邊坡支護設計

1、第第3 3章章 邊坡防治措施及設計邊坡防治措施及設計 3.1 概述概述 3.2 防治措施防治措施 3.3 支護設計支護設計 3.1 3.1 概概 述述 防治目標：防治目標： 是減災、防災、保護環(huán)境。是減災、防災、保護環(huán)境。 防治原則：防治原則： 以防為主，治理為輔。應該把防災貫穿到工程以防為主，治理為輔。應該把防災貫穿到工程 建設的各個環(huán)節(jié)，在工程規(guī)劃選址、設計、施工各階段均應建設的各個環(huán)節(jié)，在工程規(guī)劃選址、設計、施工各階段均應 注重防災減災。例如災害預測及危險性評估正體現(xiàn)了這一原注重防災減災。例如災害預測及危險性評估正體現(xiàn)了這一原 則。則。 防治指的是預防與治理兩方面：防治指的是預防與治理兩

2、方面： 滑坡滑坡預防預防：指的是滑坡災害沒有產(chǎn)生以前，人們已經(jīng)了解其：指的是滑坡災害沒有產(chǎn)生以前，人們已經(jīng)了解其 存在的危險性和危害性，并采取相應的措施加以防范，使滑坡?lián)p存在的危險性和危害性，并采取相應的措施加以防范，使滑坡?lián)p 失降至最小程度。預防是以勘察分析、預測預報、動態(tài)監(jiān)測為基失降至最小程度。預防是以勘察分析、預測預報、動態(tài)監(jiān)測為基 礎，同時提出有效的預防措施及相應的設計施工工作。礎，同時提出有效的預防措施及相應的設計施工工作。 滑坡滑坡治理治理：指的是對潛在不穩(wěn)定體采取有針對性的工程措施，：指的是對潛在不穩(wěn)定體采取有針對性的工程措施， 確保其穩(wěn)定，從根本上消除隱患。治理是一項工程，它包

3、括對災確保其穩(wěn)定，從根本上消除隱患。治理是一項工程，它包括對災 害體的勘察、評價，提出經(jīng)濟合理的工程措施，并付之實施。害體的勘察、評價，提出經(jīng)濟合理的工程措施，并付之實施。 3.2 3.2 防治措施防治措施 1 1 防預措施防預措施 （1 1）繞避：改線）繞避：改線 （2 2）防滲與排水：）防滲與排水： 地表排水：排水溝、坡面防滲地表排水：排水溝、坡面防滲 地下排水：盲溝、排水洞、排水孔地下排水：盲溝、排水洞、排水孔 （3 3）攔截：攔石墻、防護網(wǎng)）攔截：攔石墻、防護網(wǎng) （4 4）監(jiān)測預警）監(jiān)測預警 1 2 2 治理措施治理措施 （1 1） 排水措施排水措施：（同上：（同上 ） （2 2） 削

4、方、堆：格柵（室）護坡削方、堆：格柵（室）護坡 （3 3） 支擋工程：支擋工程： 擋墻、擋土樁、抗滑樁、地下連續(xù)墻擋墻、擋土樁、抗滑樁、地下連續(xù)墻 （4 4） 錨固工程：錨固工程：單一錨桿（索）單一錨桿（索） 掛網(wǎng)掛網(wǎng)+噴漿噴漿+錨桿（索）、錨桿（索）、 構(gòu)構(gòu)+錨桿（索）錨桿（索） （5）支擋、錨固結(jié)合形式：）支擋、錨固結(jié)合形式： 樁樁+錨錨 樁樁+墻（板、梁）墻（板、梁） （6 6） 坡面防護：坡面防護： 橫向護坡、植基綠色護坡橫向護坡、植基綠色護坡 （7 7） 其它：其它： 固結(jié)灌漿固結(jié)灌漿 阻滑鍵（栓）阻滑鍵（栓） 1 1、消除和減輕地表水和地下水的危害、消除和減輕地表水和地下水的危害

5、在水利水電工程中，水的作用，往往是導致邊坡變形破壞的主要因素。在水利水電工程中，水的作用，往往是導致邊坡變形破壞的主要因素。 （1）為防止外圍地表水進入滑坡區(qū)，可在滑坡邊界修截水溝；）為防止外圍地表水進入滑坡區(qū)，可在滑坡邊界修截水溝； （2）在滑坡區(qū)內(nèi)，可在坡面修筑排水溝。）在滑坡區(qū)內(nèi)，可在坡面修筑排水溝。 （3）截、排水溝如修在巖坡上，溝底裂隙應用灰漿溝縫；）截、排水溝如修在巖坡上，溝底裂隙應用灰漿溝縫； （4）如修在覆蓋層上，應用漿砌片石鋪砌，以防水流下滲。）如修在覆蓋層上，應用漿砌片石鋪砌，以防水流下滲。 （5）巖質(zhì)邊坡面可用噴混凝土護面或掛鋼筋網(wǎng)噴混凝土。）巖質(zhì)邊坡面可用噴混凝土護面或

6、掛鋼筋網(wǎng)噴混凝土。 排除地下水的措施很多，應根據(jù)邊坡的地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征和水文地質(zhì)條件排除地下水的措施很多，應根據(jù)邊坡的地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征和水文地質(zhì)條件 加以選擇。常用方法有：加以選擇。常用方法有：1）水平鉆孔疏干；）水平鉆孔疏干；2）垂直孔排水；）垂直孔排水；3）豎井排）豎井排 水；水；4）隧洞排水；）隧洞排水；5）支撐盲溝。）支撐盲溝。 3 邊坡處治的本質(zhì)邊坡處治的本質(zhì) 2 2、改變邊坡巖土體的力學強度、改變邊坡巖土體的力學強度 提高邊坡的抗滑力，減小滑動力以改善邊坡巖土體的力學強度，常用提高邊坡的抗滑力，減小滑動力以改善邊坡巖土體的力學強度，常用 的措施有：的措施有：1）削坡減載；削坡減載；2）邊坡

7、人工加固。邊坡人工加固。 削坡減載：削坡減載：用降低坡高或放緩坡腳來改善邊坡的穩(wěn)定性。削坡設計應盡量用降低坡高或放緩坡腳來改善邊坡的穩(wěn)定性。削坡設計應盡量 削減不穩(wěn)定巖土體的高度，而阻滑部分巖土體不應該削減。削減不穩(wěn)定巖土體的高度，而阻滑部分巖土體不應該削減。 邊坡人工加固：邊坡人工加固： 修筑擋土墻、護墻等支擋不穩(wěn)定巖體；修筑擋土墻、護墻等支擋不穩(wěn)定巖體； 鋼筋混凝土抗滑樁或鋼筋樁作為阻滑制程工程；鋼筋混凝土抗滑樁或鋼筋樁作為阻滑制程工程； 預應力錨桿或錨索；預應力錨桿或錨索； 固結(jié)灌漿或電化學加固法加強邊坡巖體或土體的強度；固結(jié)灌漿或電化學加固法加強邊坡巖體或土體的強度； 錨固洞、抗滑鍵以

8、提高邊坡巖體強度；錨固洞、抗滑鍵以提高邊坡巖體強度； 用預裂爆破、減震爆破等控制爆破技術防止巖土體強度的削弱。用預裂爆破、減震爆破等控制爆破技術防止巖土體強度的削弱。 3、護坡、護坡 岸坡、高陡邊坡：岸坡、高陡邊坡： 灰漿抹面、漿砌石、草皮護坡等?；覞{抹面、漿砌石、草皮護坡等。 3.3 3.3 支護設計支護設計 1 1、坡率法及減重設計、坡率法及減重設計 2 2、重力式抗滑擋土墻設計、重力式抗滑擋土墻設計 3 3、抗滑樁設計、抗滑樁設計 4 4、錨桿（索）設計、錨桿（索）設計 5 5、格構(gòu)加固邊坡設計、格構(gòu)加固邊坡設計 1、坡率法及減重設計、坡率法及減重設計 在邊坡設計中，如果通過控制邊坡的高

9、度和坡度而無須對邊坡進行整體加在邊坡設計中，如果通過控制邊坡的高度和坡度而無須對邊坡進行整體加 固就能使邊坡達到自身穩(wěn)定的邊坡設計方法，通常稱之為坡率法；坡率法是固就能使邊坡達到自身穩(wěn)定的邊坡設計方法，通常稱之為坡率法；坡率法是 通過控制邊坡的高度和坡度，使邊坡對所有可能的潛在滑動面的下滑力和阻通過控制邊坡的高度和坡度，使邊坡對所有可能的潛在滑動面的下滑力和阻 滑力處于安全的平衡狀態(tài)。工程中又稱為削坡滑力處于安全的平衡狀態(tài)。工程中又稱為削坡(或刷坡或刷坡)，如圖所示。，如圖所示。 坡率法可分別與沙袋堆碼、銷釘邊坡、錨板支護等方法聯(lián)合應用，形坡率法可分別與沙袋堆碼、銷釘邊坡、錨板支護等方法聯(lián)合應

10、用，形 成組合邊坡。當不具備全高放坡時，上段可采用坡率法，下段可采用土釘成組合邊坡。當不具備全高放坡時，上段可采用坡率法，下段可采用土釘 墻、噴錨、擋土墻等方法以穩(wěn)定邊坡。墻、噴錨、擋土墻等方法以穩(wěn)定邊坡。 在滑坡處治技術中，與減載相對應的另一種技術是堆載阻滑技術，它是通在滑坡處治技術中，與減載相對應的另一種技術是堆載阻滑技術，它是通 過在滑坡的阻滑段過在滑坡的阻滑段(一般在滑坡的下部一般在滑坡的下部)堆載來提高滑坡的阻滑力以使滑坡處于堆載來提高滑坡的阻滑力以使滑坡處于 穩(wěn)定的方法，這兩種方法都是公路滑坡處理中最直接、最有效的方法，在公路穩(wěn)定的方法，這兩種方法都是公路滑坡處理中最直接、最有效的

11、方法，在公路 滑坡處治中被廣泛采用?；绿幹沃斜粡V泛采用。 巖質(zhì)邊坡巖質(zhì)邊坡削削坡坡率坡坡率 根據(jù)調(diào)查統(tǒng)計資料表明，當滑動面為如下幾種情況時，邊坡僅在重力作根據(jù)調(diào)查統(tǒng)計資料表明，當滑動面為如下幾種情況時，邊坡僅在重力作 用下，軟弱面的傾角大于其內(nèi)摩擦角而小于邊坡坡角時是最危險的軟弱面：用下，軟弱面的傾角大于其內(nèi)摩擦角而小于邊坡坡角時是最危險的軟弱面： (1)粘土巖、粘土頁巖、泥質(zhì)灰?guī)r、泥質(zhì)板巖等泥化層面時，滑動傾角為粘土巖、粘土頁巖、泥質(zhì)灰?guī)r、泥質(zhì)板巖等泥化層面時，滑動傾角為 912； (2)砂巖層面或礫巖層面時，滑動傾角大于砂巖層面或礫巖層面時，滑動傾角大于3035： (3)無泥質(zhì)充填物的結(jié)

12、構(gòu)面時，滑動傾角為無泥質(zhì)充填物的結(jié)構(gòu)面時，滑動傾角為3075 (大多大多3560范圍范圍)。 在進行穩(wěn)定性計算時如沒有試驗數(shù)據(jù)，可參考下表取值。在進行穩(wěn)定性計算時如沒有試驗數(shù)據(jù)，可參考下表取值。 土質(zhì)邊坡削坡坡率土質(zhì)邊坡削坡坡率 削坡穩(wěn)定性驗算：削坡穩(wěn)定性驗算： 采用邊坡穩(wěn)定性計算方法進行驗算，滑動面的確定及安全系數(shù)計算采用邊坡穩(wěn)定性計算方法進行驗算，滑動面的確定及安全系數(shù)計算 方法與前面講述的一致。方法與前面講述的一致。 2 2、抗滑擋土墻設計、抗滑擋土墻設計 抗滑擋土墻是目前整治中小型滑坡中應用最為廣泛而且較為有效的措施 之一。 從結(jié)構(gòu)型式上分，有： (1)重力式抗滑擋土墻；(2)錨桿式抗

13、滑擋土墻；(3)加筋土抗滑擋土墻；(4)板 樁式抗滑擋土墻；(5)豎向預應力錨桿式抗滑擋土墻等型式。 從材料上分，有： (1)漿砌條石(塊石) 抗滑擋土墻；(2)混凝土抗滑擋土墻(漿砌混凝土須制塊體 式和現(xiàn)澆混凝土整體式)；(3)剛筋混凝土式抗滑擋土墻；(4)加筋土抗滑擋土 墻等。 抗滑擋土墻常用斷面形式抗滑擋土墻常用斷面形式 抗滑擋土墻設計流程抗滑擋土墻設計流程 抗滑擋土墻設計與計算抗滑擋土墻設計與計算 1. 滑坡荷載的確定滑坡荷載的確定 （1）采用傳遞系數(shù)法計算滑坡推力（剩余下滑力）；）采用傳遞系數(shù)法計算滑坡推力（剩余下滑力）； （2）附加荷載的確定（坡面超載、靜水壓力、滲透力、地震力等）

14、附加荷載的確定（坡面超載、靜水壓力、滲透力、地震力等） （3）設計推力的確定：）設計推力的確定： 當滑坡推力小于墻后主動土壓力時，應把主動土壓力作為設計推力進行當滑坡推力小于墻后主動土壓力時，應把主動土壓力作為設計推力進行 設計，但當滑坡推力的合力作用點位置較主動土壓力的作用點高時，抗滑設計，但當滑坡推力的合力作用點位置較主動土壓力的作用點高時，抗滑 擋土墻的抗傾覆穩(wěn)定性取其力矩大者進行驗算。擋土墻的抗傾覆穩(wěn)定性取其力矩大者進行驗算。 2. 擋土墻平面尺寸及高度的確定擋土墻平面尺寸及高度的確定 （1）平面尺寸；）平面尺寸； 擋土墻墻面坡度常用擋土墻墻面坡度常用1:0.31:0.5，有時更緩，有

15、時更緩1:0.751:1.基底常做成反坡基底常做成反坡 或鋸齒形，有時為了增加擋土墻的穩(wěn)定性和減少墻體圬工，還在墻后設置或鋸齒形，有時為了增加擋土墻的穩(wěn)定性和減少墻體圬工，還在墻后設置 12m寬的衡重臺或減荷平臺。寬的衡重臺或減荷平臺。 （2）高度的確定：）高度的確定： 合理墻高應保證滑坡體不發(fā)生越過墻頂?shù)幕瑒樱捎迷囁愕姆椒ù_定。合理墻高應保證滑坡體不發(fā)生越過墻頂?shù)幕瑒?，采用試算的方法確定。 3. 基礎的埋深基礎的埋深 4. 基底應力及地基強度驗算基底應力及地基強度驗算 從上述分析可知，合力偏心距從上述分析可知，合力偏心距e0直接影響到基底應力的大小和性質(zhì)直接影響到基底應力的大小和性質(zhì)(拉或

16、壓拉或壓)，如，如 e0過大，即使基底應力小于地基容許承載力，但由于墻趾壓應力過大，即使基底應力小于地基容許承載力，但由于墻趾壓應力1與墻踵壓應力與墻踵壓應力2相相 差過大，亦可能引起基礎產(chǎn)生不均勻沉陷，從而導致墻身過分傾斜，為此應控制偏心差過大，亦可能引起基礎產(chǎn)生不均勻沉陷，從而導致墻身過分傾斜，為此應控制偏心 距。偏心距距。偏心距e0應符合下列要求：應符合下列要求： 土質(zhì)地基：土質(zhì)地基：eob/6；石質(zhì)較差的巖石地基：；石質(zhì)較差的巖石地基：eob/5；堅硬的巖石地基：；堅硬的巖石地基：eob/4。 5. 抗滑穩(wěn)定性驗算抗滑穩(wěn)定性驗算 當當kckc，表明擋土墻的抗滑穩(wěn)定性不足，可考慮采用下列

17、措施，以增加其抗滑動，表明擋土墻的抗滑穩(wěn)定性不足，可考慮采用下列措施，以增加其抗滑動 穩(wěn)定性。穩(wěn)定性。 1采用傾斜基底，設置向內(nèi)傾斜的基底，可以增加抗滑力和減少滑動力，從而增采用傾斜基底，設置向內(nèi)傾斜的基底，可以增加抗滑力和減少滑動力，從而增 加抗滑穩(wěn)定性。基底傾角，對于土質(zhì)地基不陡于加抗滑穩(wěn)定性?；變A角，對于土質(zhì)地基不陡于1：5；對于巖石地基不陡于；對于巖石地基不陡于1：3。 2采用凸榫基礎，在擋土墻基礎底面設置混凝土凸榫，與基礎連成整體，利用凸采用凸榫基礎，在擋土墻基礎底面設置混凝土凸榫，與基礎連成整體，利用凸 榫前土體所產(chǎn)生的被動土壓力以增加擋土墻的抗滑穩(wěn)定性。榫前土體所產(chǎn)生的被動土壓

18、力以增加擋土墻的抗滑穩(wěn)定性。 3更換基底土層，以增大基礎底面與地基之間的摩擦系數(shù)。更換基底土層，以增大基礎底面與地基之間的摩擦系數(shù)。 4改變墻身斷面形式和尺寸，以增大垂直力系，但單純擴大斷面尺寸，收效不大，改變墻身斷面形式和尺寸，以增大垂直力系，但單純擴大斷面尺寸，收效不大， 也不經(jīng)濟。也不經(jīng)濟。 5. 抗傾覆穩(wěn)定性驗算抗傾覆穩(wěn)定性驗算 墻趾總的穩(wěn)定力矩與總的傾覆力矩之比稱為抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)用墻趾總的穩(wěn)定力矩與總的傾覆力矩之比稱為抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)用k0表示。表示。 6.墻身斷面強度計算驗算墻身斷面強度計算驗算 重力式擋土墻一般均屬于偏心受壓，故截面強度應按偏心受壓構(gòu)件進行驗算：重力式擋土墻一般均屬

19、于偏心受壓，故截面強度應按偏心受壓構(gòu)件進行驗算： 通常選擇一兩個控制性斷面進行墻身應力和偏心距驗算，如墻身底部、二分之一通常選擇一兩個控制性斷面進行墻身應力和偏心距驗算，如墻身底部、二分之一 墻高和斷面形狀突變處。墻高和斷面形狀突變處。 3 3、抗滑樁設計、抗滑樁設計 抗滑樁優(yōu)點：抗滑樁優(yōu)點： 能充分發(fā)揮抗滑結(jié)構(gòu)的材料強度、安全可靠、經(jīng)濟性好等優(yōu)點。能充分發(fā)揮抗滑結(jié)構(gòu)的材料強度、安全可靠、經(jīng)濟性好等優(yōu)點。 它具有抗滑能力大，圬工數(shù)量小。它具有抗滑能力大，圬工數(shù)量小。 樁位布置靈活，可設在滑坡體中最有利抗滑的部位，可單獨使用，也可與其他樁位布置靈活，可設在滑坡體中最有利抗滑的部位，可單獨使用，也

20、可與其他 建筑物配合使用。建筑物配合使用。 施工方便、安全、設備簡單、對場地的擾動破壞小、施工進度快、施工質(zhì)量好。施工方便、安全、設備簡單、對場地的擾動破壞小、施工進度快、施工質(zhì)量好。 開挖樁孔時能校核地層情況，便于對原方案進行檢驗和動態(tài)化分析，信息化施開挖樁孔時能校核地層情況，便于對原方案進行檢驗和動態(tài)化分析，信息化施 工，使其更符合工程實際。工，使其更符合工程實際。 可以和預應力錨索可以和預應力錨索(桿桿)結(jié)合應用。結(jié)合應用。 適用性：抗滑樁適用于裂隙不太發(fā)育、完整性較好的緩傾斜中厚巖體、滑動適用性：抗滑樁適用于裂隙不太發(fā)育、完整性較好的緩傾斜中厚巖體、滑動 面較單一傾角較小的滑坡，同時要

21、求有一個明顯的滑動面，滑面以下為完整面較單一傾角較小的滑坡，同時要求有一個明顯的滑動面，滑面以下為完整 的基巖（或密實的基礎）能提供足夠的抗力。的基巖（或密實的基礎）能提供足夠的抗力。 不適用于軟塑體滑坡。不適用于軟塑體滑坡。 抗滑樁可以成群布置，如互相聯(lián)結(jié)的樁排、互相間隔的樁排、下部間隔而頂抗滑樁可以成群布置，如互相聯(lián)結(jié)的樁排、互相間隔的樁排、下部間隔而頂 部聯(lián)結(jié)的樁排等，形式多樣，各種地形地質(zhì)條件皆可適用，因此，在滑坡整部聯(lián)結(jié)的樁排等，形式多樣，各種地形地質(zhì)條件皆可適用，因此，在滑坡整 治工作中，抗滑樁發(fā)揮著極大的作用，且發(fā)展?jié)摿Υ蟆５?，抗滑樁不適用治工作中，抗滑樁發(fā)揮著極大的作用，且發(fā)

22、展?jié)摿Υ?。但是，抗滑樁不適用 于軟弱塑性體滑坡，耗費鋼材也較多。于軟弱塑性體滑坡，耗費鋼材也較多。 抗滑樁設計要求：抗滑樁設計要求： 抗滑樁是一種特殊的側(cè)向受荷樁，在滑坡推力的作用下，樁依靠埋入滑動面以下抗滑樁是一種特殊的側(cè)向受荷樁，在滑坡推力的作用下，樁依靠埋入滑動面以下 部分的錨固作用和被動抗力，以及滑動面以上樁前滑體的被動抗力來維持穩(wěn)定。部分的錨固作用和被動抗力，以及滑動面以上樁前滑體的被動抗力來維持穩(wěn)定。 使用使用抗滑樁最基本的條件是：滑坡具有明顯的滑動面，滑動面以上位為塑流性的抗滑樁最基本的條件是：滑坡具有明顯的滑動面，滑動面以上位為塑流性的 地層，能夠被樁所穩(wěn)定；滑動面以下為較完整

23、的基巖或密實的土層，能夠提供足夠的地層，能夠被樁所穩(wěn)定；滑動面以下為較完整的基巖或密實的土層，能夠提供足夠的 錨固力錨固力；在可能的條件下，盡量利用樁前地層的被動抗力，效果最顯著，最經(jīng)濟。；在可能的條件下，盡量利用樁前地層的被動抗力，效果最顯著，最經(jīng)濟。 （1）整個滑坡體有足夠的穩(wěn)定性，即抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)滿足設計要求值，保證滑體）整個滑坡體有足夠的穩(wěn)定性，即抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)滿足設計要求值，保證滑體 不越過樁頂，不從樁間擠出。不越過樁頂，不從樁間擠出。 （2）樁身要有足夠的強度和穩(wěn)定性，樁的斷面和配筋合理，能滿足樁內(nèi)應力和樁身）樁身要有足夠的強度和穩(wěn)定性，樁的斷面和配筋合理，能滿足樁內(nèi)應力和樁身

24、 變形的要求。變形的要求。 （3）樁周的地層抗力和滑體的變形在容許范圍內(nèi)。）樁周的地層抗力和滑體的變形在容許范圍內(nèi)。 （4）樁的間距、尺寸、埋深等都較適當，保證安全、方便施工，并使工程量最省。）樁的間距、尺寸、埋深等都較適當，保證安全、方便施工，并使工程量最省。 抗滑樁設計程序抗滑樁設計程序 抗滑樁計算抗滑樁計算 關鍵點：關鍵點： （1 1）力學分析模型：懸臂樁法、地基系數(shù)法）力學分析模型：懸臂樁法、地基系數(shù)法 近似計算，坡體推力可按傳遞系數(shù)法計算近似計算，坡體推力可按傳遞系數(shù)法計算 彈性地基梁法彈性地基梁法 k k法法k k保持常數(shù)（保持常數(shù)（硬質(zhì)巖層、未受擾動的硬粘土層硬質(zhì)巖層、未受擾動的

25、硬粘土層） m m法法m m保持常數(shù)，保持常數(shù)，k k沿深度線性變化（沿深度線性變化（硬塑半堅硬的砂粘土、碎石土等硬塑半堅硬的砂粘土、碎石土等） n yy)(mk 0 水平彈性地基系數(shù)：水平彈性地基系數(shù)： （近似）（近似） （2 2）彈性樁與剛性樁的區(qū)別）彈性樁與剛性樁的區(qū)別 hh2 22.52.5為剛性樁為剛性樁 hh2 22.52.5為彈性樁為彈性樁 5 p mb ei 樁身變形系數(shù)樁身變形系數(shù) m m法：法： k k法：法： h h2 21.01.0為剛性樁為剛性樁 h h2 21.01.0為彈性樁為彈性樁 樁身變形系數(shù)樁身變形系數(shù) 4 p 4 kb ei 圓形 矩形 ) 1(9 . 0

26、 1 b d b p 圓形 矩形 )5 . 05 . 1 (9 . 0 5 . 05 . 1 b d b p b/d1b/d1時時 b/d1b/d1時時 b bp 土中樁剛彈性分辨點土中樁剛彈性分辨點 （3 3）樁端（底端）邊界條件）樁端（底端）邊界條件 x y q0 m0 b （i i）自由端：）自由端：m=0m=0；q q0 0 （iiii）鉸支端：）鉸支端：m=0m=0；x x0 0 （iiiiii）固定端：）固定端：=0=0；x x0 0 （4 4）具體算法）具體算法 剛性樁法剛性樁法 計算：計算：樁體繞樁身某一點發(fā)生剛性轉(zhuǎn)動，有轉(zhuǎn)角及轉(zhuǎn)動中心位置兩個未知樁體繞樁身某一點發(fā)生剛性轉(zhuǎn)動，

27、有轉(zhuǎn)角及轉(zhuǎn)動中心位置兩個未知 量，根據(jù)靜力平衡條件直接解得。量，根據(jù)靜力平衡條件直接解得。 前提：前提：若樁體剛度相對周圍巖土體大得多，視為剛性體，不計自身撓曲變形。若樁體剛度相對周圍巖土體大得多，視為剛性體，不計自身撓曲變形。 內(nèi)容：內(nèi)容：主要分析段為主要分析段為錨固段錨固段，包括，包括樁側(cè)抗力樁側(cè)抗力分布模式、分布模式、樁身剪力樁身剪力與與彎矩彎矩 分布模式。分布模式。 用彈性地基梁理論計算用彈性地基梁理論計算 彈性樁法彈性樁法：基本法基本法、無量綱法無量綱法 基本法基本法： 無量綱法：無量綱法： 基于彈性樁的線彈性小變形假定基于彈性樁的線彈性小變形假定 計算方法詳見計算方法詳見 “抗滑樁

28、設計抗滑樁設計” 4 4、錨桿（索）設計、錨桿（索）設計 即：在穩(wěn)定性分析計算式中，將錨拉力引入抗滑力部分。 （1）按規(guī)范規(guī)定的穩(wěn)定安全系數(shù)，計算所需要的抗滑力，即為錨桿 （索）應該提供的錨拉力。 （2）剩余下滑力即為錨固力。 計算方法：剩余下滑力=下滑力fs抗滑力 關鍵在于分析錨拉力對于邊坡穩(wěn)定的作用關鍵在于分析錨拉力對于邊坡穩(wěn)定的作用 設計安全系數(shù)設計安全系數(shù) 極限平衡分析極限平衡分析 力學分析模型力學分析模型 主要目的：計算錨拉力主要目的：計算錨拉力 1、錨固力計算、錨固力計算 瑞典圓弧滑動：瑞典圓弧滑動： 當施加一加固力當施加一加固力t后，則安全系數(shù)計算公式為后，則安全系數(shù)計算公式為

29、： tan(cos)cos sinsin iii s ii clwut f wt 式中：式中：t施加于邊坡上的加固力；施加于邊坡上的加固力； 錨桿軸線與滑動面的垂直夾角。錨桿軸線與滑動面的垂直夾角。 由此，可推算出邊坡滿足許用安全系數(shù)由此，可推算出邊坡滿足許用安全系數(shù)fs時，所需施加的錨固力的時，所需施加的錨固力的 計算公式為計算公式為 costancos sincostan siiiii s fwwucl t f 平面剪切破壞平面剪切破壞 對于驗算不穩(wěn)定的邊坡，假如對滑體施對于驗算不穩(wěn)定的邊坡，假如對滑體施 加一加固力加一加固力t，則可得加固后邊坡的安全系，則可得加固后邊坡的安全系 數(shù)計算式

30、為數(shù)計算式為 12 2 cossinsin() tan sincoscos() s clwuut f wut 抗滑力 下滑力 12 (sincostan )tancossintan cossin()tan ss s wfuufcl t f 可推算出邊坡滿足許用安全系數(shù)可推算出邊坡滿足許用安全系數(shù)fs時，所需施加的錨固力的計算公式為時，所需施加的錨固力的計算公式為 多滑塊平面剪切破壞多滑塊平面剪切破壞 如果考慮作用在邊坡上的加固力如果考慮作用在邊坡上的加固力t，則安全，則安全 系數(shù)計算公式為系數(shù)計算公式為 111121111 11211 cossin()sintan sincos()cos s

31、c lwput f wpt 1111212111111 111 sincostancos()sin()tantan cossintan ss s wfpfuc l t f 可推算出邊坡滿足許用安全系數(shù)可推算出邊坡滿足許用安全系數(shù)fs時，所需施加的錨固力的計算公式為時，所需施加的錨固力的計算公式為 折線滑面?zhèn)鬟f系數(shù)法折線滑面?zhèn)鬟f系數(shù)法 從上往下逐塊計算。如果最后一塊的從上往下逐塊計算。如果最后一塊的en為正值，即為剩余下滑力，為正值，即為剩余下滑力， 作為錨桿（索）的錨固力作為錨桿（索）的錨固力t。 (cossin)tan (sincos) iiiiiii iiiiiii ss clwuilq

32、pwqp kk i111cos() tansin()/iiiis i k 2、錨桿（索）參數(shù)設計、錨桿（索）參數(shù)設計 （1）錨桿（索）截面積計算）錨桿（索）截面積計算 假設錨桿軸向設計荷載為假設錨桿軸向設計荷載為n，則可由下式初步計算出錨桿要達到的設，則可由下式初步計算出錨桿要達到的設 計荷載計荷載n所需的錨筋截面：所需的錨筋截面： yk tt s f nk a ptk tt s f nk a t k t nkn yk f ptk f kpa 錨桿桿體的抗拉安全系數(shù)；錨桿桿體的抗拉安全系數(shù)； 錨桿的軸向拉力設計值（錨桿的軸向拉力設計值（ 、鋼筋、鋼絞線的抗拉強度標準值（鋼筋、鋼絞線的抗拉強度標

33、準值（）。）。 ）。）。 錨桿（索）間、排距按工程類比法選取，滿足后面的計算要求即可。錨桿（索）間、排距按工程類比法選取，滿足后面的計算要求即可。 （2）錨桿（索）長度計算）錨桿（索）長度計算 錨桿錨入穩(wěn)定巖層中的錨固長度錨桿錨入穩(wěn)定巖層中的錨固長度la按下式計算，取其中的較大值：按下式計算，取其中的較大值： d為錨固體直徑；為錨固體直徑；d為單根鋼筋或鋼絞線直徑；為單根鋼筋或鋼絞線直徑；n為鋼筋或鋼絞線根數(shù)；為鋼筋或鋼絞線根數(shù)； qr為水泥結(jié)石體與巖石孔壁間的粘結(jié)強度設計值，取為水泥結(jié)石體與巖石孔壁間的粘結(jié)強度設計值，取0.8倍標準值；倍標準值；qs為為 水泥結(jié)石體與鋼筋的粘結(jié)強度設計值，取

34、水泥結(jié)石體與鋼筋的粘結(jié)強度設計值，取0.8倍標準值；倍標準值；為采用為采用2根及以根及以 上鋼筋或鋼絞線時界面粘結(jié)強度降低系數(shù)，取上鋼筋或鋼絞線時界面粘結(jié)強度降低系數(shù)，取0.60.85；k為錨桿體的抗為錨桿體的抗 拔安全系數(shù)，一般取拔安全系數(shù)，一般取1.82.2。 a r k t l d q a s k t l n dq 0 llll ia （錨桿錨固段長度）（錨桿錨固段長度） （錨索錨固段長度）（錨索錨固段長度） 巖石與水泥結(jié)石體之間的粘結(jié)強度標準值( (推薦) 巖石種類巖石單軸飽和抗壓 強(mpa) 巖石與水泥漿之間 粘結(jié)強度標準值 (mpa) 硬巖60530 中硬巖30601 01 5

35、軟巖5300 31 0 鋼筋、鋼絞線與水泥漿之間的粘結(jié)強度標準值( (推薦) ) 類 型粘結(jié)強度標準值(mpa) 水泥結(jié)石體與螺紋鋼筋之間2 03 0 水泥結(jié)石體與鋼絞線之間3 04 0 注：水泥結(jié)石體抗壓強度標準值不小于m30 （3）錨桿（索）構(gòu)造設計）錨桿（索）構(gòu)造設計 參考參考建筑邊坡設計規(guī)范建筑邊坡設計規(guī)范、錨桿噴射混凝土支護技術規(guī)范錨桿噴射混凝土支護技術規(guī)范等。等。 5 5、格構(gòu)梁設計、格構(gòu)梁設計 采用一定的材料在邊坡表面形成一定形狀的框格，然后通過錨桿或錨采用一定的材料在邊坡表面形成一定形狀的框格，然后通過錨桿或錨 索將框格與邊坡深部巖體聯(lián)系起來，最終達到邊坡支護的目的。索將框格與邊坡深部巖體聯(lián)系起來，最終達到邊坡支護的目的。 框格錨固是利用漿砌塊石、現(xiàn)澆鋼筋混凝土或預制預應力混凝土進行框格錨固是利用漿砌塊石、現(xiàn)澆鋼筋混凝土或預制預應力混凝土進行 坡面防護，并利用錨桿或錨索固定的一種邊坡支護綜合措施。坡面防護，并利用錨桿或錨索固定的一種邊坡支護綜合措施。 現(xiàn)澆鋼筋混凝土框格支護的作用機理是：采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架梁現(xiàn)澆鋼筋混凝土框格支護的作用機理是：采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架梁 支護邊坡