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铜绿山古矿遗址边坡稳定性分析与治理工程设计

www.bysj580.com / 2017-09-11
铜绿山古矿遗址边坡稳定性分析与治理工程设计
一、 设计(论文)的基本要求(任务)
1.查阅和收集与本课题相关的边坡治理工程研究资料、规范规程和设计手册;
2.熟悉工程背景与工程地质资料;
3.分析边坡可能的破坏模式,评价边坡的稳定性状况;
4.根据边坡稳定性评价结果,确定边坡治理工程方案;
5.确定合理的削方坡率,计算作用于支护结构上的荷载强度;
6.支护结构内力分析与设计计算;
7.坡面防护与防排水设计研究;
8.完成毕业论文研究报告书一份;
9.绘制边坡治理工程平面、剖面、立面布置图及细部构造详图纸3-5张;
10.毕业设计(论文)说明书格式及装订按有关规定要求进行。
二、 课题条件及进度安排
1.课题条件
本区属典型北亚热带向南温带过渡的大陆性东亚季风气候类型,气候特点是冬冷夏热,年平均降雨量1413.3mm,降雨多集中在4~8月份,年平均气温17℃,气温最高7月份,平均气温29.2℃,气温最低1月份,平均气温3.9℃。
拟治理工程位于阳新侵入体西北端,大冶复式向斜南翼。地层主要分布三叠系下统大冶群、白垩系下统大寺组和第四系。
其特征分述如下:
(1)三叠系下统大冶群(T1dy)
矿区内广泛分布,主要为第三至第七岩性段。岩性为灰岩、白云质灰岩、白云岩。经接触交代变质作用后,变质为大理岩、白云质大理岩、白云石大理岩。
(2)白垩系下统大寺组(K3d)
零星分布在矿区西部附近,其岩性为流纹质凝灰角砾熔岩、凝灰岩。覆盖于岩体之上。厚度30~40m。
(3)第四系(Q)
分布较广,内有冲积砂、砾石层与湖积粘土层,地表矿体周围有残、坡积层和人工堆积层。冲积湖积层厚度3.24~9.28m,残积层厚度0.5~10m,坡积层厚度2~20m,人工堆积层厚度5~30m。
拟治理边坡主要是由于湖北省大冶市铜绿山铜铁矿北露天采坑开采所致。由于开采后,未及时进行工程整治,整个坡体已出现了较明显的滑移变形迹象,若不及时整治,露天采坑高陡边坡、地下采空区及不稳定边坡会对古矿冶遗址、矿区生产和周边居民生命财产安全造成威胁,土地资源被占压破坏,植被受损。
其它条件详细见相关工程资料。
边坡岩土物理力学参数见表1。
岩土物理力学参数见表
序号 岩性 重度(KN/m3) 凝聚力C(Mpa) 内摩擦角φ(°)
天然 饱水 天然 饱水
1 第四系地层 20.0 0.032 0.028 27.5 24
2 强风化岩浆岩 25.5 0.05 0.045 32 30
3 中风化岩浆岩 27.0 6.1 5.4 50 36
4 节理结构面   0.30 0.25 33.0 31
2.进度安排
(1)调研、收集与阅读资料                              1周;
(2)分析边坡破坏模式及稳定性计算                      2周;
(3)边坡治理工程方案研究                              2周;
(4)确定削方坡率与计算作用于支护结构上的荷载强度;    1周;
(5)支护结构内力分析与设计计算                        3周;
(6)坡面防护与防排水等设计研究                        2周;
(7)整理研究报告及图纸                                1周;
(8)准备与答辩                                        1周。


一、 课题背景
拟治理区地处鄂东南大冶市城区西南约3km,东北距黄石市30km,西北距武汉市99km,行政区隶属大冶市(县级市)金湖街道办事处管辖。矿区地理坐标为:东经114°55′26″~114°57′19″,北纬30°04′21″~30°05′46″。矿区东北部3km处有106国道和武(昌)—九(江)铁路通过,交通十分方便。
本区属典型北亚热带向南温带过渡的大陆性东亚季风气候类型,气候特点是冬冷夏热,年平均降雨量1413.3mm,降雨多集中在4~8月份,年平均气温17℃,气温最高7月份,平均气温29.2℃,气温最低1月份,平均气温3.9℃。
拟治理工程位于阳新侵入体西北端,大冶复式向斜南翼。地层主要分布三叠系下统大冶群、白垩系下统大寺组和第四系。
其特征分述如下:
(1)三叠系下统大冶群(T1dy)
矿区内广泛分布,主要为第三至第七岩性段。岩性为灰岩、白云质灰岩、白云岩。经接触交代变质作用后,变质为大理岩、白云质大理岩、白云石大理岩。
(2)白垩系下统大寺组(K3d)
零星分布在矿区西部附近,其岩性为流纹质凝灰角砾熔岩、凝灰岩。覆盖于岩体之上。厚度30~40m。
(3)第四系(Q)
分布较广,内有冲积砂、砾石层与湖积粘土层,地表矿体周围有残、坡积层和人工堆积层。冲积湖积层厚度3.24~9.28m,残积层厚度0.5~10m,坡积层厚度2~20m,人工堆积层厚度5~30m。
拟治理边坡主要是由于湖北省大冶市铜绿山铜铁矿北露天采坑开采所致。由于开采后,未及时进行工程整治,整个坡体已出现了较明显的滑移变形迹象,若不及时整治,露天采坑高陡边坡、地下采空区及不稳定边坡会对古矿冶遗址、矿区生产和周边居民生命财产安全造成威胁,土地资源被占压破坏,植被受损。
其它条件详细见相关工程资料。
二、毕业设计方案或毕业论文研究方案
通过本次毕业实习与调研,收集有关岩土治理工程防治与研究方面的相关资料,多向有经验的工程技术人员及指导教师请教。
根据给定课题条件及相关工程资料工程资料和技术规范,首先分析边坡可能的破坏模式,并采用相关力学计算模型对拟治理边坡的稳定性进行力学分析研究,以了解该边坡的整体稳定性程度,从而为边坡治理工程提供加固方案依据。然后,根据稳定性分析研究结果,进一步论证该边坡进行工程治理的必要性和可能性,并提出2-3个可供选择的综合防治方案。最后,通过对各个综合治理工程方案的技术、经济比较,最终确定所采用的工程治理措施,并对所采取的防治措施进行设计研究。
完成此课题,学生必须具有《工程地质学》、《岩土力学》、《岩土测试技术》、《岩土工程结构》、《基础工程学》、《钢筋混凝土结构》、《建筑材料》、《建筑CAD》等方面的专业知识。
 
 
 
三、毕业设计(论文)预期成果及创新
1.确定边坡可能的破坏模式;
2.分析评价边坡的稳定性状况;
3.确定边坡综合治理工程方案;
4.对确定的边坡综合治理工程方案进行分析计算;
5.对治理工程方案进行工程设计;
5.完成毕业论文研究报告书一份;
6.用CAD绘制边坡治理工程平面布置图、剖面布置图、立面布置图及细部构造详图纸3-5张。
根据拟治理边坡的具体地质地形条件等,学生可不拘一格的提出符合实际的边坡破坏模式或治理工程方案及理论计算方法等,从而可培养和锻炼学生综合运用所学专业知识去解决实际工程问题的能力,并可进一步提高学生查阅与利用科技文献资料、现行规范规程、设计手册的能力以及开发学生的科技创新思维能力。
 
 

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