路塹邊坡的邊坡支護(hù)設(shè)計(jì)目錄TOC\o"1-2"\h\u13911路塹邊坡的邊坡支護(hù)設(shè)計(jì) 113853摘要 2156041緒論 344561.1研究目的及意義 399411.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 313131.3發(fā)展趨勢(shì) 6188622設(shè)計(jì)條件 7276852.1工程概況 7187112.2工程地質(zhì)條件 7264112.3地質(zhì)構(gòu)造 9103412.4水文地質(zhì)條件 1091582.5氣候條件 11393設(shè)計(jì)依據(jù)及設(shè)計(jì)原則 1172763.1邊坡工程設(shè)計(jì)技術(shù)依據(jù) 1173161、《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB50330—2002）； 1186163、《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94—2008）； 11134297、《混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》（GBH107—87）； 11158429、《土層錨桿設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》（CECS22:90）； 11929311、《公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范》(JTGC20-2011)； 11205803.1.2相關(guān)工程資料 12142843.2邊坡支護(hù)設(shè)計(jì)原則 1224960表3.1邊坡工程安全等級(jí)表 1271203、邊坡支護(hù)設(shè)計(jì)需要滿足的功能要求： 13267①應(yīng)滿足在各種設(shè)計(jì)荷載組合下支擋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定、堅(jiān)固和耐久； 1396044邊坡穩(wěn)定性分析 13188254.1規(guī)范一般規(guī)定 13162204.2計(jì)算規(guī)范及計(jì)算過程 14137444.3計(jì)算結(jié)果 174858滑動(dòng)圓心=(-14.218,21.692)(m) 179021滑動(dòng)半徑=25.936(m) 1732581滑動(dòng)安全系數(shù)=0.830 17299914.4邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià) 1892774.5剩余下滑力計(jì)算 1863274.5.1計(jì)算過程信息 19231114.5.2計(jì)算結(jié)果 203085五擋土墻設(shè)計(jì) 21227945.1設(shè)計(jì)基本資料 21148705.2擋土墻的選型 22128265.2.1重力式擋土墻特點(diǎn)及適用范圍 23243285.3擋土墻尺寸的選擇 2397235.3抗滑移穩(wěn)定性驗(yàn)算 24475六生態(tài)護(hù)坡 25200386.1生態(tài)護(hù)坡設(shè)計(jì) 25128806.1.1生態(tài)護(hù)坡的功能 26117716.1.2護(hù)坡設(shè)計(jì) 2630866參考文獻(xiàn) 26摘要邊坡支護(hù)設(shè)計(jì)研究與人類工程經(jīng)濟(jì)活動(dòng)息息相關(guān)，通過利用巖土體的改造和加固，以及應(yīng)用工程地質(zhì)分析原理的方法，從而獲取巖土體的變形破壞特點(diǎn)和變形破壞機(jī)理等地質(zhì)信息數(shù)據(jù)，為后來在防治地質(zhì)災(zāi)害等人類工程提供技術(shù)支撐。經(jīng)過許多實(shí)際邊坡工程實(shí)踐之后，我們發(fā)現(xiàn)邊坡工程經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)損傷或者破壞，追其原因，就是因?yàn)槭┕と藛T對(duì)于邊坡的性質(zhì)不夠了解卻盲目開展實(shí)際工程所導(dǎo)致的，因此，在進(jìn)行實(shí)際工程之前，我們需要用類似于理正等模擬軟件對(duì)預(yù)施工場(chǎng)地進(jìn)行邊坡穩(wěn)定性的模擬計(jì)算，從而使得工程項(xiàng)目更加經(jīng)濟(jì)以及擁有更長(zhǎng)的使用壽命，此次河南鄭州高速公路邊坡支護(hù)設(shè)計(jì)課題其研究的目的在于以河南省國道G327官渡大橋附近段公路邊坡為課程設(shè)計(jì)背景，進(jìn)行公路邊坡穩(wěn)定性計(jì)算和支護(hù)措施設(shè)計(jì)，并為以后的邊坡穩(wěn)定性研究提供參考依據(jù)。此次設(shè)計(jì)選取的地點(diǎn)位于河南省原陽縣陽阿鄉(xiāng)東公路旁部分邊坡，經(jīng)過地質(zhì)勘探研究以后確定邊坡類型為土質(zhì)邊坡，路塹邊坡的開挖會(huì)遇到不同的工程地質(zhì)狀況，可能有風(fēng)化巖體，也可能有特殊土，如黃土、膨脹土、軟土等。不同的巖土體，在路基施工過程中，路塹邊坡開挖可能產(chǎn)生不同的穩(wěn)定性問題，例如局部塌滑、散落、傾倒、弧形滑動(dòng)、平面滑動(dòng)、土體流動(dòng)等。本設(shè)計(jì)根據(jù)特定邊坡情況，首先進(jìn)行邊坡穩(wěn)定性分析，然后基于邊坡土體特性，進(jìn)行擋土墻支護(hù)設(shè)計(jì)，滿足穩(wěn)定性要求。關(guān)鍵詞：邊坡支護(hù)設(shè)計(jì)，穩(wěn)定性分析，擋土墻設(shè)計(jì)1緒論1.1研究目的及意義邊坡防治與維護(hù)主要研究的是巖土體，巖土體是人類賴以生存的地質(zhì)環(huán)境。巖土體在自然和人為因素作用下穩(wěn)定性降低甚至出現(xiàn)失穩(wěn)破壞，可能危及人民生命財(cái)產(chǎn)安全，造成社會(huì)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境影響。造成邊坡失穩(wěn)破壞不僅與巖土體的物理性質(zhì)、內(nèi)外動(dòng)力改造有關(guān)，而且還與工程活動(dòng)方式有關(guān)。根據(jù)邊坡的失穩(wěn)又可以把邊坡失穩(wěn)分為自然邊坡失穩(wěn)和人工邊坡失穩(wěn)，自然邊坡失穩(wěn)是在各種自然或認(rèn)為的內(nèi)、外營(yíng)力作用下，斜坡的外形、內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及應(yīng)力狀態(tài)都不斷發(fā)生變化。在斜坡過程中，可以出現(xiàn)不同形式、不同規(guī)模的變形與破壞。這種破壞主要包括（崩塌、斜坡、泥石流）。而人工邊坡是在人類工程活動(dòng)中，由于工程本身需要會(huì)形成各種邊坡，如水利工程進(jìn)口和出口高切坡，道路工程中的路埑邊坡。近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和社會(huì)的不斷進(jìn)步，中國政府加大了基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的投資，其中，高等級(jí)公路的建設(shè)發(fā)展尤其迅速。公路線性多樣化，公路穿越地形的復(fù)雜化，公路等級(jí)的提高等都使得公路建設(shè)面臨的邊坡問題越來越嚴(yán)重，并成為巖土工程中比較常見的技術(shù)難題。中國是個(gè)多山的國家，在山區(qū)修建公路，很多時(shí)候需要開挖原有穩(wěn)定邊坡從而形成新的人工邊坡，因而，人工邊坡的穩(wěn)定性成為我們?cè)诠饭こ讨薪?jīng)常遇到并且需要解決的問題。由于地形、地質(zhì)條件的復(fù)雜多變，不穩(wěn)定的公路邊坡很容易發(fā)生滑坡、崩塌等，形成新的地質(zhì)災(zāi)害，嚴(yán)重影響交通交通運(yùn)輸安全和民眾財(cái)產(chǎn)安全。因此，深入探討和研究開挖邊坡的穩(wěn)定性及其防治方法，分析其作用機(jī)理，找到切實(shí)有效的治理措施，具有重大的實(shí)踐和理論意義。所以，本課題主要研究的是試問邊坡中計(jì)算出各種壓力的大小，然后進(jìn)行支護(hù)，在支護(hù)選擇時(shí)著重考慮經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境保護(hù)兩個(gè)方面。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀第一階段（20世紀(jì)50年代以前），大量采用抗滑擋墻以及有些工程和支撐錨桿結(jié)合，對(duì)邊坡的支撐和維護(hù)取得了一定的作用，但由于滑坡推力大，致使抗滑擋墻體積過大、墻身坡緩，墻基必須置于滑面以下一定深度，施工開挖對(duì)滑外力作用對(duì)坡體的穩(wěn)定性產(chǎn)生了影響。第二階段（20世紀(jì)60—70年代），我國邊坡穩(wěn)定性研究進(jìn)入了重要的發(fā)展階段，人們通過對(duì)邊坡問題的深入研究，認(rèn)識(shí)到邊坡的演變是一個(gè)累進(jìn)性變形破壞的過程，并且認(rèn)識(shí)到，對(duì)于邊坡的研究必須將地質(zhì)分析與力學(xué)機(jī)制分析兩者緊密結(jié)合起來；國外多采用鋼筋混凝土鉆孔樁和鋼樁，用群樁加承臺(tái)共同受力。抗滑樁因提供的抗力大，在滑坡推力大、滑動(dòng)帶深的情況下，能夠克服抗滑擋土墻難以克服的困難，設(shè)備簡(jiǎn)單，施工方便。但抗滑樁的受力復(fù)雜，其計(jì)算理論一計(jì)算方法隨著對(duì)樁結(jié)構(gòu)及土基的假定不同而不同。第三階段（20世紀(jì)80年代以后），邊坡穩(wěn)定性研究的理論、方法及實(shí)踐都得到不斷深入發(fā)展和完善，邊坡穩(wěn)定性研究仍然是工程地質(zhì)界、巖石力學(xué)界的研究熱點(diǎn)。分析方法、分析手段得到長(zhǎng)足發(fā)展，極限平衡分析方法得到不斷完善，主要有：①預(yù)應(yīng)力錨索地墩或地梁；②預(yù)應(yīng)力錨索抗滑擋墻；③預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁；④預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁板墻；⑤預(yù)應(yīng)力錨索格構(gòu)。預(yù)應(yīng)力錨索的應(yīng)用大大地改善了抗滑結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)，降低了工程造價(jià)。二戰(zhàn)結(jié)束后,西方各國開始發(fā)展經(jīng)濟(jì),需要加強(qiáng)工程建設(shè)，從而增加了滑坡產(chǎn)生的可能性,抗滑樁因其施工方便、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、對(duì)邊坡土體擾動(dòng)小等原因而被廣泛應(yīng)用。國外工程抗滑樁加固邊坡的發(fā)展可分為三個(gè)階段:第一個(gè)階段大約為30年代到50年代,這一階段為抗滑樁的初步使用時(shí)期,這一時(shí)期主要為抗滑樁的應(yīng)用試驗(yàn),抗滑樁的設(shè)計(jì)理論還未形成,抗滑擋土墻廣泛使用;第二階段大約是60年代到70年代中期,這一階段為抗滑樁的發(fā)展時(shí)期,抗滑樁的設(shè)計(jì)理論在60年代初建立，這一時(shí)期抗滑樁的應(yīng)用得到發(fā)展,但仍沒有取代抗滑擋土墻的地位;第三階段大致為70年代的中后期到現(xiàn)在,這一階段為抗滑樁的廣泛應(yīng)用階段,這一時(shí)期抗滑樁的設(shè)計(jì)理論得到進(jìn)一步優(yōu)化，這一時(shí)期多種結(jié)構(gòu)型式的抗滑樁開始應(yīng)用，以錨索抗滑樁為代表，計(jì)算機(jī)技術(shù)開始應(yīng)用于抗滑樁的理論分析研究，抗滑樁進(jìn)入了快速發(fā)展時(shí)期。在我國的邊坡防護(hù)工程中，20世紀(jì)50年代寶雞至成都鐵路最早使用抗滑樁對(duì)邊坡進(jìn)行加固,我國的抗滑樁應(yīng)用發(fā)展過程也可劃分為三個(gè)階段第一階段是從50年代到60年代中期,這一階段為抗滑樁的初期應(yīng)用階段，50年代在史家壩滑坡中應(yīng)用抗滑樁對(duì)滑坡進(jìn)行加固，應(yīng)用幾根長(zhǎng)抗滑樁埋置于邊坡內(nèi)對(duì)滑坡進(jìn)行加固;第二階段為60年代后期到70年代中期,這一階段為抗滑樁的發(fā)展階段，在1966年的成昆鐵路邊坡防護(hù)施工過程中首次采用大截面挖孔、灌注排式單樁,并根據(jù)此工程案例初步形成了一套相應(yīng)的抗滑樁設(shè)計(jì)與計(jì)算方法，這種形式的抗滑樁被認(rèn)為是一種重大技術(shù)革新在路基工程中得到應(yīng)用,并在邊坡防護(hù)工程中推廣使用,快速地改變了我國的滑坡治理技術(shù)，這一時(shí)期的抗滑樁主要在鐵路工程的滑坡中使用;第三階段為70年代后期到現(xiàn)在,這一階段為抗滑樁的廣泛使用階段，這一時(shí)期抗滑樁的設(shè)計(jì)理論得到不斷完善,出現(xiàn)了多種結(jié)構(gòu)型式的抗滑樁，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，有限元數(shù)值模擬方法開始應(yīng)用于抗滑樁的設(shè)計(jì)研究與理論分析，這一時(shí)期抗滑樁的設(shè)計(jì)理論得到不斷發(fā)展,錯(cuò)索抗滑樁及其他新結(jié)構(gòu)型式抗滑樁開始得到應(yīng)用,抗滑樁在邊坡防護(hù)工程中快速發(fā)展。對(duì)抗滑樁加固邊坡穩(wěn)定性的分析，以前主要以模型試驗(yàn)和理論分析為主，另外還有少量的工程監(jiān)測(cè)研究。隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，有限元數(shù)值模擬方法開始廣泛應(yīng)用于邊坡穩(wěn)定性的分析。許多學(xué)者均對(duì)抗滑樁加固邊坡來讓其穩(wěn)定性得到提高展開了探究。但研究人員得到的研究結(jié)果也是各有利弊的，所以還需要持續(xù)展開探討。抗滑樁設(shè)計(jì)追求的是合理和高效，需考慮的因素有很多，比如抗滑樁所處狀態(tài)、樁位、樁間距、樁身抗力大小以及樁身長(zhǎng)度等等。戴自航[9]以“m”法理論為出發(fā)點(diǎn)，提出使用有限差分法對(duì)抗滑樁的全樁內(nèi)力進(jìn)行計(jì)算，并編寫程序反映該方法的計(jì)算與圖形處理.夏元友[10]通過Matlab軟件，在已有的抗滑樁優(yōu)化設(shè)計(jì)研究成果基礎(chǔ)上對(duì)抗滑樁進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化，利用非線性優(yōu)化理論對(duì)抗滑樁的優(yōu)化設(shè)計(jì)建立了新模型。年延凱[11]以塑性極限下限定理為出發(fā)點(diǎn)，通過抗滑樁加固軟土邊坡得到了樁周土體橫向容許承載力的下限，并計(jì)算了不同參數(shù)的組合，得到了樁周土體的主動(dòng)和被動(dòng)土壓力系數(shù)。陳昌富[12]在統(tǒng)一強(qiáng)度理論的基礎(chǔ)上,得出了樁側(cè)土的容許抗力的計(jì)算公式并運(yùn)用于抗滑樁的錨固段設(shè)計(jì)計(jì)算，并以半解析半數(shù)值加權(quán)殘值法為基礎(chǔ)計(jì)算抗滑樁錨固段所需的樁側(cè)土抗力，進(jìn)而為抗滑樁錨固深度的確立提供了一”種合理的分析方法。吳坤銘[13]以強(qiáng)度折減法為理論基礎(chǔ)，研究了抗滑樁的錨固深度和抗滑樁加固工程可靠性與參數(shù)變異性的關(guān)系。黃誠[14]得出了一種新型數(shù)學(xué)模型對(duì)抗滑樁與邊坡土體之間的相互作用進(jìn)行研究,并采用龍格-庫塔差分法對(duì)其進(jìn)行求解，進(jìn)而得出抗滑樁的內(nèi)力與變形以及滑床產(chǎn)生的抗力。張曉曦[15]以極限上限定理為理論基礎(chǔ),對(duì)邊坡使抗滑樁穩(wěn)定時(shí)所需的最小抗力進(jìn)行研究，并預(yù)測(cè)研究了次級(jí)滑動(dòng)面形狀和穩(wěn)定性，對(duì)沉入式抗滑樁的位置和深度對(duì)邊坡穩(wěn)定性和抗力的影響進(jìn)行分析。申永江[16]對(duì)抗滑樁的力學(xué)傳遞過程進(jìn)行分析，得出計(jì)算公式以反應(yīng)前后排樁承受的滑坡推力，進(jìn)而得到懸臂式雙排樁中滑坡推力的分配計(jì)算方法。趙明華[17]在現(xiàn)有的抗滑樁樁間土拱研究成果的基礎(chǔ)上，建立了土拱計(jì)算模型，進(jìn)而得出計(jì)算公式以確定圓形截面抗滑樁的合理樁間距。王培勇[18]以相鄰?fù)凉榜詈蠙C(jī)理分析為基礎(chǔ)，通過材料力學(xué)相關(guān)理論得到拱腳三角形受壓區(qū)的應(yīng)力狀態(tài)，并以三角形受壓區(qū)強(qiáng)度作為控制條件結(jié)合摩爾-庫倫強(qiáng)度準(zhǔn)則，建立了樁間距下限的表達(dá)式，同時(shí)把土拱效應(yīng)的消失作為確定樁間距上限值的依據(jù)，進(jìn)而探討了樁間距的合理取值。劉濤[19]通過新型三維多層滑坡體模型，對(duì)樁后土拱的形成過程與土拱演化的4個(gè)階段進(jìn)行分析，提出了適用于多層滑坡體的條分法。以改進(jìn)后的條分法對(duì)最危險(xiǎn)滑體進(jìn)行計(jì)算和確定，比較準(zhǔn)確地得出多層滑坡體樁后土拱的應(yīng)力分布特征。提出了兩種最小樁間計(jì)算方法以及兩種相應(yīng)的抗滑樁布設(shè)方案。李士超[19]通過分析滑坡滑動(dòng)面的特征，得出了反算雙層滑面力學(xué)參數(shù)的方法。以剩余下滑力的分布規(guī)律得出抗滑樁的設(shè)置方案。分別采用單排抗滑樁和雙排抗滑樁進(jìn)行邊坡治理，同時(shí)對(duì)方案進(jìn)行優(yōu)化并進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)的比選。1.3發(fā)展趨勢(shì)近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人們關(guān)注意識(shí)的增強(qiáng)，邊坡防護(hù)技術(shù)的研究已經(jīng)取得了很大的進(jìn)展，并在逐步的向前邁進(jìn)，因此大膽預(yù)測(cè)，邊坡支護(hù)技術(shù)的發(fā)展會(huì)朝著下面幾個(gè)方向跟進(jìn):（1）在理論研究方面由原先的單學(xué)科專業(yè)、專一化的研究轉(zhuǎn)變?yōu)槎鄬W(xué)科交叉綜合研究，各類邊沿學(xué)科也開始被應(yīng)用到邊坡防護(hù)技術(shù)的研究之中;由原先趨向于原有理論和文獻(xiàn)資料進(jìn)行主觀分析的定性研究轉(zhuǎn)變?yōu)樽⒅貙?shí)際調(diào)查結(jié)果和數(shù)據(jù)分析的定量研究轉(zhuǎn)變。（2）在災(zāi)害的分布和圖紙方面，逐漸開始完成對(duì)于重點(diǎn)災(zāi)害區(qū)滑坡分布以及災(zāi)害預(yù)測(cè)圖的編制，因地制宜，根據(jù)不同和的地，質(zhì)地貌制定不同的防護(hù)措施，逐漸開始建立專業(yè)化的防止防護(hù)評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，這樣使得防護(hù)措施更有人性化和更加合理性，將各個(gè)地區(qū)的實(shí)際情況以一張張不同的藍(lán)圖。展現(xiàn)在我們的面前，清晰明了。（3）在技術(shù)層面上，防護(hù)技術(shù)沿著多樣化的方向發(fā)展。經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展特別是高新技術(shù)的迅速發(fā)展，為我們的邊坡防護(hù)問題帶來了高科技元素，例如，目前的微型樁技術(shù)、可再張拉錨索技術(shù)、生態(tài)型土體改良技術(shù)等，就是高科技在邊坡問題.上的應(yīng)用，它作為一種新鮮的血液，被注入到邊坡問題當(dāng)中來，毫無疑問帶來了更加光明的前景，將代表著解決邊坡問題未來的發(fā)展方向。此外，地質(zhì)雷達(dá)、GPS、TDR、以及光纖傳感技術(shù)也都被應(yīng)用到了解決邊坡問題，人們可以更加準(zhǔn)確地探明邊坡的地質(zhì)條件，監(jiān)控和預(yù)警可能出現(xiàn)失穩(wěn)的邊坡地段，及時(shí)開展防治措施的反饋修正工作，因此提升輔助技術(shù)的水平也是邊坡防治防護(hù)工作將來的發(fā)展方向，將對(duì)邊坡問題起到強(qiáng)有力的推動(dòng)作用。2設(shè)計(jì)條件2.1工程概況原陽縣屬于河南省新鄉(xiāng)市，黃泛沖積平原路段（K0+000-K12+300、K18+500-K31+775）為黃河大橋外，地形變化較小，地勢(shì)較為平坦，整體北低南高，地面標(biāo)高一般在74.5~80.1m和81.2~84.3m左右。此次設(shè)計(jì)選取的地點(diǎn)位于河南省原陽縣陽阿鄉(xiāng)東公路旁某一邊坡，邊坡類型為土質(zhì)邊坡。圖2.1項(xiàng)目地理位置圖2.2工程地質(zhì)條件2.2.1地形地貌地區(qū)為河南中北部，在地貌類型及區(qū)劃中屬黃河沖積平原區(qū)。黃河以北為黃河大沖積扇的北翼，地勢(shì)由西南向東北微傾，該地區(qū)是黃河沖口泛濫和改道最頻繁的地區(qū)之一，反映黃河變遷的地貌特征明顯，故河道高地、洼地、河漫灘地、背河洼地等地貌形態(tài)分布較為普遍，這些自然特征集中表現(xiàn)在原陽縣境內(nèi)。2.2.2地層巖土特性項(xiàng)目區(qū)地表無基巖出露。受新華夏系構(gòu)造運(yùn)動(dòng)控制，活動(dòng)斷裂發(fā)育，自晚第三紀(jì)以來以沉降為主，屬渤海凹陷地塊，東濮凹陷帶，沉積了較厚的第四系地層，地層結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，夾層較多，以層狀結(jié)構(gòu)為主。根據(jù)《河南省工程地質(zhì)圖》區(qū)域地質(zhì)資料及官渡黃河公路大橋預(yù)丁可行地質(zhì)資料及該區(qū)周圍相關(guān)地質(zhì)勘探資料，結(jié)合對(duì)橋位區(qū)工程地質(zhì)調(diào)查并與第四系地層對(duì)比結(jié)果，橋區(qū)范圍內(nèi)主要巖性上部均為第四系地層所覆蓋，覆蓋厚度在250~300米以上。下伏為第三系地層，厚度變化較大，從幾百米到數(shù)千米不等。表層為黃河沖積及黃河泛流堆積物，下層屬黃河河相沉積和內(nèi)陸湖泊相沉積，沉積厚度各處不一，層位常不連續(xù)，多透鏡體。本區(qū)第三系和第四系地層可粗略劃分如下：第三系(N)地層：本區(qū)第三系地層埋藏較深，厚度變化較大，總體上以河湖相沉積為主。巖性主要為紅色砂質(zhì)粘十巖，紅棕色、淺棕色硬質(zhì)粘土及黏土巖，淺棕色、紅棕色粉砂質(zhì)黏士巖與黏土質(zhì)粉砂巖，透鏡狀灰黃、灰白色粉細(xì)砂巖及雜色砂礫巖夾玄武巖及角礫巖等。其中下第三系為湖泊—河流相黏土巖、砂巖夾少量泥鈣質(zhì)巖組成的次穩(wěn)定型暗色及棕紅色復(fù)陸屑建造，其巖性和厚度變化較大；上第三系為河湖相砂巖、黏土巖夾礫巖組成的紅色及雜色復(fù)陸屑建造，巖性較穩(wěn)定。第四系(Q)地層：項(xiàng)目區(qū)范圍內(nèi)第四系地層主要以河流相為主，為黃河沖積、沖湖積層及黃河泛流堆積物所組成，現(xiàn)簡(jiǎn)述如下：（1）下更新統(tǒng)(Q1巖性以紅棕色～棕紅色夾灰綠色厚層狀黏土、粉質(zhì)黏土、粉土為主，夾有薄層及中厚層細(xì)砂、粉細(xì)砂、中細(xì)砂，局部夾粗中砂及泥質(zhì)卵石，含鐵猛質(zhì)結(jié)核。黏土細(xì)膩致密、堅(jiān)實(shí)，硬塑～堅(jiān)硬狀，屬內(nèi)陸相沖—湖積層。（2）中更新統(tǒng)(Q2al+pl巖性為褐黃色～棕紅色黏土、粉質(zhì)黏土及粉土，硬塑～堅(jiān)硬狀，夾有薄層或中厚層細(xì)砂、粉細(xì)砂，粉質(zhì)黏士中富含鈣質(zhì)結(jié)核及砂礫石透鏡體，局部夾有鈣質(zhì)膠結(jié)粉細(xì)砂巖及泥巖薄層，屬?zèng)_積、洪積層。（3）上更新統(tǒng)(Q3巖性為褐黃色、灰黃色、棕黃色、棕紅色，夾灰色黏土、粉質(zhì)黏土及粉土，硬塑，局部堅(jiān)硬狀，夾鈣質(zhì)結(jié)核及砂礫石透鏡體，含鐵猛氧化物及少量碎石，屬黃河沖積、沉積層。（4）全新統(tǒng)(Q4巖性以淺黃色、灰黃色粉質(zhì)黏上、粉土、粉砂為主，局部夾有淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏上。含有云母碎片及黏土團(tuán)塊，局部含姜石，可見碎貝殼。黏性上大部軟蹈～硬朔狀。砂性土稍密、中密狀。屬黃河近代堆積物。2.2.2邊坡結(jié)構(gòu)邊坡由第四系全新統(tǒng)(Q4al）巖性以淺黃色粉土為主，最大揭露10米，下部為3米厚細(xì)砂層，以下為10米厚的中更新統(tǒng)(圖2.2坡體斷面示意圖表2.1坡的土層特征序號(hào)重度γ（kN/m3）內(nèi)摩擦角Φ（°）粘聚力c（kPa）粉質(zhì)粘土17623細(xì)砂18.5232粉質(zhì)粘土1912252.3地質(zhì)構(gòu)造本區(qū)位于華北地臺(tái)黃淮中斷坳的開封地凹的西北部，太行山復(fù)背斜的南翼復(fù)式向斜的核部，系位于新華夏系與緯向構(gòu)造帶的復(fù)合部位。受新華夏系構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的控制，活動(dòng)斷裂發(fā)育。主要為一系列走向北北東或北東向的壓扭性斷裂帶，中、新生代隆起和拗陷帶及構(gòu)造巖漿組成，以斷裂為主，褶皺不甚發(fā)育，常見與東西向構(gòu)造體系復(fù)合形成的聯(lián)合弧構(gòu)造，現(xiàn)分述如下:東濮凹陷：為新華夏系第二沉降帶的次級(jí)構(gòu)造，受北東向斷裂控制，活動(dòng)斷裂發(fā)育。由于斷裂的強(qiáng)烈活動(dòng)，自晚第三紀(jì)以來以強(qiáng)烈下降為主。在北東向斷裂控制下，其凹陷均為北東向延展。凹陷兩側(cè)的斷裂為東大西小，或東斷西連，形成半地塹式構(gòu)造，凹陷為新生帶槽地，沉降達(dá)數(shù)千米。斷裂:本區(qū)活動(dòng)斷裂發(fā)育，主要以北東向、北北東向展布。受斷裂影響的地層有白堊系、侏羅系、第三系，直至第四系。其主要斷裂分述如下:（1）新鄉(xiāng)-盤古寺斷裂位于太行山南麓，西起克井盆地以西，向東經(jīng)盤古寺，柏山以東成為隱伏斷裂，直到新鄉(xiāng)南郎公廟附近，全長(zhǎng)約160km。該斷裂距工程場(chǎng)址約6.5km。（2）黃河斷裂位于長(zhǎng)垣斷裂與聊城一蘭考深大斷裂之間，省內(nèi)長(zhǎng)約100公里，屬新華夏系，正斷層。走向北北東，北段傾向東南，南段傾向北西，南段向南偏轉(zhuǎn)。切穿老地層，直至第四系。（3）長(zhǎng)垣大斷裂帶由山東進(jìn)入河南，經(jīng)瓦屋頭—長(zhǎng)垣一封丘，省內(nèi)長(zhǎng)達(dá)120公里，斷距2000米。屬新華夏系，正斷層。走向北東40°，傾向南東，傾角30°--55°，向南偏轉(zhuǎn)為南西西。切穿到下第三系，侏羅系、白堊系受其控制。（4）封丘—商丘大斷裂帶該斷裂帶西起延津塔鋪，向東南經(jīng)封丘、蘭考、商丘夏邑延入安徽，省內(nèi)長(zhǎng)達(dá)250公里，斷距800~2000米。壓扭性，屬豫中北西向構(gòu)造帶。走向300°，傾向南西。切割中生界侏羅系、白堊系，封丘以東切穿上第三系及第四系，影響范圍較大。以上斷層帶是與擬建項(xiàng)目區(qū)相關(guān)的有代表性的主干斷裂構(gòu)造，與之平行、相交的大小斷裂尚有多條，這些斷裂相互限制、切錯(cuò)、包容、組合，構(gòu)成本區(qū)復(fù)雜構(gòu)造格局。上述斷裂雖然發(fā)生的時(shí)間不同，斷裂的規(guī)模不等，但由于斷裂強(qiáng)烈活動(dòng)，切割老地層，切穿第三系直至第四系。使各斷裂間的斷塊強(qiáng)烈沉降，地震活動(dòng)比較頻繁，為河南省主要發(fā)震帶之一，確定項(xiàng)目區(qū)區(qū)域地殼穩(wěn)定性屬基本穩(wěn)定區(qū)Ⅱ，工程建設(shè)條件適宜，但需做抗震設(shè)計(jì)。2.4水文地質(zhì)條件地區(qū)水文地質(zhì)條件受地質(zhì)構(gòu)造條件控制，并和地形、地貌等條件密切相關(guān),區(qū)內(nèi)黃河以北為黃河流域天然文巖水系。區(qū)內(nèi)河流受季節(jié)降水控制，具典型的干早半干早氣候區(qū)河流特征。其水位埋深1.8~11.6m。該含水組以粉土含水層為主，層位穩(wěn)定，富水性較強(qiáng)，地下水由黃河向兩側(cè)補(bǔ)給，水力坡度小，徑流弱，主要受大氣降水，河渠滲入補(bǔ)給，以蒸發(fā)和人工開采取水方式排泄。水質(zhì)評(píng)價(jià):根據(jù)本次水質(zhì)分析結(jié)果，根據(jù)《公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范》規(guī)定，按Ⅱ類環(huán)境評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)判別:綜合評(píng)定場(chǎng)地地表水及地下水在長(zhǎng)期浸水條件下對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具微腐蝕性;在干濕交替下地表水具弱腐蝕性,地下水具微腐蝕性:土對(duì)鋼結(jié)構(gòu)具微腐蝕性。2.5氣候條件地區(qū)城屬暖溫帶大陸性季風(fēng)性氣候，屬于東部季風(fēng)區(qū)暖溫帶半濕潤(rùn)區(qū)，其主要特點(diǎn)是四季分明，干濕明顯。春季干早多風(fēng)沙，有時(shí)受大陸性氣團(tuán)爆發(fā)南下的影響，易造成寒流和晚霜凍;夏季炎熱多雨;秋季涼爽，但如遇北方冷氣團(tuán)增強(qiáng)南下與暖空氣相遇，往往造成連陰天和早霜凍;冬季干冷多風(fēng)，雨雪稀少。3設(shè)計(jì)依據(jù)及設(shè)計(jì)原則3.1邊坡工程設(shè)計(jì)技術(shù)依據(jù)3.1.1設(shè)計(jì)所采用的相關(guān)規(guī)范規(guī)程1、《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB50330—2002）；2、《建筑地基基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范》（GB50007—2002）；3、《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94—2008）；4、《滑坡防治工程設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范》（DZ/T0219—2006）；5、《地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（DB50/5029-2004）；6、《混凝土結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50204—2002）；7、《混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》（GBH107—87）；8、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010—2002）；9、《土層錨桿設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》（CECS22:90）；10、《總圖制圖標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50103—2001）等規(guī)范；11、《公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范》(JTGC20-2011)；12、《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD63-2007)；13、《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD30—2015)；14、《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTGBO1-2014）；15、《公路拗測(cè)規(guī)范》(JTGC10-2007>；16、《公路工程抗震規(guī)范》(JTGB02-2013>；17、《公路土工試驗(yàn)規(guī)程》(JTGE40-2007)；18、《鐵路工程水質(zhì)分析規(guī)程》(TB10104-2003)；19、《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021-2001)(2009年版)；20、《建筑工程地質(zhì)勘探與取樣技術(shù)規(guī)程》(JGJ87-2012)等。3.1.2相關(guān)工程資料1、《F-1官渡黃河橋施工圖設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料》；2、路線工程地質(zhì)平面圖；3、現(xiàn)場(chǎng)勘察資料。3.2邊坡支護(hù)設(shè)計(jì)原則1、設(shè)計(jì)方案是建立在確保邊坡穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，根據(jù)開挖范圍，巖土工程條件，周邊環(huán)境條件及邊坡開挖高度等要求，采用先進(jìn)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計(jì)方案，體現(xiàn)生態(tài)防護(hù)的思想。2、對(duì)于建筑工程邊坡，按其損壞后可能造成的破壞后果(危及人的生命、造成經(jīng)濟(jì)損失、產(chǎn)生社會(huì)不良影響）的嚴(yán)重性、邊坡類型和坡高等因素確定為一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)，共三個(gè)安全等級(jí)，參見表3-1。表3.1邊坡工程安全等級(jí)表Table3.1tableofsafetygradesforSlopeWorks邊坡類型邊坡高度H（m）破壞后果安全等級(jí)巖質(zhì)邊坡巖體類型為=1\*ROMANI類或=2\*ROMANII類H≤30很嚴(yán)重一級(jí)嚴(yán)重二級(jí)不嚴(yán)重三級(jí)巖體類型為=3\*ROMANIII類或=4\*ROMANIV類15＜H≤30很嚴(yán)重一級(jí)嚴(yán)重二級(jí)H≤15很嚴(yán)重一級(jí)嚴(yán)重二級(jí)不嚴(yán)重三級(jí)土質(zhì)邊坡10＜H≤15很嚴(yán)重一級(jí)嚴(yán)重二級(jí)H≤10很嚴(yán)重一級(jí)嚴(yán)重二級(jí)不嚴(yán)重三級(jí)注：1，一個(gè)邊坡工程的各段可根據(jù)實(shí)際情況采用不同的安全等級(jí)。2對(duì)危害極嚴(yán)重、環(huán)境和地質(zhì)情況復(fù)雜的特殊邊坡支擋和錨固工程，其安全等級(jí)應(yīng)根據(jù)工程情況適當(dāng)提高。3、邊坡支護(hù)設(shè)計(jì)需要滿足的功能要求：①應(yīng)滿足在各種設(shè)計(jì)荷載組合下支擋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定、堅(jiān)固和耐久；②結(jié)構(gòu)類型選擇及設(shè)置位置的確定應(yīng)安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、便于施工養(yǎng)護(hù)，結(jié)構(gòu)材料應(yīng)符合耐久、耐腐蝕的要求；③必須查明邊坡和地基的工程地質(zhì)性質(zhì)、水文地質(zhì)條件，獲取必要的巖土物理力學(xué)參數(shù)；④與已有結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào),與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)；⑤符合環(huán)保及其他要求。4、工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法經(jīng)歷了由安全系數(shù)法到概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法（可靠度設(shè)計(jì))的發(fā)展過程。由于工程本身的復(fù)雜性，加上工程涉及到建筑、鐵路、公路、港口、水利水電工程等多個(gè)領(lǐng)域,各個(gè)行業(yè)部門工程特點(diǎn)不同,使得巖土支擋和錨固工程的設(shè)計(jì)目前處于工程類比法、安全系數(shù)法和概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法（可靠度設(shè)計(jì))并存階段。4邊坡穩(wěn)定性分析坡體穩(wěn)定性計(jì)算的主要內(nèi)容就是坡體推力的計(jì)算，目前，計(jì)算坡推力的方法比較多，應(yīng)用較多的如瑞典條分法、畢肖普法、傳遞系數(shù)法、分塊極限平衡法、詹布法等，其中圓弧滑動(dòng)法是驗(yàn)算山區(qū)土層沿巖面滑動(dòng)常用的邊坡穩(wěn)定驗(yàn)算方法。4.1規(guī)范一般規(guī)定不同設(shè)計(jì)安全等級(jí)的邊坡，穩(wěn)定系數(shù)取值不同。表4.1邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)Table4.1safetyfactorofslopestability安全等級(jí)計(jì)算方法穩(wěn)定安全系數(shù)安全等級(jí)計(jì)算方法一級(jí)邊坡二級(jí)邊坡三級(jí)邊坡平面滑動(dòng)法、折線滑動(dòng)法1.351.301.25圓弧滑動(dòng)法1.301.251.20設(shè)計(jì)的邊坡高度為16.5m，屬于二級(jí)邊坡采用圓弧滑動(dòng)法計(jì)算，所以邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)取1.25。安全系數(shù)是結(jié)構(gòu)和巖土工程里最早出現(xiàn)，也是使用范圍最廣的一種衡量安全度的指標(biāo)。傳統(tǒng)的安全系數(shù)定義為：K=4.2計(jì)算規(guī)范及計(jì)算過程基本工況：天然條件。自重：基本工況取飽和容重。地下水：基本工況下不考慮地下水。圖4.1穩(wěn)定性分析簡(jiǎn)圖Figure4.1stabilityanalysisdiagram表4.2坡面信息表Table4.2slopeinformationtable坡面線號(hào)水平投影（m）豎直投影（m）超載數(shù)10.2901.160020.6812.724030.5292.117042.0000.0000512.2319.7850635.4273.3550表4.3不同區(qū)域土性信息表Table4.3soilpropertyinformationofdifferentregions區(qū)號(hào)重度γ（kN/m3）粘結(jié)強(qiáng)度（kPa）節(jié)點(diǎn)編號(hào)粘聚力c（kPa）內(nèi)摩擦角Φ（°）1.粉質(zhì)粘土17120（-4,-3,-2,1,-6,-5）6232.粉質(zhì)粘土19120(0,2,3,4,5,-1)12253.細(xì)砂18.5120（5,1,-2,-1）232邊坡穩(wěn)定性分析的各種方法的計(jì)算精度、適用范圍是一直受到普遍關(guān)注的問題。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，學(xué)術(shù)界已有了比較一致的看法。1992年Duncan曾對(duì)各種傳統(tǒng)邊（滑）坡穩(wěn)定分析方法的計(jì)算精度和適用范圍作了論述，要點(diǎn)如下：傳統(tǒng)瑞典法在平緩邊坡高孔壓力水情況進(jìn)行有效應(yīng)力分析是非常不準(zhǔn)確的。畢肖普簡(jiǎn)化法在所有情況下都是精準(zhǔn)的（除了遇到數(shù)值分析問題）。在這種情況下，瑞典法的結(jié)果比畢肖普法的結(jié)果好。4.2.1瑞典條分法土條自重：抗滑力矩：滑動(dòng)力矩：邊坡穩(wěn)定性安全系數(shù)：式中：——土的容重——土條的斷面面積L——土條底長(zhǎng)(m)N——土條底部法向力(kN)T——土條底部切向力(kN)φ——土條底部?jī)?nèi)摩擦角(度)——第i個(gè)條塊的粘聚力4.2.2畢肖普簡(jiǎn)化法式中：——第i個(gè)條塊的計(jì)算系數(shù)——第i個(gè)條塊底部的傾角——第i個(gè)條塊的重量——第i個(gè)條塊的粘聚力——第i個(gè)條塊的長(zhǎng)度——第i個(gè)孔隙水壓力——第i個(gè)條塊的有效內(nèi)摩擦角——第i個(gè)條塊所受的水平向作用力——第i個(gè)條塊所受的法向條間力——滑面半徑4.3計(jì)算結(jié)果由此通過理正軟件可得出總的下滑力及抗滑力計(jì)算結(jié)果如下所示：滑動(dòng)圓心=(-14.218,21.692)(m)滑動(dòng)半徑=25.936(m)滑動(dòng)安全系數(shù)=0.830下面用瑞典條分法試算進(jìn)行比較①當(dāng)起始X=0.000m，終止X=0.290時(shí)下滑力抗滑力②當(dāng)起始X=0.290m，終止X=0.971時(shí)下滑力抗滑力由此可見此下滑力遠(yuǎn)大于抗滑力，說明瑞典條分法誤差過大，不采取此方法。下面用理正軟件使用Bishop方法（畢肖普法）得出下滑力計(jì)算表表4.4下滑力計(jì)算表Table4.4calculationofslidingforce起始x（m）終止x（m）土條底部?jī)A角α（°）土條底長(zhǎng)li土條底部粘聚力Ci土條底部?jī)?nèi)摩擦角φi條石重（kN）下滑力（kN）抗滑力（kN）mθ0.0000.29033.6280.34812.00025.002.661.474.131.143930.2900.97134.9300.83112.00025.0026.6115.2418.031.141680.9711.50036.5750.65912.00025.0039.2623.3921.671.138011.5002.50038.7191.2828.63627.3581.3650.8943.341.170292.5003.50041.6121.3382.00032.0065.8443.7334.571.247853.5004.45244.5661.3372.00032.0053.0237.2028.231.240994.4525.40447.6021.4172.00032.0048.1535.5626.001.230505.4046.35650.8271.5075.25924.6042.0732.6122.931.059506.3567.30854.2941.6326.00023.0034.0527.6520.180.999107.3088.26058.0861.8016.00023.0023.2819.7616.200.962968.2609.21362.3422.0526.00023.008.547.5610.180.91739計(jì)算結(jié)果如下：總的下滑力：295.068KN總的抗滑力：245.456KN4.4邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)邊坡穩(wěn)定性狀態(tài)分為穩(wěn)定、基本穩(wěn)定、欠穩(wěn)定、和不穩(wěn)定四種狀態(tài)，可根據(jù)邊坡穩(wěn)定性系數(shù)按下表確定）。表4.5邊坡穩(wěn)定性狀態(tài)劃分Table4.5classificationofslopestabilitystate邊坡穩(wěn)定性系數(shù)FF1.00≤1.05≤F邊坡穩(wěn)定性狀態(tài)不穩(wěn)定欠穩(wěn)定基本穩(wěn)定穩(wěn)定注：Fst表4.6邊坡穩(wěn)定性安全系數(shù)Table4.6safetyfactorofslopestability邊坡工程安全等級(jí)邊坡類型邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)邊坡工程安全等級(jí)邊坡類型一級(jí)二級(jí)三級(jí)永久邊坡一般工況1.351.301.25地震工況5臨時(shí)邊坡5注：地震工況時(shí)，安全系數(shù)僅適用于坍塌區(qū)內(nèi)無重要建（構(gòu)）筑物的邊坡;邊坡穩(wěn)定性系數(shù)由于邊坡穩(wěn)定性系數(shù)Fs小于1.00為不穩(wěn)定狀態(tài)，4.5剩余下滑力計(jì)算為了后面進(jìn)行擋土墻支護(hù)做準(zhǔn)備，現(xiàn)進(jìn)行剩余下滑力的計(jì)算。剩余下滑力計(jì)算依然采用理正軟件，安全系數(shù)采用擴(kuò)大自重（KT模型）的使用方法，剩余下滑力計(jì)算采用的安全系數(shù)為1.25，由于安全系數(shù)的計(jì)算采用了圓弧滑動(dòng)法，計(jì)算剩余下滑力時(shí)將圓弧為條塊計(jì)算，條塊劃分為11塊。采用規(guī)范為通用方法，計(jì)算不考慮地下水與地震作用。4.5.1計(jì)算過程信息坡面信息與區(qū)域土性信息見表4.2、表4.3。表4.7滑面信息表Table4.7slidingsurfaceinformationtable滑動(dòng)面線號(hào)水平投影（m）豎直投影（m）矢高（m）10.8370.573020.8370.623030.8370.678040.8370.738050.8370.807060.8370.884070.8370.974080.8371.081090.8371.2130圖4.5剩余下滑力計(jì)算簡(jiǎn)圖Figure4.5calculationdiagramofresidualslidingforce4.5.2計(jì)算結(jié)果表4.8剩余下滑力計(jì)算表1Table4.8calculationofresidualslidingforcetable1滑體（直線滑動(dòng)面）第i塊起始x（m）終止x（m）上塊傳遞推力（kN）上塊推力角度（°）滑面粘聚力（KPa）滑面摩擦角（°）總重（包括水）（KN）有效的滑動(dòng)面長(zhǎng)度（m）下滑力（KN）18.3759.2120.0000.0006.00023.0006.7301.8207.46827.5378.3750.00062.5966.00023.00018.5331.61719.81636.7007.5376.04158.8006.00023.00027.4751.47434.29545.8626.70018.67255.3856.00023.00034.2721.36852.5155.15.5665.86234.96752.2466.00023.00013.4270.45447.6485.25.0255.56640.44949.3162.00032.00026.1450.83049.31664.1875.02552.92049.3162.00032.00044.1271.21892.9037.13.5004.18769.91146.5512.00032.00038.7440.954103.4327.23.3503.50082.08143.9222.00032.0008.8540.20889.75882.5123.35085.35643.9222.00032.00056.1121.119131.6629.12.1552.512100.78741.4042.00032.00027.2570.460122.1309.21.6752.155105.30838.98112.00025.00039.6180.618136.46110.11.5001.675114.68638.98112.00025.00015.2770.218125.98610.20.9711.500115.46636.63812.00025.00039.2120.659144.71510.30.8380.971122.13036.63812.00025.0007.4250.166127.66911.10.2900.838122.89836.63812.00025.00019.1650.663136.32311.20.0000.290118.71134.36412.00025.0002.6450.351120.578表4.9剩余下滑力計(jì)算表2Table4.9calculationofresidualslidingforcetable2滑體（直線滑動(dòng)面）第i塊起始x（m）終止x（m）滑床反力（KN）滑面抗滑力（KN）粘聚力抗滑力（KN）剩余下滑力（KN）下滑力角度（°）18.3759.2123.0971.31510.9174.76462.59627.5378.3759.6014.0759.7006.04158.80036.7007.53715.9676.7788.84618.67255.38545.8626.70022.0069.3418.20734.96752.2465.15.5665.86210.5404.4742.72640.44949.3165.25.0255.56617.04410.6501.66152.92049.31664.1875.02532.89820.5572.43669.91146.5117.13.5004.18731.11419.4421.90982.08143.9227.23.3503.5006.3773.9850.41785.35643.92282.5123.35045.83728.6422.233100.78741.4049.12.1552.51225.45015.90309.919105.30838.9819.21.6752.15530.79814.3617.413114.68636.98110.11.5001.67516.9477.9032.618115.46636.63810.20.9711.50031.46414.6727.914122.13036.63810.30.8380.9715.9582.7781.993122.89836.63811.10.2900.83820.6959.6507.962118.71134.36411.20.0000.2902.1841.0184.213115.34734.364結(jié)論：條分五塊得到的剩余下滑力為52.920KN，用理正軟件進(jìn)一步進(jìn)行條分十塊得到的剩余下滑力為122.898KN，條分十一塊得出的剩余下滑力為115.347，可以看出條分塊數(shù)越多，計(jì)算結(jié)果越精度誤差越小，所以剩余下滑力取115KN。五擋土墻設(shè)計(jì)5.1設(shè)計(jì)基本資料擋土墻是土木建筑、水利水電、道路交通等工程建設(shè)中廣泛應(yīng)用的支擋結(jié)構(gòu)之一，如房基側(cè)的擋墻、路基兩旁的擋墻、橋梁的橋臺(tái)、河道兩岸的護(hù)岸墻、邊坡的擋墻等.其類型劃分的方法較多，可按結(jié)構(gòu)型式、建筑材料、施工條件及所處環(huán)境條件等進(jìn)行劃分.按斷面的幾何形狀及其受力特點(diǎn)，常見的擋土墻型式可分為:重力式、半重力式、衡重式、懸臂式、扶壁式、錨桿式、錨定板式、加筋土擋土墻、板樁式及地下連續(xù)墻等；按材料分可為:木質(zhì)、磚、石砌、混凝土及鋼筋混凝土、鋼制的擋土墻結(jié)構(gòu)；按所處環(huán)境條件分為:一般地區(qū)、浸水地區(qū)、地震地區(qū)的擋土墻等。各種類型的擋土墻其適用范圍將取決于支擋位置的地形、工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件、水文資料、建筑材料、擋土墻的用途、施工方法、技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件及當(dāng)?shù)氐慕?jīng)驗(yàn)等因素。（1）安全系數(shù)的確定依據(jù)《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB50330—2013）有如下規(guī)定。抗滑移安全系數(shù)：Fs抗傾覆安全系數(shù)：F?擋土墻地基承載力驗(yàn)算中，f＜p＜1.2f，其中f為持力層地基承載力特征值。根據(jù)《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50003—2011）,擋土墻應(yīng)進(jìn)行墻身強(qiáng)度驗(yàn)算，毛石砌體抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值如表5.1，抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值如表5.2，表5.1毛石砌體抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（摘錄）（單位：Mpa）Table5.1designvalueofcompressivestrengthofrubblemasonry(excerpt)(unit:MPa)砌體強(qiáng)度等級(jí)砂漿強(qiáng)度等級(jí)MU30M7.5M5M2.500.690.610.530.18表5.2抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（摘錄）（單位：Mpa）Table5.2designvalueofshearstrength(excerpt)(unit:MPa)砂漿強(qiáng)度等級(jí)M5M2.5M1M10.070.04（2）設(shè)計(jì)工況及荷載工況：自重+飽和水；設(shè)計(jì)荷載：自重，土壓力。各種設(shè)計(jì)參數(shù)荷載繪制如下表格：表5.3設(shè)計(jì)參數(shù)取值地基土容重γkN/地基土內(nèi)摩擦角φ（°）墻后填土容重γ墻背與土體間摩擦角δ（°）承載力特征值f（kPa）18301817.51505.2擋土墻的選型因?yàn)樵摱蔚貐^(qū)是平原區(qū)的項(xiàng)目，地層和巖性都很單一整體高度較低，且邊坡長(zhǎng)度相對(duì)較長(zhǎng)，所以重力式擋土墻為本次加固設(shè)計(jì)擬采用方案。重力式擋土墻是以擋土墻自身重力來維持擋土墻在土壓力作用下的穩(wěn)定。它是我國目前常用的一種擋土墻。重力式擋土墻可用石砌或混凝土建成，一般都做成簡(jiǎn)單的梯形。它的優(yōu)點(diǎn)是就地取材、施工方便、經(jīng)濟(jì)效果好。所以，重力式擋土墻在我國鐵路、公路、水利、港灣、礦山等工程中得到廣泛的應(yīng)用。同時(shí)由于重力式擋墻靠自重維持平衡穩(wěn)定，因此，體積、重量都大，在軟弱地基上修建往往受到承載力的限制。如果墻太高，它耗費(fèi)材料多,也不經(jīng)濟(jì)。當(dāng)?shù)鼗^好,擋土墻高度不大，本地又有可用石料時(shí)，應(yīng)當(dāng)首先選用重力式擋墻。此外重力式擋土墻可根據(jù)其墻背的坡度分為仰斜式、垂直式和俯斜式三種類型。按土壓力理論，仰斜墻背的主動(dòng)土壓力最小，而且擋土墻修建時(shí)需要開挖,仰斜墻背可與開挖的邊坡相結(jié)合。所以采用仰斜式擋土墻。5.2.1重力式擋土墻特點(diǎn)及適用范圍1.依靠墻自重承受土壓力，保持平衡；2.一般用漿砌片石砌筑,缺乏石料地區(qū)可用混凝土；3.形式簡(jiǎn)單,取材容易,施工簡(jiǎn)便,經(jīng)濟(jì)效果好；4.當(dāng)?shù)鼗休d力低時(shí),可在墻底設(shè)鋼筋混凝土板,可減薄墻身,減少開挖量適用于低墻,地質(zhì)情況較好,有石料地區(qū)。5.3擋土墻尺寸的選擇（1）擋土墻坡度確定：坡面坡度采用1:0.25。（2）擋土墻寬度確定：墻體寬度為2m。（3）實(shí)際工程中，擋土墻的破壞很多情況下都是由于基礎(chǔ)不良引起的。由于擋土墻基底位于邊坡頂部，應(yīng)當(dāng)注意擋土墻基礎(chǔ)驗(yàn)算。（4）擋土墻設(shè)計(jì)中不考慮地下水與地震的影響。圖5.1擋土墻尺寸圖（單位：m）5.3抗滑移穩(wěn)定性驗(yàn)算擋土墻抗滑移穩(wěn)定性計(jì)算公式為：GnGtEanEat式中：EaFSGα——墻背與墻底水平投影的夾角，90°；αδ——墻背與巖體的摩擦角，可按表5.4選用；μ——擋土墻與地基土體的摩擦系數(shù)，宜由實(shí)驗(yàn)確定，也可按表5.5φ——土的內(nèi)摩擦角,30°。表5.4土對(duì)擋土墻背的摩擦角δ擋土墻情況摩擦角δ墻背平滑，排水良好（0.00~0.33）φ墻背粗糙，排水良好（0.33~0.50）φ墻背很粗糙，排水良好（0.50~0.67）φ墻背與填土間不可能滑動(dòng)（0.67~1.00）φ表5.5巖土與擋墻底面摩擦系數(shù)??巖土類型摩擦系數(shù)μ粘性土可塑0.20~0.25硬塑0.25~0.30堅(jiān)塑0.30~0.40粉土0.25~0.35中砂、粗砂、礫砂0.35~0.40碎石土0.40~0.50極軟巖、軟巖、較軟巖0.40~0.60表面粗糙的堅(jiān)硬巖、較硬巖0.65~0.75六生態(tài)護(hù)坡6.1生態(tài)護(hù)坡設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)重力式擋土墻傳統(tǒng)支護(hù)后增加生態(tài)護(hù)坡，傳統(tǒng)的邊坡工程，對(duì)邊坡的處理主要是強(qiáng)調(diào)其強(qiáng)度功效，卻往往忽視了其對(duì)環(huán)境的破壞；生態(tài)護(hù)坡作為巖土工程與環(huán)境工程相結(jié)合的產(chǎn)物,它兼顧了防護(hù)與環(huán)境兩方面的功效，是一種很有效的護(hù)坡、固坡手段。生態(tài)護(hù)坡是綜合\t"/item/%E7%94%9F%E6%80%81%E6%8A%A4%E5%9D%A1/_blank"工程力學(xué)、土壤學(xué)、生態(tài)學(xué)和植物學(xué)等學(xué)科的基本知識(shí)對(duì)斜坡或邊坡進(jìn)行支護(hù)，形成由植物或工程和植物組成的綜合護(hù)坡系統(tǒng)的護(hù)坡技術(shù)。開挖邊坡形成以后，通過種植植物，利用植物與巖、土體的相互作用(根系錨固作用)對(duì)邊坡表層進(jìn)行防護(hù)、加固，使之既能滿足對(duì)邊坡表層穩(wěn)定的要求，又能恢復(fù)被破壞的自然生態(tài)環(huán)境的護(hù)坡方式，是一種有效的護(hù)坡、固坡手段。6.1.1生態(tài)護(hù)坡的功能（1）護(hù)坡功能：植被的深根有錨固作用、淺根有加筋作用；（2）防止水土流失：能降低坡體孔隙水壓力、截留降雨、削弱濺蝕、控制土粒流失；（3）改善環(huán)境功能：植被能恢復(fù)被破壞的生態(tài)環(huán)境，降低噪音，減少環(huán)境污染，有利于促進(jìn)有機(jī)污染物的降解，凈化空氣，調(diào)節(jié)氣候。6.1.2護(hù)坡設(shè)計(jì)因?yàn)檫吰缕履_位置重要，為了防止出現(xiàn)坡角巖土流失，同時(shí)為了美化坡面，在坡角段設(shè)置3m高漿砌塊石護(hù)坡。根據(jù)規(guī)范采用底寬600mm,頂寬300mm漿砌塊石護(hù)坡；漿砌塊石護(hù)坡每隔20m設(shè)置伸縮縫，縫寬20mm，伸縮縫中填塞瀝青作為彈性的防水材料，填塞深度150mm。護(hù)坡排水孔設(shè)置距邊坡底部0.3m處，向下傾斜5%的角度。