勘查技术与工程专业论文

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1、本科毕业论文设计论文设计题目：毕节仓库边坡稳定性分析 及支护方案设计目 录摘 要IVAbstractV第一章 前言11112234456第二章 场地工程地质条件777788899第三章 边坡岩土体物理力学性质1010103.1.2 中风化泥质白云岩113.2 边坡岩土体参数确实定13第四章 边坡稳定性分析141414144.2 边坡稳定性定量计算151515181828第五章 边坡支护方案292929325.3.1 AB段断面支护设计方案325.3.2 BC段断面支护设计方案345.3.3 CD段断面支护设计方案4043第六章 结论与建议444445参考文献46致谢47附录48毕节仓库边坡稳定

2、性分析及支护方案探讨摘 要本文详细介绍了毕节仓库边坡的工程概况、场地工程地质条件、岩土体的物理力学性质及其稳定性的分析和支护方案的设计。该边坡为分为三段，总长为82米，高6.0-20.2米，为土质边坡高边坡，为了保证边坡的稳定性,根据仓库边坡设计根本要求和设计参数等多种因素，通过对边坡特征结合地质分析和计算，对边坡的稳定性进行了定性分析和定量计算。在对该边坡进行稳定性分析的定量计算中，采用了理正软件对边坡进行了计算及模拟分析，并得出了最不稳定的滑动面。分析及计算说明，该边坡不符合稳定性要求，需要进行支护。根据边坡概况及场地条件整个边坡，该边坡的AB、CD段支护方案采用了坡率法，然后对其挂网喷射

3、混凝土加固。该边坡的BC段的支护方案采用了锚索格构梁支护，并对其锚索的锚固力、锚固角进行了计算，并通过计算和比照选取了锚固长度，最后通过锚索锚固力确定了格构类型。本边坡支护设计方案在满足边坡稳定性的情况下兼顾降低工程造价以及支护工程施工的可行和方便。关键词：边坡；边坡稳定性分析；坡率法；锚索格构梁；支护工程 The Bijie warehouse slope stability analysis and the support program designAbstract This paper describes the overview of the Bijie warehouse slop

4、e engineering, site engineering geological conditions, physical and mechanical properties of the rock mass and its stability analysis and support design of the program. The slope is divided into three sections, a total length of 82 m, 6.0-20.2 m high, the high slope of the soil slope, a variety of f

5、actors, according to the the warehouse slope design requirements and design parameters in order to ensure the stability of the slope the stability of the slope, through the combination of geological analysis and calculation of slope characteristics, qualitative analysis and quantitative calculation.

6、 Quantitative calculation of the slope stability analysis software management is the slope calculation and simulation analysis, and conclude that the most unstable of the sliding surface. Analysis and calculations show that the slope does not meet the stability requirements, the need for support. Sl

7、ope profile and the site conditions of slope, the slope of AB, CD segment support program using the slope ratio method, and then hanging on it sprayed concrete reinforcement. The slope of the BC section of the support program using the CABLE LATTICE BEAM support, and its anchor cable anchoring force

8、, anchoring angle were calculated and calculated and compared to select the anchor length, and finally by ANCHORAGE CABLE the force identified the type of lattice. The slope supporting the design meet the slope stability, taking into account to reduce the project cost as well as supporting the const

9、ruction is feasible and convenient.Key words: slope; slope stability analysis; slope ratio method; anchor LATTICE BEAM; Support Project第一章 前言 近年来，随着我国经济的开展，全国的工程建设突飞猛进，高层建筑如雨后春笋般迅速开展。随着高层建筑的不断增高，根底相应加深，基坑开挖造成的边坡稳定性及其边坡支护平安已成为高层建筑施工时不可无视的重要环节，应予以高度重视。 在大量的工程实践过程中，大都存在对边坡工程病害特征和性质认识不清，治理工程措施不力等诸多问题，常常

10、会造成边坡工程的变形和破坏。或因治理方案过于保守，造成不必要的浪费。因此，预测边坡失稳的破坏时间、规模，以及危害程度，事先采取防治措施，减轻地质灾害，到达满足经济合理和平安可靠的双重目标，对高边坡病害特征的深入分析和对其治理工程方案的慎重选择显得尤为重要。 边坡灾害防治的支护设计的结构类型丰富多样，其开展可大致分为以下几个阶段:第一阶段20世纪50年代以前，大量采用抗滑挡墙结合支撑锚杆，曾取得一定效果，但由于滑坡推力大，致使抗滑挡墙体积庞大、胸坡缓，墙基必须置于滑面以下一定深度，施工开挖对滑体稳定影响大。第二阶段20世纪60、70年代，在相应疏截滑带水的情况下，采用抗滑桩支挡，工程效果明显；国

11、外多采用钢筋混凝土钻孔桩和钢桩，用群桩加承台共同受力。国内采用矩形截面的钢筋混凝土挖孔桩最大截面4m7m，长达46米，抗滑桩因提供的抗力大，施工对滑体的扰动小、平安、见效快，在这一时期曾被广泛采用。第三阶段20世纪80年代以后，随着锚固技术的开展，在滑坡前缘使用群孔疏干前部岩土，预应力锚索在边坡加固中得到了广泛的应用，在工程实践中演化出了各种各样的结构形式，主要有：预应力锚索地墩或地梁；预应力锚索抗滑挡墙；预应力锚索抗滑桩；预应力锚索抗滑桩板墙；预应力锚索格构。预应力锚索的应用大大地改善了抗滑结构的受力状态，降低了工程造价。据不完全统计，在同样的条件下，锚索抗滑桩比普通抗滑桩节约投资30%左右

12、。 边坡稳定性问题的考虑是工程建设中必不可少的一块，传统的稳定性分析方法如瑞典圆弧法，不平衡传递系数法，简布法等依然是现在实际工程在分析边坡稳定性时主要运用的方法。随着科学力量的进步，一些新的分析方法也在不断的出现，如用有限元法对边坡的岩土体在计算机上进行模拟，设置各种支护形式进行比照，以确定最有效的支护方案。但是随着边坡形式的不断变化，人类的工程越来越大，边坡的高度不断增加，遇到的地质问题日益复杂，我们以后所面临的边坡加固及支护问题也会愈加复杂，对欠稳定的边坡的支护要求越来越高，采用综合防护必将是未来开展的趋势。 计算机程序在边坡领域内的模拟和计算的开发会更进一步的得到很好的利用。 GPS等

13、高科技手段会更进一步将边坡工程动态化、信息化，是其更精确更快速。因此边坡的稳定性分析方法将朝着更加新的理论、新的方法、新的技术迈进，更能将平安可靠和经济效益双目标结合在一起，更进一步的满足人类的需求。 本科生毕业论文设计的编写是教学方案中必不可缺的重要组成局部，是培养、锻炼我们本科生综合能力的必备环节，是对我们所学根底知识和专业知识水平及能力的检验，提升我们掌握科学研究的方法和发现问题、分析问题、解决问题的能力，使我们能把书本理论知识应用于实际工作中。通过这次毕业论文，同时对我们的动手动笔能力均得到很大的锻炼，对我们踏入社会去竞争，创造自信心，充分培养学生实践能力，创新能力和创业能力的奠定有极

14、其重要的意义是一个理论联系实际的过程。 本文将以毕业实习工程贵州省救灾物资储藏库毕节代储仓库边坡为设计研究对象。毕节仓库边坡为土质高边坡，为永久性边坡。边坡破坏后果严重，其平安等级为一级。因此，根据其场地工程地质条件、岩土体物理力学性质对其进行稳定性分析，并根据其稳定性分析情况结合支护形式，通过优化比拟，得出最优化的支护措施，并进行支护计算，最后给出恰当的结论和合理的建议。本设计以贵州省救灾物资储藏库毕节代储仓库边坡工程为根底，结合勘察成果，分析基坑边坡的工程地质特征，如地层、岩性、地形地貌、水文条件、构造、岩体结构特征等；借助理正软件5.6版边坡稳定性分析模块及相关标准对拟建的边坡稳定性进行

15、分析计算，并作出评价。在稳定性分析的根底上对各种支护方案进行比照，选择最适宜的支护设计方案，查阅相关标准进行设计计算，作出简洁的的支护施工工艺过程并提出考前须知，详细的路线见以下图所示。了解工程概况分析场地工程地质条件初步判断其稳定性定性分析对开挖边坡的稳定性分析评价计算指标确实定定量分析滑动平安系数理正定量计算分析边坡稳定性评价边坡支护方案比照拟开挖边坡支护设计计算选择最优化支护方案对该方案进行描述、计算选定支护材料简易施工工艺结论和建议 图1.1 设计技术路线图1.5工程概况拟建贵州省救灾物资储藏库毕节代储仓库位于毕节市环城北路。拟建仓库室内地面高程0.00=1492.60m，仓库四周的消

16、防通道路面高程为1492.00m-1493.00m，平均路面高程为1492.30m。该工程位于一山坡上，山脚最低点高程1491.00m，山顶最高点高程1516.18m，山体高差25.18m，山体自然坡度约为15。根据建筑总平面图，建设单位将仓库及其四周消防通道向西平移了7.50m，平移后消防通道边线与用地红线最近距离为16.17m仓库建筑总平面图见附图01。目前仓库及消防通道已进行开挖场平，形成人工边坡3个月。开挖边界距用地红线1.5m沿用地红线进行放坡，开挖后形成的人工边坡长82m，高6.00m-20.20m仓库边坡平面图见附图02。仓库层数为3层，建筑高度21m，工程重要性等级为二级。场地

17、内及其周边无滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害发育，无断层经过，地下水位埋深较大，对工程无影响；场地开挖后形成边坡长82m，高6.50m-20.20m的永久性边坡，场地复杂程度为二级；场地岩土种类较多，厚度不均匀，性质变化较大，基岩岩溶中等发育，地基复杂程度为二级。综合确定拟建场地岩土工程勘察等级为乙级。仓库及消防通道场平时，开挖边界距用地红线1.5m沿用地红线进行放坡，开挖后形成的人工边坡长82m，高1.50m-21.20m。从开挖面和勘察成果得出，该边坡为土质边坡，为永久性边坡。边坡破坏后果严重，其平安等级为一级。 为防止在该人工边坡滑塌失稳，危及仓库及消防通道的平安。对仓库周边处边坡进行施工图

18、阶段的支护设计。为确保建筑施工及使用平安，对该边坡进行仔细勘察。按照现行标准，结合现场踏勘结果及当地边坡治理经验，本次边坡勘察的目的是详细查明边坡范围的岩土构成、地形地貌、地质构造、边坡的环境条件、边坡的根本特征，并在此根底上，预测其对仓库及消防通道可能产生的破坏形式，并对边坡的稳定性进行分析、计算；对边坡破坏后的危害性进行预测；提出边坡防治措施；对环境影响进行评价；对边坡防治效益进行评估；对施工考前须知及监测方案提出建议。根据相关标准及委托要求，本次边坡勘察的目的及内容：1、查明边坡的地形地貌、地层、地质构造及抗震条件；2、查明边坡的岩土构成、成因、分布、性质、岩石风化和完整程度，重点对岩层

19、及其结构面的物理力学指标进行确定，为边坡支护设计提供有关计算参数；3、查明不良地质现象的类型、成因、分布范围、开展趋势及危害程度，应对断裂错动、液化、震险等进行分析、论证和判定，对整个场地的适宜性作出明确结论。4、查明边坡范围内岩土的类型、深度、分布、工程特性，分析和评价地基的稳定性、建筑适宜性、均匀性和承载力；5、场区岩层主要结构面特别是软弱结构面的类型和等级、产状、发育程度、延伸程度、闭合程度、风化程度、充填状况、充水状况、组合关系、力学属性和与临空面的关系；6、查明场地地下水类型、埋藏情况、腐蚀性等水文地质条件；7、查明场地内及其附近有无影响边坡稳定性的不良地质作用，如岩溶、滑坡、崩塌等

20、；8、通过工程类比结合标准及当地经验值进行分析，提供边坡稳定性计算及边坡支护设计所需的岩土物理力学参数，采用现场大型直剪试验来综合确定岩土体的物理力学指标；9、对边坡的稳定进行评价，对边坡的支护处理提出方案、建议；10、提出边坡在支护施工过程中可能引起的破坏模式，并提出相应的防治措施及边坡监测方案建议。依据 本次边坡勘察工作执行如下标准：1、 ?岩土工程勘察标准?GB50021-2001；2、 ?建筑地基根底设计标准?GB50007-2002；3、 ?工程岩体分级标准?GB50218-94；4、 ?建筑边坡工程技术标准?GB50330-2002；5、 ?建筑抗震设计标准?GB50011-200

21、1；6、 ?建筑桩基技术标准?JGJ 94-2021；7、 ?贵州建筑地基根底设计标准?DB22/45-2004；8、 ?贵州建筑岩土工程技术标准?DB22/46-2004等相关标准规定要求。 第二章 场地工程地质条件该地区属北亚热带温凉湿润季风气候，水热资源适中。，年平均气温10 515.0 ，一月平均气温174.3，七月平均气温17.624.9，稳定通过10的有效积温2544.64617.1；年平均降水量848.61394.4毫米，月变率大，70%左右的降水量集中在5至9月。全年无霜期220-260天。主要灾害性天气是低温、“两旱、“两寒、 冰雹、大风、暴雨等每年都有发生。仓库所在区域地貌

22、类型为溶蚀缓丘、沟谷边缘的斜坡地貌。该工程位于一山坡上，场地内最低点高程1491.00m，山顶最高点高程1516.18m，山体高差25.18m，山体自然坡度约为15。仓库及其四周消防通道所在区域原始地面高程为1493.00m-1507.00m。目前正在对仓库及其四周消防通道进行场平开挖，开挖边界距用地红线1.5m沿用地红线进行放坡。开挖后形成的人工边坡长82m，高1.50m-21.20m。边坡四周无重大构建筑物存在，场地四周无大规模人类活动破坏。 据据1977年一零八地质队绘制?毕节幅1:20万地质图?及区域地质资料，拟建物场区位于扬子准地台黔北台隆复杂构造变形区，毕节向斜西北翼，构造变形复杂

23、，无断层通过，地质构造稳定性良好。下伏基岩为三迭系中统关岭组T2g之灰黄、灰色薄-中厚层泥质白云岩，岩层产状为14046，层面间无泥化夹层充填，结合程度很好，为稳定岩层。平场后场地覆盖层硬塑、可塑、软塑红粘土为主，为软弱土。下伏基岩为稳定岩石类型。覆盖层厚度大于5.0m，场地类型为类场地，属场地抗震一般地段。毕节市抗震设防烈度为6度，设计地震根本加速值为0.05g，设计地震分组为第一组，设计特征周期0.35s，设计应按相关规定设防。根据本次钻探资料，场地内耕土、硬塑红粘土由于场平开挖而去除，故坡顶局局部布硬塑红粘土，岩土构成较为简单，从上至下依次有以下岩土体：1红粘土Qdl+el：褐黄色，结构

24、稍密，质纯，细腻，网纹状裂隙发育，呈硬塑、可塑、软塑状态，分布于场区大局部地段，厚度不均匀。仓库建设场地厚度为m-m，整个边坡坡体为红粘土组成，厚度均匀，厚度为m-m。2基岩：中风化基岩：三迭系中统关岭组T2g之灰黄、灰色薄-中厚层泥质白云岩，泥晶结构，岩体节理裂隙发育，灰黄色铁质浸染，岩芯呈短柱状、柱状。岩芯采取率一般在60，RQD值在40-50之间。岩石单轴抗压强度标准值frk=Mpa，为较硬岩，岩体完整程度为较破碎，岩体质量等级为类。在基岩面有少量的强风化物，为碎砂状，多数厚度0.001.00m，其中ZK13处厚度为11m。2.6水文地质条件本次施工过程中所有钻孔孔无涌水现象，钻探结束后

25、钻孔内统一地下水测量结果，所有钻孔均为干孔，据此判定场地地下水位埋深大于20m，另据1:20万毕节幅区域水文地质普查报告可知，区内地下水水位变幅在23m，场区附近未发现常年性水体，没发现泉点。场地地下水主要为上层滞水和基岩裂隙水，水量微小，主要受大气降雨补给影响。由此可知，拟建工程地下室及根底底面均位于地下水以上，地下水对拟建工程无影响。建议不考虑地下室的抗浮设计。经过现场39个孔的钻探作业，只有钻孔ZK10遇见溶洞裂隙，见洞率%，基岩上下起伏较大，多数为2-5m，根据?贵州建筑岩土工程技术标准?DB22/4620047.1.3，场地为岩溶中等发育区。其岩溶发育情况统计如下表1：表1 岩溶发育

26、情况统计表钻孔编号土层厚度岩层顶板厚度溶洞顶底高程充填情况ZK10软塑粘土充填拟建场地原始地形为自然稳定斜坡，无大型滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害存在，场地内及附近无活动性断层，不良地质现象不发育。第三章 边坡岩土体物理力学性质红粘土可塑红粘土Qdl+el：根据仓库及其边坡取的15件土样做出的土工试验报告资料，其中8件为呈可塑状态，经数理统计后，物理力学指标见表2：表2 可塑红粘土室内试验主要指标统计表指标单位区间值平均值标准差变异系数修正系数标准值含水率%重度KN/m3比重G孔隙比e0液限L%塑限P%塑性指数IL%含水比aW内摩擦角内聚力CKpa压缩系数a1-2Mpa-1压缩模量ESMpa可塑

27、红粘土层地基承载力特征值根据公式fa=Mbb+Mdmd+MCCk计算，其中b取值3.00m，d取值0.50m。=m=，查?贵州建筑地基根底设计标准?表4.2.6：Mb=，Md=，MC =3.42，计算得：fa=kpa。软塑红粘土：根据仓库及其边坡取的15件土样做出的土工试验报告资料，其中7件为软可塑状态，经数理统计后，物理力学指标见表4：表3 软塑红粘土室内试验主要指标统计表指标单位区间值平均值标准差变异系数修正系数标准值含水率%重度KN/m3比重G孔隙比e0液限L%塑限P%塑性指数IL%含水比aW内摩擦角内聚力CKpa压缩系数a1-2Mpa-1压缩模量ESMpa软塑红粘土层地基承载力特征值根

28、据公式fa=Mbb+Mdmd+MCCk计算，其中b取值3.00m，d取值0.50m。=m=，查?贵州建筑地基根底设计标准?表4.2.6：Mb=，Md=，MC =3.38，计算得：fa=kpa。 硬塑红粘土：根据可塑、软塑红粘土特征，结合地区经验，重度 KN/m3，内摩擦角=4，内聚力C=40KPa，压缩模量ES =8Mpa。fa=kpa。3.1.2 中风化泥质白云岩中风化泥质白云岩：根据仓库及其边坡取的16件岩样做出的岩石试验报告资料，经数理统计后，物理力学指标见表5表4 岩样室内试验主要指标统计表统计件数重度KN/m3湿抗压强度平均值frkMPa均方差变异系数修正系数抗压强度标准值frkMP

29、a岩样高径比纵波速度130.3282:13467注：统计时舍去边坡BPK5、ZK18、ZK19孔岩样数据按照建筑地基标准关于选择折减系数时规定，考虑结构面发育、地层产状、组合关系的规律及风化、溶蚀特征，结合毕节地区经验，取r为0.1较为符合场地基岩的实际情况，计算式如下：fa=rfrk 式中：r折减系数frk岩石饱和单轴抗压强度标准值fa =0.1=MPa综合上述，结合地基承载力特征值取值经验，建议岩石地基承载力如下：中风化泥质白云岩：fak =3200Kpa。根据地区经验结合中风化岩石试验指标，建议强风化泥质白云岩地基承载力特征值，fak =1000Kpa。根据土样试验结果，该边坡土层稳定性

30、计算参数为：硬塑红粘土：重度=KN/m3，内摩擦角=4 ，内聚力C=40Kpa。根据?贵州建筑岩土工程技术标准?DB22/46-2004第82页，红粘土在边坡计算中内摩擦角、内聚力应进行修正，内摩擦角修正系数取0.9，内聚力修正系数取0.8。修正后内摩擦角= ，内聚力C=32Kpa。可塑红粘土：重度=KN/m3，内摩擦角= ，内聚力C=Kpa。根据?贵州建筑岩土工程技术标准?DB22/46-2004第82页，红粘土在边坡计算中内摩擦角、内聚力应进行修正，内摩擦角修正系数取0.9，内聚力修正系数取0.8。修正后内摩擦角= ，内聚力C=Kpa。软塑红粘土：重度=KN/m3，内摩擦角= ，内聚力C=

31、Kpa。根据?贵州建筑岩土工程技术标准?DB22/46-2004第82页，红粘土在边坡计算中内摩擦角、内聚力应进行修正，内摩擦角修正系数取0.9，内聚力修正系数取0.8，修正后内摩擦角= ，内聚力C=23Kpa。中风化泥质白云岩：根据?建筑边坡工程技术标准?GB50330-2002表4.5.1的有关规定，内摩擦角=18 ，内聚力C=50Kpa，重度=KN/m33.2 边坡岩土体参数确实定由于边坡已开挖成型，目前处于临界稳定状态，由此可判定取土样时可能受到扰动破坏，导致试验结果偏小，根据现场的试验成果，结合依据现状反算的结果，综合确定边坡岩土体参数指标如下：、硬塑红粘土：重度=KN/m3，内摩擦

32、角=6，内聚力C=55Kpa。、可塑红粘土：重度=KN/m3，内摩擦角=，内聚力C=40Kpa。、软塑红粘土：重度=3，内摩擦角=4，内聚力C=30Kpa。、中风化泥质白云岩：重度=KN/m3，内摩擦角=18，内聚力C=80Kpa。第四章 边坡稳定性分析 从开挖面和勘察成果得出，该边坡为土质边坡，为永久性边坡。边坡破坏后果严重，其平安等级为一级。根据放坡条件将整个边坡分为A-B段、B-C段、C-D段。A-B段、C-D段消防通道边线距用地红线较远，具备足够放坡条件；B-C段消防通道边线距用地红线较近，不具备放坡条件。其边坡坡体为硬塑、可塑红粘土，软塑红粘土，为土质边坡。根据边坡周边放坡条件，将边

33、坡分为A-B、B-C、C-D段。A-B段位于仓库南侧，为土质边坡，具有足够的放坡条件，边坡体基岩面水平，高7.8-14.8m。B-C段位于仓库东侧，为土质边坡，距地红线较近，不具备放坡条件，边坡体基岩面起伏，约35，高6.0-15.5m。C-D段位于仓库北侧，为土质边坡，具有足够的放坡条件，边坡体基岩面水平，高9.5-20.2m。 （1） AB段：拟建仓库南侧AB段坡面土体厚度，土体厚度一般，由于边坡土体力学性质较差，边坡不稳，主要以圆弧滑动为主。（2） BC段：拟建仓库东侧BC段坡面土体厚度，土体厚度一般，由于边坡土体力学性质较差，边坡不稳，主要以圆弧滑动为主。（3） CD段：拟建仓库北侧C

34、D段坡面土体厚度，土体厚度一般，由于边坡土体力学性质较差，边坡不稳，主要以圆弧滑动为主。4.2 边坡稳定性定量计算分析原那么 滑坡稳定性计算的主要内容就是滑坡推力及滑坡平安性系数的计算。目前，计算滑坡推力的方法比拟多，应用较多的如瑞典条分法、毕肖普法、传递系数法、分块极限平衡法、简布法等。另外，根据?建筑工程边坡标准?，可以用圆弧滑动法，平面滑动法及折线滑动法。除此之外，利用电脑软件理正对滑坡进行边界模拟，从而对边坡的稳定性进行评价，也是一种目前正在研究的方法。其中圆弧法和折线法是验算山区土层沿岩面滑动最常用的边坡稳定验算方法，本设计就是采用圆弧法和折线法对边坡稳定性计算，此外还用理正软件对边

35、坡进行的简单的模拟，进行比照分析。根据?建筑边坡工程技术标准?，边坡稳定性计算方法，根据边坡类型和可能的破坏形式，可按以下原那么确定：（1） 土质边坡和较大规模的碎裂结构岩质边坡宜采用圆弧滑动法计算；（2） 对可能产生平面滑动的边坡宜采用平面滑动法进行计算；（3） 对可能产生平面滑动的边坡宜采用平面滑动法进行计算；（4） 对结构复杂的岩质边坡，可配合采用赤平极射投影法和实体比例投影法分析；（5） 当边坡破坏机制复杂时，宜结合数值分析进行分析。1） 圆弧法 圆弧法是边坡极限平衡方法中最早而有最简单的方法，其假定剖面上滑动面为圆弧面，视滑动面上的土体为刚体，并且采用条分法进行计算，按照?建筑工程边

36、坡技术标准?所示，其平安性系数计算公式如下： 式中 边坡稳定系数 第i计算条块滑动面上岩土体的粘结强度标准值Kpa 第i计算条块滑动面上岩土体的内摩擦角标准值 第i计算条块滑动面长度m ,第i计算条块地面倾角和地下水位面倾角 第i计算条块单位宽度岩土体自重KN/m 第i计算条块滑体地表建筑物的单位宽度自重KN/m 第i计算条块单位的动水压力KN/m 第i计算条块滑体在滑动面法线上的反力KN/m 第i计算条块滑体在滑动面切线上的反力KN/m 第i计算条块滑动面上的抗滑力KN/m2） 折线法折线法是我国铁路与工民建等部门在进行边坡稳定验算中经常使用的方法，计算不繁杂，具有方便适用的优点。在滑体中取

37、第i块土条，如图，假定第i-1块土条传来的推力方向平行于第i-1块土条的底滑面，而第i块土条传递给第i+1块土条的推力平行于第i块土条的底滑面。即是说，假定每一分界上推力的方向平行于上一土条的底滑面。第i块土条承受的各种作用力如图。 将各作用力投影到底滑面上，其平衡方程如下：其中： 图4.1 边坡下滑力计算简图Pi第i块滑体剩余下滑力；Pi-1第i-1块滑体剩余下滑力；第i块滑体的自重；土条的水平作用力，这里取0；第i块孔隙应力，这里取0；Ni第i块滑床反力；第i块滑体滑面的倾角；、第i块滑体滑面的抗剪强度指标；边坡稳定平安系数；第i块滑体的滑面长度； 传递系数。场地边坡分析边坡类型安全系数计

38、算方法一级边坡二级边坡三级边坡平面滑动法折线滑动法圆弧滑动法由于该边坡地形地貌、地质构造、岩土体构成复杂，且边坡高度高，危及仓库及消防通道的平安，边坡假设发生破坏，造成后果很严重，所以定性该边坡为一级边坡，平安系数按Fs=1.30取。同时根据该边坡的地形条件，共计算了三个剖面，分别为AB段的1-1剖面，BC段的2-2剖面，CD段的3-3剖面，具体见附图01。根据之前边坡稳定性分析定性的结果及岩土体参数的性质，本设计采用边坡稳定性分析方法为圆弧法。该边坡的土层情况及参数指标见下表：土层编号岩土体名称力学指标内聚力cKPa内摩擦角重度KN/m3 硬塑红粘土556可塑红粘土40软塑红粘土304理正边

39、坡定量分析 1理正软件简介边坡失稳破坏是岩土工程中常遇到的工程问题之一。造成的危害及治理费用均非常可观。因此，客观的、正确的评估边坡稳定状况，是摆在工程技术人员面前的一道难题。为满足工程技术人员的需要，编制了“理正边坡稳定分析软件。该软件具有以下功能： 软件具有通用标准、堤防标准、碾压土石坝标准三种标准，以满足不同行业的要求； 软件提供三种地层分布模式匀质地层、倾斜地层、复杂地层，可满足各种地层条件的要求； 软件可计算边坡的稳定平安系数、及剩余下滑力； 软件提供多种方式计算边坡的稳定平安系数； 软件提供的自动搜索最小稳定平安系数的方法，是理正技术人员研制、开发、应用到软件中，并取得良好的效果。

40、一般情况下，都可以得到最优解。但是对于较复杂的地质条件，建议先指定区域搜索、分不同精度进行分析，逐步逼近最优解，这样才能既快、又准； 对于圆弧稳定计算，本软件提供三种方法：瑞典条分法、简化Bishop法、及Janbu法。集三种方法于一体，用户可以根据不同的要求采用不同的方法。用户需要注意的是采用后两种方法计算时，有时不收敛，也是正常的。需要用户调整相关的参数再计算或用第一种方法； 软件可同时考虑地震作用、外加荷载、及锚杆、锚索、土工布等对稳定的影响；具有图文并茂的交互界面、计算书。并有及时的提示指导、帮助用户使用软件。该软件可应用于水利行业、公路行业、铁路行业和其它行业在岩土工程建设中遇到的边

41、坡主要是土质边坡、岩石边坡可参考稳定分析。2） 软件操作流程 3理正定量计算1AB段边坡：选择该边坡段的1-1剖面作为该段边坡的稳定性分析断面，因为其边坡高度最高为14.8m，因此边坡在1-1剖面处危险性最大，该剖面图见附图03，边坡稳定性分析借助理正软件5.6版，采用圆弧滑动简布Janbu法，将上面各参数带入，计算结果如下：计算简图 图4.2 AB段稳定性计算简图控制参数: 采用标准:通用方法 计算目标:平安系数计算 滑裂面形状: 圆弧滑动法 不考虑地震坡面信息 坡面线段数 4 坡面线号 水平投影(m) 竖直投影(m) 超载数 1 1.180 6.050 0 2 5.800 3.280 0

42、3 5.250 2.900 0 4 5.010 1.320 0土层信息 坡面节点数 5 编号 X(m) Y(m) 附加节点数 6 编号 X(m) Y(m) 不同土性区域数 3 区号 重度 饱和重度 孔隙水压 节点 (kN/m3) (kN/m3) 力系数 编号 1 17.500 20.000 - ( -2,6,-4,) 2 16.860 20.000 - ( 0,1,2,3,5,6,-2,-1,) 3 17.170 20.000 - ( 3,4,5,) 区号 粘聚力 内摩擦角 水下粘聚 水下内摩 (kPa) (度) 力(kPa) 擦角(度) 区号 十字板 强度增 十字板水 强度增长系 (kPa)

43、 长系数 下值(kPa) 数水下值 1 - - - - 2 - - - - 3 - - - - 不考虑水的作用计算条件 圆弧稳定分析方法: Janbu法 土条重切向分力与滑动方向反向时: 当下滑力对待 稳定计算目标: 自动搜索最危险滑裂面 条分法的土条宽度: 1.000(m) 搜索时的圆心步长: 1.000(m) 搜索时的半径步长: 0.500(m) 计算结果图 图4.3 AB段稳定性计算结果图 总的下滑力 = 949.212(kN) 总的抗滑力 = 1144.241(kN) 土体局部下滑力 = 949.212(kN) 土体局部抗滑力 = 1144.241(kN) 最不利滑动面: 滑动圆心 =

44、 (-0.440,21.045)(m) 滑动半径 = 21.050(m)5小结：通过用理正分析软件对该AB断面分析得知，所算出的稳定平安系数1.2051.30,小于标准要求，故AB段边坡处于不稳定状态，须进行支护措施。（2） BC段边坡：选择该边坡段的2-2剖面作为该段边坡的稳定性分析断面，因为其边坡高度最高为17.5m，因此边坡在2-2剖面处危险性最大，该剖面图见附图04，边坡稳定性分析借助理正软件5.6版，采用圆弧滑动简布Janbu法，将上面各参数带入，计算结果如下：计算简图 图4.4 BC段稳定性计算简图控制参数: 采用标准:通用方法 计算目标:平安系数计算 滑裂面形状: 圆弧滑动法 不

45、考虑地震坡面信息 坡面线段数 4 坡面线号 水平投影(m) 竖直投影(m) 超载数 1 0.870 6.340 0 2 7.500 7.960 0 3 4.160 4.430 0 4 5.000 1.240 0土层信息 坡面节点数 5 编号 X(m) Y(m) 附加节点数 4 编号 X(m) Y(m) 不同土性区域数 3 区号 重度 饱和重度 孔隙水压 节点 (kN/m3) (kN/m3) 力系数 编号 1 17.500 20.000 - ( -2,4,-4,-3,) 2 16.860 20.000 - ( 0,1,3,4,-2,-1,) 3 17.170 20.000 - ( 1,2,3,)

46、 区号 粘聚力 内摩擦角 水下粘聚 水下内摩 (kPa) (度) 力(kPa) 擦角(度) 1 6.000 55.000 区号 十字板 强度增 十字板水 强度增长系 (kPa) 长系数 下值(kPa) 数水下值 1 - - - - 2 - - - - 3 - - - - 不考虑水的作用计算条件 圆弧稳定分析方法: Janbu法 土条重切向分力与滑动方向反向时: 当下滑力对待 稳定计算目标: 自动搜索最危险滑裂面 条分法的土条宽度: 1.000(m) 搜索时的圆心步长: 1.000(m) 搜索时的半径步长: 0.500(m)计算结果图 图4.5 BC段稳定性计算结果图 总的下滑力 = 1020.

47、679(kN) 总的抗滑力 = 877.367(kN) 土体局部下滑力 = 1020.679(kN) 土体局部抗滑力 = 877.367(kN) 最不利滑动面: 滑动圆心 = (-5.205,33.855)(m) 滑动半径 = 34.253(m)06小结：通过用理正分析软件对该BC断面分析得知，所算出的稳定平安系数0.7281.30，小于标准要求，故BC段边坡处于不稳定状态，须进行支护措施。（3） CD段边坡：选择该边坡段的3-3剖面作为该段边坡的稳定性分析断面，因为其边坡高度最高为20.2m，因此边坡在3-3剖面处危险性最大，该剖面图见附图05，边坡稳定性分析借助理正软件5.6版，采用圆弧滑

48、动简布Janbu法，将上面各参数带入，计算结果如下：计算简图 图4.6 CD段稳定性计算简图控制参数: 采用标准:通用方法 计算目标:平安系数计算 滑裂面形状: 圆弧滑动法 不考虑地震坡面信息 坡面线段数 4 坡面线号 水平投影(m) 竖直投影(m) 超载数 1 1.330 6.030 0 2 4.440 4.000 0 3 5.320 4.320 0 4 5.130 1.350 0土层信息 坡面节点数 5 编号 X(m) Y(m) 附加节点数 6 编号 X(m) Y(m) 不同土性区域数 3 区号 重度 饱和重度 孔隙水压 节点 (kN/m3) (kN/m3) 力系数 编号 1 17.500

49、 20.000 - ( -2,6,-4,-3,) 2 16.860 20.000 - ( 0,1,2,5,6,-2,-1,) 3 17.170 20.000 - ( 2,3,4,5,) 区号 粘聚力 内摩擦角 水下粘聚 水下内摩 (kPa) (度) 力(kPa) 擦角(度) 区号 十字板 强度增 十字板水 强度增长系 (kPa) 长系数 下值(kPa) 数水下值 1 - - - - 2 - - - - 3 - - - - 不考虑水的作用计算条件 圆弧稳定分析方法: Janbu法 土条重切向分力与滑动方向反向时: 当下滑力对待 稳定计算目标: 自动搜索最危险滑裂面 条分法的土条宽度: 1.000

50、(m) 搜索时的圆心步长: 1.000(m) 搜索时的半径步长: 0.500(m)计算结果图 图4.7 CD段稳定性计算结果图 总的下滑力 = 942.587(kN) 总的抗滑力 = 844.154(kN) 土体局部下滑力 = 942.587(kN) 土体局部抗滑力 = 844.154(kN) 最不利滑动面: 滑动圆心 = (-3.964,25.233)(m) 滑动半径 = 25.543(m)小结：通过用理正分析软件对CD段断面分析得知，所算出的稳定平安系数0.9211.30，小于标准要求，故CD断面处于不稳定状态，须进行支护措施。通过按理正软件分析方法，定性与定量分析，知本边坡中采用稳定平安

51、系数要求为Fs=1.3，该三段剖面的结果均小于平安系数，说明AB,BC,CD段边坡处于不满足标准要求的稳定状态，需要进行支护。第五章 边坡支护方案边坡设计要解决的根本问题是在边坡的稳定性与经济之间选择一种合理的平衡，力求以最经济的途径使效劳于工程建筑物的边坡满足稳定性和可靠性的要求。边坡处理的常用措施有：放缓边坡、支挡、加固、预应力锚索锚杆加固、防护及排水，一方面这些措施并不是孤立来使用，往往是两种或两种以上措施一起使用，从而使边坡的设计更加稳定和经济：另一方面，边坡处治方案主要取决于地层的工程性质、水文地质条件、荷载的特性、使用要求、原材料的供给和施工技术条件等因素。因此，边坡支护方案的原那

52、么是：1)设计必须充分保证边坡本身及边坡周边环境的平安；2)在保证边坡平安的前提下，进行多种支护方案的技术经济分析论证；优化设计方案，尽量减少支护工程量，以到达尽可能降低工程造价的目的；3)设计不仅考虑支护工程施工的可行和方便，还应兼顾后续工程如路面施工的可行、方便；4)设计应考虑方便信息化施工，便于边坡监测和变形控制。5)本边坡重要性为一级，为永久性边坡。1锚杆 一般为拉力型，适用于岩质边坡土质边坡等。采用锚固技术使用边坡岩土形成一个复和整体，增加边坡的稳定性，并改善和提高滑动面的抗滑性能；即使不在不利的自然条件下，也能有效地保证施工和使用平安，较之其他防护工程技术，使用锚固技术比喷浆具有更高的稳定