【正文】 體應(yīng)力—應(yīng)變關(guān)系是非線性的，它使邊坡的數(shù)值計(jì)算變得十分復(fù)雜。 以有限元為代表的數(shù)值計(jì)算方法 有限元法，是將邊坡體離散成有限個(gè)單元體，或者說(shuō)，用有限個(gè)單體所構(gòu)成的離散化結(jié)構(gòu)代替原來(lái)的連續(xù)體結(jié)構(gòu)，通過(guò)分析單元體的應(yīng)力和變形來(lái)分析整個(gè)邊坡的穩(wěn)定。隔離體可以是一個(gè)整體，也可由若干人為分隔的豎向土條組成。由假設(shè)滑動(dòng)面已知，通過(guò)考慮滑動(dòng)面形成的歌隔離體的靜力平衡，確定沿滑面發(fā)生滑動(dòng)時(shí)的破壞荷載，或者說(shuō)判斷滑動(dòng)面上的話題的穩(wěn)定狀態(tài)或穩(wěn)定程度?；舅悸肥牵杭俣ㄟ吰碌膸r土體破壞是由于邊坡內(nèi)產(chǎn)生了滑動(dòng)面，部分坡體沿滑動(dòng)造成的。 條分法條分法以極限平衡理論為基礎(chǔ)，由瑞典人彼得森（在1916年提出，20世紀(jì)30～40年代經(jīng)過(guò)費(fèi)倫紐斯（）和泰勒（）等人的不斷改進(jìn)，直至1954年簡(jiǎn)布（）提出了普通條分法的基本原理，1955年畢肖普明確了土坡穩(wěn)定安全系數(shù)，使該方法在目前的工程界成為普遍采用的方法。2 路塹邊坡穩(wěn)定性分析及評(píng)價(jià)該設(shè)計(jì)根據(jù)京珠國(guó)道主干線粵境高速公路甘塘至甕城段I標(biāo)段（K153+100～K154+200）路塹邊坡治理工程地質(zhì)勘查報(bào)告對(duì)K153+225段的剖面進(jìn)行穩(wěn)定性分析和評(píng)價(jià)，并根據(jù)分析結(jié)果對(duì)K153+150～K153+300處的邊坡進(jìn)行加固。 水文地質(zhì) 邊坡地表～淺部的強(qiáng)～弱風(fēng)化帶因節(jié)理風(fēng)化成裂隙，在大氣降水補(bǔ)給條件下，上部的松散坡積層正好提供了大量的水源，逐步向下滲透，可形成風(fēng)化裂隙含水帶。與邊坡的關(guān)系是巖層傾向與坡面大致同向，走向與坡向斜交，夾角一般小于。由于燕山期花崗巖體的侵入，使得巖體褶皺加劇，地質(zhì)構(gòu)造較為復(fù)雜。 地質(zhì)構(gòu)造（1）區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造 背斜多呈傾伏狀及對(duì)稱(chēng)的短軸背斜，而向斜則以倒轉(zhuǎn)居多，傾角都在～。(4) 炭質(zhì)頁(yè)巖：黑褐色，強(qiáng)風(fēng)化呈片狀及土狀，含少量碎石，該層分布在微風(fēng)化頁(yè)巖或泥灰?guī)r之間，也有些地方該層與強(qiáng)風(fēng)化頁(yè)巖互層，或在強(qiáng)風(fēng)化頁(yè)巖與泥灰?guī)r之間，在工作區(qū)段分布較穩(wěn)定，～。～。、弱風(fēng)化頁(yè)巖：弱風(fēng)化呈片塊狀，～。該層厚0～。下面從鉆探情況對(duì)該段巖性具體描述：(1)亞粘土：表層主要是亞粘土或碎土石夾亞粘土，一般為黃色或紫紅色，含不均勻碎石，碎石一般為1～5cm，個(gè)別達(dá)到10cm，成分為頁(yè)巖風(fēng)化物。地層巖石以層理發(fā)育和含泥質(zhì)、鈣質(zhì)高為其特征。該段河流灘淺、平直，在枯水、平水期間對(duì)岸邊沖刷較弱。坡面植被發(fā)育，雜木、灌木叢生，難以通行。 勘察的目的及任務(wù) 根據(jù)工程特點(diǎn)，按《巖土工程勘察規(guī)范》（GB 500212001）、《公路工程地質(zhì)勘查規(guī)范》（JTJ06498）、《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB 503302002）的有關(guān)規(guī)定，確定本次勘察的主要目的及任務(wù)要求如下：（1） 查明邊坡所處區(qū)域地形地貌特征及地層巖性，并根據(jù)鉆探情況對(duì)該段巖性具體描述；（2） 查明邊坡的地質(zhì)構(gòu)造，具體包括區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造和邊坡地質(zhì)構(gòu)造，并查明邊坡巖石節(jié)理發(fā)育程度、節(jié)理面、存在的斷裂構(gòu)造；（3） 查明可能存在的不良地質(zhì)作用，并查明其成因、類(lèi)型、分布范圍、發(fā)展趨勢(shì)及危害程度，提出政治所需的巖土技術(shù)參數(shù)及整治方案建議；（4） 查明邊坡的水文地質(zhì)條件，設(shè)置鉆孔對(duì)水位進(jìn)行觀測(cè)，查明地下水類(lèi)型及其補(bǔ)給、徑流、排泄條件，分析評(píng)價(jià)地下水變化規(guī)律及其對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響；（5） 提出驗(yàn)算邊坡穩(wěn)定性和設(shè)計(jì)計(jì)算所需的參數(shù)； （6） 評(píng)價(jià)邊坡的穩(wěn)定性，并提出邊坡的整治措施和監(jiān)測(cè)方案的建議；（7） 提出邊坡整治設(shè)計(jì)、施工注意事項(xiàng)的建議。 京珠粵境高速公路K153+150~300邊坡支護(hù)設(shè)計(jì)京珠粵境高速公路邊坡支護(hù)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文目 錄 1 工程地質(zhì)情況………………..…………… ………………….………………………….1 工程地質(zhì)概況……………………………………………………………… ………1 勘察的目的和任務(wù)…………………………………………… ……………………1 勘察依據(jù)的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)………………………… ………………………………1 地形地貌………………………………………… …………………………………2 地層巖性……………………………………… ……………………………………2 地質(zhì)構(gòu)造………………………………………… …………………………………3…………………… ……………………………… ………………………32 路塹邊坡穩(wěn)定性分析及評(píng)價(jià)……………………………………………………………...4 穩(wěn)定性分析方法………..…………………………………………………………. .4 條分法…………………………………………………...………………….4 以有限元為代表的數(shù)值計(jì)算方法….………………………………………5 路塹邊坡穩(wěn)定性計(jì)算…………………………………….………………………..6 邊坡軟件slide ……………………………………………………….…...6 邊坡穩(wěn)定性分析…………………………………………………....………………6 分析過(guò)程………………… ………………… ……………… ………………6 邊坡滑面分析………………… …………… ……………… ………………7 分析結(jié)果…………………… …………… ………… ………………………8 路塹邊坡穩(wěn)定性分析綜述………………………………………………… 213 錨索方案設(shè)計(jì)………………………………………….………………..……23 錨索方案加固……………………………………………………………………… 23 對(duì)Ⅰ1剖面錨索加固……… …………………… ……… ……………… 23 對(duì)Ⅱ2剖面錨索加固… ……………… ……………………… …… ……244 抗滑樁方案設(shè)計(jì)………………………………… ………………………………………27 剩余下滑力的計(jì)算…………………………………………………………… ……27 滑坡推力計(jì)算理論…………… ……………………………………………27 不平衡系數(shù)法計(jì)算下滑力………………… ………………………………31 抗滑樁加固設(shè)計(jì)…………… …… ……………………… ………………………34 抗滑樁的特點(diǎn)………… ……………………………………………………34 抗滑樁的布設(shè)…………………………………………………… …………35 抗滑樁內(nèi)力計(jì)算方法…… …………………………………………………36 抗滑樁的設(shè)計(jì)過(guò)程…………………………………………… ……………38 抗滑樁施工…………………………… … ……………………………… ………51 抗滑樁的施工工藝…………… ……………………………………………51 設(shè)樁工藝選擇…………………………………………………… …………51 施工中應(yīng)注意的問(wèn)題………… ……………………………………………535 高邊坡坡面防護(hù)的設(shè)計(jì)與施工………………………………………… ………………56 概述……………………………… …………… ……………… …………………56 設(shè)計(jì)方案及材料要求………………………… ………… …… …………………56 設(shè)計(jì)方案……………………………………… ……………………………56 材料要求……………………… ……………………………………………56 施工方案及技術(shù)措施…………… ………………………… …………… ………57 搭設(shè)腳……………………… ………………………………………………57 坡面手架修整………………………… …………… …… …………………57 噴射混凝土作業(yè)……… ……………………………………………………57 質(zhì)量管理與檢測(cè)………………………… …………… …………… ……………58 現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量管理措施………… ………………………………………………58 質(zhì)量檢測(cè)………………………………………………… …………………586 邊坡排水工程的設(shè)計(jì)與施工………………………… …………………………………59 概述…………………………………………………………………………………59 滑坡中的水及其對(duì)穩(wěn)定性的影響…………………………………… ……59 邊坡排水工程設(shè)計(jì)的一般原則…………………………………… ………60 地表排水工程的分類(lèi)…………………………… ………… ……………… ……61 地表排水體系設(shè)計(jì)……… ……………………………………… …………… …61 滑坡體外截水溝設(shè)置……… ………………………………………………62 滑坡體地表排水溝設(shè)置…………………………… ………………………62參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………….…….64致謝………………………………………………………………………………….…..65附錄 附錄A 開(kāi)題報(bào)告 附錄B 外文資料翻譯 京珠粵境高速公路K153+150~300邊坡支護(hù)設(shè)計(jì)1 工程地質(zhì)概況 工程概況 京珠國(guó)道主干線粵境高速公路甘塘至甕城段I標(biāo)段的K153+150～K153+300底層輕度較低，抗風(fēng)化能力弱，水理性質(zhì)差，存在不利邊坡穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)面組合，該段的邊坡穩(wěn)定性較差。為治理該邊坡，工程地質(zhì)勘察人員對(duì)該地段進(jìn)行了詳細(xì)的勘察工作。 勘察依據(jù)的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 為提供準(zhǔn)確的勘察成果資料，滿足設(shè)計(jì)及施工需要，主要依據(jù)以下規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行本次勘察工作：（1）《巖土工程勘察規(guī)范》（GB 500212001）；（2）《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB503302002）；（3）《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 500112001）；（4）《土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（CECS22：90）；（4）《巖土錨桿（索）技術(shù)規(guī)程》（CECS 22：2005）； 地形地貌 線路總體呈NW～SE向，經(jīng)過(guò)處為一低山風(fēng)化剝蝕斜坡地貌，斜坡標(biāo)高在135～311之間，高差176cm,自然坡角一般在～左右。斜坡腳與山區(qū)河流I級(jí)階地分解明顯，地表水體為北江②級(jí)分支水系的陽(yáng)河。 地層巖性根據(jù)鉆探和地表調(diào)查表明，表層覆蓋為第四系殘、坡積層，基巖為泥盆系上統(tǒng)帽子峰組頁(yè)巖、頁(yè)巖夾灰?guī)r、泥灰?guī)r等，另外還有巖漿活動(dòng)形成的脈巖。從坡面上看主要分布為第四系殘坡積亞粘土夾碎石，強(qiáng)風(fēng)化頁(yè)巖呈片狀及土狀，局部弱風(fēng)化頁(yè)巖、泥灰?guī)r間夾強(qiáng)風(fēng)化炭質(zhì)頁(yè)巖及脈巖。稍濕～潮濕，可塑～硬塑。(2)頁(yè)巖：頁(yè)巖依風(fēng)化程度不同又分為強(qiáng)分化頁(yè)巖、弱風(fēng)化頁(yè)巖和微風(fēng)化頁(yè)巖，互層出現(xiàn)，一般為灰綠色或黃褐色：、強(qiáng)風(fēng)化頁(yè)巖：強(qiáng)風(fēng)化呈土狀及頁(yè)片狀，～。、微風(fēng)化頁(yè)巖：巖石層面及節(jié)理巖呈鐵銹色，質(zhì)較硬，性脆，巖層較完整，巖芯柱節(jié)長(zhǎng)一般為1～3cm、3～5cm、6～10cm，個(gè)別長(zhǎng)達(dá)20cm，主要在K153+225剖面鉆孔中發(fā)現(xiàn)。(3)泥灰?guī)r：灰、深灰色，常含方解石脈，質(zhì)堅(jiān)硬、性脆、致密，靠山坡上部巖石比較完整，中、下部巖石呈薄片層狀，破碎。(5)脈巖：棕褐色，強(qiáng)風(fēng)化呈碎石土狀，巖石中斜長(zhǎng)石及暗色礦物均粘土化。而NE向斷層規(guī)模一般較大，長(zhǎng)達(dá)10～40km，傾向不定，但傾角均在以上。（2）邊坡地質(zhì)構(gòu)造邊坡地質(zhì)構(gòu)造為一單斜構(gòu)造，巖層走向NE～SEE，傾向～，傾角～不等，一般在～之間，巖層產(chǎn)狀沿走向，傾向均變化較大，野外露頭可見(jiàn)泥灰?guī)r強(qiáng)烈柔皺現(xiàn)象。 邊坡內(nèi)查明有巖漿活動(dòng)形成的脈巖，呈脈狀產(chǎn)出，主要侵入在強(qiáng)、弱風(fēng)化頁(yè)巖中，與圍巖接觸界限清晰。地下水沿邊坡逕流排泄，最終匯入陽(yáng)河。 穩(wěn)定性分析方法 邊坡穩(wěn)定的分析方法總的來(lái)說(shuō)可分為兩大類(lèi)：即以極限平衡理論為基礎(chǔ)的條分法和以彈塑性理論為基礎(chǔ)的數(shù)值計(jì)算方法。 條分法實(shí)際上是一種剛體極限平衡分析方法?；瑒?dòng)面上的坡體服從破壞條件。該滑動(dòng)面是認(rèn)為確定的，其形狀可以是平面、圓弧面、對(duì)數(shù)螺旋面或其他不規(guī)則曲面。由于滑動(dòng)面是人為假定的，我們只有通過(guò)系統(tǒng)地求出一系列滑面發(fā)生滑動(dòng)時(shí)的破壞荷載，其中最小的破壞荷載要求的極限荷載與之相應(yīng)的滑動(dòng)面就是可能存在的最危險(xiǎn)滑動(dòng)面。 有限元法與極限平衡法所不同的是，數(shù)值計(jì)算是以彈性（塑性）理論為基礎(chǔ)，需要首先弄清楚巖土體的本構(gòu)關(guān)系，即應(yīng)力—應(yīng)變關(guān)系，它既要求出單元土的力的平衡，也要考慮單元體的變形協(xié)調(diào)，同時(shí)還要考慮巖土體的破壞準(zhǔn)則。數(shù)值計(jì)算發(fā)展到今天，由于計(jì)算機(jī)的普及和大量應(yīng)用，復(fù)雜而又精細(xì)的計(jì)算方法已不再是數(shù)值計(jì)算的障礙，而計(jì)算成果的優(yōu)劣取決于巖土體的主要構(gòu)造和有關(guān)參數(shù)的獲得情況。1955年，畢肖普（）明確了土坡穩(wěn)定安全系數(shù)的定義： （21）式中：——沿整個(gè)滑裂面上的平均抗剪強(qiáng)度； ——沿整個(gè)滑裂面上的平均剪應(yīng)力； ——邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)。由于極限平衡分析的計(jì)算方法簡(jiǎn)單易行，因而是目前邊坡穩(wěn)定性最常用的分析方法。這些方法中，因Bishop條分法適用于任意形狀的滑裂面，且接近于實(shí)際，求得的Fs值較高。該法采用了假定各土條之間的切向條間力Xi和Xi+1略去不計(jì)的方法，即假定條間力的合力為水平力，則：Bishop（畢肖普）條分法計(jì)算公式如下： （22）式中：安全系數(shù)； ci 第i條塊滑動(dòng)面上的粘聚力； bi第i條塊滑動(dòng)面的長(zhǎng)度； ei Qi的作用點(diǎn)到圓心的垂直距離； Wi第i條塊的自重；Qi第i條塊的水平作用力。能計(jì)算考慮孔隙水壓力情況下的邊坡穩(wěn)定性, 目前在全國(guó)許多大型水電工程中均有應(yīng)用。的概率穩(wěn)定驗(yàn)算程序。邊坡軟件分析了使用垂直滑片