最終邊坡結(jié)構(gòu)計(jì)算書

邊坡工程設(shè)計(jì)1工程概況和設(shè)計(jì)依據(jù)本邊坡位于武漢市，一寫字樓，寫字樓邊有邊坡要保證坡頂建筑的安全，和寫字樓安全。本工程主要依據(jù)《建筑邊坡工程規(guī)范》GB50330-2002進(jìn)行設(shè)計(jì)。由地質(zhì)勘察報(bào)告知，本工程屬于土質(zhì)邊坡，坡高12米。由于該邊坡坡頂有重要建筑，與該邊坡毗鄰的坡腳也有重要建筑，故坡體失穩(wěn)造成危害極大，因此按照《建筑邊坡工程規(guī)范》GB50330-2002中3.2.1和3.2.2對(duì)邊坡安全等級(jí)分類規(guī)定知，該邊坡安全等級(jí)應(yīng)劃分為一類；且規(guī)范在3.3.2中規(guī)定，對(duì)于安全等級(jí)為一級(jí)的邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)―手取1.1。本工程的邊坡勘察采用鉆探方式獲得地質(zhì)資料。《建筑邊坡工程規(guī)范》GB50330-2002中4.2.5規(guī)定2工程地質(zhì)條件按照?qǐng)D3.1布置的勘點(diǎn)進(jìn)行工程地質(zhì)勘察，對(duì)應(yīng)的7條勘線可以得到7個(gè)地質(zhì)剖面圖。根據(jù)工程地質(zhì)勘察資料可知，7個(gè)地質(zhì)剖面結(jié)構(gòu)相似，考慮到施工方便，故取一個(gè)代表性剖面4-4進(jìn)行整體設(shè)計(jì)，4-4剖面圖如圖3.2所示，圖中已用虛線表示出邊坡開挖面和各層土層的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)值。由圖3.2如上圖虛線所示為擬開挖的坡面。開挖后土層如圖3.3所示。圖3.3邊坡4-4剖面由上圖可知，邊坡的絕大部分位于土質(zhì)邊坡上，基巖面起伏平緩，且埋深較

大，該邊坡應(yīng)作為土質(zhì)邊坡分析。各土層詳細(xì)的物理力學(xué)指標(biāo)如表3.1所示:各土層物理力學(xué)指標(biāo)表3.1土層名稱厚層/m含水>/%重度TkN/m3孔隙比e塑性指數(shù)％液性指數(shù)II摩擦角《°粘聚力c/kPa壓縮模量Es/MPa承載力設(shè)計(jì)值/kPa填土1.018.0125粉土粉砂土2.21719.00.7880.2518810.0215粉質(zhì)粘土3.12019.20.74150.25182010.0220粉質(zhì)粘土4.223200.8160.23201811.5228強(qiáng)風(fēng)化砂巖1.2202943中風(fēng)化砂巖未揭穿223057地下水位：無地下水地震設(shè)防：本支護(hù)結(jié)構(gòu)不做地震設(shè)防3.邊坡穩(wěn)定性分析本邊坡的穩(wěn)定性分析采用理正巖土計(jì)算軟件計(jì)算完成。由于基巖層埋深較深，起伏平緩，故邊坡土層可近似采用等厚土層分析?？紤]到基坑安全等級(jí)為一級(jí)，故采用偏于保守的瑞典圓弧條分法進(jìn)行邊坡穩(wěn)定性分析。由于實(shí)際基礎(chǔ)埋深位土層以下，而這將使基礎(chǔ)傳來的附加應(yīng)力更接近與邊坡底部，使得邊坡穩(wěn)定性會(huì)有所增加，這將使計(jì)算模型的建立變得復(fù)雜且計(jì)算結(jié)果偏于不安全，故穩(wěn)定性分析的計(jì)算模型直接將附加超載放于邊坡頂部，超載值即為第二章中計(jì)算的筏基基底凈反力。坡頂原有的填土很薄且不作為持力層，故將其厚度歸入其下一層土層分析。穩(wěn)定分析的土層模型及超載分布如圖：圖3.4邊坡穩(wěn)定性分析示意圖

計(jì)算項(xiàng)目：等厚土層土坡穩(wěn)定計(jì)算4［計(jì)算簡圖］［控制參數(shù)］:采用規(guī)范：通用方法計(jì)算目標(biāo)：安全系數(shù)計(jì)算滑裂面形狀：圓弧滑動(dòng)法不考慮地震［坡面信息］坡面線段數(shù)4坡面線號(hào)水平投影(m)豎直投影(m)超載數(shù)10.0004.000120.0003.00030.0002.00040.0003.000超載1距離0.010(m)寬20.000(m)荷載(10.00--10.00kPa)270.00(度)［土層信息］上部土層數(shù)4層號(hào)層厚重度飽和重度粘結(jié)強(qiáng)度孔隙水壓(m)(kN/m3)(kN/m3)(kpa)力系數(shù)14.00020.00020.0000.001---23.00019.20020.0000.001---32.00019.00020.0000.001---43.00018.00020.0000.001---

層號(hào)粘聚力內(nèi)摩擦角水下粘聚水下內(nèi)摩(kPa)（度）力(kPa)擦角（度）118.00020.00010.00025.000220.00018.00010.00025.00038.00018.00010.00025.00045.00012.00010.00025.000層號(hào)十字板T強(qiáng)度增十字板T水強(qiáng)度增長系12(kPa)—長系數(shù)—下值(kPa)—數(shù)水下值—34————下部土層數(shù)1層號(hào)層厚重度飽和重度粘結(jié)強(qiáng)度孔隙水壓(m)(kN/m3)(kN/m3)(kpa)力系數(shù)18.00020.00020.0000.001—層號(hào)粘聚力內(nèi)摩擦角水下粘聚水下內(nèi)摩(kPa)（度）力(kPa)擦角（度）143.00029.00010.00025.000層號(hào)十字板T強(qiáng)度增十字板T水強(qiáng)度增長系(kPa)長系數(shù)下值(kPa)數(shù)水下值1————————不考慮水的作用［計(jì)算條件］圓弧穩(wěn)定分析方法：瑞典條分法土條重切向分力與滑動(dòng)方向反向時(shí)：當(dāng)下滑力對(duì)待穩(wěn)定計(jì)算目標(biāo)：自動(dòng)搜索最危險(xiǎn)滑裂面條分法的土條寬度：0.500（m）搜索時(shí)的圓心步長：1.000（m）搜索時(shí)的半徑步長：0.500（m）計(jì)算結(jié)果:［計(jì)算結(jié)果圖］最不利滑動(dòng)面：=(-5.900,8.280)(m)=(-5.900,8.280)(m)=10.167(m)=0.607滑動(dòng)半徑Ci①Ci①i條實(shí)重浮力地震力滲透力豎向起始x終止xali附加力X附加力Y下滑力抗滑力地震力地震力(m)(m)(度)(m)(kPa)(度)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)(kN)0.0000.47537.1520.59618.0000.0064.7841.830.000.0020.00107.260.000.000.000.000.4750.95040.5910.62518.0000.0067.4239.890.000.0020.00103.620.000.000.000.000.9501.42444.2190.66218.0000.0069.3937.880.000.0020.0099.500.000.000.000.001.4241.89948.0870.71118.0000.0070.5535.840.000.0020.0094.800.000.000.000.001.8992.37352.2750.77618.0000.0070.6933.870.000.0020.0089.380.000.000.000.002.3732.84856.9120.87018.0000.0069.5532.150.000.0020.0083.010.000.000.000.002.8483.32362.2331.01918.0000.0066.6131.110.000.0020.0075.280.000.000.000.003.3233.75468.4151.17520.0000.0055.8730.680.000.0018.0060.090.000.000.000.003.7544.18677.2461.96020.0000.0046.4742.610.000.0018.0047.650.000.000.000.004.1864.26786.3841.2838.00018.006.460.000.000.000.000.006.4510.400.000.00總的下滑力=587.783(kN)總的抗滑力=357.012(kN)土體部分下滑力=587.783(kN)土體部分抗滑力=357.012(kN)(注意：土體部分抗滑力=土體底部抗滑力+土體豎向抗滑力)土體底部抗滑力=336.252(kN)土體豎向抗滑力=20.760(kN)筋帶在滑弧切向產(chǎn)生的抗滑力=0.000(kN)筋帶在滑弧法向產(chǎn)生的抗滑力=0.000(kN)滑動(dòng)安全系數(shù)：0.509********************滑面信息*******************土條總數(shù)：13圓心半徑(m):(-16.433,14.440)R=21.740［土條詳細(xì)表］表中符號(hào)意義：i——土條編號(hào)x起始x(m)l——土條底長(m)a——土條底部傾角(度)c——土條底部粘聚力(kPa)(P——土條底部內(nèi)摩擦角(度)W——土條重(kN)N——土條底部法向力(kN)T——土條底部切向力(kN)Er——土條右側(cè)法向力(kN)Xr——土條右側(cè)切向力(kN)Px——水平超載(kN)Py豎向超載(kN)Sx——水平靜水壓力(kN)Sy——豎向靜水壓力(kN)U——孔隙水壓力(kN)Q——自重產(chǎn)生的水平地震力(kN)J——筋帶力(kN)ti——超載在滑弧切線方向上產(chǎn)生的水平地震力(kN)

Qv——自重產(chǎn)生的豎向地震力(kN)ixlac中WNTErXrPxPySxSyUQJ10.000.50.0182096.762.168.50.000.000.000.000.000.000.000.000.00680.0.069820.440.51.8182092.056.865.70.000.000.000.000.000.000.000.000.00714.0.004430.880.53.7182086.951.362.90.000.000.000.000.000.000.000.000.00746.0.018741.320.55.7182081.445.860.30.000.000.000.000.000.000.000.000.00787.0.041351.760.57.8182075.540.157.80.000.000.000.000.000.000.000.000.00839.0.035962.200.60.1182069.034.455.70.000.000.000.000.000.000.000.000.00884.0.090672.640.62.6201863.929.457.30.000.000.000.000.000.000.000.000.00980.0.032883.091.65.3201855.823.357.40.000.000.000.000.000.000.000.000.00082.0.052493.541.68.3201846.617.159.10.000.000.000.000.000.000.000.000.00237.0.018813.990.71.28.1825.88.3120.40.000.000.000.000.000.000.000.000.0009760.07814.301.74.08.1819.95.5021.20.000.000.000.000.000.000.000.000.0011320.07214.621.77.15.1211.92.6513.30.000.000.000.000.000.000.000.000.0022550.03414.891.81.15.124.450.6818.00.000.000.000.000.000.000.000.000.0038170.02《建筑邊坡工程規(guī)范》GB50330-2002中5.2.3規(guī)定，當(dāng)采用圓弧條分法計(jì)算時(shí)，應(yīng)采用下式計(jì)算邊坡穩(wěn)定性系數(shù)，其中各符號(hào)的定義同上(本設(shè)計(jì)中由于無地下水，故略去了規(guī)范中包含動(dòng)水壓力的項(xiàng)次)：&K=^-^

s乙Ti其中：R=Ntan中+cl；N=(W+P)cos偵；T=(W+P)sin偵iiiiiiiyiiiiyii這里我們直接采用理正巖土計(jì)算的安全系數(shù)作為邊坡安全的評(píng)價(jià)值。如圖3.4所示，1穩(wěn)定性系數(shù)為K=0.46。GB50330-2002中5.3.1規(guī)定：對(duì)于采用圓S弧滑動(dòng)法進(jìn)行穩(wěn)定性分析的一級(jí)邊坡，其邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)不得小于1.30，否則應(yīng)對(duì)邊坡進(jìn)行處理。本邊坡K了0.46小于1.30，故該邊坡需要進(jìn)行支護(hù)處理。4邊坡支護(hù)方案的選擇該邊坡特點(diǎn)是臨空面高，上部有建筑超載,安全等級(jí)為一級(jí)的邊坡，因此必須對(duì)其進(jìn)行支護(hù)?！督ㄖ吰鹿こ桃?guī)范》GB50330-2002中3.4.4對(duì)各支護(hù)結(jié)構(gòu)使用范圍規(guī)定如下（僅列出土質(zhì)邊坡情況）：邊坡支護(hù)形式適用范圍表3.3邊坡環(huán)境邊坡高度安全等級(jí)說明重力式擋墻場地允許，坡頂無重要建（構(gòu)）筑物土坡小于等于8米一、二、三級(jí)土方開挖后土體穩(wěn)定性較差時(shí)不應(yīng)采用扶壁式擋墻填方區(qū)土坡小于等于10米一、二、三級(jí)僅適于土質(zhì)邊坡懸臂式支護(hù)土坡小于等于10米一、二、三級(jí)土層較差或?qū)鯄ψ冃我筝^高時(shí)不應(yīng)采用板肋/格構(gòu)錨桿擋墻土坡小于等于15米一、二、三級(jí)坡高較大或穩(wěn)定性較差時(shí)宜采用逆作法施工；對(duì)擋墻變形要求較高時(shí)宜采用預(yù)應(yīng)力錨桿排樁錨桿擋墻坡頂有重要建（構(gòu)）筑物，場地狹小土坡小于等于15米一、二、三級(jí)嚴(yán)格按逆作法施工；對(duì)擋墻變形要求較高時(shí)宜采用預(yù)應(yīng)力錨桿除以上規(guī)范給出的支護(hù)結(jié)構(gòu)外還有土釘墻，加筋土等支擋結(jié)構(gòu)，但他們都是被動(dòng)受力，其對(duì)土體的加固作用是在變形之后才產(chǎn)生的，這對(duì)于要求對(duì)變形控制嚴(yán)格，安全等級(jí)高的邊坡而言是不適用的，故本工程不選擇；對(duì)于重力式擋墻雖然造價(jià)低廉但其要求坡頂不能有重要建筑物，而本工程坡頂有兩棟學(xué)生宿舍，因此不能采用；而扶壁式擋墻雖可以負(fù)擔(dān)較大邊坡超載，具有較高安全等級(jí)但只適用于填方邊坡，本工程屬于開挖邊坡，故無法使用扶壁式擋墻；對(duì)于懸臂式支護(hù)，由于本邊坡工程上部有重要建筑，因此必須嚴(yán)格控制擋墻及邊坡變形，而懸臂式支護(hù)對(duì)擋墻變形要求較高時(shí)不宜采用，且從造價(jià)上考慮也不經(jīng)濟(jì)，故不采用懸臂式支護(hù)；對(duì)于板肋式錨桿擋墻和排樁錨桿擋墻，二者在開挖性邊坡支護(hù)時(shí)均采用逆作法施工，并可用預(yù)應(yīng)力錨桿來控制擋墻變形，在造價(jià)上排樁錨桿支護(hù)要遠(yuǎn)高于板肋式錨桿擋墻；而板肋式錨桿擋墻施工方法靈活簡便，肋柱和擋板可現(xiàn)澆可預(yù)制安裝造價(jià)低廉，綜合以上的對(duì)比分析，本邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)決定采用板肋式錨桿擋墻進(jìn)行邊坡支護(hù)。5板肋式錨桿擋墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5.1土壓力計(jì)算（1）計(jì)算方法本邊坡是開挖形成的邊坡，其不穩(wěn)定性主要來自于邊坡上部的超載和土體在開挖側(cè)差生臨空面后由自身的主動(dòng)土壓力產(chǎn)生的不穩(wěn)定，且該邊坡以上地形平坦，無可能下滑的滑體存在。因此土壓力（包括由上部超載產(chǎn)生的附加應(yīng)力）是使該邊坡不穩(wěn)定的主要因素，故該邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)所需抗力采用邊坡土壓力進(jìn)行計(jì)算，而不采取滑坡推力計(jì)算。對(duì)于土壓力計(jì)算方法的選擇，應(yīng)考慮到對(duì)側(cè)向土壓力的修正，據(jù)此來選擇合適的土壓力計(jì)算方法。根據(jù)《建筑邊坡工程規(guī)范》GB50330-2002中6.4.1規(guī)定，對(duì)于支護(hù)結(jié)構(gòu)有嚴(yán)格要求或者坡頂有重要建（構(gòu)）筑物時(shí)需要對(duì)計(jì)算的巖土土壓力進(jìn)行修正。修正方法如表3.4所示（僅列出土質(zhì)邊坡的情況）：側(cè)向巖土壓力修正方法表3.4對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)變形控制嚴(yán)格或坡頂重要建筑物位置a側(cè)向巖土壓力修正方法土質(zhì)邊坡對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)變形控制嚴(yán)格或a<0.5HE'=E0對(duì)結(jié)構(gòu)變形控制嚴(yán)格或0.5H<a<1.0HE'=^(AE)對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)變形控制嚴(yán)格或a>0.5HEE=Ea注：1.氣為主動(dòng)巖土壓力；E0為靜止巖土壓力；E為修正后側(cè)向巖土壓力；a為邊坡坡腳到坡頂重要建筑物基礎(chǔ)外邊緣水平距離；當(dāng)基礎(chǔ)淺埋時(shí)H取邊坡高度。由圖3.5可知，本邊坡工程支護(hù)中，坡頂基礎(chǔ)淺埋，故H應(yīng)取邊坡的高度;a=3m<0.5H=0.5x8.4=4.2m，符合上表中的第一種情況，側(cè)向巖土壓力修正值應(yīng)取靜止土壓力計(jì)算值，且與主動(dòng)土壓力相比，靜止土壓力大于主動(dòng)土壓力，結(jié)果偏于安全。故土壓力計(jì)算方法應(yīng)采用靜止土壓力來計(jì)算。靜止土壓力計(jì)算《建筑邊坡工程規(guī)范》GB50330-2002中6.2.1的靜止土壓力計(jì)算方法：e=(Wyh+q)Kj=i其中：e。/為計(jì)算點(diǎn)處的靜止土壓力；y.為計(jì)算點(diǎn)以上第j層土重度；h為計(jì)算點(diǎn)以上第j層土厚度；q為地面均布超載；K。,為計(jì)算點(diǎn)處靜止土壓力系數(shù)，一般粉砂土為0.34到0.45之間；粘性土為0.5到0.7之間。主要計(jì)算邊坡臨空面8.4米的靜止土壓力。需要注意的是，由既有基礎(chǔ)產(chǎn)生的附加應(yīng)力應(yīng)考慮基礎(chǔ)的埋深，因此計(jì)算土壓力時(shí)，附加應(yīng)力作用位置在破頂面一下2米處。因?yàn)榛A(chǔ)荷載分布的長度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于邊坡高度，因此該超載可視為距離坡邊緣有一定距離的連續(xù)均布荷載。對(duì)于位于埋深2米處的基礎(chǔ)附加應(yīng)力可近似按45+邕(這里的中應(yīng)取附加應(yīng)2力所在持力層對(duì)應(yīng)的內(nèi)摩擦角值)的角度往下擴(kuò)散，得到該附加應(yīng)力對(duì)墻背土壓力的影響區(qū)段。如圖3.5中虛線所示位置，附加應(yīng)力的擴(kuò)散角為45+品=54。，乙因此附加應(yīng)力對(duì)墻背產(chǎn)生影響是從第③層土開始的，由幾何關(guān)系不難的出影響點(diǎn)距第③層土頂部距離為：3tan54°-(2.2-1.0)=2.9m。在該位置以上的①、②、③土層可不考慮附加應(yīng)力對(duì)原有土壓力的影響，各層土的土壓力計(jì)算如下:圖層種類yc中土層高度1：雜填土185123m2：粉土198182m3：粘土19.220183m4：粘土2018204m5:強(qiáng)風(fēng)化巖層2043298m層土靜止土壓力計(jì)算：該層土靜止土壓力系數(shù)由圖3.5給出：K01=0.33靜止土壓力為：b三廣K01(y^+q)頂部土壓力為：bz頃=0.33kPa底部土壓力為：bz1D=0.33x(18x3+10)=24.42kPa層土靜止土壓力計(jì)算：該層土靜止土壓力系數(shù)由圖3.5給出：K02=0.42靜止土壓力為：bz2=K02(Y1hi+y土+q)頂部土壓力為：b=11.76kPa底部土壓力為：bz2°=27.72kPa層土靜止土壓力計(jì)算：由于本層土層受到基礎(chǔ)傳來的附加應(yīng)力的影響，土壓力會(huì)發(fā)生變化。附加應(yīng)力對(duì)本層土的影響范圍是從距本土層頂部2.9米(距本土層底部0.2米)的地方開始的，這一點(diǎn)的土壓力會(huì)有突變。該層土靜止土壓力系數(shù)由圖3.5給出：、=0.5靜止土壓力為：b=K(yh+yh+yh+q)z303112233頂部土壓力為：b==33kPa底部土壓力為：b=0.5x(18x3+19x2+19.2x3+10)=61.8kPa層土靜止土壓力計(jì)算：該土層完全位于附加應(yīng)力的影響范圍內(nèi)，故沒土壓力有突變點(diǎn)。該層土靜止土壓力系數(shù)由圖3.5給出：K03=0.55靜止土壓力為：b=K(yh+yh+yh+yh+q)Z40411223344頂部土壓力為：bz4u=0.55x(18x3+19x2+19.2x3+20x0+10)=73.48kPa底部土壓力為：b外d=0.55x(18x3+19x2+19.2x3+20x4+10)=118.58kPa由主動(dòng)土壓力分布圖可以求得主動(dòng)土壓力的合力大小。主動(dòng)土壓力的合力即為圖3.6中陰影圖形的面積(由于是作為平面應(yīng)力問題處理，故求得土壓力的合力實(shí)際為每米寬度上的土壓力合力值，其單位為kN/m)：E=1x24.42x3+1x(11.76+27.72)x2+1x(33+61.8)x30222+1x(73.48+118.58)x4=570.5KN/M2土壓力的修正按照《建筑邊坡工程規(guī)范》GB50330-2002中6.4.1規(guī)定的修正方法(見表3.3)，本邊坡工程對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)變形控制嚴(yán)格且滿足a<0.5H，故側(cè)向巖土壓力修正值為：E=E0，所以修正后的側(cè)向巖土壓力為：E=570.5kN/m。錨桿擋墻側(cè)壓力分布影響錨桿擋土墻側(cè)向土壓力分布因素比較復(fù)雜，試驗(yàn)表明，當(dāng)采用逆作法施工時(shí)，錨桿對(duì)邊坡變形產(chǎn)生約束作用和支撐作用，而巖石硬土的起拱效應(yīng)明顯，邊坡的側(cè)向土壓力向錨固點(diǎn)傳遞，應(yīng)力的分布圖形呈矩形，與有支撐時(shí)的基坑土壓力呈矩形、梯形分布圖形類似?！督ㄖ吰鹿こ桃?guī)范》GB50330-2002中8.2.3對(duì)于錨桿擋墻支護(hù)結(jié)構(gòu)中錨桿擋墻內(nèi)側(cè)壓力分布計(jì)算規(guī)定如下：對(duì)于巖質(zhì)邊坡以及堅(jiān)硬、硬塑狀態(tài)的粘土和密實(shí)、中密砂土類邊坡，采用逆作法施工、柔性結(jié)構(gòu)的多層錨桿擋墻，其側(cè)壓力可按圖3.7計(jì)算(僅列出土質(zhì)邊坡情況)：對(duì)于土質(zhì)邊坡：

e=hk—h0.875H式中：e^為側(cè)向巖土壓力水平應(yīng)力分布的標(biāo)準(zhǔn)值，單位為kN/m2；￡眾為側(cè)向巖土壓力合力的水平應(yīng)力分布的標(biāo)準(zhǔn)值，單位為kN/m；H為擋墻高度。由地質(zhì)資料知，本邊坡所在的土層為中密的砂土和硬塑狀態(tài)的粘性土，因此可以采用圖3.7中近似土壓力分布。由前面的計(jì)算可得:圖3.7土質(zhì)邊坡的墻背土壓力分布算可得:Eh「E=570.50kN/m，故:e=—=570,5=65.2kN/m2hk0.875H0.875x12此土壓力即為分布在錨桿擋墻后的土壓力，支護(hù)結(jié)構(gòu)所需的抗力按照此土壓力計(jì)算。5.2肋柱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)肋柱設(shè)計(jì)相關(guān)的構(gòu)造要求GB50330-2002中8.3.1規(guī)定：肋柱間距宜在2至8米之間；GB50330-2002中8.3.3規(guī)定：肋柱混凝土強(qiáng)度不應(yīng)低于C20；GB50330-2002中8.3.4規(guī)定：肋柱截面寬度不宜小于300mm，高度不宜小于400mm；GB50330-2002中8.3.5規(guī)定：肋柱基礎(chǔ)應(yīng)位于穩(wěn)定地層內(nèi)，可采用獨(dú)立基礎(chǔ)、條基或者樁基；GB50330-2002中8.3.9規(guī)定：永久性錨桿擋墻混凝土構(gòu)件的溫度伸縮縫間距不宜大于25米；GB50330-2002中8.3.10規(guī)定：錨桿擋墻肋柱頂部宜設(shè)置鋼筋混凝土構(gòu)造連梁。肋柱在進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算時(shí)，支點(diǎn)布置按照各支點(diǎn)彎矩相近的原則布置，由此確定的肋柱截面比較經(jīng)濟(jì)；GB50330-2002中8.3.2規(guī)定：錨桿上下排間距不宜小于2.5米，水平間距不宜小于2米；第一排錨點(diǎn)位置可設(shè)于坡頂下1.5到2米位置；宜在肋柱底部附近設(shè)置錨桿。根據(jù)以上構(gòu)造要求，本邊坡支護(hù)中設(shè)計(jì)尺寸如圖3.8所示：考慮到本邊坡超載較大，故肋柱布置間距取2米，C30混凝土現(xiàn)澆；由于支點(diǎn)即為錨桿錨固點(diǎn)位置，故支點(diǎn)布置應(yīng)滿足錨桿布置的構(gòu)造要求。擋墻預(yù)設(shè)3排錨桿，第一排錨固圖3.8錨桿擋墻尺寸示意圖點(diǎn)距坡頂距離取為2米，第二排錨固點(diǎn)距第一排錨固點(diǎn)距離3米；第三排錨固點(diǎn)距第二排錨固點(diǎn)距離3米；最后一排錨固點(diǎn)距地面4米；考慮邊坡土壓力較大，肋柱尺寸取400mmX500mm，頂部構(gòu)造冠梁尺寸600mmX500mmo肋柱內(nèi)力計(jì)算由圖3.8知肋柱間距為2。5米，計(jì)算肋柱內(nèi)力時(shí)，每根肋柱分擔(dān)了相鄰半跨內(nèi)由擋土板傳來的荷載，其荷載的分布形式如圖3.9所示，傳到每根肋柱上的線荷載為：e=E/0.875H=570.5/(0.875x10)=65.2/=門x%xSx=0.75x2.5x65.2=122.25kpaM=3x122.25x23/10=65.2kmxm肋柱的支點(diǎn)布置按照?qǐng)D3.8中錨固點(diǎn)布置來安排。對(duì)于肋柱柱腳，嵌入巖層中，可設(shè)計(jì)為固定支端。因此每根肋柱的結(jié)構(gòu)計(jì)算模型如圖3.9所示：采用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器對(duì)上面結(jié)構(gòu)進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算，得出其彎矩和剪力圖如下：圖3.9肋柱結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖肋柱在土壓力作用下彎矩圖肋柱截面彎矩設(shè)計(jì)值的計(jì)算，應(yīng)用彎矩標(biāo)準(zhǔn)值乘以荷載分項(xiàng)系數(shù)和邊坡重要性系數(shù)。荷載分項(xiàng)系數(shù)按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50009-2001中3.2.3的規(guī)定，荷載分項(xiàng)系數(shù)一般由永久荷載效應(yīng)控制，取值yg=L35，而邊坡的重要性系數(shù)y0=1.1，各截面的設(shè)計(jì)彎矩計(jì)算如下：M1=YoYgM婦=—65.20kN-mM=yyM=160.481kN-mM=yyM=—89.46kN-mM23=y°YgMk4=28.98kN-mM=vM=128.21kN-mM=yyM=90.45kN-mM=yyM=180.9kN-m為便于施工和安全考慮，上面計(jì)算中1支座以左和3支座以右的彎矩值按支座彎矩取值。由圖3.11可以求得肋柱上各個(gè)支座的反力為：N1=175.66kNN2=170.83+191.84=362.76kNN3=231.03+196.67=427.7kNN4=258.17kN肋柱配筋計(jì)算肋柱縱筋采用HRB400級(jí)鋼筋，f=360N/mm2；混凝土采用C30砼澆筑，f=14.3N/mm2,f=1.43N/mm2；箍筋采用HPB235級(jí)鋼筋，f=360N/mm2；由于與肋柱寬度大于350mm，故應(yīng)設(shè)置四肢箍；保護(hù)層厚度取50mm，肋柱截面尺寸b=400mm，h=500mm；肋柱截面配筋率不得小于0.2%，故肋柱截面的最小配筋面積應(yīng)為A.=400x500x0.2%=400mm2；也不得超筋，超筋驗(yàn)算指標(biāo)以相對(duì)界限受壓高度&為準(zhǔn)：查相對(duì)界限受壓高度表知，C30砼和HRB400級(jí)鋼筋的相對(duì)b界限受壓高度為&=0.518。肋柱的配筋如下：b肋柱正截面配筋計(jì)算為了肋柱的抗彎和抗剪的安全性，按照最大彎矩值進(jìn)行配筋。(Dh=500-50=450a=180.9x1000000/(1x14.3x400x450x450)=0.156&=1-J1-2x0.156=0.17vg=0.158,可以Y=0.5(1+^Oa~)=0.91A=180.9x1000000/(fYh)=180.9x1000000/(360x0.91x450)=1227mm24x18+3x25+2x(50+8)v400mm,可以。實(shí)際配筋為：A=1272mm,4根HRB40帥18鋼筋。,,143x500h(2)p=1272/(400x500)=0.7%>0.45，同時(shí)p>0.2%x_=0.22360x450h0肋柱斜截面配筋計(jì)算按最大按最大剪力計(jì)算，N=258.17KNh工h=450mm,h/b=450/500=0.9v4混混凝土等級(jí)C30vC50,p=10.25xpxfxbxh=0.25x1x14.3x400x450=643.5KN>V=258.17KN驗(yàn)算是否需要配置箍筋0.7fbh0=0.7x1.43x400x450=180.18vV=256.17,需要配置箍筋。nA寧1=258.17x103-180.181/(360x450)=1.6mm2/mmnA取2肢直徑12間隔120mm的箍肋一g=1.884mm2/mm>1.6mm2/mm，可以。S箍筋的配筋率p=2x3.14x6x6=0.471>p=0.24xf/f=0.127，可以。sv400x120svmintv^y肋柱頂部冠梁的構(gòu)造配筋冠梁配筋應(yīng)該能承受自重及土體可能的水平荷載。因此冠梁采用扁梁形式，梁高600mm，梁寬500mm。梁兩側(cè)各配置4?18,；箍筋采用8@200的四肢箍，拉結(jié)筋采用8@240。5.3擋土板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)擋土板設(shè)計(jì)相關(guān)的構(gòu)造要求GB50330-2002中8.3.3規(guī)定：擋板混凝土強(qiáng)度等級(jí)不得低于C20，取C30；GB50330-2002中8.3.6規(guī)定：永久性邊坡現(xiàn)澆擋板厚度不宜小于200mm；取200mm擋土板上應(yīng)設(shè)置泄水孔，泄水孔距離坡底的距離分別為50mm、150mm；泄水孔的豎向間距為200mm。擋土板兩端與肋柱的搭接長度不宜小于100mm，取搭接長度為100mm。根據(jù)以上構(gòu)造要求，本錨桿擋墻的擋土板設(shè)計(jì)尺寸為：長2.8米，寬1米，厚度200mm，這樣可以保證擋板在兩邊的肋柱上有100mm的搭接長度，且為單向板，傳力明確。擋土板內(nèi)力計(jì)算取擋土板在寬度方向上的單位長度作為計(jì)算單元，則每延米方向的擋土板承受的壓力為：q=122.25kpa擋土板的凈跨度為:1p=登―22°2=2'1m擋土板的實(shí)際跨度為：l=2.3m故擋土板的計(jì)算跨度為：l=p=2.,2.3=2.2mo22其兩端為鉸支，作為簡支單向板計(jì)算，故其跨中最大彎矩為：M^=1ql2=122.222122.25=73.96kN?m由于擋土板后的巖土存在“拱效應(yīng)”，巖土壓力部分荷載通過“拱作用”直接傳至肋柱上，從而減少在擋土板上的荷載，因此擋土板實(shí)際應(yīng)力值小于設(shè)計(jì)值。因此在計(jì)算擋土板跨中彎矩設(shè)計(jì)值時(shí)，邊坡重要性系數(shù)可取為1.0，荷載分項(xiàng)系數(shù)為1?35。M=yyM=1.021.35273.96=99.85KN?m擋土板配筋計(jì)算擋土板鋼筋采用HPB235級(jí)鋼筋，f=360N/mm2；混凝土采用C30砼澆筑，f=14.3N/mm2,￡=1.43N/mm2；保護(hù)層厚度取30mm，擋土板截面計(jì)算尺寸b=1000mm，h=200mm；板截面配筋率不得小于0.2%，故肋柱截面的最小配筋面積應(yīng)為A.=1000x200x0.2%=400mm2；也不得超筋，超筋驗(yàn)算指標(biāo)以相對(duì)界限受壓高度&為準(zhǔn)：由筏板部分的計(jì)算知，C30砼和HPB400級(jí)鋼筋的相對(duì)界b限受壓高度為&=0.518。肋柱的配筋計(jì)算如下：bM=99.85KNb=1000mmh°=170mmas=99.85x1000000/(1x14.3x1000x200x200)=0.17g=1-、J—2x0.17=0.19<gbY=0.5(1+、'1-2x0.17)=0.91s499.85x106A==1524mm2s360x0.91x200實(shí)際配筋：A=1527mm2，板的橫向鋼筋分布為，HRB400，直徑為18@200mmS由于擋土板很厚度很小，其斜截面抗剪一般能滿足要求，故不再對(duì)其斜截面配筋進(jìn)行設(shè)計(jì)。5.4錨桿結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)錨桿設(shè)計(jì)相關(guān)的構(gòu)造要求GB50330-2002中8.3.2規(guī)定：錨桿上下排間距不宜小于2.5米，水平間距不宜小于2米；第一排錨點(diǎn)位置可設(shè)于坡頂下1.5到2米位置；宜在肋柱底部附近設(shè)置錨桿；GB50330-2002中8.3.2規(guī)定：第一排錨固體上覆土層厚度不宜小于4米;GB50330-2002中8.3.2規(guī)定：錨桿傾角宜采用10°到35°之間取15度；錨桿布置盡量與邊坡走向垂直；GB50330-2002中7.4.1規(guī)定：對(duì)于灌漿錨桿，預(yù)應(yīng)力錨桿的自由長度不應(yīng)小于5米，且應(yīng)超過潛在滑裂面，宜超過潛在滑裂面不小于1米；GB50330-2002中7.4.1規(guī)定：土層錨桿錨固段長度不應(yīng)小于4米；巖石段錨固長度不宜小于3米錨孔孔徑為100至150mm，取150mm灌漿的水泥砂漿等級(jí)不低于M30取M30；GB50330-2002中7.2.4規(guī)定：成束鋼筋根數(shù)不應(yīng)超過3根，直徑在18?32mm之間；鋼筋總截面積不應(yīng)超過錨孔面積的20%；不宜采用鍍鋅鋼材。該錨桿擋墻的錨桿傾角取為15°，錨桿上下排間距為3米、4米，第一排錨桿距坡頂2米；由于土壓力較大，錨桿索采用單根7股、公稱直徑15.2mm、公稱截面積139mm2、g廣1860MPa、技1320MPa的預(yù)應(yīng)力鋼絞線s；錨孔孔徑150mm，錨孔采用M30砂漿灌漿。錨桿各道錨桿布置如下圖所示。O圖3.12各道錨桿布置示意各層錨桿軸力標(biāo)準(zhǔn)值及設(shè)計(jì)值計(jì)算《建筑邊坡工程規(guī)范》GB50330-2002中7.2.1給出錨桿軸線拉力標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)值的計(jì)算方法：H—tk—cosa—YNkN^為錨桿軸線拉力標(biāo)準(zhǔn)值；%為錨桿取H—tk—cosa—YNkN^為錨桿軸線拉力標(biāo)準(zhǔn)值；%為錨桿取1.30；a為錨桿與水平面夾角。第117566——181.86kNcos15°軸力標(biāo)準(zhǔn)值：Nak1=&=鹽=軸力設(shè)計(jì)值N1—YqNk17566——181.86kNcos15°第2道錨桿軸力標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)值為:軸力標(biāo)準(zhǔn)值：Nak2—CH^一詼土-英"191.84-375.46kNcos15°軸力設(shè)計(jì)值：N2—yqNk2—1.35x375.46—506.89kN第3道錨桿軸力標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)值為:N-'-工-231.03+196.67-442.79kNcos15°軸力標(biāo)準(zhǔn)值：ak3cosacosacos15°軸力設(shè)計(jì)值：Na3—Yo'ak3==597.76kN各層錨桿截面面積計(jì)算《建筑邊坡工程規(guī)范》GB50330-2002中7.2.2給出錨桿鋼筋截面面積的計(jì)算方法：

AMs52y式中，￡為錨桿截面所需的鋼筋的截面面積；丫0為邊坡工程重要性系數(shù)；、為該道錨桿的軸向拉力設(shè)計(jì)值；&2為鋼筋抗拉工作條件系數(shù)，永久性錨桿取0.69，臨時(shí)性錨桿取0.92；fy為錨桿鋼筋或預(yù)應(yīng)力鋼絞線的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。本設(shè)計(jì)中的錨桿為永久性錨桿，錨索采用單根7股、公稱直徑15.2mm、公稱截面積139mm2、抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值1320MPa的預(yù)應(yīng)力鋼絞線?‘。各道錨桿鋼筋截面積計(jì)算如下：第1道錨桿鋼筋截面面積為：AS=L*245.5*1°°。=295mm2s1&2f0.69x1320單根7股、公稱直徑15.2mm的鋼絞線?s公稱截面積為：A,°=139mm2故第1道錨桿所需鋼絞線根數(shù)為：n>Ai=2.1，取3根S0鋼絞線占錨孔面積的百分比為：3A,0/(1兀D2)=3x139.00/(0.25x3.14x15°2)=2.4%<20%第2道錨桿鋼筋截面面積為:>LN&f1.1>LN&f1.1x506.89x10000.69x1320=612.19mm22yAA612.19n>—S2==4.4，取5根。A139.00S0故第2道錨桿所需鋼絞線根數(shù)為：鋼絞線占錨孔面積的百分比為：5A,0/(4兀D2)=5x139.00/(0.25x3.14x1502)=3.9%<20%第3道錨桿鋼筋截面面積為:

1.1x1.1x597.76x10000.69x1320=721.93mm2、A721.93故第3道錨桿所需鋼絞線根數(shù)為:n>—s2==5.2，取6根.故第3道錨桿所需鋼絞線根數(shù)為:A139.00S0鋼絞線占錨孔面積的百分比為:6As0/(4兀D2)=6x139.00/(0.25x3.14x1502)=4.7%<20%故各錨孔的鋼絞線面積百分率滿足要求。各層錨桿自由段長度確定自由段錨桿長度主要受滑裂面的位置控制，同時(shí)應(yīng)滿足本文3.5.4-(1)中的構(gòu)造要求。本設(shè)計(jì)要求各錨桿的自由段長度不小于5米且穿過潛在滑裂面1.4米。對(duì)于第一道錨桿，自由段長度還需保證錨固體上覆土層不小于4米?？梢院芸斓玫礁鞯厘^桿的自由段長度，如圖3.13所示。第1道錨桿的自由段長度為5.3米；第2道錨桿的自由段長度為5.0米；第3道錨桿的自由段長度為5.0米。各層錨桿錨固長度計(jì)算《建筑邊坡工程規(guī)范》GB50330-2002中7.2.3和7.2.4給出錨桿錨固長度的計(jì)算方法，應(yīng)同時(shí)滿足錨桿的錨固體與地層的錨固長度、錨桿的鋼筋與砂漿的錨固長度、錨固長度的構(gòu)造要求三個(gè)條件：1）錨桿的錨固體與地層的錨固長度應(yīng)滿足：lakaE冗Df式中：la為錨固長度；*為錨桿的軸向拉力標(biāo)準(zhǔn)值；&1為錨固體與地層粘結(jié)工作條件系數(shù)，永久性錨桿取1.0，臨時(shí)性錨桿取1.33；D為錨孔直徑；fb為地層與錨固體粘結(jié)強(qiáng)度特征值，對(duì)于錨固體位于巖石內(nèi)和錨固體位于土層內(nèi)可分別按表3.7和表3.8查取。巖石與錨固體粘結(jié)強(qiáng)度特征值表3.8巖石類別"PM巖石類別fb(kPa)極軟巖135?180較硬巖550?900軟巖180?380堅(jiān)硬巖900?1300較軟巖380?550表中數(shù)據(jù)適用于M30的注漿表中巖石類別按巖石的天然單軸抗壓強(qiáng)度f劃分：f<5MPa為極軟巖；5MPa<f<15MPa為軟巖；15MPa<f<30MPa為較軟巖；30MPa<f<60MPa為較硬rrr巖；f>60MPa為堅(jiān)硬巖；巖體結(jié)構(gòu)面發(fā)育時(shí)，取表中下限值。土體與錨固體粘結(jié)強(qiáng)度特征值表3.9土層種類土的狀態(tài)fb(kPa)堅(jiān)硬32?40硬塑25?32粘性土可塑20-25軟塑15-20砂土松散30-50稍密50?70中密密實(shí)70?105105?140稍密60-90碎石土中密80?110密實(shí)110?150注：表中數(shù)據(jù)適用于M30的注漿2）錨桿的鋼筋與砂漿的錨固長度應(yīng)滿足：lZ…

agn冗df其中：la為錨固長度；%為錨桿的軸向拉力設(shè)計(jì)值；丫0為邊坡重要性

系數(shù)；g為鋼筋與砂漿粘結(jié)工作條件系數(shù)，永久性錨桿取0.6,臨時(shí)性錨桿取

0.72；n為鋼筋（鋼絞線）根數(shù)，d為每根（股）鋼筋（鋼絞線）直徑；f為

b鋼筋與砂漿間粘結(jié)強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，按表3.9查取。鋼筋與水泥砂漿間粘結(jié)強(qiáng)度特征值f（MPa）表3.10b錨桿類型水泥砂漿或水泥強(qiáng)度等級(jí)M25M30M35水泥砂漿與螺紋鋼筋2.102.402.70水泥砂漿與鋼絞線2.752.953.403）錨固長度除滿足1）、2）要求外，還應(yīng)滿足本文中3.5.4-（1）中第5點(diǎn)和第6點(diǎn)規(guī)定的相關(guān)構(gòu)造要求。由于錨桿斜穿了不同的巖土層，故將采用分層試算的方法來逼近所求的錨固長度，方法如下：做錨桿軸向延長線，使之與各巖土層相交，得到錨桿延長線在各巖土層內(nèi)的長度后，再逐層計(jì)算錨桿在每個(gè)巖土層的抗拔力并往后疊加，直至抗拔力大于錨桿軸力為止，那么此時(shí)錨桿在自由段以后的長度即為錨固長度。利用原有的邊坡地質(zhì)剖面圖（圖3.2和圖3.3），采用AutoCAD可以得到各道錨桿的錨桿軸線延長線在各巖土層內(nèi)的長度，如圖3.14所示：由圖3.14矢口，除去自由段后，1、2、3道錨桿的錨固段均在②土層（粉砂土層）以下，位于粘土層和巖石中。由于③、④層均為粘土層，其與錨固體粘結(jié)強(qiáng)度特征值相仿，故計(jì)算錨固長度時(shí)將③、④層統(tǒng)一作為粘性土層計(jì)算?？紤]到本邊坡錨桿的軸向拉力較大，故在土體無法提供足夠的抗拔力時(shí)，應(yīng)將錨桿打入巖體中。各巖土層與錨固體粘結(jié)強(qiáng)度確定如下:土層為中密粉砂土、粉土層，fb=33kPa；③④層均為硬塑態(tài)粉質(zhì)粘土層，fb=38kPa；⑤層為強(qiáng)風(fēng)化砂巖，可視為密實(shí)砂土，九=1600kPa；以下分別對(duì)三道錨桿的錨固長度和總長度進(jìn)行計(jì)算：1）第1道錨桿錨固長度計(jì)算.計(jì)算錨桿的錨固體與地層的錨固長度該錨桿錨固段應(yīng)穿過2土層（粉質(zhì)粘土層），1號(hào)錨桿在該土層中的最大長度為6.3米，其所能提供的抗拔力為：錨桿軸力大于抗拔力，故錨固長度還應(yīng)增加全入3層中。，設(shè)其在3層所需的錨固長度為la2，則由抗拔力和錨桿軸力平衡有：R=5Dfl+^kDfl=181.7kN>N1rb1al1rb2a2ak1由上式解出，取1彼=5.1m，滿足錨桿在土層中錨長不小于4米的構(gòu)造要求，

故1號(hào)錨桿錨固體與地層的錨固長度1.=/+122=6.3+5.1=11.4m。.驗(yàn)算錨桿鋼筋與砂漿之間的錨固長度第1道錨桿采用的是3根公稱直徑15.2mm、公稱截面積139mm2、抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值1320MPa的預(yù)應(yīng)力鋼絞線?、。由表3.10知，砂漿與預(yù)應(yīng)力鋼絞線間的粘1.1x245.51X1000結(jié)強(qiáng)度特征值1.1x245.51X1000l2—=.=1.07ma&3仞dfb0.6x3x3.14x0.0152x2.95x106因此錨固體與地層的錨固長度la=11.4>1.07M也滿足錨桿鋼筋與砂漿之間的錨固長度要求。故第1道錨桿的總長度為自由段與錨固段之和：L1=5.3+11.4=16.7m，取L1=20.5m，即為第1道錨桿的總長。2）第2道錨桿錨固長度計(jì)算.計(jì)算錨桿的錨固體與地層的錨固長度該錨桿錨固段應(yīng)穿過3,4土層（粉質(zhì)粘土層），2號(hào)錨桿在3土層中的最大長度為7.2米，錨桿軸力大于抗拔力，故錨固長度還應(yīng)增加至4層中。此時(shí)錨桿所能產(chǎn)生的抗拔力為:R=&兀Dfl+&兀Dfl=1x3.14x0.15x38x21=375.6kN>N=375.46kN1rb1a11rb2a2ak2故2號(hào)錨桿錨固體與地層的錨固長度iqj122=7.2+13.8=21m。.驗(yàn)算錨桿鋼筋與砂漿之間的錨固長度第2道錨桿采用的是5根公稱直徑15.2mm、公稱截面積139mm2、抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值1320MPa的預(yù)應(yīng)力鋼絞線?‘°由表3.9知，砂漿與預(yù)應(yīng)力鋼絞線間的粘1.1x506.89x1000結(jié)強(qiáng)度特征值f=2.95MPal2二=…1.1x506.89x1000adfb0.6x5x3.14x0.0152x2.95x106因此錨固體與地層的錨固長度la=21m也能滿足錨桿鋼筋與砂漿之間的錨固長度要求。故第2道錨桿的總長度為自由段與錨固段之和：L=5.0+21=26m，即為第2道錨桿的總長。3）第3道錨桿錨固長度計(jì)算.計(jì)算錨桿的錨固體與地層的錨固長度該錨桿錨固段穿過部分4土層（粉質(zhì)粘土層），和5層土（強(qiáng)風(fēng)化巖層）3號(hào)錨桿在4土層中的最大長度為12.4米，其所能提供的抗拔力為：R=§兀Df11廣1.0x3.14x0.15x35x12.4=204.41kN<N33=442.79kN錨桿軸力大于抗拔力，故錨固長度還應(yīng)增加全⑤層（強(qiáng)風(fēng)化砂巖層）中，此時(shí)錨桿所能產(chǎn)生的抗拔力為：R=&兀Dfl+&兀Dfl=442.79+1.0x3.14x0.15x1600x0.9>N1rb!al1rb2a2ak2則3號(hào)錨桿在巖層中錨長為3m，滿足錨桿在巖層中錨長不小于3米的構(gòu)造要求。故2號(hào)錨桿錨固體與地層的錨固長度為：l=11+12=+12.4+3.0=15.4m。.驗(yàn)算錨桿鋼筋與砂漿之間的錨固長度第3道錨桿采用的是7根公稱直徑15.2mm、公稱截面積139mm2、抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值1320MPa的預(yù)應(yīng)力鋼絞線4，。由表3.9知，砂漿與預(yù)應(yīng)力鋼絞線間的粘結(jié)強(qiáng)度特征值f=2.95MPal>'N,_1.1x597.76x1000_[[餉a飛舄f—0.6x7x3.14x0.0152x2.95x106-'m因此錨固體與地層的錨固長度la_15.4m也能滿足錨桿鋼筋與砂漿之間的錨固長度要求。故第3道錨桿的總長度為自由段與錨固段之和：L3=15.4+5=20.4m，即為第3道錨桿的總長。5.5擋墻肋柱基礎(chǔ)設(shè)計(jì)肋柱基礎(chǔ)地基的修正承載力特征值肋柱下地基的地基承載力由于肋柱上錨桿荷載較大，故考慮錨桿豎向分力傳到肋柱上的荷載也較大，因此肋柱柱腳埋深暫取d=1.5m；肋柱所在土層的承載力特征值，由表3.1給出，地基承載力特征值按照《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007-2002中5.2.4計(jì)算和修正：f=f+n(b—3)y+n(d—0.5)yaakbdm其中nb和nd為基礎(chǔ)寬度和深度修正系數(shù)，按GB50007-2002中5.2.4取值，本土層中土質(zhì)為e和妃均小于0.85的粘性土，故nb=0.3；nd=1.6，故：f=1600+0.3x(3—3)x20+1.6x(1.5—0.5)x20=1632kPa肋柱豎向荷載計(jì)算由于錨桿不是水平布置的，故錨桿的軸力水平分力用來抵抗坡體滑動(dòng)，豎向分力和肋柱自重則傳到肋柱所在的基礎(chǔ)上。當(dāng)肋柱所在地基承載力無法滿足肋柱傳來的豎向荷載時(shí)，則需要在肋柱下設(shè)置基礎(chǔ)，以擴(kuò)大基底面積。每根肋柱上由3道錨桿傳來的豎向荷載值為：N=(N婦+Nk2+Nk3)sina=(181.86+375.46+442.79)sin15。=258.8kN每根肋柱的自重為：G=bhHy=0.4x0.6x12x25=60kN故傳到肋柱底部的豎向荷載為，這里不考慮墻背的摩擦力，結(jié)果偏于安全：F=N+G=258.8+60=318.8kN故不做基礎(chǔ)時(shí)，肋柱底面的壓應(yīng)力為：a=F=318.8=1594kPa<f=1632kPabh0.4x0.5因此肋柱底部不需要基礎(chǔ)來減小基底壓應(yīng)力以滿足地基承載力的要求。施工、驗(yàn)收及監(jiān)測注意事項(xiàng)錨桿是錨桿擋土墻的主要受力構(gòu)件，因此錨桿施工質(zhì)量的好壞將直接影響錨桿的承載能力和邊坡穩(wěn)定安全，本施工方案主要著重于錨桿施工中的主要環(huán)節(jié)進(jìn)行設(shè)計(jì)。錨桿施工包括錨桿的施工準(zhǔn)備、錨孔施工、錨桿的制作與安裝、注漿、錨桿鎖定與張拉等五個(gè)環(huán)節(jié)。對(duì)于該邊坡由于坡頂有超載，穩(wěn)定性較差，故此時(shí)因采用邊開挖邊施工，自上而下、分層開挖和分層錨固的逆作法施工。本工程設(shè)計(jì)全為預(yù)應(yīng)力錨桿，錨桿型號(hào)、材料及長度見本文3.5中關(guān)于的錨桿的設(shè)計(jì)與計(jì)算。以下分項(xiàng)說明各個(gè)施工環(huán)節(jié)的注意要點(diǎn)：錨桿施工《建筑邊坡工程規(guī)范》GB50330-2002中7.5.1及7.5.4對(duì)錨桿施工的規(guī)定如下：（1）錨桿施工前的準(zhǔn)備工作錨桿施工前應(yīng)做好以下準(zhǔn)備工作：.應(yīng)掌握錨桿施工區(qū)內(nèi)既有建筑物的地基和地下管線的情況；.應(yīng)判斷錨桿施工對(duì)臨近既有建筑和地下管線的不良影響，并擬定相應(yīng)預(yù)防措施。.應(yīng)檢驗(yàn)錨桿的制作工藝和張拉鎖定方法與設(shè)備；.應(yīng)確定錨桿注漿工藝并標(biāo)定注漿設(shè)備；.應(yīng)檢查原材料的品種、質(zhì)量和規(guī)格型號(hào)以及相應(yīng)的檢驗(yàn)報(bào)告。（2）預(yù)應(yīng)力錨桿、錨頭承壓板機(jī)器安裝要求.承壓板應(yīng)安裝平整、牢固，承壓面應(yīng)與錨孔軸線垂直；.承壓板底部的混凝土應(yīng)填充密實(shí)，并滿足局部抗壓要求。（3）錨桿制作與安裝.嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)進(jìn)行鋼筋（或鋼絞線）選材。對(duì)進(jìn)場的鋼筋或鋼絞線必須進(jìn)行驗(yàn)明其產(chǎn)地、生產(chǎn)日期、出廠日期、型號(hào)，并核實(shí)生產(chǎn)廠家的資質(zhì)證書及其各項(xiàng)力學(xué)性能指標(biāo)。同時(shí)須進(jìn)行抽樣檢驗(yàn)，以確保其各項(xiàng)參數(shù)達(dá)到錨固施工要求。對(duì)于預(yù)應(yīng)力錨固結(jié)構(gòu)，優(yōu)先選用高應(yīng)力、低松弛的鋼絞線，保證其與混凝土有足夠的粘結(jié)力，同時(shí)應(yīng)保證預(yù)應(yīng)力損失后仍能建立較高的預(yù)應(yīng)力值。.嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)長度進(jìn)行下料。對(duì)進(jìn)場鋼筋經(jīng)檢驗(yàn)達(dá)到上述技術(shù)要求后，即可進(jìn)行校直。除銹處理，然后，按照施工設(shè)計(jì)長度進(jìn)行斷料，其長度誤差不應(yīng)大于50mm。一般實(shí)際長度應(yīng)大于計(jì)算長度的0.3?0.5m，但不可下得過短，以免無法鎖定或者給后續(xù)施工帶來不便。.錨桿組裝可在嚴(yán)格管理下由熟練人員在工地制作。對(duì)于II、III級(jí)鋼筋加連接時(shí)宜采用對(duì)接焊或雙面搭接焊，焊接長度不應(yīng)小于8倍鋼筋直徑，精軋螺紋鋼筋定型套筒連接。錨桿自由段必須按設(shè)計(jì)作防腐處理和定位處理。.錨束放入鉆孔之前，應(yīng)檢查孔道是否阻塞，查看孔道是否清理干凈，并檢查錨桿的質(zhì)量，確保錨桿組裝滿足要求。安放鋼筋時(shí)，應(yīng)防止鋼筋扭壓、彎曲，注漿管宜隨錨體一同放入鉆孔。注漿管端部距管底宜為50?100m，錨束放入角度應(yīng)與鉆孔角度保持一致，在入孔過程中，注意避免移動(dòng)對(duì)中器，避免自由度段無粘結(jié)護(hù)套或防腐體系出現(xiàn)損傷。錨束插入孔內(nèi)深度不應(yīng)小于錨束長度的95%。錨桿的防腐蝕措施.錨桿的防銹措施：因?yàn)殄^桿為入地層的部分，必須做好防銹處理。一般采用防銹漆或者船底漆再包扎兩層瀝青玻璃絲布。GB50330-2002中7.4.5對(duì)錨桿的反復(fù)措施要求如下：對(duì)采用鋼絞線、精軋螺紋鋼支座的預(yù)應(yīng)力錨桿，其自由段可按照除銹、刷瀝青船底漆、瀝青玻璃纖布纏裹層數(shù)不少于兩層后，裝入套管中；對(duì)于自由段兩端100至200mm長度范圍內(nèi)用黃油充填，外繞扎工程膠布固定。對(duì)于處于無腐蝕性巖土層的錨桿應(yīng)除銹，其保護(hù)層厚度不應(yīng)小于25mm。.錨頭的防銹措施：對(duì)于預(yù)應(yīng)力錨桿，其錨頭的錨具經(jīng)除銹、涂防腐漆三道后應(yīng)采用鋼筋網(wǎng)罩、現(xiàn)澆混凝土封閉，且混凝土強(qiáng)度等級(jí)不低于C30，厚度不應(yīng)低于100mm，混凝土保護(hù)層厚度不應(yīng)小于50mm。需要注意的是，本邊坡為安全等級(jí)為一級(jí)的邊坡，因此錨桿施工前應(yīng)進(jìn)行基本試驗(yàn)，以檢驗(yàn)實(shí)際情況是否能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。除此之外，GB50330-2002中7.3.5對(duì)錨桿套管還要求：.具有足夠強(qiáng)度，保證其在加工、安裝過程中不致?lián)p壞；.具有抗水性和化學(xué)穩(wěn)定性；.與水泥砂漿和防腐劑接觸無不良反應(yīng)。錨孔施工《建筑邊坡工程規(guī)范》GB50330-2002中7.5.2對(duì)錨孔施工做出如下規(guī)定：(1)錨孔定位及成孔.錨孔定位偏差不應(yīng)大于20mm；.錨孔偏斜度不應(yīng)5%；.鉆孔深度超過錨桿設(shè)計(jì)桿長不得小于0.5m。根據(jù)以上規(guī)范，為保證錨孔的定位的準(zhǔn)確性，應(yīng)按照以下規(guī)定施工：在鉆機(jī)安放前，按照施工設(shè)計(jì)圖采用經(jīng)緯儀進(jìn)行測量放線確定孔位及錨孔方位角，并作業(yè)標(biāo)記。一般要求錨孔入口水平方向誤差不應(yīng)大于50mm，垂直方向誤差不應(yīng)大于100mm。確定孔位后根據(jù)實(shí)際地層及鉆孔方向選擇適當(dāng)?shù)你@孔機(jī)具并確定機(jī)座水平定位和立軸傾角（即錨孔傾角），鉆機(jī)立軸的傾角與鉆孔的傾角應(yīng)盡量相吻合，其允許的誤差只能是巖芯管傾角略大于立軸傾角，不允許有反向的的偏差出現(xiàn)。開孔后，盡量保持良好的鉆進(jìn)導(dǎo)向。在鉆進(jìn)過程中根據(jù)實(shí)際地層變化情況，隨時(shí)調(diào)整鉆進(jìn)參數(shù)，以防止造成孔斜偏差。在邊坡錨固的鉆孔過程中應(yīng)注意巖芯的拾取，并盡量提高巖芯采用率，以求不斷地準(zhǔn)確的劃分地層、確定不穩(wěn)定巖土體厚度，判斷斷裂破碎帶、滑移面、軟弱結(jié)構(gòu)面的位置和厚度，從而驗(yàn)證設(shè)計(jì)所依據(jù)的地勘資料，必要時(shí)修改設(shè)計(jì)。（2）錨孔清理除此之外，錨孔成孔完畢后應(yīng)應(yīng)用清水沖洗，嚴(yán)格執(zhí)行灌漿施工工藝要求，當(dāng)用水沖洗影響錨桿抗拔強(qiáng)度時(shí)，可用高壓風(fēng)吹凈。錨桿機(jī)械應(yīng)考慮鉆孔通過的巖土類型、成孔條件、錨固類型、錨桿長度、施工現(xiàn)場環(huán)境、地形條件、經(jīng)濟(jì)性和施工速度等因素進(jìn)行選擇。灌漿施工（1）灌漿施工要求《建筑邊坡工程規(guī)范》GB50330-2002中7.5.5對(duì)灌漿施工做出如下規(guī)定：.灌漿前應(yīng)清孔，排放孔內(nèi)積水；.注漿管宜與錨桿一同放入孔內(nèi)，注漿管端頭距孔底距離宜為100mm；.漿體強(qiáng)度檢驗(yàn)用試塊的數(shù)量每30根錨桿不應(yīng)少于一組，每組試塊應(yīng)不少于6個(gè)；.根據(jù)工程條件和設(shè)計(jì)要求確定灌漿壓力，應(yīng)確保漿體灌注密實(shí)。（2）灌漿材料要求對(duì)于灌漿材料，GB50330-2002中7.3.2規(guī)定如下：.水泥宜采用普通硅酸鹽水泥，必要時(shí)可采用抗硫酸鹽水泥，強(qiáng)度應(yīng)不低于42.5MPa；.砂的含泥量不得大于3%,砂中云母、有機(jī)物、硫化物和硫酸鹽等有害物質(zhì)含量按重量計(jì)不得大于1%;.水中不應(yīng)含有影響水泥正常凝結(jié)和硬化的有害物質(zhì)，不得使用污水；.外加劑的品種和摻量應(yīng)由試驗(yàn)確定；.漿體配制的灰砂比宜為0.8?1.5,水灰比宜為0.38?0.5；.漿體材料的28天無側(cè)限抗壓強(qiáng)度，用于全粘結(jié)型錨桿時(shí)不應(yīng)低于25MPa,用于錨索時(shí)不應(yīng)低于30MPa。根據(jù)以上規(guī)范，應(yīng)按照以下規(guī)定施工：對(duì)進(jìn)場水泥應(yīng)復(fù)查力學(xué)性能。攪拌漿液所用水中不含有影響水泥正常凝結(jié)、硬化的有害物質(zhì)。砂的直徑以中砂（平均粒徑0.3?0.5mm）較好，但要求含水量不應(yīng)大于3%。外加劑的品種和用量由試驗(yàn)確定，一般情況下加速漿體凝固的水玻璃摻量為0.5%?3%；提高漿液擴(kuò)散能力和可泵性的表面活性劑（或減水劑）如三乙醇胺等，其摻量為水泥用量的0.02?0.05%；為提高漿液的均勻性和穩(wěn)定性，防止固體顆粒離析和沉淀摻合的膨潤土，其摻量不宜大于水泥用量的5%。對(duì)于配置好的漿液應(yīng)有穩(wěn)定性好，常溫、常壓下較長時(shí)間存放，不易改變其基本性質(zhì)，不發(fā)生強(qiáng)度的化學(xué)反應(yīng)特點(diǎn)，同時(shí)注漿對(duì)注漿設(shè)備、管路、橡膠制品無腐蝕性、易清洗，漿液固化時(shí)無收縮現(xiàn)象，固化后有一定的粘結(jié)性，能牢固的與巖石、混凝土及砂子管粘結(jié)。除此外還要求漿體配置方便搞作、容易掌握、原料來源豐富，價(jià)格便宜，能夠大規(guī)模使用。注漿作業(yè)應(yīng)連續(xù)緊湊，中途不得中斷，使注漿工作在初始注入的漿液仍具塑性的時(shí)間內(nèi)完成；在注漿過程中，邊灌邊提注漿管，保證注漿管管頭插入漿液液面下50?80cm，嚴(yán)禁將導(dǎo)和拔出漿液面，以免出現(xiàn)斷桿事故。實(shí)際注漿量不得少于設(shè)計(jì)錨索的理論計(jì)算量，即注漿充盈系數(shù)不得小于1.0。錨桿張拉施工《建筑邊坡工程規(guī)范》GB50330-2002中7.5.6對(duì)錨桿張拉要求如下：.錨桿張拉宜在錨固體強(qiáng)度大于20MPa并達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度80%后進(jìn)行；.錨桿張拉順序應(yīng)避免相近錨桿張拉相互影響；.錨桿張拉控制應(yīng)力不宜超過0.65倍鋼筋或鋼絞線強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值；.宜進(jìn)行超過錨桿預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)值1.05?1.10倍超張拉，預(yù)應(yīng)力保留值應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。根據(jù)以上規(guī)范，為保證達(dá)到預(yù)應(yīng)力錨桿設(shè)計(jì)的張拉值，應(yīng)按照以下規(guī)定施工：（1）張拉設(shè)備.張拉設(shè)備要根據(jù)錨索體的材料和鎖定力的大小進(jìn)行選擇。選擇時(shí)應(yīng)考慮它的通用性能，從而使得它具備除可能張拉配套錨具外，還能張拉盡可能多的其他系列錨具的通用性能，做到一頂多用。同時(shí)張拉設(shè)備還應(yīng)能使預(yù)應(yīng)力筋的拉力即能從已有荷載上增加或降低，雙能在中間荷載下錨固，最后張拉設(shè)備還應(yīng)能拉錨以確定預(yù)應(yīng)力荷載的大小。.張拉前對(duì)張拉設(shè)備進(jìn)行標(biāo)定。對(duì)于1000kN以下的千斤頂，可用2000kN的壓力機(jī)標(biāo)定，標(biāo)定的數(shù)據(jù)與理論出力誤差應(yīng)小于2%。.安裝錨夾具前，要對(duì)錨具進(jìn)行逐個(gè)嚴(yán)格檢查。錨具安裝必須與孔道對(duì)中，夾片安裝要整齊，裂縫要均勻，理順注漿管后依次套入錨墊板、工