公路边坡的防护与治理毕业论文

1、毕业设计 （论文文）中文题目： 公路边边坡的防防护与治治理 学习中心： 新疆教教学中心心 专 业：姓 名：学 号：指导教师：年 月 日远程与继续续教育学学院北京交通大大学毕业设计(论文)成绩评评议年级层次本科专业土木工程姓名题目公路边坡的的防护与与治理指导教师评阅意见成绩评定： 指导教教师：年 月 日评阅教师意见 评阅教教师：年 月 日答辩小组意见答辩小组负负责人： 年 月 日北京交通大大学毕业设计(论文)任务书书本任务书下下达给：级 土木工工程 专业 学生设计（论文文）题目目：公路路边坡的的防护与与治理一、设计（论论述）内内容结合相关设设计规范范及工程程实际，对对某边坡坡治理工工程进行行初步

2、设设计。在在设计中中采用计计算边坡坡推力的的方法进进行边坡坡稳定性性分析，并并以滑坡坡推力的的计算结结果和地地质勘测测资料作作为肋梁梁锚杆支支护计算算、设计计的依据据。除了了理论上上的计算算之外，本本文还论论述了边边坡治理理的一些些基本原原则。根根据这些些基本原原则和计计算结果果，给出出了治理理边坡的的方案。二、基本要要求1、边坡防防护工程程应与工工程场区区地质环环境、斜斜坡形态态与结构构特征及及居民楼楼特点相相适应。2、根据居居民楼的的相互位位置关系系，边坡坡防治尚尚需考虑虑可利用用空间位位置的大大小匹配配。3、在达到到防治目目的的前前提下，边边坡的防防治要尽尽量做到到施工简简单、造造价便宜

3、宜、防护护工程美美观且与与居民楼楼相得益益彰。三、重点研研究的问问题边坡类型及及安全等等级 影响边坡稳稳定性的的因素 边坡稳定性性分析 边坡破坏模模式及控控制条件件 边坡岩石的的物理力力学性质质四、主要技技术指标标建筑边坡工工程设计计技术规规范GB5503330-220022；锚杆喷射射混凝土土支护技技术规范范(GBB500086-20001)；建筑地基基基础设设计规范范(GBBJ7-89)；锚杆喷射射混凝土土支护技技术规范范(GBBJ866-855) ；岩土工程程勘察规规范(GBB500021-20001)；混凝土结结构设计计规范(GBBJ-889)；混凝土结结构设计计规范(GBBJ-889

4、 119966年局部部修订条条文)。五、其他要要说明的的问题截排水：在在边坡坡坡顶及坡坡面布置置截排水水系统，以以减少雨雨水对坡坡面及坡坡体的冲冲刷、侵侵蚀。肋梁锚杆：边坡整整体加固固及坡面面治理防防护。考考虑了两两种方案案：一种种为普通通锚杆结结合片石石肋梁支支护方案案；另一一种为普普通锚杆杆结合钢钢筋混凝凝土肋梁梁支护方方案。其其中锚杆杆主要起起整体加加固作用用，肋梁梁主要起起坡面加加固作用用，同时时兼作锚锚杆外锚锚头的锚锚固端。下达任务日日期： 年 月 日要求完成日日期： 年 月 日答辩日期： 年 月 日指导教师：开 题 报报 告题 目：公路边边坡的防防护与治治理报告人：年年 月 日一、

5、文献综综述随着社会进进步及经经济发展展，越来来越多地地在工程程活动中中涉及边边坡工程程问题，通通过长期期的工程程实践，工工程地质质工作者者已对边边坡工程程形成了了比较完完善的理理论体系系，并通通过理论论对人类类工程活活动，进进行有效效地指导导。近年年来，随随着环境境保护意意识的增增加及国国际减轻轻自然灾灾害十年年来的开开展，人人类已认认识到：边坡诞诞生不仅仅仅是其其本身的的历史发发展，而而是与人人类活动动密切相相关；人人类在进进行生产产建设的的同时，必必须顾及及到边坡坡的环境境效应，并并且把人人类的发发展置于于环境之之中，因因而相继继开展了了工程活活动与地地质环境境相互作作用研究究领域，在在这

6、些领领域中，边边坡作为为地质工工程的分分支之一一，一直直是人们们研究的的重点课课题之一一。边坡一般是是指具有有倾斜坡坡面的土土体或岩岩体。边边坡处治治，首先先要进行行稳定性性分析，然然后根据据稳定性性分析的的结果，决决定是否否要对其其进行加加固处理理。边坡坡稳定分分析的方方法很多多，目前前在工程程中广为为应用的的是传统统的极限限平衡理理论。近近几年，基基于不同同的力学学模型而而建立起起来的各各种数值值分析计计算方法法也越来来越受到到工程界界的重视视。由于坡表面面倾斜，在在坡体本本身重力力及其他他外力作作用下，整整个坡体体有从高高处向低低处滑动动的趋势势，同时时，由于于坡体土土(岩)自身具具有一

7、定定的强度度和人为为的工程程措施，它它会产生生阻止坡坡体下滑滑的抵抗抗力。一一般来说说，如果果边坡土土(岩)体内部部某一个个面上的的滑动力力超过了了土(岩)体抵抗抗滑动的的能力，边边坡将产产生滑动动，即失失去稳定定；如果果滑动力力小于抵抵抗力，则则认为边边坡是稳稳定的。二、选题的的目的和和意义在公路路基基的施工工过程中中大量的的挖方填填方一方方面引起起岩土体体的移动动、变形形和破坏坏,增加了了地质脆脆弱地带带边坡的的不稳定定性，另另一方面面由于植植被和表表土损失失,自然植植被恢复复困难，如如对边坡坡不做处处理，这这些裸露露边坡会会为降水水汇流的的形成提提供特定定的边界界条件和和动力来来源的同同

8、时,也使边边坡坡面面土体含含水量降降低 土质松松散,岩石风风化碎裂裂从而发发生坡面面土体侵侵蚀、水水土流失失、山体体坍滑、滑滑坡、河河流阻塞塞、水污污染等灾灾害因此此路基护护是公路路工程建建设中的的重要组组成部分分。它即即要保持持边坡的的整体稳稳定性,又要兼兼顾路容容美化协协调自然然环境。三、研究方方案首先对工程程的自然然条件地地形地貌貌、地质质构造、水水文地质质条件、人人类工程程活动进进行了解解以便分分析边坡坡的特征征。分析析边坡的的特征物物质组成成等。对对边坡的的稳定性性进行分分析，考考虑边坡坡类型及及安全等等级影响响边坡稳稳定性的的因素边边坡稳定定性计算算。支护护结构的的设计，施施工设计

9、计原则，设设计支护护方案。最最后进行行施工组组织设计计，施工工工序，施施工监测测。监测测工作设设计，监监测工作作的布置置。最后后选定观观测方法法进行观观测。四、进度计计划第一周 毕毕业实习习，拟定定论文题题目 第二周 参参观工程程，收集集资料 第三周 需需求分析析 第四周 了了解工程程自然条条件，分分析工程程地质概概况第五周 分分析边坡坡特征，对对边坡的的稳定性性计算 第六周 选选择支护护方案 第七周 施施工组织织设计第八周 毕毕业答辩辩指导教师意意见指导教师： 年 月月 日中 期 报报 告题目：公路路边坡的的防护与与治理报告人：一、总体设设计对工程的自自然条件件地形地地貌、地地质构造造、水文

10、文地质条条件、人人类工程程活动进进行了解解以便分分析边坡坡的特征征。分析析边坡的的特征物物质组成成等。对对边坡的的稳定性性进行分分析，考考虑边坡坡类型及及安全等等级影响响边坡稳稳定性的的因素边边坡稳定定性计算算。支护护结构的的设计，按按施工设设计原则则拟定设设计支护护方案。最最后做好好施工组组织设计计，安排排施工工工序，施施工监测测。确定定好监测测工作设设计，监监测工作作的布置置。最后后选定观观测方法法进行观观测。二、框架（框框图）地质、地形形考察边坡稳定性性分析支护结构设设计施工组织设设计三、进展情情况完成了地质质、地形形考察和和边坡稳稳定性分分析的资资料收集集整理工工作。对支护措施施和支护

11、护设计有有了初步步的计划划和方案案。四、指导教教师意见见结 题 验验 收一、完成日日期二、完成质质量三、存在问问题四、结论指导教师： 年 月 日中 文 摘摘 要本篇毕业论论文从土土力学基基本理论论出发，结结合相关关设计规规范及工工程实际际，对某某边坡治治理工程程进行初初步设计计。在设设计中采采用计算算边坡推推力的方方法进行行边坡稳稳定性分分析，并并以滑坡坡推力的的计算结结果和地地质勘测测资料作作为肋梁梁锚杆支支护计算算、设计计的依据据。除了了理论上上的计算算之外，本本文还论论述了边边坡治理理的一些些基本原原则。根根据这些些基本原原则和计计算结果果，给出出了治理理边坡的的方案。关键词： 稳定性

12、锚杆 边坡治治理英 文 摘摘 要This papper begginss wiith bassic theeoryy off sooil mecchannicss,coonsiiderringg thhe bbesiigh criiterria corrrellatiive andd thhe eengiineeerinng ffacttorss .IIn tthe dessignn,wee annalyyze staabillityy off thhe llanddsliiodee byy caalcuulattingg thhe llanddsliide thrrustt.Wiith th

13、ee caalcuulatte rresuultss annd tthe datta oof ggeollogyy suurveey,wwe ccan callcullatee annd ddesiign antti-sslidde ppilees. Thiis ppapeer ddisccussses somme bbasiic pprinncippless off laandsslidde ttreaatmeent as theeoreeticc caalcuulatte. Bassingg onn thhe bbasiic pprinncippless annd tthe callcul

14、latee reesullts, a proojecct oof tthe lanndsllidee trreattmennt bbe pprovvideed.Key wwordds: staabillityy sllidee piiless laandsslidde ttreaatmeent目 录录1.工程区区自然条条件 1222.工程地地质概况况 1222.1地形形地貌 1222.2地层层岩性与与岩土工工程地质质特征 1222.3地质质构造 1332.4水文文地质条条件 1332.5人类类工程活活动 1333.边坡特特征 1333.1边坡坡形态特特征 1333.2边坡坡物质组组成 1333

15、.3边坡坡的水文文地质条条件 1444.边坡稳稳定性分分析 1444.1边坡坡类型及及安全等等级 1444.2 影影响边坡坡稳定性性的因素素 1444.3 边边坡稳定定性分析析 1554.4 边边坡破坏坏模式及及控制条条件 1554.5 边边坡岩石石的物理理力学性性质 1665.边坡稳稳定性计计算 1665.1按岩岩层层面面滑动进进行稳定定性验算算 1665.2按岩岩体破裂裂面进行行稳定性性验算 1775.3按裂裂隙面滑滑动进行行稳定性性验算 1886.支护结结构设计计 1886.1设计计依据 1886.2选择择支护方方案 1886.2.11设计原原则 1886.2.22设计支支护方案案 18

16、86.3锚杆杆计算的的理论基基础 1996.3.11锚杆的的基本原原理 1996.3.22锚杆的的力学作作用 1996.4锚杆杆计算成成果整理理 2007.施工组组织设计计 2117.1施工工工序 2117.2施工工监测 2117.2.11 监测工工作的任任务和目目的 2117.2.22 监测设设计方案案主要技技术依据据及原则则 2117.3 监监测工作作设计 2117.3.11监测工工作布置置 2117.3.22观测方方法 222参考文献 23附录2411.工程区区自然条条件 忠县位位于三峡峡工程库库区中部部，县城城上游距距重庆市市2400km，下游游距长江江三峡工工程坝址址约3600km。

17、本边边坡位于于忠县县县城上游游、长江江左岸，距距县城10kkm。行政政区划隶隶属重庆庆市，水水陆交通通发达，交交通十分分便利。 忠县地地处川东东低山丘丘陵区，属属中纬度度亚热带带东南季季风暖气气候区，四四季分明明，气候候温和，湿湿热多雨雨，雨量量充沛。年年均气温温18.2，最高高气温42.1，最低低气温-4.1。年均均降雨量量11772.11mm，最大大降雨量量14771.11mm，最小小降雨量量8666.6mmm，长年年主导东东北风。2.工程地地质概况况2.1地形形地貌 边坡位位于长江江近岸谷谷坡地带带，地貌貌形态主主要为坪坪状丘陵陵，高程程为20662330m，原始始地形坡坡度为1030、

18、局部部大于30。边坡坡的地形形坡度为为64，坡高高为18m，坡下下为居民民安置点点或规划划的安置置点，周周围建筑筑物较多多。2.2地层层岩性与与岩土工工程地质质特征 边坡区区域分布布有：第第四系全全新统人人工堆积积层(Qrr)、第四四系全新新统坡积积层(Q44dl)；基岩岩为侏罗罗系上统统蓬莱镇镇组第2段（J3PP2）。各各岩土层层特征分分述如下下：（1）第四四系 人工堆堆积层(Qrr)：主要要为边坡坡开挖形形成的碎碎块石填填土层，紫紫红色，稍稍密状，主主要由块块石、碎碎石及粘粘土等组组成，碎碎块石呈呈棱角状状，粒径径1110cmm，含量30%。分布布于边坡坡外围，厚厚度0.551.5m。堆填

19、填时间在在三年以以内。残坡积层(Q4ddl)：紫红红色、灰灰黄色，粉粉质粘土土夹碎石石，碎石石含量10%355%，粒径133cm，最大566cm，碎石石多为强强风化状状泥岩及及砂岩，粉粉质粘土土呈可塑塑状，土土层结构构稍密。广广泛分布布于坡顶顶及其以以上斜坡坡地带，厚厚度0.551.5m。（2）侏罗罗系 边坡区区由侏罗罗系上统统蓬莱镇镇组第2段（J3PP2）基岩岩组成，地地层岩性性见地层层岩性简简表2.1（地层层柱状引引用长长江三峡峡水利枢枢纽库区区忠县与与石柱县县迁建城城镇新址址地质论论证报告告）。表2.1 岩 性 一 览 表系 统 组组 段 大层 地层代号 岩性性代号 厚度（m） 岩 性

20、描 述第四系 QQ 0.511.5 坡积物物（Qdl）：土土夹碎石石或碎石石土；人工堆积物物（Qr）：块块石碎石石夹土。侏罗系 上统统 蓬莱镇镇组 第2段 第3大层 J33P2-3 SSs 330335.88 厚层浅浅紫灰色色长石砂砂岩，中中部夹两两层紫红红色粉砂砂质泥岩岩。第2大层 J33P2-2-33 Stt+Crr 7.8 薄层浅浅灰紫色色泥质粉粉砂岩与与紫红色色粉砂质质泥岩互互层。J3P2-2-22 Stt夹Cr 15.9 为中厚厚层灰紫紫色泥质质粉砂岩岩夹极少少量薄透透镜状粉粉砂质泥泥岩。J3P2-2-11 Stt+Crr 155 上部为为薄层灰灰紫色泥泥质粉砂砂岩与紫紫红色粉粉砂质

21、泥泥岩互层层；中部部为厚约约344m的粉砂砂岩；底底部为厚厚3m的紫红红色粉砂砂质泥岩岩。第1大层 J33P2-1-44 Sss 200 厚巨巨厚层浅浅灰色长长石石英英砂岩。J3P2-1-33 Stt+Crr 8.6 薄中厚层层粉砂岩岩夹紫红红色粉砂砂质泥岩岩。J3P2-1-22 Sss 45 浅灰色色中厚层砂砂岩。J3P2-1-11 Stt+Crr 177.3 薄层粉粉砂岩与与紫红色色粉砂质质泥岩互互层。粉砂质泥岩岩：紫红红色，泥泥钙质胶胶结较差差，层理理不发育育，可见见次圆状状泥钙质质粉砂岩岩团块，粒粒径0.52cm。抗风风化能力力差，遇遇水易崩崩解等特特点。泥质粉砂岩岩：紫红红色，泥泥钙

22、质胶胶结，成成分较均均一，局局部夹粉粉砂质泥泥质条带带或薄层层，层面面略有起起伏，抗抗风化能能力差。长石石英砂砂岩：灰灰灰白色色，泥钙钙质胶结结较好，抗抗风化能能力较强强，呈厚厚层、巨巨厚层状状构造。2.3地质质构造(1）区域域地质构构造与地地震 本区处处于扬子子准地台台之次级级构造单单元四川台台坳（图图2.1）。基基底主要要由早元元古代变变质火山山碎屑岩岩及侵入入其间的的岩浆岩岩组成；区内沉沉积盖层层出露齐齐全，侏侏罗系末末的燕山山运动使使盖层产产生强烈烈褶皱，断断裂较为为少见。主主要是因因为沉积积岩的高高度柔塑塑性在地地应力作作用下，构构造变位位的表征征是塑性性流动，褶褶皱成山山，断裂裂则

23、少发发生。主主要断裂裂与褶皱皱的形成成密切相相关，即即发生应应力集中中部位的的背斜核核部或偏偏翼部，向向斜内偶偶见小规规模的断断裂错动动。区内内构造形形迹的展展布方向向由NE向渐变变为NEE向弧形形，宽阔阔平缓的的屉状向向斜与梳梳状紧闭闭的背斜斜相间排排列，构构成隔档档式构造造。区内内主要褶褶皱有万万县向斜斜、大池池干井井背斜、丰丰都忠忠县向斜斜、方斗斗山背斜斜与石柱柱向斜。主主要断层层有楠木木垭大大垭口断断层、横横梁子断断层、茨茨竹垭断断层、齐齐岳山大大断层、吊吊钟坝断断层等，分分布于工工程区外外围。图2.1 忠县及及其周缘缘地区构构造纲要要图1: 背斜斜; 22: 向斜; 33: 一般断断

24、层; 44: 航磁推推测大断断裂; 55: 二级构构造单元元界线; 66: 边坡区区根据中国国地震动动参数区区划图（GB183062001），该地区地震动基岩峰值加速度值为0.05g，反应谱特征周期为0.35s，相应地震基本烈度为度。(2）边坡坡地质构构造边坡内未见见断裂发发育，层层间剪切切带不发发育，岩岩体均为为裂隙切切割，裂裂隙一般般发育在在砂岩中中，裂隙隙短小；泥岩中中微裂隙隙发育。边边坡区地地层为单单斜构造造。2.4水文文地质条条件边坡区为一一向冲沟沟倾斜的的斜坡，该该区降雨雨充沛，大大气降水水大部分分多沿斜斜坡向冲冲沟排泄泄，仅有有少部分分降水渗渗入斜坡坡体的松松散覆盖盖层及基基岩裂

25、隙隙内。汇汇水面积积0.000011km22。该区内的地地下水，按按其赋存存条件可可分为孔孔隙水和和裂隙水水。孔隙隙水：主主要分布布于坡积积层和人人工堆积积层内。埋埋藏不深深，水量量不丰，受受季节影影响明显显。裂隙隙水：赋赋存于张张开的基基岩裂隙隙中，水水量不丰丰。地下水主要要靠大气气降雨补补给。大大部分降降水沿斜斜坡快速速向溪沟沟排泄，仅仅有很少少部分雨雨水垂直直下渗，补补给地下下水。该该地段的的松散堆堆积层中中，泥岩岩类和砂砂岩类地地层中，水水量均不不丰，大大多以渗渗水的方方式排泄泄，该边边坡未见见泉水出出露地下下水的水水化学类类型为HCOO3 -Ca型水。总体而言，该该区水文文地质条条件

26、较为为简单。2.5人类类工程活活动边坡坡顶主主要为农农田和山山地，没没有大的的人类工工程活动动。坡脚脚为居民民自建房房或规划划建房的的宅基地地，除规规划建房房处将来来需进行行建房施施工外，不不会有大大的人类类工程活活动。 3.边坡特特征3.1边坡坡形态特特征边坡走向3356，倾向86，坡角64，多呈呈上缓下下陡状。坡坡顶高程程为2311m，坡底底高程为为2133.22155.6mm。坡面面略有起起伏，坡坡面泥岩岩风化剥剥落凹进进，砂岩岩凸出。坡坡长60m，坡高18m。3.2边坡坡物质组组成（1）岩性性基岩边坡的地层层主要为为蓬莱镇镇组第2段第二二大层J3PP2-22地层，岩岩性主要要为中厚厚层

27、灰紫紫色泥质质粉砂岩岩、砂岩岩与夹少少量紫红红色粉砂砂质泥岩岩与薄层层浅灰紫紫色泥质质粉砂岩岩夹紫红红色粉砂砂质泥岩岩互层。第四系覆覆盖层分布于边坡坡坡顶及及外围，主主要为坡坡积物和和人工堆堆积物，厚0.51.5m。（2）岩体体风化高边坡地段段出露的的基岩，由由于自身身岩石矿矿物成份份、成岩岩条件的的不同，其其风化程程度有明明显的差差异。泥泥岩类，抗抗风化能能力弱，其其风化后后多为碎碎石及碎碎石土；砂岩类类，一般般抗风化化能力相相对较强强，风化化后矿物物变异，岩岩石颜色色变浅，力力学强度度降低。根据地表及及人工边边坡出露露的基岩岩的风化化特征，按按岩土土工程勘勘察规范范（GB550022120

28、001）中的的岩石风风化分带带标准，可可将区内内风化岩岩体分为为强风化化带、中中等风化化带和微微风化带带，各风风化带特特征如下下：强风化带：岩石结结构大部部分破坏坏，颜色色变浅，矿矿物变异异，岩石石破碎，部部分手搓搓呈砂粒粒或泥状状，遇水水容易松松散。中等风化带带：岩石石结构有有轻微破破坏，原原岩矿物物轻度变变异，部部分泥岩岩、粉砂砂质泥岩岩和泥质质粉砂岩岩浸水后后容易破破碎；砂砂岩仅沿沿裂隙、层层面及所所夹软岩岩有色变变现象。边坡上部或或表层岩岩体多呈呈强风化化状，强强风化厚厚度0.35.00m。中风风化岩体体完整，多多出露于于边坡中中下部。3.3边坡坡的水文文地质条条件（1）地表表水迳流流

29、条件边坡区为一一向冲沟沟倾斜的的斜坡，该该区降雨雨充沛，大大气降水水大部分分多沿斜斜坡向冲冲沟排泄泄，仅有有少部分分降水渗渗入斜坡坡体的松松散覆盖盖层及基基岩裂隙隙内。汇汇水面积积0.000011km22。（2）地下下水赋存存条件该区内的地地下水，按按其赋存存条件可可分为孔孔隙水和和裂隙水水。孔隙水：主主要分布布于坡积积层和人人工堆积积层内。埋埋藏不深深，水量量不丰，受受季节影影响明显显。裂隙水：赋赋存于张张开的基基岩裂隙隙中，水水量不丰丰。（3）岩（土土）体的的透水性性土体的透水水性：区区内土体体透水性性总体较较弱，仅仅表部人人工填土土透水性性相对较较强。岩体的透水水性：据据忠县城城区大量量

30、地质勘勘察资料料揭示，基基岩中等等风化带带岩体透透水率少少部分为为15Lu，大部部分小于于1Lu。类比比可知，该该地段中中等风化化带岩体体应属微微透水岩岩体，强强风化岩岩体透水水性也较较弱。（4）地下下水补排排形式地下水主要要靠大气气降雨补补给。大大部分降降水沿斜斜坡快速速向溪沟沟排泄，仅仅有很少少部分雨雨水垂直直下渗，补补给地下下水。该该地段的的松散堆堆积层中中，泥岩岩类和砂砂岩类地地层中，水水量均不不丰，大大多以渗渗水的方方式排泄泄，该边边坡未见见泉水出出露。（5）地下下水化学学成分 本边坡区无无地下水水排泄点点，据邻邻近本边边坡区的的地下水水的水化化学分析析成果显显示，水水化学类类型多为

31、为HCOO3 -Ca型水。（6）地下下水对工工程的影影响根据水质分分析成果果，参照照岩土土工程勘勘察规范范（GB550022120001）相相关标准准判别，地地下水对对混凝土土无腐蚀蚀性。 4.边坡稳稳定性分分析4.1边坡坡类型及及安全等等级根据国家标标准建建筑边坡坡工程技技术规范范GB5503330-220022规定，岩岩体较完完整、中中风化岩岩质边坡坡划为类边坡坡。根据据规范对对安全等等级划分分的规定定，岩质质边坡边边坡高度度1530mm，破坏坏后果严严重，边边坡安全全等级定定为二级级。因此此，本边边坡确定定为：安全等级：二级;安全系数：K=11.300；边坡工程重重要性系系数： 0=11

32、.1004.2 影影响边坡坡稳定性性的因素素岩质边坡主主要控制制因素一一般是岩岩体的结结构面(或层面)与坡面面的关系系以及结结构面(或层面)的强度度指标，因因此，正正确确定定这些参参数是边边坡稳定定分析和和边坡设设计成败败的关键键。边坡的稳定定性分析析评价，应应在确定定边坡破破坏模式式的基础础上进行行，不同同的边坡坡有不同同的破坏坏模式，不不同的破破坏模式式有不同同的计算算方法，如如果破坏坏模式选选错，计计算就失失去基础础，得不不到正确确的结果果。工程地质特特征是判判断边坡坡稳定与与不稳定定的主要要内因，包包括以下下几个方方面：(1)地层层岩性地层岩性及及其组合合是构成成边坡的的物质基基础，岩

33、岩性决定定岩石的的强度，抗抗风化能能力，岩岩体结构构及所能能保持的的边坡高高度。(2)地质质构造地质构造决决定岩层层的产状状，节理理裂隙的的性质及及发育程程度，断断层破裂裂带的性性质等。这这些因素素又决定定了边坡坡的岩体体结构。受受构造的的影响，边边坡体上上节理裂裂隙发育育、岩体体破碎，将将严重影影响边坡坡的稳定定性。(3)边坡坡岩体的的风化程程度岩体风化以以一方面面破坏岩岩体的完完整性，另另一方面面是岩体体物质成成分发生生变化，导导致岩石石物理力力学性质质的变化化，直接接影响岩岩体的强强度及构构造特性性，进而而影响边边坡稳定定。风化化程度一一般分为为四级，即即全风化化、强风风化、中中风化、微

34、微风化。不不同的风风化程度度表示岩岩体受改改造的程程度及其其力学属属性的差差异，同同时也预预示着其其变形特特征及主主要影响响变形因因素的改改变。如如全风化化呈砂土土状岩体体构成的的边坡稳稳定性，节节理裂隙隙已不起起作用，其其控制作作用的是是土状岩岩体的强强度能否否支撑设设计的坡坡度、坡坡高；强强风化碎碎裂结构构岩体或或风化呈呈碎石夹夹砂土状状岩体，由由岩体强强度、破破裂程度度及构造造面的组组合及其其与临空空面的关关系等共共同控制制边坡稳稳定性；中微风化化硬质岩岩石，主主要由结结构、构构造面组组合及其其与临空空面的关关系控制制坡形、坡坡度的加加固工程程措施。(4)水文文地质条条件水是造成边边坡失

35、稳稳的重要要因素，地地下水软软化岩土土体，降降低其强强度，增增大容重重而增大大了下滑滑力，产产生静、动动水压力力，引起起边坡的的失稳。4.3 边边坡稳定定性分析析本工程场区区内，考考虑的因因素有：各组裂裂隙面(或层面)产状，坡坡面倾向向，岩体体风化程程度、覆覆盖层、水水等的影影响。(1)岩性性组合特特征边坡的地层层主要为为蓬莱镇镇组第2段第二二大层J3PP2-22地层，岩岩性主要要为中厚厚层灰紫紫色泥质质粉砂岩岩、砂岩岩与夹少少量紫红红色粉砂砂质泥岩岩与薄层层浅灰紫紫色泥质质粉砂岩岩夹紫红红色粉砂砂质泥岩岩互层。岩岩性软、硬硬岩相间间。由坡坡上至坡坡下，风风化强烈烈至中等等。(2)边坡坡与岩层

36、层关系边坡走向3356，倾向86，倾角64，坡度4264。岩层层倾向98，倾角32。边坡坡为顺向向坡。(3)裂隙隙发育特特征边坡内未见见发育断断裂，层层间剪切切带不发发育，岩岩体均为为裂隙切切割，统统计坡体体面上发发育的裂裂隙，主主要为如如下三组组裂隙：走向900，倾向1800，倾角65，裂面面平直，宽15mm，充填粘土，可见长1.87.0m，发育间距3.04.0m。走向555，倾向3255，倾角60，裂面面平直，宽13mm，充填粘土，可见长1.58.0m，发育间距4.05.0m。走向3558，倾向88，倾角50，裂面面平直，宽13mm，充填粘土，可见长1.55.0m，发育间距1.01.5m。

37、图4.1 边坡结结构面极极射赤平平投影图图由边坡岩体体裂隙与与岩层面面和坡向向绘制的的赤平投投影图(图4.11 )可知，裂裂隙3受裂隙1与裂隙2的切割割形成倾倾向坡外外的块体体，倾角角为50，由其其构成的的不稳定定块体沿沿裂隙面面产生滑滑移破坏坏。4.4 边边坡破坏坏模式及及控制条条件边坡的破坏坏模式有有平面滑滑动、圆圆弧滑动动、楔形形滑动、倾倾倒、剥剥落等。根据破坏控控制条件件，岩质质边坡的的破坏形形式分为为：沿外外倾结构构面(或层面)破坏、由由岩体强强度控制制的破坏坏。对无外倾结结构面的的边坡，破破坏形式式为岩体体强度控控制的破破坏。对无软弱结结构面有有倾角大大于40?的外倾倾硬性结结构面

38、的的边坡，破破坏形式式为沿外外倾硬性性结构面面滑动或或由岩体体强度控控制的破破坏，由由相应侧侧向压力力的较大大值确定定。岩质边坡的的稳定性性受优势势面控制制(结构面面、裂隙隙面等)，边坡坡岩体各各不连续续面中及及其组合合构成了了岩体的的分离体体和滑动动边界。边边坡稳定定性评价价关键在在裂隙面面及坡面面的组合合关系的的评价。综合前述边边坡岩土土工程地地质条件件，分析析该边坡坡滑移存存在三种种失稳模模式：(1)顺层层滑移破破坏在顺向坡中中，岩体体中发育育有顺坡坡向层面面，岩体体在层面面和结构构面的切切割下，在在边坡临临空面上上，形成成顺层块块体，块块体在重重力作用用下，产产生滑移移破坏解解体，其其

39、变形破破坏模式式演化过过程见图图4.2。图4.2 顺层块块体滑移移破坏模模式演化化图(2)岩体体破裂面面滑移破破坏在边坡中，在在岩体的的自重作作用下，沿沿破裂面面产生滑滑移破坏坏解体，其其变形破破坏模式式演化过过程见图图4.3。图4.3 岩体破破裂面滑滑移破坏坏模式演演化图(3)沿裂裂面滑移移破坏在边坡中，岩岩体发育育外倾结结构面，岩岩体在外外倾结构构面与其其它结构构面的切切割下，在在边坡临临空面上上，沿裂裂隙面产产生卸荷荷拉开，块块体在重重力作用用下，产产生滑移移破坏解解体，其其变形破破坏模式式演化过过程见图图4.4。图4.4 沿裂面面滑移破破坏模式式演化图图4.5 边边坡岩石石的物理理力学

40、性性质边坡岩石主主要为：粉砂质质泥岩，泥泥质粉砂砂岩和砂砂岩。依依据岩石石试验与与经验类类比，提提出边坡坡岩体(石)的力学学参数建建议值(见表4.11)。表4.1 岩体物物理力学学参数建建议值表表岩性 风化化分带 密度度(g/cmm3) 抗剪强强度 抗压强强度(MPaa) 抗拉强度(MPa) 变形模量E0(GPaa) 泊松比 软化系数C(MPaa) ? (度) 饱和 天然 砂 岩 强强风化 2.5 00.1000.12 24 4 88 1.2 00.300 中等风化 2.55 0.220.25 29 15 25 2.55 2.0 00.288 0.600.655泥质粉砂岩 强强风化 2.53

41、0.00800.100 233 3 5 11.0 0.330 中等风化 2.58 0.11500.2 27 8 115 22 1.5 00.299 0.500.6粉砂质泥岩 强风风化 2.55 0.00500.088 222 2 4 00.6 0.335 中等风化 2.6 00.10.115 225 55 100 1.5 11.0 0.330 00.40.55结构面 泥岩层层面 0.050.11 199244 砂岩层面 0.110.15 2527 泥质粉砂岩岩裂隙面面 0.010.002 2202225.边坡稳稳定性计计算5.1按岩岩层层面面滑动进进行稳定定性验算算考虑岩层层层面为滑滑动面，如

42、如图5.1所示。图5.1 边坡稳稳定性平平面滑动动计算示示意图岩坡中层面面与垂直直裂缝的的组合面面为ABC，由它它切割的的边坡滑滑体为ABCCD，滑块块的重量量为W，BC面倾角角为?，坡面面倾角为为?，坡高高为H。(6-1)根据极限平平衡条件件，边坡坡稳定性性安全系系数为：(6-2)式中：?岩体体的容重重，kN/m3；H滑坡坡体高度度，m；L滑动动面长度度，L=(HZ)/sinn?，m；Z坡顶顶垂直裂裂缝深度度，m；?滑动动面倾角角，度；?坡面面倾角，度度；C滑动动面上的的粘聚力力kPa；?滑滑动面上上的内摩摩擦角，度度；W为滑滑块的重重量，kN；U为滑滑动面上上垂直方方向静水水压力，U=?w

43、ZZwLL/2，kN；V为滑滑动面上上侧向静静水压力力，V=?wZZw2L/22，kN；Zw为为坡顶裂裂缝中地地下水位位深度，m；A水平平地震力力，Ama，kN；m滑体体质量，kg；a地震震加速度度，6度地震震区取0.005g，即a=00.5mm/s22。边坡层面内内摩擦角角折减系系数为0.8，边坡坡稳定安安全系数数取值为为1.330，重要要性系数数为1.1。由于于岩层倾倾角为32?，则?32?，边坡坡坡角为为?64?，坡高18米，不不考虑地地下水，坡坡顶无垂垂直裂缝缝，边坡坡岩体的的力学参参数建议议值，则则：C=80kkPa； ? =220?0.88=166?；? =25kkN/mm3；Z=

44、0；L=H/ssin332?=33.97mm；W=0.552551882ssin(64?32?)/ssin332?ssin664?=45006.004kNN；m=W/gg=45506.04/10=4500.6kkg；A=ma=4500.60.55=2225.33kN；即边坡岩层层层面安安全系数数为1.557，大于于规范要要求的稳稳定值(1.30)。5.2按岩岩体破裂裂面进行行稳定性性验算根据边坡岩岩体的力力学参数数建议值值，相关关数值取取值如下下：?岩岩体内摩摩擦角(度)，?=230.8=118.44，0.8为折减减系数；C滑动动面上岩岩体粘聚聚力(kPPa)；取C=660kPPa；岩体体的容

45、重重(kNN/m33)，取?=225kNN/m33；破裂裂角(度)，=455+/2，=455+188.4/2=554.22；边坡坡开挖后后边坡角角(度)，=644；H坡体体高度(m)，H=118m；根据图5.2计算如如下：图5.2 按岩体体破裂面面进行稳稳定性验验算示意意图C=60kkPa； ? =223?0.88=188.4?；? =25kkN/mm3；Z=0；L=H/ssin554.22?=222.119m；W=0.552551882ssin(64?54.2?)/siin544.2?sinn64?=9445.664kNN；m=W/gg=9445.664/110=994.556kgg；A=m

46、a=94.560.55=477.288kN；即按岩体内内抗剪强强度指标标进行稳稳定性验验算结果果表明，岩岩体中剪剪应力最最大面的的安全系系数为1.889，远大大于规范范要求的的稳定值值(1.30)。5.3按裂裂隙面滑滑动进行行稳定性性验算考虑块体沿沿裂隙3滑动，裂裂隙3为滑动动面，如如图5.3所示。图5.3 沿裂面面滑动稳稳定性验验算示意意图边坡裂隙面面内摩擦擦角折减减系数为为0.8，边坡坡稳定安安全系数数取值为为1.330，重要要性系数数为1.1。由于于裂隙面面倾角为为50?，则?50?，边坡坡坡角为为?64?，坡高18米，不不考虑地地下水，坡坡顶无垂垂直裂缝缝，根据据边坡岩岩体的力力学参数

47、数建议值值，则：C=30kkPa； ? =222?0.88=177.6?；? =25kkN/mm3；Z=0；L=H/ssin550?=23.5m；W=0.552551882ssin(64?50?)/ssin550?ssin664?=14223.004kNN；m=W/gg=14423.04/10=1422.3kkg；A=ma=1422.30.55=711.155kN；即抗滑力9777.877kN，下滑力力11335.884 kkN若岩层内摩摩擦角不不折减，且且不考虑虑地震力力，则计计算所得得K0.999。即边坡沿裂裂面滑动动体安全全系数为为0.886，远小小于规范范要求的的稳定值值(1.30)；

48、即使使不计地地震作用用，内摩摩擦角不不予折减减，沿裂裂面滑动动体才刚刚刚接近近极限平平衡状态态，因此此必须对对滑动体体进行加加固。 6.支护结结构设计计6.1设计计依据(1)建建筑边坡坡工程设设计技术术规范GB5503330-220022；(2)锚锚杆喷射射混凝土土支护技技术规范范(GBB500086-20001)；(3)建建筑地基基基础设设计规范范(GBBJ7-89)；(4)锚锚杆喷射射混凝土土支护技技术规范范(GBBJ866-855) ；(5)岩岩土工程程勘察规规范(GBB500021-20001)；(6)混混凝土结结构设计计规范(GBBJ-889)；(7)混混凝土结结构设计计规范(GBB

49、J-889 119966年局部部修订条条文)。6.2选择择支护方方案6.2.11设计原原则根据前述边边坡的坡坡面形态态特征、坡坡体岩土土结构及及斜坡稳稳定验算算结果与与不良地地质现象象，综合合工程场场区内建建筑物特特点，边边坡防护护治理设设计应遵遵循以下下原则：(1)边坡坡防护工工程应与与工程场场区地质质环境、斜斜坡形态态与结构构特征及及居民楼楼特点相相适应；(2)根据据居民楼楼的相互互位置关关系，边边坡防治治尚需考考虑可利利用空间间位置的的大小匹匹配；(3)在达达到防治治目的的的前提下下，边坡坡的防治治要尽量量做到施施工简单单、造价价便宜、防防护工程程美观且且与居民民楼相得得益彰。6.2.2

50、2设计支支护方案案根据前述边边坡的地地形地质质条件及及稳定性性分析成成果，以以及上述述设计原原则，结结合工程程现场实实际情况况，确定定本工程程人工边边坡支护护方案为为：截排排水肋肋梁锚杆杆支护。截排水：在在边坡坡坡顶及坡坡面布置置截排水水系统，以以减少雨雨水对坡坡面及坡坡体的冲冲刷、侵侵蚀。肋梁锚杆：边坡整整体加固固及坡面面治理防防护。考考虑了两两种方案案：一种种为普通通锚杆结结合片石石肋梁支支护方案案；另一一种为普普通锚杆杆结合钢钢筋混凝凝土肋梁梁支护方方案。其其中锚杆杆主要起起整体加加固作用用，肋梁梁主要起起坡面加加固作用用，同时时兼作锚锚杆外锚锚头的锚锚固端。由由于工程程场区内内坡体结结

51、构主要要为泥质质粉砂岩岩、砂岩岩与粉砂砂质泥。经经过验算算沿裂面面滑动体体存在滑滑移可能能，锚杆杆必须穿穿过滑动动体进入入稳定岩岩体，选选用锚杆杆结合钢钢筋混泥泥土肋梁梁方案，采采用锚杆杆对滑动动体加固固，坡面面采用混混泥土肋肋梁做为为锚杆的的锚固体体。6.3锚杆杆计算的的理论基基础岩体和土层层的锚固固是一种种把受力力拉杆埋埋入地层层的技术术。岩土土锚固能能充分发发挥岩土土能量，调调用和提提高岩土土的自身身强度和和自稳能能力，大大大减轻轻结构自自重，节节约工程程材料，并并确保施施工安全全和工程程稳定，具具有明显显的经济济效益和和社会效效益，因因而世界界各国都都是在大大力开发发这门技技术。锚杆由

52、锚头头、杆体体和锚固固体三部部分组成成。锚头头位于锚锚杆的外外露端，通通过它将将锚固力力传给结结构物。杆杆体连接接锚头和和锚固体体，通常常利用其其弹性变变形的特特性。锚锚固体位位于锚杆杆的根部部，把拉拉力从杆杆体传给给地层。6.3.11锚杆的的基本原原理岩土锚固的的基本原原理就是是依靠锚锚杆周围围地层的的抗剪强强度来传传递结构构物的拉拉力或保保持地层层开挖面面自身的的稳定。岩岩土锚固固的主要要功能是是：(1)提供供作用于于结构物物上以承承受外荷荷的抗力力，其方方向朝着着与岩土土相接触触的点；(2)使被被锚固地地层产生生压缩应应力区或或对通过过的岩石石起加筋筋作用；(3)加固固并增加加地层强强度

53、，也也相应地地改善了了地层的的其它力力学性能能；(4)通过过锚杆，使使结构与与岩石连连锁在一一起，形形成一种种共同工工作的复复合结构构，使岩岩石能更更有效地地承受拉拉力和剪剪力。锚杆的这些些功能使使互相补补充的。对对某一特特定的工工程而言言，也并并非每一一个功能能都发挥挥作用。6.3.22锚杆的的力学作作用(1)抵抗抗竖向位位移对于水池、车车库、水水库、船船坞等坑坑洼式结结构，当当地下水水的上浮浮力大于于结构物物的重力力时，将将导致结结构物上上漂、倾倾斜和破破坏。因因此在设设计上必必须采用用抵抗竖竖向位移移的方法法。传统统的方法法是用压压重法，即即加厚结结构尺寸寸，这会会时结构构进一步步下沉，

54、从从而又增增加上浮浮力，因因而增大大的结构构自重又又会被增增大的体体积所排排开的水水所抵消消。采用用锚固结结构抵抗抗竖向位位移，可可大大减减小结构构的体积积，而且且由于对对锚固结结构施加加预应力力，当地地下室产产生的上上浮力不不大于预预应力值值时，就就不会出出现竖向向位移。(2)抵抗抗倾倒对于坝工建建筑，坝坝体的稳稳定性常常取决于于作用在在结构物物的绕转转动边的的正负弯弯矩的比比值。结结构物的的重力和和该中心心至基础础转动边边的距离离直接影影响着有有利于稳稳定负弯弯矩，水水压力和和上浮力力则产生生不利于于稳定正正弯矩。若若完全依依赖坝体体积即结结构物重重力来平平衡产生生倾覆的的正弯矩矩，不仅仅

55、需要庞庞大的混混凝土体体积，而而且产生生倾倒的的力也难难以根据据混凝土土体积来来加以调调整。用用锚固技技术来抵抵抗倾覆覆，其锚锚固力中中心可以以位于距距转动点点的最大大距离处处，这就就能以较较小的锚锚固力，产产生较大大的抗倾倾覆弯距距。对于深基坑坑工程，采采用护壁壁桩或连连续墙维维护其坑坑稳定，也也常出现现倾倒危危险。采采用锚索索（杆）拉拉固护壁壁桩，既既能抵抗抗倾倒，也也有利于于减小护护壁桩的的弯距。(3)控制制地下洞洞室围岩岩变形和和阻止塌塌落地下开挖会会扰动岩岩体原始始的平衡衡状态，导导致岩石石的变形形、松散散、破坏坏甚至塌塌落。采采用预应应力锚固固技术，既既能为围围岩提供供径向抗抗力，

56、使使开挖后后的岩石石尽快避避免处于于单轴或或双轴应应力状态态，进入入三轴应应力状态态，以保保持围岩岩的固有有强度，又又可改善善围岩应应力状态态，在锚锚固范围围内形成成压应力力环，进进一步提提高洞室室稳定。(4)阻止止地层的的剪切破破坏在边坡工程程中，当当潜在滑滑体沿剪剪切面的的下滑力力超过时时，即会会出现沿沿剪切面面的滑移移和破坏坏。在坚坚硬岩体体中，剪剪切面多多发生在在断层、节节理、裂裂隙等软软弱结构构面上。在在土层中中，砂质质土的滑滑移面多多为平面面，粘性性土的滑滑移面则则呈现圆圆弧状。有有时也会会出现上上覆土和和下卧岩岩层的临临界面滑滑动的情情况。为了保持边边坡的稳稳定，一一种方法法是大

57、量量削坡，直直至达到到稳定的的边坡角角；另一一种办法法室设置置挡土墙墙结构。在在许多情情况下，这这些办法法往往不不够经济济，或不不可能实实现。(5)抵抗抗结构物物基底的的水平位位移结构对水平平位移的的阻力在在很多情情况下是是由其自自重决定定的。除除自重外外，水平平方向的的稳定也也依靠基基础底平平面的摩摩擦系数数。如果果计算得得出的安安全系数数不能满满足要的的方法求求，则可可用把结结构锚固固于下卧卧层取代代结构重重力的方方法，这这样，就就能大量量节约工工程材料料和显著著地降低低工程造造价。6.4锚杆杆计算成成果整理理锚杆设计锚锚固长度度为5.00m，倾角角为15?，采用2? 288二级冷冷拉钢筋

58、筋，正方方形布置置，间距距3.00m，沿坡坡高共布布置6排。钻钻孔? 1100，灌注注砂浆M30。锚杆锚固设设计值计计算如下下：锚孔提供的的锚固力力设计值值：Na1= La?1?DDfrrb (7-11)式中Na1锚孔提提供的锚锚固力设设计值(KNN)；La锚锚固长度度(m)；La=5.00 mfrb岩石与与锚固体体粘结长长度特征征值(kPPa)，取较较硬岩下下限5500kPaa；?1锚锚固体与与地层粘粘结条件件工作系系数，取取1.000(永久锚锚杆)；D钻孔孔直径(m)。D=00.111 m将以上数值值代入(7-1)式得：Na1 = Laa?11?Dffrb=51.003.11400.111

59、5550=9949.85 KN锚杆提供的的锚固力力设计值值：Na2 = Laa?33n?ddfbb (77-2)式中Na2锚杆提提供的锚锚固力设设计值(KNN)；d锚杆杆直径(m)，d=00.0228 mm；n锚杆杆根数，等等于2；fb钢钢筋与砂砂浆之间间粘结强强度设计计值(kPPa)，M30砂浆与与螺纹钢钢筋取2400000.716880kPPa；?3钢钢筋与砂砂浆之间间粘结条条件工作作系数，取0.60(永久锚杆)。将以上数值值代入(7-2)得：Na2 = Laa?33n?ddfbb=50.6223.140.002816880=8886.23KKN根据计算取取Na1、Na2计算所所得的较较小

60、值，因因此锚杆杆所能提提供的轴轴向拉力力设计值值Na =8886.223 kkN锚杆轴向拉拉力标准准值：Nak=NNa/rrQ (7-33)式中：rQ何何载分向向系数，rQ =1.3Nak=NNa/rrQ =8866.2331.3=6681.72 KN锚杆水平拉拉力标准准值：Htk= Nakkcoos(7-44)式中：锚杆杆锚固倾倾斜角度度(度)，=155Htk= Nakkcoos=6881.772ccos115=6588.5 KN锚杆提供的的破裂面面切向力力：F = Htkkcoos=6558.55coos500=4423.28 KN锚杆提供的的破裂面面法向力力：T = Httkssin =