土木工程毕业论文连云港内河道疏浚工程二区岸坡稳定性分析和护岸挡墙初步设计

土木工程毕业论文连云港内河道疏浚工程二区岸坡稳定性分析和护岸挡墙初步设计内容摘要：

流塑状态，混砂不均，含云母及贝壳屑，高含水量，高压缩性。 ⑤ 粘土及粉质粘土（ Q4al ）： 褐黄色混灰绿色，含云母、铁锰质结核及钙质胶结块，刀切较光滑，一般呈硬塑～可塑状态。 ⑥ 1 强风化花岗片麻岩 J23： 灰绿色～灰黄色，夹杂色，含未风化岩块，见灰白色石英岩脉 ,结构构造仍清淅可辨，原岩风化较为剧烈，岩芯呈细柱状 ,局部呈砂土状，手掰易散。 第四节 水文地质条件 勘区附近海域为 不正规半日潮， 在自然条件下，河道的感潮河段较长，农田受海水倒灌的影响，大多为盐碱地，但兴修水利工程后，一般情况下已不受海水倒灌的影响，河道水位基本上受制于人工调节，水面与岸坡顶部的高差基本上维持在 0。 5～２米之间。 河内水流平稳，水位变幅小，大部分时间基本处于平水状态。 勘区地下水主要为松散岩类孔隙水。 松散岩类孔隙水按埋藏条件及水力性质分为松散岩类孔隙潜水和孔隙承压水两大类，其中松散岩类孔隙潜水分布覆盖整个工程区内，含水地层组为上部的全新统地层，埋深一般在 ～ ，水位标高基本与地表水面一致，透水性较差。 水位变化受大气降水控制，季节性影响明显。 孔隙承压水主要埋藏于勘区中、下部，全更新统砂性土地层，其含水受水层厚度和河流水位控制；据地区水文资料介绍，勘区承压水水源丰富。 这两类地下水对工程建设影响的主要是松散岩类孔隙潜水，具有埋深浅，水量丰富、水位变幅小等特征，且孔隙潜水与地表水呈互补关系，与航道河水的水力联系较为密切；排泄方式为地表径流排泄、蒸发和补给航道河水及地表水系。 该含水层与航道河水相通，两者之间水力联系密切。 勘区地处北半球的中纬度，属暖温带和北亚热带的过 渡区，冬季河流结冰厚度有限，一般不会对航行产生影响。 根据详勘对 地表水及 地下水的 腐蚀性评价，结论为对混凝土结构不具腐蚀性；长期浸水对钢砼结构中的钢筋不具腐蚀性；干湿交替对钢砼结构中的钢筋具弱～中等腐蚀性；对钢结构具弱腐蚀性。 第五节 特殊性岩土 勘区特殊性岩土主要为软土，本次钻探揭示的软土见下表 21： 中国地质大学（武汉）本科毕业设计 7 表 21 勘区软土层分布、特征表 序号 单元土体名称及编号 岩土层特征 分布情况 1 ③ 淤泥 具有典型软土特征，呈流塑状态，强度低，高压缩性，高灵敏度 ，工程性质差 . 该土层普遍分布于勘区，一般分布于浅层，呈厚层～巨厚层状 . 2 ④ 4 淤泥质粘土 具有典型软土特征，呈流塑状态，强度低，工程性质差 . 零星分布，仅 ZK56 、ZK60、 ZK8 ZK8 ZK84孔有揭示 ,层厚为 米 ,，层顶埋深 米 . 航道沿线软土分布按埋藏深度分为浅层和中～深层两种，其中 ③ 淤泥属勘区 浅层软土 层，一般分布在地表下 ～ 米内，层厚一般为 ～ 米 ,呈流塑状，土质甚软。 该类土层结构 松散、粘结力差，其 主要危害不仅表现在承载力不足和地基的不均匀沉降，造成建筑物的开裂、变形等问题， 尤其在 航道中 波浪的冲蚀作用下，极易引起边岸再造，从而导致 护堤淘空、坍塌、陷落滑移等，并威胁航道两岸建筑物的稳定。 此类土层一般不宜直接做为建构筑物基础 .针对本次勘探揭示的软土情况，上部软土层宜 采用石灰桩、水泥搅拌桩加固处理，改善其结构及均匀性后可作为复合地基 , 作为护岸工程浅基础的持力层。 另外，对于零星分布于本工程航道沿线范围的 水塘、水田、沟渠 内的表层软土，施工时应予以清除 .中～深层软土 为 ④ 4 淤泥质粘土 ， 仅 ZK56 、 ZK60、 ZK8 ZK8 ZK84孔有揭示，层厚为 米，层顶埋深 米 .呈透镜状分布，层厚较薄 .对本航道护岸工程来讲，影响较小， 对于桩基础，则无需进行专门的地基处理，但桩身应穿过 该土层。 第六节 不良地质作用 本勘区航道沿线上部地层大部由第四纪全新统新近沉积物组成，河岸两侧表层普遍分布有淤泥质软土、填土。 根据本次勘察地质调查发现，航道沿线的不良地质作用主要有： 坍 塌、不均匀沉降、地震效应等，分述如下： 坍 塌 据航道沿线的地质调查发现，本段航道沿 线两岸植被较为发育，部分航段岸边发育有较多的芦苇，在植被不发育的局部航段，岸坡存在坍塌现象，规模相对较小，长度在300 米以内，范围分布在自然土坡堤岸的沿线，坍塌类型主要有船行波淘蚀作 用、 船舶作业撞击作 用 、 人类活动使上部荷载压载损毁等，产生坍塌现象的主要原因，是由于自然土坡堤岸未进行岸坡护理，组成岸坡的土体强度太弱，抗冲能力差造成的。 详细坍塌地段见表 22： 中国地质大学（武汉）本科毕业设计 8 表 22 航道沿线自然岸坡发生坍塌地段 标段 里程（米） 长度（米） 类型 Ⅱ K6+100～ 350 右岸 250 人类活动破坏，局部失 稳 Ⅱ K7+850～ K8+100 左岸 250 船行坡淘浊，局部岸坡坍塌 Ⅱ K8+300～ K8+600 左岸 300 船行坡淘浊，局部岸坡坍塌 Ⅱ K10+400～ 600 右岸 200 船行坡淘浊，局部岸坡坍塌 Ⅲ K13+500～ 610 左岸 110 船行坡淘浊，局部岸坡坍塌 不均匀沉降 本工程七标岸坡工程施工时发生坍塌，另据调查发现，在部分航道段附近的建筑物及局部护岸，有不均匀沉降现象，主要表现为构筑物沉降裂缝，但程度较轻，未发现明显的沉降塌陷，究其原因，主要由于基础底部土层强度低、压 缩性高、结构不均匀所致。 地震效应 勘区抗震设防基本烈度Ⅶ度，设计基本地震加速度值为 ,设计地震分组为第三组，根据《水运工程抗震设计规范》（ JTJ22598） ，结合场区地质条件分析，场地内覆盖层厚度多在 米以上，场地类别为Ⅲ～Ⅳ类建筑场地， 本工程航道沿线软土、软弱土发育，属抗震不利地段。 本次钻探揭示，由地表至地面下 20m 以内，局部地段存在薄层粉土，根据颗粒分析 度验结果，其粘粒含量大于 10，在 7 度地震力下可不考虑砂土液化的影响。 勘区内第 ③ 层淤泥为高压 缩性、低强度、高灵敏度、具流变性的软土，在 7 度地震力下易产生震陷，在设计中应采取必要的抗震陷措施。 由以上介绍可知， 本工程地段的工程地质条件并不十分恶劣，但是坍塌，崩岸等工程地质灾害时有发生，有必要对本区段采取适当的防护措施。 中国地质大学（武汉）本科毕业设计 9 第四章 护岸部分 16 号横剖图所在位置的 岩土特性 从钻探揭露的地层来看，本区段具有全新统海陆交互相地层结构特征；其上部地层以海相成因的淤泥及淤泥质粉质粘土为主，中部为河湖相冲积成因的粘性土层，下部为 侏罗系片麻岩。 为了与详勘单元土层编号一致，勘区分布的单元土层编号呈不连续状，部分层号 缺失，从上至下依次分布的大致层位为： ② 粉质粘土及粘土、 ③ 淤泥、 ④ 粘土及粉质粘土、 ⑤ 粘土及粉质粘土及 ⑥ 花岗片麻岩。 16 号横剖图所在位置的 地质层及亚层的土性特征分述如下： ②粉质粘土及粘土（ Q4al ）： 黄褐色、褐色，湿～饱和，一般呈可塑状态，局部硬塑，混 砂，含云母及铁锰氧化物，较多植物根系及腐植质，高压缩性，低强度 ，为地表硬壳层，分布较稳定 .层厚一般为～ 米，平均层厚 米。 ③淤泥（ Q4al+m）： 灰～褐灰色，局部灰黑色，饱和，流塑状态， 无臭味或少许臭味， 含云母， 少量贝壳 及腐植物， 局部混砂团 .具高含水量，高压缩性。 该层埋深较浅，平均埋深 米，下伏于②单元土层之下，分布连续 .层厚一般为 ～ 米，平均层厚 米，为勘区主要软土层。 ③ 1 粉质粘土（ Q4al）： 灰～褐灰色，局部灰黑色，饱和，流塑状态，含云母， 少量贝壳 及腐植物， 局部混砂团 .具高含水量，高压缩性 .埋深 ～ 米，平均层厚 米，零星分布，为软土层 . ④ 粘土及粉质粘土（ Q4al ）： 灰色、灰黄色、灰绿色，饱和，一般呈软塑～可塑状态，局部硬塑，混砂不均，含云母，少量铁锰结核及钙质胶结，中等压缩性，层位较稳定，埋深 ～ 米，平均埋深 米，分布较为连续，层厚差别较大，为 ～ 米 ,平均层厚 米。 ④ 1 粉细砂（ Q4al ）： 灰色、灰黄色，颗粒较为均匀，饱和，松散～密实状态，土质不均，含云母，局部混少量粘性土 .层厚一般为 ～ 米，平均层厚 米，呈薄层状及透镜体状分布于 ④之下 .平均 标准贯入击数 N=16（ 4～ 34）击。 ④ 2 中粗砾砂（ Q4al ）： 灰色、灰黄色，颗粒较为均匀，饱和，呈中密，含云母，少量钙质胶结块 .揭示层厚 ～ 米，平均层厚 米，呈透镜体状分布于④之下，仅 ZK60、 ZK61 及 ZK71 三孔有揭示 .平均 标准贯入击数 N=19（ 3～ 27）击。 ④ 3 粉土（ Q4al ）： 灰色，湿～稍湿，松散～中密状态，土质较均匀，混砂较多且不均 .层厚一般为 ～ 米，平均层厚 米，呈透镜体状分布于④的上部或下部，分布不甚 稳定 .平均 标准贯入击数 N=10（ 3～ 17）击。 ④ 4 淤泥质粘土（ Q4al+m ）： 中国地质大学（武汉）本科毕业设计 10 灰色，饱和，呈流塑状态，混砂不均，含云母及贝壳屑，高含水量，高压缩性 ,仅 ZK50、ZK5 ZK60 孔有揭示 ,平均层厚为 米，层顶埋深 米。 ⑤ 粘土及粉质粘土（ Q4al ）： 褐黄色混灰绿色，含云母、铁锰质结核及钙质胶结块，刀切较光滑，一般呈硬塑～可塑状态，中等压缩性 .分布连续及稳定，平均埋深 米，揭示平均层厚 米，大部分钻孔该层未揭穿。 ⑥ 1 强风化花岗片麻岩 J23： 灰绿色～灰黄色，夹杂色，含未风化岩块，见灰白色石英岩脉 ,结构构造仍清淅可辨，原岩风化较为剧烈，岩芯呈细柱状 ,局部呈砂土状，手掰易散 .岩面埋深 米，岩面标高 米，揭示层厚 米， 层底未予揭穿 .标准贯入击数 N=150 击。 附图四工程地质纵剖图详细地描述了本工程段的岩土特性。 从以上叙述可知，本工程段的岩土性质偏土性特征，承载力不够高。 在河道疏浚的大背景下，开挖清淤的频率是很大的，单靠岩土体自身的性质很难保证崩塌不发生。 本工程段时有发生的 崩塌和局部失稳即表明了进行岸坡防护的重要性。 中国地质大学（武汉）本科毕业设计 11 第五章 护岸工程方案的设计条件 第一节 设计依据 （ 1）《航道整治工程技术规范》（ JTJ3122020）； （ 2）《建筑地基处理技术规范》（ JGJ792020） ； （ 3）《连云港工程地质勘察报告》 （ 4）《 366311JTJ3002020港口及航道护岸工程设计与施工规范 》 设计参数 粉质粘土及粘土物理力学特性指标统计值 指标名称 含水率 重度 孔隙比 塑性指数 液性指数 快 剪 固 快 压缩系数 压缩 模量 粘聚力 内摩擦角 粘聚力 内摩擦角 ω γ e Ip IL C Φ C’ Φ’ a12 Es % kN/m3 kPa 度 kPa 度 MPa1 MPa 平 均 值 12 15 14 频 数 45 43 44 45 45 16 16 14 12 16 17 最 大 值 20 16 26 23 最 小 值 6 4 6 9 标 准 值 10 5 12 11 淤泥及淤泥质粉质粘土物理力学特性指标统计值 指标名称 含水率 重度 孔隙比 塑性指数 液性指数 快 剪 固 快 压缩系数 压缩 模量 无侧限 抗压 强度 十字 板剪 切强 度 比贯 入阻 力 粘聚力 内摩擦角 粘聚力 内摩擦角 ω γ e Ip IL C Φ C’ Φ’ a12 qu qu Cu Ps % kN/m3 kPa 度 kPa 度 MPa1 kPa kPa kPa MPa 平 均 值 5 3 9 10 13 频 数 251 254 251 257 257 93 92 102 101 161 164 62 404 8463 最 大 值 13 8 19 19 25 最 小 值 1 1 3 5 5 标 准 值 4 3 8 9 12 中国地质大学（武汉）本科毕业设计 12 粘土及粉质粘土 物理力学特性指标统计值 指标名称 含水率 重度 孔隙比 塑性指数 液性指数 快 剪 固 快 压缩系数 压缩 模量 无侧限 抗压 强度 粘聚力 内摩擦角 粘聚力 内摩擦角 ω γ e Ip IL C Φ C’ Φ’ a12 Es qu % kN/m3 kPa 度 kPa 度 MPa。