土木工程专业毕业设计论文范本计尺寸备忘录

春去春又来，又是一年了。送走了虎年，迎来了兔年，在这新的一年里，回首过去，感慨良多。回响我进入本公司到现在已经，在这些日子里面喜悦伴着汗水，成功伴着艰辛，遗憾激励奋斗。尽管在过去的一年，我们，展望未来，任重道远，我们一定要在XX领导的带领下，发扬优点，改进缺点，为本公司更上一层楼添砖加瓦，贡献出自己的一份力摘要本篇毕业论文从土力学基本理论出发，结合相关设计规范及工程实际，对某边坡治理工程进行初步设计。在设计中采用计算边坡推力的方法进行边坡稳定性分析，并以滑坡推力的计算结果和地质勘测资料作为肋梁锚杆支护计算、设计的依据。除了理论上的计算之外，本文还论述了边坡治理的一些基本原则。根据这些基本原则和计算结果，给出了治理边坡的方案。关键词稳定性锚杆边坡治理目录1工程区自然条件12工程地质概况121地形地貌122地层岩性与岩土工程地质特征123地质构造324水文地质条件525人类工程活动53边坡特征731边坡形态特征732边坡物质组成733边坡的水文地质条件84边坡稳定性分析1041边坡类型及安全等级1042影响边坡稳定性的因素1043边坡稳定性分析1144边坡破坏模式及控制条件1345边坡岩石的物理力学性质155边坡稳定性计算1651按岩层层面滑动进行稳定性验算1652按岩体破裂面进行稳定性验算1753按裂隙面滑动进行稳定性验算196支护结构设计2161设计依据2162选择支护方案21621设计原则21622设计支护方案2263锚杆计算的理论基础22631锚杆的基本原理23632锚杆的力学作用2364锚杆计算成果整理257施工组织设计2871施工工序2872施工监测29721监测工作的任务和目的29722监测设计方案主要技术依据及原则2973监测工作设计30731监测工作布置30732观测方法30参考文献31结束语32附图331工程区自然条件忠县位于三峡工程库区中部，县城上游距重庆市240KM，下游距长江三峡工程坝址约360KM。本边坡位于忠县县城上游、长江左岸，距县城10KM。行政区划隶属重庆市，水陆交通发达，交通十分便利。忠县地处川东低山丘陵区，属中纬度亚热带东南季风暖气候区，四季分明，气候温和，湿热多雨，雨量充沛。年均气温182，最高气温421，最低气温41。年均降雨量11721MM，最大降雨量14711MM，最小降雨量8666MM，长年主导东北风。2工程地质概况21地形地貌边坡位于长江近岸谷坡地带，地貌形态主要为坪状丘陵，高程为206230M，原始地形坡度为1030、局部大于30。边坡的地形坡度为64，坡高为18M，坡下为居民安置点或规划的安置点，周围建筑物较多。22地层岩性与岩土工程地质特征边坡区域分布有第四系全新统人工堆积层QR、第四系全新统坡积层Q4DL；基岩为侏罗系上统蓬莱镇组第2段（J3P2）。各岩土层特征分述如下（1）第四系人工堆积层QR主要为边坡开挖形成的碎块石填土层，紫红色，稍密状，主要由块石、碎石及粘土等组成，碎块石呈棱角状，粒径110CM，含量30。分布于边坡外围，厚度0515M。堆填时间在三年以内。残坡积层Q4DL紫红色、灰黄色，粉质粘土夹碎石，碎石含量1035，粒径13CM，最大56CM，碎石多为强风化状泥岩及砂岩，粉质粘土呈可塑状，土层结构稍密。广泛分布于坡顶及其以上斜坡地带，厚度0515M。（2）侏罗系边坡区由侏罗系上统蓬莱镇组第2段（J3P2）基岩组成，地层岩性见地层岩性简表21（地层柱状引用长江三峡水利枢纽库区忠县与石柱县迁建城镇新址地质论证报告）。表21岩性一览表系统组段大层地层代号岩性代号厚度（M）岩性描述第四系Q0515坡积物（QDL）土夹碎石或碎石土；人工堆积物（QR）块石碎石夹土。第3大层J3P23SS30358厚层浅紫灰色长石砂岩，中部夹两层紫红色粉砂质泥岩。J3P223STCR78薄层浅灰紫色泥质粉砂岩与紫红色粉砂质泥岩互层。J3P222ST夹CR159为中厚层灰紫色泥质粉砂岩夹极少量薄透镜状粉砂质泥岩。第2大层J3P221STCR15上部为薄层灰紫色泥质粉砂岩与紫红色粉砂质泥岩互层；中部为厚约34M的粉砂岩；底部为厚3M的紫红色粉砂质泥岩。J3P214SS20厚巨厚层浅灰色长石石英砂岩。J3P213STCR86薄中厚层粉砂岩夹紫红色粉砂质泥岩。J3P212SS45浅灰色中厚层砂岩。侏罗系上统蓬莱镇组第2段第1大层J3P211STCR173薄层粉砂岩与紫红色粉砂质泥岩互层。粉砂质泥岩紫红色，泥钙质胶结较差，层理不发育，可见次圆状泥钙质粉砂岩团块，粒径052CM。抗风化能力差，遇水易崩解等特点。泥质粉砂岩紫红色，泥钙质胶结，成分较均一，局部夹粉砂质泥质条带或薄层，层面略有起伏，抗风化能力差。长石石英砂岩灰灰白色，泥钙质胶结较好，抗风化能力较强，呈厚层、巨厚层状构造。23地质构造1）区域地质构造与地震本区处于扬子准地台之次级构造单元四川台坳（图21）。基底主要由早元古代变质火山碎屑岩及侵入其间的岩浆岩组成；区内沉积盖层出露齐全，侏罗系末的燕山运动使盖层产生强烈褶皱，断裂较为少见。主要是因为沉积岩的高度柔塑性在地应力作用下，构造变位的表征是塑性流动，褶皱成山，断裂则少发生。主要断裂与褶皱的形成密切相关，即发生应力集中部位的背斜核部或偏翼部，向斜内偶见小规模的断裂错动。区内构造形迹的展布方向由NE向渐变为NEE向弧形，宽阔平缓的屉状向斜与梳状紧闭的背斜相间排列，构成隔档式构造。区内主要褶皱有万县向斜、大池干井背斜、丰都忠县向斜、方斗山背斜与石柱向斜。主要断层有楠木垭大垭口断层、横梁子断层、茨竹垭断层、齐岳山大断层、吊钟坝断层等，分布于工程区外围。图21忠县及其周缘地区构造纲要图1背斜2向斜3一般断层4航磁推测大断裂5二级构造单元界线6边坡区忠县四川台坳上扬子台褶带2F5F1F4F3AB123456根据中国地震动参数区划图（GB183062001），该地区地震动基岩峰值加速度值为005G，反应谱特征周期为035S，相应地震基本烈度为度。2）边坡地质构造边坡内未见断裂发育，层间剪切带不发育，岩体均为裂隙切割，裂隙一般发育在砂岩中，裂隙短小；泥岩中微裂隙发育。边坡区地层为单斜构造。24水文地质条件边坡区为一向冲沟倾斜的斜坡，该区降雨充沛，大气降水大部分多沿斜坡向冲沟排泄，仅有少部分降水渗入斜坡体的松散覆盖层及基岩裂隙内。汇水面积00001KM2。该区内的地下水，按其赋存条件可分为孔隙水和裂隙水。孔隙水主要分布于坡积层和人工堆积层内。埋藏不深，水量不丰，受季节影响明显。裂隙水赋存于张开的基岩裂隙中，水量不丰。地下水主要靠大气降雨补给。大部分降水沿斜坡快速向溪沟排泄，仅有很少部分雨水垂直下渗，补给地下水。该地段的松散堆积层中，泥岩类和砂岩类地层中，水量均不丰，大多以渗水的方式排泄，该边坡未见泉水出露地下水的水化学类型为HCO3CA型水。总体而言，该区水文地质条件较为简单。25人类工程活动边坡坡顶主要为农田和山地，没有大的人类工程活动。坡脚为居民自建房或规划建房的宅基地，除规划建房处将来需进行建房施工外，不会有大的人类工程活动。3边坡特征31边坡形态特征边坡走向356，倾向86，坡角64，多呈上缓下陡状。坡顶高程为231M，坡底高程为21322156M。坡面略有起伏，坡面泥岩风化剥落凹进，砂岩凸出。坡长60M，坡高18M。32边坡物质组成（1）岩性基岩边坡的地层主要为蓬莱镇组第2段第二大层J3P22地层，岩性主要为中厚层灰紫色泥质粉砂岩、砂岩与夹少量紫红色粉砂质泥岩与薄层浅灰紫色泥质粉砂岩夹紫红色粉砂质泥岩互层。第四系覆盖层分布于边坡坡顶及外围，主要为坡积物和人工堆积物，厚0515M。（2）岩体风化高边坡地段出露的基岩，由于自身岩石矿物成份、成岩条件的不同，其风化程度有明显的差异。泥岩类，抗风化能力弱，其风化后多为碎石及碎石土；砂岩类，一般抗风化能力相对较强，风化后矿物变异，岩石颜色变浅，力学强度降低。根据地表及人工边坡出露的基岩的风化特征，按岩土工程勘察规范（GB500212001）中的岩石风化分带标准，可将区内风化岩体分为强风化带、中等风化带和微风化带，各风化带特征如下强风化带岩石结构大部分破坏，颜色变浅，矿物变异，岩石破碎，部分手搓呈砂粒或泥状，遇水容易松散。中等风化带岩石结构有轻微破坏，原岩矿物轻度变异，部分泥岩、粉砂质泥岩和泥质粉砂岩浸水后容易破碎；砂岩仅沿裂隙、层面及所夹软岩有色变现象。边坡上部或表层岩体多呈强风化状，强风化厚度0350M。中风化岩体完整，多出露于边坡中下部。33边坡的水文地质条件（1）地表水迳流条件边坡区为一向冲沟倾斜的斜坡，该区降雨充沛，大气降水大部分多沿斜坡向冲沟排泄，仅有少部分降水渗入斜坡体的松散覆盖层及基岩裂隙内。汇水面积00001KM2。（2）地下水赋存条件该区内的地下水，按其赋存条件可分为孔隙水和裂隙水。孔隙水主要分布于坡积层和人工堆积层内。埋藏不深，水量不丰，受季节影响明显。裂隙水赋存于张开的基岩裂隙中，水量不丰。（3）岩（土）体的透水性土体的透水性区内土体透水性总体较弱，仅表部人工填土透水性相对较强。岩体的透水性据忠县城区大量地质勘察资料揭示，基岩中等风化带岩体透水率少部分为15LU，大部分小于1LU。类比可知，该地段中等风化带岩体应属微透水岩体，强风化岩体透水性也较弱。（4）地下水补排形式地下水主要靠大气降雨补给。大部分降水沿斜坡快速向溪沟排泄，仅有很少部分雨水垂直下渗，补给地下水。该地段的松散堆积层中，泥岩类和砂岩类地层中，水量均不丰，大多以渗水的方式排泄，该边坡未见泉水出露。（5）地下水化学成分本边坡区无地下水排泄点，据邻近本边坡区的地下水的水化学分析成果显示，水化学类型多为HCO3CA型水。（6）地下水对工程的影响根据水质分析成果，参照岩土工程勘察规范（GB500212001）相关标准判别，地下水对混凝土无腐蚀性。4边坡稳定性分析41边坡类型及安全等级根据国家标准建筑边坡工程技术规范GB503302002规定，岩体较完整、中风化岩质边坡划为类边坡。根据规范对安全等级划分的规定，岩质边坡边坡高度1530M，破坏后果严重，边坡安全等级定为二级。因此，本边坡确定为安全等级二级安全系数K130；边坡工程重要性系数011042影响边坡稳定性的因素岩质边坡主要控制因素一般是岩体的结构面或层面与坡面的关系以及结构面或层面的强度指标，因此，正确确定这些参数是边坡稳定分析和边坡设计成败的关键。边坡的稳定性分析评价，应在确定边坡破坏模式的基础上进行，不同的边坡有不同的破坏模式，不同的破坏模式有不同的计算方法，如果破坏模式选错，计算就失去基础，得不到正确的结果。工程地质特征是判断边坡稳定与不稳定的主要内因，包括以下几个方面1地层岩性地层岩性及其组合是构成边坡的物质基础，岩性决定岩石的强度，抗风化能力，岩体结构及所能保持的边坡高度。2地质构造地质构造决定岩层的产状，节理裂隙的性质及发育程度，断层破裂带的性质等。这些因素又决定了边坡的岩体结构。受构造的影响，边坡体上节理裂隙发育、岩体破碎，将严重影响边坡的稳定性。3边坡岩体的风化程度岩体风化以一方面破坏岩体的完整性，另一方面是岩体物质成分发生变化，导致岩石物理力学性质的变化，直接影响岩体的强度及构造特性，进而影响边坡稳定。风化程度一般分为四级，即全风化、强风化、中风化、微风化。不同的风化程度表示岩体受改造的程度及其力学属性的差异，同时也预示着其变形特征及主要影响变形因素的改变。如全风化呈砂土状岩体构成的边坡稳定性，节理裂隙已不起作用，其控制作用的是土状岩体的强度能否支撑设计的坡度、坡高；强风化碎裂结构岩体或风化呈碎石夹砂土状岩体，由岩体强度、破裂程度及构造面的组合及其与临空面的关系等共同控制边坡稳定性；中微风化硬质岩石，主要由结构、构造面组合及其与临空面的关系控制坡形、坡度的加固工程措施。4水文地质条件水是造成边坡失稳的重要因素，地下水软化岩土体，降低其强度，增大容重而增大了下滑力，产生静、动水压力，引起边坡的失稳。43边坡稳定性分析本工程场区内，考虑的因素有各组裂隙面或层面产状，坡面倾向，岩体风化程度、覆盖层、水等的影响。1岩性组合特征边坡的地层主要为蓬莱镇组第2段第二大层J3P22地层，岩性主要为中厚层灰紫色泥质粉砂岩、砂岩与夹少量紫红色粉砂质泥岩与薄层浅灰紫色泥质粉砂岩夹紫红色粉砂质泥岩互层。岩性软、硬岩相间。由坡上至坡下，风化强烈至中等。2边坡与岩层关系边坡走向356，倾向86，倾角64，坡度4264。岩层倾向98，倾角32。边坡为顺向坡。3裂隙发育特征边坡内未见发育断裂，层间剪切带不发育，岩体均为裂隙切割，统计坡体面上发育的裂隙，主要为如下三组裂隙走向90，倾向180，倾角65，裂面平直，宽15MM，充填粘土，可见长1870M，发育间距3040M。走向55，倾向325，倾角60，裂面平直，宽13MM，充填粘土，可见长1580M，发育间距4050M。走向358，倾向88，倾角50，裂面平直，宽13MM，充填粘土，可见长1550M，发育间距1015M。EWNS节理及交线产状编号倾向倾角1806532层面9边坡4254301967裂隙裂隙裂隙裂隙、裂隙、层面裂隙、裂隙1裂隙2裂隙3边坡层面相交裂隙交线倾向交线倾角、层面3、层面图41边坡结构面极射赤平投影图由边坡岩体裂隙与岩层面和坡向绘制的赤平投影图图41可知，裂隙3受裂隙1与裂隙2的切割形成倾向坡外的块体，倾角为50，由其构成的不稳定块体沿裂隙面产生滑移破坏。44边坡破坏模式及控制条件边坡的破坏模式有平面滑动、圆弧滑动、楔形滑动、倾倒、剥落等。根据破坏控制条件，岩质边坡的破坏形式分为沿外倾结构面或层面破坏、由岩体强度控制的破坏。对无外倾结构面的边坡，破坏形式为岩体强度控制的破坏。对无软弱结构面有倾角大于40的外倾硬性结构面的边坡，破坏形式为沿外倾硬性结构面滑动或由岩体强度控制的破坏，由相应侧向压力的较大值确定。岩质边坡的稳定性受优势面控制结构面、裂隙面等，边坡岩体各不连续面中及其组合构成了岩体的分离体和滑动边界。边坡稳定性评价关键在裂隙面及坡面的组合关系的评价。综合前述边坡岩土工程地质条件，分析该边坡滑移存在三种失稳模式1顺层滑移破坏在顺向坡中，岩体中发育有顺坡向层面，岩体在层面和结构面的切割下，在边坡临空面上，形成顺层块体，块体在重力作用下，产生滑移破坏解体，其变形破坏模式演化过程见图42。产生滑动后的地形顺层产生滑动层面开挖后原始地形层面图42顺层块体滑移破坏模式演化图2岩体破裂面滑移破坏在边坡中，在岩体的自重作用下，沿破裂面产生滑移破坏解体，其变形破坏模式演化过程见图43。产生滑动后的地形破裂面产生滑动破裂面开挖后原始地形破裂面层面层面层面图43岩体破裂面滑移破坏模式演化图3沿裂面滑移破坏在边坡中，岩体发育外倾结构面，岩体在外倾结构面与其它结构面的切割下，在边坡临空面上，沿裂隙面产生卸荷拉开，块体在重力作用下，产生滑移破坏解体，其变形破坏模式演化过程见图44。破坏后的坡面开挖后的地形裂隙裂隙层面沿外倾结构面块体产生滑移破坏裂隙层面层面图44沿裂面滑移破坏模式演化图45边坡岩石的物理力学性质边坡岩石主要为粉砂质泥岩，泥质粉砂岩和砂岩。依据岩石试验与经验类比，提出边坡岩体石的力学参数建议值见表41。表41岩体物理力学参数建议值表抗剪强度抗压强度MPA岩性风化分带密度G/CM3CMPA度饱和天然抗拉强度MPA变形模量E0GPA泊松比软化系数强风化25010012244812030砂岩中等风化25502025291525252002806065强风化253008010233510030泥质粉砂岩中等风化25801502278152150290506强风化255005008222406035粉砂质泥岩中等风化26010152551015100300405结构面泥岩层面005011924砂岩层面010152527泥质粉砂岩裂隙面00100220225边坡稳定性计算51按岩层层面滑动进行稳定性验算考虑岩层层面为滑动面，如图51所示。潜在层面滑面HZWABCD3264图51边坡稳定性平面滑动计算示意图岩坡中层面与垂直裂缝的组合面为ABC，由它切割的边坡滑体为ABCD，滑块的重量为W，BC面倾角为，坡面倾角为，坡高为H。61SIN2/12HZ根据极限平衡条件，边坡稳定性安全系数为62COSSINTAIICOAVUCLK式中岩体的容重，KN/M3；H滑坡体高度，M；L滑动面长度，LHZ/SIN，M；Z坡顶垂直裂缝深度，M；滑动面倾角，度；坡面倾角，度；C滑动面上的粘聚力KPA；滑动面上的内摩擦角，度；W为滑块的重量，KN；U为滑动面上垂直方向静水压力，UWZWL/2，KN；V为滑动面上侧向静水压力，VWZW2L/2，KN；ZW为坡顶裂缝中地下水位深度，M；A水平地震力，AMA，KN；M滑体质量，KG；A地震加速度，6度地震区取005G，即A05M/S2。边坡层面内摩擦角折减系数为08，边坡稳定安全系数取值为130，重要性系数为11。由于岩层倾角为32，则32，边坡坡角为64，坡高18米，不考虑地下水，坡顶无垂直裂缝，边坡岩体的力学参数建议值，则C80KPA；200816；25KN/M3；Z0；LH/SIN323397M；W0525182SIN6432/SIN32SIN64450604KN；MW/G450604/104506KG；AMA4506052253KN；57132COS5032SIN40616TANICO938SITASIICOAVUCLK即边坡岩层层面安全系数为157，大于规范要求的稳定值130。52按岩体破裂面进行稳定性验算根据边坡岩体的力学参数建议值，相关数值取值如下岩体内摩擦角度，2308184，08为折减系数；C滑动面上岩体粘聚力KPA；取C60KPA；岩体的容重KN/M3，取25KN/M3；破裂角度，45/2，45184/2542；边坡开挖后边坡角度，64；H坡体高度M，H18M；根据图52计算如下WAACB54264潜在破裂面图52按岩体破裂面进行稳定性验算示意图C60KPA；2308184；25KN/M3；Z0；LH/SIN5422219M；W0525182SIN64542/SIN542SIN6494564KN；MW/G94564/109456KG；AMA9456054728KN；891254COS870254SIN6418TANICO260SITASIICAVUCLK即按岩体内抗剪强度指标进行稳定性验算结果表明，岩体中剪应力最大面的安全系数为189，远大于规范要求的稳定值130。53按裂隙面滑动进行稳定性验算考虑块体沿裂隙3滑动，裂隙3为滑动面，如图53所示。裂隙面滑面ACB5064WA图53沿裂面滑动稳定性验算示意图边坡裂隙面内摩擦角折减系数为08，边坡稳定安全系数取值为130，重要性系数为11。由于裂隙面倾角为50，则50，边坡坡角为64，坡高18米，不考虑地下水，坡顶无垂直裂缝，根据边坡岩体的力学参数建议值，则C30KPA；2208176；25KN/M3；Z0；LH/SIN50235M；W0525182SIN6450/SIN50SIN64142304KN；MW/G142304/101423KG；AMA1423057115KN；86050COS1705SIN4123617TANICO053SITANIICAVWUCLK即抗滑力97787KN，下滑力113584KN若岩层内摩擦角不折减，且不考虑地震力，则计算所得K099。即边坡沿裂面滑动体安全系数为086，远小于规范要求的稳定值130；即使不计地震作用，内摩擦角不予折减，沿裂面滑动体才刚刚接近极限平衡状态，因此必须对滑动体进行加固。6支护结构设计61设计依据1建筑边坡工程设计技术规范GB503302002；2锚杆喷射混凝土支护技术规范GB500862001；3建筑地基基础设计规范GBJ789；4锚杆喷射混凝土支护技术规范GBJ8685；5岩土工程勘察规范GB500212001；6混凝土结构设计规范GBJ89；7混凝土结构设计规范GBJ891996年局部修订条文。62选择支护方案621设计原则根据前述边坡的坡面形态特征、坡体岩土结构及斜坡稳定验算结果与不良地质现象，综合工程场区内建筑物特点，边坡防护治理设计应遵循以下原则1边坡防护工程应与工程场区地质环境、斜坡形态与结构特征及居民楼特点相适应；2根据居民楼的相互位置关系，边坡防治尚需考虑可利用空间位置的大小匹配；3在达到防治目的的前提下，边坡的防治要尽量做到施工简单、造价便宜、防护工程美观且与居民楼相得益彰。622设计支护方案根据前述边坡的地形地质条件及稳定性分析成果，以及上述设计原则，结合工程现场实际情况，确定本工程人工边坡支护方案为截排水肋梁锚杆支护。截排水在边坡坡顶及坡面布置截排水系统，以减少雨水对坡面及坡体的冲刷、侵蚀。肋梁锚杆边坡整体加固及坡面治理防护。考虑了两种方案一种为普通锚杆结合片石肋梁支护方案；另一种为普通锚杆结合钢筋混凝土肋梁支护方案。其中锚杆主要起整体加固作用，肋梁主要起坡面加固作用，同时兼作锚杆外锚头的锚固端。由于工程场区内坡体结构主要为泥质粉砂岩、砂岩与粉砂质泥。经过验算沿裂面滑动体存在滑移可能，锚杆必须穿过滑动体进入稳定岩体，选用锚杆结合钢筋混泥土肋梁方案，采用锚杆对滑动体加固，坡面采用混泥土肋梁做为锚杆的锚固体。63锚杆计算的理论基础岩体和土层的锚固是一种把受力拉杆埋入地层的技术。岩土锚固能充分发挥岩土能量，调用和提高岩土的自身强度和自稳能力，大大减轻结构自重，节约工程材料，并确保施工安全和工程稳定，具有明显的经济效益和社会效益，因而世界各国都是在大力开发这门技术。锚杆由锚头、杆体和锚固体三部分组成。锚头位于锚杆的外露端，通过它将锚固力传给结构物。杆体连接锚头和锚固体，通常利用其弹性变形的特性。锚固体位于锚杆的根部，把拉力从杆体传给地层。631锚杆的基本原理岩土锚固的基本原理就是依靠锚杆周围地层的抗剪强度来传递结构物的拉力或保持地层开挖面自身的稳定。岩土锚固的主要功能是1提供作用于结构物上以承受外荷的抗力，其方向朝着与岩土相接触的点；2使被锚固地层产生压缩应力区或对通过的岩石起加筋作用；3加固并增加地层强度，也相应地改善了地层的其它力学性能；4通过锚杆，使结构与岩石连锁在一起，形成一种共同工作的复合结构，使岩石能更有效地承受拉力和剪力。锚杆的这些功能使互相补充的。对某一特定的工程而言，也并非每一个功能都发挥作用。632锚杆的力学作用1抵抗竖向位移对于水池、车库、水库、船坞等坑洼式结构，当地下水的上浮力大于结构物的重力时，将导致结构物上漂、倾斜和破坏。因此在设计上必须采用抵抗竖向位移的方法。传统的方法是用压重法，即加厚结构尺寸，这会时结构进一步下沉，从而又增加上浮力，因而增大的结构自重又会被增大的体积所排开的水所抵消。采用锚固结构抵抗竖向位移，可大大减小结构的体积，而且由于对锚固结构施加预应力，当地下室产生的上浮力不大于预应力值时，就不会出现竖向位移。2抵抗倾倒对于坝工建筑，坝体的稳定性常取决于作用在结构物的绕转动边的正负弯矩的比值。结构物的重力和该中心至基础转动边的距离直接影响着有利于稳定负弯矩，水压力和上浮力则产生不利于稳定正弯矩。若完全依赖坝体积即结构物重力来平衡产生倾覆的正弯矩，不仅需要庞大的混凝土体积，而且产生倾倒的力也难以根据混凝土体积来加以调整。用锚固技术来抵抗倾覆，其锚固力中心可以位于距转动点的最大距离处，这就能以较小的锚固力，产生较大的抗倾覆弯距。对于深基坑工程，采用护壁桩或连续墙维护其坑稳定，也常出现倾倒危险。采用锚索（杆）拉固护壁桩，既能抵抗倾倒，也有利于减小护壁桩的弯距。3控制地下洞室围岩变形和阻止塌落地下开挖会扰动岩体原始的平衡状态，导致岩石的变形、松散、破坏甚至塌落。采用预应力锚固技术，既能为围岩提供径向抗力，使开挖后的岩石尽快避免处于单轴或双轴应力状态，进入三轴应力状态，以保持围岩的固有强度，又可改善围岩应力状态，在锚固范围内形成压应力环，进一步提高洞室稳定。4阻止地层的剪切破坏在边坡工程中，当潜在滑体沿剪切面的下滑力超过时，即会出现沿剪切面的滑移和破坏。在坚硬岩体中，剪切面多发生在断层、节理、裂隙等软弱结构面上。在土层中，砂质土的滑移面多为平面，粘性土的滑移面则呈现圆弧状。有时也会出现上覆土和下卧岩层的临界面滑动的情况。为了保持边坡的稳定，一种方法是大量削坡，直至达到稳定的边坡角；另一种办法室设置挡土墙结构。在许多情况下，这些办法往往不够经济，或不可能实现。5抵抗结构物基底的水平位移结构对水平位移的阻力在很多情况下是由其自重决定的。除自重外，水平方向的稳定也依靠基础底平面的摩擦系数。如果计算得出的安全系数不能满足要的方法求，则可用把结构锚固于下卧层取代结构重力的方法，这样，就能大量节约工程材料和显著地降低工程造价。64锚杆计算成果整理锚杆设计锚固长度为50M，倾角为15，采用228二级冷拉钢筋，正方形布置，间距30M，沿坡高共布置6排。钻孔110，灌注砂浆M30。锚杆锚固设计值计算如下锚孔提供的锚固力设计值NA1LA1DFRB71式中NA1锚孔提供的锚固力设计值KN；LA锚固长度M；LA50MFRB岩石与锚固体粘结长度特征值KPA，取较硬岩下限550KPA；1锚固体与地层粘结条件工作系数，取100永久锚杆；D钻孔直径M。D011M将以上数值代入71式得NA1LA1DFRB510031401155094985KN锚杆提供的锚固力设计值NA2LA3NDFB72式中NA2锚杆提供的锚固力设计值KN；D锚杆直径M，D0028M；N锚杆根数，等于2；FB钢筋与砂浆之间粘结强度设计值KPA，M30砂浆与螺纹钢筋取2400071680KPA；3钢筋与砂浆之间粘结条件工作系数，取060永久锚杆。将以上数值代入72得NA2LA3NDFB50623140028168088623KN根据计算取NA1、NA2计算所得的较小值，因此锚杆所能提供的轴向拉力设计值NA88623KN锚杆轴向拉力标准值NAKNA/RQ73式中RQ何载分向系数，RQ13NAKNA/RQ886231368172KN锚杆水平拉力标准值HTKNAKCOS74式中锚杆锚固倾斜角度度，15HTKNAKCOS68172COS156585KN锚杆提供的破裂面切向力FHTKCOS6585COS5042328KN锚杆提供的破裂面法向力THTKSIN6585SIN5050444KN锚杆提供的锚固力N6F3084656KN加固后边坡稳定安全系数K抗滑力N下滑力97787846561135841613因此，边坡是稳定的，即采用锚杆肋梁进行支护后，由锚杆提供的水平支护力，使边坡处于稳定状态，达到规范的要求。7施工组织设计71施工工序本工程采用逆作法进行施工，按下述顺序组织施工上层土石方开挖坡面修整挡墙肋柱锚孔及锚孔放线定位锚孔施工安装锚筋注浆肋梁、面板钢筋制作支模板浇肋柱、面板养护下层土石方开挖。由于该边坡岩体，强风化层较厚且裂隙较发育，施工要求严格按逆作法进行，自上而下，及时支护，当上层结构强度达到70以上，方可进行下一层的施工开挖，每层开挖深度不得超过5米，严禁爆破作业。做好场区内临时排水，封面处理，保证场区内基本不受雨水影响。主要工程量见表71。表71基本工程量汇总表编号工程名称单位数量备注一肋柱锚杆1锚孔M/孔1028/1102钢筋T3混凝土M32604修整边坡M2900二排水沟125M1浆砌石M31752挖方M32372施工监测721监测工作的任务和目的1监测工作的任务边坡及各部分移动方向、速度及裂缝的发展；支档结构承受的压力及位移；工程设施的位移；对可能出现的问题作出监测预报。2监测工作目的根据边坡岩土特性及工程环境的关联性，对边坡的变形进行监测，以检验边坡岩土工程施工、治理质量效果，确保工程经济合理可靠及工程的正常运行。722监测设计方案主要技术依据及原则1监测设计方案主要技术依据及原则岩土工程勘察规范GB500212002、岩土工程试验监测手册、岩土工程安全监测手册2监测设计方案原则监测方案采用经济、实用、方便、安全的原则，同时注意以下的技术原则整体性变形控制与解体性变形控制相结合的原则；宏观变形与微观变形相结合的原则；群众性监测与专业性监测相结合的原则；测量仪器选择与测量精度控制相结合的原则。73监测工作设计731监测工作布置监测工作的布置采用边坡体地表变形监测、支挡工程体系位移监测。1边坡体地表监测系统布点、线针对边坡体形态特征及应力分布特征，要求在边坡体中部安垂直主滑方向布置一条监测线。观测时间要求在边坡支护工程开始前至少要观测一次，作为对比基数，施工期间57天观测一次，支护工程完工后，1020天观测一次，直至稳定，遇暴雨后，加密观测。观测方法采用视准线法。在边坡两端相对稳定区域设工作基点。2支挡工程系统监测布点、线同边坡体监测方法，分别对支挡结构体上布置23个点，做一条视准线。观测时间要求在边坡支护工程开始时要观测一次，作为对比基数，施工期间随时观测，支护工程完工后，1020天观测一次，直至稳定，遇暴雨要有专人负责观测，做好原始记录。732观测方法观测方法采用视准线法。参考文献1崔政权，李宁编著，边坡工程理论与实践最新发展，北京中国水利水电出版社，1999；2廖国华主编，边坡稳定，北京冶金工业出版社，1995；3杨航宇，颜志平，朱赞凌等编著，公路边坡防护与治理，北京人民交通出版社，2002；4赵明阶,何光春,王多垠编著，边坡工程处治技术，北京人民交通出版社，2003；5建筑边坡工程设计技术规范GB503302002；6锚杆喷射混凝土支护技术规范GB500862001；7建筑地基基础设计规范GBJ789；8锚杆喷射混凝土支护技术规范GBJ8685；9岩土工程勘察规范GB500212001；10混凝土结构设计规范GBJ89；11混凝土结构设计规范GBJ891996年局部修订条文。结束语此次设计通过对场区边坡的变形活动动态和发展规律进行系统的调查和研究，特别是针对边坡的实际情况提出的治理措施，目的明确，针对性强。在设计过程中注重土力学基本理论的指导，严格遵照各种工程设计规范。设计的主要精力放在了边坡的稳定性分析和计算、锚杆的设计和计算上。由于是初次设计，毫无经验，过程中遇到了许多的问题。整个设计在老师的指导下才得以进行到底，在此一并表示感谢。由于个人学识的不足以及时间的限制，最后的成果不可避免的存在不少问题，敬请各位老师同学原谅。附图附图1边坡治理工程平面图附图2边坡治理工程立面图附图3支护设计剖面图附图4肋、梁锚杆设计详图毕业论文课题名称城市住宅建筑节能设计系别建筑工程学院专业土木工程班级09级土木（1）班姓名肖泽学号200901010103指导老师于志芳摘要近年来为了降低能源消耗，城市住宅节能设计是必不可少的。节约能源是落实可持续发展战略的重要举措，是一个地区经济发展和社会进步的标志，也是项目建设必须遵守的原则。在文章中我们分析了目前建筑节能的现状，针对建筑节能所面对的问题，提出了几点技术性措施。近几年住宅节能的重要意义已逐步受到建筑师重视，而住宅建筑设计中，如何更好地利用自然能源，提高住宅建筑中能源利用效率，则是建造师所探讨的课题。关键词建筑住宅；能耗；节能设计；技术性措施；优化设计目录1建筑能耗状况与建筑节能的重要性111建筑能耗状况112建筑节能的重要性22影响建筑节能的因素33建筑节能的基本要求及技术性措施331优化建筑规划设计432提高围护结构节能的科技含量5321窗户节能5322墙体节能6323屋顶节能64结论7引言建筑节能是一个复杂的系统工程，随着国家十二五节能规划的提出，建筑节能正变得越来越重要。一个国家的发展，离不开能源的消耗，而现在人类不断增长的能源消耗和传统经济增长方式带来的自然资源枯竭和环境恶化，已经使人类生存受到威胁。对我国而言，煤炭和水力资源比较丰富，但其可开采量和可开发量的人均水平，却均低于世界人均水平的一半，石油和天然气相对就更少。能源短缺已经成为制约我国经济社会发展的瓶颈，而建筑耗能在国家全部能耗中占有相当大的比重。千方百计做好建筑节能工作是节约能源的关键。对建筑业来讲建设节能型建筑，降低建筑能耗已经是当务之急。建筑节能设计，其目的就是通过一定的建筑构造做法，选择合适的建筑材料，达到减少能耗，节约热量、冷量、电能、燃料等目的，同时也要保证一定的舒适程度。1建筑能耗状况与建筑节能的重要性11建筑能耗状况建筑能耗包括建造能耗建筑材料的生产、运输能耗、建筑施工能耗，使用能耗供暖、空调、通风、给排水、照明、烹饪等，其中，使用能耗远比建造能耗大得多。当前，我国的建筑能耗已接近社会终端总能耗的30，占全国总能耗的首位。我国正处于城市化发展的高峰期，我国的民用建筑总面积400多亿平方米，既有和新建建筑中，高能耗建筑分别为99和95。城市每年都有约2O多亿平方米的新增建筑面积。与发达国家相比，我国的建筑能耗是发达国家的23倍以上，在资源再生利用率上也远低于发达国家。建筑节能已被认为是各种节能途径中潜力最大、最为有效的方式，对缓解我国的能源紧张和供应不足具有重要意义。所以，建筑节能是一项意义重大且十分迫切的任务。12建筑节能的重要性1可以缓解能源资源的紧张局面，建筑节能是社会经济发展的需要。2是减轻大气污染的需要，建筑采暖和饮食能量是造成大气污染的两个主要因素。3可以保护生态环境和提高建筑热环境的质量，随着现代化建设的发展和人民生活水平的提高，舒适的建筑热环境日益成为人们生活的需求。4是发展建筑业的需求。我国建筑节能的范围包括建筑采暖、空调和照明的节能，并与改善建筑舒适性相结合。5建筑用能排放大量CO，使地球变暖，正危及生态平衡与人类生存，为了拯救环境，必须重视建筑节能。先存所有的建筑类型中，住宅的比例是最大的，占到70左右；住宅的能源消耗也是我国城镇民用建筑中比例最大的部分，约占到7080。同时，住宅为人类提供居住空间，与人的日常生活关系最为密切。因此住宅的节能是我国节能工作的重点，意义重大。与发达国家相比，我国建筑节能设计起步较晚，且能源浪费现象又十分严重。造成这种状况的主要原因是节能意识淡薄，致使房屋建筑结构设计不合理；过于着重工程的初始投资，而很少考虑建成后的日常运行的能耗费用；设备效率不高，运行管理不善；采用传统建筑材料建造房屋，建筑设计保温标准偏低等。如果现阶段还不重视城市住宅的节能设计，而任高耗能建筑大行其道，那么城市住宅建筑能耗增长的速度将远远超过我国能源生产的增长速度，国家的能源生产势必难以支撑这种浪费型需求。充分了解我国建筑节能设计的必要性后，我们应该把建筑节能作为我国可持续发展战略的一部分。在提高和保证住宅舒适性的前提下，有效地利用建筑节能设计原理，尽量降低建筑物使用过程中的能耗。2影响建筑节能的因素目前，建筑节能设计与人居环境同样受到建筑师的重视，在设计中均有着充分的体现。但由于建筑设计的成果直接与开发商的利益挂钩，突出表现的往往是强调建筑的一次性投资，以及如何降低建筑造价，这样就导致了大量不合格产品进入建筑市场。例如，屋面保温材料以次充好、气密性达不到要求的窗户、保温材料厚度的减小、甚至取消外墙保温材料等。这使得节能设计在多层次、多方面发生矛盾，使住宅节能的要求达不到设计的满意效果，使成品建筑的供暖能耗自然增加。由于人们对一次性投资的短期效应与建筑能耗的长期效应没有正确的认识和理解，结果虽然一次性投资得到了控制，却造成了日后长期性的能源浪费，加大了长期性的资金投入。另一方面，在我国建筑节能设计中存在着一些不合理的地方。外门窗是建筑能耗的最薄弱环节，约占总能耗的65，我们常用的单层塑钢窗的传热系数为47WMZK，单层铝合金窗的传热系数为64WMZK。因此在建筑设计中应尽量采用单层塑钢窗。另外为了追求建筑的美观与舒适而过分的加大门、窗的面积，也是导致室内的保温隔热性能降低的一大因素。3建筑节能的基本要求及技术性措施根据我国最新版民用建筑节能设计标准，建筑节能设计的主要目的是在保证建筑物使用功能和室内热环境质量条件下，将采暖能耗控制在规定水平。为了达到建筑节能设计的基本要求，在设计中应采用如下技术性措施31优化建筑规划设计在建筑规划阶段，要慎重考虑建筑物的间距、朝向、体量、L体型、绿化配置等因素对节能的影响，改善室内热环境。在建筑的平面布局方面，朝向选择十分重要，夏季应尽量减少太阳直射室内及外墙面，应有良好的通风；而冬季则应有适量的阳光射入室内，避免冷风吹袭。可见，从节能和热环境考虑，建筑物以南北向或接近南北向为好，而应该避免东西向。如某些方位住宅不能为南北向，则至少应保证主要房间设在冬季朝阳或背风的部位，减少围护结构的散热量。同时，注意建筑间距与节能的关系，使建筑南墙的太阳辐射面积在整个采暖季节中不因其他建筑的遮挡而减少。例如在美林湖畔北苑设计的过程中充分的考虑了地块的朝向，所有住宅单体做到基本南北或东南西南朝向，本项目充分运用风水地理学的原理，在总平面布置方案总体布局设计时，因地制宜。整个小区景观自然流畅，结合现代雅致的建筑形式构成了一道美丽的城市风景线，采用“点，线，面”结合的设计手法，方格网组合景观设计配合建筑组台，景观节点与带状绿化结合的景观设计，考虑感观的营造，形成步移景异的效果，景观设计根据规划组合，设计网格状自由铺地设计，使景观的营造与规划形成统一体，形成一个通透，舒适，优美的中心景观绿化，充分利用市政绿化带，通过园林小品，主题园林等方法打造不同层次的园林的空间，为小区营造安居生态的人居环境。使建筑布置与功能分区布局结合紧凑，在有效节约用地的同时，创造了多方位的采光和通风途径，增加了天然光照明利用，充分地利用天然通风，在夏天时更好地迎接东南风，而在冬天时能够挡住寒冷的北风。同时合理地分配通风组织及房间开窗面积的比例，使中午夏季可利用自然通风降温的儿率增大，更好地节能能源。32提高围护结构节能的科技含量建筑物的能耗是由其冷风渗透和围护结构的热传导两方面造成的。大量试验结果表明，住宅围护结构的耗能量占建筑采暖热耗的13以上，当然，如果围护结构具有良好的保温隔热件能，就可以减少夏季室外传入室内的热量和冬季室内传出室外的热量，从而减少建筑物的能耗。321窗户节能窗户为薄壁的轻质构体，是耗热的薄弱环节。普通单层玻璃窗的能量损失约占建筑物夏季降温或冬季保温能耗的50以上。存节能设计中不同朝向的墙窗比不同，在高能耗墙面东西面应避免开大窗，且应提高窗，的遮阳性能。同时，要根据制冷采暖费用和空调设备价格的综合比较去确定合适的玻璃品种，从导热性和隔热性两个方面去综合比选。新型节能型铝塑窗的出现，及铝塑共挤节能门窗11CJ27国家建筑标准设计图集的实行，也为建筑的节能提供了更多的选择。在美林湖畔北苑设计中，住宅保证窗墙比满足夏热冬暖地区居住建筑能设计标准，山东省实施细则DB规定，各朝向的窗墙面积比，北向不火于045；东、西向不大于O30；南向不大于O50。商铺保证窗墙比满足公共建筑节能设计标准，山东省实施细则DBJL5512007422条规定，建筑每个朝向的窗包括透明幕墙墙面积比均不大于070。采用封装玻璃和绝热性能好的塑钢窗等措施，改善门窗绝热性能。门窗密封指标不低于同标GBT71072002建筑外窗气密性能分级及方法，住宅部分采用热反射镀膜玻璃、商业部分采用中空玻璃。322墙体节能我国长期以实心黏土砖为主要的墙体材料，用增加砌筑厚度来满足保温要求，这对能源和土地资源是一种严重浪赞，因而在节能的前提下，应进一步推广复合墙体和空心砖墙技术。复合墙体的应用越来越广泛。其主要原理为用砖或钢筋混凝土做承重墙，并与绝热材料复合达到增加墙体的保温隔热性能，绝热利料主要有矿棉、岩棉、聚苯乙烯、玻璃棉、膨胀珍珠岩、加气混凝土等。目前复合墙有两种做法内保温，将绝热材料复合在外墙内侧。此方法实施简易,目前应用广泛。中间保温，既将绝热材料设在外墙与内墙中间，以取得良好的保温性，但要填充密实，避免内部空气对流。第三点，外保温，将绝热材料复合在承重墙外侧，此方法热稳定性好，居住较舒适，但外保温材料要经得起日晒雨淋和冰冻的侵袭，对外保温材料的耐久提出了很高的要求。外墙围护结构是建筑工程设计中的重要结构是建筑能耗的主要门户，在空调居住建筑中，外墙能耗约占总能耗的20左右，外墙的节能率占总节能率的比例也比较大，改变外墙的传热系数和太阳辐射吸收系数P，可以节能15左右。本项目设计围护结构中，除了部分剪力墙及框架梁为钢筋混凝上，建筑外墙均使用200MM厚蒸压加气混凝土砌块，局部东西向及热桥部位采用硅酸盐保温砂浆保温。323屋顶节能屋面节能的主要措施为屋面保温层不宜选用吸水率较大的保温材料，以防屋面湿作业时因保温层大量吸水而降低保温效果，如选用吸水率较高的保温材料，屋面上应设置排气孔以排除保温层内不易排除的水分屋面保温层不宜选用密度较大、导热系数较高的保温材料，以免屋面重量、厚度过大。在美林湖畔北苑设计中，屋面保温层由阻燃型挤塑聚笨板、专用胶粘剂、耐碱玻璃纤维网布、高弹防水涂料组成，并采用浅色铺地砖。增加了屋顶的隔热性能。局部可结合屋面结构体系设计成绿化屋面，由于覆土层和植被层的蒸发作用，对降低屋面内外表面的温度有很大的作用。5结论我国的建筑节能设计才刚刚起步，建筑节能仍有很大的市场，其前景是光明的。本文中以美林湖畔北苑的设计为例，提出了几点节能措施。只要我们认真扎实地在以上各个环节中做好工作，就可以有效地降低建筑耗能量，利用“后发”优势，迎头赶上国际先进水平，为中围建筑业、能源业做出贡献。参考文献1王焱，夏热冬冷地区住宅节能优化设计【JD】，南京，东南大学，20032刘琦，王德华，建筑明照设【M】，北京中国水利水电出版社，20083宋德管,高层建筑节能设计方法【J】，时代建筑，1996356614方兮，外墙保温技术及新型节能材料节能的应用【J】，新科技创新导报，20095李汗章，建筑节能技术指南【M】，北京中国建筑出版社致谢在论文检索课即将结束，在此论文的完成之际,首先非常感谢于志芳老师的关心与指导。在认真的查阅学校电子资源，熟悉并逐步掌握了读秀、超星、维普等电子资源检索方法的基础上，通过在于老师课上掌握的论文写作方法与规范最终得到了这篇关于城市建筑节能的论文。但由于知识和时间的限制，虽然在这一个多月里，查阅多方资料，但论文主要以美林湖畔北苑设计节能为实例，以此提出的节能措施，所以论文内容在原创性上仍不尽人意，还望老师体谅。在这里还要提前感谢建筑工程学院的所有老师，是你们的教导让我知道建筑世界的美与神奇，并在这个世界里逐步进步最后祝老师们体健康，工作顺利在工地1、标准红砖23116；标准入户门洞09米2米，房间门洞09米2米，厨