【文章內(nèi)容簡介】 ，局部硬塑，混砂不均，含云母，少量鐵錳結(jié)核及鈣質(zhì)膠結(jié)，中等壓縮性，層位較穩(wěn)定，埋深 ～ 米，平均埋深 米，分布較為連續(xù)，層厚差別較大，為 ～ 米,平均層厚 米。④1 粉細(xì)砂（Q 4al ）：灰色、灰黃色，顆粒較為均勻，飽和，松散～密實(shí)狀態(tài)，土質(zhì)不均，含云母，局部混少量 ～ 米，平均層厚 米，呈薄層狀及透鏡體狀分布于④之下.平均標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù) N=16（4～ 34）擊。④2 中粗礫砂（ Q4al ）：灰色、灰黃色，顆粒較為均勻，飽和，呈中密，含云母，～ 米，平均層厚 米，呈透鏡體狀分布于④之下，僅 ZK60、ZK61 及 ZK71 三孔 N=19（3 ～27 ）擊。④3 粉土（Q 4al ）：灰色，濕～稍濕，松散～中密狀態(tài)，土質(zhì)較均勻， ～米，平均層厚 米，呈透鏡體狀分布于④的上部或下部，擊數(shù) N=10（3～17）擊。④4 淤泥質(zhì)粘土（ Q4al+m ）：灰色，飽和，呈流塑狀態(tài)，混砂不均，含云母及貝殼屑，高含水量，高壓縮性,僅ZK50、ZK5ZK60 孔有揭示,平均層厚為 米，層頂埋深 米。⑤粘土及粉質(zhì)粘土（Q 4al ）： 褐黃色混灰綠色，含云母、鐵錳質(zhì)結(jié)核及鈣質(zhì)膠結(jié)塊，刀切較光滑，一般呈硬塑～可塑狀態(tài)，平均埋深 米，揭示平均層厚 米，大部分鉆孔該層未揭穿。⑥1 強(qiáng)風(fēng)化花崗片麻巖 J23：灰綠色～灰黃色，夾雜色，含未風(fēng)化巖塊，見灰白色石英巖脈,結(jié)構(gòu)構(gòu)造仍清淅可辨，原巖風(fēng)化較為劇烈，巖芯呈細(xì)柱狀,局部呈砂土狀， 米，巖面標(biāo)高 米，揭示層厚 米， N=150 擊。 附圖四工程地質(zhì)縱剖圖詳細(xì)地描述了本工程段的巖土特性。從以上敘述可知，本工程段的巖土性質(zhì)偏土性特征，承載力不夠高。在河道疏浚的大背景下，開挖清淤的頻率是很大的，單靠巖土體自身的性質(zhì)很難保證崩塌不發(fā)生。 本工程段時(shí)有發(fā)生的崩塌和局部失穩(wěn)即表明了進(jìn)行岸坡防護(hù)的重要性。第五章 護(hù)岸工程方案的設(shè)計(jì)條件第一節(jié)設(shè)計(jì)依據(jù)（1 ） 《航道整治工程技術(shù)規(guī)范》 （JTJ3122022） ；（2 ） 《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》 （JGJ792022） ；（3 ） 《連云港工程地質(zhì)勘察報(bào)告》（4 ） 《366311JTJ3002022 港口及航道護(hù)岸工程設(shè)計(jì)與施工規(guī)范 》 設(shè)計(jì)參數(shù) 粉質(zhì)粘土及粘土物理力學(xué)特性指標(biāo)統(tǒng)計(jì)值快 剪 固 快含水率 重度 孔隙比 塑性指數(shù) 液性指數(shù) 粘聚力內(nèi)摩擦角粘聚力內(nèi)摩擦角壓縮系數(shù)壓縮模量ω γ e Ip IL C Φ C’ Φ’ a12 Es指標(biāo)名稱% kN/m3 kPa 度 kPa 度 MPa1 MPa平 均 值 12 15 14 頻 數(shù) 45 43 44 45 45 16 16 14 12 16 17最 大 值 20 16 26 23 最 小 值 6 4 6 9 標(biāo) 準(zhǔn) 值 10 5 12 11 淤泥及淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土物理力學(xué)特性指標(biāo)統(tǒng)計(jì)值快 剪 固 快含水率 重度 孔隙比 塑性指數(shù) 液性指數(shù)粘聚力 內(nèi)摩擦角 粘聚力 內(nèi)摩擦角壓縮系數(shù)壓縮模量無側(cè)限抗壓強(qiáng)度十字板剪切強(qiáng)度比貫入阻力ω γ e Ip IL C Φ C’ Φ’ a12 qu qu Cu Ps指標(biāo)名稱% kN/m3kPa 度 kPa 度 MPa1 kPa kPa kPa MPa平 均 值 5 3 9 10 13 頻 數(shù) 251 254 251 257 257 93 92 102 101 161 164 62 404 8463最 大 值 13 8 19 19 25 最 小 值 1 1 3 5 5 標(biāo) 準(zhǔn) 值 4 3 8 9 12 粘土及粉質(zhì)粘土物理力學(xué)特性指標(biāo)統(tǒng)計(jì)值快 剪 固 快含水率 重度 孔隙比塑性指數(shù)液性指數(shù) 粘聚力內(nèi)摩擦角粘聚力內(nèi)摩擦角壓縮系數(shù)壓縮模量無側(cè)限抗壓強(qiáng)度ω γ e Ip IL C Φ C’ Φ’ a12 Es qu指標(biāo)名稱% kN/m3 kPa 度 kPa 度 MPa1 MPa kPa平 均 值 22 21 18 頻 數(shù) 137 134 134 140 137 40 40 48 46 63 64 25最 大 值 46 28 41 29 最 小 值 4 7 7 8 標(biāo) 準(zhǔn) 值 19 14 19 17 第六章 岸坡穩(wěn)定性分析 本工程段岸坡具體情況有很多差別，現(xiàn)在選擇本工程段 16 號土坡橫剖面的情況來分析。因?yàn)?16 號土坡橫剖面所在位置相對于所有的橫剖面位置而言，工程地質(zhì)條件中等，極具代表性。第一節(jié) 岸坡穩(wěn)定性驗(yàn)算參數(shù)勘區(qū)航道沿線的護(hù)岸在不同程度上均有破壞、損毀，其主要原因除為人類活動(dòng)、船行波、軟土地基以外，護(hù)岸基底土體抗沖能力較差，在船行波沖刷淘蝕作用下，易發(fā)生岸坡崩塌及淺層滑坡等不良物理地質(zhì)現(xiàn)象，特別是護(hù)岸基礎(chǔ)施工時(shí)對邊坡穩(wěn)定有不利影響,故須進(jìn)行邊坡穩(wěn)定性驗(yàn)算，建議采用下表推薦值:　　 邊坡穩(wěn)定性驗(yàn)算土性指標(biāo)推薦值快 剪 固 剪單元土體名稱及編號天然重度（KN/m 3） C(Kpa) Ф( 度) C(Kpa) Ф( 度)②粉質(zhì)粘土及粘土 16 6 12 13③淤泥及淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土 6 3 11 7③1 粉質(zhì)粘土 11 9 13 15③2 粉砂 / 25 10 28③3 粉土 / / / /④粘土及粉質(zhì)粘土 30 13 37 15④1 粉細(xì)砂 / / / /④3 粉土 10 24 / /④4 淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土 / / / /I 區(qū)⑤粘土及粉質(zhì)粘土 45 12 40 15②粉質(zhì)粘土及粘土 5 18 13③淤泥及淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土 9 3 9 8③1 粉質(zhì)粘土 11 3 10 16③2 粉砂 5 26 6 28④粘土及粉質(zhì)粘土 32 11 24 14④1 粉細(xì)砂 / / 6 33④2 中粗礫砂 / / / /④3 粉土 12 25 6 27④4 淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土 20 7 15 14Ⅱ區(qū)⑤粘土及粉質(zhì)粘土 36 15 22 17②粉質(zhì)粘土及粘土 13 8 16 14③淤泥及淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土 10 3 11 8④粘土及粉質(zhì)粘土 40 13 20 16④1 粉細(xì)砂 / / / /④3 粉土 / / / /④4 淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土 / / / /Ⅲ區(qū)⑤粘土及粉質(zhì)粘土 40 15 28 15第二節(jié) 護(hù)岸上的作用分類護(hù)岸上的作用可分為下列三類:(1)永久作用:自重力、土重力、靜水壓力、浮托力、由永久作用引起的土壓力和剩余水壓力等。(2)可變作用:裝卸和運(yùn)輸機(jī)械荷載、人群荷載、堆貨荷載、波浪力、水流力、滲流力、冰壓力以及由可變作用引起的土壓力和施工荷載等。本護(hù)岸有一定的車輛荷載。(3)偶然作用:地震作用等。第三節(jié) 畢肖普條分法的原理及其實(shí)現(xiàn)為了準(zhǔn)確把握擬建岸坡工程后土體的穩(wěn)定性及土壓力情況，首先要對岸坡進(jìn)行穩(wěn)定性分析. 岸坡的概化模型如下圖所示：粘性土由于粘聚力的存在，粘性土坡不像無粘性土坡一樣僅沿坡面表面滑動(dòng)。研究表明，均質(zhì)粘性土坡的滑動(dòng)面為對數(shù)螺線曲面，形狀近似于圓柱面，在工程設(shè)計(jì)中常假定滑動(dòng)面為圓弧面。建立在這一假定基礎(chǔ)上的土坡穩(wěn)定分析方法稱為圓弧滑動(dòng)法。 均質(zhì)的粘性土坡失去穩(wěn)定是由于滑動(dòng)土體繞圓心發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。把滑動(dòng)土體當(dāng)成一個(gè)剛體，滑動(dòng)土體的重量 W，將使土體繞圓心 O 旋轉(zhuǎn)，滑動(dòng)力矩為 Ms＝W d?？够赜蓛刹糠纸M成：一是滑動(dòng)面 AC 上粘聚力產(chǎn)生的抗滑力矩；另一項(xiàng)是土體的支承反力所產(chǎn)生的抗滑力矩，支承反力的大小和方向與土的內(nèi)摩擦角 ? 值有關(guān)。但是滑動(dòng)面上反力的分布無法確定，因此對于 ?0 的土，必須采用條分法分析，才能求得摩擦力所產(chǎn)生的抗滑力矩。對于飽和粘土，在不排水條件下，? u＝0，τf＝c u 時(shí)，滑動(dòng)面是一個(gè)光滑面，反力的方向必垂直于滑動(dòng)面，即通過圓心 O，不產(chǎn)生力矩。這時(shí)安全系數(shù)可用下式定義： WdRACcMFusRs ???滑 動(dòng) 力 矩抗 滑 力 矩　　為了將圓弧滑動(dòng)法應(yīng)用于 ? ＞o 的粘性土，土體豎直分成若干土條，把土條當(dāng)成剛體，分別求作用于各土條上的力對圓心的滑動(dòng)力矩和抗滑力矩，然后求土坡的穩(wěn)定安全系數(shù). 靜力平衡方程 0,0????izixi MF和極限平衡方程 siiii lcNT??tan已知量 Pi、H i、h i 未知量 Pi＋1 、H i＋1 、h i＋1 、 Ni 和 Ti 未知數(shù)和方程 如果滑動(dòng)土體分成 n 個(gè)條塊，則條塊間的分界面有(n－1)3(n－ 1)，滑動(dòng)面上力的未知量為 2n，加上待求的安全系數(shù) Fs，總計(jì)未知量個(gè)數(shù)為(5n－2).可以建立的靜力平衡方程和極限平衡方程為 4n (n－2). 一般條分法計(jì)算中，n 在 10 以上，因此是一個(gè)高次的超靜定問題 .問題求解 要使問題得解，： 一、是拋棄剛體平衡的概念，把土當(dāng)成變形體，通過有限元法對土坡進(jìn)行應(yīng)力變形分析，計(jì)算滑動(dòng)面上的應(yīng)力分布，從而分析土坡的穩(wěn)定性. 二、以條分法為基礎(chǔ)，但對條塊間作用力進(jìn)行簡化假定，以減少未知量或增加方程數(shù). 目前有許多種不同的條分法，大體上分為三種類型： (1)不考慮條塊間作用力或僅考慮其中的一個(gè)（瑞典條分法和簡化畢肖甫法） ；(2) 假定條間力的作用方向或規(guī)定 Pi 和 H 的比值（折線滑動(dòng)面分析方法） ；(3)假定條塊間力的作用位置，即規(guī)定 hi 的大小，如等于側(cè)面高度的 1/2 或 l/3（普遍條分法）.由于畢肖普條分法計(jì)算精度較高，條分法的一種，假定滑動(dòng)面是一個(gè)圓弧面，考慮土條側(cè)面的作用力，并假定各土條底部滑動(dòng)面上的抗滑安全系數(shù)均相同，即等于整個(gè)沿動(dòng)面的平均安全系數(shù). 若土條處于靜力平衡狀態(tài)，根據(jù)豎向力平衡條件 ?Fz＝0，應(yīng)有： iiiii THWN??sncos????根據(jù)滿足安全系數(shù)為 Fs 時(shí)的極限平衡條件：整理可得：siiisiiii FNlcFcT???tan)tan(????考慮整個(gè)滑動(dòng)土體的整體力矩平衡條件，時(shí)條間力 Pi 和 Hi ，方向相反，相互抵消，對圓心不產(chǎn)生力矩?；瑒?dòng)面上的正壓力 Ni；通過圓心，也不產(chǎn)生力矩。因此，只有重力 Wi 和滑動(dòng)面上的切向力 Ti ： 簡化后得： RTdWii??lcFRiiisii )tan(1sn???? ?H＝H i+1Hi 進(jìn)一步假定 ?H＝0，實(shí)際上也就是認(rèn)為條塊間只有水平作用力 P i 而不存在切向力 Hi ,于是上式進(jìn)一步簡化為： iiiiiisWbcm???sn)ta(1???Bishop 法計(jì)算過程如下（1 ）每一分段的滑動(dòng)弧曲線可近似取直線，將各段圖形簡化為梯形或三角形，分段計(jì)算面積，其中包括荷載換算成土柱部分的面積在內(nèi)。（2 ）計(jì)算穩(wěn)定系數(shù)：根據(jù)迭代法計(jì)算，首先假定一個(gè) 值算出 m，代入公式算出一個(gè)sF值，這個(gè) Fs 與設(shè)定 值相比較如小于所設(shè) 值的百分之一就可確定所設(shè) 值為此的sFsFs sF邊坡穩(wěn)定性 值。其中：s siiii Fm???tancos???iiisQWK)(以下為用 bishop 條分法所做的岸坡穩(wěn)定性分析表格計(jì)算，假設(shè) =. sF1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13　im?　iK土條 編號土條寬(m)i?(176。)河堤部分面積地基部分面積Wti(kN) Wdi(KN) Wsin i?QisinCtibi Cdibi==1 55 0 2 49 0 3 44 0 4 39 0 5 34 0 0 6 30 0 0 7 26 0 0 8 22 0 0 9 18 0 0 10 14 0 0 11 10 0 0 12 6 0 0 13 3 0 0 14 ?iK3202. 15 ?iiQW?sn)( 1977求得滑動(dòng)安全系數(shù) = ?iiisFs)(1%,現(xiàn)在我們需要進(jìn)一步修正 的假定值，假設(shè) =%?? sFsF1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13　im?　iK土條 編號土條寬(m)i?(176。)河堤部分面積地基部分面積Wti(kN) Wdi(KN) Wsin i?QisinCtibi Cdibi==1 55 0