毕节仓库边坡稳定性分析及支护方案设计毕业论文设计正文终稿.doc

本科毕业论文（设计）

论文（设计）题目：毕节仓库边坡稳定性分析
及支护方案设计

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贵州大学毕业论文（设计）

贵州大学本科毕业论文(设计)
诚信责任书

本人郑重声明：本人所呈交的毕业论文（设计），是在导师的指导下独立进行研究所完成。毕业论文（设计）中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。
特此声明。

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日 期：

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贵州大学毕业论文（设计）
目 录

摘 要 IV
Abstract V
第一章 前言 1
1.1选题依据与研究意义 1
1.2国内外研究现状及发展趋势 1
1.2.1国内外研究现状 1
1.2.2发展趋势 2
1.3设计意义及内容 2
1.4研究思路及其技术路线 3
1.5工程概况 4
1.5.1场地位置及拟建工程概述 4
1.5.2边坡勘察目的及任务 5
1.5.3边坡勘察工作依据 6
第二章 场地工程地质条件 7
2.1气候条件 7
2.2地形地貌 7
2.3地质构造 7
2.4地震 8
2.5地层岩性 8
2.6水文地质条件 8
2.7岩溶发育特征 9
2.8不良地质现象 9
第三章 边坡岩土体物理力学性质 10
3.1边坡岩土体参数 10
3.1.1红粘土 10
3.1.2 中风化泥质白云岩 11
3.2 边坡岩土体参数的确定 13
第四章 边坡稳定性分析 14
4.1边坡稳定性分析 14
4.1.1定性分析 14
4.1.2边坡可能的失稳模式 14
4.2 边坡稳定性定量计算 15
4.2.1边坡稳定性分析原则 15
4.2.2边坡稳定性主要分析方法 15
4.2.3场地边坡分析 18
4.2.4理正边坡定量分析 18
4.2.5边坡稳定性评价 28
第五章 边坡支护方案 29
5.1边坡支护设计原则 29
5.2边坡支护形式简介 29
5.3边坡支护及其方案 32
5.3.1 A—B段断面支护设计方案 32
5.3.2 B—C段断面支护设计方案 34
5.3.3 C—D段断面支护设计方案 40
5.4简易施工工艺 43

第六章 结论与建议 44
6.1结论 44
6.1建议 45
参考文献 46
致谢 47
附录 48

毕节仓库边坡稳定性分析
及支护方案探讨
摘 要
本文详细介绍了毕节仓库边坡的工程概况、场地工程地质条件、岩土体的物理力学性质及其稳定性的分析和支护方案的设计。该边坡为分为三段，总长为82米，高6.0-20.2米，为土质边坡高边坡，为了保证边坡的稳定性,根据仓库边坡设计基本要求和设计参数等多种因素，通过对边坡特征结合地质分析和计算，对边坡的稳定性进行了定性分析和定量计算。在对该边坡进行稳定性分析的定量计算中，采用了理正软件对边坡进行了计算及模拟分析，并得出了最不稳定的滑动面。分析及计算表明，该边坡不符合稳定性要求，需要进行支护。根据边坡概况及场地条件整个边坡，该边坡的AB、CD段支护方案采用了坡率法，然后对其挂网喷射混凝土加固。该边坡的BC段的支护方案采用了锚索格构梁支护，并对其锚索的锚固力、锚固角进行了计算，并通过计算和对比选取了锚固长度，最后通过锚索锚固力确定了格构类型。本边坡支护设计方案在满足边坡稳定性的情况下兼顾降低工程造价以及支护工程施工的可行和方便。
关键词：边坡；边坡稳定性分析；坡率法；锚索格构梁；支护工程

The Bijie warehouse slope stability analysis and the support program design
Abstract
This paper describes the overview of the Bijie warehouse slope engineering, site engineering geological conditions, physical and mechanical properties of the rock mass and its stability analysis and support design of the program. The slope is divided into three sections, a total length of 82 m, 6.0-20.2 m high, the high slope of the soil slope, a variety of factors, according to the the warehouse slope design requirements and design parameters in order to ensure the stability of the slope the stability of the slope, through the combination of geological analysis and calculation of slope characteristics, qualitative analysis and quantitative calculation. Quantitative calculation of the slope stability analysis software management is the slope calculation and simulation analysis, and conclude that the most unstable of the sliding surface. Analysis and calculations show that the slope does not meet the stability requirements, the need for support. Slope profile and the site conditions of slope, the slope of AB, CD segment support program using the slope ratio method, and then hanging on it sprayed concrete reinforcement. The slope of the BC section of the support program using the CABLE LATTICE BEAM support, and its anchor cable anchoring force, anchoring angle were calculated and calculated and compared to select the anchor length, and finally by ANCHORAGE CABLE the force identified the type of lattice. The slope supporting the design meet the slope stability, taking into account to reduce the project cost as well as supporting the construction is feasible and convenient.
Key words: slope; slope stability analysis; slope ratio method; anchor LATTICE BEAM; Support Project

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贵州大学毕业论文（设计）
第一章 前言
1.1选题依据与研究意义
近年来，随着我国经济的发展，全国的工程建设突飞猛进，高层建筑如雨后春笋般迅速发展。随着高层建筑的不断增高，基础相应加深，基坑开挖造成的边坡稳定性及其边坡支护安全已成为高层建筑施工时不可忽视的重要环节，应予以高度重视。
在大量的工程实践过程中，大都存在对边坡工程病害特征和性质认识不清，治理工程措施不力等诸多问题，常常会造成边坡工程的变形和破坏。或因治理方案过于保守，造成不必要的浪费。因此，预测边坡失稳的破坏时间、规模，以及危害程度，事先采取防治措施，减轻地质灾害，达到满足经济合理和安全可靠的双重目标，对高边坡病害特征的深入分析和对其治理工程方案的慎重选择显得尤为重要。
1.2国内外研究现状及发展趋势
1.2.1国内外研究现状
边坡灾害防治的支护设计的结构类型丰富多样，其发展可大致分为以下几个阶段:
第一阶段（20世纪50年代以前），大量采用抗滑挡墙结合支撑锚杆，曾取得一定效果，但由于滑坡推力大，致使抗滑挡墙体积庞大、胸坡缓，墙基必须置于滑面以下一定深度，施工开挖对滑体稳定影响大。
第二阶段（20世纪60、70年代），在相应疏截滑带水的情况下，采用抗滑桩支挡，工程效果明显；国外多采用钢筋混凝土钻孔桩和钢桩，用群桩加承台共同受力。国内采用矩形截面的钢筋混凝土挖孔桩（最大截面4m×7m，长达46米），抗滑桩因提供的抗力大，施工对滑体的扰动小、安全、见效快，在这一时期曾被广泛采用。
第三阶段（20世纪80年代以后），随着锚固技术的发展，在滑坡前缘使用群孔疏干前部岩土，预应力锚索在边坡加固中得到了广泛的应用，在工程实践中演化出了各种各样的结构形式，主要有：①预应力锚索地墩或地梁；②预应力锚索抗滑挡墙；③预应力锚索抗滑桩；④预应力锚索抗滑桩板墙；⑤预应力锚索格构。预应力锚索的应用大大地改善了抗滑结构的受力状态，降低了工程造价。据不完全统计，在同样的条件下，锚索抗滑桩比普通抗滑桩节约投资30%左右。
1.2.2发展趋势
边坡稳定性问题的考虑是工程建设中必不可少的一块，传统的稳定性分析方法如瑞典圆弧法，不平衡传递系数法，简布法等依然是现在实际工程在分析边坡稳定性时主要运用的方法。随着科学力量的进步，一些新的分析方法也在不断的出现，如用有限元法对边坡的岩土体在计算机上进行模拟，设置各种支护形式进行对比，以确定最有效的支护方案。但是随着边坡形式的不断变化，人类的工程越来越大，边坡的高度不断增加，遇到的地质问题日益复杂，我们以后所面临的边坡加固及支护问题也会愈加复杂，对欠稳定的边坡的支护要求越来越高，采用综合防护必将是未来发展的趋势。
①　 计算机程序在边坡领域内的模拟和计算的开发会更进一步的得到很好的利用。
②　 GPS等高科技手段会更进一步将边坡工程动态化、信息化，是其更精确更快速。
因此边坡的稳定性分析方法将朝着更加新的理论、新的方法、新的技术迈进，更能将安全可靠和经济效益双目标结合在一起，更进一步的满足人类的需求。
1.3设计意义及内容
本科生毕业论文（设计）的编写是教学计划中必不可缺的重要组成部分，是培养、锻炼我们本科生综合能力的必备环节，是对我们所学基础知识和专业知识水平及能力的检验，提升我们掌握科学研究的方法和发现问题、分析问题、解决问题的能力，使我们能把书本理论知识应用于实际工作中。通过这次毕业论文，同时对我们的动手动笔能力均得到很大的锻炼，对我们踏入社会去竞争，创造自信心，充分培养学生实践能力，创新能力和创业能力的奠定有极其重要的意义是一个理论联系实际的过程。
本文将以毕业实习工程——贵州省救灾物资储备库毕节代储仓库边坡为设计研究对象。毕节仓库边坡为土质高边坡，为永久性边坡。边坡破坏后果严重，其安全等级为一级。因此，根据其场地工程地质条件、岩土体物理力学性质对其进行稳定性分析，并根据其稳定性分析情况结合支护形式，通过优化比较，得出最优化的支护措施，并进行支护计算，最后给出恰当的结论和合理的建议。
1.4研究思路及其技术路线
本设计以贵州省救灾物资储备库毕节代储仓库边坡工程为基础，结合勘察成果，分析基坑边坡的工程地质特征，如地层、岩性、地形地貌、水文条件、构造、岩体结构特征等；
借助理正软件5.6版边坡稳定性分析模块及相关规范对拟建的边坡稳定性进行分析计算，并作出评价。
在稳定性分析的基础上对各种支护方案进行对比，选择最合适的支护设计方案，查阅相关规范进行设计计算，作出简洁的的支护施工工艺过程并提出注意事项，详细的路线见下图所示。
了解工程概况

分析场地工程地质条件

初步判断其稳定性
定性分析
对开挖边坡的稳定性分析评价

计算指标的确定
定量分析

滑动安全系数
理正定量计算分析

边坡稳定性评价

边坡支护方案对比
拟开挖边坡支护设计计算

选择最优化支护方案

对该方案进行描述、计算

选定支护材料

简易施工工艺
结论和建议

图1.1 设计技术路线图
1.5工程概况
1.5.1场地位置及拟建工程概述
拟建贵州省救灾物资储备库毕节代储仓库位于毕节市环城北路。拟建仓库室内地面高程±0.00=1492.60m，仓库四周的消防通道路面高程为1492.00m-1493.00m，平均路面高程为1492.30m。
该项目位于一山坡上，山脚最低点高程1491.00m，山顶最高点高程1516.18m，山体高差25.18m，山体自然坡度约为15°。根据建筑总平面图，建设单位将仓库及其四周消防通道向西平移了7.50m，平移后消防通道边线与用地红线最近距离为16.17m（仓库建筑总平面图见附图01）。
目前仓库及消防通道已进行开挖场平，形成人工边坡3个月。开挖边界距用地红线1.5m沿用地红线进行放坡，开挖后形成的人工边坡长82m，高6.00m-20.20m（仓库边坡平面图见附图02）。
仓库层数为3层，建筑高度21m，工程重要性等级为二级。场地内及其周边无滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害发育，无断层经过，地下水位埋深较大，对工程无影响；场地开挖后形成边坡长82m，高6.50m-20.20m的永久性边坡，场地复杂程度为二级；场地岩土种类较多，厚度不均匀，性质变化较大，基岩岩溶中等发育，地基复杂程度为二级。综合确定拟建场地岩土工程勘察等级为乙级。
仓库及消防通道场平时，开挖边界距用地红线1.5m沿用地红线进行放坡，开挖后形成的人工边坡长82m，高1.50m-21.20m。从开挖面和勘察成果得出，该边坡为土质边坡，为永久性边坡。边坡破坏后果严重，其安全等级为一级。
为防止在该人工边坡滑塌失稳，危及仓库及消防通道的安全。对仓库周边处边坡进行施工图阶段的支护设计。
1.5.2边坡勘察目的及任务
为确保建筑施工及使用安全，对该边坡进行仔细勘察。按照现行规范，结合现场踏勘结果及当地边坡治理经验，本次边坡勘察的目的是详细查明边坡范围的岩土构成、地形地貌、地质构造、边坡的环境条件、边坡的基本特征，并在此基础上，预测其对仓库及消防通道可能产生的破坏形式，并对边坡的稳定性进行分析、计算；对边坡破坏后的危害性进行预测；提出边坡防治措施；对环境影响进行评价；对边坡防治效益进行评估；对施工注意事项及监测方案提出建议。根据相关规范及委托要求，本次边坡勘察的目的及内容：
1、查明边坡的地形地貌、地层、地质构造及抗震条件；
2、查明边坡的岩土构成、成因、分布、性质、岩石风化和完整程度，重点对岩层及其结构面的物理力学指标进行确定，为边坡支护设计提供有关计算参数；
3、查明不良地质现象的类型、成因、分布范围、发展趋势及危害程度，应对断裂错动、液化、震险等进行分析、论证和判定，对整个场地的适宜性作出明确结论。
4、查明边坡范围内岩土的类型、深度、分布、工程特性，分析和评价地基的稳定性、建筑适宜性、均匀性和承载力；
5、场区岩层主要结构面（特别是软弱结构面）的类型和等级、产状、发育
程度、延伸程度、闭合程度、风化程度、充填状况、充水状况、组合关系、力学属
性和与临空面的关系；
6、查明场地地下水类型、埋藏情况、腐蚀性等水文地质条件；
7、查明场地内及其附近有无影响边坡稳定性的不良地质作用，如岩溶、滑坡、崩塌等；
8、通过工程类比结合规范及当地经验值进行分析，提供边坡稳定性计算及边坡支护设计所需的岩土物理力学参数，采用现场大型直剪试验来综合确定岩土体的物理力学指标；
9、对边坡的稳定进行评价，对边坡的支护处理提出方案、建议；
10、提出边坡在支护施工过程中可能引起的破坏模式，并提出相应的防治措施及边坡监测方案建议。
1.5.3边坡勘察工作依据
本次边坡勘察工作执行如下规范：
1、 《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）；
2、 《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）；
3、 《工程岩体分级标准》（GB50218-94）；
4、 《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）；
5、 《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）；
6、 《建筑桩基技术规范》（JGJ 94-2008）；
7、 《贵州建筑地基基础设计规范》（DB22/45-2004）；
8、 《贵州建筑岩土工程技术规范》（DB22/46-2004）等相关规范规定要求。

第二章 场地工程地质条件
2.1气候条件
该地区属北亚热带温凉湿润季风气候，水热资源适中。平均日照时数1391.10小时，年平均气温10 5—15.0℃ ，一月平均气温17——4.3℃，七月平均气温17.6——24.9℃，稳定通过10℃的有效积温2544.6—4617.1℃；年平均降水量848.6—1394.4毫米，月变率大，70%左右的降水量集中在5至9月。全年无霜期220-260天。主要灾害性天气是低温、“两旱”、“两寒”、 冰雹、大风、暴雨等每年都有发生。
2.2地形地貌
仓库所在区域地貌类型为溶蚀缓丘、沟谷边缘的斜坡地貌。
该项目位于一山坡上，场地内最低点高程1491.00m，山顶最高点高程1516.18m，山体高差25.18m，山体自然坡度约为15°。仓库及其四周消防通道所在区域原始地面高程为1493.00m-1507.00m。
目前正在对仓库及其四周消防通道进行场平开挖，开挖边界距用地红线1.5m沿用地红线进行放坡。开挖后形成的人工边坡长82m，高1.50m-21.20m。边坡四周无重大构建筑物存在，场地四周无大规模人类活动破坏。
2.3地质构造
据据1977年一零八地质队绘制《毕节幅1:20万地质图》及区域地质资料，拟建物场区位于扬子准地台黔北台隆复杂构造变形区，毕节向斜西北翼，构造变形复杂，无断层通过，地质构造稳定性良好。下伏基岩为三迭系中统关岭组（T2g）之灰黄、灰色薄-中厚层泥质白云岩，岩层产状为140°∠46°，层面间无泥化夹层充填，结合程度很好，为稳定岩层。

2.4地震
平场后场地覆盖层硬塑、可塑、软塑红粘土为主，为软弱土。下伏基岩为稳定岩石类型。覆盖层厚度大于5.0m，场地类型为Ⅱ类场地，属场地抗震一般地段。毕节市抗震设防烈度为6度，设计地震基本加速值为0.05g，设计地震分组为第一组，设计特征周期0.35s，设计应按相关规定设防。
2.5地层岩性
根据本次钻探资料，场地内耕土、硬塑红粘土由于场平开挖而清除，故坡顶局部分布硬塑红粘土，岩土构成较为简单，从上至下依次有以下岩土体：
1）红粘土（Qdl+el）：褐黄色，结构稍密，质纯，细腻，网纹状裂隙发育，呈硬塑、可塑、软塑状态，分布于场区大部分地段，厚度不均匀。仓库建设场地厚度为0.60m-8.00m，整个边坡坡体为红粘土组成，厚度均匀，厚度为14.00m-18.00m。
2）基岩：
中风化基岩：三迭系中统关岭组（T2g）之灰黄、灰色薄-中厚层泥质白云岩，泥晶结构，岩体节理裂隙发育，灰黄色铁质浸染，岩芯呈短柱状、柱状。岩芯采取率一般在60％，RQD值在40-50％之间。岩石单轴抗压强度标准值frk=32.61Mpa，为较硬岩，岩体完整程度为较破碎，岩体质量等级为Ⅳ类。
在基岩面有少量的强风化物，为碎砂状，多数厚度0.00～1.00m，其中ZK13处厚度为11m。
2.6水文地质条件
本次施工过程中所有钻孔孔无涌水现象，钻探结束后钻孔内统一地下水测量结果，所有钻孔均为干孔，据此判定场地地下水位埋深大于20m，另据1:20万毕节幅区域水文地质普查报告可知，区内地下水水位变幅在2~3m，场区附近未发现常年性水体，没发现泉点。场地地下水主要为上层滞水和基岩裂隙水，水量微小，主要受大气降雨补给影响。由此可知，拟建工程地下室及基础底面均位于地下水以上，地下水对拟建工
程无影响。建议不考虑地下室的抗浮设计。
2.7岩溶发育特征
经过现场39个孔的钻探作业，只有钻孔ZK10遇见溶洞（裂隙），见洞率2.5%，基岩高低起伏较大，多数为2-5m，根据《贵州建筑岩土工程技术规范》（DB22/46—2004）7.1.3，场地为岩溶中等发育区。其岩溶发育情况统计如下表1：
表1 岩溶发育情况统计表
钻孔编号
土层厚度
岩层顶板厚度
溶洞顶底高程
充填情况
ZK10
5.70m
1.80m
1486.50-1484.00
1482.70-1481.40
软塑粘土充填
2.8不良地质现象
拟建场地原始地形为自然稳定斜坡，无大型滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害存在，场地内及附近无活动性断层，不良地质现象不发育。

第三章 边坡岩土体物理力学性质
3.1边坡岩土体参数
3.1.1红粘土
①可塑红粘土（Qdl+el）：根据仓库及其边坡取的15件土样做出的土工试验报告资料，其中8件为呈可塑状态，经数理统计后，物理力学指标见表2：
表2 可塑红粘土室内试验主要指标统计表
指标
单位
区间值
平均值
标准差
变异系数
修正系数
标准值
含水率ω
%
48.50-73.60
57.03

重度γ
KN/m3
15.90-17.40
16.86

比重G

2.79-2.84
2.82

孔隙比e0

1.381-2.101
1.630

液限ωL
%
56.80-93.80
70.66

塑限ωP
%
30.10-47.80
37.43

塑性指数IL
%
26.70-46.00
33.24

含水比aW

0.76-0.85
0.81

内摩擦角φ
°
2.00-5.30
3.65
1.26
0.35
0.77
2.80
内聚力C
Kpa
28.90-43.00
36.31
5.95
0.16
0.89
32.29
压缩系数a1-2
Mpa-1
0.37-0.55
0.43

压缩模量ES
Mpa
5.21-6.96
6.18
0.64
0.10
0.93
5.75
可塑红粘土层地基承载力特征值根据公式fa=Mbγb+Mdγmd+MCCk计算，其中b取值3.00m，d取值0.50m。γ=γm=16.86，查《贵州建筑地基基础设计规范》表4.2.6：Mb=0.05，Md=1.18，MC =3.42，计算得：fa=122.91kpa。
②软塑红粘土：根据仓库及其边坡取的15件土样做出的土工试验报告资料，其中7件为软可塑状态，经数理统计后，物理力学指标见表4：

表3 软塑红粘土室内试验主要指标统计表
指标
单位
区间值
平均值
标准差
变异系数
修正系数
标准值
含水率ω
%
40.4-69.10
52.40

重度γ
KN/m3
16.10-18.00
17.17

比重G

2.78-2.82
2.80

孔隙比e0

1.168-1.951
1.4969

液限ωL
%
46.60-79.00
59.57

塑限ωP
%
26.30-43.00
33.14

塑性指数IL
%
17.80-36.00
26.43

含水比aW

0.86-0.93
0.88

内摩擦角φ
°
1.90-6.00
3.91
1.71
0.44
0.68
2.65
内聚力C
Kpa
23.60-41.10
33.64
6.75
0.20
0.85
28.65
压缩系数a1-2
Mpa-1
0.35-0.70
0.50

压缩模量ES
Mpa
4.02-6.37
5.14
0.80
0.16
0.89
4.55
软塑红粘土层地基承载力特征值根据公式fa=Mbγb+Mdγmd+MCCk计算，其中b取值3.00m，d取值0.50m。γ=γm=17.17，查《贵州建筑地基基础设计规范》表4.2.6：Mb=0.04，Md=1.15，MC =3.38，计算得：fa=74.97kpa。
③硬塑红粘土：根据可塑、软塑红粘土特征，结合地区经验，重度γ=17.50 KN/m3，内摩擦角φ=4°，内聚力C=40KPa，压缩模量ES =8Mpa。fa=154.49kpa。
3.1.2 中风化泥质白云岩
中风化泥质白云岩：根据仓库及其边坡取的16件岩样做出的岩石试验报告资料，经数理统计后，物理力学指标见表5

表4 岩样室内试验主要指标统计表
统计件数
重度（KN/m3）
湿抗压强度平均值frk（MPa）
均方差σ
变异系数δ
修正系数ψ
抗压强度标准值frk（MPa）
岩样
高径比
纵波速度
13
26.08
39.01
12.783
0.328
0.836
32.61
2:1
3467
注：统计时舍去边坡BPK5、ZK18、ZK19孔岩样数据
按照建筑地基规范关于选择折减系数ψ时规定，考虑结构面发育、地层产状、组合关系的规律及风化、溶蚀特征，结合毕节地区经验，取ψr为0.1较为符合场地基岩的实际情况，计算式如下：
fa=ψr×frk
式中：
ψr—折减系数
frk—岩石饱和单轴抗压强度标准值
fa =0.1×32.61=3.26MPa
综合上述，结合地基承载力特征值取值经验，建议岩石地基承载力如下：中风化泥质白云岩：fak =3200Kpa。
根据地区经验结合中风化岩石试验指标，建议强风化泥质白云岩地基承载力特征值，fak =1000Kpa。
根据土样试验结果，该边坡土层稳定性计算参数为：
硬塑红粘土：重度γ=17.50KN/m3，内摩擦角φ=4° ，内聚力C=40Kpa。根据《贵州建筑岩土工程技术规范》（DB22/46-2004）第82页，红粘土在边坡计算中内摩擦角、内聚力应进行修正，内摩擦角修正系数取0.9，内聚力修正系数取0.8。修正后内摩擦角φ=3.6° ，内聚力C=32Kpa。
可塑红粘土：重度γ=16.86KN/m3，内摩擦角φ=2.8° ，内聚力C=32.29Kpa。根据《贵州建筑岩土工程技术规范》（DB22/46-2004）第82页，红粘土在边坡计算中内摩擦角、内聚力应进行修正，内摩擦角修正系数取0.9，内聚力修正系数取0.8。修正后内摩擦角φ=2.52° ，内聚力C=25.8Kpa。
软塑红粘土：重度γ=17.17KN/m3，内摩擦角φ=2.65° ，内聚力C=28.65Kpa。根据《贵州建筑岩土工程技术规范》（DB22/46-2004）第82页，红粘土在边坡计算中内摩擦角、内聚力应进行修正，内摩擦角修正系数取0.9，内聚力修正系数取0.8，修正后内摩擦角φ=2.39° ，内聚力C=23Kpa。
中风化泥质白云岩：根据《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）表4.5.1的有关规定，内摩擦角φ=18° ，内聚力C=50Kpa，重度γ=26.08KN/m3
3.2 边坡岩土体参数的确定
由于边坡已开挖成型，目前处于临界稳定状态，由此可判定取土样时可能受到扰动破坏，导致试验结果偏小，根据现场的试验成果，结合依据现状反算的结果，综合确定边坡岩土体参数指标如下：
①、硬塑红粘土：重度γ=17.50KN/m3，内摩擦角φ=6°，内聚力C=55Kpa。
②、可塑红粘土：重度γ=16.86KN/m3，内摩擦角φ=4.5°，内聚力C=40Kpa。
③、软塑红粘土：重度γ=17.17KN/m3，内摩擦角φ=4°，内聚力C=30Kpa。
④、中风化泥质白云岩：重度γ=26.08KN/m3，内摩擦角φ=18°，内聚力C=80Kpa。

第四章 边坡稳定性分析
4.1边坡稳定性分析
4.1.1定性分析
从开挖面和勘察成果得出，该边坡为土质边坡，为永久性边坡。边坡破坏后果严重，其安全等级为一级。根据放坡条件将整个边坡分为A-B段、B-C段、C-D段。A-B段、C-D段消防通道边线距用地红线较远，具备足够放坡条件；B-C段消防通道边线距用地红线较近，不具备放坡条件。其边坡坡体为硬塑、可塑红粘土，软塑红粘土，为土质边坡。
根据边坡周边放坡条件，将边坡分为A-B、B-C、C-D段。
A-B段位于仓库南侧，为土质边坡，具有足够的放坡条件，边坡体基岩面水平，高7.8-14.8m。
B-C段位于仓库东侧，为土质边坡，距地红线较近，不具备放坡条件，边坡体基岩面起伏，约35°，高6.0-15.5m。
C-D段位于仓库北侧，为土质边坡，具有足够的放坡条件，边坡体基岩面水平，高9.5-20.2m。
4.1.2边坡可能的失稳模式
（1） AB段：拟建仓库南侧（AB段）坡面土体厚度7.8-14.8m，土体厚度一般，由于边坡土体力学性质较差，边坡不稳，主要以圆弧滑动为主。
（2） BC段：拟建仓库东侧（BC段）坡面土体厚度6.0-15.5m，土体厚度一般，由于边坡土体力学性质较差，边坡不稳，主要以圆弧滑动为主。
（3） CD段：拟建仓库北侧（CD段）坡面土体厚度9.5-20.2m，土体厚度一般，由于边坡土体力学性质较差，边坡不稳，主要以圆弧滑动为主。
4.2 边坡稳定性定量计算
4.2.1边坡稳定性分析原则
滑坡稳定性计算的主要内容就是滑坡推力及滑坡安全性系数的计算。目前，计算滑坡推力的方法比较多，应用较多的如瑞典条分法、毕肖普法、传递系数法、分块极限平衡法、简布法等。另外，根据《建筑工程边坡规范》，可以用圆弧滑动法，平面滑动法及折线滑动法。除此之外，利用电脑软件理正对滑坡进行边界模拟，从而对边坡的稳定性进行评价，也是一种目前正在研究的方法。其中圆弧法和折线法是验算山区土层沿岩面滑动最常用的边坡稳定验算方法，本设计就是采用圆弧法和折线法对边坡稳定性计算，此外还用理正软件对边坡进行的简单的模拟，进行对比分析。
根据《建筑边坡工程技术规范》，边坡稳定性计算方法，根据边坡类型和可能的破坏形式，可按下列原则确定：
（1） 土质边坡和较大规模的碎裂结构岩质边坡宜采用圆弧滑动法计算；
（2） 对可能产生平面滑动的边坡宜采用平面滑动法进行计算；
（3） 对可能产生平面滑动的边坡宜采用平面滑动法进行计算；
（4） 对结构复杂的岩质边坡，可配合采用赤平极射投影法和实体比例投影法分析；
（5） 当边坡破坏机制复杂时，宜结合数值分析进行分析。
4.2.2边坡稳定性主要分析方法
1） 圆弧法
圆弧法是边坡极限平衡方法中最早而有最简单的方法，其假定剖面上滑动面为圆弧面，视滑动面上的土体为刚体，并且采用条分法进行计算，按照《建筑工程边坡技术规范》所示，其安全性系数计算公式如下：

式中 —边坡稳定系数
—第i计算条块滑动面上岩土体的粘结强度标准值（Kpa）
—第i计算条块滑动面上岩土体的内摩擦角标准值（）
—第i计算条块滑动面长度（m）
,—第i计算条块地面倾角和地下水位面倾角（）
—第i计算条块单位宽度岩土体自重（KN/m）
—第i计算条块滑体地表建筑物的单位宽度自重（KN/m）
—第i计算条块单位的动水压力（KN/m）
—第i计算条块滑体在滑动面法线上的反力（KN/m）
—第i计算条块滑体在滑动面切线上的反力（KN/m）
—第i计算条块滑动面上的抗滑力（KN/m）
2） 折线法
折线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，假定第i-1块土条传来的推力方向平行于第i-1块土条的底滑面，而第i块土条传递给第i+1块土条的推力平行于第i块土条的底滑面。即是说，假定每一分界上推力的方向平行于上一土条的底滑面。第i块土条承受的各种作用力如图4.1。 将各作用力投影到底滑面上，其平衡方程如下：

其中：

图4.1 边坡下滑力计算简图
Pi——第i块滑体剩余下滑力；
Pi-1——第i-1块滑体剩余下滑力；
——第i块滑体的自重；
——土条的水平作用力，这里取0；
——第i块孔隙应力，这里取0；
Ni——第i块滑床反力；
——第i块滑体滑面的倾角；
、——第i块滑体滑面的抗剪强度指标；
——边坡稳定安全系数；
——第i块滑体的滑面长度；
——传递系数。

4.2.3场地边坡分析
根据规范要求，边坡稳定性系数要求见表4.1
表4.1边坡安全系数表
边
坡
类
型
安
全
系
数
计
算
方
法

一级边坡
二级边坡
三级边坡
平面滑动法
折线滑动法
1.35
1.30
1.25
圆弧滑动法
1.30
1.25
1.20
由于该边坡地形地貌、地质构造、岩土体构成复杂，且边坡高度高，危及仓库及消防通道的安全，边坡若发生破坏，造成后果很严重，所以定性该边坡为一级边坡，安全系数按Fs=1.30取。同时根据该边坡的地形条件，共计算了三个剖面，分别为AB段的1-1剖面，BC段的2-2剖面，CD段的3-3剖面，具体见附图01。根据之前边坡稳定性分析定性的结果及岩土体参数的性质，本设计采用边坡稳定性分析方法为圆弧法。该边坡的土层情况及参数指标见下表：
表4.1边坡土层情况及参数指标表
土层编号
岩土体名称
力学指标
内聚力c（KPa）
内摩擦角φ（°）
重度γ（KN/m3）
①
硬塑红粘土
55
6
17.5
②
可塑红粘土
40
4.5
16.86
③
软塑红粘土
30
4
17.17

4.2.4理正边坡定量分析
1）理正软件简介
边坡失稳破坏是岩土工程中常遇