1、一.任务分配，查阅相关资料根据建筑边坡工程技术规范（50330-2013）中 5.3 条，边坡工程稳定性验算时，其稳定性系数应不小于表 1 稳定性安全系数要求，否则应对边坡进行处理。土层信息土层信 息厚度 天然重度 饱和重度天然快剪粘聚力 c天然快剪内摩擦角 饱和快剪粘聚力饱和快剪内摩擦角第一层 2.5 16.7 17.2 13.0 11.0 12.0 10.0 第二层 6.5 18.3 18.8 18.0 16.0 17.0 15.0 第三层 23.5 18.8 19.2 20.8 18.3 20.2 17.9 第四层 6.0 20.5 21.1 31.9 22.5 29.6 20.4 第五
2、层 38.0 21.8 22.9 47.6 29.0 44.3 27.5 二.分析边坡未支护前的稳定状态运用瑞典圆弧法进行边坡稳定性分析简称瑞典法，是极限平衡方法中简单而又实际的方法。对于天然土层边坡滑裂面位置图：2.5621302940601356O413256.9瑞典条分法计算公式： iiiWlcKsn)tao(式中：li第 i 条块滑动面的弧长；ci第 i 条块滑动面上岩土体的粘聚力；i 第 i 条块滑动面上岩土体的内摩擦角；Wi第 i 条块单位宽度岩土体自重； i表示该土条中点与法线的竖直距离。土条水平等间距平分，b=7.1m,土条 加权平均 加权平 加权平均内摩擦角土条高L粘聚力 c
3、 均重度度 h第 6块17.922 18.3 15.77 7.73 60 14.88第 5块18.940 18.381 16.662 17.11 45 10.1第 4块19.288 18.620 16.969 22.86 33 8.49第 3块19.449 18.495 17.110 26.61 23 17.7第 2块20.386 17.921 17.960 17.3 13 7.29第 1块20.8 18.8 18.3 6.49 4 7.1将上表数据带入公式 iiiWlcKsn)tao(可得 K1=0.735 1.35根据建筑边坡工程技术规范（50330-2013）中 5.3 条，边坡工程稳定
4、性验算时，其稳定性系数应不小于表 1 稳定性安全系数要求，否则应对边坡进行处理。所以应对边坡进行处理。三.拟采用支护方案锚杆加井格梁支护方案应用广泛技术上比较成熟，因此采用井格梁加预应力锚杆支护方案，对边坡进行加固处理。四.土压力或下滑力计算运用不平衡推力传递系数法进行边坡稳定性分析不平衡推力传递系数法是我国铁路与工民建等部门在进行边坡稳定验算中经常使用的方法，计算不繁杂，具有方便适用的优点。 在滑体中取第 i 块土条，如图 2，假定第 i-1 块土条传来的推力 Pi1 方向平行于第 i-1 块土条的底滑面，而第 i 块土条传递给第 i+1 块土条的推力 Pi 平行于第 i 块土条的底滑面。即
5、是说，假定每一分界上推力的方向平行于上一土条的底滑面。 )sin()cos()cos(1sin 111 iiiiiiiisi FtgPLtgWFP Pi 第 i 块滑体剩余下滑力；Pi1 第 i-1 块滑体剩余下滑力；Wi 第 i 块滑体的自重；Ni 第 i 块滑床反力；i 第 i 块滑体滑面的倾角； ci 、 i 第 i 块滑体滑面的抗剪强度指标；Fs 边坡稳定安全系数；取 1.35Li 第 i 块滑体的滑面长度；i 1 传递系数。将数据带入公式: iSWi siiiiii K/)sn(ta)cos(111 可得：W6=851.042; W5=2178.130;W4=2982.477; W3
6、=3112.810;W2=2180.878; W1=788.199;5=0.896;4=0.932;3=0.946;2=0.945;1=0.950将上面算出的 Wi 和 i 带入下面的公式isiiiiii pkWlcP1)tano(snP6=471.017; P5=1479.382;P4=2319.745; P3=2646.094;P2=2371.069; P1=2005.904五.锚杆设计锚杆设计数据：锚杆竖向间距取 2m，竖向布置 14 根锚杆，沿坡面间距 2/sin60=2.309m；锚杆横向间距取 2.309m，横向布置 60 根锚杆，两边各留 1m 边距；锚杆倾角取 15，直径取 3
7、2mm，竖向第一根锚杆打在坡顶下 2m 处，共计 840根锚杆。Pcos =nTcos15(1)锚杆水平拉力标准值：KN/m025.3149.2cos90.25tk H锚杆轴向拉力标准值：KN67.3415cos02.tkakHN(2)锚索钢筋截面面积要求取 17 股钢绞线，公称直径 d=21.6mm，fpy=1320N/mm ;公称截面面积2A =285mm , .1s2锚杆钢筋截面面积满足下条件： 23m45.691207.4.yakbsfNKA取 n=2 98.1sn(3)锚杆锚固体与岩土层间长度应满足下式要求:取 D=150mmmADs 426.5/3*42frbk=150kpaDfK
8、NLrbka 567.120.3462(4)锚杆杆体与锚固砂浆间的锚固长度应满足下式的要求：取 La=1.8mmdfnKNLbak 219.5.0216.734六.结构设计格构梁内力计算1.静力平衡法计算时先按直线分布假定求出基底净反力，然后将集中荷载直接作用在梁上。由于梁上所有的作用力都已确定，即可按静力平衡条件计算出任意截面上的弯矩和剪力。(1)沿坡面方向（竖直方向）取 4 根锚杆，梁的宽度 S=2/sin60=2.309，总长度 L=11.545m柱距及荷载分布图 2.312.312.31165.0165.01KNABCDEFKN012.65)cos1(N=FFakEDCB 净反力（线荷
9、载） KN/m172.5309.2461LFPk剪力计算： KN01.329.172.5LPk左BQ.0.3.6右 08.9221.57左CKN4.608.9.6右Q（左右中心对称）剪力图如下： ABCDEF132.09603.3.0690132.KNKN弯矩计算： mKNMB 406.15239.172.5 m53.10 KNC中 6.2839.01.658.4172.52 m51.904.102.6543.012.657.12.52 KNMCD中弯矩图如下： ABCDEF152.406538.100.49.5132.406（2）水平方向取 4 根锚杆，梁的宽度 S=2.309，总长度 L=
10、8.927m,边距为 1mKN012.65)cos1(N=FFakEDCB AB=EF=1m; BC=CD=DE=2.309m距及荷载分布图12.31mABCDEF/m净反力（线荷载） KN/m938.721309.2465LFPk剪力计算： KN938.71.3LP1k左BQ0402.65右 69.7.913.98.7左CKN3.8564.02.15右Q剪力图如下： ABCDEF79691.0741.04853679.8KN弯矩计算： mKNMB 96.318.722 M901.8154.02.2 KNC中 7.31639.8.7212 m498.251.02.654.02.542 KNMC
11、D中弯矩图如下： ABCDEF36.918.90237825498.71.03692.倒梁法(1)沿坡面方向柱距及荷载分布图 m165.02165.02KNABCDEF2.312.312.31求静反力 q=61.255 KN/mmKN.290.163.235.61ql2.5.712l 2支座弯矩可从上表中读出：290.163AM597.8B398.4CM.4D.E20.16F求跨中弯矩： 597.820.163309.25.618218 BAABABMqlM中=-45.12219.3245CBBCBql218中6.424DDCMlM中可得弯矩图：ABCDEF163.29045.12897354
12、.8391.258741163.290求剪力： 718.039.2160AlMQ左 541.309.25.61309.25ABABqll右 87.21llMQABB左 54.9qllBCB右 83.1l2BClMQ左 70.9qlCDl右剪力图：ABCDEF70.181.54297.5481.930.197019835.428971.540.18KN（2 ） 水平方向荷载分布及柱距 2.31m12.3ABCDEF650650净反力： m/095.73215309.26qKNlA48.71qlB 75.3209.5.32计算得如下表格：支座处弯矩：548.36AM403.1B690.2CM90.
13、2D.E548.F跨中弯矩计算： 574.1218BAABMqlM6.CCl023.1218DDqlABEF36.5481032.6901436.58779求剪力： 548.360AlMQ左61.82ABABqllMQ右 0.llABB左 831.2qllMQBCB右 945.lBCl左 38.ql21CDlMQ右剪力图： ABCDEF36.5481095483.161.384952.160483.ACI 法（1）竖向方向计算：计算参数：使用 HRB400 钢筋，梁截面尺寸 400400mm ，则2；333 10.24.012bhI0iq基础梁抗弯刚度 ； 4437109.61.203mkpa
14、EI 机床系数 ，柱距 L=2.309m，基础外伸长度 a=2.309m，内柱受/1mKNk集中力 165.012KN，外柱受集中力 165.012KN。 地基梁的弹性特征值 14434 26.019.60mIEkbc2.l 内柱下的截面弯矩 mkNlPMii 785.49)16.0.240(6.15)1.024.( 内柱下基底反力039.27854309.21654852 liii取 内柱跨中基底反力 kpaqlPiim 92.14039.2165内柱跨中弯矩 mkNqlMilmir 502.63)92.140(4839.2)4(820 mkNim 7.560边柱下的弯矩分布的两种情况计算
15、mkNalqPMmce 203.7639.2309.2.41652410aq mkNalPMce 29.35)0.39.264.016.03(24.0165).06.13.(4取绝对值较小者，及 Me=-35.229kN*m边柱下基底反力 kpalaqpqmee 642.512309. 309.2.14/56012.5*464 基础端部基底反力 kpaMe 98.5264.1309.2532 取边跨的跨中弯矩 mkNMiie 507.42)78.92.35(1)(21_ kqlilmir 238.69).1.0(48.)4(820kNiml 731.260反力图如下 ABC对 称51.6429
16、.2149弯矩图如下： 对 称ABC26.731.71335.29478.5（2）水平方向计算：计算参数：使用 HRB400 钢筋，梁截面尺寸 400400mm ；基础梁抗弯刚度 2，机床系数 ，柱距4437109.61.203mkpaEI 33/10*mKNkL=2.309m，基础外伸长度 a=1m，内柱受集中力 165.012KN，外柱受集中力165.012KN。 地基梁的弹性特征值 14434 26.019.60mIEkbc1.l 内柱下的截面弯矩mkNlPMii 785.49)16.024.( 内柱下基底反力 0487.952kpalqiii内柱跨中基底反力 kpaqlPiim92.1
17、4内柱跨中弯矩 mkNqlMilmir 502.63)4(820im71.0边柱下的弯矩分布的两种情况计算 mkNalqPMmce 15.2641lce 342.)03.0(取绝对值较小者，及 Me=22.342kN.m边柱下基底反力 kpalaqMpqmee 267.1401309.239.2.4/61.5464 基础端部基底反力 kpaqea 105.326.143.25.032边跨的跨中弯矩mkNMiie 72.13)85.4932.(1)(21_ kNqlilmir 0.7)4(80iml 36.950反力图如下 ABC140.267914.2对 称弯矩图如下： 对 称ABC23549
18、.7813七.钢筋混凝土设计（1）格构梁截面配筋格构梁配筋采用对称配筋，混凝土采用 C30，fc=14.3Mpa纵筋采用：HRB400，fy=360MPa；箍筋采用：HRB335，fy=300Mpa，钢筋保护层厚度 35mm（1）竖直方向横向梁弯矩、剪力计算取 mKNMy290.163Vx54.18.0bH=h-35=365mm 214.03654.102921 bhfMcss满 足,518.0b 201 1463602.54. mfhAycs 根据混凝土结构设计规范（GB50010-2010）规定的材料力学性能指标，格构正截面选用 6 根直径 18mm 的 HRB400 钢筋， As=152
19、7 2配置箍筋：剪力 V=111.541KN 作为格构梁最大剪力进行配筋。最小截面条件：KNbhfc 541.9.5213640.125.025.0 配筋率：036540.175.17.03 bhfVyvtsv最小配筋率：%1.034.24.0min, ytsvf1.in,sv拟采用双肢箍，直径为 10mm 钢筋， 2157mAsv箍筋间距：bASsv357%1.04根据构造要求，箍筋最大间距不得大于 200mm，因此实际配箍筋为。201梁腹侧采用构造配筋配置 2 根直径 16mm 的 HRB400 钢筋，每侧中部各一根。（2）水平方向横向梁弯矩、剪力计算取mKNMy548.36Vx1.58.
20、0bH=h-35=365mm 048.36540.182201 bhfMcs9s满 足,518.0b 201 8536049.54. mfhAycs 根据混凝土结构设计规范（GB50010-2010）规定的材料力学性能指标，格构正截面选用 2 根直径 14mm 的 HRB400 钢筋， As=308 2配置箍筋：剪力 V=86.616KN 作为格构梁最大剪力进行配筋。最小截面条件： KNbhfc 61.89.5213640.125.025.0 配筋率： 036540.176.87.0 bhfVyvtsv最小配筋率： %1.034.24.0min, ytsvf1.in,sv拟采用双肢箍，直径为
21、10mm 钢筋， 2157mAsv箍筋间距：bASsv357%1.04根据构造要求，箍筋最大间距不得大于 200mm，因此实际配箍筋为。201梁腹侧采用构造配筋配置 2 根直径 16mm 的 HRB400 钢筋，每侧中部各一根。心得体会课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练。是我们迈向社会，从事职业工作前必不可少的过程。一周半的课程设计结束了，在这次的课程设计中不仅检验了我们一学期学的知识，而且还把上几个学期所学的知识复习巩固了一遍，培养了我如何去做一件事，如何完成一件事。从中我还发现了平时学习的不足和薄弱环节，从而加以弥补。课程设计依据及参考资料1GB50330-2013.建筑边坡工程技术规范 S.2GB50007-2011.建筑地基基础设计规范 S.3GB50007-2012.建筑基坑支护技术规范 S.4GB50007-2010.混凝土结构设计规范 S.5GB50007-2001.锚杆喷射混凝土支护设计规范 S.6CECS22：2005 岩土锚杆（索）技术规范S.7赵明阶，何光春，王多垠.边坡工程处治技术M.人民交通出版社.2003.8朱彦鹏，罗晓辉，周勇.支挡结构设计M.高等教育出版社 .2003.9熊智彪.建筑基坑支护M.中国建筑工业出版社.2013.10龙驭球，包世华. 结构力学 IM.高等教育出版社.2012.
