《邊坡工程》課程設計指導書葉四橋編交通大學2015年2月一、課程設計的目的依據地質工程專業教學培養讓劃要求，本課程設計的目的在于鞏固和加深《邊坡工程》課程教學所學的知識，培養學生綜合運用所學知識，解決實際工程問題的能力，以及工程思維、規應用、繪圖、編制報告和實際操作動手能力。使學生掌握一般邊坡支擋結構分析、計算、方案擬左、工程圖繪制、工程量汁算和施工組織設計等技能。二、任務和要求本本課程設計取材于巫山-巫溪公路改擴建工程，選擇了一段邊坡路段，為巖質深路塹邊坡。為教學需要進行了適當的稱簡，要求學生在學完《邊坡工程》課程后對該段邊坡進行系統方案論證、比選和施工圖設計。因課時關系，對于該邊坡學生可選擇單側邊坡進行設汁，支擋方案選擇一種做至施工圖設計深度。設計成果及提交文件：1、 最終設計報告及計算書。2、 邊坡支擋設計方案平、立、剖而圖。3、 排水、支擋結構設計圖及必要的大樣圖。三、設計基礎資料1工程概況擬建路段位于市巫溪縣安子平，位于現有公路左側約38m,起止里程為K96+530?K96+690,全長160m,設計路面凈寬7.50m,設計為二級公路,線路呈S,設計縱坡3.5%?4.4%,比現有公路坡度小，地面高程為753.0m?767.50m,設計起止路面高程為745.40m?752.165m,最大挖方高20.586m,最小挖方高5.63m。2工程地質條件2.1地形地貌本區屬構造剝蝕中低山斜坡、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40°,斜坡頂部較緩，呈階梯狀平臺，上部較緩，現被墾為旱地，區基巖出壺零星，擬建區植被發育。2.2地層巖性擬建路段出需地層有第四系全新統殘坡積層及三疊系上統須家河組（Tsxj）砂巖、碳質泥巖，現分述如下：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，呈強風化狀態，粒徑一般2?8cm,棱角狀，粉質粘上含量約40弔?50%,呈可塑狀，區均有分布，層厚2.20m?5.90m。222砂巖（Tsxj）：主要由長石、石英組成，細粒結構，中厚層構造，按風化程度可分強弱風化兩亞層，現分述如下：1強風化砂巖：灰白色，節理裂隙發冇，大部分原生礦物已被破壞，巖心破碎，區僅在ZK69分布，層厚2.15m°2弱風化砂巖：淺灰色，節理裂隙較發冇，部分原生礦物已被破壞，巖心較完整，層厚1.95nio3炭質泥巖（Gxj）：弱風化狀態，灰黑色，主要由粘上礦物組成，泥質隱晶結構，薄層狀構造,含碳屋30$?40%,節理裂隙發冇，裂而光滑平直，本次最大揭露厚度5.2m?16.40m。2.2.3地質構造區構造屬-官陽背斜南翼，出露三疊系上統須家河組砂巖、炭質泥巖。區基巖呈單斜產出，走向及傾向沿公路略有變化，產狀為163°Z540,主要發冇二組節理，Ji：產狀354°Z76°,理而粗糙，微，充填泥質，間距1條/0.6m,J2：產狀為321°Z51°，節理而光滑平直，閉合，間距1條/0.8m,巖層受二組節理切割成“X”型。2.4水文地質條件2.4.1地表水經地表調查及民訪，區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,受季節控制。2.4.2地下水區地下水為第四系殘坡積松散層孔隙水、基巖裂隙水，英補給來源主要為大氣降水，受季節控制，區屬地下水補給區，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，受季節控制，水文地質條件簡單。3工程地質條件評價3.1土層工程特性及巖石物理力學性質評價擬建區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。下伏三疊系上統須家河組砂巖、碳質泥巖，強風化層較厚，巖層較破碎,無法采取樣品測試，采取弱風化炭質泥巖做物理力學測試，測試成果為：弱風化炭質泥巖天然抗壓強度12.41Mpa,飽和抗壓強度&66Mpa,軟化系數0.71,屬軟化巖石、極軟巖石。3.2邊坡穩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，斜坡現狀處于穩左狀態，擬建路段開挖到設計高程后，邊坡形成上部形成2.0m?9.Om的上質邊坡，下部形成3?17m巖質邊坡，根據公路路基設計規JTGD30-2001邊坡分類，該邊坡屬I【【類邊坡。邊坡開挖后兩側邊坡的穩泄性分述如下：左側邊坡：邊坡開挖后形成6?9m的土質邊坡，由于斜坡坡度較陡，受地表水沖刷作用斜坡上體易產生滑塌、錯落現象：坡頂加載或斜坡開挖不斷局部土體易產生坍塌現象。右側邊坡：邊坡開挖后形成2?5m的土質邊坡，斜坡坡度較緩，邊坡高度小，因此公路開挖后對右側形成的土質邊坡影響較小。3.2.1巖層層面對邊坡的影響擬建段基巖岀露零星，公路開挖到設計標髙后，下部形成3?17m巖質邊坡，英中ZK68處開挖較深，受層而對兩側邊坡的影響現分述如下：左側邊坡：邊坡開挖后上部形成4?17m巖質邊坡，坡向為334。，巖層產狀163°Z54°,巖層層而與邊坡呈大角度相交，形成傾結構而，對邊坡影響小。右側邊坡：邊坡開挖后上部形成2?7m巖質邊坡，坡向154°,巖層產狀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構而，巖層較破碎，質軟，開挖或受

激烈喪動時易沿層而產生順層滑塌現彖。322結構面對邊坡的影響左側邊坡：受節理J】、J?切割影響，Ji、冬與斜坡呈小角度斜交，形成外傾結構而，邊坡開挖后易沿交棱線產生楔形體破壞，但Jl、J2交棱線傾角大于開挖傾角，對邊坡影響小。右側邊坡：邊坡開挖后，右理Jl、J2與邊坡呈大角度相交，節理對右側邊坡影響小。綜上所述，擬建段右邊坡受層而影響形成順向坡，邊坡開挖后易產生順層滑塌現象，為不穩泄邊坡，建議進行支擋措施，左側邊坡受節理切割影響易形成楔形體破壞。（坡而、節理而.巖層而空間關系祥見赤平而投影圖）節理幾354°Z76°節理幾354°Z76°節理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°結構面赤平面投影圖323路塹邊坡建議支護方式現對兩側邊坡的支護方式建議擬建路段為挖方段，邊坡開挖后，根拯兩側邊坡的穩左性分析,如下：左側邊坡上部形成的丄質邊坡較髙，開挖后易失穩，建議采用坡率法放坡，坡率選用1：1.5.并進行錨桿支護措施；下部形成的巖質邊坡較髙，受節理裂隙的切割易形成楔形體破壞，建議進行分級放坡處理，建議8m—級，邊坡坡率選用1：0.8（沿“放坡），并進行混泥上護坡措施。現對兩側邊坡的支護方式建議右側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：下部形成的巖質邊坡受層而的影響.易產生順層滑塌現象，為不穩上邊坡，建議進行1：0.7（沿層而放坡）坡率法放坡。各巖土設訃參數建議值參見表1°表1邊坡支擋設計參數建議值巖石名稱地基容許承較力MPa巖石物理力學指標巖體物理力學指標重度KN/m3抗壓強度抗拉強度MPa重度KN/m3抗拉強度MPa彈性模址MPa泊桑比Y基底摩擦系數（M）天然MPa飽和MPa強風化砂巖0.70////////0.4弱風化砂巖2.0025.4724.820.601.2220.371.09//0.6強風化碳質泥巖0.503弱風化碳質泥巖1.524.755.983.7919.80///0.44結論及建議4.1本次勘察工作方法及工作量均滿足規要求，報告可供設計使用。4.2經過工程地質測繪及鉆探揭露，未發現斷層、滑坡等不良地質現象，場地較穩定。4.3場地地震基本烈度VI,工程地質、水文地質條件簡單。4.4挖方段開挖時應控制放炮裝藥量，嚴禁放大炮，建議采用人工開挖方法施工。4.5塹坡頂界一定圍應設置截水溝，防止地表水滲入沖刷地表上體使上層失穩。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。5地質勘察平面圖、剖面圖及鉆孔柱狀基礎圖件縮略版見附圖，設計計算另外提供電子版拷貝。設計依據及有關參考資1.《市地質災害防治工程設訃規》(DB50/5029-2004)：2.《建筑地基基礎設計規》(GB50007-2012)：3.《建筑邊坡工程技術規》(GB50330-2013)：《室外排水設訃技術規》(GB50108-2006)：《砌體結構設計規》(GB50003-2012)；《混凝丄結構設訃規》(GB50010-2010)：7.《錨桿噴射混凝丄支護技術規》(GB50086-2013)：8.《公路路基設計規》(JTGD30-2004)；9.相關教材、專著及手冊。五、設計程序及提示1結合地質資料及基礎圖件，進行邊坡地質條件及形成機理分析。主要對邊坡工程地質條件，邊坡穩定性影響因素，形成機理，失穩可能模式等進行深入系統分析，以了解主要考慮因素，為穩立性分析和支擋方案做充分準備。2進行邊坡穩定性計算及評價。對于不同巖土介質、不同工程地質條件的邊坡選擇不同的穩左性分析方法有針對性的穩定性分析，分析過程中應注意il?算參數的選擇，和依據工程實際條件進行不同工況下的穩泄性分析與計算,并對計算結果進行穩定性評價，以確左該邊坡是否需要治理。3選擇支擋結構位置，計算支擋結構設計荷載，擬定2-3個比選方案。依據穩定性分析和工程地質條件選擇適當支擋位宜，訃算支擋位程荷載，作為支擋結構計算的輸入條件。4挑選一個方案進行結構設計計算、出圖，做至施工圖深度，并配適當圖中說明。依據荷載條件及選擇的結構型式進行結構訃算，包括結構力、截而設計、配筋汁算、錨固工程設計計算等，依據計算結果進行工程圖繪制。5統計主要工程量。主要包括鋼筋、混凝土、垢工、填挖方、排水等數量統計。6完成設計說明及計算書。計算書作為設il?說明的附件出現，建議提綱和目錄如下：設計說明參考目錄1、 前言1」工程地理位置、行政區劃、坐標、交通條件1.2設計依據2、 工程概況2.1自然、地質環境條件2.2邊坡穩定性驗證及結論3、 治理工程設計3.1設計依據及標準3.2支擋工程設計工況及參數的確泄3.3支擋工程具體方案設訃及計算3.4支擋工程方案比選3.5支擋方案分項設計4、 施工組織設計5.1施工條件5.2料場選擇與開采5.3施工交通運輸5.4施工工序5.5施工總進度5、 工程量統計表6、 施工總說明計算書參考目錄1工程概況2計算依據3滑坡穩定性分析及推力計算3.1計算參數3.2計算工況3.3計算剖而3.4計算方法3.5計算結果3.6穩泄性評價4抗滑結構計算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■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 嚴悴1 1'I |M*>pt-：piup：Ol.L2!5:-:WT5945c昭礎狀IB1：；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細成L?10.0：??W：*fie?iHtUAKi?呻卑/狀構圾?ICUn. V!K?n*t.匕wwynwn4c.5?