土木工程毕业设计论文原版

土木工程毕业设计论文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AbstractThispaperbeginswithbasictheoryofsoilmechanics,consideringthebesighcriteriacorrelativeandtheengineeringfactors.Inthedesign,weanalyzestabilityofthelandsliodebycalculatingthelandslidethrust.Withthecalculateresultsandthedataofgeologysurvey,wecancalculateanddesignanti-slidepiles.Thispaperdiscussessomebasicprinciplesoflandslidetreatmentastheoreticcalculate.Basingonthebasicprinciplesandthecalculateresults,aprojectofthelandslidetreatmentbeprovided.Keywords:stabilityslidepileslandslidetreatment目录1.工程区自然条件12.工程地质概况12.1地形地貌12.2地层岩性与岩土工程地质特征12.3地质构造32.4水文地质条件52.5人类工程活动53.边坡特征73.1边坡形态特征73.2边坡物质组成73.3边坡的水文地质条件84.边坡稳定性分析104.1边坡类型及安全等级104.2影响边坡稳定性的因素104.3边坡稳定性分析114.4边坡破坏模式及控制条件134.5边坡岩石的物理力学性质155.边坡稳定性计算165.1按岩层层面滑动进行稳定性验算165.2按岩体破裂面进行稳定性验算175.3按裂隙面滑动进行稳定性验算196.支护结构设计216.1设计依据216.2选择支护方案216.2.1设计原则216.2.2设计支护方案226.3锚杆计算的理论基础226.3.1锚杆的基本原理236.3.2锚杆的力学作用236.4锚杆计算成果整理257.施工组织设计287.1施工工序287.2施工监测297.2.1监测工作的任务和目的297.2.2监测设计方案主要技术依据及原则297.3监测工作设计307.3.1监测工作布置307.3.2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18.2℃，最高气温42.1℃，最低气温-4.1℃。年均降雨量1172.1mm，最大降雨量1471.1mm，最小降雨量866.6mm，长年主导东北风。2.工程地质概况2.1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206~230m，原始地形坡度为10~30°、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。2.2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1~10cm，含量30%。分布于边坡外围，厚度0.5~1.5m。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10%~35%，粒径1~3cm，最大5~6cm，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0.5~1.5m。（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2.1（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2.1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Q0.5~1.5坡积物（Qdl）：土夹碎石或碎石土；人工堆积物（Qr）：块石碎石夹土。侏罗系上统蓬莱镇组第2段第3大层J3P2-3Ss30~35.8厚层浅紫灰色长石砂岩，中部夹两层紫红色粉砂质泥岩。第2大层J3P2-2-3St+Cr7.8薄层浅灰紫色泥质粉砂岩与紫红色粉砂质泥岩互层。J3P2-2-2St夹Cr15.9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。J3P2-2-1St+Cr15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3~4m的粉砂岩；底部为厚3m的紫红色粉砂质泥岩。第1大层J3P2-1-4Ss20厚～巨厚层浅灰色长石石英砂岩。J3P2-1-3St+Cr8.6薄~中厚层粉砂岩夹紫红色粉砂质泥岩。J3P2-1-2Ss4~5浅灰色中~厚层砂岩。J3P2-1-1St+Cr17.3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0.5～2cm。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。2.3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2.1）。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2.1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:边坡区根据《中国地震动参数区划图》（GB18306—2001），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Ⅵ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。2.4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0.0001km2。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HCO3-Ca型水。总体而言，该区水文地质条件较为简单。2.5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3.1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213.2～215.6m。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。3.2边坡物质组成（1）岩性①基岩边坡的地层主要为蓬莱镇组第2段第二大层J3P2-2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。②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0.5~1.5m。（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》（GB50021—2001）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0.3～5.0m。中风化岩体完整，多出露于边坡中下部。3.3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0.0001km2。（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1～5Lu，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HCO3-Ca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（GB50021—2001）》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4.1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》GB50330-2002规定，岩体较完整、中风化岩质边坡划为Ⅲ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15~30m，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：K=1.30；边坡工程重要性系数：γ0=1.104.2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