1、广佛肇高速公路 K128+234-K128+511 左路堑边坡深层水毁段治理设计第 1 页目录1 勘查纲要与地质条件 41.1.概述 41.1.1 前言 41.2 工程概述 .41.2.1 边坡概况 .41.1.2 依据的技术标准 .41.3 场地工程地质条件 .51.3.1 气象 .51.3.2 水文 .51.3.3 地层岩性 .51.3.4 地震 .51.4 钻探技术要求 .61.4.1 原位测试技术要求 .61.4.2 取原样土试验要求 .61.4.3 工作量 .61.4.4 工程地质条件及评价建议 .61.5 勘察预算 .72 参数选取和滑动面稳定计算 82.1 岩土斜坡层参数表 .8
2、2.2 边坡稳定分析基本理论和假定 92.2.1 理论概述 .92.2.2Slide 软件介绍 .102.2.3 slide 程序特征 102.3 边坡分析方法 112.3.1Bishop 法 11广佛肇高速公路 K128+234-K128+511 左路堑边坡深层水毁段治理设计第 2 页2.3.2 Janbu 法 122.3.3 不平衡推力传递系数法 122.4 Slide 计算分析 .132.4.1 分析主要力学指标参数表 152.4.2 计算目标：按指定滑面来科学的计算推力，运用不平衡推力法 162.5 边坡治理方案选择 193 柔性支护综合处治的方案设计 .193.1 概述 193.2
3、柔性支护的处治原理 193.3 设计方案 .203.4 稳定性分析 .213.4.1 加筋间距 213.4.2 加筋长度 223.4.3 柔性支护稳定性的分析 22.243.5 柔性支护施工 253.5.1 施工前准备 253.5.2 柔性挡墙的施工 253.6 施工质量要求 .284.挡土墙的设计 .294.1 设计资料如下 .294.2 土压力计算 314.2.1 墙背土压力计算 314.2.2 墙身截面性质计算 334.3 墙身稳定性验算 344.4 挡土墙排水设计 374.5 沉降缝与伸缩缝 384.6 挡土墙施工质量控制要点 39广佛肇高速公路 K128+234-K128+511 左
4、路堑边坡深层水毁段治理设计第 3 页5 参考文献 .406 致谢 .45附录 .46附录 A 边坡稳定性分析 46全套图纸，加 153893706广佛肇高速公路 K128+234-K128+511 左路堑边坡深层水毁段治理设计第 4 页1 勘查纲要与地质条件1.1.概述1.1.1 前言岩土的勘察就是以各种技术测量手段和方法，充分了解地形地貌的性质，地形构造，以及地下水的情况，地形地貌，不良地质。这样对工程地质条件做出正确的评估，从而可以得到岩土工程设计需要的参数和地质条件的资料。对地质条件做出正确的评估，才可以使设计更具有依据性和科学性。1.2 工程概述1.2.1 边坡概况广佛肇高速公路 K1
5、28+234k128+511 左路堑本路段地处低缓丘陵，地势起伏较大，坡体地面标高 49.685.1m，坡向西斜坡天然坡率 37边坡最大高度31.6m,坡长 313m，基岩岩性是花岗岩。边坡自然状态下稳定。根据探测资料，坡体第四系覆盖层及全强风化层较厚，植被较发育，坡体范围未测得地层结构面产状。1.1.2 依据的技术标准本次岩土工程勘察工作所依据的技术标准包括：岩土工程勘察规范GB50021-2001、建筑抗震设计规范GB50011-2001、建筑地基基础设计规广佛肇高速公路 K128+234-K128+511 左路堑边坡深层水毁段治理设计第 5 页范GB50007-2002、广西膨胀土地区工
6、业与民用建筑勘察、设计、施工及维护条例等。1.3 场地工程地质条件1.3.1 气象该地区地形比较复杂，长年降雨丰富，对当地地形有很大的冲刷，降雨一般集中在春夏季，时间持续的比较久该地区地属 湿润气候， 雨季一般都在38 个月，全年降雨量的 69%，年均降雨量 1355.3mm，端最高气温 39.5C，极端最低气温-7.9 C，年平均风速 1.9m/s, 最大风速 256m/s。1.3.2 水文本段地下水主要类型为孔隙水及基岩裂隙水，受大气降水补给，勘测期间钻孔未见地下水。地表水沿线有发育良好的水系，主要常年性地表水体有横江等河流。周围最发育的是湘江水域，每条河流都有充足的雨水。其中 10 月到
7、次年 3 月是桩基施工的主要时期1.3.3 地层岩性1） 粉质粘土：褐黄色，褐红色，可塑，由粘，粉粒组成，土质不均，粘性较差，含较多石英颗粒；2）粉质粘土：砂质褐红色，稍湿，可塑，由花岗岩层块风化而成，土质不均，粘性较差，含大量石英颗粒；3）粉质粘土：砂质褐红色，稍湿，硬塑，由花岗岩层块风化而成，土质不均，粘性较差，含大量石英颗粒4）全风化花岗岩：褐红色，原岩结构基本被破坏，矿物成份除石英外均已风化成次生粘土，岩芯呈坚硬土柱状，遇水易软化1.3.4 地震根据中国地震动参数区划图（ GB183062001），勘察区所在地域的地震基本，烈度（度；勘察区(中硬场地) 地震动反应谱特征周期为 0.35
8、s，地震动峰值加速度0.05g。无液化影响。1.4 钻探技术要求岩芯采集率 在强分化花岗岩中不宜下雨 65%，岩芯在整个岩层的采集路广佛肇高速公路 K128+234-K128+511 左路堑边坡深层水毁段治理设计第 6 页不能低于 90% ,在粘性土中不应该小于 60%,在破碎岩层和碎石岩层不小于50%。在施工工程的重点地方要提高采集率，并且提高对滑动面和软夹层的重视。岩芯的采集应该秉承从上到下，从左到右的顺序对每次采集的岩芯标记卡片，记录，做科学性的记录。之后要对其进行相应的描述，对其图片的保存。1.4.1 原位测试技术要求工程中采用的 测试方法要求根据当地的地层条件和桩基础设计的要求进行操
9、作。静力触探实验探头圆锥底面积一般都在 10cm或 15cm，高桥探头侧面高度一般是在 58mm 或 75mm。双桥侧头面积是在 150300cm的范围里。锥角60圆锥动力试探实验触探杆倾斜角不超过 2%，锤击连续进行，要避免锤击的时候偏心锤击，保持探杆垂直，锤击的频率是在 1530 次每分钟。标准实验采用回转钻进，要求地下水位要比孔里的低，当不稳定的时候，可以采用泥浆护壁，钻至钻孔设计标高 15cm 的时候，先清理底部渣滓再进行实验。1.4.2 取原样土试验要求取原状土的时候将孔底的渣滓清理掉，要求取土器废土段长度要比孔内沉渣的厚度大，采取重锤少击法取土，取样时关注量不应该少于 40cm,取
10、样深度应精确测量。1.4.3 工作量场地共布置 10 个钻孔；各钻孔终孔条件为： 钻孔要求钻入基岩内 58m的范围， 如果在预定深度内发现中分化基岩内钻进 35m 则可终孔；一般性孔进入强分化基岩 35m 项目负责人可根据现场实际情况适当调整；取样：控制性孔即取样孔，取样孔的竖向间距控制在 12m，对于黏性土层去原状土试样，沙土和碎石土去扰动样；每一主要土层的原样土试样不少于 6 件。原位测试对底层中的各类土体开展标贯实验；对于碎石土进行重型圆锥动力触探。钻孔的测试点在垂直方向上的间距规定在 12m 范围内， 一般要求在钻孔取到试件就要进行试验；一般性竖向间距适当加大。每一主要层的原位测试不少
11、于 6 组。广佛肇高速公路 K128+234-K128+511 左路堑边坡深层水毁段治理设计第 7 页1.4.4 工程地质条件及评价建议通过进一步的现场试验，并将强风化花岗岩取样回实验室进行试验，得出下述钻孔所得土层的各性质，其中强风化花岗岩结构大部分破坏，矿物成分显著变化，风化裂隙发育，岩体破碎，用镐可挖，干钻不易钻进.此外(1) 花岗岩受强烈的物理风化和化学风化作用, 基岩中的不稳定元素被淋溶、流失, 形成了富铝型和富铁型的厚层风化壳, 岩层不均匀性特点突出;(2) 强风化花岗岩岩体天然含水率和孔隙比变化大, 天然重度变化小,压缩性中等;(3) 粒度成分对岩石物理性质的影响最大。粒度越大物
12、性指标越弱。粒度越小,表明岩样越致密, 其物性指标越强;(4)波速的大小与岩体风化程度、粒度成分等密切相关;(5)水对强风化花岗岩抗剪强度参数中的凝聚力影响效应比内摩擦角要大, 对凝聚力的弱化作用更加明显。（6）全风化花岗岩遇水有崩解性，很快，崩解的过程只需要几分钟，浸泡在水中的花岗岩几分钟会自行快速分解，分解量大于 70%，全风化花岗岩不具有膨胀性，当水含量较大时失水是，微量收缩,不可塑。（7）全风化花岗带抗冲刷的能力很差，极容易冲刷成沟谷。1.5 勘察预算表 11 工程勘察收费标准广佛肇高速公路 K128+234-K128+511 左路堑边坡深层水毁段治理设计第 8 页表 12 各钻孔深度
13、表现场技术负责人 150 元/人/天，机长 200 元/人/天，记录员 70 元/人/天，熟练工人 100 元/人/天，辅助工 70 元/人/天，钻孔累计 60 天。人工费用 M5=（ 150200702+1004+70260=61800（元）总费用，588872 2+8640+600+15552+61800=1264336 元。广佛肇高速公路 K128+234-K128+511 左路堑边坡深层水毁段治理设计第 9 页2 参数选取和滑动面稳定计算广佛肇高速公路 K128+234-K128+511 左路堑边坡深层水毁段治理设计第 10 页2.1 岩土 斜坡层参数表斜坡岩土层绝大部分是由风化花岗岩
14、和粉质粘土构成，其力学指标如下表：表 2.1 土层信息表2.2 边坡稳定分析基本理论和假定2.2.1 理论概述对于边坡的稳定，一般来说，如果边坡土体，或者边坡岩体内部具有某一部分的滑动力查过了了土还岩体的抗滑的能力，那么边坡将产生滑动市区稳性，如果抵抗力大于滑动力，则边坡是稳定的。分析边坡的稳定性有很多不同的方法，但是依据最基本的原理都是具有科学性的。总体来说分为俩大类 1 已极限平衡为基础的条分法 2 已弹塑性为理论的数值计算的方法。对于条分法已极限平衡理论为基础，它的基本思路，将边坡的破坏嘉定为边坡内部产生了滑动，部分坡体从滑动面而滑动造成的，。滑动面土体服从破坏条件，假定滑动面知道，对于
15、隔离体静力平衡，来判断滑动面 I 上的滑隔离体还可以分隔成若干竖向土条，由于滑动面人为假定，我们只有通过系统地求出一系列滑面发生滑动时的破坏荷载，其中最小的破坏荷载要求的极限荷载与之相应的滑动面就是可能存在的最危险滑动面。极限平衡法由于其简单易行是目前许多边坡稳定分析常用方法。其基本出发点是把土体作为一个刚体，为方便计算做了一些基本有意义的假定，不重视地层指标工程安全等级K 及边坡安全系数容重（kn/m）粘聚力（kpa）内摩擦角（ ）粉质粘土 18 19 18全风化花岗岩 19 25 25强风化花岗岩k 取 2Fs 取 1.2520 28 28广佛肇高速公路 K128+234-K128+511
16、 左路堑边坡深层水毁段治理设计第 11 页考虑土体的应力应变关系，因而这种建立在刚体极限平衡理论上的稳定分析方法无法考虑边坡的变形与应力分布。经过大量的研究，提出了使用范围更广的广义条分法，广义条分法考虑了条块间分界面的应力变形关系，采用条块间分界面的应力变形本构关系代替传统的两类条分法对条块分界面上力的大小、方向或作用点的人为假定，这一做法更加符合岩土工程的实际情况，并采用优化搜索的方法给出了相对最危险的潜在滑动面及其安全系数。对于实际的工程工作有个更宽广的意义。对于数值计算方法，是利用一些方法求出边坡的应力分布和变形情况。在岩体变形的过程中，求出每一点的变形情况，和局部每一点的稳定系数，其
17、主要的方法有，有限元法，有限差分法，有限差分法，块体系统不连续变形分析法，离散元法，运动单元法。一般情况下我们采用费伦纽斯方法确定最危险滑动面， 这种方法可以将最危险滑动面的圆心位置缩小到一定范围，但其试验工作量还是很大。本次设计，我们利用 slid 软件对最危险滑动面进行搜索。2.2.2Slide 软件介绍SLIDE 是一个二维的边坡稳定性计算分析软件，可以分析圆弧或者非圆弧滑动的岩质或土质边坡的稳定性。SLIDE 很易于使用，可以快速地建立复杂的模型并且轻松快捷地进行分析。软件有多种模拟外部荷载、地下水和支护结构的方式。SLIDE 利用极限平衡中的条分法分析滑面的稳定性，分析既有边坡中单个
18、滑面，同时它也可以通过搜索方法确定既有边坡的临界滑面。程序计算方法基于竖直条分法极限平衡分析（例如， Bishop,janbu,Spencer 等等 对于给定边坡，可指定已知滑面或者还有其他的方法驱动程序时使之自动搜索滑面，是非常方便们很具有使用和实用的。2.2.3 slide 程序特征非圆弧或者圆弧临界滑动面的自动搜索。计算方法：例如 Bishop,janbu,Spencer 等等多种材料类型：对于很多材料都具有实用性，可以分析它的一些特性，例如：概率分析：失效概率，可靠度指标广佛肇高速公路 K128+234-K128+511 左路堑边坡深层水毁段治理设计第 12 页地下水分析：浸润面， R
19、u 系数，孔压网络，有限元底下水分析， B-bar 系数拉裂面：干燥或者充水外荷载：集中或者分布荷载，可以有效的区分支护结构：土丁，无限强度域（无滑动搜索）桩，织物，给定安全系数下的反分析：确定支护力任意滑裂面的查看，还有单个滑面分析结果视图显示。2.3 边坡分析方法2.3.1Bishop 法如图 2-3-1 所示，Ei 及 Xi 分别表示法向及切向条间力土条高为，hi 宽为 bi ，长为 li Wi 为条块自重 Qi 为水平Ni Ti 分别为条块底部的总法向力（包括有效法向力及孔隙水压力）和切向力，ei 为土条水平力 Qi 的作用点到圆心的垂直距离，土条底部坡脚为 i ，x 为土条中心线到圆
20、心水平距离，毕肖普法安全系数 Fs 表达式为式中 ui 土条底部的孔隙应力，也就是渗透水压力FS 安全系数；ci 第 i 条块滑动面上的粘聚力,广佛肇高速公路 K128+234-K128+511 左路堑边坡深层水毁段治理设计第 13 页2.3.2 Janbu 法在土坡断面中随意选取一段，在坡体俩侧有推力 ，剪力 Ta 和 Tb，bEa和荷载P，Q,和均匀荷载 q, Wr 为条块自重,在条块两侧作用有条间力 T,E,和T+t,E+e,N 和S 为滑动面上的力。2.3.3 不平衡推力传递系数法在滑体中取第 i 块土条，假定第 i -1 块土条传来的推力 Pi-1的方向平行于第 i-1 块土条的底滑
21、面，而第 i 块土条传送给第 i -1 块土条的推力 Pi 平广佛肇高速公路 K128+234-K128+511 左路堑边坡深层水毁段治理设计第 14 页行于第 i 块土条的底滑面。稳定系数 Fs 按以下方法计算：式中， Ei-1 第 i -1 个土条传递给第 i 个土条的下滑力。li 第 i 个土条底滑面的长度；WQi 第 i 个土条的重力与外加竖向荷载之和；i第 i 个土条底滑面的倾角；ci , 第 i 个土条底的粘结力和内摩擦角；2.4 Slide 计算分析图 2-4-1 边坡剖面模型广佛肇高速公路 K128+234-K128+511 左路堑边坡深层水毁段治理设计第 15 页图 2-4-
22、2 边坡安全系数 slide 计算图1 剖面最小安全系数示意图 Fs=1.046图 2-4-3 剖面最小值滑动面示意图广佛肇高速公路 K128+234-K128+511 左路堑边坡深层水毁段治理设计第 16 页由此可知，通过此横断面安全系数的变化趋势以及最小安全系数的大概值。用 Slide 软件对每个条块进行受力分析，过下图所示图 2-4-5Slide 软件条块受力分析示意图2.4.1 分析主要力学指标参数表土层的主要情况如下：（1）粉质粘土：褐黄色，褐红色，可塑，由粘，粉粒组成，土质不均，粘性较差，含较多石英颗粒；（2）粉质粘土：砂质褐红色，稍湿，可塑，由花岗岩层块风化而成，土质不均，粘性较
23、差，含大量石英颗粒；（3）粉质粘土：砂质褐红色，稍湿，硬塑，由花岗岩层块风化而成，土质不均，粘性较差，含大量石英颗粒（4）全风化花岗岩：褐红色，原岩结构基本被破坏，矿物成份除石英外均已风化成次生粘土，岩芯呈坚硬土柱状，遇水易软化根据查阅手册和勘测时的进行的实验分析岩层情况，并与类似工程进行比较，要力学参数如下表 广佛肇高速公路 K128+234-K128+511 左路堑边坡深层水毁段治理设计第 17 页主要力学参数表2.4.2 计算目标：按指定滑面来科学的计算推力，运用不平衡推力法在滑坡体中取 i 块土条块，假定第 i-1 条块传来的推力 Pi-1 方向一点程度上平行于第 i-1 条块的底滑面
24、，而第 i 块土条传给第 i+1 块土条的推力 Pi 应该平行于第 i 块土条滑坡体的底面。即，假设每一分界上推力方向平行于上一块 d 底滑面，第 i 块土块承受的各种作用力，将各种作用力投影的底滑面上，其平衡方程为。（1.1）式中（1.2）式中（1.1）中第一项表示本土体的下滑力，第二项表示土条的抗滑力，而对于第三项，意味着上一条土体的不平衡下滑力的影响。i-1 成为传递系数。可以表示成为式中 Fs=稳定系数， Fs=1.25i 表示 第 i 块段滑动面与水平面i 表示 第 i 条块的摩擦角，根据实验结果地层指标工程安全等级K 及边坡安全系数容重（kn/m）粘聚力（kpa）内摩擦角（ ）粉质
25、粘土 18 19 18全风化花岗岩 19 25 25强风化花岗岩k 取 2Fs 取 1.2520 28 28广佛肇高速公路 K128+234-K128+511 左路堑边坡深层水毁段治理设计第 18 页Ci 表示 第 i 条块的粘聚力取Li 表示 第 i 条块滑动面长度图 2-4-6 传递系数图示法广佛肇高速公路 K128+234-K128+511 左路堑边坡深层水毁段治理设计第 19 页传力系数法图示则可以得到剩余下滑力具体如下表大小为 506.035KN，方向与水平方向成夹角 -0.942.5 边坡治理方案选择：此边坡将采用柔性支护和抗滑挡土墙的方案分别治理广佛肇高速公路 K128+234-
26、K128+511 左路堑边坡深层水毁段治理设计第 20 页3 柔性支护综合处治的方案设计3.1 概述广佛肇高速公路处于花岗岩风化带，再加上该地区地形复杂，长年降雨较多，雨水也比较急，对于花岗岩造成了很强的冲刷的效果，在花岗岩表面形成了很深的沟壑，使地区的地形更加复杂崎岖多变。对于花岗岩，特别是该地区的花岗岩，大部分都是强风法花岗岩，它本身是有很强的抗性很稳定性，但是雨水对于它的破坏它打大，基于它本身的性质，雨水有很强的水溶性，加上花岗岩的不可塑性，对于花岗岩形成的边坡的排水就是重中之重。但是该路段的花岗岩带地势都比较高，而形成的坡体也比较高，花岗岩本身是具有稳定性的，如果要按照常规的方法来治理
27、强风化花岗岩路堑边坡的水毁段，不仅照价很高，也不一定能达到很好的效果。所以我们可以考虑一种新型的并且很有实用价值的防治水毁段的防护手段，柔性支护。而柔性支护对于地势高，防水要求高的工程具有很强的针对性和实用性，经济性。柔性支护的防水原理是想办法将坡体内部得水以及表面的水经过我们所给它创造的路径排走，从而不影响坡体的稳定。相对于刚性支护，刚性支护体变形能力差，它不允许被支护土体产生变形，当土体变形较大时，土体对其产生的作用力也就很大，常常会造成支护体的破坏，而柔性支护主要指以采用土工织物为主，辅以其它综合处治措施向结合的处治方案，其最大特点是墙体允许一定变形，也就意味着墙后土体也可以产生一定变形
28、。3.2 柔性支护的处治原理其核心设计思想在于利用格栅与土摩擦咬和作用将土工格栅分层摊铺、反包土包裹成一个整体，并利用格栅的加筋作用以及他们所具有了一定的互相之间的包和以及压实工艺的强度加强改善土体的强度，限制土体的水平膨胀并且广佛肇高速公路 K128+234-K128+511 左路堑边坡深层水毁段治理设计第 21 页有效的将内部的水合理的科学的排除将其的变形弱化使其成为能承受一定膨胀推力的柔性支挡体，从而可以以取代常规的刚性支挡体的作用。由于这样一来，不是如同打很大的工作量的刚性支护而柔性支挡体允许较大变形可释放边坡土体大部分应力和膨胀产生的破坏力起到了如同刚性支护一样的效果，从而起到更好的
29、支挡效果，更具有经济的优势，有时候在工作量上和工作施工的选择性上有了很大的改进和选择的空间。3.3 设计方案图3-1 墙宽计算简图如上图所示，因为边坡高6m,则墙宽9m根据加筋土边坡的设计方法, 并考虑的土性特征、施工等要求,地质水文特点 经初步计算提出了土工柔性支护的设计方案, 如图2所示. 说明如下:(1)墙宽设,9m，不仅可以满足机械施工要求同时起到更好的支挡、封闭效果，对与施工的工作量和便易有很大帮助。(2)对于土工格栅加筋体的边坡采用1:1.5的坡比保证墙体的稳定和对墙后土体的反压作用保证了坡体的稳定，以及施工时的安全性。(3)根据初步计算及参考有关工程经验, 土工格栅的设计抗拉强度
30、为35 kN /m2,采用每两层填土(压实厚度50 cm) 铺一层土工格栅 每层格栅的摊铺长度3.5 m,与上一层格栅的搭接长度0.5m (土工格栅的裁剪长度为摊铺长度+反包和搭接长度1.5 m, 共5 m).(4)柔性支挡体下部13层采用碎石土作为填料, 以确保强度和排水要求. 碎石土填料要求具有一定的强度和渗透能力, 最大料径小于10cm, 膨胀土填料采用中、弱膨胀土, 控制含水量,可就近取材, 最大料径小于5 cm.(5)为防止雨水冲刷, 在坡顶及坡面采用30cm耕植土层植草绿化. 墙顶后土广佛肇高速公路 K128+234-K128+511 左路堑边坡深层水毁段治理设计第 22 页体边坡
31、放缓至1: 3, 并在其上部铺高“两布一膜”至截水沟处,再回填50 cm的红粘土以防止雨水下渗. 墙后设碎石土排水层50 cm, 以疏干膨胀土内裂隙水, 墙底部设渗沟两道, 以降低墙后边坡以及路床的地下水位, 实现排水分流.柔性挡墙处治边坡示意图3.4 稳定性分析柔性支护是一种加筋结构物，当有雨水渗入时，筋体紧锢的土层在格栅的约束下产生膨胀挤密的效果，防治雨水渗入，而结构后设置的自上而下，有宽度的透水性材料组成的透水层有利于裂隙水排出土体。而排水垫层后面的土体吸水碰着后对于墙外产生变形，可以消散膨胀势，土体膨胀势减少，墙体后面支撑力等于墙体自重的墙背法线上的分量时墙体处于平衡。这是柔性支护结构
32、近似可以看做仰斜式重力挡土墙，根据参考资料，仰斜式重力挡土墙墙背的倾角不缓于1:0.3，因此可以不对柔性支护基底的抗滑稳定性进行计算。因为柔性支护背部土体边坡坡率为1:1.5，边坡土体对柔性支护产生的主动土压力小，不会应为土压力而产生倾覆现象。3.4.1 加筋间距柔性支护加筋处于正常状态下时，土工格栅受到的张拉强度Ts,根据所 给的参数，该段风化花岗岩取其平均值27.6kpa.得到h后要除以安全系数k,从而得到加筋间距，格栅TGD=300kn/m,Ts=35kn/m,得到，h1.42m，安全系数为1.4，最后取h=0.53.4.2 加筋长度该路段处于花岗岩风化带，再加上该地区地形复杂，长年降雨
33、较多，雨水也比较急，对于花岗岩造成了很强的冲刷的效果，在花岗岩表面形成了很深的广佛肇高速公路 K128+234-K128+511 左路堑边坡深层水毁段治理设计第 23 页沟壑，根据地形的平面图和相关资料的查询，选择冲刷深度为5.5m乘以相关系数0.45，得到2.475。则加筋长度为5m.3.4.3柔性支护稳定性的分析整体性分析：加筋柔性支护有整体性的分析和局部稳定性的分析。整体分析是运用假设稳定，来推算稳定所需要的条件。因为冲刷之后形成沟壑而回填的风化花岗岩它受到的冲刷之后强度会变化，处于柔性支护的土体，在整体考虑的时候，可以把土体和柔性支护看成为一体。（1）前面资料显示该地区影响深度为1.4
34、85，低于潜在滑动面到柔性支护的半径.（2）计算参数的选取，在选取干湿循环显著影响区的土体的时候，考虑冲刷的影响，使用折减系数法，基于滑动面超过柔性支护的半径表3.4某断面柔性支护后稳定性及推力分析表起始 X 终止 X (度)li(m) Ci(kPa i (度)条实重 (kN)下滑力 (kN) 抗滑力 (kN) 0.373 3.936 -4.241 3.57 20.00 20.00 105.46 -7.80 109.773.936 7.500 0.372 3.56 20.00 20.00 306.65 1.99 182.907.500 9.500 3.971 2.00 20.00 20.00
35、223.19 15.45 121.149.500 11.870 6.808 2.39 20.00 20.00 290.56 34.45 152.7511.870 14.240 9.905 2.41 20.00 20.00 346.02 59.52 172.1914.240 16.370 12.872 2.19 20.00 20.00 351.51 78.31 168.43广佛肇高速公路 K128+234-K128+511 左路堑边坡深层水毁段治理设计第 24 页16.370 18.500 15.713 2.21 20.00 20.00 383.09 103.75 178.4818.500 20
36、.500 18.506 2.11 20.00 20.00 360.37 114.38 166.5720.500 23.200 21.747 2.91 20.00 20.00 484.20 179.40 221.8423.200 25.900 25.560 2.99 20.00 20.00 509.52 219.83 227.1725.900 28.382 29.334 2.85 20.00 20.00 480.95 235.61 209.5528.382 29.500 32.026 1.32 19.00 18.00 218.69 115.97 85.3029.500 31.500 34.445
37、 2.43 19.00 8.00 1367.33 207.77 144.5131.500 34.310 38.327 3.58 19.00 18.00 472.52 293.03 188.5234.310 38.056 44.009 5.21 19.00 18.00 532.71 370.11 223.5138.056 40.063 49.368 3.08 19.00 18.00 207.91 157.78 102.5640.063 42.070 53.542 3.38 19.00 18.00 137.62 110.69 90.7642.070 443.796 57.819 3.24 19.0
38、0 18.00 2.59 36.05 68.94通过计算后，三个典型滑面的安全系数分别为，1.376，1.654，1.356，可以认为该边坡处于稳定状态。局部稳定性分析：在进行局部稳定性计算的时候，柔性支护可以看作为一个加筋结构物，加筋柔性支护结构可能出现的滑动面如图所示。广佛肇高速公路 K128+234-K128+511 左路堑边坡深层水毁段治理设计第 25 页广佛肇高速公路 K128+234-K128+511 段左路堑边坡柔性支护实体工程中，通过计算广佛肇 K128+234k128+511 段，柔性支护加筋长度 5M,边坡坡率1:1.5加筋间距 0.5m,采用 TGDG 土工格栅，Ts 为
39、 300kn/m,格栅抗拉强度为 T 为 35kn.此次破坏主要是发生在环显著地段，显著深度，1.485m,滑体后缘的裂隙深度为 2.475m,柔性支护的坡率为 1:1.5，求得滑动面的 Lbc 为 3.15，则根据上面式子求出 p1 和 p2 分别为，67.4Kpa,和 28.5kpa,则 取 10%，位格栅的允许伸长率，这是土工格栅受到的张拉力=33KN,小于格栅的强度 35KN。图3-4局部稳定性分析简图土工格栅的加筋间距h和弹性模量E T，A、B两点的天然含水率 ，代入0公式：（3.30）629.0258.ln104.l43.00 PPT分别求得压力P 1和P 2的值为67.4Kpa,
40、和28.5kpa ，此时算得格栅的张拉力为33kN，小于土工格栅的抗拉强度35kN。当雨水进入土体，完全冲刷后下滑力力计算如下： 18.6KN=2.475*（8+67.*0.5)(221ABlQ大雨时，土体的强度c以及 的参数可按12kPa和4.5 0来计算，土体的重度按照25kN/m 3，所以抗滑力计算得到： clWclWSFiiBCABCi tantan=（ ）+（ ）+211235.4t 125.34tan253. +175.4ta7)3.50( 广佛肇高速公路 K128+234-K128+511 左路堑边坡深层水毁段治理设计第 26 页+125.4tan2)3.1(2+.15=223.
41、2KN0.ta.0).( 所以安全系数： 8.1623TFS下 滑 力抗 滑 力所以路基滑坡的柔性支护采用0.5m的土工格栅加筋间距和 3.5m的长度能够保证柔性挡墙和边坡的稳定性。3.5 柔性支护施工3.5.1 施工前准备（1）施工前应熟悉设计文件，做好现场材料的核查。进行现场核对和施工调查，发现问题应及时根据有关程序提出修改意见并报请变更设计。注意土工格栅的保管，防止其因日晒而老化。（2）选择合适配套机械，对于一个边坡的施工，主要机械应配备：大挖掘机1台、小挖掘机1台，平地机一台，大吨位压路机一台、自卸车4台。（3）收集到的情况、核实的工程数量，按工期要求、施工难易程度和人员、设备、材料准
42、备情况，编写实施性的施工组织设计，并报监理工程师审批。（4）按设计图纸的要求准备好所需的材料。3.5.2 柔性挡墙的施工（1）边坡的超挖边坡开挖应安排在旱季。由于膨胀土的超固结性，边坡超挖将难以避免地造成边坡的局部失稳滑坍。因此，边坡开挖应自上而下逐步迅速进行，对于局部有滑坍的地段进行清方卸荷，开挖出的土体可就近堆放。而后，随挡墙的修筑逐层回填、压实。墙底两道渗沟应用小型挖掘进行开挖，人工修整沟底时需注意安全。渗沟开挖必须迅速进行，及时埋管回填，当部分地段地边坡稳定性较差时则需广佛肇高速公路 K128+234-K128+511 左路堑边坡深层水毁段治理设计第 27 页逐段施工。图3-5 土工格
43、栅柔性挡墙施工工艺流程（2）基底的处理边坡开挖完毕后，应对基底进行整平、碾压，局部湿软地段可采用掺拌石灰并碾压的方法进行处理。当松土的清理范围较大，超过原设计图纸土工格栅的锚固长度时，超出部分同样采用碎石土进行回填压实。边坡清方完成后，应立即进行测量验收，以检验坡率及清方宽度是否满足设计要求。广佛肇高速公路 K128+234-K128+511 左路堑边坡深层水毁段治理设计第 28 页图 3-6摊铺格栅 照片3-7 反包格栅（3）土工格栅的摊铺、反包和搭接先按设计长度裁剪土工格栅，在场地上划出反包线位置，根据反包线位置留出反包长度。在反包线位置用U型钉将格栅固定于土中，然后在格栅尾部空隙处打入钢
44、钎，依靠钢钎拉紧格栅，使其紧帖地面，最后在格栅尾部和中部打入U型钉固定，拔出钢钎完成摊铺工序。修坡后将下层格栅反包上来，并拉紧固定。在摊铺上层格栅时，用土工连接棒穿接下层已反包固定好的格栅，然后将格栅拉紧，此时连接棒被夹紧，用手不能抽出。照片3-8 穿连接棒 照片3-9 挖掘机摊铺填料（4）填料的摊铺及压实采用挖掘机将填土摊铺到规定的松铺厚度，采用推土机将填料推平，达到平整性要求后用小型压路机进行碾压，应小心避免加筋的任何变形和位移；碾压遍数后应根据实际情况及时调整。注意，施工机械不得直接在土工格栅上行走，筋材和施工设备的轮子或履带之间的最小厚度保持为150mm，以防止受到施广佛肇高速公路 K
45、128+234-K128+511 左路堑边坡深层水毁段治理设计第 29 页工车辆的损坏。采用轻型压实标准，控制压实度大于90。照片5.5 平地机整平填料 照片5.6 填料碾压（5）施工便道的修建当边坡填筑低于6m时，通过在柔性挡墙前方修筑便道，以便于填筑上土；当边坡填筑高于6m时，采用通过边坡侧翼修便道的方式满足上填料土和碎石土的要求。（6）排水设施的修筑排水设施施工应符合公路施工规范和设计要求，切实修好墙背渗水层和墙底渗沟，保证实现墙背渗水层和路床积水的排水分流，并有足够容量将水顺利排除。（7）边坡封顶在回填土上方以及边坡顶部铺设土工膜,铺设宽度(坡顶距离截水沟距离)不低于5m，顶部处理按设
46、计图纸执行。土工格栅柔性挡墙顶部至截水沟边缘范围内坡面铺土工膜隔水，并在其上铺30cm厚种植土，植草绿化，铺土工膜前，修整坡面，填塞裂隙。3.6 施工质量要求（1）基础开挖及压实：基础开挖至原路床换填部位,基础部位的松土要全部清完，直到坚硬的土层，然后采用压路机对基础进行静压，压实度要求90。（2）渗沟开挖及防水层布设：纵向渗沟采用人工开挖或小型挖机开挖，要保证开挖位置准确，沟底纵坡坡度，和排水管的连接，在渗沟底部和侧面铺设广佛肇高速公路 K128+234-K128+511 左路堑边坡深层水毁段治理设计第 30 页“两布一膜”作好防渗工作。（3）U形钉、及连接棒的准备：在专用厂家购置连接棒，将
47、6钢筋裁断成50cm长，弯成U型钉。（4）格栅搭接：为了保证格栅沿路中线方向的整体性，两幅格栅间需搭接，搭接宽度为5cm；并用U形钉在搭接部位固定，U型钉的间距按设计要求。（5）填料的准备：填料一般就地取材，选用风化花岗岩，将边坡开挖出来的膨胀土就近堆放，并用机械将其压碎，严格控制填料的块度不大于20cm。（6）渗水层的填筑：采用人工或机械按宽50cm高25cm将开挖的碎石土填筑于柔性挡墙墙背与基础清方所成的边坡面之间以形成墙背渗水层，渗水层要求随墙体逐层施工，要保证上层与下层的碎石层的相接。（7）土工格栅的摊铺：土工格栅要求摊铺平整，用U型钉将其张紧固定。保证摊铺的长度正确。（8）填料的摊铺
48、及碾压：采用挖机和运输车将填料运至摊铺位置，采用推土机将填料推平，用平地机平整，达到平整性要求后用小型压路机进行碾压；使其压实度达到85以上。注意，施工机械不得直接在土工格栅上行走。（9）格栅反包与连接：将预留的反包格栅段沿修好的边坡反包并张紧，要保证反包的长度。将下层格栅的端部与上层格栅的适当位置用连接棒连接。（10）坡顶的封闭：在回填土上方以及膨胀土边坡顶部铺设“两布一膜”,铺设宽度(坡顶距离截水沟距离)不低于5m，顶部处理按设计图纸执行。土工格栅柔性挡墙顶部至截水沟边缘范围内坡面铺土工膜隔水，并在其上铺30cm厚种植土，植草绿化，铺土工膜前，修整坡面，填塞裂隙。（11）坡面防护：边坡表面培植30cm非膨胀土，并随着施工进程由下而上填土并拍实，以防止紫外线对格栅寿命的影响。
