(fā)現(xiàn)斷層、滑坡等不良地質(zhì)現(xiàn)象，場地較穩(wěn)定。4.3場地地震基本烈度VI,工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件簡單。4.4挖方段開挖時應(yīng)控制放炮裝藥量，嚴(yán)禁放大炮，建議采用人工開挖方法施工。4.5塹坡頂界一定圍應(yīng)設(shè)置截水溝，防止地表水滲入沖刷地表上體使上層失穩(wěn)。4.6挖方段開挖時宜采用自上而下的施工方法，并即時作好邊坡防護(hù)。5地質(zhì)勘察平面圖、剖面圖及鉆孔柱狀基礎(chǔ)圖件縮略版見附圖，設(shè)計計算另外提供電子版拷貝。設(shè)計依據(jù)及有關(guān)參考資1.《市地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)訃規(guī)》(DB50/5029-2004)：2.《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)》(GB50007-2012)：3.《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)》(GB50330-2013)：《室外排水設(shè)訃技術(shù)規(guī)》(GB50108-2006)：《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)》(GB50003-2012)；《混凝丄結(jié)構(gòu)設(shè)訃規(guī)》(GB50010-2010)：7.《錨桿噴射混凝丄支護(hù)技術(shù)規(guī)》(GB50086-2013)：8.《公路路基設(shè)計規(guī)》(JTGD30-2004)；9.相關(guān)教材、專著及手冊。五、設(shè)計程序及提示1結(jié)合地質(zhì)資料及基礎(chǔ)圖件，進(jìn)行邊坡地質(zhì)條件及形成機(jī)理分析。主要對邊坡工程地質(zhì)條件，邊坡穩(wěn)定性影響因素，形成機(jī)理，失穩(wěn)可能模式等進(jìn)行深入系統(tǒng)分析，以了解主要考慮因素，為穩(wěn)立性分析和支擋方案做充分準(zhǔn)備。2進(jìn)行邊坡穩(wěn)定性計算及評價。對于不同巖土介質(zhì)、不同工程地質(zhì)條件的邊坡選擇不同的穩(wěn)左性分析方法有針對性的穩(wěn)定性分析，分析過程中應(yīng)注意il?算參數(shù)的選擇，和依據(jù)工程實(shí)際條件進(jìn)行不同工況下的穩(wěn)泄性分析與計算,并對計算結(jié)果進(jìn)行穩(wěn)定性評價，以確左該邊坡是否需要治理。3選擇支擋結(jié)構(gòu)位置，計算支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計荷載，擬定2-3個比選方案。依據(jù)穩(wěn)定性分析和工程地質(zhì)條件選擇適當(dāng)支擋位宜，訃算支擋位程荷載，作為支擋結(jié)構(gòu)計算的輸入條件。4挑選一個方案進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計計算、出圖，做至施工圖深度，并配適當(dāng)圖中說明。依據(jù)荷載條件及選擇的結(jié)構(gòu)型式進(jìn)行結(jié)構(gòu)訃算，包括結(jié)構(gòu)力、截而設(shè)計、配筋汁算、錨固工程設(shè)計計算等，依據(jù)計算結(jié)果進(jìn)行工程圖繪制。5統(tǒng)計主要工程量。主要包括鋼筋、混凝土、垢工、填挖方、排水等數(shù)量統(tǒng)計。6完成設(shè)計說明及計算書。計算書作為設(shè)il?說明的附件出現(xiàn)，建議提綱和目錄如下：設(shè)計說明參考目錄1、 前言1」工程地理位置、行政區(qū)劃、坐標(biāo)、交通條件1.2設(shè)計依據(jù)2、 工程概況2.1自然、地質(zhì)環(huán)境條件2.2邊坡穩(wěn)定性驗(yàn)證及結(jié)論3、 治理工程設(shè)計3.1設(shè)計依據(jù)及標(biāo)準(zhǔn)3.2支擋工程設(shè)計工況及參數(shù)的確泄3.3支擋工程具體方案設(shè)訃及計算3.4支擋工程方案比選3.5支擋方案分項(xiàng)設(shè)計4、 施工組織設(shè)計5.1施工條件5.2料場選擇與開采5.3施工交通運(yùn)輸5.4施工工序5.5施工總進(jìn)度5、 工程量統(tǒng)計表6、 施工總說明計算書參考目錄1工程概況2計算依據(jù)3滑坡穩(wěn)定性分析及推力計算3.1計算參數(shù)3.2計算工況3.3計算剖而3.4計算方法3.5計算結(jié)果3.6穩(wěn)泄性評價4抗滑結(jié)構(gòu)計算5工程量計算

附圖1:附圖2：附圖3：???w???W二yd 2—2*丄程地質(zhì)棧斯而圖比伉尺1:200o 16 、乙41 i$i-zsr'=廠 r ：rr? ?? “■? ?異 .； ；:i! ■rK詼祕"林購和?；；「汕；Q ’"）心沖| "| 卜"…護(hù)f"'屮“抨01附圖4：3X3UIUE?i-5MIMW?“.64皿刊卜隔：茫”ii；?i|加3匕43IR：鳥-513MtA代認(rèn)岡只1：1?I.J”'M't<K??>r<iaiti■?-堆吹電B咗齊WftW??n：WEei-、-?■[1?X￥>￥12.：?2CMB?fn:.■oMem,p禮X4Sf6?-.黃?色?儀啟?林?)Cihl9*%M?祥“制角釧成?低*少峨的塊石川冷出L.iW氓")0 %-也代化?樓角狀?Wi"、：、/比，H!6.VV^J10VW?>7>n?? 15?'_?? ■?-：0\?’.VP/i：.n；<r欽?:?-31.T0?戀Vf，?從陽蚌??4-小孚館ZRi?上0血”刃IAHT初2帝分H色礦將?VI16比.^'l'n；ery.tf.b.^?幼W.W?WI:TVnr. ?QmH?心口見磁員化戟?ni■ ":m.載嫁內(nèi)■尤昨no289.g?.>,<zV^W.> IH^lSca.”E5.30>WIWn??A4ttt.UF為購狀.21.TOt<?■山eoKH?/處MH堆I.丙■■■1?1 嚴(yán)悴1 1'I |M*>pt-：piup：Ol.L2!5:-:WT5945c昭礎(chǔ)狀I(lǐng)B1：；00Y；o附圖5：堆卜水忡15.：0a''二M)O，?ykttiire*?1hp.?o::::?MI?1:W<.：223lliif?>“?? * IMtV?陽?)3.94碎hi ?nethhhi^? tcMt址塊bMCEK?役祈律■約50九成分U少刊勿1?丫空該g"冀?NKAritXM：?U於-ftS-Boi.< ：5=s \4?旬，UOV{Irl'MKW-.“2細(xì)成L?10.0：??W：*fie?iHtUAKi?呻卑/狀構(gòu)圾?ICUn. V!K?n*t.匕wwynwn4c.5?