京珠粵境高速公路邊坡支護設計畢業論文(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 作用力（即推力）以集中力表示，它的作用線平行于前一塊的滑面方向，作用在分界面的中點；(4)垂直滑坡主軸取單位長度（）寬的巖土體做計算的基本斷面，不考慮條塊兩側的摩擦力。(a)(b)（a）坡體分塊圖 (b)第i塊單元的受力圖 傳遞系數法圖示，取第i條塊為分離體，將各力分解在該條塊滑面的方向上，可得到下列方程： （414） 由上式可得出第i條塊的剩余下滑力，即 （415）以上各式中： Ei第i段滑體沿滑面的剩余下滑力，kN/m；Ei1第i1段滑體沿滑面的剩余下滑力，kN/m；Wi—第i塊滑體的重量；Ψi—第i段滑體的推力傳遞系數； （416）i—第i塊滑體內摩擦角；ci—第i塊滑體的粘聚力；li—第i塊滑體沿滑面的長度；i—第i塊所在折線段滑面的傾角（186。）；i1—第(i1)塊所在折線段滑面的傾角（186。）；計算時從上往下逐塊進行。按式（326）計算得到的推力可以判斷滑坡體的穩定性。如果最后一塊的En為正值，說明滑坡是不穩定的；如果計算過程中某一塊的Ei為負值或為零，則說明本塊以上巖土體已穩定。實際工程中計算滑坡的穩定性還要考慮一定的安全儲備，一般采用加大自重下滑力來計算，即 （417）式中Ks—安全系數，～，計算方法同前。 不平衡系數法計算下滑力 剩余滑坡推力計算采用不平衡推力法亦稱傳遞系數法或者剩余推力法，他是我國工程技術人員創造的一種實用滑坡穩定分析方法，由于該法計算簡單，并且能夠為滑坡治理提供設計推力，因此在水利部門、鐵路部門得到了廣泛應用，在國家規范和行業規范中都將其列為推薦方法在使用。采用不平衡推力傳遞系數法計算，其公式： （418）式中： （419）計算中Q值和值為零，計算公式可簡化為： （4110）求下滑推力（= ）第 66 頁 共 65 頁表41 I1剖面滑坡在FS= （ ）土條編號） 1 0234567891011121314151617181920表42 Ⅱ2剖面滑坡在FS=（ ）土條編號） 10234567891011121314151617181920通過上述K153+225處的I1剖面和K153+190處的I2剖面滑坡剩余下滑力的計算。，,。，可知兩處剖面的下滑力都大于零，所以需要對邊坡進行加固。 抗滑樁加固設計抗滑樁是我國鐵道部門20世紀60年代開發、研究的一種抗滑加固（支擋）工程結構，后來在各個行業得到廣泛的應用，是治理大中型滑坡最主要的加固（支擋）工程結構。對于高邊坡加固工程來說，依據“分層開挖、分層穩定、坡腳預加固”原則，抗滑樁與鋼筋混凝土擋板、樁間擋墻、土釘墻等結構結合，組成復合結構，大量使用在路塹邊坡的坡腳預加固工程中。 抗滑樁的特點 作用機理作用于樁體上的滑坡推力，一部分由樁體傳至樁前滑體，由樁前滑動面向上的抗滑力平衡；另一部分由樁體傳至滑動面以下巖體中，因而樁前滑坡推力減小，滑體穩定性提高。即利用埋于滑床中的樁將滑體中來平衡的滑坡推力借樁傳遞而下作用于樁周的巖土上。 優點 抗滑樁能迅速、安全、經濟地解決一些比較困難的工程，因此發展較快。它的優點有：（1）抗滑能力大。在滑坡推力大，滑動面深的情況下，較其他抗滑工程經濟、有效。（2）樁位靈活，可以在滑坡中最有利于抗滑的部位，單獨使用，也能與其他建筑物配合使用。分排設置時，可將巨大的滑體切割成若干分散的單元體，對滑坡起到分而治之的功效。（3）抗滑樁可以根據彎距沿樁長變化合理布設鋼筋，因此較打入的管樁經濟。（4）施工方便，設備簡單，具有工程速度快，施工質量好，比較安全等優點。施工時可以間隔開挖，不至于引起滑坡條件的惡化，因此對整治通車路線上的滑坡和處在緩慢滑動階段特別有效。（5）開挖樁孔能校對地質情況，檢驗和修改原有的設計，使其符合實際。 缺點抗滑樁是大懸臂受力，主要靠滑動面以下的的樁身所受的地基反力來平衡滑坡推力，受力機制不合理，需要的樁長截面大，材料消耗多，工程造價高。 適用性抗滑樁適用于裂隙不太發育、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。不適用于軟塑體滑坡。 抗滑樁的布設 抗滑樁的平面布設對滑坡治理工程，抗滑樁原則布置在滑體的下部，即在滑動面平緩、滑體厚度較小、錨固段地質條件較好的地方，同時也要考慮到施工的方便。對于地質條件簡單的中小型滑坡，一般在滑體前緣布設一排抗滑樁，樁排方向應與滑體垂直或接近垂直。對于軸向很長的多級滑動或推力很大的滑坡，可考慮將抗滑樁布置成兩排或多排，進行分級處治，分級承擔滑坡推力；也可以考慮在滑坡地帶集中布置2～3排、平面上呈品字形或梅花形的抗滑樁或抗滑排架。 抗滑樁的間距抗滑樁的間距受滑坡推力大小、樁型和斷面尺寸、樁的長度和錨固深度、錨固段地層強度、滑坡體的密實度和強度、施工條件等諸多因素的影響，目前尚無較成熟的計算方法。合適的樁間距應該使樁間滑體具有足夠的穩定性，在下滑力作用下不致從樁間擠出?？砂丛谀苄纬赏凉暗臈l件下，兩樁間土體與兩側被樁所阻止滑動的土體的摩阻力不少于樁所承受的滑坡推力來估計。樁間距宜為6～10m。對于較潮濕的滑體和較小截面的樁，也可布置為兩排。一般上下排的間距為樁截面寬度的2～3倍。 樁的錨固深度樁埋入滑面以下穩定地層內的適宜錨固深度，與該底層的強度、樁所能承受的滑坡推力、樁的剛度以及如何考慮滑面以上樁前抗力等有關。原則上由樁的錨固段傳遞到滑面以下地層的側向壓應力不得大于該地層的容許側向抗壓強度、樁基底的壓應力不得大于地基的容許承載力來確定。錨固深度是抗滑樁發揮抵抗滑體推力的賴以生存的前提和條件，錨固深度不足，抗滑樁不足以抵抗滑體推力，容易引起樁的失效。但是錨固過深則又造成工程浪費，并增加了施工難度?？刹扇】s小樁間距，減小每根樁所承受的滑坡推力，或增加樁的相對剛度等措施來適當減小錨固深度。 抗滑樁內力計算方法懸臂樁簡化法在防治滑坡工程實踐中常采用。其要點是，滑動面以上（受荷段）樁的計算與懸臂樁法完全一樣。不同的是，簡化了滑動面以下（錨固段）的計算：采用地層的側壁容許應力作為控制值，求出樁的最小錨固深度后，再根據樁的側壁應力圖來計算樁的內力。方法分析直觀，計算簡便。 基本假設（1）同地層相比較，假定樁為剛性樁；（2）忽略樁與周圍巖土間的摩擦力、黏結力；（3）錨固段地層的側壁應力呈直線變化，其中：滑動面和樁底地層的側壁應力發揮一致，并等于側壁容許應力；滑動面以下一定深度范圍內的側壁應力假定相同，并設此等壓段內的應力之和等于受荷段荷載。 基本公式(1)荷載按矩形分布時 簡化法計算簡圖： （421）當、h均已知，則由（421）可以算出、即可得到樁側地層應力及樁的內力。若另==錨固段地層的側壁容許應力，將（421）變形得 （421）則樁的最小錨固深度 （423）以上式中：荷載，即每根樁承受的滑坡推力與抗滑力之差（kN）； 樁的受荷段長度（m）； 錨固段地層達區的厚度（m）； 錨固段地層彈性區厚度（m）； 樁的計算寬度（m） ②、荷載按三角形分布這種情況，只需將前種情況荷載的作用點至滑動面的距離改為，同樣可以導出樁的最小錨固深度： （424） 抗滑樁的設計過程 對Ⅰ1剖面段抗滑樁的內力計算本設計采用懸臂樁簡化法。該法在防治滑坡工程實踐中常采用。其要點是，滑動面以上（受荷段）樁的計算與懸臂樁法完全一樣。不同的是，簡化了滑動面以下（錨固段）的計算：采用地層的側壁容許應力作為控制值，求出樁的最小錨固深度后，再根據樁的側壁應力圖來計算樁的內力。(1)設計資料：由邊坡工程地質勘查報告知，滑體為亞粘土， =, =20176。, 滑動面以下為微風化頁巖、強風化炭質頁巖、微風化頁巖。抗滑樁設在條塊10處位置，樁前后滑體厚度基本相同，受荷段長度h1= m?；峦屏n=，樁前土體剩余抗滑力為En，=，側壁容許抗壓強度為[]=1700kN/m2。(2)抗滑樁的設計：根據滑坡體的位置和形狀，抗滑樁設計為懸臂式樁板結構，初擬抗滑樁樁身尺寸為bh=1000mm1500mm，樁之間的距離(中一中)S=6m。樁截面面積：F=bh==；受荷段樁長：h1= m；樁的計算寬度：BP=b+l=2m；(3)外力計算：每根樁的滑坡推力：ET＝EnL＝6＝樁前被動土壓力：Ep=1h12tan2(45176。+)=(45176。+)=因為En En， 故采用剩余抗滑力作為樁前地層抗力。每根樁的剩余抗滑力：ER＝En，L＝6＝每根樁承受的滑坡推力與抗滑力之差：ET，＝ET ER＝＝481kN。(4)錨固深度計算：荷載按三角形分布計算： == 取 (5)、樁側應力計算：將上述已知值代入下面幾個式子： （a）481（3+ +）2（）2＝0 （b）=4 （c）以（a）式＝、（c）式中入（b）式，整理后得：解得=將值代入式（c），得： ＝=將值代入式（a）得： kN/m2(6)、錨固段樁身內力計算詳見表43， 樁身的應力和的矩示意圖 樁身底部的形狀及剪力示意圖表43樁身剪力和彎矩計算表深度(m)剪力（kN）彎矩(kNm)0=4814813 =144320481（3+）2=15952（+）= 621481（3+2）2（+）2（）= 9382= 643481（3+）2（）2=872643+=590481（3+3）2（）2（+）+2=45600由以上表中樁的內力計算結果知： =643 kN；=1595 kNm在此設計中采用的有關系數：按《建筑結構荷載規范》（GB500092001）的規定，建筑結構的安全等級采用二級，結構的重要性系數γ0=，永久荷載分向系數采用γG=，無可變荷載?；炷翉姸鹊燃塁30，1＝1，fc＝，ft＝；HRB335鋼筋：fy＝300N/mm2，ξb＝；HPB235箍筋：fyv＝300N/mm2 樁的截面設計（1）正截面設計