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文檔簡介

1、本科生畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))本科生畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))題目題目: : 連云港內(nèi)河道疏浚工程二區(qū)岸坡連云港內(nèi)河道疏浚工程二區(qū)岸坡穩(wěn)定性分析和護(hù)岸擋墻初步設(shè)計(jì)穩(wěn)定性分析和護(hù)岸擋墻初步設(shè)計(jì) 姓姓 名:名: xxxxxx 學(xué)號:學(xué)號: 20062006 院院 (系):(系): 專業(yè):專業(yè): 工工 程程 指導(dǎo)教師:指導(dǎo)教師: 職稱:職稱: 評評 閱閱 人:人: 職稱:職稱: 二二 0 0 一一 0 0 年年 六六 月月本科生畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))原創(chuàng)聲明本科生畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))原創(chuàng)聲明 本人以信譽(yù)聲明:所呈交的畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))是在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作所取得的研究成果,論文中引用他人的文獻(xiàn)、數(shù)據(jù)、圖件、資料均已明確標(biāo)注

2、出處,論文中的結(jié)論和結(jié)果為本人獨(dú)立完成,不包括他人成果及為獲得中國地質(zhì)大學(xué)或其他教育結(jié)構(gòu)的學(xué)位證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所作的任何貢獻(xiàn)均已在論文中做出可明確說明并表示了感謝。 畢業(yè)論文作者(簽字): 簽字日期: 年 月 日摘要摘要連云港港是長三角主要港口和江蘇最大海港,是蘇北和中西部最經(jīng)濟(jì)便捷的出??凇⑿聛啔W大陸橋東橋頭堡,是以腹地內(nèi)集裝箱運(yùn)輸為主并承擔(dān)亞歐大陸間國際集裝箱水陸聯(lián)運(yùn)的重要中轉(zhuǎn)港口。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,連云港的航運(yùn)事業(yè)將會有更大的發(fā)展,在這一過程中,河道疏浚成為一個(gè)不得不面對的問題。河道疏浚要考慮方方面面的因素,本文主要集中討論河道清理后的岸坡工程設(shè)計(jì)。本文在開篇

3、講了連云港的地理位置,自然地理?xiàng)l件,氣象水文,對本工程在連云港河道疏浚工程中的重要性做了簡略介紹。然后講了本工程護(hù)岸部分地形地貌,區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造,地層,水文地質(zhì)等工程地質(zhì)條件,以便為下一步的工作打好基礎(chǔ)。在第四章里,討論了護(hù)岸部分的巖土特性,對護(hù)岸部分巖土進(jìn)行了分層描述,初步討論了護(hù)岸部分的全新統(tǒng)海陸交互相地層結(jié)構(gòu)特征,通過對戶岸部分的巖土特性討論,厘清了本護(hù)岸存在的工程地質(zhì)問題,明確了后面幾章要解決的問題。從第五章,開始進(jìn)入護(hù)岸工程的設(shè)計(jì),講了護(hù)岸工程設(shè)計(jì)的條件,包括護(hù)岸工程設(shè)計(jì)的依據(jù)規(guī)范和護(hù)岸工程設(shè)計(jì)的使用數(shù)據(jù)。鑒于在護(hù)岸工程設(shè)計(jì)中,岸坡穩(wěn)定性分析的重要性,本文單獨(dú)分出第六章,對岸坡穩(wěn)定性進(jìn)

4、行了專門討論,采用畢肖普條分法分析了岸坡穩(wěn)定性,然后重點(diǎn)分析了影響岸坡穩(wěn)定性的因素。第七章的重點(diǎn)是討論擋土墻的設(shè)計(jì),首先根據(jù)勘察資料討論了擋土墻的型式,所用材料,再采用理正軟件進(jìn)行擋土墻設(shè)計(jì),然后在用理論公式做了一系列驗(yàn)算,驗(yàn)算結(jié)果全部符合要求,最后給出了沉降縫和排水設(shè)施的設(shè)計(jì)。本文的核心部分是通過對護(hù)岸部分工程地質(zhì)條件的論述,提出了在河道疏浚時(shí)岸坡的穩(wěn)定性問題,以及由此引發(fā)的一系列工程地質(zhì)問題,隨后對這些問題中的主要部分做了集中分析和解決。本文的穩(wěn)定性分析和擋土墻設(shè)計(jì)均采用理論計(jì)算和理正軟件計(jì)算相結(jié)合的方式。關(guān)鍵詞:關(guān)鍵詞:河道疏浚 護(hù)岸工程 岸坡穩(wěn)定性 畢肖普條分法 迭代實(shí)現(xiàn) 理正軟件 擋

5、土墻設(shè)計(jì)abstractlianyungang port is delta main ports and jiangsu largest seaport, it is the most economical and convenient in north and midwest to the sea, the new eurasian continental bridge bridgehead, is a hinterland container transport between asia and europe-based and assume an important internatio

6、nal container transit port land and water transport. with economic development, the shipping industry in lianyungang, will have greater evelopment. in this process, channel dredging will be a problem that we have to face. river dredging must consider all aspects of the factors. this article focuses

7、mainly on river clean-up of the bank slope engineering.this article begins with talk of the lianyungang location, geography, meteorology and hydrology,on the project in lianyungang, the importance of river dredging done in the brief introduction.then talked about some of the bank protection works to

8、pography, regional geological structure, stratigraphy, hydrogeology, engineering geological conditions, etc, in order to lay the foundation for further work.in the fourth chapter, discusses on some of the geotechnical characteristics of bank protection on the part of the rock revetment was layered d

9、escription, a preliminary discussion of some of the new revetment and sea delivery system structural characteristics of each stratum.on shore part of the geotechnical characteristics of households to discuss and clarify the existence of the bank protection engineering geological problems, specifical

10、ly the later chapters to solve the problem.from the fifth chapter,we entered design of bank protection works, talking about the design of bank protection works, including an engineering design based on revetment bank protection engineering design specifications and use of data.view of the revetment

11、slope stability analysis in the importance of engineering design,chapter vi of this paper are listed in a separate slope stability was devoted, by bishop slice method slope stability analysis,and then analyzed the factors that affect slope stability.chapter vii of the discussion focused on the desig

12、n of retaining walls, first discussed the retaining wall according to survey data of the type, materials used, more, i use software to design retaining walls.and then do a series with the theoretical formula checking, checking all the results meet the requirements. finally,the design of the settleme

13、nt joint and drainage facilities was given.core part of this article is part of the project through the revetment discusses the geological conditions,when the proposed dredging the river bank slope stability problems, and triggered a series of engineering geological problems, then these questions do

14、 focus on the main part of the analysis and solution.this stability analysis and design of retaining walls are used theoretical calculations and the reasons are a combination of software.keywords:channel dredging bank protection works bank stability bishop slice method retaining wall iteration目錄目錄第一

15、章第一章 緒論緒論.1第二章第二章 自然地理?xiàng)l件自然地理?xiàng)l件.1第一節(jié) 地理位置.2第二節(jié) 氣象、水文.2第三章第三章 護(hù)岸部分工程地質(zhì)條件護(hù)岸部分工程地質(zhì)條件.4第一節(jié) 地形地貌.4第二節(jié) 區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造及地震.4第三節(jié) 地層.5第四節(jié) 水文地質(zhì)條件.6第五節(jié) 特殊性巖土.6第六節(jié) 不良地質(zhì)作用.7第四章第四章 護(hù)岸部分護(hù)岸部分 16 號橫剖面所在位置的巖土特性號橫剖面所在位置的巖土特性.9第五章第五章 護(hù)岸工程方案的設(shè)計(jì)條件護(hù)岸工程方案的設(shè)計(jì)條件.11第六章第六章 岸坡穩(wěn)定性分析岸坡穩(wěn)定性分析.13第二節(jié) 護(hù)岸上的作用分析.14第三節(jié) 畢肖普條分法的原理及其實(shí)現(xiàn).14第四節(jié) 影響岸坡穩(wěn)定的因

16、素分析.21第五節(jié) 護(hù)岸防治措施.23第七章第七章 擋土墻設(shè)計(jì)擋土墻設(shè)計(jì).24第一節(jié) 擋土墻采用理正軟件設(shè)計(jì).24第二節(jié) 擋土墻設(shè)計(jì)人工驗(yàn)算.30第三節(jié) 排水設(shè)施.33第四節(jié) 沉降縫和仲縮縫.34致謝致謝.35參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) .36附圖 1 本工程地質(zhì)平面圖兼布孔圖附圖 2 河道地質(zhì)橫剖圖附圖 3 河道地質(zhì)橫剖圖加擋土墻示意圖附圖 4 河道地質(zhì)縱剖面圖中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)1第一章第一章 緒論緒論連云港港位于江蘇省東北隅、海州灣南岸,北鄰山東,與韓國、日本等國家的主要港口相距在 500 海里的近海扇面內(nèi),是全國 25 個(gè)主樞紐港之一,是長三角主要港口和江蘇最大海港,是蘇北和中西部最

17、經(jīng)濟(jì)便捷的出海口、新亞歐大陸橋東橋頭堡,是以腹地內(nèi)集裝箱運(yùn)輸為主并承擔(dān)亞歐大陸間國際集裝箱水陸聯(lián)運(yùn)的重要中轉(zhuǎn)港口,集商貿(mào)、倉儲、保稅、信息等服務(wù)于一體的綜合性大型沿海商港。連云港港疏港航道北起燒香河老閘以西 600m 處(中云臺物流園區(qū)規(guī)劃東邊界) ,沿?zé)愫酉蛭髂现猎粕坪咏粎R處進(jìn)入云善河向南至云善河閘處向西南至善南閘進(jìn)入鹽河向南流經(jīng)灌云縣城穿過新沂河至灌南縣鹽灌船閘引航道與鹽河交汊處,航道工程全線長 69.546km,所經(jīng)河流均屬淮河水系.包括三級航道疏浚里程 69.546km,新建護(hù)岸87.85km;改建、新建橋梁 13 座;新建通航船閘 4 座,閘室有效尺度為 230234m;新建運(yùn)鹽河

18、地涵 1 座,地涵尺寸為 1372.73m;永久征地 7899 畝,臨時(shí)征地 11152 畝;拆遷房屋 191788.5m2,修建服務(wù)區(qū) 1 個(gè)(陸域配套設(shè)施由地方配套建設(shè)) ,布設(shè)航道標(biāo)志以及進(jìn)行航道綠化等。連云港港疏港航道全線采用三級航道通航標(biāo)準(zhǔn)建設(shè),設(shè)計(jì)最大船舶噸級為 1000 噸。 航道建設(shè)標(biāo)準(zhǔn):航道底寬 45m;通航水深 3.2m;航道彎曲半徑 480m。 橋梁建設(shè)標(biāo)準(zhǔn):新建橋梁凈高不小于 7.0m,凈寬不小于 60m,原則上要求一跨過河。 善后河樞紐、新沂河樞紐建設(shè)標(biāo)準(zhǔn):按 iii 級水工建筑物三級航道通航要求建設(shè),單線 1000t 船閘,船閘有效尺度為 230234m。 運(yùn)鹽河地

19、涵建設(shè)標(biāo)準(zhǔn):運(yùn)鹽河地涵尺度 1372.73m(長凈寬凈高) ,設(shè)計(jì)流量7.29m3/s,過涵落差 0.15m。受江蘇省交通廳航道局委托,中交第二航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院有限公司負(fù)責(zé)航道工程(k0k26+05,k34+900k54+997,k61+593k69+546) 、運(yùn)鹽河地涵工程及張店鹽河橋至仲集橋之間的 6 座橋梁地質(zhì)勘察工作,剩余 204 國道橋至燒香河大橋之間 7 座橋梁、新建通航船閘 4 座等另由航道局委托中交水運(yùn)規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司、江蘇省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司進(jìn)行地質(zhì)勘察工作。本人于 2009 年 9 月份有幸在此項(xiàng)目中實(shí)習(xí),對本工程段的各方面情況有基本的了解,認(rèn)識到本工程的最終目的

20、是河道疏浚,也了解到在對待護(hù)岸工程的方案上,大家各有不同的傾向,從不同的角度來看,各種方案都有其合理性。本人僅有 20 余天的實(shí)習(xí)經(jīng)歷,做太高難度的護(hù)岸方案,顯得有些不切實(shí)際。因此在護(hù)岸工程的方案選取上,本人毫不猶豫的選擇了擋土墻。 “天下大事,必作于細(xì);天下難事,必作于易” ,護(hù)岸擋墻的設(shè)計(jì)并不顯眼,與石籠柔性擋墻和生態(tài)護(hù)岸相比,甚至顯得有些落后,但是通過護(hù)岸擋墻的設(shè)計(jì),本人再一次深刻的體會到了要做工程地質(zhì)領(lǐng)域的工程師所必須具備的專業(yè)知識和社會責(zé)任。中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)2第二章第二章 自然地理?xiàng)l件自然地理?xiàng)l件第一節(jié)第一節(jié) 地理位置地理位置本項(xiàng)目所經(jīng)區(qū)域隸屬于江蘇省連云港市轄區(qū),連

21、云港市位于江蘇省東北部,東瀕黃海,與朝鮮、韓國、日本隔海相望;北與山東郯城、臨沭、莒南、日照等縣市接壤;西與徐州新沂市、淮陰市沐陽縣毗鄰;南與淮陰市漣水、鹽城市響水縣相連,東西長公里,南北寬約公里,土地總面積平方公里,水域面積。平方公里。地理位置介于東經(jīng) 1182411948,北緯 34003507之間(詳見下圖-1本工程項(xiàng)目地理位置圖) 。圖-1 工程項(xiàng)目地理位置圖第二節(jié)第二節(jié) 氣象、水文氣象、水文2.2.1氣象擬建工程地處北半球的中緯度,屬暖溫帶和北亞熱帶的過渡區(qū),氣候具有明顯的季風(fēng)性、不穩(wěn)定性、過渡性特征。春季雨量偏少,有寒流。春夏之交時(shí)有冰雹,夏季多暴雨,夏秋有臺風(fēng)。冬季多偏北風(fēng),氣候

22、寒冷干燥,正常年景少雨雪。七、八、九三個(gè)月盛行東南季風(fēng),常風(fēng)向以東北風(fēng)為主,受臺風(fēng)影響79月多暴雨。氣象特征如下:2.2.2 水文中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)3連云港港疏港航道北起燒香河老閘以西600m處(中云臺物流園區(qū)規(guī)劃東邊界),沿?zé)愫酉蛭髂现猎粕坪咏粎R處進(jìn)入云善河向南至云善河閘處向西南至善南閘進(jìn)入鹽河向南流經(jīng)灌云縣城穿過新沂河至灌南縣鹽灌船閘引航道與鹽河交汊處,航道工程全線長69.546km,所經(jīng)河流均屬淮河水系.絕大多數(shù)河流呈東西流向,匯入黃海;唯鹽河、云善河呈南北走向,溝通其它各河道。連云港港疏港航道區(qū)域水系圖見圖-2.圖-2 連云港港疏港航道區(qū)域水系圖中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)本科

23、畢業(yè)設(shè)計(jì)4第三章第三章 護(hù)岸部分工程地質(zhì)條件護(hù)岸部分工程地質(zhì)條件本工程航道二、三、七標(biāo)段興建護(hù)岸結(jié)構(gòu)。二標(biāo)起點(diǎn)位于板橋鎮(zhèn)燒香河大橋西側(cè)(樁號 k3+219) ,終點(diǎn)位于穿心橋東側(cè)(樁號k12+300) ,長 9.081km,本標(biāo)段護(hù)岸結(jié)構(gòu)主要采用灌砌塊石重力式結(jié)構(gòu),局部岸段采用干砌塊石護(hù)坡種植蘆葦?shù)男褪剑捎脫Q填碎石和水泥攪拌樁兩種地基處理方式。三標(biāo)起點(diǎn)位于小王莊附近(樁號 k12+300) ,終點(diǎn)位于水廠北約 100m 處(樁號k19+500) ,長 7.2km,本標(biāo)段護(hù)岸結(jié)構(gòu)為金屬網(wǎng)孔積裝箱金屬網(wǎng)護(hù)墊結(jié)構(gòu)(c-st1-1 型) 、灌砌塊石擋墻金屬網(wǎng)護(hù)墊結(jié)構(gòu)(c-st1-2 型)及金屬網(wǎng)孔積

24、裝箱生態(tài)袋加筋結(jié)構(gòu)(c-st2-1 型) 、灌砌塊石擋墻生態(tài)袋加筋結(jié)構(gòu)(c-st2-2 型) ,地基處理采用開山石換填地基處理方式。七標(biāo)位于灌云縣城北側(cè),是鹽河的一部分,起點(diǎn)位于劉墩河口(樁號 k43+460) ,終點(diǎn)位于新溝河口(樁號 k47+580) ,長 4.12km,本標(biāo)段主要采用灌砌塊石重力式結(jié)構(gòu),對利用的原護(hù)岸采用鋼筋砼方樁加固,基礎(chǔ)處理分兩種方式,即鋼筋砼小方樁、水泥攪拌樁。第一節(jié)第一節(jié) 地形地貌地形地貌本工程二、三標(biāo)位于連云港板橋鎮(zhèn),七標(biāo)位于灌云縣伊山鎮(zhèn),地貌特征總體以平原為主,丘陵次之,地勢低平,呈西高東低趨勢。區(qū)內(nèi)人口較為稠密,人類活動跡象頻繁,除城鎮(zhèn)附近交通較為便利外,其

25、它位置公河較少,交通不甚方便。沿河兩岸蘆葦發(fā)育,河道寬窄不一,水深較淺,地貌上歸屬黃淮沖積平原。第二節(jié)第二節(jié) 區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造及地震區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造及地震3.2.1 區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造受地質(zhì)構(gòu)造控制,連云港地區(qū)的山體一般為西北角翹起,東南坡平緩,山體巖性基本上由變質(zhì)巖組成。連云港的云臺山是橫亙我國東西的秦嶺大別云臺山超高壓變質(zhì)巖帶的端點(diǎn),這條超高壓變質(zhì)巖帶不僅在亞洲最長,而且是我國南北兩大板塊的碰撞帶,這條地殼深處的南北縫合線,正好也是地上南北景觀分界線,即秦嶺淮河云臺山以北是我國北方,以南是我國南方,地面上的南北分界線,基本上是地下的南北基底分界線的投影。 由元古界海州群含磷變質(zhì)巖系構(gòu)成的褶皺基底,在漫長

26、的地質(zhì)歷史時(shí)刻一直處于隆起剝蝕狀態(tài),直到中生代晚侏羅世才開始局部下降接受沉積。區(qū)內(nèi)主要斷裂構(gòu)造有盱眙響水?dāng)嗔眩ū睎|向) ,及海州泗陽斷裂(北東向) 。據(jù)鹽連高速公河工程場地地震安全性評價(jià)報(bào)告 ,該斷裂最新活動時(shí)代為上更新世早期。根據(jù)已有區(qū)域地質(zhì)資料,區(qū)內(nèi)地塊構(gòu)造已處于相對穩(wěn)定狀態(tài),區(qū)域穩(wěn)定性良好,活動性斷裂構(gòu)造不發(fā)育,區(qū)域場地穩(wěn)定性良好,適宜一般性工程項(xiàng)目建設(shè)。3.2.2 地震本區(qū)區(qū)域上位于一級大地構(gòu)造單元秦嶺造山帶武當(dāng)大別隆起區(qū)的東延部分蘇膠隆中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)5起之上?;鶐r為古老而堅(jiān)硬的變質(zhì)巖系,總厚度在 5000m 以上,新生代以來地殼較為穩(wěn)定,區(qū)域穩(wěn)定性條件較好.根據(jù)地震

27、歷史資料,本區(qū)未曾發(fā)生過五級以上地震,1668 年 7月 25 日郯城 8.5 級強(qiáng)震曾波及連云港市。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 (gb50011-2001)及中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖(gb18306-2001) ,勘區(qū)的地震動反應(yīng)譜特征周期為 0.45s,地震動峰值加速度為 0.1g,設(shè)計(jì)分組為第三組,按該標(biāo)準(zhǔn)附錄 d“關(guān)于地震基本烈度向地震動參數(shù)過渡的說明” ,本區(qū)的地震動參數(shù)對應(yīng)的地震基本烈度為度。根據(jù)本次勘察成果以及區(qū)域地質(zhì)資料,本工程航道沿線軟土、軟弱土發(fā)育,屬抗震不利地段。依照水運(yùn)工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 (jtj225-98) ,應(yīng)按規(guī)范要求并結(jié)合當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)規(guī)定采用相應(yīng)的抗震措施。第三節(jié)第三

28、節(jié) 地層地層 從鉆探揭露的地層來看,本工程具有全新統(tǒng)海陸交互相地層結(jié)構(gòu)特征;其上部地層以海相成因的淤泥及淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土為主,中部為河湖相沖積成因的粘性土層,下部為侏羅系片麻巖。為了與詳勘單元土層編號一致,勘區(qū)分布的單元土層編號呈不連續(xù)狀,部分層號缺失,從上至下依次分布的主要層位為: 粉質(zhì)粘土及粘土、淤泥、粘土及粉質(zhì)粘土、粘土及粉質(zhì)粘土及花崗片麻巖。該區(qū)各工程地質(zhì)層及亞層的土性特征分述如下:粉質(zhì)粘土及粘土(q4al ):黃褐色、褐色,濕飽和,一般呈可塑狀態(tài),局部硬塑,混砂,含云母及鐵錳氧化物,較多植物根系及腐植質(zhì),高壓縮性,低強(qiáng)度,廣泛分布于勘區(qū)表層,為地表硬殼層,分布較穩(wěn)定。淤泥(q4al+m

29、): 灰褐灰色,局部灰黑色,飽和,流塑狀態(tài),無臭味或少許臭味,含云母,少量貝殼及腐植物,局部混砂團(tuán)。具高含水量,高壓縮性。-1 粉質(zhì)粘土(q4al):灰褐灰色,局部灰黑色,飽和,流塑狀態(tài),含云母,少量貝殼及腐植物,局部混砂團(tuán)。具高含水量,高壓縮性。粘土及粉質(zhì)粘土(q4al ): 灰色、灰黃色、灰綠色,飽和,一般呈軟塑可塑狀態(tài),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)。-1 粉細(xì)砂(q4al ):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,局部混少量粘性土。-2 中粗礫砂(q4al ):灰色、灰黃色,顆粒較為均勻,飽和,呈中密,含云母,少量鈣質(zhì)膠結(jié)塊。-3 粉土(

30、q4al ):中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)6灰色,濕稍濕,松散中密狀態(tài),土質(zhì)較均勻,混砂較多且不均.-4 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。粘土及粉質(zhì)粘土(q4al ): 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)。-1 強(qiáng)風(fēng)化花崗片麻巖 j2-3: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,手掰易散。第四節(jié)第四節(jié) 水文地質(zhì)條件水文地質(zhì)條件勘區(qū)附近海域?yàn)椴徽?guī)半日潮,在自然條件下,河道的感潮河段較長,農(nóng)田受海水倒灌

31、的影響,大多為鹽堿地,但興修水利工程后,一般情況下已不受海水倒灌的影響,河道水位基本上受制于人工調(diào)節(jié),水面與岸坡頂部的高差基本上維持在 0。5米之間。河內(nèi)水流平穩(wěn),水位變幅小,大部分時(shí)間基本處于平水狀態(tài)??眳^(qū)地下水主要為松散巖類孔隙水。松散巖類孔隙水按埋藏條件及水力性質(zhì)分為松散巖類孔隙潛水和孔隙承壓水兩大類,其中松散巖類孔隙潛水分布覆蓋整個(gè)工程區(qū)內(nèi),含水地層組為上部的全新統(tǒng)地層,埋深一般在 0.501.50m,水位標(biāo)高基本與地表水面一致,透水性較差。水位變化受大氣降水控制,季節(jié)性影響明顯??紫冻袎核饕癫赜诳眳^(qū)中、下部,全更新統(tǒng)砂性土地層,其含水受水層厚度和河流水位控制;據(jù)地區(qū)水文資料介紹,

32、勘區(qū)承壓水水源豐富。這兩類地下水對工程建設(shè)影響的主要是松散巖類孔隙潛水,具有埋深淺,水量豐富、水位變幅小等特征,且孔隙潛水與地表水呈互補(bǔ)關(guān)系,與航道河水的水力聯(lián)系較為密切;排泄方式為地表徑流排泄、蒸發(fā)和補(bǔ)給航道河水及地表水系。該含水層與航道河水相通,兩者之間水力聯(lián)系密切。勘區(qū)地處北半球的中緯度,屬暖溫帶和北亞熱帶的過渡區(qū),冬季河流結(jié)冰厚度有限,一般不會對航行產(chǎn)生影響。根據(jù)詳勘對地表水及地下水的腐蝕性評價(jià),結(jié)論為對混凝土結(jié)構(gòu)不具腐蝕性;長期浸水對鋼砼結(jié)構(gòu)中的鋼筋不具腐蝕性;干濕交替對鋼砼結(jié)構(gòu)中的鋼筋具弱中等腐蝕性;對鋼結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性。第五節(jié)第五節(jié) 特殊性巖土特殊性巖土勘區(qū)特殊性巖土主要為軟土,本

33、次鉆探揭示的軟土見下表 2-1:中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)7表 2-1 勘區(qū)軟土層分布、特征表序號單元土體名稱及編號巖土層特征分布情況1淤泥具有典型軟土特征,呈流塑狀態(tài),強(qiáng)度低,高壓縮性,高靈敏度,工程性質(zhì)差.該土層普遍分布于勘區(qū),一般分布于淺層,呈厚層巨厚層狀.2-4 淤泥質(zhì)粘土具有典型軟土特征,呈流塑狀態(tài),強(qiáng)度低,工程性質(zhì)差.零星分布,僅 zk56 、zk60、 zk82、zk83、zk84 孔有揭示,層厚為 1.1-3.0 米,,層頂埋深 18.3 米.航道沿線軟土分布按埋藏深度分為淺層和中深層兩種,其中淤泥屬勘區(qū)淺層軟土層,一般分布在地表下 1.013.7 米內(nèi),層厚一般為 0.

34、82o.3 米,呈流塑狀,土質(zhì)甚軟。該類土層結(jié)構(gòu)松散、粘結(jié)力差,其主要危害不僅表現(xiàn)在承載力不足和地基的不均勻沉降,造成建筑物的開裂、變形等問題,尤其在航道中波浪的沖蝕作用下,極易引起邊岸再造,從而導(dǎo)致護(hù)堤淘空、坍塌、陷落滑移等,并威脅航道兩岸建筑物的穩(wěn)定。此類土層一般不宜直接做為建構(gòu)筑物基礎(chǔ).針對本次勘探揭示的軟土情況,上部軟土層宜采用石灰樁、水泥攪拌樁加固處理,改善其結(jié)構(gòu)及均勻性后可作為復(fù)合地基, 作為護(hù)岸工程淺基礎(chǔ)的持力層。另外,對于零星分布于本工程航道沿線范圍的水塘、水田、溝渠內(nèi)的表層軟土,施工時(shí)應(yīng)予以清除.中深層軟土為-4 淤泥質(zhì)粘土,僅 zk56 、zk60、zk82、zk83、zk

35、84 孔有揭示,層厚為 1.1-3.0 米,層頂埋深 18.3 米.呈透鏡狀分布,層厚較薄.對本航道護(hù)岸工程來講,影響較小,對于樁基礎(chǔ),則無需進(jìn)行專門的地基處理,但樁身應(yīng)穿過該土層。第六節(jié)第六節(jié) 不良地質(zhì)作用不良地質(zhì)作用本勘區(qū)航道沿線上部地層大部由第四紀(jì)全新統(tǒng)新近沉積物組成,河岸兩側(cè)表層普遍分布有淤泥質(zhì)軟土、填土。根據(jù)本次勘察地質(zhì)調(diào)查發(fā)現(xiàn),航道沿線的不良地質(zhì)作用主要有:坍塌、不均勻沉降、地震效應(yīng)等,分述如下:3.6.1 坍塌據(jù)航道沿線的地質(zhì)調(diào)查發(fā)現(xiàn),本段航道沿線兩岸植被較為發(fā)育,部分航段岸邊發(fā)育有較多的蘆葦,在植被不發(fā)育的局部航段,岸坡存在坍塌現(xiàn)象,規(guī)模相對較小,長度在 300米以內(nèi),范圍分布

36、在自然土坡堤岸的沿線,坍塌類型主要有船行波淘蝕作用、船舶作業(yè)撞擊作用、人類活動使上部荷載壓載損毀等,產(chǎn)生坍塌現(xiàn)象的主要原因,是由于自然土坡堤岸未進(jìn)行岸坡護(hù)理,組成岸坡的土體強(qiáng)度太弱,抗沖能力差造成的。詳細(xì)坍塌地段見表 2-2:中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)8表 2-2 航道沿線自然岸坡發(fā)生坍塌地段標(biāo)段里程(米)長度(米)類型k6+100350 右岸250人類活動破壞,局部失穩(wěn)k7+850k8+100 左岸250船行坡淘濁,局部岸坡坍塌k8+300k8+600 左岸300船行坡淘濁,局部岸坡坍塌k10+400600 右岸200船行坡淘濁,局部岸坡坍塌k13+500610 左岸110船行坡淘濁,

37、局部岸坡坍塌3.6.2 不均勻沉降本工程七標(biāo)岸坡工程施工時(shí)發(fā)生坍塌,另據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn),在部分航道段附近的建筑物及局部護(hù)岸,有不均勻沉降現(xiàn)象,主要表現(xiàn)為構(gòu)筑物沉降裂縫,但程度較輕,未發(fā)現(xiàn)明顯的沉降塌陷,究其原因,主要由于基礎(chǔ)底部土層強(qiáng)度低、壓縮性高、結(jié)構(gòu)不均勻所致。3.6.3 地震效應(yīng)勘區(qū)抗震設(shè)防基本烈度度,設(shè)計(jì)基本地震加速度值為 0.10g,設(shè)計(jì)地震分組為第三組,根據(jù)水運(yùn)工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 (jtj225-98) ,結(jié)合場區(qū)地質(zhì)條件分析,場地內(nèi)覆蓋層厚度多在 30.0 米以上,場地類別為類建筑場地,本工程航道沿線軟土、軟弱土發(fā)育,屬抗震不利地段。本次鉆探揭示,由地表至地面下 20m 以內(nèi),局部地段存

38、在薄層粉土,根據(jù)顆粒分析度驗(yàn)結(jié)果,其粘粒含量大于 10,在 7 度地震力下可不考慮砂土液化的影響??眳^(qū)內(nèi)第層淤泥為高壓縮性、低強(qiáng)度、高靈敏度、具流變性的軟土,在 7 度地震力下易產(chǎn)生震陷,在設(shè)計(jì)中應(yīng)采取必要的抗震陷措施。由以上介紹可知,本工程地段的工程地質(zhì)條件并不十分惡劣,但是坍塌,崩岸等工程地質(zhì)災(zāi)害時(shí)有發(fā)生,有必要對本區(qū)段采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施。中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)9第四章第四章 護(hù)岸部分護(hù)岸部分 16 號橫剖圖所在位置的巖土特性號橫剖圖所在位置的巖土特性從鉆探揭露的地層來看,本區(qū)段具有全新統(tǒng)海陸交互相地層結(jié)構(gòu)特征;其上部地層以海相成因的淤泥及淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土為主,中部為河湖相沖積成因

39、的粘性土層,下部為侏羅系片麻巖。為了與詳勘單元土層編號一致,勘區(qū)分布的單元土層編號呈不連續(xù)狀,部分層號缺失,從上至下依次分布的大致層位為: 粉質(zhì)粘土及粘土、淤泥、粘土及粉質(zhì)粘土、粘土及粉質(zhì)粘土及花崗片麻巖。16 號橫剖圖所在位置的地質(zhì)層及亞層的土性特征分述如下:粉質(zhì)粘土及粘土(q4al ):黃褐色、褐色,濕飽和,一般呈可塑狀態(tài),局部硬塑,混砂,含云母及鐵錳氧化物,較多植物根系及腐植質(zhì),高壓縮性,低強(qiáng)度,為地表硬殼層,分布較穩(wěn)定.層厚一般為1.05.7 米,平均層厚 1.63 米。淤泥(q4al+m): 灰褐灰色,局部灰黑色,飽和,流塑狀態(tài),無臭味或少許臭味,含云母,少量貝殼及腐植物,局部混砂團(tuán)

40、.具高含水量,高壓縮性。該層埋深較淺,平均埋深 3.14 米,下伏于單元土層之下,分布連續(xù).層厚一般為 0.88.3 米,平均層厚 5.65 米,為勘區(qū)主要軟土層。-1 粉質(zhì)粘土(q4al):灰褐灰色,局部灰黑色,飽和,流塑狀態(tài),含云母,少量貝殼及腐植物,局部混砂團(tuán).具高含水量,高壓縮性.埋深 9.1013.95 米,平均層厚 4.70 米,零星分布,為軟土層.粘土及粉質(zhì)粘土(q4al ): 灰色、灰黃色、灰綠色,飽和,一般呈軟塑可塑狀態(tài),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 11.5016.60 米,平均埋深13.00 米,分布較為連續(xù),層厚差別較

41、大,為 0.214.40 米,平均層厚 3.85 米。-1 粉細(xì)砂(q4al ):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,局部混少量粘性土.層厚一般為 0.455.0 米,平均層厚 1.85 米,呈薄層狀及透鏡體狀分布于之下.平均標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù) n=16(434)擊。-2 中粗礫砂(q4al ):灰色、灰黃色,顆粒較為均勻,飽和,呈中密,含云母,少量鈣質(zhì)膠結(jié)塊.揭示層厚3.003.70 米,平均層厚 3.35 米,呈透鏡體狀分布于之下,僅 zk60、zk61 及 zk71 三孔有揭示.平均標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù) n=19(327)擊。-3 粉土(q4al ):灰色,濕稍濕,松散中

42、密狀態(tài),土質(zhì)較均勻,混砂較多且不均.層厚一般為 0.74.5米,平均層厚 1.89 米,呈透鏡體狀分布于的上部或下部,分布不甚穩(wěn)定.平均標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù) n=10(317)擊。中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)10-4 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、zk56、zk60 孔有揭示,平均層厚為 1.37 米,層頂埋深 15.0-18.9 米。粘土及粉質(zhì)粘土(q4al ): 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),中等壓縮性.分布連續(xù)及穩(wěn)定,平均埋深 11.44 米,揭示平均層厚 4.

43、83 米,大部分鉆孔該層未揭穿。-1 強(qiáng)風(fēng)化花崗片麻巖 j2-3: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,手掰易散.巖面埋深 19.7 米,巖面標(biāo)高-21.44 米,揭示層厚 3.5 米,層底未予揭穿.標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù) 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。中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)本科

44、畢業(yè)設(shè)計(jì)11第五章第五章 護(hù)岸工程方案的設(shè)計(jì)條件護(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 (jtj312-2003) ;(2) 建筑地基處理技術(shù)規(guī)范 (jgj79-2002) ;(3) 連云港工程地質(zhì)勘察報(bào)告(4) 366311-jtj300-2000 港口及航道護(hù)岸工程設(shè)計(jì)與施工規(guī)范4.2 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eipilcca1-2es指標(biāo)名稱%kn/m3kpa度kpa度mpa-1mpa平 均 值38.5418.31.0821.960.48126.5515

45、140.553.36頻 數(shù)4543444545161614121617最 大 值46.019.21.2827.00.86201626230.925.50最 小 值30.913.00.8819.100.2064690.291.90標(biāo) 準(zhǔn) 值38.7317.81.2023.30.5010512110.632.99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eipilcca1-2ququcups指標(biāo)名稱%kn/m3kpa度kpa度mpa-1kpakpakpampa

46、平 均 值68.916.11.88030.11.26 539101.681.731324.40.42頻 數(shù)2512542512572579392102101161164624048463最 大 值84.419.12.30242.31.9213819192.533.102542.51.04最 小 值46.512.71.17715.31.0111350.571.10516.10.05標(biāo) 準(zhǔn) 值69.616.01.90030.61.3343891.721.691223.670.41中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)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

47、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eipilcca1-2esqu指標(biāo)名稱%kn/m3kpa度kpa度mpa-1mpakpa平 均 值27.13 19.3 0.74 16.31 0.53 2216.121180.315.8788.8頻 數(shù)13713413414013740404846636425最 大 值37.00 21.1 0.95 28.10 0.93 462841290.589.80170.3最 小 值21.00 13.3 0.57 3.70 0.03 47780.121.8030.4標(biāo) 準(zhǔn) 值27.719.70.76617.20.50191419170.325.517

48、2.83中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)13第六章第六章 岸坡穩(wěn)定性分析岸坡穩(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、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,并視需要采取一定護(hù)坡措施.在進(jìn)行邊坡穩(wěn)定性驗(yàn)算時(shí),建議采用下表

49、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/m3)c(kpa)(度)c(kpa)(度)粉質(zhì)粘土及粘土18.01661213淤泥及淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土16.363117-1 粉質(zhì)粘土18.71191315-2 粉砂19.2/251028-3 粉土19.8/粘土及粉質(zhì)粘土19.630133715-1 粉細(xì)砂20.0/-3 粉土20.31024/-4 淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土18.7/i 區(qū)粘土及粉質(zhì)粘土19.345124015粉質(zhì)粘土及粘土18.315.551813淤泥及淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土17.29398-1 粉質(zhì)粘土18.91131016-2 粉砂19.0526628粘土及粉

50、質(zhì)粘土19.432112414-1 粉細(xì)砂20.1/633-2 中粗礫砂21.6/-3 粉土19.81225627-4 淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土18.32071514區(qū)粘土及粉質(zhì)粘土19.736152217中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)14粉質(zhì)粘土及粘土18.81381614淤泥及淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土17.2103118粘土及粉質(zhì)粘土19.740132016-1 粉細(xì)砂20.1/-3 粉土20.2/-4 淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土18.9/區(qū)粘土及粉質(zhì)粘土19.840152815第二節(jié)第二節(jié) 護(hù)岸上的作用分護(hù)岸上的作用分類類護(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

51、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)第三節(jié) 畢肖普條分法畢肖普條分法的原理及其實(shí)現(xiàn)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。研究表明,均質(zhì)粘性土坡的滑動面為對數(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法。 均質(zhì)的粘

52、性土坡失去穩(wěn)定是由于滑動土體繞圓心發(fā)生轉(zhuǎn)動。把滑動土體當(dāng)成一個(gè)剛體,滑動土體的重量 w,將使土體繞圓心 o 旋轉(zhuǎn),滑動力矩為 mswd??够赜蓛刹糠纸M成:一是滑動面 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,u0,fcu時(shí),滑動面是一個(gè)光滑面,中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)15反力的方向必垂直于滑動面,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: wdraccmmfusrs滑

53、動力矩抗滑力矩為了將圓弧滑動法應(yīng)用于 o 的粘性土,通常采用條分法.條分法就是將滑動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 00, 0iziximff和極限平衡方程siiiiiflcnttan中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)16已知量 pi、hi、hi 未知量 pi1、hi1、hi1、 ni 和 ti 未知數(shù)和方程 如果滑動土體分成 n 個(gè)條塊,則條塊間的分界面有(n1)個(gè).土條界面上力的未知量為3(n1),滑動面上力的未知量為 2n,加上待求的安全系數(shù) fs,總計(jì)未知量個(gè)數(shù)為(5n2).可以建立的靜力

54、平衡方程和極限平衡方程為 4n 個(gè).待求未知量與方程數(shù)之差為(n2).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,必須建立新的條件方程.有兩個(gè)可能的途徑: 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,其差別都在于采用不同的簡化假定上.各種簡化假定,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

55、向或規(guī)定 pi和 h 的比值(折線滑動面分析方法) ;(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,現(xiàn)在以畢肖普條分法進(jìn)行穩(wěn)定性分析.畢肖普法是條分法的一種,假定滑動面是一個(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面上的抗滑安全系數(shù)均相同,即等于整個(gè)沿動面的平均安全系數(shù). 若土條處于靜力平衡狀態(tài),根據(jù)豎向力平衡條件 fz0,應(yīng)有: iiiiiiiiiiiithwntnhwsincossincos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:中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)17siiiisii

56、iiifnlcflcttan)tan(考慮整個(gè)滑動土體的整體力矩平衡條件,各土條的作用力對圓心力矩之和為零.這時(shí)條間力 pi 和 hi 成對出現(xiàn).大小相等,方向相反,相互抵消,對圓心不產(chǎn)生力矩。滑動面上的正壓力 ni;通過圓心,也不產(chǎn)生力矩。因此,只有重力 wi 和滑動面上的切向力 ti 又對圓心產(chǎn)生力矩.由整體力矩平衡得: 簡化后得: rtdwiiirnlcfrwiiiisii)tan(1sin這就是畢肖甫法的土坡穩(wěn)定一般計(jì)算公式.式中 hhi+1-hi仍然是未知量.畢肖甫進(jìn)一步假定 h0,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: iiiii

57、iiiswhwbcmfsin)tan)(1bishop 法計(jì)算過程如下(1)每一分段的滑動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sfsfsfsf邊坡穩(wěn)定性值。其中:sfsiiiifmtansincosiiiisqwkfsin)(中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)18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)=1.55. sf12345678910111213im

58、ik土條 編號土條寬(m)i()河堤部分面積地基部分面積wti(kn)wdi(kn)wsiniqisinictibicdibi=1.55sf=1.55sf11.30555.930106.7121.587.43 12.79 61.00 0.00 0.8549 156.221.304916.630299.3107.5225.9 11.79 61.00 0.00 0.9153 267.1 31.304422.280401.0232.5278.5 0.000 61.00 0.00 0.9579 216.7 41.303924.030432.5216.5272.2 0.000 61.00 0.00 0.

59、9933 121.7 51.303424.640443.50248.0 0.000 61.00 0.00 1.0211 221.1 61.303024.30437.40218.7 0.000 61.00 0.00 1.0378 112.5 71.302625.420457.50200.5 0.000 61.00 0.00 1.0494 220.2 81.302224.630443.30166.0 0.000 61.00 0.00 1.0558 210.4 91.301821.440385.90119.2 0.000 61.00 0.00 1.0572 278.7 101.301417.6303

60、17.3076.77 0.000 61.00 0.00 1.0534 242.1 111.301013.240238.3041.38 0.000 61.00 0.00 1.0444 200.5 121.3068.280149.0015.57 0.000 61.00 0.00 1.0304 151.1 13 1.3232.78050.0402.618 0.000 70.72 0.00 1.0166 197.96 14ik3202. 15iiiqwsin)(1977求得滑動安全系數(shù)=1.62 iiiisqwkfsin)(1%,現(xiàn)在我們需要進(jìn)一步修正的假定值,假設(shè)=1.57%5 . 4%10055.

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