格構(gòu)加固邊坡的設(shè)計(jì)與施工T21

第七章格構(gòu)加固邊坡的設(shè)計(jì)與施工§7.1概述§7.2邊坡格構(gòu)加固設(shè)計(jì)§7.3格構(gòu)的施工§7.1概述§7.1.1格構(gòu)的作用、特點(diǎn)及適用條件格構(gòu)加固技術(shù)是利用漿砌塊石、現(xiàn)澆鋼筋混凝土或預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土進(jìn)行邊坡坡面防護(hù)，并利用錨桿或錨索加以固定的一種邊坡加固技術(shù)。格構(gòu)的主要作用是將邊坡坡體的剩余下滑力或土壓力、巖石壓力分配給格構(gòu)結(jié)點(diǎn)處的錨桿或錨索，然后通過(guò)錨索傳遞給穩(wěn)定地層，從而使邊坡坡體在由錨桿或錨索提供的錨固力的作用下處于穩(wěn)定狀態(tài)?！?.1.2格構(gòu)的結(jié)構(gòu)型式及其布置（1）方型（2）菱形（3）人字型（4）弧型§7.2邊坡格構(gòu)加固設(shè)計(jì)§7.2.1格構(gòu)加固設(shè)計(jì)的一般要求1.格構(gòu)加固設(shè)計(jì)的一般要求（1）格構(gòu)設(shè)計(jì)必須充分考慮工程的服務(wù)期限，可按照50-80年服務(wù)期進(jìn)行設(shè)計(jì)。（2）對(duì)于整體穩(wěn)定性好，并滿足設(shè)計(jì)安全系數(shù)要求的邊坡，可采用漿砌塊石格構(gòu)進(jìn)行護(hù)坡。（3）對(duì)于整體穩(wěn)定性好，但前緣出現(xiàn)溜滑或坍滑的公路滑坡，或坡度大于35°的高陡邊坡，宜采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土格構(gòu)進(jìn)行護(hù)坡，并采用錨桿進(jìn)行加固。（4）對(duì)于整體穩(wěn)定性差，且前沿坡面須防護(hù)和美化的滑坡，宜采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土格構(gòu)與預(yù)應(yīng)力錨索進(jìn)行防護(hù)。而對(duì)于整體穩(wěn)定性差、滑坡推力過(guò)大，且前沿坡面須防護(hù)和美化的滑坡，宜采用預(yù)制預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土格構(gòu)與預(yù)應(yīng)力錨索進(jìn)行防護(hù)。2.邊坡格構(gòu)加固設(shè)計(jì)的內(nèi)容（1）邊坡穩(wěn)定性分析和荷載計(jì)算；（2）選擇格構(gòu)型式及加固方案；（3）擬定格構(gòu)的尺寸、確定錨桿(索)的錨固荷載；（4）錨桿(索)的設(shè)計(jì)計(jì)算；（5）格構(gòu)內(nèi)力計(jì)算及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；（6）加固后邊坡的穩(wěn)定性驗(yàn)算格構(gòu)加固邊坡斷面示意圖3.格構(gòu)加固設(shè)計(jì)程序流程§7.2.2錨固荷載的計(jì)算

通常情況下，計(jì)算錨固荷載應(yīng)根據(jù)邊坡的破壞類型確定方法。對(duì)于無(wú)連續(xù)滑動(dòng)面的直立或近直立的邊坡，在采用錨桿(索)擋墻加固時(shí)，可以采用土壓力理論計(jì)算土壓力或巖石壓力，然后確定錨固荷載，這類問(wèn)題在擋土墻設(shè)計(jì)中有詳細(xì)介紹。而對(duì)于具有連續(xù)的潛在滑動(dòng)面的邊坡，采用條分法穩(wěn)定性進(jìn)行錨固荷載反算。

§7.2.3格構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算將格構(gòu)梁視為彈性地基上的梁，錨固力作為梁上集中荷載，按照Winkler彈性地基梁假定計(jì)算梁內(nèi)力。Winkler假定認(rèn)為：土體表面任一點(diǎn)的壓力強(qiáng)度與該點(diǎn)的沉降成正比，即式中k為基床系數(shù)（KN/m3），s為沉降量。根據(jù)以上假定及計(jì)算模型，可推知彈性地基梁的撓曲微分方程為式中E、I為梁的彈性模量和慣性矩；b為梁寬（m），y為梁的變形，q(x)為梁上荷載。該方程的通解為：式中為彈性地基梁的柔性指數(shù)（1/m），待定積分常數(shù)c1~c4可由荷載位置及邊界條件確定。節(jié)點(diǎn)荷載分配后，即可按Winkler彈性地基梁理論計(jì)算梁剪力和彎矩。格構(gòu)梁根據(jù)荷載作用位置及梁的相對(duì)剛度對(duì)位移和內(nèi)力的影響，大致可以分為3種：

無(wú)限長(zhǎng)梁（梁長(zhǎng)L≥2π/λ，荷載作用點(diǎn)與兩端距離都大于π/λ）半無(wú)限長(zhǎng)梁（L≥π/λ，荷載與一端的距離小于π/λ，與另一端距離大于π/λ）

有限長(zhǎng)梁（L<2π/λ，荷載與兩端的距離都小于π/λ）。實(shí)際際工工程程中中梁梁長(zhǎng)長(zhǎng)通通常常均均不不超超過(guò)過(guò)30m,荷載載到到梁梁端端的的距距離離一一般般都都小小于于π/λλ,因此此實(shí)實(shí)際際遇遇到到的的多多為為有有限限長(zhǎng)長(zhǎng)梁梁。。式中中I1i、I2i、I3i意義義見見文文獻(xiàn)獻(xiàn)。。(1)正截截面面承承載載力力計(jì)計(jì)算算依據(jù)據(jù)《混凝凝土土結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)規(guī)范范》（GB50010-2002）7.2.1-1公式式，，由由于于不不存存在在預(yù)預(yù)應(yīng)應(yīng)力力錨錨桿桿，，可可簡(jiǎn)簡(jiǎn)化化為為依據(jù)據(jù)本本規(guī)規(guī)范范，，混混凝凝土土受受壓壓區(qū)區(qū)高高度度應(yīng)應(yīng)按按下下列列公公式式確確定定：：式中中M————彎矩矩設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)值值,取計(jì)計(jì)算算值值的的1.5倍；；Mu———正截截面面極極限限抵抵抗抗彎彎矩矩；；a1———系數(shù)數(shù)，，按按《混凝凝土土結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)規(guī)范范》第7.1.3條的的規(guī)規(guī)定定計(jì)計(jì)算算；；fc———混凝凝土土軸軸心心抗抗壓壓強(qiáng)強(qiáng)度度設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)值值，，按按《混凝凝土土結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)規(guī)范范》表4.1.4采用用；；fy———鋼筋筋的的抗抗拉拉強(qiáng)強(qiáng)度度設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)值值，，按按《混凝凝土土結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)規(guī)范范》表4.2.3采用用；；As———受拉拉區(qū)區(qū)縱縱向向鋼鋼筋筋的的截截面面面面積積；；b————截面面寬寬度度；；x————按等等效效矩矩形形應(yīng)應(yīng)力力圖圖計(jì)計(jì)算算的的受受壓壓區(qū)區(qū)高高度度；；h0———截面面有有效效高高度度，，h0＝h－as，as為受受拉拉鋼鋼筋筋合合力力點(diǎn)點(diǎn)至至截截面面受受拉拉邊邊緣緣距距離離，，當(dāng)當(dāng)為為一一排排鋼鋼筋筋時(shí)時(shí)，，as＝c+d/2，其其中中d為鋼鋼筋筋直直徑徑，，c為混混凝凝土土保保護(hù)護(hù)層層厚厚度度。。設(shè)相相對(duì)對(duì)有有效效高高度度，即即，帶帶入入上上式式根據(jù)據(jù)計(jì)計(jì)算算需需要要的的截截面面面面積積選選用用鋼鋼筋筋直直徑徑，，鋼鋼筋筋截截面面面面積積不不應(yīng)應(yīng)小小于于計(jì)計(jì)算算要要求求截截面面面面積積。。同同時(shí)時(shí)配配筋筋率率r滿足足上式式中中rmin和xb取值值參參考考相相關(guān)關(guān)書書籍籍，，本本設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)參參考考《混凝凝土土結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)（（上上））》（武武漢漢工工業(yè)業(yè)大大學(xué)學(xué)出出版版社社））表表4-1。（2)斜截截面面承承載載力力計(jì)計(jì)算算矩形形截截面面的的受受彎彎構(gòu)構(gòu)件件，，其其受受剪剪截截面面應(yīng)應(yīng)符符合合下下列列條條件件：：當(dāng)時(shí)當(dāng)時(shí)式中中V————構(gòu)件件斜斜截截面面上上的的最最大大剪剪力力設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)值值；；bc———混凝凝土土強(qiáng)強(qiáng)度度影影響響系系數(shù)數(shù)：：當(dāng)當(dāng)混混凝凝土土強(qiáng)強(qiáng)度度等等級(jí)級(jí)不不超超過(guò)過(guò)C50時(shí)，，取取bc＝1.0；當(dāng)當(dāng)混混凝凝土土強(qiáng)強(qiáng)度度等等級(jí)級(jí)不不超超過(guò)過(guò)C80時(shí)，，取取bc＝0.8；其其間間按按線線性性內(nèi)內(nèi)插插法法確確定定；；hw———截面面的的腹腹板板高高度度：：對(duì)對(duì)矩矩形形截截面面，，取取有有效效高高度度。。無(wú)預(yù)預(yù)應(yīng)應(yīng)力力鋼鋼筋筋矩矩形形截截面面的的一一般般受受彎彎構(gòu)構(gòu)件件，，當(dāng)當(dāng)僅僅配配置置箍箍筋筋時(shí)時(shí)，，其其斜斜截截面面的的受受剪剪承承載載力力應(yīng)應(yīng)符符合合下下列列規(guī)規(guī)定定：：式中中V————構(gòu)件件斜斜截截面面上上的的最最大大剪剪力力設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)值值；；Vcs———構(gòu)件件斜斜截截面面上上混混凝凝土土和和箍箍筋筋的的受受剪剪承承載載力力設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)值值；；Asv———配置置在在同同一一截截面面箍箍筋筋各各肢肢的的全全部部截截面面面面積積：：Asv＝nAsv1，此此外外，，n為在在同同一一截截面面內(nèi)內(nèi)箍箍筋筋的的股股數(shù)數(shù)，，Asv1為單單肢肢箍箍筋筋的的截截面面面面積積；；S————沿構(gòu)構(gòu)件件長(zhǎng)長(zhǎng)度度方方向向的的箍箍筋筋間間距距；；fyv——箍筋抗拉拉強(qiáng)度設(shè)設(shè)計(jì)值，，按《混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范》表4.2.3-1中的fy值采用。。ft——混凝土軸軸心抗拉拉強(qiáng)度設(shè)設(shè)計(jì)值，，按《混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范》表4.1.4采用?！?.2.4格構(gòu)的構(gòu)構(gòu)造要求求1.漿砌塊石石格構(gòu)各種型式式格構(gòu)水水平間距距均應(yīng)小小于3.0m。漿砌塊塊石斷面面設(shè)計(jì)以以類比法法為主，，采用的的斷面高高X寬一般不不小于300mmX200mm。漿砌砌塊石格格構(gòu)邊坡坡坡面應(yīng)應(yīng)平整，，坡度一一般小于于35°。為了保保證格構(gòu)構(gòu)的穩(wěn)定定性，可可根據(jù)巖巖土體結(jié)結(jié)構(gòu)和強(qiáng)強(qiáng)度在格格構(gòu)節(jié)點(diǎn)點(diǎn)設(shè)置錨錨桿，長(zhǎng)長(zhǎng)度一般般3-5m，全粘結(jié)結(jié)灌漿。。若巖土土體較為為破碎和和易溜滑滑時(shí)，可可采用錨錨管加固固，全粘粘結(jié)灌漿漿，注漿漿壓力一一般為0.5——1.0MPa。2.現(xiàn)澆鋼筋筋混凝土土格構(gòu)方型和菱菱型格構(gòu)構(gòu)水平間間距均應(yīng)應(yīng)小于5.0m，人字型型和弧型型格構(gòu)水水平間距距均應(yīng)小小于4.5m。鋼筋混混凝土格格構(gòu)斷面面設(shè)計(jì)應(yīng)應(yīng)采用用簡(jiǎn)支梁梁法進(jìn)行行彎矩計(jì)計(jì)算，并并采用類類比法校校核。一一般斷面面h×b不小于300mmX250mm。格構(gòu)縱縱向鋼筋筋應(yīng)采用用Φ14以上直徑徑的Ⅱ級(jí)螺紋鋼鋼筋，箍箍筋應(yīng)采采用Φ6以上直徑徑的鋼筋筋。格構(gòu)構(gòu)混凝土土強(qiáng)度等等級(jí)不應(yīng)應(yīng)低于C25?！?.3格構(gòu)的施施工§7.3.1漿砌塊石石格構(gòu)的的施工要要點(diǎn)（1）漿砌塊塊石格構(gòu)構(gòu)應(yīng)嵌置置于邊坡坡中，嵌嵌置深度度大于格格構(gòu)截面面高度的的2／3。（2）漿砌塊塊石格構(gòu)構(gòu)護(hù)坡坡坡面應(yīng)平平整、密密實(shí)，無(wú)無(wú)表層溜溜滑體和和蠕滑體體。（3）格構(gòu)可可采用毛毛石或條條石，但但毛石最最小厚度度應(yīng)大于于150mm，強(qiáng)度應(yīng)應(yīng)大于Mu30，用水泥泥砂漿漿漿砌，砂砂漿強(qiáng)度度不應(yīng)低低于M7.5。（4）格構(gòu)每每隔10—25m寬度設(shè)置置伸縮縫縫，縫寬寬2—3cm，填塞瀝瀝青麻筋筋或?yàn)r青青木板。?！?.3.2現(xiàn)澆鋼筋筋混