龙山-永顺高速公路k+~k+路堤路堑边坡设计

毕业设计（论文）题目：龙山-永顺高速公路K85+675~K85+800路堤路堑边坡设计学生姓名：李达学号：201125020230班级:岩土1102班专业：土木工程（岩土工程）指导教师：周德泉2015年6月 题目：龙山-永顺高速公路K85+675~K85+800路堤路堑边坡设计学生姓名：李达学号：201125020230班级：岩土1102所在院(系):土木与建筑学院指导教师：周德泉完成日期:2015.5.19 荣誉誓言我保证此毕业设计（论文）成果为我本人独立完成，没有欺骗、剽窃、伪造、虚假及其他任何违反学术规范行为。我清楚不遵守这个承诺将导致零分成绩，并被通告学校相关部门，情节严重时将受到纪律处分甚至承担法律责任。                               承诺人（签字）：年月日 龙山-永顺高速公路路堤路堑边坡设计龙山-永顺高速公路K85+675~K85+800路堤路堑边坡设计摘要斜坡路基是山区公路工程中遇到的普遍问题。本文是龙山-永顺高速公路K85+675~K85+800段的斜坡路基与边坡设计与分析，内容包括斜坡软基设计和防排水设计。运用理正岩土软件对边坡进行稳定性计算和验算分析，采用桩基托梁式挡土墙的边坡加固方式对路堤边坡进行加固。结合边坡防排水原则，对边坡进行了防排水设计。专题论述了高速公路半挖半填边坡边坡普遍存在的问题。 关键词：路基工程；路堤；边坡；桩基托梁；挡土墙； 龙山-永顺高速公路路堤路堑边坡设计DesignforembankmentandcutslopeonK85+675~K85~800Longshan-YongshunHighwayAbstractSlope roadbed is a common problem encountered in road engineering in mountain areas. The article is the design and analysis for slope and slope roadbed on K85+675~K85~800 Longshan-Yongshun Highway, including the design for slope soft foundation and drainage system. Lizheng Geotechnic software was introduced to analyse slope stability. Embankment slope was designed to be reinforced by retaining wall on supported beams of pile foundation. Based on principles of slope waterproofing and drainage, drainage system was designed. A dissertation about universal problems in projects of semi-filled and semi-excavated slope was written.Key words: road engineering; embankment; slope; supported beams of pile foundation; retaining wall 龙山-永顺高速公路路堤路堑边坡设计目录1龙山-永顺高速公路勘察纲要11.1前言11.2勘察目的11.3勘察编写依据21.4勘察工作方法21.4.1工作方案21.4.2钻探31.4.3说明31.5勘察设计工作内容、勘察工作布置原则及计划工作量31.5.1填方边坡勘察任务31.5.2勘探与试验41.5.3挖方边坡勘察任务51.5.4勘探与试验51.5.5支挡工程勘察任务51.5.6勘探与试验61.5.7岩溶地段61.5.8滑坡（坍塌）路段（含工程施工可能引发滑移的路段）71.5.9软土81.6地下水81.7岩芯保管82斜坡软基处治设计93路堤填方边坡设计93.1填挖方边坡设计9 龙山-永顺高速公路路堤路堑边坡设计3.1.1综述93.1.2填挖方边坡93.1.6边坡防护以及排水103.1.7地下排水工程设计103.2支挡工程113.2.1路肩挡土墙设计资料113.2.2车辆荷载113.2.3土壤地质情况173.2.4墙身材料173.2.5墙背土压力计算173.2.6墙身截面计算183.2.7墙身稳定性验算193.2.9稳定计算224挡土墙排水设施224.1排水设计224.2沉降缝与伸缩缝235重力式路肩挡土墙施工245.1施工方法及技术措施245.1.1施工的准备245.1.2孔桩开挖法245.1.3灌注桩身245.1.4灌注托梁255.1.5砌筑挡墙255.2施工工艺255.3质量控制要点276桩基托梁设计276.1设计步骤：27 龙山-永顺高速公路路堤路堑边坡设计6.2斜截面受剪荷载286.3托梁正截面受弯承载力计算286.4桩截面受剪和受弯承载296.5桩的配筋计算316.6桩基托梁施工技术326.7施工注意事项357.土石混合料特性与填筑压实技术357.1概述357.2路基填料要求357.3主要岩土的土工性质367.4填石路堤规定377.5设计方法方面387.6.1试验段397.6.2基底处理397.6.3确定最大干密度407.6.4摊铺碾压407.6.5压实度的检测417.6.6控制边坡稳定417.6.7施工工艺418.台（墙）背填筑与压实技术448.1台墙背回填448.2填料选择448.3压实要求469.施工监测技术469.2.1监测细则479.2.2监测设计原则489.3.1监测点的布置48 龙山-永顺高速公路路堤路堑边坡设计9.3.2监测网形成:499.3.3检测周期与频率509.4.1监测的目的：509.4.2变形监测509.4.3地面变形位移监测点的布设519.4.4地面变形位移监测数据处理和成果分析519.4.5稳定性分析519.4.6稳定性评估5110专题论文52高速公路半挖半填路基设计52参考文献55致谢56 龙山-永顺高速公路路堤路堑边坡设计 龙山-永顺高速公路路堤路堑边坡设计1龙山-永顺高速公路勘察纲要1.1前言湖南省龙山-永顺高速公路全长91.3千米，通车的设计速度为80千米每小时，路基宽度24.5米，于湘西武夷山要地修筑，呈现南北向横穿湘西，位于湘西的自治州龙山县到永顺县之间，是湖南与广西两省的西部地区一条重要的出省通道。1.2勘察目的1）查明各土层类别、结构、厚度、坡度及工程特性。2）查明地下水的情况以及对建筑材料的腐蚀性。3）查明该地有无不良地质影响，并检测不良地质作用发生的原因，类别以及分布地点，并且提出对其整治所需技术参数。4）查明沿线工程地质条件，确定公路路线公路构造物布设位置。5）查清楚的地基地质结构类型，判别路基底部的稳定性，以确保边坡的坡率和结构类型。而且必须划分土石工程的等级，为测试岩石的毕本性质提供地基承载力等基本参数，为设计以及施工提供必需的参数。6）对沿线筑路材料进行复合补勘，最终确定施工采用的料场。7）对地基进行岩土方面的分析及评估，计算出地基承载力，为地基变形的确定提供计算参数。1.3勘察编写依据1）《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）2）《公路工程抗震设计规范》（JTJ004-89）3）《公路路线设计规范》（JTGD20-2006）4）《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63-2007）5）《公路土工试验规程》（JTGE40-2007）6）《公路勘测规范》（JTGC10-2007）7）《公路工程地质勘查规范》（JTJ064-98）第56页共56页 龙山-永顺高速公路路堤路堑边坡设计8）《公路路基设计规范》（JTGD30-2004）9）《岩土工程勘查规范》（GB50021-2001）10）《工程建设标准强制性条文》（公路工程部分）1.4勘察工作方法勘察主要运用岩土工程的地质调查，勘探（主要包括机钻，简易钻，探坑等），原位测试（包括动力触探以及静力触探等），物理勘察和室内试验等方法进行，测量放样严格按照规范和细则要求，全部采用移动GPS进行测量放孔。1.4.1工作方案（1）工程地质调查主要采用直接地貌观察法并且结合了访问群众的方法，利用自然露头的方法进行由表及里的分析，最终了解到相关问题后以及历史情况及当地的实际经验。（2）地质观测点的布置和密度以及定位最好要符合以下的要求：①地质观测点一定要设置在地质结构线上，地层接触线和岩性分界线以及标准层位和每一个地质的单元体上。②地点观测点布置的密度最好要根据场地的地质条件，成图比例尺地貌以及工程的特点来确定。地质观测点要有代表性和控制性。③天然或人工露头可以灵活应用于地质观测点。当露头少，根据勘探点布置的实际情况。④地质观察点的分布，一般运用目测法或半仪器法进行定位，而对工程影响重大的地质观测点必须运用仪器法定位。⑤地质点所处位置和相应编号必须和道路上的里程桩号对应。1.4.2钻探开孔、终孔应满足取样试验要求，斜孔必须满足钻井工程的要求，以最大限度地保证土壤样品不受扰动，地下水位以上采用无水钻进，通过泵少量钻孔地下水，采取率需满足如下规定：第56页共56页 龙山-永顺高速公路路堤路堑边坡设计①硬质岩层岩芯采取率要高于85%；②强风化以及破碎岩层岩芯采取率要高于50%；③粘性土地层中岩芯采取率要高于85%；砂土地层中要高于65%；④碎石土地层中岩芯采取率要高于50%；⑤着重研究段落应保证高岩芯采取率。1.4.3说明①图例以及符号参照《公路工程地质勘查规范》（JTJ064~98）附录C确定。②机钻孔编号以“XZK”为前缀，简易钻孔编号以“XLZ”为前缀；地调观测点编号以“XD”为前缀，机钻孔编号组成如下：“前缀”+“里程桩号”+“序号”。简易钻孔编号组成如下：“前缀”+“-”+“序号”，地质点的编号组成如下：“前缀”+“-”+“序号”。如K10的第一机钻孔编号为“XZK10-010”。③不同岩性层顺序编号采用数字序号“①，②，③……”表示；同一岩性不同状态岩层顺序编号采用数字序号+数字“①~1，②~2……”表示。1.5勘察设计工作内容、勘察工作布置原则及计划工作量1.5.1填方边坡勘察任务1.5.2勘探与试验（1）勘探①布孔原则：应运用综合勘察手段（应以挖探、简便钻探-既钎探、螺纹钻为主）和各种原位测试方法相互验证。特别应注意查明软土或高路堤地段易液化土层在路基范围内的分布情况。在孔位和孔数的布置上，应考虑与小桥涵勘察工作的相互协调及合理布置。②勘探孔数量及孔深：一般情况，每公里布置2～3个螺纹钻孔或挖探，勘探深度应至基底面以下2.0～4.0m并满足设计要求，基岩露头处（除全风化岩），可不钻探，第四纪地层较厚或地基岩土变化较大处取高值，特殊路基（如软土较厚或填挖为零的路段），应加密勘探孔。高路堤（H≥12m）和陡坡路堤（a≥1:2）段应在路线的纵横方向上布置钻孔或探坑，沿中线的勘探点数为2～3个螺纹钻孔或槽坑探。填土≥第56页共56页 龙山-永顺高速公路路堤路堑边坡设计20m，且覆盖层厚度≥2m的路段应在填方最高处布置2个机钻孔（按横剖面布置。当该路段长度≥200时，可增加一个横剖面。应利用工点附近桥涵勘探中的机钻孔）。勘探深度结合设计方案的需要确定，一般应钻至可能的滑动或最大压缩沉降影响深度以下3～5m。在软土或易液化土层路段应钻入下卧硬质岩（土）层内1～3m。③原位测试孔：在软土路段应布置适量的静力触探或轻型动力触探，原则上一处软土路段2～5个孔，为稳定验算提供土的力学强度指标或确定硬底层、横坡情况。当自然横坡陡于1:2时，应在填挖接合部位附近，填方一侧布置勘探孔（点），其孔数，孔深视具体情况而定。（2）取样及试验要求①取样要求：在填方路段内，主要受力层内竖向取样间距为1米，其下为2米，无对路堤产生不良影响的岩（土）体时，岩（土）试验样的采取可与该路段内其它构筑物地基勘探取样综合考虑，否则采取的岩土试验样，应满足岩土试验项目所需的规格和数量。每一地貌单元里的同一层岩土层采取的岩土试验样的数量不应少于3组。②试验要求：当路基范围内为一般粘性土或全风化岩时，主要做土的常规物理力学试验项目，当为软土等欠固结土（且分布面积较大或较厚）时，应增做固结试验，其它风化程度的基岩可不取样试验（可参照附近桥涵等构筑物地基中岩石试验提供物理力学参数）。1.5.3挖方边坡勘察任务1.5.4勘探与试验（1）查明路堑边坡岩土的性状，查明岩层的产状和厚度，查明风化破碎的程度、层理、节理的产状，裂隙的密度、宽度和填充物质的胶结情况，软弱夹层的层位及其岩性特征，对于粘性土，应了解分层情况，含水程度及物理力学性质，对于砂类土，应了解其成因，颗粒级配、密实程度及稳定角。第56页共56页 龙山-永顺高速公路路堤路堑边坡设计（2）应查明切方山坡的稳定情况，以及地面有无积水洼地、裂缝、陷穴、暗沟、土洞等可能引起边坡条件恶化的不良地质现象，以及是否有工程施工可能诱发边坡坍塌或滑移的岩土工程地质条件，并判明发生的原因和发展的趋势及高边坡的影响，提出相应的处理措施。（3）对的确存在开挖边坡稳定问题的路段，应进行重点勘察。（4）查明地下水的存在形式，评价对路堑边坡和基底稳定的影响，提出排除、疏干的措施。（5）了解当地地质条件相似的自然极限山坡和人工开挖边坡的坡度、确定路堑边坡的最优开挖坡形和坡比；（6）提供切方路段边坡岩（土）的稳定计算参数，土、石方成份及其材料试验指标。1.5.5支挡工程勘察任务（1）查清除需要设置支挡工程地质情况以及岩土性质，并充分调查软弱层的分布以及其产状，确保岩土层的风化程度破碎程度以及密实程度。（1）当地形地貌比较复杂以及工程规模大的地段，我们必须查清楚墙纸处各岩土层的倾斜情况和可能导致的滑移面。（2）查清楚所需设置支挡工程处的水文地质情况，以及该水文地质会对支档工程产生何样的影响，并且根据这个调查报告来制定相应的方案。（3）为支挡工程的设计提供必需的数据支持，比如地基承载力，土层重度，粘聚力等。1.5.6勘探与试验（1）布孔原则：应根据支挡工程墙高，支挡工程长度（当支挡工程规模达不到下述规模者，且无软土等不良地质现象时，一般不布置机钻孔），地形及地质（弱风化岩石露头处，且通过其它勘探方法可判明持力层中无软弱夹层等不利结构面或软弱岩层时，可不布置勘探孔）情况，在查明墙址处岩土体的工程地质性状的前提条件下，沿支挡基础合理布置勘探工作量。（2）墙高≥4m的各种类型支挡工程，或支挡工程长度≥40m，墙高2m