3边坡工程设计原则及土压力计算xs
边坡工程教案设计原则
设计原则边坡工程可分为下列两类极限状态:1承载能力极限状态:对应于支护结构达到承载力破坏、锚固系统失效或坡体失稳;2正常使用极限状态:对应于支护结构和边坡的变形达到结构本身或邻近建 (构)筑物的正常使用限值或影响耐久性能。
边坡工程设计采用的荷载效应最不利组合应符合下列规定:1.按地基承载力确定支护结构立柱 (肋柱或桩)和挡墙的基础底面积及其埋深时, 荷载效应组合应采用正常使用极限状态的标准组合, 相应的抗力应采用地基承载力特征值;2.边坡与支护结构的稳定性和锚杆锚固体与地层的锚固长度计算时, 荷载效应组合应采用承载能力极限状态的基本组合, 但其荷载分项系数均取1.0, 组合系数按现行国家标准的规定采用;3.在确定锚杆、支护结构立柱、挡板、挡墙截面尺寸、内力及配筋时, 荷载效应组合应采用承载能力极限状态的基本组合, 并采用现行国家标准规定的荷载分项系数和组合值系数;支护结构的重要性系数(0按有关规范的规定采用, 对安全等级为一级的边坡取 1.1,二、三级边坡取1.0;4.计算锚杆变形和支护结构水平位移与垂直位移时, 荷载效应组合应采用正常使用极限状态的准永久组合, 不计入风荷载和地震作用;5、在支护结构抗裂计算时, 荷载效应组合应采用正常使用极限状态的标准组合, 并考虑长期作用影响;6.抗震设计的荷载组合和临时性边坡的荷载组合应按现行有关标准执行。
永久性边坡的设计使用年限应不低于受其影响相邻建筑的使用年限。
边坡工程应按下列原则考虑地震作用的影响:1.边坡工程的抗震设防烈度可采用地震基本烈度, 且不应低于边坡破坏影响区内建筑物的设防烈度;2.对抗震设防的边坡工程, 其地震效应计算应按现行有关标准执行;岩石基坑工程可不作抗震计算;3、对支护结构和锚杆外锚头等, 应采取相应的抗震构造措施。
边坡工程的设计应包括支护结构的选型、计算和构造, 并对施工、监测及质量验收提出要求。
边坡支护结构设计时应进行下列计剪和验算:1.支护结构的强度计其:立柱、面板、挡墙及其基础的抗压、抗弯、抗剪及局部抗压承载力以及钻杆杆体的抗拉承载力等均应满足现行相应标准的要求;2.钻杆钻固体的抗拔承载力和立柱与挡墙基础的地基承载力计算;3.支护结构整体或局部稳定性验算;4、对变形有较高要求的边坡工程可结合当地经验进行变形验算, 同时应采取有效的综合措施保证边坡和邻近建 (构)筑物的变形满足要求;5.地下水控制计算和验算;6.对施工期可能出现的不利工况进行验算。
边坡工程设计原则
边坡工程设计原则1、边坡工程设计应符合下列规定：1 支护结构达到最大承载能力、锚固系统失效、发生不适于继续承载的变形或坡体失稳应满足承载能力极限状态的设计要求；2 支护结构和边坡达到支护结构或邻近建(构)筑物的正常使用所规定的变形限值或达到耐久性的某项规定限值应满足正常使用极限状态的设计要求。
2、边坡工程设计所采用作用效应组合与相应的抗力限值应符合下列规定：1 按地基承载力确定支护结构或构件的基础底面积及埋深或按单桩承载力确定桩数时，传至基础或桩上的作用效应应采用荷载效应标准组合；相应的抗力应采用地基承载力特征值或单桩承载力特征值；2 计算边坡与支护结构的稳定性时，应采用荷载效应基本组合，但其分项系数均为1.0；3 计算锚杆面积、锚杆杆体与砂浆的锚固长度、锚杆锚固体与岩土层的锚固长度时，传至锚杆的作用效应应采用荷载效应标准组合；4 在确定支护结构截面、基础高度、计算基础或支护结构内力、确定配筋和验算材料强度时，应采用荷载效应基本组合，并应满足下式的要求：γ0S≤R (3.3.2)式中：S——基本组合的效应设计值；R——结构构件抗力的设计值；γ0——支护结构重要性系数，对安全等级为一级的边坡不应低于1.1，二、三级边坡不应低于1.0。
5 计算支护结构变形、锚杆变形及地基沉降时，应采用荷载效应的准永久组合，不计入风荷载和地震作用，相应的限值应为支护结构、锚杆或地基的变形允许值；6 支护结构抗裂计算时，应采用荷载效应标准组合，并考虑长期作用影响；7 抗震设计时地震作用效应和荷载效应的组合应按国家现行有关标准执行。
3、地震区边坡工程应按下列原则考虑地震作用的影响：1 边坡工程抗震设防烈度应根据中国地震动参数区划图确定的本地区地震基本烈度，且不应低于边坡塌滑区内建筑物的设防烈度；2 抗震设防的边坡工程，其地震作用计算应按国家现行有关标准执行；抗震设防烈度为6度的地区，边坡工程支护结构可不进行地震作用计算，但应采取抗震构造措施，抗震设防烈度6度以上的地区，边坡工程支护结构应进行地震作用计算，临时性边坡可不作抗震计算；3 支护结构和锚杆外锚头等，应按抗震设防烈度要求采取相应的抗震构造措施。
土压力计算(边坡规范)
锚杆挡墙设计计算:(1)、侧向岩土压力计算:按<<建筑边坡工程技术规范>>(GB 50330-2002)6.2.3条计算岩土压力系数:φd=580= 1.0rad H=10m(φd为岩体综合内摩擦角α=90.00= 1.6rad Cs=0kN/m2β=00=0.0rad q=20kN/m2δ=00=0.0radγ=25.6kN/m3η=2Cs/(γH)k q=1+2qsinαcosβ/[γHsin(α+β)] =0.000= 1.156k a=sin(α+β){k q[sin(α+β)sin(α-δ)+sin(φd+δ)sin(φd-β)]+2ηsinαcosφd cos(α+β2SQRT<[k q(sin(α+β)*sin(φd-β)+ηsinαcosφd)][k q(sin(α-δ)sin(φd+δ)+ηsinα/[sin2αsin2(α+β-φd-δ)]=0.095根据平面滑裂面假定，主动岩土侧向压力合力标准值可按下式计算:E ak=0.5γH2K a=121.7KN/m侧向岩土压力合力水平分力标准值:E hk=E ak SIN(α-δ)=121.7KN/m（c）、按<<建筑边坡工程技术规范>>(GB 50330-2002)8.2.5条:侧向岩土压力水平分力标准值:e hk=E hk/(0.9H)=13.5KN/m2侧向岩土压力分布可近似按右图（要求按逆作法施工）(2)、锚杆(锚杆：HRB400钢筋；灌浆材料：M30水泥砂浆)计算:锚杆间距:锚杆倾角:锚杆轴向拉力标准值锚筋抗拉强度设计值一级边坡重要性系数锚杆钢筋选用:锚固体直径:锚杆钢筋与砂浆粘结强度工作条件系数:ξ3=0.6钢筋与砂浆的粘结强度设计值:锚杆与砂浆间的锚固长度:l a2=γ0N ak/(ξ3nπdf b)=0.7m(3)、挡板钢筋计算(每延米):钢筋采用H RB335则每米宽挡板的设计荷载:q=(e hk x1.35)x1=18.3KN/m挡板伸缩缝处支座弯矩:M支=0.5q(S x/2)(S x/2)=9.1KN.m钢筋合力点至边缘距离:挡板跨中弯矩:M跨=0.125qS x S x=9.1KN.m挡板计算弯矩:M=MAX(M支,M跨)=9.1KN.m=12.5MPaC25砼轴心抗压强度设计值:f砼受压区高度:x=h0-SQRT[h20-2M/(α1f c b)]=3mm最小配筋百分率:µmin=MAX(0.2, 45f t/f y)=0.2%钢筋计算面积:A s1=α1f c bx/f y=114mm2实配受力钢筋:22@150分布筋:A s0=MAX(0.15%bh,15%A s)=450mm2实配分布钢筋:Φ12@200(4)、肋柱钢筋计算(纵筋采用HRB335,箍筋采用HPB235):肋柱宽度:b=400mm肋柱高度:h=1000mm肋柱顶部悬臂长度:L=0m <0.2H=肋柱的设计荷载:q=1.35e hk S x=36.5KN/m肋柱跨内弯矩:M1=0.125qS y S y=28.5KN.m肋柱顶部支座弯矩:M2==0.0KN.m肋柱计算弯矩:M=MAX(M1,M2)=28.5KN.m钢筋合力点至边缘距离: C25砼轴心抗压强度设计值:f c=12.5MPa砼受压区高度:x1=h0-SQRT[h20-2M/(α1f c b)]=6mm C25砼抗拉强度设计值:系数:α1=1HRB335钢筋强度设计值:纵筋最小配筋百分率:µmin=MAX(0.2, 45f t/f y)=0.2%纵筋计算面积:A s1=α1f c bx/f y=99mm2实配纵筋:420钢筋肋柱最大剪力:Q max=0.625qS y=57KN箍筋抗拉强度设计值:实配箍筋:4Φ8@100受剪承载力:V cs=0.7f t bh0+1.25f yv h0A sv/s=510KNφd为岩体综合内摩擦角)γHsin(α+β)]β)]+2ηsinαcosφd cos(α+β-φd-δ) in(α-δ)sin(φd+δ)+ηsinαcosφd)]>}S y荷载分项系数:γQ锚筋抗拉工作条件系数:ξ2锚杆轴向拉力设计值:N a=γQ H ak锚筋抗拉强度标准值:f yk钢筋截面所需计算面积:A s=γ0N a/(ξ2f y)实际锚杆钢筋截面面积:A s锚杆验收试验荷载值:N验=1.1ξ2A s f y锚固体粘结强度特征值:f rb固体与地层的锚固长度:l a1=N ak/(ξ1πDf rb)=0.5m 砂浆的粘结强度设计值:f b=2400kPa挡板宽度取:b=1000mm挡板厚度:h=300mm保护层厚度:c=20mm 钢筋合力点至边缘距离:a=31mm截面有效高度:h0=h-a=269mm系数:α1=1MPaMPamm2mm2mm2mm22保护层厚度:c=30mm 钢筋合力点至边缘距离:a=40mm 截面有效高度:h0=h-a=960mm C25砼抗拉强度设计值:f t= 1.27MPa RB335钢筋强度设计值:f y=300MPa 纵筋最小配筋面积:A s2=µmin bh=800mm2所需纵筋面积:A s=MAX(A s1,A s2)=800mm2实际纵筋面积:A s=1256mm2箍筋抗拉强度设计值:f yv=210MPa 实际箍筋面积:A sv=201mm2。
建筑边坡工程技术规范GB50330-2002
9.1一般规定
9.2设计计算
9.3构造设计
9.4施工
10重力式挡墙
10.1一般规定
10.2设计计算
10.3构造设计
10.4施工
11扶壁式挡墙
11.1一般规定
11.2设计计算
11.3构造设计
11.4施工
12坡率法
12.1一般规定
12.2设计计算
12.3构造设计
12.4施工
13滑坡、危岩和崩塌防治
本规范共有16章及7个附录，内容包括总则、术语、符号、基本规定、边坡工程勘察、边坡稳定性评价、边坡支护结构上的侧向岩土压力、锚杆(索)、锚杆(索)挡墙支护、岩石锚喷支护、重力式挡墙、扶壁式挡墙、坡率法、滑坡、危岩及崩塌防治、边坡变形控制、边坡工程施工、边坡工程质量检验、监测及验收等。
本规范是我国首次编制的建筑边坡工程技术规范。在编制过程中参考了国内外有关技术规范，采用了我国建筑边坡工程中诸多新的研究成果与设计、施工方法，经多方面征求意见，并反复讨论和修改后，审查定稿。
目次
1总则
2术语、符号
2.1术语
2.2符号
3基本规定
3.1建筑边坡类型
3.2边坡工程安全等级
3.3设计原则
3.4一般规定
3.5排水措施
3.6坡顶有重要建(构)筑物的边坡工程设计
4边坡工程勘察
4.1一般规定
4.2边坡勘察
4.3气象、水文和水文地质条件
4.4危岩崩塌勘察
4.5边坡力学参数
5边坡稳定性评价
国务院各有关部门，各省、自治区建设厅，直辖市建委及有关部
门，新疆生产建设兵团建没局，各有关协会：.
根据建设部《关于印发(二OO一～二OO二年度工程建设国家标准制订、修订汁划)的通知》(建标[2002]85号)的要求，重庆市建设委员会会同有关部门共同制订了《建筑边坡工程技术规范》。我部组织有关部门对该规范进行了审查，现批准为国家标准，编号为GB 50330—2002，自2002年8月1日起施行。其中，3.2.2、3.3.3、3.3.6，3.4.2、3.4.9、4.1.1、4.1.3、15.1.2、15.1.6、15.4.1为强制性条文，必须严格执行。
土木工程施工中的边坡防护设计
土木工程施工中的边坡防护设计边坡防护设计是土木工程中关键的一部分，主要是为了预防边坡在施工过程中发生坍塌或滑坡等灾害，保证工程安全和稳定。
边坡防护设计是一个综合性的工作，需要考虑地质条件、土壤力学特性、地面水文情况、工程要求等多个因素。
本文将探讨边坡防护设计的原则和常用的防护措施。
一、边坡防护设计的原则1.1 安全性原则边坡防护设计的首要原则是确保施工过程中的人员和设备安全。
因此，在设计时必须考虑边坡的稳定性和强度，选择适当的防护措施来保护边坡不发生坍塌或滑坡。
1.2 经济性原则在进行边坡防护设计时，需要综合考虑成本因素。
要尽量选择成本低廉、易施工和维护的防护方式，以降低工程投资和运营成本。
1.3 美观性原则边坡防护设计不仅仅是为了保证工程的安全稳定，还应该兼顾美观性。
因为边坡防护措施往往会影响周围的景观和环境，因此应尽量选择外观美观、与环境协调的防护方式。
二、常用的边坡防护措施2.1 植被措施植被措施是边坡防护中常用的一种方法。
通过在边坡上种植草木，可以增加土壤的抗冲刷能力，提高边坡的稳定性。
同时，植被还可以吸收雨水，减少水分对土壤的侵蚀，起到保水保肥的作用。
2.2 袋石子措施袋石子措施是通过在边坡处放置填充袋石子，形成一个石子堆积的防护体系。
这种措施不仅可以提供边坡的支护力，还可以使水分通过袋石子间隙，减少水分对土壤的渗透压力。
2.3 垂直挡墙措施垂直挡墙是通过设置混凝土挡墙等结构，形成边坡的垂直防护体系。
这种措施可以有效地防止边坡的坍塌和滑坡，同时还可以提供边坡的支撑力，增加整体稳定性。
2.4 钢丝网措施钢丝网措施是通过在边坡上张拉钢丝网，形成一种网状结构，起到固土保护的作用。
钢丝网可以有效地防止土壤的冲刷和侵蚀，提高边坡的稳定性。
此外，钢丝网还可以用于种植草木，形成植被措施和支撑措施的结合。
2.5 剖面修整措施剖面修整是通过对边坡剖面进行修整，使其符合设计要求，提高边坡的稳定性。
这种措施通常是在施工前进行的，通过清理边坡上的杂物和杂草，修整坡面的坡度和坡角，使边坡符合设计要求。
边坡土压力计算(主动土压力法)
25.2 26.5 边坡坡率1:n 0 俯斜为正
转化成弧度 转化成弧度 转化成弧度 转化成弧度 转化成弧度 转化成弧度 转化成弧度 转化成弧度 转化成弧度 转化成弧度 sin2α
0.383777778 0.191888889 0 1.57 1.308333333 1.57 2.302666667 2.878333333 1.308333333 0.924555556
814.4765184 1058.819474
KN KN
满足要求 3：锚杆锚固体与地层的锚固长度:la>=Nak/(ξ1*π*D*frb) 锚固体直径D：(mm) 锚固体与地层粘结工作条件系数ξ1锚固体粘结强度特征值frb:(KPa) 300 锚杆轴向拉力标准值Nak: 锚固段长度la: 814.4765184 4.803470856
sin(α+β)/sin2(α)sin2(α+β-φ-δ)* {Kq[sin(α+β)sin(α-δ)+sin(φ+δ)sin(φ-β)]+2ηsin(α)cos(φ)cos(α+β-
Ka
φ-δ)-2√Kqsin(α+β)sin(φ-β)+ηsin(α)cos(φ)*√Kqsin(α-δ)sin(φ+ δ)+ηsin(α)cos(φ)}
4：锚杆钢筋与锚固砂浆间的锚固长度:la>=γ0Na/(ξ3*n*π*d*fb) 边坡重要性系数：γ0 锚杆钢筋直径d：(mm) 钢筋根数N： 钢筋与砂浆粘结工作条件系数ξ3: 钢筋与砂浆粘结强度特征值fb:(KPa) 锚杆轴向拉力设计值Na: 锚固段长度la: 1.1 139 9 0.6 2400 1058.819474 0.205904176 Kpa KN m
建筑边坡工程技术规范
建筑边坡工程技术规范引言概述：建筑边坡工程是指在建筑物施工过程中对地面进行修整，以确保建筑物的稳定性和安全性。
而建筑边坡工程技术规范则是指在进行建筑边坡工程时所需遵循的标准和规定，以确保工程质量和安全。
本文将详细介绍建筑边坡工程技术规范的相关内容。
一、边坡设计规范1.1 边坡坡度：根据地质条件和土壤特性，确定合适的边坡坡度。
一般来说，较软土壤的边坡坡度应较小，而较硬土壤的边坡坡度可以适当增大。
1.2 边坡稳定性分析：在设计边坡时，需要进行稳定性分析，确保边坡在各种荷载作用下不会发生倾覆或滑坡。
常用的稳定性分析方法包括平衡法、极限平衡法和有限元法等。
1.3 边坡防护措施：根据边坡的高度和坡度等因素，采取适当的防护措施，如设置挡土墙、植被覆盖、排水系统等，以提高边坡的稳定性和安全性。
二、边坡施工规范2.1 施工方案设计：在进行边坡施工前，需要制定详细的施工方案，包括施工工艺、施工工序、施工方法等，确保施工过程顺利进行。
2.2 施工材料选择：选择合适的施工材料，如土石方材料、加固材料等，保证边坡的稳定性和耐久性。
2.3 施工质量控制：在施工过程中，需要进行严格的质量控制，包括材料检测、施工工艺监测等，确保边坡施工质量符合规范要求。
三、边坡监测规范3.1 监测设备选择：选择合适的监测设备，如倾斜仪、位移计等，对边坡进行定期监测，及时发现边坡变形情况。
3.2 监测频率：根据边坡的高度和重要性确定监测频率，一般情况下，高边坡和重要建筑物周围的边坡需要增加监测频率。
3.3 监测报告：定期编制监测报告，记录边坡的监测数据和变形情况，及时采取措施处理异常情况，确保边坡的稳定性。
四、边坡维护规范4.1 定期检查：定期对边坡进行检查，发现问题及时修复，防止问题进一步扩大。
4.2 维护措施：根据边坡的具体情况，采取适当的维护措施，如加固、清理、排水等，延长边坡的使用寿命。
4.3 灾害应急预案：制定边坡灾害应急预案，一旦发生边坡灾害，能够迅速采取措施保护人员和财产安全。
土压力计算(边坡规范)
锚杆挡墙设计计算:(1)、侧向岩土压力计算:按<<建筑边坡工程技术规范>>(GB 50330-2002)6.2.3条计算岩土压力系数:φd=580= 1.0rad H=10m(φd为岩体综合内摩擦角α=90.00= 1.6rad Cs=0kN/m2β=00=0.0rad q=20kN/m2δ=00=0.0radγ=25.6kN/m3η=2Cs/(γH)k q=1+2qsinαcosβ/[γHsin(α+β)] =0.000= 1.156k a=sin(α+β){k q[sin(α+β)sin(α-δ)+sin(φd+δ)sin(φd-β)]+2ηsinαcosφd cos(α+β2SQRT<[k q(sin(α+β)*sin(φd-β)+ηsinαcosφd)][k q(sin(α-δ)sin(φd+δ)+ηsinα/[sin2αsin2(α+β-φd-δ)]=0.095根据平面滑裂面假定，主动岩土侧向压力合力标准值可按下式计算:E ak=0.5γH2K a=121.7KN/m侧向岩土压力合力水平分力标准值:E hk=E ak SIN(α-δ)=121.7KN/m（c）、按<<建筑边坡工程技术规范>>(GB 50330-2002)8.2.5条:侧向岩土压力水平分力标准值:e hk=E hk/(0.9H)=13.5KN/m2侧向岩土压力分布可近似按右图（要求按逆作法施工）(2)、锚杆(锚杆：HRB400钢筋；灌浆材料：M30水泥砂浆)计算:锚杆间距:锚杆倾角:锚杆轴向拉力标准值锚筋抗拉强度设计值一级边坡重要性系数锚杆钢筋选用:锚固体直径:锚杆钢筋与砂浆粘结强度工作条件系数:ξ3=0.6钢筋与砂浆的粘结强度设计值:锚杆与砂浆间的锚固长度:l a2=γ0N ak/(ξ3nπdf b)=0.7m(3)、挡板钢筋计算(每延米):钢筋采用H RB335则每米宽挡板的设计荷载:q=(e hk x1.35)x1=18.3KN/m挡板伸缩缝处支座弯矩:M支=0.5q(S x/2)(S x/2)=9.1KN.m钢筋合力点至边缘距离:挡板跨中弯矩:M跨=0.125qS x S x=9.1KN.m挡板计算弯矩:M=MAX(M支,M跨)=9.1KN.m=12.5MPaC25砼轴心抗压强度设计值:f砼受压区高度:x=h0-SQRT[h20-2M/(α1f c b)]=3mm最小配筋百分率:µmin=MAX(0.2, 45f t/f y)=0.2%钢筋计算面积:A s1=α1f c bx/f y=114mm2实配受力钢筋:22@150分布筋:A s0=MAX(0.15%bh,15%A s)=450mm2实配分布钢筋:Φ12@200(4)、肋柱钢筋计算(纵筋采用HRB335,箍筋采用HPB235):肋柱宽度:b=400mm肋柱高度:h=1000mm肋柱顶部悬臂长度:L=0m <0.2H=肋柱的设计荷载:q=1.35e hk S x=36.5KN/m肋柱跨内弯矩:M1=0.125qS y S y=28.5KN.m肋柱顶部支座弯矩:M2==0.0KN.m肋柱计算弯矩:M=MAX(M1,M2)=28.5KN.m钢筋合力点至边缘距离: C25砼轴心抗压强度设计值:f c=12.5MPa砼受压区高度:x1=h0-SQRT[h20-2M/(α1f c b)]=6mm C25砼抗拉强度设计值:系数:α1=1HRB335钢筋强度设计值:纵筋最小配筋百分率:µmin=MAX(0.2, 45f t/f y)=0.2%纵筋计算面积:A s1=α1f c bx/f y=99mm2实配纵筋:420钢筋肋柱最大剪力:Q max=0.625qS y=57KN箍筋抗拉强度设计值:实配箍筋:4Φ8@100受剪承载力:V cs=0.7f t bh0+1.25f yv h0A sv/s=510KNφd为岩体综合内摩擦角)γHsin(α+β)]β)]+2ηsinαcosφd cos(α+β-φd-δ) in(α-δ)sin(φd+δ)+ηsinαcosφd)]>}S y荷载分项系数:γQ锚筋抗拉工作条件系数:ξ2锚杆轴向拉力设计值:N a=γQ H ak锚筋抗拉强度标准值:f yk钢筋截面所需计算面积:A s=γ0N a/(ξ2f y)实际锚杆钢筋截面面积:A s锚杆验收试验荷载值:N验=1.1ξ2A s f y锚固体粘结强度特征值:f rb固体与地层的锚固长度:l a1=N ak/(ξ1πDf rb)=0.5m 砂浆的粘结强度设计值:f b=2400kPa挡板宽度取:b=1000mm挡板厚度:h=300mm保护层厚度:c=20mm 钢筋合力点至边缘距离:a=31mm截面有效高度:h0=h-a=269mm系数:α1=1MPaMPamm2mm2mm2mm22保护层厚度:c=30mm 钢筋合力点至边缘距离:a=40mm 截面有效高度:h0=h-a=960mm C25砼抗拉强度设计值:f t= 1.27MPa RB335钢筋强度设计值:f y=300MPa 纵筋最小配筋面积:A s2=µmin bh=800mm2所需纵筋面积:A s=MAX(A s1,A s2)=800mm2实际纵筋面积:A s=1256mm2箍筋抗拉强度设计值:f yv=210MPa 实际箍筋面积:A sv=201mm2。
边坡设计概述总结
边坡设计概述总结1. 引言边坡是土地开发和土木工程中常见的地形特征，它在地质地貌学上是指自然地表与比邻地表间的陡坡区域。
边坡的设计对于工程的稳定性和安全性具有重要意义。
本文旨在总结边坡设计的概述，包括设计原则、步骤和注意事项。
2. 设计原则边坡设计的原则主要包括以下几个方面：2.1 地质勘探在进行边坡设计时，需要进行详细的地质勘探，包括地质构造、岩性、水文地质条件等的调查与分析。
只有充分了解地质情况，才能进行合理的边坡设计。
2.2 地质力学参数确定边坡设计需要确定一系列地质力学参数，包括土壤的内摩擦角、黏聚力、单位重量等，以及岩石的强度参数。
这些参数对于边坡的稳定性分析和设计具有重要影响。
2.3 工程地质灾害评估在进行边坡设计时，需要对可能发生的工程地质灾害进行评估，包括滑坡、崩塌等。
通过灾害评估可以确定边坡设计的安全系数和稳定性要求。
2.4 边坡荷载计算边坡设计需要进行边坡荷载的计算，包括自重荷载、附加荷载等。
边坡的荷载计算应考虑边坡的几何形状、土壤和岩石的特性等因素。
2.5 边坡稳定性分析边坡设计的最重要的任务是进行边坡稳定性分析。
稳定性分析可以通过各种方法进行，包括平衡法、限制平衡法和数值方法等。
稳定性分析的目标是确定边坡的安全系数，确保边坡在设计寿命内不发生破坏。
3. 设计步骤边坡设计的步骤一般包括以下几个阶段：3.1 问题调查与资料收集在进行边坡设计之前，需要对设计任务进行调查与研究，包括设计范围、设计要求、地质条件等的收集与分析。
3.2 地质勘探与分析通过地质勘探和分析，获取关于地质和岩土条件的详细信息，包括勘探孔和采样、地质构造和水文地质条件等。
并对勘探数据进行分析与评价。
3.3 边坡稳定性分析根据边坡的地质和岩土条件，进行边坡稳定性分析，确定边坡的安全系数，并对其进行必要的加固设计。
3.4 边坡设计与施工方案制定根据边坡稳定性分析结果，制定边坡设计和施工方案，包括边坡的几何形状、加固措施、施工步骤等。
边坡设计应符合的原则
6.6.1边坡设计应符合下列原则：1边坡设计应保护和整治边坡环境，边坡水系应因势利导，设置排水设施，对于稳定的边坡，应采取保护及营造植被的防护措施。
2建筑物的布局应依山就势，防止大挖大填。
场地平整时，应采取确保周边建筑物安全的施工顺序和工作方法。
由于平整场地而出现的新边坡，应及时进行支挡或构造防护。
3边坡工程的设计前，应进行详细的工程地质勘察，并应对边坡的稳定性作出准确的评价；对周围环境的危害性作出预测；对岩石边坡的结构面调查清楚，指出主要结构面的所在位置；提供边坡设计所需要的各项参数。
4边坡的支挡结构应进行排水设计。
对于可以向坡外排水的支挡结构，应在支挡结构上设置排水孔。
排水孔应沿着横竖两个方向设置，其间距应取 2～3m，排水孔外斜坡度宜为 5％，孔眼尺寸不宜小于 100mm。
支挡结构后面应做好滤水层，必要时应作排不暗沟。
支挡结构后面有山坡时，应在坡脚处设置截水沟。
对于不能向坡处排水的边坡，应在支挡结构后面设置排水暗沟。
5支挡结构后面的填土，应选择透水性强的填料。
当采用粘性土作填料时，宜掺入适量的碎石。
在季节性冻土地区，应选择炉渣，碎石、粗砂等非冻胀性填料。
6.6.2在山坡整体稳定的条件下，土质边坡的开挖应符合下列规定：1边坡的坡度允许值，应根据当地经验，参照同类土层的稳定坡度确定。
当土质良好且均匀，无不良地质现象，地下水不丰富时，可按表 6.6.2 确定。
表 6.6.2 土质边坡坡度允许值粘性土坚硬硬塑1：0.75～1：1.001：1.00～1：1.251：1.00～1：1.251：1.25～1：1.50注：1 表中碎石土的充填物为坚硬或硬塑状态的粘性土；2 对于砂土或充填物为砂土的碎石土，其边坡坡度允许值均按自然休止角确定。
2土质边坡开挖时，应采取排水措施，边坡的顶部应设置截水沟。
在任何情况下不允许在坡脚及坡面上积水。
3边坡开挖时，应由上往下开挖，依次进行。
弃土应分散处理，不得将弃土堆置在坡顶及坡面上。
边坡土压力计算(主动土压力法)
1/2γH2Ka 100 65 22 11 0 90 75
转化成弧度 转化成弧度 转化成弧度 转化成弧度 转化成弧度
0.383777778 0.191888889 0 1.57 1.308333333
α+β
90
转化成弧度
1.57
α-δ+θ-φs α+θ
132
转化成弧度
2.302666667
165
转化成弧度
采用的岩石土压力：MAX(1.3Ea,E0') 1725.42825
KN/m
侧向岩石压力合力水平分力标准值Ehk
Ehk＝ 1725.42825
侧向岩石压力水平分力标准值Ehk
ehk=Ehk/0.9H＝ 72.345
0
俯斜为正
注：岩体类别为Ⅲ级 注：地质资料提供
KN/m KN/m2
锚索计算 1：锚索轴向拉力值 锚索倾角：α 荷载安全系数：γQ Nak:锚索轴向拉力标准值 Na:锚索轴向拉力设计值Na
钢筋根数N：
9
钢筋与砂浆粘结工作条件系数ξ3:
0.6
钢筋与砂浆粘结强度特征值fb:(KPa) 2400
Kpa
锚杆轴向拉力设计值Na:
1058.819474 KN
锚固段长度la:
0.205904176 m
综上，设计中采用预应力钢绞线φs15.2-14，锚固长度8.0米符合要求
m
0.69
1260000
Kpa
预应力锚索截面积As(mm2) 预应力锚索规格:
1取3预39应.6力61钢17绞线 mm2 φs15.2-14,预应
满足要求 3：锚杆锚固体与地层的锚固长度:la>=Nak/(ξ1*π*D*frb)
《建筑边坡工程技术规范》
3.1建筑边坡类型3。
1.1边坡分为土质边坡和岩质边坡3。
1。
2岩质边坡的破坏形式（表）滑移型+崩塌型3.1。
3确定岩质边坡的岩体类型应考虑因素3.1.4视为相对软弱岩质组成的边坡情况和可分段确定边坡类型情况3.2边坡工程安全等级3.2.1边坡工程安全等级（表）3。
2.2安全等级为一级和二级的情况3。
2。
3边坡塌滑区范围估算3。
3设计原则3.3。
1两类极限状况定义3。
3。
2荷载效应最不利组合(分项系数，重要系数γο等）3。
3。
3永久性边坡的设计使用年限应不低于受其影响相邻建筑的使用年限3。
3。
4考虑地震作用影响的原则3。
3。
5边坡工程设计应包括内容3.3。
6计算和验算的对象和内容3.4一般规定3。
4.1设计时应取得的资料3。
4.2一级边坡工程应采用动态设计法(内容）3。
4。
3二级边坡工程宜采用动态设计3.4。
4边坡支护结构常用形式（表)参考因素3。
4.5不应修筑边坡情况3.4.6避免深挖高填，后仰或分阶放坡3。
4.7洞室3.4。
8生态保护+自身保护措施3。
4。
9下列边坡工程专门论证3。
4。
10开挖坡角，坡顶超载,水渗入坡体3.5排水措施3。
5。
2截水沟(地表水）3.5。
3排水管、管井、截槽(地下水) 3。
5.4~3.5。
6泄水孔3.6坡顶有重要建（构）筑物的边坡工程设计3.6。
1设计规定(与基础相邻作用）3。
6.2新建边坡措施(与相邻基础) 3。
6.3新建重要建筑规定3。
6。
5已建档墙坡脚新建建(构）筑物时3。
6。
6位于稳定土质或弱风化岩层边坡的挡墙和基础四、边坡工程勘察4。
1一般规定4。
1。
1一般建筑边坡工程应进行专门的岩土工程勘察；二、三级建筑边坡工程可与主体建筑勘察一并进行，但应满足边坡勘察和要求。
大型的和地质环境条件复杂的边坡宜分阶段勘察；地质环境复杂的一级边坡尚应进行施工勘察（专门勘察+合并勘察+分阶段勘察+施工勘察对应情况）4。
1。
2勘探范围+控制性勘探孔深度4.1。
3勘察报告内容4.1.4变形监测、水文长观孔4.2边坡勘察4。
边坡土压力计算方法
边坡土压力计算方法边坡工程是土木工程中常见的一种工程形式，用于解决山地地形中的平整、修建道路、铁路、水库等问题。
在边坡工程的设计和施工过程中，计算边坡土压力是一个重要的工作，以确保边坡的稳定性和安全性。
本文将介绍边坡土压力计算的基本方法和相关要点。
一、边坡土压力的基本原理边坡土压力是指土体受到边坡作用而产生的压力。
根据拉梅尔原理，边坡土压力可以分为活动土压力和静止土压力两部分。
活动土压力是指土体在边坡倾斜时由于重力作用而产生的压力，其大小与土体的重力、倾斜角度和土体内摩擦角有关。
静止土压力是指土体在边坡倾斜时由于侧压力而产生的压力，其大小与土体的重力、倾斜角度和土体内摩擦角有关。
二、边坡土压力计算的方法1. 活动土压力计算活动土压力计算可以采用库仑公式进行，其计算公式如下：Pa = 0.5 × γ × H × H × tan2(45 + φ/2)其中，Pa为活动土压力，γ为土体的重度，H为边坡高度，φ为土体的内摩擦角。
2. 静止土压力计算静止土压力计算可以采用库仑公式进行，其计算公式如下：Ps = γ × H × H × tan2(45 + φ/2)其中，Ps为静止土压力，γ为土体的重度，H为边坡高度，φ为土体的内摩擦角。
3. 边坡土压力分布边坡土压力的分布是不均匀的，在边坡上部土体受到的压力较小，在边坡脚部土体受到的压力较大。
边坡土压力的分布可以采用图解法进行估算，将边坡分为若干个小区间，每个小区间内的土压力可以通过活动土压力和静止土压力的叠加计算得到。
三、边坡土压力计算的注意事项1. 在进行边坡土压力计算时，需要准确确定土体的重度和内摩擦角，这些参数可以通过实验和现场观测进行获取。
2. 边坡土压力计算中要考虑土体的侧向位移，即土体在边坡倾斜时的变形情况，这对于边坡的稳定性分析非常重要。
3. 在进行边坡土压力计算时，还需考虑边坡底部的承载能力，以保证边坡的稳定性和安全性。
3.0米高重力式挡墙验算(土压力计算方法：静止)
3.O米高重力式挡墙验算(土压力计算方法：静止) 重力式挡墙验算计算项目：重力式挡墙1计算时间：2023-03-0714:35:02星期二执行规范：［1］《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002),本文简称《边坡规范》［2］《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001),本文简称《荷载规范》［3］《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010),本文简称《抗震规范》［4］《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010),本文简称《混凝土规范》［5］《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002),本文简称《基础规范》［6］《砌体结构设计规范》(GB50003-2001),本文简称《砌体规范》［简图］［已知条件］［计算内容］(I)墙身力系计算(2)滑动稳定性验算(3)倾覆稳定性验算(4)地基承载力及偏心距验算(5)基础强度验算(6)墙底截面强度验算(7)台顶截面强度验算［计算结果］一、【组合1】(一)作用在挡土墙上的力系计算1岩土压力计算(1)合力按假想墙背计算静止土压力：Ea=89.218(kN)Ex=89.218(kN)Ey=O.000(kN)作用点高度Zy=L276(m)(2)分布岩土压力分布见左侧结果图。
2墙身重力计算墙身截面积=6.891(m2)重量=172.283(kN)重心至墙趾的水平距离=1.826(m)3墙背与假想墙背之间土楔重(包括超载)=36.608(kN)重心坐标(1.638,-L276)(相对于墙面坡上角点)(一)滑动稳定性验算基底摩擦系数=0.200因墙下基础为钢筋混凝土底板，所以需要验算基础底面的滑移稳定性基础截面积=2.485(m2)基础重量Wj=62.127(kN)采用倾斜基底增强抗滑动稳定性,计算过程如下：基底倾斜角度=14.036(度)总竖向力:27L018(kN),在基底面的法向分量二262.926(kN),切向分量=65.732(kN)总水平力=89.218(kN),在基底面的法向分量=21.638(kN),切向分量=86.554(kN) 滑移力=20.822(kN)抗滑力=56.913(kN)滑移验算满足：Ke=2.733>1.300地基土摩擦系数=0.500地基土土楔重=41.881(kN)地基土层水平向：滑移力=89.218(kN)抗滑力:156.450(kN)地基土层水平向：滑移验算满足：K c2=1.754>1.300(三)倾覆稳定性验算相对于墙趾点：墙身重力的力臂=1.826(m)Ey的力臂=3.307(m)EX的力臂=0.449(m)墙背与第二破裂面(或假想墙背)之间土重的力臂=2.988(m)基础为钢筋混凝土底板，验算挡土墙绕基础趾点倾覆稳定性基础截面积=2.485(m2)基础重量Wj=62.127kN基础重心距离基础趾点的水平距离=2.142(m)倾覆力矩;74.671(kN-m)抗倾覆力矩=749.559(kN-m)倾覆验算满足：K0=10.038>1.600(四)地基承教力及偏心距验算基础类型为钢筋碎底板，验算底板下偏心距及压应力基础截面积=2.485(m2)基础重量Wj=62.127(kN)取倾斜基底的倾斜宽度验算地基承载力和偏心距相对于墙趾点：总竖向力(标准值)=284.565(kN)总弯矩(标准值)=674.889(kN-m)力臂Zn=2.372(m) 基础底面宽度B=4.208(m)偏心距e=-0.2基(m)(右偏)作用于基底的合力偏心距验算满足：e=0.267≤0.250X4.208=1.052(m)基底压力(标准值)：墙趾=41.836(kPa)墙踵=93.399(kPa)地基平均承载力验算满足：pk=67.618≤f n=150.000(kPa)基础边缘地基承载力验算满足：P-X=93.399≤1.2f a=l.2X150.000=180.000(kPa)(五)基础强度验算基础为钢筋混凝土底板，需要作强度验算基础截面积=2.485(m2)基础重量Wj=62.127(kN)取倾斜基底的倾斜宽度验算地基承载力和偏心距基础底面宽度B=4.208(m)偏心距e=-0.267(m)(右偏)基础底面合力作用点距离趾点的距离Zn=2.372(m)基础底压力(设计值)：趾部=41.836(kPa)踵部=93.399(kPa)悬臂根部=51.638(kPa)重要性系数Yo=1.000混凝土底板基础悬臂端部强度验算:截面高度：H,=0.600(m)截面弯矩：M=2.749(kN-m)截面剪力:Q=8.755(kN)纵向受拉钢筋：As=ξaιf c bho∕fy=14mm^P=0.00%<P Im n=0.20%按构造配筋As=1200mm2抗剪截面验算：V=8.75kN<0.250BcfCbho=1636.25kN截面满足抗剪承载力验算：8.75(kN)≤0.7Bhftbh产488.95(kN)满足(六)墙底截面强度验算1岩土压力不重新计算2墙身重力计算墙身截面积=5.610(m2)重量=140.250(kN)重心至墙趾的水平距离=1.755(m)3墙背与假想墙背之间土楔重(包括超载)=22.500(kN)重心坐标(1.500,T.000)(相对于墙面坡上角点)4截面验算相对于验算截面外边缘：墙身重力的力臂=1.755(m)Ey的力臂=2.988(m)EX的力臂=0.449(m)相对于截面趾点：总竖向力(设计值)=162.554(kN)总弯矩(设计值)=272.779(kN-m)力臂Zn=1.678(m)截面宽度B=3.100(m)偏心距e=-0.128面)(右偏)截面上偏心距验算满足:e=0.128≤0.225×3.100=0.697(m)重要性系数Yo=1.000验算截面上的轴向压力设计值N=162,554(kN)素混凝土构件的稳定系数小=1.000每沿米混凝土受压区面积A'c=3.356(m2)素混凝土轴心抗压强度设计值匕=10115.0(kPa)受压承载力验算满足：YoN=162.554<Φf cc A,c=33947.504(kN)重要性系数YO=1.000验算截面上的剪力设计值V=22.304(kN)轴向压力设计值N=162.554(kN)挡墙构件的计算截面每沿米面积A=3.100(m2)素混凝土轴心抗拉强度设计值&=698.500(kPa)计算截面的剪跨比入=1.5受剪承载力验算满足:YoV=22.304<1.75f l bho∕(λ+l)=1515.745(kPa)(七)台顶截面强度验算1岩土压力计算按假想墙背计算静止土压力：Ea=35.094(kN)Ex=35.094(kN)Ey=O.000(kN)作用点高度Zy=O.800(m)2墙身重力计算墙身截面积=3.840(m2)重量=96.000(kN)重心至墙趾的水平距离=1.100(m)3墙背与假想墙背之间土楔重(包括超载)二14.400(kN)重心坐标(1.400,-0.800)(相对于墙面坡上角点)4截面验算相对于验算截面外边缘：墙身重力的力臂=1.100(m)Ey的力臂=2.000(m)EX的力臂=0.800(m)相对于截面趾点：总竖向力(设计值)=104.773(kN)总弯矩(设计值)=95.072(kN-m)力臂Zn=0.907(m)截面宽度B=2.200(m)偏心距e=0.193(m)(左偏)截面上偏心距验算满足：e=0.193≤0.225X2.200=0.495(m)重要性系数丫。
岩土中的土压力分析与计算
岩土中的土压力分析与计算岩土工程中，土压力是一个重要的参数，它对于土壤力学性质的研究和工程设计具有重要的影响。
在土体与结构的相互作用中，土压力的准确计算是确保工程稳定性和可靠性的关键。
本文将介绍岩土中的土压力分析与计算的相关内容。
一、土压力的定义土压力是指土体对于单位面积上的垂直力的大小。
在岩土工程中，土体常常受到竖向荷载或侧向力的作用，从而产生土体内的应力。
这些应力作用在土体的各个方向上，导致土体受力分布不均匀。
土压力的分析和计算主要针对土体受侧向力作用时的应力状态。
二、土压力的分析方法在土压力的分析中，常用的方法有排土体法、摩尔库伦土压力理论和库伦横向土体力学理论。
这些方法可以根据土体的力学性质和工程需要选择使用，并结合实际情况进行综合分析。
1. 排土体法排土体法是一种经验性的方法，适用于土壤类型较为单一的情况。
根据不同土体的排土性质和力学特性，可以采用不同的推导公式进行计算。
2. 摩尔库伦土压力理论摩尔库伦土压力理论是一种常用的土压力分析方法。
该理论假设土体的应力状态符合弹性理论，适用于弹性土体。
通过考虑土体孔隙水压力的影响，可以建立土体的力学模型，进而计算土压力的大小。
3. 库仑横向土体力学理论库仑横向土体力学理论是一种适用于细粒土和粘粒土的土压力分析方法。
该理论基于土体的内摩擦力和剪胀性，通过考虑土体的各向异性和应变特性，可以计算土体的应力分布和土压力的大小。
三、土压力的计算公式1. 侧压力计算公式土压力的大小与土壤性质、侧压力、岩土体强度参数等因素有关。
根据实际情况和所采用的分析方法，可以使用以下公式计算土压力：- 简化库仑公式：土压力P=K_a*γ*H*(1+K_p)其中，P为土压力大小，K_a为活动土压力系数，γ为土壤的单位体重，H为土体的高度，K_p为被动土压力系数。
- 联络公式：土压力P=K_a*γ*H*(1+K_p*(d/H))其中，d为离开墙壁表面的水平距离。
2. 剪胀土体压力计算公式对于剪胀土体，可以使用以下公式计算土压力：- 库伦公式：土压力P=K_0*γ*H+(K_c-K_0)*σ_v其中，K_0为等静压力系数，K_c为剪胀系数，σ_v为有效垂直应力。
土压力、地基承载力和土坡稳定计算要求
z
z
Eo
1 2
h2Ko
K0z
h h/3
静止土压力系数 采用经验公式K0 = 1-sinφ’ 计算
作用在挡土结构背K面0h的静止土压力可视为天然土层自重
应力的水平分量。
6.2 作用在挡土墙上的土压力
若墙后填土中有地下水，则计算静止土压力时， 水中土的重度应取浮重度
6.3 朗金土压力理论
基本原理
朗金土压力理论是根据半空间的应力状态和土的极限平 衡条件而得出的土压力计算方法。
弹性平衡状态
6.3 朗金土压力理论
当整个土体都处于静止状态时,各点都处于弹性平衡状态,设土的重
度为γ，应力状态如图所示,此时应力状态用莫尔圆表示为所示圆Ⅰ,该
点处于弹性平衡状态,故莫尔圆没有与抗剪强度包线相切。
力两部分，可分作两层计算，一般假设地下水位上下土层的抗剪强度
指标相同，地下水位以下土层用浮重度计算。
6.3 朗金土压力理论
土压力强度
Ａ点
aA 0
Ｂ点
aB h1Ka
水压力强度
Ｂ点
wB 0
Ｃ点
aCh 1K ah2K a Ｃ点
wC wh2
作用在墙背的总压力为土压力和水压力之和，作用 点在合力分布图形的形心处。
=17kN/m
3
c=8kPa
=20o
h=6m
• 【解答】
2c√Ka
主动土压力系数 Ka ta2n4o 52＝ 0.49
6m
z0 (h-z0)/3
墙底处土压力强度
Ea
ah K a 2 cK a ＝ 3 8 .8 k P a
hKa-2c√Ka
临界深度
z02c/( Ka)＝ 1.3m 4
建筑边坡工程技术规范GB50330-2002
中华人民共和国国家标准GB50330—2002建筑边坡工程技术规范Technicalcodeforbuildingslopeengineering2002—05—30发布2002—08—01实施(建标。
我2002年8月15月30日本规范根据建设部《关于印发(二OO一～二OO二年度工程建设国家标准制订、修订计划)的通知》(建标[2002]85号)的要求，以重庆市建设委员会为主编部门，由重庆市设计院会同7个单位共同编制完成。
本规范共有16章及7个附录，内容包括总则、术语、符号、基本规定、边坡工程勘察、边坡稳定性评价、边坡支护结构上的侧向岩土压力、锚杆(索)、锚杆(索)挡墙支护、岩石锚喷支护、重力式挡墙、扶壁式挡墙、坡率法、滑坡、危岩及崩塌防治、边坡变形控制、边坡工程施工、边坡工程主要起草人：.郑生庆、郑颖人、李耀刚、陈希昌、黄家愉、方玉树、伍法权、周载阳、徐锡权、欧阳仲春、庄斌耀、张四平、贾金青1总则2术语、符号2.1术语2.2符号3基本规定3.23.33.43.53.644.24.34.44.555.1一般规定5.2边坡稳定性分析5.3边坡稳定性评价6边坡支护结构上的侧向岩土压力6.1一般规定6.2侧向土压力6.3侧向岩石压力6.4侧向岩土压力的修正7锚杆(索)7.1一般规定7.37.47.58锚杆8.28.38.499.29.39.4施工10重力式挡墙10.1一般规定10.2设计计算10.3构造设计10.4施工11扶壁式挡墙11.1一般规定11.2设计计算11.3构造设计11.4施工12坡率法12.1一般规定12.212.312.4131414.114.21515.215.315.415.5施工险情应急措施16边坡工程质量检验、监测及验收16.1质量检验16.2监测16.3验收附录A岩质边坡的岩体分类附录B几种特殊情况下的侧向压力计算附录C锚杆试验，C.1一般规定C.2基本试验C.3验收试验附录附录附录F附录1总则1.0.1为使建筑边坡(含人工边坡和自然边坡)工程的勘察、设计及施工工作规范化，做到安全适用、技术先进、经济合理、确保质量和保护环境，制定本规范。
边坡设计方案
边坡设计方案边坡设计方案1. 简介边坡是指沿道路、铁路、水电工程等工程建设项目路段两侧山地的侧面。
边坡设计方案是为了确保边坡的稳定性和安全性，减少边坡滑坡、塌方等地质灾害的发生而制定的一系列设计计划和措施。
本文档将介绍一种常见的边坡设计方案，包括边坡选址、边坡稳定性分析、护坡方式选择等方面的内容。
2. 边坡选址边坡选址是边坡设计的第一步，合理的选址将有助于减少后续工程的风险和成本。
在进行边坡选址时，需要考虑以下几个方面：2.1 地质条件地质条件是决定边坡稳定性的重要因素之一。
在选择边坡位置时，需要考察地质构造、岩性、土层厚度等。
一般情况下，边坡应尽量选择在工程地质条件好的区域。
2.2 水文地质条件水文地质条件对边坡稳定性也有重要影响。
在选址时，需要考虑降雨量、地下水位、河流湖泊的位置等水文地质条件，并确定合理的排水方案。
2.3 工程建设条件工程建设条件包括交通运输、供电、供水等基础设施的设施条件。
在选址时，需要综合考虑工程建设条件，并选择能够满足基础设施需求的边坡位置。
3. 边坡稳定性分析边坡稳定性分析是边坡设计的核心内容之一。
通过边坡稳定性分析，可以评估边坡在各种外力作用下的稳定性，并确定合理的设计参数和护坡措施。
3.1 荷载分析荷载分析是边坡稳定性分析的关键环节。
在进行荷载分析时，需要考虑重力荷载、地震荷载等，以及水荷载、雪荷载等特殊荷载。
通过合理的力学模型和计算方法，可以得到边坡的受力状态和应力分布。
3.2 强度分析强度分析是边坡稳定性分析的另一个重要方面。
通过强度分析，可以评估边坡材料的抗剪强度、抗压强度等力学性能。
同时，还需要考虑边坡材料的变形性能，并进行合理的变形分析。
3.3 稳定性分析在荷载和强度分析的基础上，可以进行整体的边坡稳定性分析。
常用的稳定性分析方法有切片法、限平衡法、有限元法等。
通过稳定性分析，可以评估边坡的滑动安全系数、翻滚安全系数等指标。
4. 护坡方式选择根据边坡稳定性分析的结果，可以确定合适的护坡方式。
边坡支护工程方案 (5)
边坡支护工程方案1. 引言边坡是指天然地表或人工填方地表的斜坡，由于地质力学条件、水文地质条件以及人为因素等的影响，边坡往往存在不稳定的风险，需要进行支护工程来确保边坡的稳定和安全。
本文将介绍一种常见的边坡支护工程方案，包括设计原则、具体施工步骤和材料选用等方面。
2. 设计原则边坡支护工程的设计应基于以下原则：2.1 安全性原则边坡支护工程的设计首要考虑要保障边坡的安全性，避免天然地表或人工填方地表的滑坡、崩塌等不稳定现象的发生。
2.2 经济性原则边坡支护工程的设计需要考虑经济性，尽量选择经济合理的支护方式和材料，减少工程的投资成本。
2.3 可行性原则边坡支护工程的设计应基于可行性原则，考虑工程施工的可行性和可操作性，避免设计方案与实际施工存在冲突。
3. 施工步骤边坡支护工程的施工步骤一般包括以下几个方面：3.1 边坡勘察与分析在进行边坡支护工程之前，首先需要进行边坡的勘察和分析，了解边坡的地质力学性质、水文地质条件以及任何可能影响边坡稳定性的因素。
3.2 设计方案确定根据边坡勘察与分析的结果，确定边坡支护的设计方案。
常见的边坡支护方式包括土方挡墙、钢筋混凝土护面墙、悬臂式喷射混凝土桩等。
3.3 材料选用根据设计方案，选用适当的材料来进行边坡支护。
常见的材料包括混凝土、钢筋、灌浆材料等。
3.4 施工准备进行施工前的准备工作，包括场地清理、材料准备、施工设备的调试等。
3.5 施工操作根据设计方案和施工准备，进行具体的施工操作。
施工过程中需要注意安全，保证施工质量。
3.6 施工验收施工完成后，对边坡支护工程进行验收。
验收包括对施工质量的检查和边坡的稳定性评估。
4. 材料选用边坡支护工程中常使用的材料包括：•混凝土：用于构建墙体结构，具有高强度和耐久性。
•钢筋：用于增加墙体的抗拉强度，提高墙体的承载能力。
•灌浆材料：用于填充边坡空隙，增加边坡的稳定性。
•土工织物：用于加固土体，提高土体的抗冲刷能力。
根据不同情况和设计要求，可以选择不同的材料组合和厚度。
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(2.5 1)
边坡工程防治
5桩（肋柱）间挡板的土压力计算
l
0
拟化仓筒法
a
边坡工程防治
三、边坡防治常用措施
边坡工程防治
边坡工程防治
边坡工程防治
第三章 边坡工程设计原则 及土压力计算
边坡工程防治
一、边坡工程防治设计的基本原则
• • • • •
满足基本要求： 1、承载力 2、变形 3、稳定 4、支挡结构本身（强度、刚度、耐久性、抗 裂······）
边坡工程防治
1.边坡工程极限状态设计原则
结构设计是以概率理论为基础的极限状态设计法
= 20 0.44 0.49 0.43
40 0.22 0.218 0.210
边坡工程防治
# 计算误差---与理论计算值比较
被动土压力系数 Kp(==0)
=0 计算理论 20 Sokolovsky 2.04 (精确) Rankine 2.04 (朗肯) Conlomb 2.04 (库仑) 40 4.60 4.60 4.60
值）为荷载代表的组合；
（频遇组合）：正常使用极限状态设计时，对于可变荷载，采
用频遇值（或准永久值）为荷载代表的组合：（永久组合标准 值）＋（主导可变荷载频遇值）＋（伴随可变荷载的准永久值）
准永久组合：正常使用极限状态设计时，对于可变荷载，采用
准永久值为荷载代表的组合
边坡工程防治
1）基本组合－
荷载效应组合的设计值
边坡工程防治
f(S) f(R)
S R R， S R R， S
S
边坡工程防治
可靠度
其失事概率可用可靠度指标表示。 这种设计理论能够明确地给出安全与失效的概率， 然后通过经济、社会、技术的风险分析，给出最合理 的设计值。所以是一种最科学合理的设计理论与方法， 为国内外工程设计所广泛采用。我国颁布的《建筑结 构可靠度设计统一标准》（GB50068-2001）规定， 对于各种结构设计应遵循该理论方法。
边坡工程防治
荷载组合
按极限状态设计时，为保证结构的可靠性对于同时出现的各种 荷载设计值的规定。
基本组合：承载能力极限状态设计时，永久作用与可变作用的
组合；（分项系数）
偶然组合：承载能力极限状态设计时，（永久作用）＋（可变
作用）＋（一个偶然作用）的组合；（大于基本组合）
标准组合：正常使用极限状态设计时，采用标准值，（或组合
边坡工程防治
各种荷载效应组合－－最不利原则 （5）在支护结构抗裂计算时，荷载效应组合应 采用正常使用极限状态的标准组合，并考虑 长期作用影响； （6）抗震设计的荷载组合和临时性边坡的荷载 组合 （7）计算挡土墙土压力、地基或斜坡稳定及滑 坡推力时，荷载效应应按承载能力极限状态 下荷载效应的基本组合，其分项系数均为1.0。
边坡工程防治
*墙体位移和土压力性质
主动土压力
（Active earth pressure)
静止土压力
（Earth pressure at rest)
被动土压力
（Passive earth pressure)
边坡工程防治
三种土压力的大小比较
土压力 E
Ep
H
_ H
Ea
E0
二、挡土墙上的土压力计算
边坡工程防治
1 挡 土 结 构 物 及 其 土 压 力
Rigid wall
边坡工程防治
挡土墙类型（按刚度及位移方式）: l 刚性挡土墙 l 柔性挡土墙
边坡工程防治
2.经典土压力理论
在影响土压力的诸多因素中,墙体位移条件 是最主要的因素。墙体位移的方向和相对位 移量决定着所产生的土压力的性质和土压力 的大小。
对于由永久荷载控制的基本组合，也可 采用简化规则
S 1.35 S k R
R:结构构件抗力的设计值 Sk:荷载效应的标准组合值
边坡工程防治
3.边坡工程设计原则
边坡工程防治
3.边坡工程设计原则
边坡工程防治
3.边坡工程设计原则
边坡工程防治
3.边坡工程设计原则
边坡工程防治
边坡工程防治
边坡工程防治
各种荷载效应组合－－最不利原则 （1）按地基承载力确定支护结构立柱（肋柱或 桩）和挡墙的基础底面积及其埋深时，荷载效 应组合应采用正常使用极限状态的标准组合， 相应的抗力应采用地基承载力特征值； （2）边坡与支护结构的稳定性和锚杆锚固体与 地层的锚固长度计算时，荷载效应组合应采用 承载能力极限状态的基本组合，但其荷载分项 系数均取1.0，组合系数按现行国家标准的规 定采用；
=0
在实际工程问题中，土压力计算是比较复杂的。
边坡工程防治
3 高大挡土墙上土压力
挡土高度大于8m的挡土墙，一般称为高大挡土墙。 实际土压力将大于理论计算值，且其分布情况与理论分 布也大有区别。 高大挡土墙的土压力总是接近于静止土压力值。 k0=1－sinφ 1 sin 2 ka tan (45- ) 2 1 sin k0 ka (1 sin ) 1 sin (2.4 1)
两种极限状态设计 承载能力极限状态： 对应于支护结构达到承载力破坏、锚固系 统失效或坡体失稳； 正常使用极限状态： 对应于支护结构和边坡的变形达到结构本 身或邻近建（构）筑物的正常使用限值或影响 耐久性能。
边坡工程防治
边坡工程的设计思想
可靠度理论
以概率理论为基础的极限状态设计方法；是不确定性 理论方法；结果是破坏的概率或者工程的可靠度。
=/2 20 40 2.55 9.69 2.04 2.63 4.60 11.7
= 20 3.04 2.04 3.43
40 18.2 4.60 92.3
边坡工程防治
#计算误差--与理论计算值比较
滑裂面是直线，三种理论计算Ka, Kp相同 0 Ka 朗金偏大10%左右，工程偏安全 库仑偏小一些（可忽略)； Kp 朗金偏小可达几倍； 库仑偏大可达几倍;
边坡工程防治
各种荷载效应组合－－最不利原则 （3）在确定锚杆、支护结构立柱、挡板、挡墙 截面尺寸、内力及配筋时，荷载效应组合应采 用承载能力极限状态的基本组合，并采用现行 国家标准规定的荷载分项系数和组合值系数； 支护结构的重要性系数γ0，按有关规范的规 定采用，对安全等级为一级的边坡取1.1，二、 三级边坡取1.0； （4）计算锚杆变形和支护结构水平位移与垂直 位移时，荷载效应组合应采用正常使用极限状 态的准永久组合，不计入风荷载和地震作用；
φ一般在10º～30º之间，则1+sinφ实质上为1.2～1.5之间
边坡工程防治
k 0 k a 0
( 2 .4 2
边坡工程防治
等效内摩擦角φ d
Ø
计算侧向岩石压力时需要将C取0, 用等效内摩擦角φ 来计算， d 否则计算出的侧压力值可能为负值。
岩体等效内摩擦角
边坡工程防治
4 有限填土条件下的土压力
（1）由可变荷载控制时：
载中产生最不利荷载效应的一个
n
SQ1k: 所有可变荷
S G SGk Q1 SQ1k Qi ciSQik
i 2
（2）由永久荷载控制时：
S G SGk Qi ciSQik
i 1
n
边坡工程防治
2）标准组合
荷载效应组合的设计值
0S R
R Rk / R
边坡工程防治
边坡工程防治
极限承载力理论－分项系数
基于可靠度理论的分项系数设计方法也是 一种极限状态设计方法。 由于工程中的荷载和抗力都是随机变量， 有多少可能使荷载大于抗力而失事是一个随机 事件。 破坏的概率（可能性）决定于两个随机变 量的均值（众值，中值及某个分位值）及其分 布。
定值设计法
所有参数和条件是定值，所有不确定性由一个安全系 数K包括。
边坡工程防治
定值设计法
长期的经验的积累 合理的综合判断 工程的类比 合理的反算
边坡工程防治
极限承载力理论－分项系数
承载力： 采用标准值除以承载力分项系数 荷载： 荷载效应组合的代表值×分项系数 －－设计值S（基本组合）
S S k
陡竣的岩石边坡，其坡角θ大于库仑破裂面的倾角（45º+φ /2），此时墙后填土称为有限填土。 有限填土条件下的土压力，一般都大于主动土压力，介于主动 土压力与静止土压力间。 可采用楔体极限平衡条件求得。
边坡工程防治
4 有限填土条件下的土压力
h 2 sin( ) sin( ) sin( r ) Ee 2 sin 2 sin( ) sin( r )
边坡工程防治
岩土工程的不确定性
土层剖面与边界的不确定性 现场与实验室岩土指标的不确定性 现场应力与孔隙水压力的不确定性 外加荷载及其分布的不确定性 计算理论和方法的不确定性 应力变形的机理不清楚。
边坡工程防治
三种设计理论
容许承载力法 单一安全系数 可靠度设计
边坡工程防治
2荷载效应原则
边坡岩土体自重 边坡上的各种建筑物产生的附加荷载 地下水产生的诸如静水压力、渗透压力等荷载 地震荷载 永久荷载代表值－－标准值 可变荷载代表值－－标准值 组合值 准永久值
H %0
+ H
~
%
~
其它条件相同时：Ep>E0>Ea
边坡工程防治
*朗金和库仑土压力理论的比较 #分析方法
极限平衡状态
区别
朗金 土体内各点均 处于极限平衡 状态 极限应力法
库仑 刚性楔体,滑 面上处于极 限平衡状态 滑动楔体法
边坡工程防治
# 应用条件
朗金 1 2 3
墙背光滑垂直 填土水平 坦墙 墙背垂直 填土倾斜
库仑
墙背、填土无限制 粘性土一般用图解法 坦墙