西南交通大学研究生课程设计某公路高大边坡设计年级： 2014级学号：2014200015姓名：黄锐专业：岩土工程指导老师：马建林二零一五年六月三十日摘要：边坡工程是公路工程，铁路工程及水利工程的重要组成部分，其具有工程量大，施工周期长等特点，常常作为项目的控制性工程，随着我国道路、铁路等基础设施的建设，对边坡支护技术提出了越来越高的要求。
本设计为一个公路工程高大边坡设计，对支护结构的设置位置及工后的变形提出了较高的要求，设计对边坡C及D两个节段的K1+810及K1+860控制横断面进行设计。
目前，边坡的支挡结构主要有重力式挡土墙、锚杆框架梁、排桩等形式，考虑到上述限制因素及边坡本身高度条件，经过方案比选，对边坡采用锚杆桩板墙结构进行加固，其中，K1+810断面采用锚杆桩板墙及桩顶放坡的支护形式，对桩板墙的稳定性进行验算后，还对桩顶土坡的稳定性进行验算。
K1+860横断面设计采用双排桩支护结构，将前后排桩分开计算，桩顶位移累加，此计算方法是偏于安全的。
设计采用理正岩土5.6进行计算。
Abstract:the slope engineering is always an important part in highway engineering, railway engineering, and water conservancy project, its quantity is big, long construction period, etc, often as controlling engineering of the project, along with our country the construction of infrastructure such as road, railway, puts forward higher and higher requirements on the slope supporting technology.This tall slope design for a highway engineering design, the location of the supporting structure and the deformation after put forward higher requirements, the design of slope C and D are two segments of K1 + 810 and K1 + 860 control cross-sectional design. At present, the slope of the retaining structure mainly include gravity retaining wall pile, anchor frame beam, such as form, considering the above constraints and slope itself highly conditions, through scheme comparison, to reinforce the slope with anchor ZhuangBanQiang structure, among them, the anchored ZhuangBanQiang K1 + 810 section and pile top slope support form, the stability of ZhuangBanQiang after checking, also the stability of pile top slope calculation.K1 + 860 cross-sectional design of retaining structure with double-row piles were adopted, the front row piles is calculated separately, the displacement of pile top accumulation, this calculation method is more safe. Design USES reason is geotechnical 5.6 to calculate.目录第一章绪论 (5)1.1 问题的提出 (5)1.2 常见边坡支护技术方案及比选 (5)1.2.1 重力式挡土墙 (5)1.2.2 格构式框架梁锚杆支护 (5)1.2.3 排桩支护 (6)第二章工程概况 (7)2.1 基本概况 (7)2.2 土层状况 (7)2.3 结论 (9)第三章K1+810断面设计 (10)3.1 设计荷载 (10)3.2 桩板墙计算说明 (10)3.2.1 计算简图 (10)3.2.2 桩基计算结果 (12)3.2.3 挡土板计算 (15)3.2.4 锚杆设计 (18)3.3 上部土坡稳定性验算 (22)3.3.1 在天然状态下土坡稳定性验算 (22)3.3.2 上部土坡加固处理 (25)第四章K1+860断面设计 (27)4.1 后排桩稳定性计算参数 (27)4.2 桩板墙稳定性验算 (29)4.2.1 桩身计算 (29)4.2.2 挡土板计算 (32)4.2.3 锚杆计算 (35)4.3 前排桩板墙验算 (39)4.3.1 设计概况 (39)4.3.2 桩身验算 (40)4.3.3 挡土板验算 (44)4.3.4 锚杆设计及锚头局部承压验算 (47)4.4 结论 (51)第一章绪论1.1 问题的提出随着我国工程建设的大发展，为适应经济发展的要求，我国公路的建设也日益加快，滑坡防治也越来越受到工程技术人员的重视。
公路建设对国民经济增长起到了巨大的推动作用，提高了人们的生活质量，但同时对生态环境造成了一些负面影响。
工程建设引起岩土体的移动、变形，增加了边坡的不稳定性，容易诱发滑坡等地质灾害。
由于植被和表土的破坏流失，容易引起坡面土壤侵蚀，山体滑塌，河流阻塞等灾害。
我国是一个受滑坡灾害相当严重的国家，当高速公路经过山区时，由于高速公路建设要求的特殊性，其线路选择范围不大，这就意味着高速公路必须经过一些地质灾害易发地段，如何解决工程建设诱发的滑坡这样的地质灾害是公路建设者面临的重大工程技术难题。
1.2 常见边坡支护技术方案及比选1.2.1 重力式挡土墙挡土墙是为防止土体坍滑而修筑的，主要承受侧向土压力的墙式建筑物。
在公路工程中广泛用于支承路堤填土或路堑边坡，以及桥台隧道洞口及河流堤岸等。
依靠石砌圬工或水泥混凝土的墙体自重来抵抗土体土侧压力的挡土墙称为重力式挡土墙。
由于重力式挡土墙结构是依靠自身重量平衡墙背土压力的，所以一般情况下墙身截面尺寸较大，对地基承载力要求较高，重力式挡土墙边坡加固高度一般不超过8m，对本工程不适用。
1.2.2 格构式框架梁锚杆支护格构式锚杆支护指的是由钢筋混凝土框架梁和锚杆组成，依靠锚固在岩土层内的锚杆的水平拉力将滑坡的推力传递到深层稳定土层中去，达到稳定滑坡体的目的。
该方法适用于滑动体土体结构较为完整且地层土层稳定的滑坡体。
本边坡工程大部分土体为黏土，含少部分素填土和杂填土。
土体的内摩擦角小，且该边坡上部有建筑物，对边坡变形要求较高，为此，格构式框架梁锚杆支护方案不适合本工程。
1.2.3 排桩支护排桩支护适用于稳定滑坡、加固山体及加固其他特殊路基。
排桩支护一般用于较高的边坡加固,可以和锚索或锚杆结合使用。
为了加大桩身刚度，可以将桩身截面尺寸做大，桩间采用挡土板，形成桩板结构。
本设计采用的是桩板结构，为减小桩身弯矩，节约材料，结合锚杆使用。
第二章工程概况2.1 基本概况边坡位于K1+660～K1+920段（详见《平面图》与《横断面图》），长约560m，最大坡高约25m，最大坡角约60度。
拟建道路处斜坡区，坡顶为芬美意香料公司。
因该段的香料公司需在2-3年后方可进行拆迁。
基于此，道路设计方案调整为一期和二期建设方案，一期内对分离式路基段实施下行线道路，二期待芬美意香料公司搬迁后，再按照规划建设上行线。
在此条件下，要求在拆除少量围墙情况下做好下行线与香料公司间工程防护措施，临时防护与永久防护统筹考虑，尽量避免以后产生大量废置工程。
其中部分地段（公司油库、酒精库、原料库及部分成品库）为重点防护区域。
根据边坡的坡高及坡度，本边坡划分为四个区域：A（K1＋660～K1+700）、B（K1+700～K1+740）、C（K1+740～K1+860）及D区（K1+860～K1+920）。
边坡各节段现阶段地形状况如下表：2.2 土层状况根据本次勘察钻孔最大深度35.00米内揭露地层，地基岩土表层为第四系人工活动（Q4ml）形成的素填土层及杂填土层；局部地段中部为第四系晚更新世冲湖积（Q3al+l）的粘性土（局部为有机质土层）；下晚更新世坡残积层（Q3dl+el）形成的粘性土及粉土层；下伏基岩为寒武系龙王庙组（∈1l）白云岩夹薄层砂岩。
从上到下按岩（土）的物理力学性质及其工程特性分为5个大层及数个亚层，由上至下分述如下：1 第四系全新统人工活动层（Q4ml）①层—素填土：褐红、褐黄及灰黄色，稍湿。
以粘性土为主要成份，含少量建筑碎砖块及风化碎石颗粒。
结构松散，固结差。
大部分地段分布。
层厚0.60～18.00米,平均层厚2.73米。
①1层—杂填土：灰褐及灰黑色，稍湿。
以建筑垃圾及生活垃圾为主，夹10％～20％碎石、煤灰及碎砖块等，局部夹有少量粘性土。
结构松散，未固结。
仅部分孔段分布，揭露层厚0.50～6.80米，平均层厚1.89米。
2 第四系全新统坡洪积（Q4dl+pl）层②层—粘土：褐红、褐红夹黄、褐黄及灰黄色，湿，硬塑～坚硬状态，中压缩性，局部低压缩性。
切面光滑，干强度高，韧性高。
含少量强风化白云岩颗粒，亚圆形。
整个场地均有分布。
层厚1.50～24.20米, 平均层厚8.82米。
②1层—粘土：褐红、褐红夹黄、褐黄及灰黄色，湿，可塑状态，中压缩性。
切面光滑，干强度高，韧性高。
含少量强风化石灰岩颗粒，亚圆形。
局部地段分布。
层厚0.80～11.90米, 平均层厚3.35米。
②2层—粉土：褐红、褐红夹黄、褐黄及灰黄色，湿，中密，中压缩性。
摇振反应低速，无光泽，干强度中等，韧性低。
局部地段分布。
层厚0.50～3.70米, 平均层厚1.56米。
3 第四系晚更新统湖沼相沉积层（Q3al+l）：③层—粘土：浅兰灰、褐灰色，局部深灰色，湿，可塑状态，中压缩性。
切面光滑，干强度高，韧性高，局部含少量有机质为有机质粘土。