邊坡支護畢業設計-土木工程(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 象條件是誘發各種地質災害的重要原因。 （ 4）邊坡等級的確定 邊坡工程應該根據其破壞后可能產生的破壞后果（危及人的生命、造成經濟損失、產生不良社會影響）的嚴重性、邊坡類型和邊坡高度等因素，按表 確定邊坡工程安全等級。根據《建筑邊坡工程技術規范》（ GB50330—2020）： ○ 1 一個邊坡工程的各段，可根據實際情況采用不同的安全等級； ○ 2 對危害性極嚴重、環境地質條件復雜的邊坡工程，其安全等級應根據工程情況適當提高； ○ 3 很嚴重：造成重大人員傷亡；嚴重：可能造成人員傷亡或者財產損失；不嚴重：可能造成財產損失。 破壞后果嚴重很嚴重的下列邊坡工程，其安全等級應該定為一級： ○ 1 有外傾軟弱結構面控制的邊坡工程； ○ 2 工程滑坡地段的邊坡工程； ○ 3 邊坡塌滑區有重要建（構）筑物的邊坡工程。 該段邊坡為近期修建公路時開挖形成的邊坡，其坡高 ≤10m，段長 115m，占總長的 %；介于 10m 和 15m 之間，段長 38m，占總長的 %；高度為15~17m，段長為 63m，占總長 %。邊坡體基本屬于巖質邊坡類型，破體下方為一般城市道路，破壞后果嚴重，根據表 綜合確定此段邊坡工程安全等級為二級。 （ 5）巖土力學參數 河南理工大學本科畢業設計 第二章 工程概況 7 根據巖土體物理力學實驗結果，結合巴東縣類似地質條件邊坡物理力學特性，綜合確定邊坡支護設計參數參考值（表 ） 表 邊坡工程安全等級 邊坡類型 邊坡高度 H（ m） 破壞后果 安全等級 巖 質 邊 坡 巖體類型為 I 類或 II 類 H≤30 很嚴重 一級 嚴重 二級 不嚴重 三級 巖體類型為 III 類或 IV 類 15＜ H≤30 很嚴重 一級 嚴重 二級 H≤15 很嚴重 一級 嚴重 二級 不嚴重 三級 土 質 邊 坡 10＜ H≤15 很嚴重 一級 嚴重 二級 H≤10 很嚴重 一級 嚴重 二級 不嚴重 三級 表 邊坡支護工程設計參數一覽表 巖 土 名 稱 重度 （ kN/ ） 變形 模量 （ Gpa） 泊松比 μ 單軸抗壓強度 （ Mpa） 抗剪強度 巖石對擋墻基底摩察系數 μ 巖土體錨固體粘結強度特征值 （ kPa） 等效內摩擦角 φ （ 176。） C （ kPa） Φ （ 176。） 碎石土 0 25 60 30 泥質 灰巖 強風 化帶 60 32 250 50 中風 化帶 110 35 400 60 斷層破碎帶 55 32 150 50 裂隙結構面 55 25 河南理工大學本科畢業設計 第三章 擋土墻設計 8 第三章 擋土墻設計 設計基本資料 擋土墻高度 ，屬于小型擋土墻，高度不大，斷面較大，放置于邊坡頂部，自重合適，可以維持墻體的穩定，計劃用石料砌筑，設計漿砌塊石重力式擋土墻，以防止覆蓋層的滑落。 （ 1）安全系數的確定 依據《建筑邊坡工程技術規范》（ GB50330—2020）有如下規定。 抗滑移安全系數： ； 抗傾覆安全系數： ； 擋土墻地基承載力驗算中， ，其中 為持力層地基承載力特征值。 根據《砌體結構設計規范》（ GB50003—2020） ,擋土墻應進行墻身強度驗算，毛石砌體抗壓強度設計值如表 ，抗剪強度設計值如表 ， 表 毛石砌體抗壓強度設計值（摘錄）（單位： Mpa） 砌體強度等級 砂漿強度等級 MU30 M5 0 表 抗剪強度設計值（摘錄）（單位： Mpa） 砂漿強度等級 M5 M1 （ 2）設計工況及荷載 工況：自重 +飽和水； 設計荷載：自重，土壓力。 各種設計參數荷載繪制如下表格： 表 表各設計參數取值 土體飽和重度 γ 土體等效內摩察角φ（ 176。） 擋土墻重度 墻背與土體見摩擦角 δ（ 176。） 承載力特征值 f （ kPa） 30 22 15 200 河南理工大學本科畢業設計 第三章 擋土墻設計 9 砂礫石反濾層夯填粘土隔水層厚度不小于0 .5m5%1：1 ： 3 水泥砂漿抹面1650500275270020203200 擋土墻選型 擋土墻選型需要考慮墻頂、墻背形式、基礎和填料等等內容。 ○ 1 考慮到施工的便利，采用直背式擋土墻，其坡面坡度采用 1:； ○ 2 擋土墻墻頂高度設計略大于人體肩寬，采用 70cm墻頂寬； ○ 3 擋土墻的穩定性和強度，在很大程度上取決于基礎的穩定性和強度。實際工程中，擋土墻的破壞很多情況下都是由于基礎不良引起的。由于擋土墻基底位于邊坡頂部，為了減小基地應力和增加傾覆穩定性，采用擴大基礎。基礎各尺寸見圖 ； ○ 4 擋土墻后填料選擇非常重要，填料要有利于減少主動土壓力和就地取材。在計算主動土壓力時，內摩擦角 φ 大，有利于減少主動土壓力，所以采用碎石土； ○ 5 墻身排水孔見圖 。采用直徑為 5cm的圓形孔，泄水孔間距采用 ，泄水孔向外側傾斜 5%，為防止水分滲入地基，最下一排泄水孔的出水處的底部 將鋪設厚度為 的粘土隔水層，泄水孔的進口處將設置粗粒料的反濾層，以防止孔道堵塞。 圖 擋土墻剖面圖（單位： mm） 河南理工大學本科畢業設計 第三章 擋土墻設計 10 抗傾覆穩定性驗算 （ 1）土壓力采用庫倫土壓力計算，不考慮墻前被動土壓力的影響。 式中： ——相應于荷載標準組合的主動土壓力合力（ kN/m）； ——主動土壓力系數； ——擋土墻高度取， ； ——土體重度， ； ——土的粘聚力，由于是碎石土， 0kPa； ——土的內摩擦角， 30176。； ——地表均布荷載標準值，為 0； ——土對擋土墻墻背的摩擦角，可按表 取值， ； ——填土表面與水平面的夾角， 20176。； ——支擋結構墻背與水平面的夾角， 90176。 表 土對擋土墻背的摩擦角 擋土墻情況 摩擦角 δ 墻背平滑，排水良好 （ ~） φ 墻背粗糙，排水良好 （ ~） φ 墻背很粗糙，排水良好 （ ~） φ 墻背與填土間不可能滑動 （ ~） φ 首先 ○ 1 令 河南理工大學本科畢業設計 第三章 擋土墻設計 11 ○ 2 令 ○ 3 令 ○ 4 令 （ 2）擋土墻重心位置參數 的計算： （ 3）抗傾覆穩定性驗算按下列公式計算： 河南理工大學本科畢業設計 第三章 擋土墻設計 12 式中： ——擋土墻抗傾覆穩定安全系數； ——擋土墻底面水平投影寬度， ； ——擋土墻中心到墻趾的水平距離； ——巖土壓力作用點到墻踵的豎直距離； ——擋土墻重度。 E aEaxE az70027550027003200γ =21 .8kN/ mφ =25176。δ =15176。γ0=22kN/ mGx0zfx0xfb1：533 圖 擋土墻抗傾覆穩定性計算簡圖（單位： mm） 河南理工大學本科畢業設計 第三章 擋土墻設計 13 （ 3）抗傾覆穩定性驗算按下列公式計算： 到此，將計算成果繪制表格如下： 表 擋土墻抗傾覆穩定性計算成果表 墻高 h （ m） 墻重 G （ kN） （ m） （ m） （ m） 土壓力（ kN） 抗傾覆安全系數 規范 要求 值 80 51 49 13 擋土墻的抗傾覆穩定系數 ，擋土墻的抗傾覆穩定性滿足規范河南理工大學本科畢業設計 第三章 擋土墻設計 14 要求。 抗滑移穩定性驗算 擋土墻抗滑移穩定性計算公式為： （ 3 . 1 2 ） （ ） （ 3 . 1 4 ） （ 3 . 1 5 ） 式中： ——每延米主動巖土壓力合力（ kN/m）； ——擋土墻抗滑穩定系數； ——擋土墻每延米自重（ kN/m）； ——墻背與墻底水平投影的夾角， 90176。； ——擋墻底面傾角 ,0176。； ——墻背與巖體的摩擦角，可按表 選用； ——擋土墻與地基土體的摩擦系數，宜由實驗確定，也可按表 選用； ——土的內摩擦角 ,30176。 表 巖土與擋墻底面摩擦系數 ?? 巖土類型 摩擦系數 μ 粘 性 土 可塑 ~ 硬塑 ~ 堅塑 ~ 粉土 ~ 中砂、粗砂、礫砂 ~ 碎石土 ~ 極軟巖、軟巖、較軟巖 ~ 表面粗糙的堅硬巖、較硬巖 ~ 河南理工大學本科畢業設計 第三章 擋土墻設計 15 E aEatE an700275500165027003200γ =φ =25176。δ =15176。γ0=22kN/m3Gx0 圖 擋土墻抗滑移穩定性計算簡圖（單位： mm） 計算中 μ取 ， δ 取 =15176。 河南理工大學本科畢業設計 第三章 擋土墻設計 16 砂礫石反濾層夯填粘土隔水層厚度不小于0. 5m20201：3水 泥砂漿抹面5%γ =φ =25176。δ =15176。γ0=22kN/m1：01:300300260032001500750 50033 表 擋土墻抗滑移穩定性計算成果表 墻高 H （ m） 墻重（ kN） 土壓力（ kN） 抗滑安全系數 規范要求值 G 80 80 0 51 13 49 抗滑移穩定性不滿足要求，重新設計擋土墻。 擋土墻重新設計 ○ 1 考慮到施工的便利，采用直背式擋土墻，其坡面坡度采用 1:； ○ 2 擋土墻墻頂高度設計略大于人體肩寬，采用 75cm墻頂寬； ○ 3 擋土墻的穩定性和強度，在很大程度上取決于基礎的穩定性和強度。實際工程中，擋土墻的破壞很多情況下都是由于基礎不良引起的。由于擋土墻基底位于邊坡頂部，為了減小基地應力和增加傾覆穩定性，采用擴大基礎。基礎各尺寸見圖 ； ○ 4 擋土墻后填料選擇碎石土； ○ 5 墻身排水孔見圖 。采用直徑為 5cm的圓形孔，泄水孔間距采用 ，泄水孔向外側傾斜 5%，為防止水分滲入地基，最 下一排泄水孔的出水處的底部 將鋪設厚度為 的粘土隔水層，泄水孔的進口處將設置粗粒料的反濾層，以防止孔道堵塞 （ 1）擋土墻重新選型圖如下： 河南理工大學本科畢業設計 第三章 擋土墻設計 17 γ0=22kN/m1：0.201:300300260032001500750GG nG tγ =φ =25176。δ =15176。α0αE aE azE axzx0xfz