2022年高速公路边坡防护毕业设计方案.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 高速大路边坡防护毕业设计第一对边坡进行稳固性分析,判定该边坡的稳固程度,再依据工程勘察报告和相关资料,进行了抗滑桩的设计运算,得出了本工程的设计结果；完整详细,有很好的参考价值；目录目录第一章 绪论1.1 本课题讨论的目的和意义 1.2 国内外的讨论及进呈现状 1.3 边坡稳固性分析方法 1.4 常见边坡工程治理措施介绍 1.5 技术方案 1.6 技术路线 其次章 工程简介2.1 工程简况 2.2 边坡工程治理措施分析 2.3 结论建议 第三章 边坡稳固性运算3.1 边坡运算公式 3.2 滑坡推力运算 第四章 支挡结构设计4.1 支挡结构设计

2、4.2 抗滑桩设计方案 4.3 植被护坡 4.4 边坡排水和防渗设计 第五章 施工技术5.1 施工预备及平面布置1 / 11 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 5.2 抗滑桩施工5.3 植生带施工5.4 排水设施施工第一章 绪论绪论1.1 课题讨论的目的和意义随着我国经济的进展,全国的工程建设突飞猛进,大路建设进展朝气蓬勃；随着大路建设的不断偏远化,大路基础环境越显复杂,大路开挖造成的边坡稳 定性及其边坡支护安全已成为大路施工时不行忽视的重要环节,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点

3、和性质熟悉不清,治 理工程措施不力等诸多问题,经常会造成边坡工程的变形和破坏；或因治理方 案过于保守,造成不必要的铺张；因此,猜测边坡失稳的破坏时间、规模,以 及危害程度,事先实行防治措施,减轻地质灾难,达到满意经济合理和安全可 靠的双重目标；1.2 国内外的讨论及进呈现状交通运输是影响我国经济进展的重大因素,大路运输在交通运输中扮演着 重要的角色；随着大路建设的大规模化,大路建设更加向地质条件复杂的地区 进展,边坡问题也成为了大路建设不行防止的重要问题；我国于 20 世纪 50 岁月对边坡问题开头重视并对其进行讨论,当时铁路部 门在修建宝成铁路过程中遇到了严峻的高边坡问题；由于对地质条件复杂

4、性的 熟悉不够深刻,对地质工作不够重视,技术力气薄弱等,采纳大量爆破开挖土 石方工程而造成了大量的高边坡病害；到 20 世纪 60-70 岁月,我国在经受的挫折之后对边坡稳固性讨论进入了重 要的进展阶段,人们通过对边坡问题的深化懂得与探究,熟悉到边坡问题的演 变是一个累进性变形破坏的过程,并且熟悉到,对于边坡问题的讨论必需将地 质分析与力学机制分析两者紧密结合起来；在这一阶段时间,Morgenstern-Price 法 1965、Spencer1967、Sarmar 法1973和不平稳推力传递系数法等的相继 显现促进了极限平稳法的进展；与此同时,我国闻名水利水电专家潘家铮提出 了滑坡极限分析的

5、两条基本原理,即极大值原理和微小值原理,对稳固性分析力学原理进行了总结并使其得到了进展；1978 年张天宝通过对瑞典法建立的简单土坡稳固系数函数的数值的深化分析,将最危急滑弧的变化规律全面的归纳2 / 11 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 了出来；与以 上方 法 一起 被运 用于边 坡 稳 定性分析 的方法 仍有 限单元 法 Goodman, Taylor, Brelcke, 1968； O.Zienkiewicz, 1968 等、离散元法 Cundall , 1971等数值分析方法被用于边坡稳固性分析,为定量评

6、判边坡的稳固性制造条 件,从而使边坡稳固性讨论讲入模式机制和作用过程讨论成为可能；进入 20 世纪 80 岁月以来,边坡稳固性讨论的理论、方法及实践得到不断 深化进展并且逐步趋于完善,边坡稳固性讨论仍是岩石力学界、工程地质界研 究的热点；分析方法、分析手段都得到了长足进展,极限平稳分析方法得到不 断的完善；近年来,随着传统方法的不断完善和新的分析方法的兴起,极大地丰富了 边坡稳固性分析方法；在不断的发觉解决问题的过程中人们对大路建工程中遇到的边坡问题有了 较深化的熟悉,但是在新的工程中遇到边坡问题仍旧需要认真的分析进行处 理,经常会有由于工程设计人员对地质情形明白不足而导致边坡失稳的事故发 生

7、；在综合监测技术应用方面,需要进一步推广自动化的监测技术和信息反 馈系统,便于形成简洁有效的监测机制和综合分析的方法；因此边坡的稳固性分析方法将朝着更加新的理论、新的方法、新的技术迈进,更能将安全牢靠和经济效益双目标结合在一起,更进一步的满意人类的需求；1.3 边坡稳固分析方法在滑坡稳固性分析方面,经过上百年的进展已经形成了几种比较成熟的理 论,现在比较常见的稳固性分析方法有瑞典圆弧法、瑞典条分法、毕肖普法、简布条分法、传递系数法等,下面就这几种方法做一下简洁的介绍；1.3.1 整体圆弧法：适用范畴,对于均质简洁坡,假定土坡失稳破坏时滑动 面为一圆柱面,将滑动面上的土体视为刚体,并以其为脱离体

8、,分析在极限条 件下其土作用的各种力,而以整个圆弧面上的平均抗剪强度与平均剪应力之比 来定义土坡的稳固安全系数；1.3.2 毕肖普条分法：适用范畴,假定各土条底部滑动面上的抗安全系数相 等,取单位长度土坡按平面应变问题运算；优点,毕肖普条分法考虑了土体两 侧的作用,忽视了条块间的切向力的影响,相比瑞典条分法要更合理些,因此 在国内外被广泛使用,并且随着讨论的加深,毕肖普法得到不断的改进完善；1.3.3 传力系数法亦称为不平稳力法,其基本假定 1）滑坡体不行压缩并作为整体下滑,不考虑条块之间的挤压变形； 2）条块之间只传递推力不传递拉力,不显现条块间的拉裂； 3）快间作用力 即推力）以集中力表示

9、,它的作用线平行于前一块的滑 面方向,作用在分解面的中点；3 / 11 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 4）垂直滑坡主轴单位长度 一般为 1m）宽的岩体作运算的基本断面,不 考虑条块两侧的摩擦力；1.4 常见边坡工程治理措施介绍1）放缓边坡 放坡措施是边坡处治工程中最常见的措施,也是边坡处理中的首选措施；放缓边坡通过削掉一部分不稳固的边坡岩土体,放缓边坡的坡度,提高边坡的 稳固性；削坡开挖前第一要做好施工测量,通过测量开挖前的原始地势和施工 时对开挖断面图和地势图进行放样,掌握好土方工作量；在开头施工前,要对 场

10、地进行清理,清除掉坡面上的杂草、杂物、树木等,然后依据设计要求,按 设计坡度实行挖除的方法进行削方和坡面整形；2）支挡措施 边坡工程中常见的支挡措施有抗滑桩和挡土墙等；1、抗滑桩 抗滑桩是承担滑坡推力、土体抗力等水平作用力为主的柱形构件,桩体常 采纳大截面钢筋混凝材料,以达到稳固岩土体的目的；抗滑桩的设置应保证提 高滑坡体的稳固系数达到规定的安全值,滑坡体不越过桩顶或从桩间滑动,不 产生新的深层滑动；抗滑桩的平面布置、桩间距、桩长和截面尺寸等等的确 定,要考虑施工的可行性和施工便利、经济、合理；依据抗滑桩的设置原就,抗滑桩的一般设计内容为：对抗滑桩进行剖面布置：抗滑桩一般布置在滑坡体较薄、锚固

11、段地基强度较高的滑坡前缘抗滑地段；抗滑桩的桩长宜小于35m,对于滑面埋深大于25m 的滑坡,采纳抗滑桩时,要充分论证其可行性； 桩的平面布置：抗滑桩的平面布置一般布置成一排,可以是直线型 的,也可以是曲线的,一般要求与滑体的滑动方向垂直；桩的间距依据滑坡推力的大小、滑体土的密度和强度、桩的截面大小、桩的长度和锚固深度以及施工条件等因素来确定；一般采纳的桩间距为6m10m；对于较潮湿的滑体和较小截面的桩,也可按品字形或梅花形多排布置； 桩的截面外形：混凝土抗滑桩的截面外形有矩形和圆形等,挖孔桩多 采纳矩形截面；当截面外形难以确定时,应采纳圆形桩； 其他布置：在桩间增设钢筋混凝土挡土板,构成桩和板

12、组成的桩板式 抗滑桩可以增加支挡斜坡的稳固性,防止受荷段桩间土体下滑；在重要建筑 区,抗滑桩之间应用钢筋混凝土联系梁联接,以增强整体稳固性；2、挡土墙 挡土墙是用来支撑山坡土体或人工填土以防止土体变形失稳的一种构造4 / 11 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 物；在道路工程中,挡土墙广泛用于支撑路堤或路堑边坡、隧道洞口、桥梁两 端及河流岸壁等,也常用于整治塌方、滑坡等路基病害；在自然营力和附加荷 载等人为因素的影响下,路基的稳固状态处于不断变化之中,为保证路基稳 定,常采纳一些加固措施,如改良边坡或地基的土质和设

13、置支挡建筑物等；挡 土墙就是其中之一,它的功能是抗击土体的侧压力,防止墙后土体坍塌；墙身 靠填土 或山体）一侧为墙背,大部格外露的一侧称墙面,墙的顶面部分称为墙 顶,墙的底面部分就称为墙底,墙背与墙底的交线称为墙踵墙面与墙底的交线称为墙趾；墙背与竖直面的夹角称为墙背倾角,一般用表示；工程中常用单位墙高与其水平长度之比表示,及可表示为；墙踵到墙顶的垂直距离称为 墙高,用 表示；此外,为运算土压力而采纳的名称有地面倾角、墙背摩擦 角即墙背与填土间的摩擦角）；3）加固措施 岩土体的加固措施是对岩土体本身的破裂结构进行整体加固或者是将滑动 体和未滑动土体进行联接加固,从而达到稳固岩土体的目的；目前常用

14、的岩土 体加固措施有灌浆加固、锚杆加固、土钉加固、预应力锚索加固等；1、灌浆加固 灌浆加固主要用于坡体较为破裂、节理裂隙较为发育的边坡工程中,是一 种深层加固方法；施工时用压力往边坡坡体中灌浆,通过压力的作用,灌浆液 可以通过钻孔壁四周切割的节理裂隙向四周渗透,从而将破裂岩土体胶结成一 个整体；同时,砂浆柱也可对破裂边坡岩土体起到螺栓连接作用,整体提高坡 体稳固性；2、锚杆加固 锚杆加固主要用于具有脆弱地层或者坡体比较破裂的边坡,是一种中浅层加固方法；锚杆加固通过将受力拉杆埋入地层,与岩土体形成螺栓的作用,从 而充分发挥岩土体的能量,调用和提高岩土的自身强度和自稳才能,减轻结构 自重,达到节省

15、工程材料,确保施工安全的目的；3、土钉加固 土钉加固适用于软质岩石边坡或土质边坡,通过向破体内打入足够数量的 土钉,对边坡进行加固；土钉加固具有短而密的特点,因而是一种浅层的加固 方式；4、预应力锚索加固 预应力锚索加固可用于边坡较高、坡体可能的潜在破裂面位置较深的情 况,是一种深层加固技术,现在广泛应用于高边坡加固工程中；在高边坡加固 工程中,预应力锚索加固相比于其他加固措施,具有更为明显的优势：受力 牢靠；作用力可匀称分布于需加固的边坡上,对地势、地质条件适应力强,施工条件易满意；主动受力；不需要放炮开挖,不会扰动和破坏坡体,有5 / 11 名师归纳总结 - - - - - - -第 5

16、页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 利于维护坡体本身的力学性能不变；施工快速；4）排水工程 边坡工程中的排水设计包括地表排水设计和地下排水设计；1、地表排水设计 地表排水工程应依据滑坡的规模、范畴及其重要程度,精确,合理地选定 某一降雨频率作为运算流量的设计标准,将大于设计标准或在特别情形下是工 程仍能发挥其原有作用的安全标准,作为校核标准；地表排水主要通过开挖排水沟实现；排水沟的截面形式分为矩形、梯形、复合型及U 型等；由于梯形、矩形断面的排水沟便于施工,而且修理起来也较为便利,同时具有较大的水力 半径和输移力,因此在边坡排水设计中应优先考虑；2、地下排水设计

17、假如滑坡体表层有积水湿地和泉水露头时,可将排水沟做成渗水盲沟,伸 进湿地内,达到疏干湿地内上层滞水的目的；渗水盲沟应采纳不含泥的块石、碎石填实,两侧和顶部做反滤层；5）土工格室植草护坡设计 土工格室植草护坡是指在绽开并固定在坡面上的土工格室内填充改良客 土,然后在格室上挂三维植被网,进行喷播施工的一种护坡技术；利用土工格 室为草坪植物生长供应稳固、良好的生存环境；采纳土工格室植草,可使不毛 之地的边坡充分绿化,带孔的格室仍能增加坡面的排水性能；土工格室植草护 坡设计需先进行坡面布置设计及排水施工设计,依据设计要求,进行土工格室 施工设计及挑选良好的回填客土,最终进行三维植被网施工设计,并做好前

18、期 养护方案；1.5 技术方案：1.1在设计之前,第一明白了关于边坡支护的各种方案,查看资料,例如边坡工程处治技术、大路边坡稳固技术、大路边坡防护与治理等,对边坡工程进行初步明白； 1.2 认真阅读勘查报告,明白工程地质情形,确定边坡岩土体参数；1.3 依据岩土体情形初步选取两种方案支挡方案；1.4 经过方案比选之后确定支挡方案,进行设计和验算 1.5 进行施工设计,绘出施工图6 / 11 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1.6 技术路线 1.6 技术路线其次章 工程简介2.1 工程简况1）自然条件xx互通是 x

19、x高速一个重点工程,其中 A匝道桥下穿主线,设计为双向 4车道,整体式桥梁,桥面宽 15.5m,钢筋混凝土预应力现浇箱梁 12 30m）,采纳桩基础,桩长 30m；桥梁里程桩号为AK0+770AK1+130 ,全长 360M,是本互通区的重要构造物；桥址区行政隶属于陕西省仁怀市 xx 乡樱桃湾村；xx互通 A 匝道桥位于宽缓冲沟及缓斜坡中部,由于施工过程中对斜坡中上部进行暂时弃土堆载,致使斜坡发生蠕动变形,地表显现诸多拉张、剪切裂缝,进而导致已经开挖完成的 A匝道桥梁 3号墩桩孔发生挤压变形,水泥护壁显著破坏,桥梁桩基暂无法灌注,严峻威逼桥梁施工和运营安全,因此需准时对桥址区工程性滑坡进行专项

20、勘察,并进行合理的治理； 地质构造该区处于茅台向斜北翼,地层南倾,岩层产状较平缓,地层稳固,无大断裂通过,也无新构造运动迹象,区域稳固性较好 3）地震, 岩层产状 170；40；依据历史记录,勘察区内地震强度较小,地震频率不高,无破坏性地震,属于轻震区；依据中国地震惊参数区划图GB18306-2001,地震加速度0.05g,峰值频谱周期 0.35s,地震基本烈度为度；4）地层岩性 依据 1：1000地质调绘和钻孔资料揭露,勘查区地层如下：杂填土 Q4me）：杂色,主要为邻近边坡开挖积累土石,含25%左右碎、块石,干燥,硬塑；粉质粘土 Q4el+dl）：褐黄色,土质不纯,结构较致密,约含10%左

21、右小砾石,块径 2-10mm；稍湿,硬塑,粉质粘土 Q4 el+dl）：灰褐色,土质匀称,质纯,夹少量小砾石,稍湿,软塑硬塑；滑带土 Q4 del）：滑坡体中后部为残积土与全风化岩界线错动,残积土见明显挤压迹象,岩芯呈层状、饼状,稍湿、硬塑；滑坡体中前部为残积土层间错动,残积土见略显挤压迹象,岩芯见稍微揉皱,稍湿,软塑 硬塑；7 / 11 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 全风化泥岩 J1-2zl）： 紫红色 -棕红色,原岩风化猛烈,结构、构造完全 破坏,岩芯破裂,呈土状,手捏易碎；强风化泥岩 J1-2zl）： 紫

22、红色 -灰绿色,泥质结构,中厚层状构造,岩芯 呈碎块状 -短柱状,锤击易碎；中风化泥岩 J1-2zl）：紫红色,泥质结构,中厚层状构造,岩芯呈短柱 状,节长 1015cm,夹少量短柱状,局部夹碎块状,未揭穿；5）地下水及地表水1、地表水 该区区地表水不发育,但长时间降雨或暴雨期间,山坡地表水聚集沿坡面及冲沟径流,地表水沿山坡及冲沟聚集、径流,为瞬时短时性水流；依据邻近构筑物水质分析结果：该桥址区地表水对混凝土不具腐蚀性；2、地下水 桥址区地下水类型主要为基岩裂隙水；基岩裂隙水不匀称地赋存于泥岩的裂隙中,地下水位埋深较深,水量较 小,地下水埋深 15-19M；地下水沿基岩层面、裂隙面渗透,受大气

23、降水影响较 大；强 中风化泥岩富水性弱、导水性弱；综合分析,水量总体较小,对拟构筑 物影响较小；依据邻近构筑物水质分析结果：该区地表水对混凝土不具腐蚀 性；2.2 边坡工程治理措施分析依据场地工程地质、水文地质条件,结合边坡的现状,按“技术先进、经济合理、安全牢靠、便利施工、一次根除、不留后患”的原就,建议采纳如下治理措施,且其边坡整治后的稳固系数应1.30按平面滑动法）；1）边坡区、区采纳矮挡墙结合放坡、坡面喷射混凝土；边坡、区采纳岩石锚喷支护或锚杆挡墙联合支护,逆作法施工,锚固段应穿过潜在滑动面肯定深度；2）在边坡顶修砌截水沟、坡脚修砌排水沟,做好地表水治理及排放工 作； ：第 i 条块滑

24、体下滑力 kN/m ：第 i 条块单宽渗透压力 kN/m ,作用方向倾角为：第 i 条块滑体滑动面法线上的反力 kN/m：第 i 条块自重与建筑等地面荷载之和 kN/m：式中：稳固系数；第 i 块段滑体所受的重力 KN/m ）；作用于第 i 块段的抗滑力 KN/m ）；第 i 块段滑动面的法向分力 KN/m ）；第 i 块段土的内摩擦角 o）；第 i 块段土的粘聚力 Kpa）；第 i 块段滑动面的长度 m）；9 / 11 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 作用于第i 块段滑动面上的滑动分力KN/m ）,显现与滑动方

25、向相反的滑动分力时,应取负值；第 i 块段剩余下滑动力传递至 剩余下滑推力运算公式：式中i+1 块段时的传递系数 j=i ）；Pi、Pi-1分别为第 i 块、第 i+1块滑体的剩余下滑力 kN/m）；k滑坡推力运算安全系数作用于 i 块滑动面上的滑动分力 kN/m）；作用于第 i 块段的抗滑力 kN/m）；3.1.2 圆弧滑动法运算公式：式中 K边坡稳固性系数；Ci 第 i 运算条块滑动面上岩土体的粘结强度标准值 kpa）；i第 i 运算条块滑动面上岩土体的内摩擦角标准值 ）；li第 i 运算条块滑动面长度 m）；ii第 i 运算条块底面倾角和地下水位面倾角 ）；Gi 第 i 运算条块单位宽度

26、岩土体自重 kNm）；Gbi第 i 运算条块滑体地表建筑物的单位宽度自重kN m）；PWi 第 i 运算条块单位宽度的动水压力 kNm）；Ni 第 i 运算条块滑体在滑动面法线上的反力 kNm）；Ti 第 i 运算条块滑体在滑动面切线上的反力 kNm）；Ri 第 i 运算条块滑动面上的抗滑力 kNm）3.1.3平面滑动法边坡稳固性系数运算公式式中 岩土体的重度 kNm 3）；c 结构面的粘聚力 kPa）； 结构面的内摩擦角 ）；A结构面的面积 m 2）；V岩体的体积 m 3）； 结构面的顷角10 / 11 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 3.2 滑坡推力运算运算参数按下表取值 : 查看全文11 / 11 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 11 页