摘要
本边坡支护设计是作者以在郴州市三湖一公园（段家、上元组）拆迁安置小区西北侧切方边坡工程DG段工地收集的资料为基础，结合本科阶段学习的理论知识和工地实习的现场实践经验，根据相关文献和规范完成。设计正文部分包括设计条件及其分析、设计依据及设计原则、边坡支护工程方案论证及设计计算、施工组织设计和工程预算书等内容。本文首先对边坡的稳定性进行分析，判定了其稳定程度，再根据岩土工程勘察报告和相关资料，通过分析论证，从几种可行的方案中，选取最终的支护方案——格构梁加锚杆支护。然后，进行了格构梁加锚杆支护的设计计算和分析调整，得出了本工程的设计结果。设计还进行了详实的施工组织设计，制定出了一个比较合理、科学的施工方案，设计施工工期为60天。最后，编制了工程预算书，计算出本程的工程预算总造价为约1608883.96元。
关键词：边坡稳定性分析；边坡支护设计；格构梁加锚杆支护
Abstract
This design is based on the material got from the DG section of the Cut side slope construction work site in the northwest of the Sanhuyi Resettlement Community in chenzhou, combined with the theoretical knowledge studied during undergraduate stage and the practical experience learnt from the construction side, according to relevant literature and criterions to complete. The main text of this paper including the design condition and its analysis, design basis and the principle of design, the feasibility studies of slope supporting schemes and its design, construction design and budget statement. In this paper, the stability of the slope is analyzed, then according to geotechnical engineering investigation report and relevant materials, through a series of analysis and demonstrates, from several feasible schemes select the optimum supporting scheme–Anchoring Net Beam Support. Then, introduces the design calculation and analysis of this supporting scheme.Next, conduct a detailed construction design and develop a reasonable and scientific construction plan, the construction period is 60 days. Finally, the budget of the project is given and the total estimated project cost is about 1608883.96 yuan.
Key words:slope stability analysis; retaining and protecting for slope; Anchoring Net Beam Support
前言
本次毕业设计的实习地点在湖南省郴州市。毕业设计边坡为郴州市三湖一公园（段家、上元组）拆迁安置小区西北侧切方边坡DG段。该小区位于郴州大道中段，郴州市第一职业中学北面，段家村上元组西边。拟建场地西北侧边坡在开挖过程中，由于开挖坡度较陡且没有及时采取支护措施，开挖坡面出露的粉质粘土段（俗称“白膏泥”）出现垮塌现象，影响到拟建安置小区的安全，为保证边坡的稳定性，应对该边坡进行支护。
根据拟建场地的水文工程地质条件，综合考虑周边环境及边坡高度等因素，在参考常用的边坡支护方案的基础上进行分析，且考虑到工程的经济性和安全性等因素，筛选出适合该边坡的支护方案，最终确定采用锚杆网格梁支护体系。网格梁之间铺钢筋网并喷射混凝土。结合规范和相关的资料，进行了锚杆网格梁支护体系的设计计算，编制了施工组织设计和预算书。
第一篇 边坡支护工程方案设计
第1章
设计条件及其分析
1.1工程概况
郴州市三湖一公园（段家、上元组）拆迁安置小区位于郴州大道中段，位于郴州市第一职业中学北面，段家村上元组西边。拟建场地西北侧原始地貌为丘陵，东南侧处于丘陵至冲沟过渡地段，拟建场地规划从上往下分四级台阶，第一级台阶的地面整平标高介于224.50m-227.50m，第二级台阶的地面整平标高介于219.50m-221.50m，第三级台阶的地面整平标高介于207.50m-215.00m，第四级台阶的地面整平标高介于192.50m-212.50m。拟建场地西北侧边坡在开挖过程中，由于开挖坡度较陡且没有及时采取支护措施，开挖坡面出露的粉质粘土段（俗称“白膏泥”）出现垮塌现现象，影响到场地的安全。该边坡最大切方高度达26.7米。本次只对边坡的DG段进行支护设计，该段边坡长约60m，边坡平均高度约20m。根据高度及破坏后果，边坡安全等级确定为一级，安全系数为1.3，按永久性边坡进行支护。 1.2工程地质条件 1.2.1地形地貌条件
拟建郴州三湖一公园（段家，上元组）拆迁安置小区边坡及挡墙场地位于郴州市第一职业中学北面，段家村上元组西边。场地原始地貌单元属丘陵（坡度约30度），整体呈西北高东南低之势。 1.2.2区域地质构造
该场地位于南岭东西向构造带的北缘，华南褶皱带之湘东燕山褶断带中，属于湘东南新华夏构造系。主要的构造带走向为北北东向，根据区域地质资料表明，该场地内无大的活动性构造带分布，属相对较稳定区域。
拟建场地内埋藏的基岩有碳酸盐类灰岩，岩体内节理裂隙较发育，在地下水长期作用下，岩体内局部岩溶作用发育。场地内岩溶主要为隐伏型岩溶，岩溶形态主要有石芽、溶蚀孔洞、溶蚀裂隙与溶蚀沟槽等，发育的各岩溶形态可能具有一定的连通性，且多被粘性土混5～25%的碎石和粘土充填，含岩溶或基岩裂隙水。勘察结果表明，场地内岩溶作用发育钻孔5个，钻孔见溶率7.5%。场地岩溶发育以浅部溶蚀裂隙及溶蚀沟槽为主，深部岩溶不甚发育，目前岩溶作用处于相对稳定阶段，场地岩溶作用对场地的稳定性不会构成威胁。 1.2.3地层岩性
根据钻探揭露，场地内埋藏的地层包括人工填土层、植物层、第四系上更新统坡残积层及残积层，下伏基岩为石炭系下统碳质页岩及灰岩等。各地层的野外
分布及特征自上而下依次描述如下：
1)人工填土Qml① (①为地层编号，下同)：属素填土，褐黄色，主要由粘性土组成，不均匀含少量岩块，系新近平整场地时人工堆填而成，干-稍湿，结构松散，密实度不均匀。层厚0.50～6.00m。
2)植物层Q4pd②：褐黄色，主要为粘性土含植物根系组成，结构疏松。层厚0.30～1.20m。
3)第四系上更新统坡残积(Q3dl+el)层粉质粘土③：褐黄、褐红色，由碳质页岩风化坡积、残积而成，不均匀含约20%角砾，粒径0.5~2cm。呈硬塑、局部可塑状态，摇震无反应，光泽反应稍有光泽，干强度及韧性中等。根据试验结果，个别土样液限大于45%，表明场地局部该层土为次生红粘土，具浸水软化的性能。层厚0.80～6.40m。
4)第四系上更新统残积(Q3el)层粉质粘土④：褐红色，由碳质页岩残积而成，不均匀含约10%角砾，粒径0.5~2cm。呈可塑-硬塑状态。摇震无反应，光泽反应稍有光泽，干强度及韧性中等。根据试验结果，个别土样液限大于45%，表明场地局部该层土为次生红粘土，具浸水软化的性能。层厚0.40～11.80m。
5)石炭系（C1）强风化（γ3）碳质页岩⑤：褐黄、黑色，结构稍变，有大量风化裂隙，岩体极破碎，钻探岩芯呈砂状、碎块状，岩块敲击易碎，合金钻具钻进困难。属极软岩，岩体极破碎，岩体基本质量等级分类为Ⅴ类，岩石质量指标RQD为极差的（RQD＜25），揭露厚度4.00～39.40m。
6)石炭系（C1）中风化（γ2）碳质页岩⑥：深灰-黑色，部分矿物风化变质，节理裂隙发育。钻探岩芯呈短柱状，少量块状，岩块敲击声脆，合金钻具钻进困难。属软岩，岩体破碎，岩体基本质量等级分类为Ⅴ类，岩石质量指标RQD为极差的（RQD＜25），层厚不详，揭露厚度1.70～18.50m。
7)石炭系（C1）微风化（γ1）灰岩⑥：深灰-黑色，部分矿物风化变质，节理裂隙发育。钻探岩芯呈短柱状，少量块状，岩块敲击声脆，合金钻具钻进困难。属较硬岩，岩体较完整，岩体基本质量等级分类为Ⅲ类，岩石质量指标RQD为较好的（RQD=75-90），揭露厚度4.40～23.50m。 1.3水文地质条件
郴州地区属亚热带湿润季风气候区，场地地势相对较高，地表水系不发育，未见明显的地表水体。
地下水类型主要为基岩裂隙水，赋存于岩石裂隙之中，勘察时为旱季，勘察期间测得地下水初见水位为4.50～19.00m，相当于标高180.53～242.51m,测得地下水稳定水位 4.00m～18.50m,相当于标高181.03m～242.91m。场地地下水变化幅度可按现观测水位以上2.0-3.0m。结合地区工程经验，场地内地层均为弱透水
地层，场地内强风化碳质页岩连通性强，充填差，且发育的裂隙部位可能渗透性较强，还可能存在管状流。
根据水质分析结果，参照《岩土工程勘察规范》（GB 50021-2001）（2009年修订版）有关标准判定：场地环境类型按Ⅱ类，场地内地下水水质对混凝土结构具微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。 1.4气候条件
本区属亚热带湿润季风气候区，春夏多雨、秋季多降雨，冬季干旱、寒冷。据郴州市气象局统计资料（1960-2002年），历年最大年降雨量2252.6mm，历年最大月降雨量585.8mm，历年最大日降雨量294.6mm，年平均降雨量1578.0mm，暴雨及大暴雨出现在夏秋季的6-8月份，出现率极低，一般年内出现1-2次，最大暴雨强度100mm/h以上。1999年8月13日和2002年9月8日，日降雨量达245毫米， 2006年7月14～7月16日连续特大暴雨，总降雨量达357毫米。年内最多风向为东北风，瞬时最大风速18m/s。 1.5地震效应
根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）（2008年版）和《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)，拟建场地抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g，反应谱特征周期为0.35s。拟建场地未见可液化地层。建筑场地类别属Ⅱ类，场地属建筑抗震不利地段。 1.6边坡特点分析 1.6.1变形破坏成因
根据对地形、地质资料及施工情况的分析，变形破坏成因为：○1边坡土体较松散，表面植被破坏后，大气降水可直接渗入坡体；○2应力重分布后，开挖边坡坡缘(坡面与坡顶面的交线)附近形成张力带，易产生拉张裂缝，而坡脚应力集中，易产生剪切破坏现象；○3雨水渗入坡体，导致夹层岩土软化，对边坡的变形破坏起到了诱发作用。
1.6.2变形机理
根据边坡与岩体结构面组合关系分析，该边坡总体稳定性较差，根据现场踏勘调查，DG段局部边坡滑动后暂时处在相对稳定状态，但坡体出现下挫或错位等破坏现象，因此坡体局部滑移面已形成。同时通过剪裂面及结构面的互相连接贯通、扩大，滑移面有进一步延伸的趋势，导致坡体重新失稳滑动，这对下部施工及整个边坡构成严重威胁。特别是在受大气降水浸润（尤其是突发性大暴雨）的作用下，孔隙水压力会增大，边坡自重增加，土岩结构面的抗剪强度将显著降低，其稳定性会进一步恶化。另外，边坡滑动变形体特征土层为白色粉质粘土（白膏
泥），降雨后该土体吸水重度明显加大且抗剪强度降低较大，极易在土岩交界面形成软弱带。故须对边坡及时进行治理。
第2章 设计依据及设计原则
2.1边坡工程设计技术依据
本次工程设计的技术标准及依据如下：
1）《岩土工程勘察规范》（GB 50021-2001）（2009版） 2）《锚杆喷射混凝土支护技术规范》[8]（GB50086-2002）； 3）《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002)； 4）《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2002）； 5）《岩土锚杆(索)技术规程》(CECS22：2005)； 6）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）； 7）《建筑抗震设计规范》（GB50011-2008）；
8）《土工试验方法标准》[13]（GB/T50123-1999）等规程规范。
9）《三湖一公园拆迁安置小区边坡及挡墙拟建场地工程地质勘察报告书》（中国有色金属工业长沙勘察设计研究院2010年9月提供）； 2.2边坡支护设计原则
1）边坡支护设计总原则为：技术先进、经济合理、安全可靠、生态环保、方便施工。
2）边坡支护设计和施工要与场区的社会、经济和环境发展相应，与场地规划、环境保护、土地利用相结合，力争建成绿色生态型边坡，实现与周围景观的协调；应进行技术经济论证，采用较先进的方法和技术，因地制宜，就地取材，使工程达到安全、经济、美观和适用的要求。
3）在正常荷载条件下，支护工程应控制边坡坡体变形不超过允许值，不产生危及建筑物的地质灾害；在特殊荷载条件下，支护工程设计与施工应能保证边坡坡体的整体稳定，不产生危及人民生命财产安全的重大地质灾害。
4）支护设计是根据边坡岩土工程地质条件，场地周边环境条件及边坡开挖高度等确定的。根据《建筑边坡工程技术规范》（GB50330—2002），综合考虑边坡的规模、治理的重要性，失事的危害性等因素，类比其它工程，确定该边坡治理工程等级为一级，相应的结构重要性系数为1.10，治理后的边坡稳定系数不小于1.30；治理工程主要结构安全运行年限按50年标准设计，其坡面等的养护为日常养护。
5）设计所需参数参照《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）、《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）、《岩土锚杆（索）技术规程》（CECS22:2005）等有关规范规程，根据《三湖一公园拆迁安置小区边坡及挡墙拟建场地工程地质勘察报告书》，并结合地区工程经验确定，场地内各地层支护的工程特性指标采用下表2.1的给出值：
表2.1 各岩土层的物理力学参数表
岩土名称
粘聚力c（kPa）
③第四系坡残积粘土 ④第四系残积粘土 ⑤强风化碳质页岩
20
17
19.7
29
22
19.7
内摩擦角
φ（°）
容重γ （kN/m）
3
承载力 特征值fak (kPa)
特征值i(kPa)
30 220
25 180
32 26 21 150 450
第3章 边坡稳定性分析
边坡稳定性分析的方法有很多，如圆弧滑动法、平面滑动法、折线滑动法。本边坡为切方土质边坡，坡度80-90°，坡高约20米，局部为强风化碳质页岩，岩体结构类型碎裂结构，节理裂隙发育。根据《建筑边坡工程技术规范》 （GB50330-2002）和经验，本边坡属较土质夹碎裂结构岩质边坡，可能发生圆弧滑动，宜采用瑞典条分法进行稳定性分析。 3.1 圆弧滑动（瑞典条分法）
1）按比例绘出边坡的纵剖图，如下图1所示。垂直截面方向取一米长易于 计算；
2）边坡坡角85°，边坡高度20m，原始坡度30°，假设土质均匀，平均重度γ=20kN/m ³,抗剪强度参数取所有土层中最大的以简化计算，按《土力学地基基础》（陈希哲主编，第四版）中近似确定最危险滑动面的方法可得β1=33，β2=40°，从而得到最危险滑动圆弧的圆心O点，以OA 为半径，R=43.84m得圆弧AC；
3）将滑面以上的土条竖直分成6条，土条宽度取b=1/10R=4.38m，作O点的垂线，该处的土条为0号，右边i=5～10；
图1 边坡圆弧滑动条分法示意图
4）计算各土条的重力Gi(Wi)；
Gi=bihi×1×γi 3.1 式中：hi——各土条的中间高度（可从图中按比例量出）
两端的5号与10号土条的宽度不等于b，要换算成等于宽度b时的高度，可将其看作四边形和三角形，其面积分别为：A5=48.65m²，A10=5.89 m²。
从而得：h5=11.11m ，h10=1.34m。
5)列表计算边坡稳定性系数,其中弧长li用以下公式计算：
li=
πθR
(3.2) 表3.1 坡体稳定安全系数的计算表
分
条 ℎ
摘要
本边坡支护设计是作者以在郴州市三湖一公园（段家、上元组）拆迁安置小区西北侧切方边坡工程DG段工地收集的资料为基础，结合本科阶段学习的理论知识和工地实习的现场实践经验，根据相关文献和规范完成。设计正文部分包括设计条件及其分析、设计依据及设计原则、边坡支护工程方案论证及设计计算、施工组织设计和工程预算书等内容。本文首先对边坡的稳定性进行分析，判定了其稳定程度，再根据岩土工程勘察报告和相关资料，通过分析论证，从几种可行的方案中，选取最终的支护方案——格构梁加锚杆支护。然后，进行了格构梁加锚杆支护的设计计算和分析调整，得出了本工程的设计结果。设计还进行了详实的施工组织设计，制定出了一个比较合理、科学的施工方案，设计施工工期为60天。最后，编制了工程预算书，计算出本程的工程预算总造价为约1608883.96元。
关键词：边坡稳定性分析；边坡支护设计；格构梁加锚杆支护
Abstract
This design is based on the material got from the DG section of the Cut side slope construction work site in the northwest of the Sanhuyi Resettlement Community in chenzhou, combined with the theoretical knowledge studied during undergraduate stage and the practical experience learnt from the construction side, according to relevant literature and criterions to complete. The main text of this paper including the design condition and its analysis, design basis and the principle of design, the feasibility studies of slope supporting schemes and its design, construction design and budget statement. In this paper, the stability of the slope is analyzed, then according to geotechnical engineering investigation report and relevant materials, through a series of analysis and demonstrates, from several feasible schemes select the optimum supporting scheme–Anchoring Net Beam Support. Then, introduces the design calculation and analysis of this supporting scheme.Next, conduct a detailed construction design and develop a reasonable and scientific construction plan, the construction period is 60 days. Finally, the budget of the project is given and the total estimated project cost is about 1608883.96 yuan.
Key words:slope stability analysis; retaining and protecting for slope; Anchoring Net Beam Support
前言
本次毕业设计的实习地点在湖南省郴州市。毕业设计边坡为郴州市三湖一公园（段家、上元组）拆迁安置小区西北侧切方边坡DG段。该小区位于郴州大道中段，郴州市第一职业中学北面，段家村上元组西边。拟建场地西北侧边坡在开挖过程中，由于开挖坡度较陡且没有及时采取支护措施，开挖坡面出露的粉质粘土段（俗称“白膏泥”）出现垮塌现象，影响到拟建安置小区的安全，为保证边坡的稳定性，应对该边坡进行支护。
根据拟建场地的水文工程地质条件，综合考虑周边环境及边坡高度等因素，在参考常用的边坡支护方案的基础上进行分析，且考虑到工程的经济性和安全性等因素，筛选出适合该边坡的支护方案，最终确定采用锚杆网格梁支护体系。网格梁之间铺钢筋网并喷射混凝土。结合规范和相关的资料，进行了锚杆网格梁支护体系的设计计算，编制了施工组织设计和预算书。
第一篇 边坡支护工程方案设计
第1章
设计条件及其分析
1.1工程概况
郴州市三湖一公园（段家、上元组）拆迁安置小区位于郴州大道中段，位于郴州市第一职业中学北面，段家村上元组西边。拟建场地西北侧原始地貌为丘陵，东南侧处于丘陵至冲沟过渡地段，拟建场地规划从上往下分四级台阶，第一级台阶的地面整平标高介于224.50m-227.50m，第二级台阶的地面整平标高介于219.50m-221.50m，第三级台阶的地面整平标高介于207.50m-215.00m，第四级台阶的地面整平标高介于192.50m-212.50m。拟建场地西北侧边坡在开挖过程中，由于开挖坡度较陡且没有及时采取支护措施，开挖坡面出露的粉质粘土段（俗称“白膏泥”）出现垮塌现现象，影响到场地的安全。该边坡最大切方高度达26.7米。本次只对边坡的DG段进行支护设计，该段边坡长约60m，边坡平均高度约20m。根据高度及破坏后果，边坡安全等级确定为一级，安全系数为1.3，按永久性边坡进行支护。 1.2工程地质条件 1.2.1地形地貌条件
拟建郴州三湖一公园（段家，上元组）拆迁安置小区边坡及挡墙场地位于郴州市第一职业中学北面，段家村上元组西边。场地原始地貌单元属丘陵（坡度约30度），整体呈西北高东南低之势。 1.2.2区域地质构造
该场地位于南岭东西向构造带的北缘，华南褶皱带之湘东燕山褶断带中，属于湘东南新华夏构造系。主要的构造带走向为北北东向，根据区域地质资料表明，该场地内无大的活动性构造带分布，属相对较稳定区域。
拟建场地内埋藏的基岩有碳酸盐类灰岩，岩体内节理裂隙较发育，在地下水长期作用下，岩体内局部岩溶作用发育。场地内岩溶主要为隐伏型岩溶，岩溶形态主要有石芽、溶蚀孔洞、溶蚀裂隙与溶蚀沟槽等，发育的各岩溶形态可能具有一定的连通性，且多被粘性土混5～25%的碎石和粘土充填，含岩溶或基岩裂隙水。勘察结果表明，场地内岩溶作用发育钻孔5个，钻孔见溶率7.5%。场地岩溶发育以浅部溶蚀裂隙及溶蚀沟槽为主，深部岩溶不甚发育，目前岩溶作用处于相对稳定阶段，场地岩溶作用对场地的稳定性不会构成威胁。 1.2.3地层岩性
根据钻探揭露，场地内埋藏的地层包括人工填土层、植物层、第四系上更新统坡残积层及残积层，下伏基岩为石炭系下统碳质页岩及灰岩等。各地层的野外
分布及特征自上而下依次描述如下：
1)人工填土Qml① (①为地层编号，下同)：属素填土，褐黄色，主要由粘性土组成，不均匀含少量岩块，系新近平整场地时人工堆填而成，干-稍湿，结构松散，密实度不均匀。层厚0.50～6.00m。
2)植物层Q4pd②：褐黄色，主要为粘性土含植物根系组成，结构疏松。层厚0.30～1.20m。
3)第四系上更新统坡残积(Q3dl+el)层粉质粘土③：褐黄、褐红色，由碳质页岩风化坡积、残积而成，不均匀含约20%角砾，粒径0.5~2cm。呈硬塑、局部可塑状态，摇震无反应，光泽反应稍有光泽，干强度及韧性中等。根据试验结果，个别土样液限大于45%，表明场地局部该层土为次生红粘土，具浸水软化的性能。层厚0.80～6.40m。
4)第四系上更新统残积(Q3el)层粉质粘土④：褐红色，由碳质页岩残积而成，不均匀含约10%角砾，粒径0.5~2cm。呈可塑-硬塑状态。摇震无反应，光泽反应稍有光泽，干强度及韧性中等。根据试验结果，个别土样液限大于45%，表明场地局部该层土为次生红粘土，具浸水软化的性能。层厚0.40～11.80m。
5)石炭系（C1）强风化（γ3）碳质页岩⑤：褐黄、黑色，结构稍变，有大量风化裂隙，岩体极破碎，钻探岩芯呈砂状、碎块状，岩块敲击易碎，合金钻具钻进困难。属极软岩，岩体极破碎，岩体基本质量等级分类为Ⅴ类，岩石质量指标RQD为极差的（RQD＜25），揭露厚度4.00～39.40m。
6)石炭系（C1）中风化（γ2）碳质页岩⑥：深灰-黑色，部分矿物风化变质，节理裂隙发育。钻探岩芯呈短柱状，少量块状，岩块敲击声脆，合金钻具钻进困难。属软岩，岩体破碎，岩体基本质量等级分类为Ⅴ类，岩石质量指标RQD为极差的（RQD＜25），层厚不详，揭露厚度1.70～18.50m。
7)石炭系（C1）微风化（γ1）灰岩⑥：深灰-黑色，部分矿物风化变质，节理裂隙发育。钻探岩芯呈短柱状，少量块状，岩块敲击声脆，合金钻具钻进困难。属较硬岩，岩体较完整，岩体基本质量等级分类为Ⅲ类，岩石质量指标RQD为较好的（RQD=75-90），揭露厚度4.40～23.50m。 1.3水文地质条件
郴州地区属亚热带湿润季风气候区，场地地势相对较高，地表水系不发育，未见明显的地表水体。
地下水类型主要为基岩裂隙水，赋存于岩石裂隙之中，勘察时为旱季，勘察期间测得地下水初见水位为4.50～19.00m，相当于标高180.53～242.51m,测得地下水稳定水位 4.00m～18.50m,相当于标高181.03m～242.91m。场地地下水变化幅度可按现观测水位以上2.0-3.0m。结合地区工程经验，场地内地层均为弱透水
地层，场地内强风化碳质页岩连通性强，充填差，且发育的裂隙部位可能渗透性较强，还可能存在管状流。
根据水质分析结果，参照《岩土工程勘察规范》（GB 50021-2001）（2009年修订版）有关标准判定：场地环境类型按Ⅱ类，场地内地下水水质对混凝土结构具微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。 1.4气候条件
本区属亚热带湿润季风气候区，春夏多雨、秋季多降雨，冬季干旱、寒冷。据郴州市气象局统计资料（1960-2002年），历年最大年降雨量2252.6mm，历年最大月降雨量585.8mm，历年最大日降雨量294.6mm，年平均降雨量1578.0mm，暴雨及大暴雨出现在夏秋季的6-8月份，出现率极低，一般年内出现1-2次，最大暴雨强度100mm/h以上。1999年8月13日和2002年9月8日，日降雨量达245毫米， 2006年7月14～7月16日连续特大暴雨，总降雨量达357毫米。年内最多风向为东北风，瞬时最大风速18m/s。 1.5地震效应
根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）（2008年版）和《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)，拟建场地抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g，反应谱特征周期为0.35s。拟建场地未见可液化地层。建筑场地类别属Ⅱ类，场地属建筑抗震不利地段。 1.6边坡特点分析 1.6.1变形破坏成因
根据对地形、地质资料及施工情况的分析，变形破坏成因为：○1边坡土体较松散，表面植被破坏后，大气降水可直接渗入坡体；○2应力重分布后，开挖边坡坡缘(坡面与坡顶面的交线)附近形成张力带，易产生拉张裂缝，而坡脚应力集中，易产生剪切破坏现象；○3雨水渗入坡体，导致夹层岩土软化，对边坡的变形破坏起到了诱发作用。
1.6.2变形机理
根据边坡与岩体结构面组合关系分析，该边坡总体稳定性较差，根据现场踏勘调查，DG段局部边坡滑动后暂时处在相对稳定状态，但坡体出现下挫或错位等破坏现象，因此坡体局部滑移面已形成。同时通过剪裂面及结构面的互相连接贯通、扩大，滑移面有进一步延伸的趋势，导致坡体重新失稳滑动，这对下部施工及整个边坡构成严重威胁。特别是在受大气降水浸润（尤其是突发性大暴雨）的作用下，孔隙水压力会增大，边坡自重增加，土岩结构面的抗剪强度将显著降低，其稳定性会进一步恶化。另外，边坡滑动变形体特征土层为白色粉质粘土（白膏
泥），降雨后该土体吸水重度明显加大且抗剪强度降低较大，极易在土岩交界面形成软弱带。故须对边坡及时进行治理。
第2章 设计依据及设计原则
2.1边坡工程设计技术依据
本次工程设计的技术标准及依据如下：
1）《岩土工程勘察规范》（GB 50021-2001）（2009版） 2）《锚杆喷射混凝土支护技术规范》[8]（GB50086-2002）； 3）《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002)； 4）《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2002）； 5）《岩土锚杆(索)技术规程》(CECS22：2005)； 6）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）； 7）《建筑抗震设计规范》（GB50011-2008）；
8）《土工试验方法标准》[13]（GB/T50123-1999）等规程规范。
9）《三湖一公园拆迁安置小区边坡及挡墙拟建场地工程地质勘察报告书》（中国有色金属工业长沙勘察设计研究院2010年9月提供）； 2.2边坡支护设计原则
1）边坡支护设计总原则为：技术先进、经济合理、安全可靠、生态环保、方便施工。
2）边坡支护设计和施工要与场区的社会、经济和环境发展相应，与场地规划、环境保护、土地利用相结合，力争建成绿色生态型边坡，实现与周围景观的协调；应进行技术经济论证，采用较先进的方法和技术，因地制宜，就地取材，使工程达到安全、经济、美观和适用的要求。
3）在正常荷载条件下，支护工程应控制边坡坡体变形不超过允许值，不产生危及建筑物的地质灾害；在特殊荷载条件下，支护工程设计与施工应能保证边坡坡体的整体稳定，不产生危及人民生命财产安全的重大地质灾害。
4）支护设计是根据边坡岩土工程地质条件，场地周边环境条件及边坡开挖高度等确定的。根据《建筑边坡工程技术规范》（GB50330—2002），综合考虑边坡的规模、治理的重要性，失事的危害性等因素，类比其它工程，确定该边坡治理工程等级为一级，相应的结构重要性系数为1.10，治理后的边坡稳定系数不小于1.30；治理工程主要结构安全运行年限按50年标准设计，其坡面等的养护为日常养护。
5）设计所需参数参照《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）、《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）、《岩土锚杆（索）技术规程》（CECS22:2005）等有关规范规程，根据《三湖一公园拆迁安置小区边坡及挡墙拟建场地工程地质勘察报告书》，并结合地区工程经验确定，场地内各地层支护的工程特性指标采用下表2.1的给出值：
表2.1 各岩土层的物理力学参数表
岩土名称
粘聚力c（kPa）
③第四系坡残积粘土 ④第四系残积粘土 ⑤强风化碳质页岩
20
17
19.7
29
22
19.7
内摩擦角
φ（°）
容重γ （kN/m）
3
承载力 特征值fak (kPa)
特征值i(kPa)
30 220
25 180
32 26 21 150 450
第3章 边坡稳定性分析
边坡稳定性分析的方法有很多，如圆弧滑动法、平面滑动法、折线滑动法。本边坡为切方土质边坡，坡度80-90°，坡高约20米，局部为强风化碳质页岩，岩体结构类型碎裂结构，节理裂隙发育。根据《建筑边坡工程技术规范》 （GB50330-2002）和经验，本边坡属较土质夹碎裂结构岩质边坡，可能发生圆弧滑动，宜采用瑞典条分法进行稳定性分析。 3.1 圆弧滑动（瑞典条分法）
1）按比例绘出边坡的纵剖图，如下图1所示。垂直截面方向取一米长易于 计算；
2）边坡坡角85°，边坡高度20m，原始坡度30°，假设土质均匀，平均重度γ=20kN/m ³,抗剪强度参数取所有土层中最大的以简化计算，按《土力学地基基础》（陈希哲主编，第四版）中近似确定最危险滑动面的方法可得β1=33，β2=40°，从而得到最危险滑动圆弧的圆心O点，以OA 为半径，R=43.84m得圆弧AC；
3）将滑面以上的土条竖直分成6条，土条宽度取b=1/10R=4.38m，作O点的垂线，该处的土条为0号，右边i=5～10；
图1 边坡圆弧滑动条分法示意图
4）计算各土条的重力Gi(Wi)；
Gi=bihi×1×γi 3.1 式中：hi——各土条的中间高度（可从图中按比例量出）
两端的5号与10号土条的宽度不等于b，要换算成等于宽度b时的高度，可将其看作四边形和三角形，其面积分别为：A5=48.65m²，A10=5.89 m²。
从而得：h5=11.11m ，h10=1.34m。
5)列表计算边坡稳定性系数,其中弧长li用以下公式计算：
li=
πθR
(3.2) 表3.1 坡体稳定安全系数的计算表
分
条 ℎ