岩土工程课程设计 程少北.docx

【岩土工程课程设计概述】 本课程设计是针对山东科技大学岩土工程专业的一次实践教学环节，旨在让学生通过实际案例分析，理解并掌握滑坡工程治理的相关知识和技术。设计案例选取的是长城煤矿位于河北省张家口市薇县白草乡的35KVA变电站边坡的滑坡治理问题。该地区在扩大生产过程中因山体开凿形成陡坡，导致了一系列安全风险。 【滑坡工程概况】 1.1 原始条件：长城煤矿的滑坡问题是由于开采活动和自然环境因素共同作用的结果。2005年，35KVA变电站边坡出现局部滑移，2006年采取了抗滑桩、冠梁、压脚梁和坡面喷混凝土等措施，但2007年7月仍发生了大规模滑坡。 1.2 滑坡特征：滑坡体平面形状呈“舌”形，由第四纪松散堆积物组成，滑面近似平面，坡宽120米，坡高23.8米，坡长51米，体积约为24480立方米。边坡覆盖层为碎石粘土，基岩为粉质粘土。由于存在破碎带和地下水的影响，滑坡体在雨季可能加速滑动。 【原加固方案及现状】 原方案采用坡面喷浆和6米长抗滑桩进行加固。然而，实施后边坡仍出现错动裂痕、坡面突出和坡顶下沉，说明原有加固措施效果不佳。 【滑坡破坏机理和稳定性分析】 2.1 滑坡破坏机理：滑坡的不稳定性主要由内部条件（如地层岩性和坡体结构）和外部条件（如地下水、地表水、降水、坡度）共同导致。破碎带的存在使得坡体更容易受水分影响，而松散的地质结构在一定坡度下易于滑动。 2.2 滑坡推力计算与稳定性分析：计算滑坡稳定性时，需要确定滑坡体的抗剪强度指标（粘聚力和内摩擦角），并通过静力分析计算滑坡推力。在此过程中，通常假设滑坡体不可压缩，条块之间仅传递推力而不传递拉力，且不考虑条块间的拉裂。 【知识点详解】 - **滑坡工程治理**：包括对滑坡体的分析、稳定性的评估、加固措施的设计和实施。 - **地质力学**：研究地质构造对土体稳定性的影响，如岩土性质、破碎带、地下水位等。 - **水文地质条件**：降雨、地下水、地表水如何影响滑坡的发生和发展。 - **滑坡机理**：涉及内部地质结构与外部环境条件如何相互作用导致滑坡。 - **稳定性分析**：利用土力学原理计算滑坡推力，评估滑坡稳定性，包括抗剪强度参数的确定。 - **加固措施**：包括抗滑桩、冠梁、压脚梁和坡面防护等方法，以增强边坡稳定性。 通过这样的课程设计，学生能够学习到理论知识在实际问题中的应用，提高解决复杂地质工程问题的能力，为未来从事岩土工程工作打下坚实基础。