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文檔簡介

1、15 巖土邊坡工程巖土邊坡工程是巖土工程的重要組成部分。巖土邊坡工程是巖土工程的重要組成部分。邊坡的工作狀況直接或間接地影響工程建筑物的穩(wěn)邊坡的工作狀況直接或間接地影響工程建筑物的穩(wěn)定和安全。定和安全。維持邊坡穩(wěn)定性的方法:維持邊坡穩(wěn)定性的方法:1 借助擋土墻的自重來平衡墻后巖土體傳來的推力;借助擋土墻的自重來平衡墻后巖土體傳來的推力;2 在巖土體中在巖土體中“釘釘子釘釘子”;如錨桿,抗滑樁;如錨桿,抗滑樁3 改變土體的性質;如加筋改變土體的性質;如加筋本章將介紹:錨桿、抗滑樁、擋土結構、支護結構和本章將介紹:錨桿、抗滑樁、擋土結構、支護結構和巖石邊坡工程的設計和運用巖石邊坡工程的設計和運用2

2、邊坡工程研究的理論基礎需要多種學科的相互結合、相互滲透,不僅包邊坡工程研究的理論基礎需要多種學科的相互結合、相互滲透,不僅包括工程數學、工程力學、工程地質學、巖土力學,還應結合計算機仿真技術、括工程數學、工程力學、工程地質學、巖土力學,還應結合計算機仿真技術、巖土工程測試技術等手段。經過巖土工程測試技術等手段。經過100多年的研究和發(fā)展,從邊坡的規(guī)律性分多年的研究和發(fā)展,從邊坡的規(guī)律性分析,到邊坡的變形破壞機制的研究,以及邊坡穩(wěn)定性評價和預測預報,均取析,到邊坡的變形破壞機制的研究,以及邊坡穩(wěn)定性評價和預測預報,均取得了令人矚目的成果,已初步形成邊坡工程獨立的學科體系。這一體系應包得了令人矚目

3、的成果,已初步形成邊坡工程獨立的學科體系。這一體系應包括四大部分:括四大部分: 邊坡(或滑坡)的區(qū)域分布規(guī)律性研究;邊坡(或滑坡)的區(qū)域分布規(guī)律性研究; 邊坡的變形破壞機制研究;邊坡的變形破壞機制研究; 邊坡的穩(wěn)定性評價和預測預報;邊坡的穩(wěn)定性評價和預測預報; 邊坡工程治理。邊坡工程治理。概述概述 邊坡工程的研究現狀邊坡工程的研究現狀3 巖土力學的發(fā)展為邊坡工程的研究奠定了基礎,特別是巖質邊坡結構十分復雜,其穩(wěn)定性取決于邊坡的各類結構面的特征。中科院地質所孫廣忠先生提出了“巖體結構控制論”,并出版了專著巖體結構力學,孫玉科先生等將赤平投影法和實體比例投影法應用于邊坡工程。美國學者石根華提出了“

4、關鍵塊體理論”,主要解決被多個地質結構面、開挖面所切割的邊坡或硐室之穩(wěn)定性問題。南京大學羅國煜教授等提出了巖坡優(yōu)勢面控制論,認為巖坡的變形破壞受巖坡內的優(yōu)勢面所控制。上述理論的共同的特點是注重巖體結構研究,各類地質結構面對邊坡的變形破壞起著控制作用。 4 分形理論是美國數學家(B.B.Mandelbort)(1973)首次提出來的,它主要是研究自然界中一些具有自相似但沒有特征長度的圖形或現象,其研究方法是通過確定圖形或現象的分維數,以揭示該現象或圖形的內在本質和規(guī)律。分形理論被廣泛地應用于物理學、生物學、材料科學、巖石力學等學科中,近年來,邊坡工程中開始應用分形理論進行有意義的探索。研究表明,

5、邊坡巖體結構常呈不規(guī)則分形狀態(tài),可以用分維來表征,利用分維可以定量地描述斷層、層理、節(jié)理、泥化夾層等宏觀結構面的形態(tài)特征、分布、產狀及粗糙度等。同樣,巖體的微觀結構面或破壞面也呈不規(guī)則的分形狀態(tài),這種不規(guī)則反應了巖體破壞時的能量耗散及微觀結構效應,也可用分維來表示。分維數是巖體變形破壞的某一統(tǒng)計特征量,分維數可以充當巖體變形破壞變量的角色進行巖體的強度和穩(wěn)定性演化過程的分析13。 分形理論在邊坡工程的應用有廣闊的前景,目前,三峽庫區(qū)、西北黃土地區(qū)及一些典型的滑坡體均有所應用,在分布規(guī)律研究、機制分析和預測預報方面取得較好成果。 5 在信息社會中,全球是一個開放系統(tǒng),3S系統(tǒng)已在地學領域取得初步

6、嘗試,在1996年國際巖石力學學會年會上,充分利用3S技術在巖土工程建設中的作用已引起極大注意。所謂3S系統(tǒng)是指地理信息系統(tǒng)(GIS,Geography Information System)、遙感系統(tǒng)(RS,Remote Sensing System)和全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS,Global Positioning System)。三者融為一體為邊坡工程的防治與預測預報提供了新一代觀測手段、描述語言和思維工具。集GIS、GPS和RS為一體的3S系統(tǒng),是一個完整的有機整體。例如針對三峽庫區(qū)邊坡,崔政權大師率先提出“3S工程”的概念和設想,從1997年著手建立“三峽庫區(qū)邊坡穩(wěn)態(tài)3S實時工程分析系

7、統(tǒng)”,并給出了系統(tǒng)的框圖,何滿潮教授將該系統(tǒng)按功能分為三大部分,即3S接收處理系統(tǒng)、GIS地理信息系統(tǒng)和工程分析專家系統(tǒng)。6 人工神經網絡(簡稱NN-Neural network)是指由大量簡單神經元經廣泛互連構成的一種計算結構,它是一種廣義的并行處理系統(tǒng)。人腦的認知模式被認為是一種并行的分布式模式,神經網絡采用類似于人大腦的神經網絡的體系結構來構造模型仿真人大腦的功能,即把對信息的儲存和計算推理同時儲存在一個單元里。因此,在某種程度上神經網絡被認為可以模擬生物神經系統(tǒng)的工作過程。特別是通過抽象、簡化和模擬手段,神經網絡部分反映了人腦的某些功能特征,且具有高度非線性、自組織、自學習、動態(tài)處理、

8、聯(lián)想記憶、容錯性等特征。近年來,人工神經網絡開始應用于邊坡工程的穩(wěn)定性分析和評價,對于解決復雜的邊坡系統(tǒng)工程的穩(wěn)定性問題提供了一條新的途徑。7 從70年代開始,數值計算被廣泛地應用于邊坡工程,比較成熟的三大數值方法是有限單元法、邊界單元法和離散單元法。其中是通過離散化,建立近似函數把有界區(qū)域內的無限問題簡化為有限問題,并通過求解聯(lián)立方程對工程問題進行應力位移分析的數值模擬方法,它假定工程巖體是連續(xù)的力學介質,并在許多的重大工程中得到應用。是采用在區(qū)域內部滿足控制條件但不滿足邊界條件的近似函數逼近原問題解的數值方法,它與有限單元法相比,具有方程個數少,所需數據量小等特點。由于巖坡的地質構造復雜,

9、一些邊坡呈碎裂結構和層狀碎裂結構,構成非連續(xù)性力學介質,利用有限單元法和邊界單元法求解遇到了困難,取而代之的是離散單元法,一些學者稱其為。由Cundall于1971年提出,該方法充分考慮了節(jié)理巖體的非連續(xù)性,以分離的塊體為出發(fā)點,將巖塊假定為剛體的移動或轉動,并允許塊體有較大的位移,甚至脫離母體而自由下落,特別適用于節(jié)理化巖體或碎裂結構的巖質邊坡。由于其原理明了,并且容易結合CAD技術仿真邊坡變形破壞的演變過程,因此倍受人們的青睞。 8 可靠性分析最早主要應用于宇航、電子工業(yè)界,之后逐漸推廣到機械工程,可靠性分析方法從70年代開始應用于邊坡工程領域,它基于對邊坡巖體性質、荷載、工程地質條件等的

10、不確定性認識,借鑒結構工程可靠性理論方法,結合邊坡工程的具體情況,用可靠指標或破壞概率描述邊坡工程質量的理論體系,它較傳統(tǒng)的確定性理論能更好地反映邊坡工程實際狀態(tài),正確合理地解釋許多用確定性理論無法解釋的工程問題,更為重要的是概率模型有助于形成新的考慮風險與可靠性的觀念。 95.1 錨桿l 5.1.1 概述概述 錨桿技術指的是在天然地層中鉆孔至穩(wěn)定地層中,錨桿技術指的是在天然地層中鉆孔至穩(wěn)定地層中,插入錨拉桿,然后在孔中灌注水泥砂漿。置于穩(wěn)插入錨拉桿,然后在孔中灌注水泥砂漿。置于穩(wěn)定地崖中的錨桿部分稱為錨固段,利用錨固段的定地崖中的錨桿部分稱為錨固段,利用錨固段的抗拔能力,維持土體或巖體的邊坡

11、抗拔能力,維持土體或巖體的邊坡(或地基或地基)穩(wěn)定。穩(wěn)定。10l 錨桿是一種受拉桿件,它的一端與支護結構等聯(lián)結,另一端錨固在巖土體中,將支擋結構和其他結構所承受的荷載(側向土壓力、水壓力以及上浮力、傾覆力、拉拔力等)通過拉桿傳遞到穩(wěn)定巖土層中的錨固體上,在由錨固體將傳來的荷載分散到周圍穩(wěn)定的巖土層中去。l 錨桿不僅可用于臨時性支護結構,在永久性建筑工程中應用比較廣泛。 11應用實例 錨桿技術是建筑工程中的一項實用新技術,在國內外得到了廣泛的、愈來愈多的運用。1213141516171819山西省運城三門峽高速公路山西省運城三門峽高速公路K14+200K14+200高邊坡(高高邊坡(高64m64

12、m)治理后)治理后20山西省運城三門峽高速公路山西省運城三門峽高速公路K14+420K14+420整治后砂質高邊坡整治后砂質高邊坡21徽杭高速公路竹嶺隧道徽杭高速公路竹嶺隧道西進口左側滑坡治理工程近竣工西進口左側滑坡治理工程近竣工22徽杭高速公路竹嶺隧道徽杭高速公路竹嶺隧道西進口右側高邊坡失穩(wěn)治理工程近竣工西進口右側高邊坡失穩(wěn)治理工程近竣工23徽杭高速公路竹嶺隧道徽杭高速公路竹嶺隧道西洞口左側滑坡治理工程在施工中西洞口左側滑坡治理工程在施工中24252627l1 錨桿的構造錨桿的構造 錨桿一般為灌漿錨桿,由拉桿、錨頭、腰梁、自由段保護套管和錨固體等組成。 28(1)錨頭裝置29l(2)腰梁)腰

13、梁 腰梁是傳力結構,將錨頭的軸向拉力傳導支擋結構上。腰梁設計要充分考慮支護結構的特點、材料、錨桿傾角、受力(特別是軸向力的垂直分力的大?。┑惹闆r。 (c)斜梁式鋼腰梁(能承受較大的豎向力)(b)直梁式鋼腰梁(a)現澆鋼筋混凝土腰梁圖3-31 腰梁示意圖鋼腰梁腰梁支板承壓板埋筋支擋結構承壓板支擋結構支擋結構異形板錨座鋼腰梁錨座30l(3)拉桿 常用的錨桿拉桿有鋼管、粗鋼筋、鋼絲束常用的錨桿拉桿有鋼管、粗鋼筋、鋼絲束和鋼絞線,一般把采用鋼管或粗鋼筋作拉和鋼絞線,一般把采用鋼管或粗鋼筋作拉桿的錨桿稱錨桿,而用鋼絲束或鋼絞線的桿的錨桿稱錨桿,而用鋼絲束或鋼絞線的稱為錨索。究竟采用荷重拉桿,主要根據稱為

14、錨索。究竟采用荷重拉桿,主要根據設計軸向承載力和現有材料的情況來選擇。設計軸向承載力和現有材料的情況來選擇。31l(4)錨固體)錨固體 錨固體是指處于潛在滑動面以外的穩(wěn)定土體中的錨桿尾端部分,通過錨固體與土體之間的相互作用,將拉桿的軸力傳遞到穩(wěn)定土層。錨固體提供的錨固力的大小是保證支擋結構等穩(wěn)定的關鍵。 32l (5)自由段保護套管)自由段保護套管 自由段保護套管對自由段的錨桿起防腐和隔離自由段保護套管對自由段的錨桿起防腐和隔離作用。作用。 33l 2 錨桿的類型錨桿的類型(1)按拉桿材料分類 可分為:鋼管錨桿、鋼筋錨桿、鋼絲束錨桿、鋼絞線錨桿。(2)按鎖定應力情況分類 可分為:預應力錨桿、普

15、通錨桿。(3)按使用期限分類 可分為:臨時性錨桿和永久性錨桿。345.1.2錨桿計算5.1.2.1錨桿破壞形式和承載力計算錨桿破壞形式和承載力計算錨桿的作用原理錨桿的作用原理 當錨桿錨固段受力時,首先通過拉桿與周邊水當錨桿錨固段受力時,首先通過拉桿與周邊水泥沙漿(水泥漿)固結體之間的握裹力傳到固泥沙漿(水泥漿)固結體之間的握裹力傳到固結體中,然后通過固結體傳到周圍巖土體。傳結體中,然后通過固結體傳到周圍巖土體。傳遞過程隨著荷載的增加,拉桿與固結體之間的遞過程隨著荷載的增加,拉桿與固結體之間的握裹力發(fā)揮到最大時,錨固體與巖土體之間就握裹力發(fā)揮到最大時,錨固體與巖土體之間就會發(fā)生相對位移,產生土與

16、錨固體之間的摩阻會發(fā)生相對位移,產生土與錨固體之間的摩阻力,直到極限摩阻力。力,直到極限摩阻力。 35l 錨桿的破壞形式錨桿的破壞形式錨桿的破壞形式通常有錨桿的破壞形式通常有4種:種:錨拉桿被拉斷;錨拉桿被拉斷;拉筋拉筋(錨拉桿錨拉桿)從筋漿界面處脫出;從筋漿界面處脫出;錨固體從漿土界面處脫出;錨固體從漿土界面處脫出;連錨帶巖土一起拔出。連錨帶巖土一起拔出。 前前3種指的是單根錨桿的抗拔力種指的是單根錨桿的抗拔力(即承載力即承載力)問題,問題,屬于錨桿的強度破壞問題;屬于錨桿的強度破壞問題; 第第種即破壞面在土體內部的破壞形式,屬于錨種即破壞面在土體內部的破壞形式,屬于錨桿與土總體穩(wěn)定性破壞問

17、題桿與土總體穩(wěn)定性破壞問題365.1.2.2 灌漿錨桿的抗拔力(承載力計算)373839日本錨桿協(xié)會提出的錨固段周邊的抗剪強度值40我國鐵道部科學研究院提出的錨固段周邊的抗剪強度值415.1.3 錨桿的穩(wěn)定性驗算424344系根據力多邊形的幾何關的計算:maxhT455.1.4錨桿試驗與檢驗l基本試驗基本試驗 基本試驗目的是確定所設計的錨桿在設計位置的極限抗拔力,了解錨桿抵抗破壞時和承受荷載后的力學性狀,為錨固工程設計提供可靠的依據?;驹囼灁盗坎粦儆?根,其錨桿參數、材料、施工工藝、地質條件和擬設計的錨桿相同。l驗收試驗驗收試驗 驗收試驗的木的是為了檢驗錨桿在超過實際拉力并接近極限拉力條件

18、下的工作性能,及時發(fā)現錨桿設計施工中的缺陷,并判定工程錨桿是否符合設計要求。驗收試驗錨桿的數量應取錨桿總數的5%,且不得少于最初施做的3根。l試驗結果的分析曲線試驗結果的分析曲線 施工完成后待砂漿達到70%以上的強度才能進行抗拔試驗,試驗開始時每級荷載按事先預計極限荷載的1/10施工,同時按有關規(guī)程讀數,最終繪制成荷載變位曲線圖和變位量穩(wěn)定時間曲線,以明顯的轉折點作為屈服拉力。 46475.1.5錨桿的施工要點l 5.1.5.1成孔48l 5.1.5.2安放錨拉桿安放錨拉桿49l 5.1.5.3灌漿50 抗滑樁是防止滑坡的一種工程結構,抗滑樁是防止滑坡的一種工程結構,設于滑坡的適當部位,一般完

19、全埋置于地設于滑坡的適當部位,一般完全埋置于地下下(有時也露出地面有時也露出地面),樁的下段須埋置在,樁的下段須埋置在滑動面以下穩(wěn)定地層的一定深度?;瑒用嬉韵路€(wěn)定地層的一定深度。5.2.1概述概述5 .2抗滑樁設計與計算5152535455565758 抗滑樁的分類施工方式打入樁打入樁鉆孔樁鉆孔樁挖孔樁挖孔樁材 料木木 樁樁鋼鋼 樁樁鋼筋混凝土樁鋼筋混凝土樁截面形態(tài) 圓形樁圓形樁管形樁管形樁矩形樁矩形樁剛 度剛性樁剛性樁彈性樁彈性樁結構形式排式單樁排式單樁承臺式樁承臺式樁排架樁排架樁 59(1) 圓樁圓樁 (2) 方樁方樁 (3) 擋土墻擋土墻排式單樁品字形排樁6061承臺式樁承臺式樁62抗滑

20、樁的優(yōu)點(1)抗滑能力強,圬工數量小,在滑坡推力抗滑能力強,圬工數量小,在滑坡推力大、滑動帶深的情況下,能夠克服抗滑大、滑動帶深的情況下,能夠克服抗滑擋土墻難以克服的困難。擋土墻難以克服的困難。(當單排樁所承當單排樁所承受的滑坡推力超過受的滑坡推力超過200噸噸, 樁長超過樁長超過35m時需作可行性論證時需作可行性論證)。(2)樁位靈活,可以設在滑坡體中最有利于樁位靈活,可以設在滑坡體中最有利于抗滑的部位,可以單獨使用,也可與其抗滑的部位,可以單獨使用,也可與其他構筑物配合使用。他構筑物配合使用。(3)可以沿樁長根據彎矩大小合理地布置鋼可以沿樁長根據彎矩大小合理地布置鋼筋筋(優(yōu)于管形狀、打入樁

21、優(yōu)于管形狀、打入樁)。63(4) 施工方便,設備簡單。采用混凝土施工方便,設備簡單。采用混凝土或少筋混凝土護壁,安全、可靠。或少筋混凝土護壁,安全、可靠。(5)間隔開挖樁孔,不易惡化滑坡狀態(tài),間隔開挖樁孔,不易惡化滑坡狀態(tài),有利于搶修工程。有利于搶修工程。(6) 通過開挖樁孔,可直接揭露校核地通過開挖樁孔,可直接揭露校核地質情況,修正原設計方案。質情況,修正原設計方案。(7) 施工影響范圍小,對外界干擾小。施工影響范圍小,對外界干擾小。64應用實例應用實例65坡腳錨索樁、坡上錨索地梁加固坡腳錨索樁、坡上錨索地梁加固66上下兩排樁加固上下兩排樁加固676869705.2 .2抗滑樁的設計與計算抗

22、滑樁的設計與計算抗滑樁設計的要求和步驟抗滑樁設計的要求和步驟 ( (一一) ) 抗滑樁設計應滿足的要求抗滑樁設計應滿足的要求(1)整個滑坡體具有足夠的穩(wěn)定性,即抗滑穩(wěn)定整個滑坡體具有足夠的穩(wěn)定性,即抗滑穩(wěn)定安全系數滿足設計要求值,保證滑體不從樁頂滑安全系數滿足設計要求值,保證滑體不從樁頂滑出,不從樁間擠出。出,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,能滿足樁內應力和樁身變形的要求。配筋合理,能滿足樁內應力和樁身變形的要求。(3)樁周的地基抗力和滑體的變形在容許范圍內。樁周的地基抗力和滑體的變形在容許范圍內。(4)抗滑樁的間距、尺

23、寸、埋深等都較適當,??够瑯兜拈g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。證安全,方便施工,并使工程量最省。71 抗滑樁的設計任務就是根據以上要求,確抗滑樁的設計任務就是根據以上要求,確定抗滑樁的樁位,間距、尺寸、埋深、配筋、定抗滑樁的樁位,間距、尺寸、埋深、配筋、材料和施工要求等。這是一個很復雜的問題,材料和施工要求等。這是一個很復雜的問題,常常要經分析研究才能得出合理的方案。常常要經分析研究才能得出合理的方案。(二)抗滑樁設計計算步驟抗滑樁設計計算步驟 (1) 首先查明滑坡的原因、性質、范圍、厚度首先查明滑坡的原因、性質、范圍、厚度等等基本條件基本條件,分析滑坡的穩(wěn)定狀

24、態(tài)、發(fā)展趨,分析滑坡的穩(wěn)定狀態(tài)、發(fā)展趨勢。勢。 (2) 根據滑坡地質剖面及滑動面處巖(土)根據滑坡地質剖面及滑動面處巖(土)的抗剪強度指標,計算的抗剪強度指標,計算滑坡推力滑坡推力。72(3) 根據地形、地質及施工條件等確定設樁的根據地形、地質及施工條件等確定設樁的位置位置及范圍及范圍。(4) 根據滑坡推力大小、地形及地層性質,擬定樁根據滑坡推力大小、地形及地層性質,擬定樁長、錨固深度、樁截面尺寸及樁間距等樁參數。長、錨固深度、樁截面尺寸及樁間距等樁參數。(5) 確定樁的計算寬度,并根據滑體的地層性質,確定樁的計算寬度,并根據滑體的地層性質,選定選定地基系數地基系數。(6) 根據選定的地基系數

25、及樁的截面形式、尺寸,根據選定的地基系數及樁的截面形式、尺寸,計算樁的變形系數(計算樁的變形系數( 或或 )及其計算深度()及其計算深度( h或或 h),據此判斷是按),據此判斷是按剛性樁剛性樁還是按還是按彈性樁彈性樁來來設計。設計。(7) 根據樁底的邊界條件采用相應的公式計算樁身根據樁底的邊界條件采用相應的公式計算樁身各截面的各截面的位移位移(變形變形)、內力及側壁應力、內力及側壁應力等,并計等,并計算確定最大剪力、彎矩及其部位。算確定最大剪力、彎矩及其部位。73(8) 校核校核地基強度地基強度: 若樁身作用于地基的若樁身作用于地基的彈性應力超過地層容許值或者小于其容彈性應力超過地層容許值或

26、者小于其容許值過多時,則應調整樁的埋深或樁的許值過多時,則應調整樁的埋深或樁的截面尺寸,或樁的間距,重新計算,直截面尺寸,或樁的間距,重新計算,直至符合要求為止。至符合要求為止。(9) 根據計算的結果,繪制樁身的根據計算的結果,繪制樁身的剪力圖剪力圖和彎矩圖和彎矩圖。(10) 對于鋼筋混凝土樁,還需進行對于鋼筋混凝土樁,還需進行配筋配筋設計設計。745.2.3 抗滑樁的計算方法抗滑樁的計算方法理論基礎:將地基土視為彈性介質,應用彈性將地基土視為彈性介質,應用彈性地基梁的計算原理,以捷克學者溫克勒提出的地基梁的計算原理,以捷克學者溫克勒提出的“彈性地基彈性地基”的假說作為計算的理論基礎。的假說作

27、為計算的理論基礎。計算方法懸臂樁法懸臂樁法地基系數法地基系數法有限元法有限元法(矩矩陣分析法陣分析法)m法法K法法m-k法法75地面地面地面地面滑面滑面滑面滑面MQ懸臂樁法懸臂樁法受荷段受荷段錨固段錨固段m1m276地面地面地面地面滑面滑面滑面滑面地基系數法地基系數法地面地面地面地面m1m277抗滑樁設計的基本假定抗滑樁設計的基本假定 (一一)作用于抗滑樁上的力系作用于抗滑樁上的力系 作用于抗滑樁的外力包括:滑坡推力、受荷作用于抗滑樁的外力包括:滑坡推力、受荷段地層(滑體)抗力、錨固段地層抗力、樁側摩段地層(滑體)抗力、錨固段地層抗力、樁側摩阻力和粘著力以及樁底應力等。這些力均為分布阻力和粘著

28、力以及樁底應力等。這些力均為分布力。力。 (1) 滑坡推力滑坡推力:滑坡推力作用于滑面以上部分的樁:滑坡推力作用于滑面以上部分的樁背上,可假定與滑面平行。一般假定每根樁所承背上,可假定與滑面平行。一般假定每根樁所承受的滑坡推力等于樁距(中至中)范圍之內的滑受的滑坡推力等于樁距(中至中)范圍之內的滑坡推力。坡推力。 78SSS一般情況下,所算得的滑坡推力一般情況下,所算得的滑坡推力f為單位寬度滑為單位寬度滑體的推力,最用在樁體的推力,最用在樁(單排樁單排樁)上的推力應為上的推力應為fs。79(2) 根據設樁的位置及樁前滑坡體的穩(wěn)定情況,抗滑樁可根據設樁的位置及樁前滑坡體的穩(wěn)定情況,抗滑樁可分為懸

29、臂式和全埋式兩種。當樁前滑坡體不能保持穩(wěn)分為懸臂式和全埋式兩種。當樁前滑坡體不能保持穩(wěn)定可能滑走的情況下,抗滑樁應按懸臂式樁考慮;而定可能滑走的情況下,抗滑樁應按懸臂式樁考慮;而當樁前滑坡體能保持穩(wěn)定,抗滑樁將按全埋式樁考慮。當樁前滑坡體能保持穩(wěn)定,抗滑樁將按全埋式樁考慮。 不能提供不能提供抗力抗力可提供抗力可提供抗力80(3) 巖土抗力巖土抗力:埋于滑床中的樁將滑坡推力傳遞:埋于滑床中的樁將滑坡推力傳遞給樁周的巖(土),樁的錨固段前、后巖(土)給樁周的巖(土),樁的錨固段前、后巖(土)受力后發(fā)生變形,從而產生由此引起的巖(土)受力后發(fā)生變形,從而產生由此引起的巖(土)抗力作用??沽ψ饔?。 (

30、4) 樁周摩阻力樁周摩阻力:抗滑樁截面大,樁周面積大,:抗滑樁截面大,樁周面積大,樁與地層間的摩阻力、粘著力必然也較大,由樁與地層間的摩阻力、粘著力必然也較大,由此產生的平衡彎矩對樁有利。但其計算復雜,此產生的平衡彎矩對樁有利。但其計算復雜,一般不予考慮。一般不予考慮。 (5) 基底應力基底應力:抗滑樁的基底應力,主要是由自:抗滑樁的基底應力,主要是由自重引起的。而樁側摩阻力、粘著力又抵消了大重引起的。而樁側摩阻力、粘著力又抵消了大部分自重。實測資料表明,樁底應力一般相當部分自重。實測資料表明,樁底應力一般相當小,為簡化計算,樁底應力可忽略不計。小,為簡化計算,樁底應力可忽略不計。81(二)抗

31、滑樁的計算寬度(二)抗滑樁的計算寬度 抗滑樁受滑坡推力的作用產生位移,則樁抗滑樁受滑坡推力的作用產生位移,則樁側巖土體對樁將產生抗力。當巖(土)變形處側巖土體對樁將產生抗力。當巖(土)變形處于彈性變形階段時,樁受到巖(土)的彈性抗于彈性變形階段時,樁受到巖(土)的彈性抗力作用。巖(土)對樁的彈性抗力及其分布與力作用。巖(土)對樁的彈性抗力及其分布與樁的作用范圍有關。樁的作用范圍有關。 為了將空間的受力簡化為平面受力,并考為了將空間的受力簡化為平面受力,并考慮樁截面形狀的影響,將樁的設計寬度(或直慮樁截面形狀的影響,將樁的設計寬度(或直徑)換算成相當于實際工作條件下的矩形樁寬徑)換算成相當于實際

32、工作條件下的矩形樁寬BP,此,此BP稱為樁的稱為樁的計算寬度計算寬度。 821試驗表明,對不同尺寸的圓形樁和矩形樁施加水平荷試驗表明,對不同尺寸的圓形樁和矩形樁施加水平荷載時,直徑為載時,直徑為d的圓形樁與正面邊長為的圓形樁與正面邊長為0.9d的矩形樁,的矩形樁,在其兩側土體開始被擠出的極限狀態(tài)下,其臨界水平在其兩側土體開始被擠出的極限狀態(tài)下,其臨界水平荷載值相等。所以,矩形樁的形狀換算系數為荷載值相等。所以,矩形樁的形狀換算系數為Kf=1,而圓形樁的形狀換算系數為而圓形樁的形狀換算系數為Kf=0.9。 2同時,由于將空間受力狀態(tài)簡化成為平面受力狀態(tài),同時,由于將空間受力狀態(tài)簡化成為平面受力狀

33、態(tài),在決定樁的計算寬度時,應將實際寬度乘以受力換算在決定樁的計算寬度時,應將實際寬度乘以受力換算系數系數KB。由試驗資料可知,對于正面邊長。由試驗資料可知,對于正面邊長b大于或等大于或等于于1m的矩形樁受力換算系數的矩形樁受力換算系數KB為為(1+1/b),對于直徑,對于直徑d大于或等于大于或等于1m的圓形樁受力換算系數的圓形樁受力換算系數KB為為(1+1/d)。 故樁的計算寬度應為:故樁的計算寬度應為: 矩形樁:矩形樁: 圓形樁:圓形樁: 1110 . 1bbbbKKBBfp) 1(9 . 0119 . 0ddddKKBBfP83KfKBKfKB附注:附注:只有在計算樁側彈性抗力時,采只有在

34、計算樁側彈性抗力時,采用樁的正面計算寬度。計算樁底反力時,用樁的正面計算寬度。計算樁底反力時,仍用樁的實際寬度。仍用樁的實際寬度。BpdbBp843樁的截面形狀應從經濟合理及施工方便考慮。樁的截面形狀應從經濟合理及施工方便考慮。目前多用矩形樁,邊長目前多用矩形樁,邊長23m,以,以1.5m 2.0m及及2.0m 3.0m兩種尺寸的截面為常見。兩種尺寸的截面為常見。 ( (三三) )樁側巖(土)的地基系數樁側巖(土)的地基系數 樁側巖(土)的彈性抗力系數簡稱地基系數,樁側巖(土)的彈性抗力系數簡稱地基系數,是地基承受的側壓力與樁在該處產生的側向位是地基承受的側壓力與樁在該處產生的側向位移的比值。

35、移的比值。虎克定律:虎克定律: f=kx彈性抗力:作用于樁側任一點彈性抗力:作用于樁側任一點y處的彈性抗力處的彈性抗力y:ypyxKBxy :地層地層y處的水平位移,處的水平位移,K:地基系數,:地基系數,Bp:樁的計算寬度樁的計算寬度。85 (1) 認為認為地基系數是常數地基系數是常數,不隨深度而變化,以,不隨深度而變化,以“K”表示之,相應的計算方法稱為表示之,相應的計算方法稱為“K”法法,可用于地基較為可用于地基較為完整硬質巖層、未擾動的硬粘完整硬質巖層、未擾動的硬粘土或性質相近的半巖質地層土或性質相近的半巖質地層。 (2) 認為認為地基系數隨深度按直線比例變化地基系數隨深度按直線比例變

36、化,即在,即在地基內深度為地基內深度為y處的水平地基系數為處的水平地基系數為K=my或或K=K0+my,相應這一假定的計算方法稱為,相應這一假定的計算方法稱為“m”法,法,可用于可用于硬塑硬塑半堅硬的砂粘土、碎石土或半堅硬的砂粘土、碎石土或風化破碎成土狀的軟質巖層以及重度隨深度增風化破碎成土狀的軟質巖層以及重度隨深度增加的地層加的地層。 (3) 地基系數地基系數K及比例系數及比例系數m應通過試驗確定;應通過試驗確定;當無試驗資料時,可采用工程地質類比方法確當無試驗資料時,可采用工程地質類比方法確定。定。86KKKKyK法法m法法C法法n=0n=10n1nyymK)(087(四)剛性樁與彈性樁的

37、區(qū)分(四)剛性樁與彈性樁的區(qū)分 抗滑樁受到滑坡推力后,將產生一抗滑樁受到滑坡推力后,將產生一定的變形。根據樁和樁周巖(土)的性定的變形。根據樁和樁周巖(土)的性質和樁的幾何性質,其變形可有兩種情質和樁的幾何性質,其變形可有兩種情況。況。 (1) 樁的位置雖發(fā)生了偏離,但是樁軸仍樁的位置雖發(fā)生了偏離,但是樁軸仍保持原有的線型;它之所以變形是由于保持原有的線型;它之所以變形是由于樁周的巖(土)變形所致樁周的巖(土)變形所致剛性樁剛性樁。 (2) 樁的位置和樁軸線型同時發(fā)生改變,樁的位置和樁軸線型同時發(fā)生改變,即樁軸和樁周巖(土)同時發(fā)生變形即樁軸和樁周巖(土)同時發(fā)生變形彈性樁彈性樁。 88ff剛

38、性樁剛性樁彈性樁彈性樁89 試驗研究表明,當樁埋入穩(wěn)定地層試驗研究表明,當樁埋入穩(wěn)定地層(即滑動面以下即滑動面以下)內的計算深度(樁的錨固內的計算深度(樁的錨固深度深度h2與樁的變形系數與樁的變形系數或或的乘積)為的乘積)為某一臨界值時,不管按剛性樁或按彈性樁某一臨界值時,不管按剛性樁或按彈性樁計算,其水平承載力及傳遞到地層的壓力計算,其水平承載力及傳遞到地層的壓力圖形均比較接近。因此,目前將這個臨界圖形均比較接近。因此,目前將這個臨界值作為判別剛性樁或彈性樁的標準。值作為判別剛性樁或彈性樁的標準。臨界值規(guī)定如下:臨界值規(guī)定如下:(1)(1)按按K K法計算法計算當當h2 1.0時,抗滑樁屬剛

39、性樁時,抗滑樁屬剛性樁當當h2 1.0時,抗滑樁屬彈性樁時,抗滑樁屬彈性樁90其中:其中: 為樁的變形系數,以為樁的變形系數,以m-1計,可按下式計,可按下式計算:計算:414EIBkp式中:式中:K地基系數(地基系數(kN/m3););BP樁的正面計算寬度(樁的正面計算寬度(m););E樁的彈性模量(樁的彈性模量(kPa););I樁的截面慣性矩(樁的截面慣性矩(m4)。)。91(2)(2)按按m m法計算法計算當當 h22.5時,抗滑樁屬剛性樁時,抗滑樁屬剛性樁;當當 h22.5時,抗滑樁屬彈性樁。時,抗滑樁屬彈性樁。其中:其中: 為樁的變形系數,以為樁的變形系數,以m-1計,可按下式計,可

40、按下式計算:計算: 51EImBp式中:式中:m水平方向地基系數隨深度而變化的水平方向地基系數隨深度而變化的比例系數(比例系數(kN/m4)。)。 92抗滑樁的要素設計 (一)樁的平面位置及其間距(一)樁的平面位置及其間距 抗滑樁的平面位置和間距,抗滑樁的平面位置和間距,一般應根據滑坡的地層性質、一般應根據滑坡的地層性質、推力大小、滑動面坡度、滑坡推力大小、滑動面坡度、滑坡厚度、施工條件、樁截面大小厚度、施工條件、樁截面大小以及錨固深度等因素綜合考慮以及錨固深度等因素綜合考慮決定。決定。 (1) 滑體的上部,滑動面滑體的上部,滑動面陡,拉張裂縫多,不宜設樁;陡,拉張裂縫多,不宜設樁;中部滑動面

41、往往較深且下滑力中部滑動面往往較深且下滑力大,亦不宜設樁;下部滑動面大,亦不宜設樁;下部滑動面較緩,下滑力較小或系抗滑地較緩,下滑力較小或系抗滑地段,經常是較好的設樁位置。段,經常是較好的設樁位置。9394 (2) 抗滑樁的間距受許多因素的影抗滑樁的間距受許多因素的影響,目前尚無較成熟的計算方法。合適響,目前尚無較成熟的計算方法。合適的樁間距應該使樁間土體具有足夠的穩(wěn)的樁間距應該使樁間土體具有足夠的穩(wěn)定性,在下滑力作用下不致從樁間擠出。定性,在下滑力作用下不致從樁間擠出。也就是說,可按樁間土體與兩側被樁所也就是說,可按樁間土體與兩側被樁所阻止的土體的摩擦力大于樁所承受的滑阻止的土體的摩擦力大于

42、樁所承受的滑坡推力來估算坡推力來估算 。規(guī)范規(guī)定抗滑樁樁間距。規(guī)范規(guī)定抗滑樁樁間距宜為宜為510m,一般取,一般取56m。95(二)樁的錨固深度(二)樁的錨固深度 樁埋入滑面以下穩(wěn)定地層內的適宜錨樁埋入滑面以下穩(wěn)定地層內的適宜錨固深度,與該地層的強度、樁所承受的固深度,與該地層的強度、樁所承受的滑坡推力、樁的相對剛度以及樁前滑面滑坡推力、樁的相對剛度以及樁前滑面以上滑體對樁的反力等有關。以上滑體對樁的反力等有關。 確定標準確定標準:抗滑樁傳遞到滑面以下地:抗滑樁傳遞到滑面以下地層的側向壓應力不大于該地層的容許側層的側向壓應力不大于該地層的容許側向抗壓強度,樁基底的最大壓應力不得向抗壓強度,樁基

43、底的最大壓應力不得大于地基的容許承載力。大于地基的容許承載力。 96式中:式中: 地層巖(土)的容重,(地層巖(土)的容重,(kN/m3);); 地層巖(土)的內摩擦角,(地層巖(土)的內摩擦角,( );); c地層巖(土)的粘聚力(地層巖(土)的粘聚力(kPa);); h地面至計算點的深度,(地面至計算點的深度,(m)。)。 1樁側支承條件樁側支承條件(1)土層及嚴重風化破碎巖層土層及嚴重風化破碎巖層 樁身對地層的側壓應力(樁身對地層的側壓應力(kPa)應符合下列)應符合下列條件:條件: max)(cos4chtg一般檢算樁身側壓應力最大處,若不符合上式的要求,則一般檢算樁身側壓應力最大處,

44、若不符合上式的要求,則調整樁的錨固深度或樁的截面尺寸、間距,直至滿足為止。調整樁的錨固深度或樁的截面尺寸、間距,直至滿足為止。 97(2) 比較完整的巖質、半巖質地層比較完整的巖質、半巖質地層樁身對圍巖的側向壓應力應符合下列條件:樁身對圍巖的側向壓應力應符合下列條件: RCKmax式中:式中: K 換算系數,根據巖層在水平方向的容許換算系數,根據巖層在水平方向的容許承載力大小取定,取承載力大小取定,取0.51.0; C折減系數,根據巖層的裂隙、風化和軟折減系數,根據巖層的裂隙、風化和軟化程度,取化程度,取0.30.5; R巖石單軸擠壓極限強度巖石單軸擠壓極限強度(kPa)。計算結果若不符合上式

45、,則調整樁的錨固深度計算結果若不符合上式,則調整樁的錨固深度或截面尺寸、間距,直至滿足為止?;蚪孛娉叽纭㈤g距,直至滿足為止。 98對于圓形截面樁,因樁周最大壓應力為平均對于圓形截面樁,因樁周最大壓應力為平均應力的應力的1.27倍,上式應改寫為:倍,上式應改寫為:KCR27. 11max 上述公式只能作為決定樁的錨固深度及校上述公式只能作為決定樁的錨固深度及校核地基強度的參考。常用的錨固深度,對于土核地基強度的參考。常用的錨固深度,對于土層或軟質巖層約為層或軟質巖層約為1/31/2樁長,對于完整、樁長,對于完整、較堅硬的巖層可采用較堅硬的巖層可采用1/4樁長。樁長。三峽規(guī)范的建三峽規(guī)范的建議值為

46、議值為1/32/5。992樁底的支承條件樁底的支承條件 抗滑樁的頂端,一般為自由支承;而底端,抗滑樁的頂端,一般為自由支承;而底端,由于錨固程度不同,可以分為自由支承、鉸支由于錨固程度不同,可以分為自由支承、鉸支承、固定支承三種,通常采用前兩種。承、固定支承三種,通常采用前兩種。100 (1)自由支承)自由支承當錨固段地層為土體、松軟破碎巖時,現場試當錨固段地層為土體、松軟破碎巖時,現場試驗表明,在滑坡推力作用下,樁底有明顯的位驗表明,在滑坡推力作用下,樁底有明顯的位移和轉動。樁底可按自由支承處理,即令移和轉動。樁底可按自由支承處理,即令QB=0、MB=0。(2)鉸支承)鉸支承當樁底巖層完整,

47、并較當樁底巖層完整,并較AB段地層堅硬,但樁段地層堅硬,但樁嵌入此層不深時,樁底可按鉸支承處理,即令嵌入此層不深時,樁底可按鉸支承處理,即令xB=0,MB=0。 (3)固定支承)固定支承 當樁底巖層完整、極堅硬,樁嵌入此層較深時,當樁底巖層完整、極堅硬,樁嵌入此層較深時,樁身樁身B點處可按固定端處理,即令點處可按固定端處理,即令xB=0、 B=0。但抗滑樁出現此種支承情況是不經濟的,故應但抗滑樁出現此種支承情況是不經濟的,故應少采用。少采用。1015.2.4 剛性樁的計算 剛性樁的計算方法較多,目前常用是懸臂剛性樁的計算方法較多,目前常用是懸臂樁法:樁法: 滑面以上抗滑樁受荷段上所有的力均當做

48、滑面以上抗滑樁受荷段上所有的力均當做外荷載看等,樁前的滑體抗力按其大小從外荷外荷載看等,樁前的滑體抗力按其大小從外荷載中予以折減,將滑坡推力和樁前滑面以上的載中予以折減,將滑坡推力和樁前滑面以上的抗力折算成在滑面上作用的彎矩和剪力并作為抗力折算成在滑面上作用的彎矩和剪力并作為外荷載。而抗滑樁的錨固段,則把樁周巖土視外荷載。而抗滑樁的錨固段,則把樁周巖土視為彈性體計算側向應力和土的抗力,從而計算為彈性體計算側向應力和土的抗力,從而計算樁的內力。樁的內力。1021031041055.2.5 彈性樁的計算 彈性樁系指埋于滑床部分的樁身受力后樁彈性樁系指埋于滑床部分的樁身受力后樁軸和樁周巖(土)均發(fā)生

49、變形。軸和樁周巖(土)均發(fā)生變形。 在此僅介紹在此僅介紹懸臂樁法懸臂樁法: (1)將滑面以上抗滑將滑面以上抗滑樁受荷段上所有作用力均當做外荷載,樁受荷段上所有作用力均當做外荷載,(2)根據根據樁周地層的性質確定彈性抗力系數樁周地層的性質確定彈性抗力系數(即地基系即地基系數數),建立樁的撓曲微分方程式,建立樁的撓曲微分方程式,(3)通過數學通過數學求解可得滑面以下樁身任一截面的變位和內力求解可得滑面以下樁身任一截面的變位和內力計算的一般表達式。計算的一般表達式。(4)根據樁底邊界條件計算根據樁底邊界條件計算出出滑面滑面處的位移和轉角,處的位移和轉角,(5)計算樁身任一深度計算樁身任一深度處的變位

50、和內力。處的變位和內力。 106推力推力樁前剩余抗滑樁前剩余抗滑力或土壓力力或土壓力1071081091105.2.5.2無量綱法111112113l例5.2 自學1145.3擋土結構l 在港口、水利、路橋及房屋建筑等工程中,擋土在港口、水利、路橋及房屋建筑等工程中,擋土結構物(擋土墻)是一種常見的建筑物。結構物(擋土墻)是一種常見的建筑物。l 擋土結構物的作用是用來擋住墻后的填土并承受擋土結構物的作用是用來擋住墻后的填土并承受來自填土的壓力。來自填土的壓力。1151161171181191201211225.3.1重力式擋土墻l重力式擋土墻是以擋土墻自身重力來維持重力式擋土墻是以擋土墻自身重

51、力來維持其在水土壓力等作用下的穩(wěn)定。其在水土壓力等作用下的穩(wěn)定。l它廣泛應用于我國鐵路、公路、水利、礦它廣泛應用于我國鐵路、公路、水利、礦山等工程;其缺點是工程量大,地基沉降山等工程;其缺點是工程量大,地基沉降大,它適合于擋土墻高度在大,它適合于擋土墻高度在56m的小型的小型工程。工程。1235.3.1.1重力式擋土墻的穩(wěn)定性(1)抗傾覆穩(wěn)定驗算124(2)抗滑穩(wěn)定驗算1255.3.1.2增加擋土墻穩(wěn)定性的措施(1)增加抗滑穩(wěn)定的措施增加抗滑穩(wěn)定的措施 將擋土墻基底做成逆坡,利用滑動面上部分反將擋土墻基底做成逆坡,利用滑動面上部分反力抗滑。力抗滑。 在擋墻底部增設凸榫基礎在擋墻底部增設凸榫基礎

52、(防滑鍵防滑鍵),以增大抗,以增大抗滑力?;?。 在擋土墻基底鋪砂或碎石墊層以提高在擋土墻基底鋪砂或碎石墊層以提高值,增大值,增大抗滑力??够Α?(2)增加抗傾覆穩(wěn)定的方法增加抗傾覆穩(wěn)定的方法 將墻背做成仰斜,可減小土壓力,但施工不方將墻背做成仰斜,可減小土壓力,但施工不方便。便。 做卸荷臺,如圖做卸荷臺,如圖524所示,它位于擋土墻豎所示,它位于擋土墻豎直墻背上。卸荷臺以上的土壓力不能傳遞到卸荷臺直墻背上。卸荷臺以上的土壓力不能傳遞到卸荷臺以下,土壓力呈兩個小三角形,因而減小了總土壓以下,土壓力呈兩個小三角形,因而減小了總土壓力,減小了傾覆力矩。力,減小了傾覆力矩。 伸長墻前趾,加大穩(wěn)定力

53、矩力臂。該措施混凝伸長墻前趾,加大穩(wěn)定力矩力臂。該措施混凝土用量增加不多,但需增加鋼筋用量。土用量增加不多,但需增加鋼筋用量。1265.3.1.3墻背地下水對擋土墻穩(wěn)定性的影響l 擋土墻建成使用時,如遇暴雨,有大量雨水經墻后填土下滲,結果使填土的內摩擦角減小,重度增大,土的抗剪強度降低,土壓力增大,同時墻后積水,增加動水壓力或靜水壓力,對墻的穩(wěn)定性產生不利影響。在一定條件下,或因水壓力過大,或因地基軟化而導致?lián)跬翂ζ茐摹跬翂ζ茐拇蟛糠质且驗闊o排水措施或排水不良而造成的,因此擋土墻設計中必須設置排水。l 為使墻后積水易排出,通常在擋土墻的下部設置泄水孔。當墻高H12m時,可在墻的中部加一排泄水

54、孔,一般泄水孔直徑為50lOOmm,間距為23m。為了減小動水力對擋土墻的影響,應增密泄水孔,加大泄水孔尺寸或增設縱向排水措施。1275.3.2錨桿擋土墻與錨釘墻5.3.2.1 錨桿擋土墻 錨桿擋土墻是由鋼筋混凝土面板及錨桿組成的支擋結構物。面板起支護邊坡土體并把土的側壓力傳遞給錨桿,錨桿通過其錨固在穩(wěn)定土層中的錨固段所提供的拉力來保證擋土墻的穩(wěn)定,而一般擋土墻是靠自重來保持其穩(wěn)定。 錨桿擋土墻可作為山邊的支擋結構物,也可用于地下工程的臨時支撐。對于開挖工程,它可避免內支撐,以擴大工作面而有利于施工,目前,錨桿在我國已得到廣泛應用。128l 錨桿擋土墻按其鋼筋錨桿擋土墻按其鋼筋混凝土面板的不同

55、,混凝土面板的不同,可分為柱板式和板壁可分為柱板式和板壁式兩種型式。式兩種型式。129130(1)錨桿的布置與長度計算 錨桿布置包括確定錨桿的層數、錨桿的水平間距和錨桿的傾角等。錨桿的層數 錨桿的層數取決于支擋結構的截面和其所受的荷載,要考慮挖土后未經設置錨桿時支擋結構所能承受力的大小和位移控制的要求。錨桿層數越多施工工期越長。因此,錨桿層數的多少,必須根據支擋結構承載力的大小、基坑工程的位移控制要求和基坑的穩(wěn)定性進行合理的計算確定。在設計錨桿層位時,應盡量避免在流砂層設置錨頭,以防流砂從錨孔流出。一般情況下,受層錨桿的錨固段的上覆土層不小于4m,相鄰排間距不小于2m。131錨桿的水平間距 錨

56、桿的水平間距取決于支擋結構承受的荷載和每根錨桿能承受的拉力值。在支擋結構的荷載一定的情況下,錨桿水平間距越大,每根錨桿承受的拉力則越大,因此,需經過計算確定。另外,錨桿的水平間距過小,則錨桿間回產生相互影響,使單根錨桿的抗拔力降低。錨桿的水平間距一般要大于1.5。錨桿的傾角 錨桿傾角是指拉桿軸線與水平方向的夾角,其大小決定了錨桿水平分力和垂直分力的大小,也影響作錨固段和自由段的劃分,對錨桿的整體穩(wěn)定性和施工的便易也有影響。錨桿傾角一般為10-45,且不大于45。 132錨桿長度:1335.3.2.2錨釘墻錨釘墻(1)土釘墻)土釘墻土釘墻是由放置在土體中的土釘體,被土釘墻是由放置在土體中的土釘體

57、,被加固的土體和噴射混凝土面板組成,三加固的土體和噴射混凝土面板組成,三者形成一個類似重力式墻的土擋土墻者形成一個類似重力式墻的土擋土墻(圖圖527),以此來,以此來 抵抗墻后傳來的土抵抗墻后傳來的土壓力我們稱這個土擋土墻為土釘墻。壓力我們稱這個土擋土墻為土釘墻。 土釘支護的加固機理土釘支護的加固機理 土釘墻的加固機理表現在以下幾個土釘墻的加固機理表現在以下幾個方面:方面: a土釘對復合土體起著箍束骨架作土釘對復合土體起著箍束骨架作用,從而提高了原位土體強度。用,從而提高了原位土體強度。 b土釘與土體間的相互作用。土釘與土體間的相互作用。 土釘墻的穩(wěn)定分析土釘墻的穩(wěn)定分析134土釘支護的施工步

58、驟土釘支護的施工步驟 l分層向下開挖,即開挖設計規(guī)定的較小分層向下開挖,即開挖設計規(guī)定的較小厚度的一層土體;厚度的一層土體;l在這一層土體的作業(yè)面上,按設計位置在這一層土體的作業(yè)面上,按設計位置設置一排土釘;設置一排土釘;l在這一層土體的作業(yè)面上,構筑混凝土在這一層土體的作業(yè)面上,構筑混凝土面層,并使土釘筋體與面層聯(lián)結牢固;面層,并使土釘筋體與面層聯(lián)結牢固;l重復上述施工步驟,直到設計的基坑開重復上述施工步驟,直到設計的基坑開挖深度。挖深度。135土釘支護的施工步驟土釘支護的施工步驟土釘墻施工順序圖土釘墻施工順序圖3-噴射混凝土1-開 挖4-下步開挖2-鉆孔、置釘、注漿136(2)錨釘墻強錨弱釘支護體系 該體系以錨桿為基坑邊坡的主要加固手段,抑制基坑邊坡的整體剪切失穩(wěn)破壞,然后輔以土釘支護,抑制基坑邊坡局部破壞;強釘弱錨支護體系 即以土釘為基坑邊坡的主要加固手段,形成土釘墻,然后輔以錨桿支護,限制土釘墻及墻后土體的位移。1375.3.3錨碇板擋墻l 錨碇板擋墻是由墻面板、鋼拉桿及錨碇板和填料組成,如圖529。l 鋼拉桿外端與墻面板相連,

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