路基边坡支护毕业设计.docx
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路基边坡支护毕业设计
路基边坡支护毕业设计
5.3K566+040段边坡支护计算18
5.4K566+060段边坡支护计算22
5.5K566+080段边坡支护计算29
5.6K566+100段边坡支护计算36
5.7K566+120段边坡支护计算42
5.8K566+140段边坡支护计算47
5.10K566+180段边坡支护计算58
6.设计结论与建议64
6.1结论64
6.2建议65
致66
参考文献67
1.前言
1.1选题的目的与意义
通过在这一学期的毕业设计教学环节中,培养土木工程专业本科毕业生的各科综合应用所学基础课程和专业课知识和相关技能,在设计过程中能巩固所学的知识和创新能力。
在我们没有毕业以前,毕业设计是我们最后这半年的学习和综合训练的实践环节,是我们运用知识和设计实践的重要过程,也是综合素质与实践能力培养效果的全面检验。
所以对于我们每一个毕业生做毕业设计时都要认真努力的完成,这也为我们在踏上工作岗位时打下了坚固的基础和设计的各种综合能力。
通过单项工程设计,综合运用所学过的基础理论和专业知识,使我进一步熟悉土木工程设计的基本程序、基本方法和设计步骤,锻炼自己的综合运用所学基本理论及技术知识分析解决土木工程实际问题的能力。
同时熟悉有关设计规、标准,能正确使用有关标准图集,掌握部分软件的应用,进行有关专业外文资料的翻译,加强计算机应用能力的训练。
通过毕业设计的各个环节的综合训练,为毕业后尽快投入实际工作做准备。
具体要求如下：
1．综合运用所学理论知识解决一般工程设计中遇到的各方面问题。
2．熟悉有关规、标准设计图集、设计手册。
3．提高绘制施工图的技能,能正确、清晰地表达工程设计意图和构造处理
洛湛线线铁路：
洛湛铁路,北起省市,南至省市,是我国"八纵八横"铁路干线之一,是中西部地区至华南地区及沿海地区深水港口的重要出海通道。
毕业设计选用洛湛线线铁路K566+0～K566+180路基设计,可以整体了解洛湛线线铁路整体大样,该路线跨径多个地方,地基设计各有不同,可以学习到各种地基的处理方式,虽然毕业设计只设计一段路的,但是研究时也会观察其他地方的设计,来做对比,所以毕业设计选用洛湛线线铁路K566+0～K566+180路基设计是有重大的意义的。
项目情况：
1.工程概况.
测区属低山、丘陵地貌,地势起伏较大。
地面高程110～200m,相对高差10～90m。
山坡自然坡度15～55°。
线路大多沿山坡边缘行进,通过几个小型沟槽,沟槽覆土较厚,多开垦为水田和旱地。
测区上覆第四系全新统冲洪积层、细砂,下伏基岩为志留系下统上组砂岩夹页岩,其岩性分述如下：
第四系全新统冲洪积层
<1>淤泥质粉质黏土：
褐色、灰黑色、褐黄色,软塑状,粘性一般,含约5%的角砾,局部夹有少量腐植物。
分布于测区DYK499+220～DYK499+260段表层或呈透镜体分布于沟槽粉质黏土之中,厚0~2m,属Ⅱ级普通土。
<2>细砂:
棕黄色、褐黄色、灰白色,饱和,中密。
含约10%～20%的圆砾,φ=2~20mm。
分布于河沟附近的粉质黏土之下,厚0~6m,属Ⅰ级松土。
<3>砂岩夹页岩：
黄色,棕红色,灰色,浅黄色,青灰色,细粒结构,薄~中厚层状,主要成份为长石,次为石英,胶结物为钙质,硅质,节理裂隙发育,其间充填有泥铁质结构和石英。
岩层全风化带厚5～25m,属Ⅲ级硬土；强风化带厚3～20m,钻出岩心呈碎块状、角砾状,属Ⅳ级软石。
2.工程地理位置及地形地貌地质情况
地区东、南、西三面环山,东靠骑田岭、南倚萌渚岭、西界都庞岭,本地区碳酸盐分布广泛,岩溶较为发育,局部地段顺层、弱膨胀土等工程地质问题突出。
地貌轮廓为西南高、东北及中部低,以山丘地为主体。
3.气候条件
位于省南部,五岭山脉北麓。
境属中亚热带大陆性季风湿润气候区。
即具温光丰富的大陆性季风气候的特点,又有雨量充沛、空气湿润的海洋性气候特征。
全年平均气温在17.6～18.6℃,无霜期年均285～311天。
年降雨量1290～1590毫米,南部六县有"天然大棚"之称。
4.地震动参数
根据1/400万《中国地震动参数区划图》〔GB18306-2001,区地震动峰值加速度为0.05g〔对应地震基本烈度为Ⅵ度。
3.边坡支护设计〔材料力学指标
3.1岩、土物理力学推荐指标见下表：
表3.1岩、土物理力学推荐指标
物理力学性
质
土石名称
基本承载力
σ0
永久边坡率m
临时边坡率m0
容重γg/cm
凝聚力C
摩擦角φ<°>
基底摩擦系数
f
渗透系数Km/d
钻孔灌注桩桩周土极限摩阻力fi
单轴饱和极限抗压强度
〔1淤泥质粉质黏土
80
支护
支护
1.64
6.9
5.1
0.2
0.001
20
〔2细砂
150
支护
1.90
30
0.5
5
40
〔3砂岩夹页岩
W4
200
1：
1.25
1：
1
2.0
15
25
0.3
90
W3
350
1：
1
1：
0.75
2.2
40
0.4
120
W2
600
1：
0.75
1：
0.5
2.6
60
0.6
8
3.2纵向受力钢筋的混凝土保护层最小厚度见下表：
表3.2纵向受力钢筋的混凝土保护层最小厚度
环境类别
纵向受力钢筋的板,墙,壳
梁
柱
≤C30
C25-C45
≥C35
≤C30
C25-C45
≥C35
≤C30
C25-C45
≥C35
一
20
15
15
30
25
25
30
30
30
二
a
25
20
35
30
30
30
b
25
20
35
30
35
30
三
30
25
40
35
40
35
3.3混泥土强度设计值见下表
表3.3混泥土强度设计值
强度种类
符号
混凝土强度等级
C15
C20
C25
C30
C35
C40
C45
轴心抗压
7.2
9.6
11.9
14.3
16.7
19.1
21.2
轴心抗拉
0.91
1.1
1.27
1.43
1.57
1.71
1.8
3.4普通钢筋强度设计值见下表
表3.4普通钢筋强度设计值
种类
热轧钢筋
HPB235
210
210
HRB335<20MnSi
300
300
HRB400<20MnSiV,20MnSiNb,20MnTi>
360
360
RRB400<20MnSi>
360
360
3.5混凝土受压区等效矩形应力图系数见下表
表3.5普通钢筋强度设计值
≤C50
C55
C60
C65
C70
C75
C80
1
0.99
0.98
0.97
0.96
0.95
0.94
0.8
0.79
0.78
0.77
0.76
0.75
0.74
3.6相对界限受压区高度和截面最大抵抗矩系数
表3.5相对界限受压区高度和截面最大抵抗矩系数
混凝土强度等级
≤C50
钢筋级别
HPB235
HRB335
HRB400
0.614
0.55
0.518
0.426
0.399
0.384
4.路基横断面设计
路基横断面设计：
1.路基横断面设计主要包括：
路基面、基床、边坡、基底、以及路基围的支挡建筑物、防护建筑物和排水建筑物。
路基宽17m,路堑宽17m。
2、排水沟采用深0.6m,底宽0.8m的梯形沟；侧沟采用深0.8m,底宽0.8m的梯形沟；沟壁均厚0.3m。
沟身均采用M2.5浆砌片石砌筑。
侧沟均设1m宽平台。
3、软基处理设一层土工格栅砂垫层厚度一般采用0.4m设计,设两层土工格栅按0.6m厚设计。
软基处理基底所设土工格栅一般为双向格栅。
4、土工材料加固采用土工格栅为双向格栅,幅宽2.5m。
5.边坡支护设计计算书
5.1K566+000段边坡支护计算
左边断面：
一、由于坡体深度不算太高,根据工程地质条,施工作业设备和施工季节等条件。
因为路中有铁路轨道,所以边坡安全等级为一级。
<根据经济适用的方面,当地地形,地质相似,坡体深度不大,综合考虑根据截面的横断面,选择使用挡土墙来支护坡高8.49m,安全等级为一级。
图5.1横断面图
（1）确定挡土墙的断面尺寸：
一般重力式挡土墙的顶宽约为h/12,底宽宜取〔1/3-1/12>h,初步选取
顶宽为0.6m,底宽b=2.5m,h=6m.
（2）计算主动土压力Ea：
土压力作用点离墙底距离：
计算挡土墙自重及重点：
将挡土墙截面分成一个矩形和一个三角形墙背垂
直光滑〔e=0,d=0,a0=0填土面水平〔b=0挡土墙采用毛石和M2.5水泥砂浆
砌筑,墙体重度：
gk=30kN/m
计算它们的延米自重：
G1G2的作用点距0点的距离X1X2分别为：
（4）倾覆稳定性验算：
（5）滑动稳定性验算：
（6）地基承载力验算：
1.作用在基底的总垂直力：
2.合力作用点离0点的距离：
3.偏心距：
4.基底压力：
〔7挡土墙顶端到坡顶顶端进行刷坡处理或人字型骨架液压喷播植草等护
坡。
二、右边断面：
由于坡体深度不算太高,根据工程地质条,施工作业设备和施工季节等条件。
因为路中有铁路轨道,所以边坡安全等级为一级。
<根据经济适用的方面,当地地形,地质相似,坡体深度不大,综合考虑根据截面的横断面,选择使用挡土墙来支护坡高8.49m,安全等级为一级。
图5.1横断面图
（3）确定挡土墙的断面尺寸：
一般重力式挡土墙的顶宽约为h/12,底宽宜取〔1/3-1/12>h,初步选取
顶宽为0.6m,底宽b=2.5m,h=6m.
（4）计算主动土压力Ea：
土压力作用点离墙底距离：
计算挡土墙自重及重点：
将挡土墙截面分成一个矩形和一个三角形墙背垂
直光滑〔e=0,d=0,a0=0填土面水平〔b=0挡土墙采用毛石和M2.5水泥砂浆
砌筑,墙体重度：
gk=30kN/m
计算它们的延米自重：
G1G2的作用点距0点的距离X1X2分别为：
（7）倾覆稳定性验算：
（8）滑动稳定性验算：
（9）地基承载力验算：
1.作用在基底的总垂直力：
2.合力作用点离0点的距离：
3.偏心距：
4.基底压力：
〔7挡土墙顶端到坡顶顶端进行刷坡处理或人字型骨架液压喷播植草等护
坡。
5.2K566+020段边坡支护计算
左边横断面
一、由于坡体较高根据开挖深度,工程地质,施工工作设备和施工季节等条件综合考虑,坡体高度16.48m,采用排桩支护。
因为路中有铁路轨道,所以边坡安全等级为一级。
二、土压力计算：
地面均布荷载q=20kN/m
上部标高16.48m,下部标高4.38m
第一层土顶面处：
第一层土底面处：
上部标高4.38m,下部标高0.00m
第二层土顶面处：
第二层土底面处：
上部标高0.00m,下部标高1.49m
第三层土顶面处：
第三层土底面处：
三、土压力零点位置
四、计算支撑反力R0和QB
板桩入土深度：
五、最大弯矩Mmax的计算
先求Q=0的位置X0,再求该点Mmax
六、配筋
混凝土强度等级C30,钢筋采用HRB400级钢筋,箍筋采用HRB335.采用均匀配筋。
由表可知,环境类别为一类,C30时梁的混凝土保护层最小厚度为25mm.故设as=35mm,则h1=1200-35=1165mm。
由混凝土强度等级和钢筋等级,由表得：
由表得a1=1.0,由表得：
xb=0.518
求截面抵抗矩系数：
由公式可得：
选用925,AS=4418mm2,钢筋间距97.5mm
验算：
同时：
箍筋查表可得选用φ10100<2>
最小配箍率：
右边横断面
一、由于坡体较高根据开挖深度,工程地质与水文地质,施工工作设备和施工季节等条件综合考虑,坡体高度15.02m,采用排桩支护。
因为路中有铁路轨道,所以边坡安全等级为一级。
二、土压力计算：
地面均布荷载q=20kN/m
上部标高15.02m,下部标高1.23m
第一层土顶面处：
第一层土底面处：
上部标高1.32m,下部标高0.00m
第二层土顶面处：
第二层土底面处：
上部标高0.00m,下部标高2.46m
第三层土顶面处：
第三层土底面处：
三、土压力零点位置
四、计算支撑反力R0和QB
板桩入土深度：
五、最大弯矩Mmax的计算：
先求Q=0的位置X0,再求该点Mmax
六、配筋
混凝土强度等级C30,钢筋采用HRB400级钢筋,箍筋采用HRB335.采用均匀配筋。
由表可知,环境类别为一类,C30时梁的混凝土保护层最小厚度为25mm.故设as=35mm,则h1=1200-35=1165mm。
由混凝土强度等级和钢筋等级,由表得：
由表得a1=1.0,由表得：
xb=0.518
求截面抵抗矩系数：
由公式可得：
选用822,AS=4418mm2,钢筋间距113.75mm
验算：
同时：
箍筋查表可得选用φ10100<2>
最小配箍率：
5.3K566+040段边坡支护计算
左边横断面
一、由于坡体较高根据开挖深度,工程地质,施工工作设备和施工季节等条件综合考虑,坡体高度22.4m,采用排桩支护。
因为路中有铁路轨道,所以边坡安全等级为一级。
二、土压力计算：
地面均布荷载q=20kN/m
上部标高22.4m,下部标高0.00m
第一层土顶面处：
第一层土底面处：
上部标高0.00m,下部标高5.5m
第二层土顶面处：
第二层土底面处：
上部标高5.5m,下部标高11m
第三层土顶面处：
第三层土底面处：
三、土压力零点位置
四、计算支撑反力R0和QB
板桩入土深度：
五、最大弯矩Mmax的计算：
先求Q=0的位置X0,再求该点Mmax
由于弯矩过大,配筋可能无法配筋达到稳定。
则需要设置锚杆,减小支座反力,来减小弯矩,使之容易配筋,减小经济预算。
锚杆反力：
支座反力R：
最大弯矩Mmax的计算：
先求Q=0的位置X0,再求该点Mmax
六、配筋
混凝土强度等级C30,钢筋采用HRB400级钢筋,箍筋采用HRB335.采用均匀配筋。
由表可知,环境类别为一类,C30时梁的混凝土保护层最小厚度为25mm.故设as=35mm,则h1=1200-35=1165mm。
由混凝土强度等级和钢筋等级,由表得：
由表得a1=1.0,由表得：
xb=0.518
求截面抵抗矩系数：
由公式可得：
选用732,AS=5629mm2,钢筋间距122mm
验算：
同时：
箍筋查表可得选用φ10100<2>
最小配箍率：
右边横断面
由于坡体比较平稳高层不高,进行刷坡处理或人字型骨架液压喷播植草等护坡。
5.4K566+060段边坡支护计算
左边横断面
一、由于坡体较高根据开挖深度,工程地质,施工工作设备和施工季节等条件综合考虑,坡体高度22.4m,采用排桩支护。
因为路中有铁路轨道,所以边坡安全等级为一级。
二、土压力计算：
地面均布荷载q=20kN/m
上部标高22.4m,下部标高0.00m
第一层土顶面处：
第一层土底面处：
上部标高0.00m,下部标高5.5m
第二层土顶面处：
第二层土底面处：
上部标高5.5m,下部标高11m
第三层土顶面处：
第三层土底面处：
三、土压力零点位置
四、计算支撑反力R0和QB
板桩入土深度：
五、最大弯矩Mmax的计算：
先求Q=0的位置X0,再求该点Mmax
由于弯矩过大,配筋可能无法配筋达到稳定。
则需要设置锚杆,减小支座反力,来减小弯矩,使之容易配筋,减小经济预算。
锚杆反力：
支座反力R：
最大弯矩Mmax的计算：
先求Q=0的位置X0,再求该点Mmax
六、配筋
混凝土强度等级C30,钢筋采用HRB400级钢筋,箍筋采用HRB335.采用均匀配筋。
由表可知,环境类别为一类,C30时梁的混凝土保护层最小厚度为25mm.故设as=35mm,则h1=1200-35=1165mm。
由混凝土强度等级和钢筋等级,由表得：
由表得a1=1.0,由表得：
xb=0.518
求截面抵抗矩系数：
由公式可得：
选用732,AS=5629mm2,钢筋间距122mm
验算：
同时：
箍筋查表可得选用φ10100<2>
最小配箍率：
右边横断面
一、由于坡体较高根据开挖深度,工程地质与水文地质,施工工作设备和施工季节等条件综合考虑,坡体高度18.22m,采用排桩支护。
因为路中有铁路轨道,所以边坡安全等级为一级。
二、土压力计算：
地面均布荷载q=20kN/m
上部标高18.22m,下部标高0.00m
第一层土顶面处：
第一层土底面处：
上部标高0.00m,下部标高10.32m
第二层土顶面处：
第二层土底面处：
上部标高10.32m,下部标高15.18m
第三层土顶面处：
第三层土底面处：
三、土压力零点位置
四、计算支撑反力R0和QB
板桩入土深度：
五、最大弯矩Mmax的计算：
先求Q=0的位置X0,再求该点Mmax
由于弯矩过大,配筋可能无法配筋达到稳定。
则需要设置锚杆,减小支座反力,来减小弯矩,使之容易配筋,减小经济预算。
锚杆反力：
支座反力R：
最大弯矩Mmax的计算：
先求Q=0的位置X0,再求该点Mmax
六、配筋
混凝土强度等级C30,钢筋采用HRB400级钢筋,箍筋采用HRB335.采用均匀配筋。
由表可知,环境类别为一类,C30时梁的混凝土保护层最小厚度为25mm.故设as=35mm,则h1=1200-35=1165mm。
由混凝土强度等级和钢筋等级,由表得：
由表得a1=1.0,由表得：
xb=0.518
求截面抵抗矩系数：
由公式可得：
选用1040,AS=12565mm2,钢筋间距72.72mm
验算：
同时：
箍筋查表可得选用φ10100<2>
最小配箍率：
5.5K566+080段边坡支护计算
左边横断面
一、由于坡体较高根据开挖深度,工程地质,施工工作设备和施工季节等条件综合考虑,坡体高度27.08m,采用排桩支护。
因为路中有铁路轨道,所以边坡安全等级为一级。
二、土压力计算：
地面均布荷载q=20kN/m
上部标高27.08m,下部标高0.00m
第一层土顶面处：
第一层土底面处：
上部标高0.00m,下部标高6.7m
第二层土顶面处：
第二层土底面处：
上部标高6.70m,下部标高13.5m
第三层土顶面处：
第三层土底面处：
三、土压力零点位置
四、计算支撑反力R0和QB
板桩入土深度：
五、最大弯矩Mmax的计算：
先求Q=0的位置X0,再求该点Mmax
由于弯矩过大,配筋可能无法配筋达到稳定。
则需要设置锚杆,减小支座反力,来减小弯矩,使之容易配筋,减小经济预算。
锚杆反力：
支座反力R：
最大弯矩Mmax的计算：
先求Q=0的位置X0,再求该点Mmax
六、配筋
混凝土强度等级C30,钢筋采用HRB400级钢筋,箍筋采用HRB335.采用均匀配筋。
由表可知,环境类别为一类,C30时梁的混凝土保护层最小厚度为25mm.故设as=35mm,则h1=1200-35=1165mm。
由混凝土强度等级和钢筋等级,由表得：
由表得a1=1.0,由表得：
xb=0.518
求截面抵抗矩系数：
由公式可得：
选用1340,AS=16335mm2,钢筋间距70mm
验算：
同时：
箍筋查表可得选用14150<2>
最小配箍率：
右边横断面
一、由于坡体较高根据开挖深度,工程地质,施工工作设备和施工季节等条件综合考虑,坡体高度27.39m,采用排桩支护。
因为路中有铁路轨道,所以边坡安全等级为一级。
二、土压力计算：
地面均布荷载q=20kN/m
上部标高27.39m,下部标高0.00m
第一层土顶面处：
第一层土底面处：
上部标高0.00m,下部标高9.58m
第二层土顶面处：
第二层土底面处：
上部标高9.58m,下部标高15.38m
第三层土顶面处：
第三层土底面处：
三、土压力零点位置
四、计算支撑反力R0和QB
板桩入土深度：
五、最大弯矩Mmax的计算：
先求Q=0的位置X0,再求该点Mmax
由于弯矩过大,配筋可能无法配筋达到稳定。
则需要设置锚杆,减小支座反力,来减小弯矩,使之容易配筋,减小经济预算。
锚杆反力：
支座反力R：
最大弯矩Mmax的计算：
先求Q=0的位置X0,再求该点Mmax
六、配筋
混凝土强度等级C30,钢筋采用HRB400级钢筋,箍筋采用HRB335.采用均匀配筋。
由表可知,环境类别为一类,C30时梁的混凝土保护层最小厚度为25mm.故设as=35mm,则h1=1200-35=1165mm。
由混凝土强度等级和钢筋等级,由表得：
由表得a1=1.0,由表得：
xb=0.518
求截面抵抗矩系数：
由公式可得：
选用1440,AS=17592mm2,钢筋间距62.6mm
验算：
同时：
箍筋查表可得选用14150<2>
最小配箍率：
5.6K566+100段边坡支护计算
左边横断面
一、由于坡体较高根据开挖深度,工程地质,施工工作设备和施工季节等条件综合考虑,坡体高度22.4m,采用排桩支护。
因为路中有铁路轨道,所以边坡安全等级为一级。
〔由于当地地形相似,可参考前前段支护
二、土压力计算：
地面均布荷载q=20kN/m
上部标高22.4m,下部标高0.00m
第一层土顶面处：
第一层土底面处：
上部标高0.00m,下部标高5.5m
第二层土顶面处：
第二层土底面处：
上部标高5.5m,下部标高11m
第三层土顶面处：
第三层土底面处：
三、土压力零点位置
四、计算支撑反力
板桩入土深度：
五、最大弯矩Mmax的计算：
先求Q=0的位置X0,再求该点Mmax
由于弯矩过大,配筋可能无法配筋达到稳定。
则需要设置锚杆,减小支座反力,来减小弯矩,使之容易配筋,减小经济预算。
锚杆反力：
支座反力R：
最大弯矩Mmax的计算：
先求Q=0的位置X0,再求该点Mmax
六、配筋
混凝土强度等级C30,钢筋采用HRB400级钢筋,箍筋采用HRB335.采用均匀配筋。
由表可知,环境类别为一类,C30时梁的混凝土保护层最小厚度为25mm.故设as=35mm,则h1=1200-35=1165mm。
由混凝土强度等级和钢筋等级,由表得：
由表得a1=1.0,由表得：
xb=0.518
求截面抵抗矩系数：
由公式可得：
选用732,AS=5629mm2,钢筋间距122mm
验算：
同时：
箍筋查表可得选用φ10100<2>
最小配箍率：
右边断面：
由于坡体深度不算太高,根据工程地质条,施工作业设备和施工季节等条件。
因为路中有铁路轨道,所以边坡安全等级为一级。
<根据经济适用的方面,当地地形,地质相似,坡体深度不大,综合
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