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1、抗滑樁工程設(shè)計(jì)一 概述樁是深入穩(wěn)定土層或巖層的柱形構(gòu)件?;轮卫砉こ讨械目够瑯妒峭ㄟ^(guò)樁身將上部承受的坡體推力傳給樁下部的穩(wěn)定巖土體,依靠樁下部的錨固作用和側(cè)向阻力來(lái)承擔(dān)邊坡的下推力,而使滑坡保持平衡或穩(wěn)定??够瑯妒疽鈭D受荷段錨固段樁前滑體前緣滑體滑床滑面國(guó)外20世紀(jì)30年代開始應(yīng)用抗滑樁治理滑坡。我國(guó)1954年首次用于治理寶成線史家壩滑坡獲得成功 。抗滑樁作為治理滑坡的主要技術(shù)措施,近幾十年來(lái)已在鐵路、 公路、 水電、礦山、國(guó)土等部門廣泛采用??够瑯对谥卫砘轮芯哂幸韵聝?yōu)點(diǎn):抗滑樁可以充分發(fā)揮抗滑結(jié)構(gòu)物的材料強(qiáng)度;和抗滑擋墻相比,具有圬工量少,施工擾動(dòng)破壞小的優(yōu)勢(shì);施工方便,設(shè)備簡(jiǎn)單,布置靈活
2、,適用性強(qiáng);抗滑能力大,抗滑效果顯著,能客服抗滑擋土墻難以客服的困難;通過(guò)開挖樁孔,能夠直接校核地質(zhì)情況,進(jìn)而進(jìn)行檢驗(yàn)和修改原來(lái)的設(shè)計(jì),發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,易于補(bǔ)救。間隔跳挖,對(duì)滑坡擾動(dòng)小,不易惡化滑坡狀態(tài),有利于搶修工程??够瑯栋l(fā)展: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(jié)構(gòu)形式排式單樁排式單樁承臺(tái)式樁承臺(tái)式樁排架樁排架樁 抗滑樁分類:樁型樁型特點(diǎn)特點(diǎn)適用條件適用條件優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)缺點(diǎn)按材質(zhì)分木樁就地取材、方便、易于施工 樁長(zhǎng)有限、樁身強(qiáng)度不高用于淺層滑坡的治理、臨時(shí)工程、
3、或搶險(xiǎn)工程鋼樁強(qiáng)度高、施工容易、快速、接長(zhǎng)方便受樁身斷面尺寸限制,橫向剛度小,造價(jià)偏高鋼筋混凝土樁樁斷面剛度大,抗彎能力高,施工方式多樣混凝土抗力能力有限按成樁方法分類打入式施工簡(jiǎn)單、工期短施工振動(dòng)對(duì)邊坡影響全埋式抗滑樁或填方邊坡,同時(shí)下臥地層應(yīng)有可打性極限鉆孔速度快、樁基可大可小對(duì)較陡邊坡機(jī)械架設(shè)困難,鉆孔時(shí)水對(duì)邊坡有影響適用于各種地質(zhì)條件人工挖孔方便、簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)速度慢、勞動(dòng)強(qiáng)度高,遇不良地層處理困難對(duì)地質(zhì)條件要求較高,樁徑應(yīng)在1m以上按結(jié)構(gòu)形式分類單樁簡(jiǎn)單、受力和作用明確承載力較小排架樁轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大,抗彎能力強(qiáng),樁身應(yīng)變小在軟弱地層有明顯的優(yōu)越性有錨樁改善樁的受力狀態(tài),樁身應(yīng)力狀態(tài)和樁頂位移
4、得到改善錨桿(索)的錨固端需要較好的地層或巖層邊坡的推力較大,對(duì)邊坡的變形有要求各類樁的特點(diǎn)及適用條件抗滑樁的結(jié)構(gòu)形式:抗滑樁的結(jié)構(gòu)形式抗滑樁結(jié)構(gòu)形式的選擇取決于滑坡規(guī)模大小、滑坡厚度、滑坡推力大小,設(shè)樁位置以及施工條件等因素。同時(shí)要考慮邊坡支擋防護(hù)時(shí),采用樁拱墻,樁基擋墻,椅樁墻或錨索樁等形式樁拱墻樁基擋墻椅樁墻拉桿錨固樁二 抗滑樁設(shè)計(jì)的基本假定條件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(cè)摩阻力和粘著力,以及樁底應(yīng)力。這些力均為分布力。(一) 作用在樁上的力系樁側(cè)摩阻力和粘著力:抗滑樁截面大,樁周面積大,樁與地層間的摩擦力、粘著力大,由此產(chǎn)生的平衡彎矩對(duì)
5、樁有利,但其計(jì)算復(fù)雜,一般未予考慮?;讘?yīng)力:抗滑樁的基底應(yīng)力,主要是由自重引起。樁側(cè)摩阻力、粘著力又抵消了大部分自重。實(shí)測(cè)資料表明,樁底應(yīng)力一般相當(dāng)小。為簡(jiǎn)化計(jì)算,通常忽略不計(jì),計(jì)算稍偏安全,對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)影響不大。巖土抗力:樁受到滑坡推力后發(fā)生變形,從而引起巖土的抗力作用,一般將樁周巖土視為彈性介質(zhì),以winkler彈性地基的假設(shè)作為計(jì)算理論基礎(chǔ)?;峦屏?采用不平衡推力傳遞系數(shù)法計(jì)算,作用在滑動(dòng)面以上的樁背上,方向與滑動(dòng)面平行。推力大小與滑坡的性質(zhì),滑體厚度以及樁的位置、間距等條件有關(guān)。-500.000.00500.001000.001500.002000.000.00010.000 20.
6、000 30.000 40.000 50.000 60.000 70.000 80.000 90.000k=1.099k=1.150.0005.00010.00015.00020.00025.00030.00035.00040.00045.00050.0000.00010.000 20.000 30.000 40.000 50.000 60.000 70.000 80.000 90.000PnP1P2T極限平衡時(shí)滑坡推力曲線圖012345abcdefbcdef設(shè)計(jì)滑坡推力曲線圖抗滑樁上述取值是考慮了樁前抗力的,但實(shí)際設(shè)計(jì)中有些情況下是不應(yīng)考慮抗力的由于的對(duì)于樁間土拱對(duì)滑坡推力的影響沒(méi)有完全弄清
7、,通常假定每根樁所承受的滑坡推力等于樁間距范圍之內(nèi)的滑坡推力。阻滑工程設(shè)計(jì)荷載尚存爭(zhēng)議:1)將剪出口的推力差值作為設(shè)計(jì)推力2)將設(shè)樁處的推力差值作為設(shè)計(jì)推力3)將設(shè)樁處的推力差值與剪出口的推力差值比較,取其大者作為設(shè)計(jì)推力關(guān)于滑坡推力的分布形式,國(guó)內(nèi)與國(guó)外有區(qū)別,國(guó)外多將滑坡體視為散體,用三角形分布,合理作用點(diǎn)為滑面以上的下三分點(diǎn)。國(guó)內(nèi)常采用的滑坡推力和土體抗力分布圖式有三角形,矩形和梯形分布三種模式在鐵道部抗滑樁設(shè)計(jì)計(jì)與計(jì)算中建議如果滑體的變形是均勻往下蠕動(dòng),當(dāng)滑體是一種粘聚力較大的地層(如粘土、土夾石等),其推力分布圖形可近似按矩形考慮。如果滑體是一種以內(nèi)摩擦角為主要抗剪特性的堆積體,其推
8、力分布圖形可近似按三角形考慮,甚至按二次曲線考慮,介于以上兩者間的情況,可假定為梯形。(二) 滑坡推力的分布一些學(xué)者分別從滑坡體的巖土體物質(zhì)(如粘土、砂土、巖石、土夾石等)、地基系數(shù)、液性指數(shù)等指標(biāo)來(lái)定義推力的分布,采用的方法有滑坡現(xiàn)場(chǎng)試樁實(shí)測(cè)、抗滑樁室內(nèi)模型試驗(yàn)、有限元應(yīng)力法等?;峦屏υ跇侗成系姆植己妥饔命c(diǎn)位置,與滑坡的類型、滑面傾角、地層性質(zhì)、變形情況及地基反力系數(shù)等因素有關(guān)。所以精確的計(jì)算方法還須做進(jìn)一步研究。戴自航分析試驗(yàn)和抗滑試樁實(shí)測(cè)資料,建立了相應(yīng)的滑坡推力和土體抗力分布函數(shù)模型滑坡推力的分布:鐵路路基支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范TB10025-2006)(三) 樁側(cè)巖土抗力彈性階段:抗力=
9、地層的抗力系數(shù)變形量。塑性階段:抗力=地層的抗力系數(shù)彈性極限狀態(tài)的變形量;或?yàn)樵摰貙拥膫?cè)向容許承載力破壞階段:極限平衡法計(jì)算巖土抗力;或?yàn)樵摰貙拥膫?cè)向極限承載力抗滑樁受到滑坡推力后,通過(guò)抗滑樁將滑坡體推力傳遞到滑動(dòng)面以下滑動(dòng)面以下樁周巖土中,此時(shí)樁的下部的巖土受力后產(chǎn)生變形,當(dāng)應(yīng)力與變形成正比例增加時(shí),屬于彈性階段;超過(guò)彈性極限狀態(tài)后,應(yīng)力增加不多而變形劇增時(shí),屬于塑性階段;當(dāng)應(yīng)力不再增大而變形不止時(shí),則達(dá)到破壞階段容許承載力(三) 樁側(cè)巖土抗力由于滑動(dòng)面的存在,滑動(dòng)面處的抗剪強(qiáng)度比滑體和滑床小得多,滑體易沿改面滑動(dòng),而使樁前滑動(dòng)面以上滑動(dòng)面以上的滑體不能充分發(fā)揮其彈性抗力。因此樁前滑動(dòng)面處的
10、剩余抗滑力常是樁前滑體所能提供抗力的控制值。若樁前滑動(dòng)面以上的滑體可能滑走(無(wú)剩余抗滑力),則樁上部受荷段假定無(wú)抗力作用。若樁前滑動(dòng)面以上的滑體基本穩(wěn)定(有剩余抗滑力),則樁上部受荷段有抗力作用,但假定此抗力不應(yīng)大于樁前滑體的剩余抗滑力或被動(dòng)土壓力。(三) 樁側(cè)巖土抗力在彈性限度內(nèi),樁周巖土體抗力與變形成正比,屬于彈性抗力??沽τ?jì)算方法一般是將巖土體視為彈性介質(zhì),應(yīng)用彈性地基梁的計(jì)算原理,以捷克學(xué)者winkler提出的“彈性地基”的基本假說(shuō)作為計(jì)算的理論基礎(chǔ)。作用于樁側(cè)的任一點(diǎn)y處的彈性抗力y,用公式表示,即:ypyxKB -地基系數(shù) -樁的計(jì)算寬度,m -地層y處的水平位移值,myxpBK式
11、中:(四) 計(jì)算寬度抗滑樁受滑坡推力的作用產(chǎn)生位移,則樁側(cè)巖土對(duì)樁產(chǎn)生抗力。當(dāng)巖土變形處于彈性變形階段時(shí),樁受到巖土的彈性抗力作用。巖土對(duì)樁的彈性抗力,與巖土的變形大小有關(guān),也與巖土變形的范圍有關(guān)。試驗(yàn)研究表明,樁在水平荷載作用下發(fā)生產(chǎn)生位移,不僅樁身寬度內(nèi)的樁側(cè)巖土體受擠壓,而且在樁身寬度以為的一定范圍內(nèi)的巖土體也受影響,受擠壓土體的范圍與樁身的截面形狀有關(guān)。為了將空間的受力簡(jiǎn)化為平面受力,并考慮樁截面形狀的影響,計(jì)算巖土反力時(shí),將樁的設(shè)計(jì)寬度(或直徑)換算成相當(dāng)于實(shí)際工作條件下巖土的變形寬度,記為Bp,稱為樁的計(jì)算寬度。試驗(yàn)表明,對(duì)不同尺寸的圓形樁和矩形樁施加水平荷載時(shí),直徑為d的圓形樁與
12、正面邊長(zhǎng)為0.9d的矩形樁,在其兩側(cè)土體開始被擠出的極限狀態(tài)下,其臨界水平荷載值相等。所以圓形樁的形狀換算系數(shù)為Kf=0.9。由于將空間受力狀態(tài)簡(jiǎn)化成為平面受力狀態(tài),在決定樁的計(jì)算寬度時(shí),應(yīng)將實(shí)際寬度乘以受力換算系數(shù)KB。由試驗(yàn)資料可知,對(duì)于正面邊長(zhǎng)b1m的矩形樁受力換算系數(shù)為1+1/b,對(duì)于直徑d 1m的圓形樁受力換算系數(shù)為1+1/d。故樁的計(jì)算寬度應(yīng)為:矩形樁:圓形樁:1)11 (bbbbKBBp) 1(9 . 0)11 (9 . 0dddbKKBBfp(四) 計(jì)算寬度(五) 地基系數(shù)目前常采用的有三種假設(shè):假設(shè)地基系數(shù)不隨深度而變化,即地基系數(shù)為常數(shù)的K法;假定地基系數(shù)隨深度而呈直線變化
13、的m法;地基反力系數(shù)沿深度按凸拋物線增大的C法地基系數(shù)K,或稱彈性抗力系數(shù)、地基反力系數(shù);其物理意義是:使單位面積的地層,變形1單位值所需要的力,kN/m3 。根據(jù)一些試驗(yàn)資料,目前多假設(shè)地基系數(shù)隨深度x按冪函數(shù)規(guī)律變化,其表達(dá)式為nyymK)(0當(dāng)n =1時(shí),K值與深度成正比例增加,若地基系數(shù)在地面處的 x 0 = 0時(shí),則K = my,適用于一般硬塑半堅(jiān)硬的砂粘土、碎石土或風(fēng)化破碎成土狀的軟質(zhì)巖層,以及密實(shí)度隨深度增加而增加的地層。當(dāng)n = 0時(shí),K 值為常數(shù),其圖形為矩形,這種地基系數(shù)為常數(shù)的假定,適用于完整的硬質(zhì)巖層、未擾動(dòng)的硬粘土或性質(zhì)相近的半巖質(zhì)地層,如圖(a)。當(dāng)0m1時(shí),K 值
14、隨深度為外凸的拋物線變化,我國(guó)公路部門用試樁的實(shí)測(cè)資料,反算求得m值在0.5、0.6 之間,建議采用0.5。通常按這種規(guī)律變化的計(jì)算方法,稱為“C ”法,如圖(b)。(五) 地基系數(shù)(五) 地基系數(shù)地基系數(shù)與地層的物理力學(xué)性質(zhì)有關(guān),隨深度變化的規(guī)律比較復(fù)雜,變化幅度大,如何確定地基系數(shù)有待進(jìn)一步研究。鐵路路基支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(TB10025-2001)鐵路路基支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(TB10025-2001)(五) 地基系數(shù)(六) 剛性樁和彈性樁抗滑樁受到滑坡推力后,將產(chǎn)生一定的變形,根據(jù)樁和樁周巖、土的性質(zhì),其變形有兩種情形:(1)樁的位置發(fā)生了偏離,但樁軸線仍保持原有線形(仍然是直線),抗滑樁猶
15、如剛體一樣,僅發(fā)生了轉(zhuǎn)動(dòng),變形是由于樁周土的變形所致,故稱其為剛性樁,如圖(a);(2)樁的位置和樁軸線同時(shí)發(fā)生改變,樁軸線由直線變成了曲線,樁和樁周土同時(shí)發(fā)生了變形,如圖(b)。(六) 剛性樁和彈性樁試驗(yàn)表明,當(dāng)埋入滑動(dòng)面以下的計(jì)算深度(樁的錨固深度h2與樁的變形系數(shù)或的乘積)小于某一臨界值時(shí),可視樁的剛度為無(wú)限大,其水平荷載作用下的極限承載能力,只取決于樁周巖土體彈性抗力的大小,而與樁的剛度無(wú)關(guān),若對(duì)計(jì)算深度小于臨界值的樁,分別按彈性樁和剛性樁計(jì)算,結(jié)果二者水平承載力及傳遞到地層的壓力圖形均比較接近。為此,通常將這個(gè)臨界值作為判斷剛性樁或彈性樁的標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)地基系數(shù)的不同形式,臨界值規(guī)定如下
16、:對(duì)于“K”法0 . 12h可視為剛性樁對(duì)于“m”法5 . 22h可視為剛性樁5EImBp44EIKBp、稱為樁的變形系數(shù)三 抗滑樁設(shè)計(jì)(一) 使用條件抗滑樁是一種特殊的側(cè)向受荷樁,在滑坡推力作用下,樁依靠埋入滑動(dòng)面以下部分的錨固作用和被動(dòng)抗力,以及滑動(dòng)面以上樁前滑體的被動(dòng)抗力來(lái)維持穩(wěn)定。因此使用抗滑樁最基本的條件應(yīng)該是:滑坡具有明顯的滑動(dòng)面,滑動(dòng)面以上為非塑流性地層,能被樁所穩(wěn)定;滑動(dòng)面以下為完整的基巖或密實(shí)的土層,能夠提供足夠的錨固力;在可能條件下,盡量充分利用樁前地層的被動(dòng)抗力,以期效果最顯著,工程最經(jīng)濟(jì)三 抗滑樁設(shè)計(jì)(二)抗滑樁設(shè)計(jì)應(yīng)滿足以下要求1、整個(gè)滑坡體要具有足夠的穩(wěn)定性。保證滑
17、體不越過(guò)樁頂,不從樁間擠出。2、樁身要有足夠的穩(wěn)定性。樁的截面、間距、埋深適當(dāng),錨固段的側(cè)壁應(yīng)力在容許值之內(nèi)。3、樁身要有足夠的強(qiáng)度。樁的斷面和配筋合理,內(nèi)力和變形滿足要求。4、保證安全、施工方面,經(jīng)濟(jì)合理5、注意與環(huán)境的協(xié)調(diào)性。為此,抗滑樁設(shè)計(jì)內(nèi)容抗滑樁設(shè)計(jì)內(nèi)容就是根據(jù)以上要求,確定樁的平面布置,樁錨固深度、截面尺寸、配筋、材料和施工要求等。整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程,涉及的問(wèn)題復(fù)雜,必須做好各項(xiàng)調(diào)查,分析和研究工作,對(duì)重大滑坡更要多方比較,做出正確合理的設(shè)計(jì)方案。(三)抗滑樁設(shè)計(jì)步驟1、首先查明滑坡的成因機(jī)制、動(dòng)力條件、誘發(fā)因素、巖土參數(shù)等基本條件,分析滑坡的穩(wěn)定性狀態(tài)、發(fā)展趨勢(shì)。2、根據(jù)滑坡地質(zhì)剖面及
18、滑動(dòng)面處巖土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo),計(jì)算滑坡推力。3、根據(jù)地形地貌、滑坡體厚度、滑體形態(tài)、錨固段地質(zhì)條件、施工條件、滑坡變形和穩(wěn)定性情況、推力曲線形態(tài)等條件,確定設(shè)樁的位置及范圍。4、根據(jù)滑坡推力大小、地形及地層性質(zhì),擬定樁長(zhǎng)、錨固深度、截面尺寸及樁間距等樁參數(shù)。(三)抗滑樁設(shè)計(jì)步驟5、確定樁的計(jì)算寬度、地基系數(shù)、樁底支承條件、推力分布形式;計(jì)算樁的變形系數(shù)或、計(jì)算深度,判斷是否可視為剛性樁。6、選取合適的計(jì)算方法和相應(yīng)的公式,計(jì)算樁的變形、內(nèi)力以及樁側(cè)巖土應(yīng)力。7、校核地基強(qiáng)度,若樁側(cè)應(yīng)力超過(guò)地層容許值,應(yīng)調(diào)整樁的埋深或截面、樁間距,重新計(jì)算,直至符合要求。8、結(jié)構(gòu)配筋設(shè)計(jì)。9、樁孔護(hù)壁設(shè)計(jì),施工組
19、織設(shè)計(jì)。(四)抗滑樁平面位置及其間距樁的平面位置和間距,一般應(yīng)根據(jù)滑坡的地層性質(zhì),推力大小,滑動(dòng)面坡度,滑坡厚度,施工條件、樁截面大小以及錨固深度等因素綜合決定。1、設(shè)樁的位置:滑體的上部,滑動(dòng)面陡,張拉裂縫多,不宜設(shè)樁;中部滑動(dòng)面往往較深,且下滑力大,不宜設(shè)樁;下部滑動(dòng)面較緩,下滑力較小,一般為抗滑地段,能提供一定的樁前抗力,一般是設(shè)樁的較好位置。2、樁間距:樁間距目前尚無(wú)成熟計(jì)算方法。合適的樁間距應(yīng)該使樁間滑體具有足夠的穩(wěn)定性。一般情況,滑體完整、密實(shí)或下滑力較小,樁間距可取大一些;反之應(yīng)取小一些。也可在滑坡主軸附近樁間距小,兩側(cè)樁間距大。一般樁間距取48m。(四) 平面位置和間距樁一般應(yīng)
20、在同一軸線上,如地形轉(zhuǎn)折限制,可以考慮分段設(shè)樁,但每段范圍內(nèi)樁軸心應(yīng)在同一軸線上。對(duì)于較潮濕的滑體和較小截面的樁,也可布置成23排,按品字形或梅花形交錯(cuò)布置。一般上下排間距可以樁截面寬度的23倍。目前,我國(guó)抗滑樁施工多采用人工半機(jī)械化施工,一般不宜使用特別深的樁。對(duì)軸向很長(zhǎng)的多級(jí)滑坡,或推力很多的滑坡,宜設(shè)二排、三排抗滑樁,分級(jí)設(shè)置。(五) 錨固深度樁埋入滑面以下穩(wěn)定地層內(nèi)的適宜錨固深度,與該地層的強(qiáng)度、樁所承受的滑坡推力、樁的相對(duì)剛度、樁的截面大小、樁間距以及樁前滑面以上滑體對(duì)樁的反力等有關(guān)。錨固深度不足,易引起樁效用的失??;但錨固過(guò)深則將導(dǎo)致工程量的增加和施工的困難。有時(shí)可適當(dāng)縮小樁的間距
21、以減小每根樁所承受的滑坡推力,有時(shí)可調(diào)整樁的截面以增大樁的相對(duì)剛度,從而達(dá)到減小錨固深度的目的確定標(biāo)準(zhǔn):原則上由樁的錨固深度傳遞到滑面以下地層的側(cè)向壓應(yīng)力不得大于該地層的容許側(cè)向抗壓強(qiáng)度,樁基底的最大壓應(yīng)力不得大于地基的容許承載力來(lái)決定。常用的錨固深度,錨固段嵌入滑床約為1/32/5樁長(zhǎng)。-滑坡防治工程設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范;從多年的工程實(shí)踐看,常用錨固段對(duì)土層或軟質(zhì)巖層約為1/31/2,但對(duì)于完整、較堅(jiān)硬的巖層可采用1/4樁長(zhǎng)-抗滑樁的設(shè)計(jì)與計(jì)算三峽庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治實(shí)踐中一般建議值為進(jìn)入中風(fēng)化基巖1/3樁長(zhǎng)。(五) 錨固深度鐵路路基支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范TB10025-2006)(五) 錨固深度鐵路路
22、基支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范TB10025-2006)(五) 錨固深度計(jì)算結(jié)果若不滿足要求,則調(diào)整樁的錨固深度或截面尺寸、間距,直至滿足為止。(五) 樁底支承條件樁頂:自由支承底端:由于錨固程度不同,可以分為自由支承、鉸支承、固定支承 通常采用前兩種自由支承:當(dāng)錨固段地層為土體、松軟破碎巖時(shí),現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)表明,在滑坡推力作用下,樁底有明顯的位移和轉(zhuǎn)動(dòng)。這種條件,樁底可按自由支承處理,即令QB=0、MB=0。鉸支承:當(dāng)樁底巖層完整,并較AB段地層堅(jiān)硬,但樁嵌入此層不深時(shí),樁底可按鉸支承處理,即令xB=0,MB=0。固定支承:當(dāng)樁底巖層完整、極堅(jiān)硬,樁嵌入此層較深時(shí),樁身B點(diǎn)處可按固定端處理,即令xB=0、B=
23、0。但抗滑樁出現(xiàn)此種支承情況是不經(jīng)濟(jì)的,故應(yīng)少采用。支承條件支承條件邊界條件邊界條件適用條件適用條件自由支承(a)a、滑動(dòng)面以下地層為土體,或松軟破碎巖b、樁底有軟弱層時(shí)c、地層巖性相同或雖然不同但巖土剛度相差不大鉸支承(b)a、當(dāng)樁底巖層完成,并較h段地層堅(jiān)硬,但樁嵌入此層不深時(shí)b、樁底附近巖土體的水平地基系數(shù)遠(yuǎn)大于垂直方向的地基系數(shù)時(shí)固定支承(c)a、當(dāng)樁底巖層完整、極堅(jiān)硬、樁嵌入此層較深時(shí)b、滑動(dòng)面以下地層巖性相同,但沿樁軸水平地基系數(shù)急劇增大c、滑動(dòng)面以下地層巖性不同,巖土剛度比較大于10倍以上,樁底嵌入該層之內(nèi)有一定深度0BQ0BM0BM0Bx0B0Bx萬(wàn)州二層巖滑坡3-3剖面抗滑樁
24、布置圖設(shè)計(jì)參數(shù):C1、C2、C3 抗滑樁設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)h =15m,其中自由段樁長(zhǎng)h 1 = 10 m,嵌巖段樁長(zhǎng)h 2 = 5 m;樁間距6 m;樁截面22.5m;樁體采用C30 的混凝土澆筑E = 3104 Mpa,抗滑樁上滑坡推力916kN/m,推力按梯形分布;嵌巖段內(nèi)力按線彈性地基系數(shù)m 法計(jì)算,m = 150。鐵路路基支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范TB10025-2006)(三) 抗滑樁的計(jì)算方法抗滑樁的計(jì)算方法國(guó)內(nèi)大體有兩種:懸臂樁法、地基系數(shù)法;國(guó)外主要有彈性理論的Midlin方法和地基系數(shù)法。目前有限元等數(shù)值計(jì)算方法,為樁的設(shè)計(jì)與計(jì)算提供了新途徑。由于滑坡體中樁、土間的相互作用非常復(fù)雜,目前各種方
25、法均有其局限性。樁的破壞機(jī)理、設(shè)計(jì)參數(shù)的選取、樁間距及埋置深度等問(wèn)題均在進(jìn)行研究,尚不成熟。盡管如此,在滑坡治理工程中,抗滑樁仍是普遍公認(rèn)的一種有效措施。懸臂樁法:即將滑動(dòng)面以上的樁身所承受的滑坡推力和樁前滑體所產(chǎn)生的剩余抗滑力或被動(dòng)土壓力視為已知外力,并假定兩力分布規(guī)律相同,將此兩力作為作用在滑動(dòng)面以上樁身的設(shè)計(jì)荷載。然后根據(jù)滑動(dòng)面以下巖土的地基系數(shù)計(jì)算錨固段的樁側(cè)壓力及樁身各截面的位移、內(nèi)力。樁的模型相當(dāng)于錨固在滑動(dòng)面以下的懸臂結(jié)構(gòu),股稱為懸臂裝法。該法計(jì)算簡(jiǎn)單實(shí)用,在實(shí)際中應(yīng)用較為廣泛。h1h2滑動(dòng)面滑體滑床h2h1TRK地基系數(shù)法:即將滑動(dòng)面以上樁身所承受的滑坡推力視為已知外力,然后根
26、據(jù)滑動(dòng)面上下巖土的地基系數(shù),把整根樁當(dāng)作彈性地基上的梁來(lái)計(jì)算,因而對(duì)滑動(dòng)面的存在及影響沒(méi)有考慮。這種算法,只有當(dāng)求出的樁前土體彈性抗力小于等于樁前土體實(shí)際就有的剩余下滑力時(shí)才可以,否則極不合理。應(yīng)改用換算地基系數(shù)重新計(jì)算,直至樁前土體彈性抗力等于或近似等于樁前土體實(shí)際剩余抗滑力為止。h1h2滑動(dòng)面滑體滑床h2h1TK1K2四 懸臂樁法內(nèi)力計(jì)算(一) 受荷段內(nèi)力計(jì)算1、樁前巖土體可能滑走時(shí)(無(wú)剩余抗滑力,或樁前臨空,無(wú)抗力作用)yhdyypyQ1)()(yhdyyypyM1)0)()(LEEQnT0000LhEhEMnT樁在滑動(dòng)面處所受剪力0Q樁在滑動(dòng)面處所受彎矩0MmkNEn/設(shè)樁處的滑坡推力
27、,mL樁間距,mh滑動(dòng)面距離,滑坡推力合力作用點(diǎn)至0kNET,每根樁承受的滑坡推力yxo0hTE)(yp四 懸臂樁法內(nèi)力計(jì)算(一) 受荷段內(nèi)力計(jì)算2、樁前巖土體穩(wěn)定時(shí)(有剩余抗滑力)yhdyypypyQ1)()()(yhdyyypypyM1)0)()()(LEEEEQnnRT)(0LhEhEhEhEMnnRT)(00000樁在滑動(dòng)面處所受剪力0Q樁在滑動(dòng)面處所受彎矩0MmkNEn/力,設(shè)樁處的樁前剩余抗滑mL樁間距,mh至滑動(dòng)面距離,滑坡剩余抗滑力合力點(diǎn) ,0kNER,力每根樁承受的剩余抗滑yxo0hTE)(ypRE)(yp0h四 彈性樁內(nèi)力計(jì)算由微元體的靜力平衡條件得:0)(dydQQQyy
28、yy0)()(2yyyyydMMdydyQM略去二階微量得:dxdQxxxxdxdQxxQdxdM根據(jù)材料力學(xué),豎向彈性樁各物理量有如下關(guān)系式:0,),(443322yyyydyxdEIdyxdEIQdyxdEIMdydxyfx對(duì)于樁截面承受的地基反力有:ypyKxB對(duì)于樁截面承受的地基反力有:044ypKxBdyxdEI(二) 錨固段內(nèi)力計(jì)算彈性樁撓度微分方程(三) “m”法當(dāng)n =1時(shí),K值與深度成正比例增加,若地基系數(shù)在地面處的 y0 = 0時(shí),則K = my,適用于一般硬塑半堅(jiān)硬的砂粘土、碎石土或風(fēng)化破碎成土狀的軟質(zhì)巖層,以及密實(shí)度隨深度增加而增加的地層。044ypKxBdyxdEI0
29、44ypxmyBdyxdEI引入變形系數(shù)5EImBp0544yyxdyxd這是一個(gè)四階線性齊次微分方程,用冪級(jí)數(shù)展開后進(jìn)行近似求解myK nyymK)(0設(shè)微分方程解為:)(yfx 展開為麥克-勞林級(jí)數(shù) rrxrfxfxfxfxffyfx!)0(! 4)0(! 3)0(! 2)0(! 1)0()0()()(4)4(32由材料力學(xué)可知:EIdyxdxfEIQdyxdxfEIMdyxdxfdydxxfyyyy 44)4(3322)(,)(,)(,)(EIdyxdfEIQdyxdfEIMdyxdfdydxfyyyy0044)4(0033002200)0(,)0(,)0(,)0( 將式代入式,并進(jìn)一步
30、推導(dǎo),可得其通解:(三) “m”法myxyDEIQCEIMBAxEIyQDEIQCEIMBAxEIyMDEIQCEIMBAxyDEIQCEIMBAxyx)()()()()()()()(430420404033303203030223022020201301201010 樁身錨固段任一截面y處的水平位移x 、轉(zhuǎn)角 、彎矩M 、剪力 Q及地基反力 按下式計(jì)算:(三) “m”法式中 -m法影響函數(shù)值,按下式計(jì)算iiiiDCBA、以上各式中, 為運(yùn)算符號(hào)! !4154254)2(54) 1(545!)!45(nnnn(三) “m”法myxyDEIQCEIMBAxEIyQDEIQCEIMBAxEIyMD
31、EIQCEIMBAxyDEIQCEIMBAxyx)()()()()()()()(430420404033303203030223022020201301201010212121212021212121200212121213021212121200ABBADAADEIQABBACAACEIMABBABDDBEIQABBABCCBEIMx13131313201313131300131313133013131331200ABBADAADEIQABBACAACEIMABBABDDBEIQABBABCBCEIMx43434343204343434300434343433043434334200ABBA
32、DAADEIQABBACAACEIMABBABDDBEIQABBABCBCEIMx式中 -為滑動(dòng)面處的剪力及彎矩,按懸臂構(gòu)件計(jì)算 -為滑動(dòng)面處的水平位移及轉(zhuǎn)角,根據(jù)樁底支承條件確定:00MQ 、00、x(三) “m”法(1)當(dāng)樁底為固定端時(shí),0, 0hhx(2)當(dāng)樁底為鉸支端時(shí),0, 0hhMx(3)當(dāng)樁底為自由端時(shí),0, 0hhMQ地質(zhì)災(zāi)害防治行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(送審稿)(四) “k”法044ypKxBdyxdEI04444ydyxdEI引入變形系數(shù)44 EIKBp常數(shù)K當(dāng)n = 0時(shí),K 值為常數(shù),其圖形為矩形,這種地基系數(shù)為常數(shù)的假定,適用于完整的硬質(zhì)巖層、未擾動(dòng)的硬粘土或性質(zhì)相近的半巖質(zhì)地層。n
33、yymK)(0)()()44()()44()()4()()(130420302032301204030233022010404303202010yxKyEIQEIMxEIyQEIQEIMxEIyMEIQEIMxyEIQEIMxyxH樁身錨固段任一截面y處的水平位移x 、轉(zhuǎn)角 、彎矩M 、剪力 Q及地基反力 按下式計(jì)算:(四) “k”法(四) “k”法式中 -K法影響函數(shù)值,按下式計(jì)算)()(c)()sin(41)()sin(21)()(c)()sin(21)()(c4321yshyosychyyshyyshyosychyychyos4321、)()()44()()44()()4()()(130
34、420302032301204030233022010404303202010yxKyEIQEIMxEIyQEIQEIMxEIyMEIQEIMxyEIQEIMxyxH(1)當(dāng)樁底為固定端時(shí),0, 0hhx(2)當(dāng)樁底為鉸支端時(shí),0, 0hhMx(3)當(dāng)樁底為自由端時(shí),0, 0hhMQ21242431202124432100212441323021243122200444444EIQEIMEIQEIMx4132214320413223210041322224304132214320044444444444EIQEIMEIQEIMx422331222042232143004223413230422
35、331242004444444444EIQEIMEIQEIMx式中 -為滑動(dòng)面處的剪力及彎矩,按懸臂構(gòu)件計(jì)算 -為滑動(dòng)面處的水平位移及轉(zhuǎn)角,根據(jù)樁底支承條件確定:00MQ 、00、x(四) “k”法五 剛性樁內(nèi)力計(jì)算剛性樁的計(jì)算方法較多,目前常用的方法是:滑面以上抗滑樁受荷段所有的力均當(dāng)做外荷載看待,折算成在滑面上作用的彎矩和剪力。而抗滑樁的錨固段,則把樁周巖土是為彈性體計(jì)算側(cè)向應(yīng)力和土的抗力,從而計(jì)算樁的內(nèi)力。當(dāng)樁埋入土層或軟質(zhì)巖層中時(shí),將繞樁身某點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng);當(dāng)樁埋入完整、堅(jiān)硬巖層的表層時(shí),將繞樁底轉(zhuǎn)動(dòng)。樁身內(nèi)力的計(jì)算,根據(jù)滑動(dòng)面以下地層情況不同而有區(qū)別。這里就樁身埋入一種地層,樁底為自由端條件
36、的計(jì)算做介紹。myAxmy0滑動(dòng)面h2A+mh2AA+mh2土層yA+myxM0Q0樁錨固段為單一地層AmyK當(dāng) 時(shí)00yy 位移:)()(00yytgyyx樁側(cè)應(yīng)力:)(0yymyAxKy剪力:)23()2()(0261021000000yyymByyyABQdyByymyAQdyBQQppypypyy彎矩:)2()3(0312102610000yyymByyyAByQMdyQMMppyyy當(dāng) 時(shí)20hyy位移:)()(00yytgyyx樁側(cè)應(yīng)力:)(0yymyAxKy剪力:2021026120210000000)()23()()(00yyAByyymByABQdyByymyAdyByymy
37、AQdyBQQpppyypypypyy彎矩:)2()()3()2()3(03121306102061000030121002061000000yyymByyAByyyAByQMQyyymByyyAByQMdyQMMpppyyyppyyy靜力平衡 0X0)()23(2022120226120210yhABhyhmByABQppp 0M0)2()()3(203212130261022061200hyhmByhAByhyABhQMppp0)34()23(2)23()2(32)(6)(2200220022200220020200300hQMmhhQMAhhQMmhhQMAhyyAAMyAAQ由上兩式聯(lián)
38、立可得:當(dāng) 時(shí),由式采用試算法解得 ,代入式解AA0y)23()2(3 2)34()23(22002200200220020hQMmhhQMAhQMmhhQMAhy)(6)23()2(3122222322002200hmmhAAhBhQMmhhQMAp當(dāng) 時(shí), 、 可按下式計(jì)算AA0y當(dāng) 且 時(shí), 、 可按下式計(jì)算0m0yAA)2(3)23(20020020hQMhQMhyAhBhQMp32200)2(6K為常數(shù)六 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和構(gòu)造要求鐵路路基支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范TB10025-2006)三峽庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)技術(shù)要求滑坡防治工程設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范DZT0219-2006滑坡防治工程設(shè)計(jì)與施工
39、技術(shù)規(guī)范DZT0219-2006(一)正截面抗彎縱筋計(jì)算C50C55C60C65C70C75C8011.00.990.980.970.960.950.9410.80.790.780.770.760.730.74等效矩形應(yīng)力圖混凝土受壓區(qū)等效矩形應(yīng)力圖系數(shù)表bxfAfcsy1)2/(01xhbxfMMcub0hxb)5 . 01 (201maxbbcubhfMMycbff1max防止超筋破壞的限制條件防止少筋破壞的限制條件0min0hhbhAscusybEf11種 類C50C60C70C80鋼筋強(qiáng)度等級(jí)300MPa0.5760.5560.5370.518335MPa0.5500.5310.512
40、0.493400MPa0.5180.4990.4810.463500MPa0.4820.4640.4470.429相對(duì)界限受壓區(qū)高度b(二)斜截面抗剪箍筋計(jì)算(a)斜壓破壞;(b)剪壓破壞;(c)斜拉破壞斜截面破壞的F-f曲線對(duì)于斜壓破壞斜壓破壞,通常用控制截面的最小尺寸來(lái)防止;對(duì)于斜拉破壞斜拉破壞,則用滿足箍筋的最小配筋率條件及構(gòu)造要求來(lái)防止;對(duì)于剪壓破壞剪壓破壞,因其承載力變化幅度較大,必須通過(guò)計(jì)算,使構(gòu)件滿足一定的斜截面受剪承載力,從而防止剪壓破壞。007 . 0hsAfbhfVVsvyvtu對(duì)于剪壓破壞1svsvnAA 對(duì)于斜壓破壞當(dāng) 時(shí)40bh025. 0bhfVcc當(dāng) 時(shí)60bh0
41、2 . 0bhfVcc當(dāng) 時(shí)640bh按線性內(nèi)插法確定對(duì)于斜拉破壞min,svsvsvbsAyvtsvff24. 0min,(三)構(gòu)造要求三峽庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)技術(shù)要求三峽庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)技術(shù)要求鐵路路基支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范TB10025-2006)鐵路路基支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范TB10025-2006)滑坡防治工程設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范DZT0219-2006滑坡防治工程設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范DZT0219-2006七 施工及檢測(cè)抗滑樁施工多采用機(jī)械成孔或人工成孔,現(xiàn)場(chǎng)灌注混凝土施工。灌注樁是一項(xiàng)質(zhì)量要求高,施工工序較多,并須在一個(gè)短時(shí)間內(nèi)連續(xù)完成的地下隱蔽工程。因此,施工應(yīng)按程序進(jìn)行。備齊技術(shù)
42、資料,編制施工組織設(shè)計(jì),做好施工準(zhǔn)備。應(yīng)按設(shè)計(jì)要求、有關(guān)規(guī)范、規(guī)程及施工組織設(shè)計(jì),建立各工序的施工管理制度。施工、監(jiān)理、設(shè)計(jì)和業(yè)主各方管理到位、監(jiān)控到位、技術(shù)服務(wù)和技術(shù)跟蹤到位。保證施工有序、快速、高質(zhì)地進(jìn)行。灌注樁施工一般應(yīng)先進(jìn)行試成孔施工,試成孔的數(shù)量不少于兩個(gè),以便核對(duì)地質(zhì)資料,檢驗(yàn)所選的設(shè)備、施工工藝以及技術(shù)要求是否適宜,同時(shí)檢驗(yàn)并修正施工技術(shù)參數(shù)。如出現(xiàn)縮頸、坍孔、回淤、吊腳或出現(xiàn)流沙、地下水量大等情況,不能滿足設(shè)計(jì)要求,或增加了施工難度、達(dá)不到工期要求時(shí),應(yīng)重新制定施工方案,考慮新的施工工藝,甚至選擇更適合的樁型。設(shè)樁工藝又稱成孔方法或成孔工藝。灌注樁施工的類型較多,抗滑樁施工常用
43、的主要為非擠土灌注樁類型。正確、恰當(dāng)?shù)剡x擇設(shè)樁工藝,才能保證施工質(zhì)量和施工工期。各種設(shè)樁工藝適用范圍及特點(diǎn)見表514。設(shè)樁工藝選擇時(shí),應(yīng)根據(jù)具體的地質(zhì)情況、樁徑和樁長(zhǎng)、工期要求,并結(jié)合機(jī)具設(shè)備供應(yīng)情況和各種設(shè)樁(成孔)工藝的適用范圍和優(yōu)缺點(diǎn),靈活、正確地選用。測(cè)量放樣平場(chǎng)地截排水清刷坡安裝井架、卷?yè)P(yáng)機(jī)及通風(fēng)設(shè)備施工準(zhǔn)備樁身開挖出渣檢查井壁地質(zhì)編錄護(hù)壁樁底到達(dá)鋼筋制作安裝混凝土澆筑養(yǎng)護(hù)檢測(cè)井內(nèi)通風(fēng)照明井內(nèi)排水拆??够瑯妒┕すに嚵鞒虉D1場(chǎng)地平整:根據(jù)施工圖設(shè)計(jì),結(jié)合現(xiàn)有原地面標(biāo)高,將場(chǎng)地開挖至最低樁板墻板底部位置,地面寬度以滿足孔口作業(yè)需要為前提。場(chǎng)地平整后壓實(shí),砂漿抹面封層,保證孔口鎖口質(zhì)量,2
44、測(cè)量放線:依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙計(jì)算各樁位的坐標(biāo),并確定每個(gè)樁孔與相鄰控制點(diǎn)的位置關(guān)系。經(jīng)復(fù)核無(wú)誤后在場(chǎng)區(qū)內(nèi)實(shí)地放出,樁位經(jīng)監(jiān)理工程師復(fù)核并簽字同意后方可進(jìn)行下步施工。3開挖第一節(jié)樁孔土方: 樁位測(cè)量放樣后,全面開挖第一節(jié),先挖中間部分的土方,然后擴(kuò)及周邊,按設(shè)計(jì)樁直徑及地質(zhì)情況護(hù)壁厚度按20cm控制開挖樁孔的截面尺寸,允許尺寸誤差5mm。每節(jié)的高度要根據(jù)土質(zhì)好壞、操作條件而定,一般0.9m1.2m為宜。采用短把的鎬、鍬等簡(jiǎn)易工具進(jìn)行人工挖土,遇到比較硬的巖層時(shí),可用風(fēng)鎬或爆破施工。開挖以3人為一個(gè)小組配合,地面派專人修通排水溝,及時(shí)排掉樁孔內(nèi)抽出的水,從樁孔內(nèi)挖出的廢土或石碴由專人負(fù)責(zé)及時(shí)運(yùn)出場(chǎng)外。4
45、支護(hù)壁模板和附加鋼筋:護(hù)壁模板采用定型內(nèi)模分節(jié)支設(shè),度1.0m,每節(jié)有四塊組成,上小下大,(下口直徑大150mm),模板之間用U形卡具、扣件連接固定,模板厚度不小于6mm的鋼板加工制而成。每節(jié)模板的上下端用鋼管或木塊各設(shè)一道內(nèi)側(cè)支撐,防止內(nèi)模因受漲力而變形。不設(shè)水平支撐,以方便操作。5、鎖口施工:為了確??卓诘姆€(wěn)定,按照施工圖設(shè)計(jì)先進(jìn)行孔口鎖口施工,做好井口的防護(hù)方能進(jìn)行深孔開挖。先綁扎好鎖口鋼筋和第一模護(hù)壁混凝土護(hù)壁鋼筋,并將鎖口鋼筋與護(hù)壁鋼筋連接處焊牢,再澆筑鎖口混凝土和第一模護(hù)壁混凝土6架設(shè)垂直運(yùn)輸架、安裝電動(dòng)葫蘆(卷?yè)P(yáng)機(jī))、吊桶、照明、活動(dòng)蓋板、水泵、通風(fēng)機(jī)等設(shè)施 6.1架設(shè)垂直運(yùn)輸架
46、:第一節(jié)樁孔成孔以后,即著手在樁孔上口架設(shè)垂直運(yùn)輸鋼管吊架。吊架要搭設(shè)穩(wěn)定、牢固。 6.2 安裝電動(dòng)葫蘆或卷?yè)P(yáng)機(jī):在垂直運(yùn)輸架上安裝滑輪組和穿卷?yè)P(yáng)機(jī)的鋼絲繩,選擇適當(dāng)位置安裝卷?yè)P(yáng)機(jī)。安裝吊桶、照明、活動(dòng)蓋板、水泵和通風(fēng)機(jī)6.2.1在安裝滑輪組及吊桶時(shí),注意使吊桶與樁孔中心位置重合,作為挖土?xí)r直觀上控制樁位中心和護(hù)壁支模的中心線6.2.2井底照明必須用低壓電源、防水帶罩的安全燈具。樁口上設(shè)圍護(hù)欄。6.2.3當(dāng)樁孔深大于10m時(shí),應(yīng)向井下通風(fēng),加強(qiáng)空氣對(duì)流,通風(fēng)采用1.5KW鼓風(fēng)機(jī),配有100mm塑料送風(fēng)管。當(dāng)檢測(cè)出有毒氣體時(shí)向井下輸送氧氣,必要時(shí)撤出人員,操作時(shí)上下人員輪換作業(yè),樁孔上人員密切注
47、視觀察樁孔下人員的情況,互相響應(yīng),切實(shí)預(yù)防安全事故的發(fā)生6.2.4當(dāng)?shù)叵滤坎淮髸r(shí),隨挖隨將泥水用吊桶運(yùn)出。地下滲水量較大時(shí),吊桶已滿足不了排水,先在樁孔底挖集水坑,用高程水泵沉入抽水,邊降水邊挖土,水泵的規(guī)格按抽水量確定。應(yīng)日夜三班抽水,使水位保持穩(wěn)定6.2.5樁孔口安裝水平推移的活動(dòng)安全蓋板,當(dāng)樁孔內(nèi)有人挖土?xí)r,應(yīng)掩好安全蓋板,防止雜物掉下砸人。無(wú)關(guān)人員不得靠近樁孔口邊。吊運(yùn)土?xí)r,再打開安全蓋板。7開挖吊運(yùn)第二節(jié)樁孔土方:從第二節(jié)開始,利用提升設(shè)備運(yùn)土,樁孔內(nèi)人員應(yīng)戴好安全帽,地面人員應(yīng)拴好安全帶。吊桶離開孔口上方1.5m時(shí),推動(dòng)活動(dòng)安全蓋板,掩蔽孔口,防止卸土的土塊、石塊等雜物墜落孔內(nèi)傷
48、人。樁孔挖至規(guī)定的深度后,用直桿檢查樁孔的直徑及井壁圓弧度,上下應(yīng)垂直平順,修整孔壁。8先拆除第一節(jié)再支第二節(jié)護(hù)壁模板,放附加鋼筋,護(hù)壁模板采用拆上節(jié)支下節(jié)依次周轉(zhuǎn)使用。模板上口留出高度為100mm的混凝土澆筑口,接口處應(yīng)搗固密實(shí)。拆模后用混凝土或砌磚堵嚴(yán),水泥砂漿抹平,拆模強(qiáng)度達(dá)到2.5MPa9澆筑第二節(jié)護(hù)壁混凝土:混凝土用串桶送來(lái),人工澆筑,人工插搗密實(shí)?;炷量捎稍囼?yàn)確定摻入早強(qiáng)劑,以加速混凝土的硬化。1、爆破方案選擇 根據(jù)巖石力學(xué)性質(zhì)、樁徑尺寸、巖石開挖粒徑大小、施工進(jìn)度要求以及施工周邊環(huán)境因素影響,人工挖孔樁采用周邊眼光面控制爆破法施工開挖。采用嚴(yán)格控制周邊界限光面爆破方法。使用毫秒
49、電雷管,限制最大單響裝藥量,保證護(hù)壁、鄰樁及附近建筑物的安全。開挖樁孔應(yīng)從上到下逐層進(jìn)行,先挖樁心中間部分的土方,然后擴(kuò)及周邊,有效地控制開挖孔的截面尺寸。對(duì)硬塑粘性土、強(qiáng)、中風(fēng)化巖層,采用 空氣壓縮機(jī)配合風(fēng)鎬作業(yè)掘進(jìn),如遇中、微風(fēng)化的硬質(zhì)巖石或孤石則考慮采用風(fēng)鉆成孔,必要時(shí)采用爆破作業(yè)掘進(jìn)或水磨鉆施工。2、爆破設(shè)計(jì)原則: 2.1、根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn),炮孔深度L=0.91.0m之間為宜,炮孔直徑為42mm,藥卷直徑32mm,選用乳化炸藥。起爆順序?yàn)橄忍筒垩郏筝o助眼,最后周邊眼。 2.2、挖孔樁平均單位耗藥量與爆破的孔樁直徑、巖石的力學(xué)性能、巖石的風(fēng)化程度、巖石的結(jié)構(gòu)組分、內(nèi)聚力、裂隙性、特別是巖石
50、的變形性及其動(dòng)力特性、以及所用炸藥的性能來(lái)確定,施工時(shí)應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)選定。單孔裝藥設(shè)計(jì):掏槽孔最多,輔助孔次之,周邊孔最少,其比例一般取8:6:5。 2.3、鉆孔分掏槽眼,輔助眼、周邊眼。掏槽孔一般呈錐形布孔,孔深比周邊孔深1020cm;周邊孔向外傾斜,其孔底一般到達(dá)開挖線(軟巖)或超過(guò)開挖線10cm左右(硬巖)。 2.4、循環(huán)進(jìn)尺一般控制在1m之內(nèi),炮孔利用率按75%85%考慮。 2.5、炮孔間距布置要考慮周邊孔內(nèi)最小抵抗線不大于鄰樁石壁厚度的 22 2/3。 2.6、爆破巖石粒徑符合開挖要求,最大粒徑不大于20cm。微差減震,確保護(hù)壁、鄰樁及附近建筑物的安全。3、爆破參數(shù)設(shè)計(jì) 3.1、炮孔
51、直徑:42mm 3.2、炮眼間距:500-800mm。 3.3、炮眼深度與循環(huán)進(jìn)尺 :炮孔深度周邊眼和輔助眼為1.0m,掏槽眼為1.3m,每茬炮掘進(jìn)進(jìn)度大約在0.7m。 3.4、微差時(shí)間:為50ms。 4、炮眼布置 4.1、掏槽眼布置:掏槽眼采用圓錐形掏槽眼,圓錐形掏槽眼與工作面夾角7080,掏槽眼布置在斷面的中央位置,為了提高爆破效果,在掏槽孔中心布置1個(gè)不裝藥的空孔加以輔助,在孔內(nèi)r=40cm的環(huán)向布置4個(gè)。4.2、周邊孔布置:周邊孔采用少裝藥、光面爆破技術(shù),以減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)。周邊孔間距為47cm,與工作面垂直布置,各炮孔之間相互平行,孔底落在同一平面上,在孔內(nèi)周邊布置周邊孔8個(gè)。周邊孔鉆孔時(shí)要安排熟練的司鉆手操作,提高鉆孔精度,以減少超欠挖。周邊孔爆破時(shí)要電同時(shí) 23 起爆,確保爆破質(zhì)量。4.3、輔助孔布置:布置好周邊孔和掏槽孔后再布置輔助孔,輔助孔以槽腔為自由面層垂直布置,均勻的分布在被爆巖體上,輔助孔間距按45cm控制,輔助孔布置6個(gè)。按此方案爆破后,如效果不理想,再做其調(diào)整。 5、裝藥結(jié)構(gòu)與堵塞:掏槽眼、輔助眼、周邊眼均采用連續(xù)反向裝藥結(jié)構(gòu)。炮孔填塞是很重要的工序,填塞
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