【正文】 176。預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)在近代巖土工程中得到了廣泛應(yīng)用，特別是在滑坡加固工程中有顯著優(yōu)越性。 YK231+120斷面第四潛在滑裂面示意圖第四潛在滑動(dòng)面分析數(shù)據(jù) 小結(jié)： 由計(jì)算結(jié)果知道，該滑動(dòng)面處于潛滑動(dòng)狀態(tài)，需要用錨索或抗滑樁等方法進(jìn)行支護(hù)處理。即是說(shuō)，假定每一分界上推力的方向平行于上一土條的底滑面。經(jīng)過(guò)方案選定之后，進(jìn)行正式的設(shè)計(jì)與計(jì)算?！?，全場(chǎng)分布。 巖土構(gòu)成(1) 覆蓋層亞粘土（Qel+dl）：黃色、褐黑色，含少量灰?guī)r、炭質(zhì)頁(yè)巖碎塊及植物根系。斷層帶寬約1～10米。 工程地質(zhì)條件 地層巖性場(chǎng)區(qū)內(nèi)地層主要由上覆第四系殘坡積層（Qel+dl）亞粘土、雜填土（Qme）及下伏基巖石炭系下統(tǒng)大塘階舊司組（C1d1）炭質(zhì)泥巖夾灰?guī)r組成?！２捎没炷粱蛏俳罨炷磷o(hù)壁，安全、可靠。3： 預(yù)應(yīng)力錨索格構(gòu)梁預(yù)應(yīng)力錨索格構(gòu)梁，是近十余年來(lái)我國(guó)開(kāi)始應(yīng)用的一種新型抗滑支擋結(jié)構(gòu)。錨索安裝后即能提供足夠的抗力，有效的限制巖土體的位移。預(yù)應(yīng)力錨索的應(yīng)用大大地改善了抗滑結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)，降低了工程造價(jià)。支檔加固工程作為滑坡防治的有效方法因而備受關(guān)注。在高速公路工程建設(shè)中，涉及到大量邊坡防護(hù)工程。經(jīng)過(guò)施工工藝、工程量、造價(jià)等方面進(jìn)行比選，確定最終支護(hù)方案。第二階段（20世紀(jì)60、70年代），在相應(yīng)疏截滑帶水的情況下，采用抗滑樁支擋，工程效果明顯；國(guó)外多采用鋼筋混凝土鉆孔樁和鋼樁（直徑?。萌簶都映信_(tái)共同受力。預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)，在力學(xué)作用和施工工藝方面都有其鮮明的特點(diǎn)：(1) 受力合理。另外格構(gòu)錨固結(jié)構(gòu)可以與綠化防護(hù)措施相結(jié)合，比如在格構(gòu)框架內(nèi)植草，在穩(wěn)固邊坡的同時(shí)，還起到綠化邊坡環(huán)境的作用。(3) 可以沿樁長(zhǎng)根據(jù)彎矩大小合理地布置鋼筋。設(shè)計(jì)汽車(chē)荷載：公路－Ⅰ級(jí)。局部地段形成水塘?！?2176。該段邊坡位于斷層之東盤(pán)，巖層綜合產(chǎn)狀為120176。根據(jù)地表調(diào)繪及物探資料，按風(fēng)化程度分為：① 強(qiáng)風(fēng)化層炭質(zhì)頁(yè)巖：灰黑色、黑色，巖體切割節(jié)理和風(fēng)化裂隙發(fā)育，巖石極軟、巖體破碎，風(fēng)化呈薄片狀、土狀，巖石極軟，巖體較破碎。 水文地質(zhì)區(qū)內(nèi)由于下伏基巖為炭質(zhì)頁(yè)巖與灰?guī)r互層，巖石透水性極弱，地下水主要為第四系松散層中的孔隙水和基巖風(fēng)化裂隙水，流量小，主要為降雨補(bǔ)給。 設(shè)計(jì)參數(shù)強(qiáng)風(fēng)化炭質(zhì)頁(yè)巖物理力學(xué)指標(biāo)重度γkN/m3抗壓強(qiáng)度MPa抗剪強(qiáng)度kPa粘結(jié)強(qiáng)度ckPa內(nèi)摩擦角φ0泊松比μ 30 49019831結(jié)構(gòu)面物理力學(xué)指標(biāo)其它設(shè)計(jì)參數(shù)粘聚力ckPa內(nèi)摩擦角φ0邊坡坡率安全系數(shù)Ks1091:14 滑坡體穩(wěn)定性計(jì)算 滑坡穩(wěn)定性計(jì)算的主要內(nèi)容就是滑坡推力的計(jì)算，目前，計(jì)算滑坡推力的方法比較多，應(yīng)用較多的如瑞典條分法、畢肖普法、傳遞系數(shù)法、分塊極限平衡法、詹布法等，其中傳遞系數(shù)法是驗(yàn)算山區(qū)土層沿巖面滑動(dòng)最常用的邊坡穩(wěn)定驗(yàn)算方法，本設(shè)計(jì)即采用傳遞系數(shù)法進(jìn)行邊坡穩(wěn)定性計(jì)算。YK231+120各滑動(dòng)面示意圖及分析數(shù)據(jù) YK231+120斷面第一潛在滑動(dòng)面示意圖第一潛在滑動(dòng)面分析數(shù)據(jù) 小結(jié)： 由計(jì)算結(jié)果知道，第一潛在滑動(dòng)面的下滑力為—，該滑動(dòng)面處于穩(wěn)定狀態(tài)，可以進(jìn)行簡(jiǎn)單的噴護(hù)掛網(wǎng)植草治理。 YK231+309斷面第四潛在滑裂面示意圖第四潛在滑動(dòng)面分析數(shù)據(jù) 小結(jié)： 由計(jì)算結(jié)果知道，該滑動(dòng)面處于潛在滑動(dòng)狀態(tài)，需要用錨索或抗滑樁等方法進(jìn)行支護(hù)處理。錨索布置在滑坡前緣。+20176。，規(guī)范規(guī)定巖石錨桿的錨固段長(zhǎng)度不應(yīng)小于3 m,且不宜大于8m(對(duì)預(yù)應(yīng)力錨索)，所以根據(jù)規(guī)范要求取為8m.錨索總長(zhǎng)度=錨固段長(zhǎng)度+自由段長(zhǎng)度+張拉段長(zhǎng)度()。下面簡(jiǎn)要介紹配筋計(jì)算。本工程荷載比較大，故選取現(xiàn)澆鋼筋混凝土格構(gòu)。同時(shí)為了美化環(huán)境和防護(hù)表層邊坡，在格構(gòu)間應(yīng)培土植草。水平和豎向的格構(gòu)的截面寬度都是b=400mm，所以b=bx=by=400mm。MA== KNmMB=42= KNmMC=42=M1=42= KNmM2=42=M3=42= KNm由上述計(jì)算可知跨中最大彎矩在第一、第五跨，Mmax=。查表：格構(gòu)正截面選用625 (HRB335鋼筋)，AS=2945mm2。取s=70 mm。計(jì)算各處剪力： VAL=1=。選用HRB335的10鋼筋設(shè)置雙肢箍筋，箍筋間距為： 取s=75mm。+20176。，根據(jù)規(guī)范要求取為5m。地梁懸臂取為1米。=2555 mm2查表：選用725 (HRB335鋼筋)，AS=2945mm2(1) (1) 驗(yàn)算截面限制條件Vmax= VBR = V =γ0γG Vmax==截面高寬比：=11900= V=。我國(guó)用于滑坡整治的抗滑樁數(shù)目是巨大的，用抗滑樁來(lái)整治滑坡，除個(gè)別樁發(fā)生破壞外，尚未有整個(gè)工程失敗的先例，可見(jiàn)用抗滑樁這種措施來(lái)整治滑坡是非常有效的。施工時(shí)可間隔開(kāi)挖，不致引起滑坡條件的惡化。在工程實(shí)踐中，由于滑坡類(lèi)型、地質(zhì)條件、地形地貌的差異，采用不同抗滑樁型式，其治理效果和工程造價(jià)也不同。(2) 樁板抗滑樁當(dāng)樁間土體較為松散且地基承載力較差時(shí)，如果采用單樁，樁間土有可能從樁間擠出，造成公路邊坡變形甚至局部坍塌，有時(shí)樁間的圬工砌體因承載力較低而無(wú)法實(shí)施。 鋼筋混凝土樁的特點(diǎn)及適用條件鋼筋混凝土樁是邊坡治理工程中廣泛采用的樁材，樁斷面剛度大，抗彎能力高，施工方式多樣，可打入、靜壓、機(jī)械鉆孔就地灌注或人工成孔就地灌注等，其缺點(diǎn)是混凝土抗拉能力有限，但這個(gè)缺陷可以用受拉區(qū)配鋼筋得到解決。(2) 抗滑樁樁身要有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，即樁的斷面要有足夠的剛度，樁的應(yīng)力和變形滿足規(guī)定要求。 抗滑樁的設(shè)計(jì)計(jì)算程序根據(jù)上述要求和設(shè)計(jì)內(nèi)容。路基》的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于液性指數(shù)小，剛度較大和較密實(shí)的滑坡體，從頂層至底層的滑動(dòng)速度常大體一致，假定滑面上樁背的滑坡推力分布圖形呈矩形；對(duì)于液性指數(shù)較大，剛度較小和密實(shí)度不均勻的塑性滑體，其靠近滑面的滑動(dòng)速度較大，而滑體表層的速度則較小，假定滑面以上樁背的滑坡推力圖形呈三角形分布；介于上述兩者之間的情況可假定樁背推力分布呈梯形。也即單位土體或巖體在彈性限度內(nèi)產(chǎn)生單位壓縮變形時(shí)所需施加于其單位面積上的力。 抗滑樁計(jì)算方法抗滑樁受到滑坡推力后，將產(chǎn)生一定的變形。 當(dāng)使用“m法”時(shí)，抗滑樁為剛性樁，否則為彈性樁。對(duì)滑坡推力特別大的滑坡，可考慮采用抗滑排架或群樁承臺(tái)。(3) 樁的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)剛度以及樁前滑面以上滑體對(duì)樁的反力等因素有關(guān)。一般為人工成孔抗滑樁，斷面尺寸bh一般為10001500、12001800、15002000、20003000等。(3) 計(jì)算方法的擬定根據(jù)抗滑樁平面布置，初步選出樁型，初步確定錨固深度，確定樁長(zhǎng)，計(jì)算樁上所受的滑坡推力，確定計(jì)算方法。最后根據(jù)調(diào)整確定計(jì)算參數(shù)，得出樁的、等計(jì)算結(jié)果。常用12,16以上，若為圓樁則縱向主筋沿樁身周邊均勻布置，鋼筋凈距不應(yīng)小于60mm。樁長(zhǎng)16m。由于巖土層為較破碎的巖層剛度較大，較密實(shí)的滑坡體，從頂層至底層的滑動(dòng)速度通常大體一致，假定滑面上樁背的滑坡推力分布呈梯形；每根樁所承擔(dān)的滑坡推力等于兩樁中心間距寬度范圍內(nèi)的滑坡推力，為安全及計(jì)算方便，取YK231+120斷面總下滑力為17116KN。上式中：——滑面以上樁長(zhǎng)（m）。m，最大剪力為16855kN。As=123088mm2。11 YK231+309斷面錨索加掛三維網(wǎng)設(shè)計(jì) 國(guó)標(biāo)7絲標(biāo)準(zhǔn)型鋼絞線參數(shù)表公稱(chēng)直徑(mm) 公稱(chēng)面積(mm2) 每1000m理論重量(kg) 強(qiáng)度 級(jí)別(N/mm2) 破壞荷載(kN) 屈服荷載(kN) 伸長(zhǎng)率(%) 　70%破斷荷載1000h的松弛(%) 43218601025801860138117774186018415613911011860259220設(shè)計(jì)本路段（YK231+000~YK231+280）采用17標(biāo)準(zhǔn)型、公稱(chēng)抗拉強(qiáng)度1860 MPa、截面積139 mm2鋼絞線，每根鋼絞線極限張拉荷載Pu為259 KN，屈服張拉荷載Py為220KN。采用預(yù)應(yīng)力錨索治理滑坡時(shí)，錨索提供的作用力主要有沿滑動(dòng)面產(chǎn)生的抗滑力，及錨索在滑動(dòng)面產(chǎn)生的法向阻力，對(duì)加固厚度較大的巖質(zhì)邊坡，錨索在滑動(dòng)面產(chǎn)生的法向阻力應(yīng)進(jìn)行折減。錨索錨固段設(shè)計(jì)為棗核狀，錨固體。+20176。錨索布置在滑坡前緣。最大剪力=8120kN，因?yàn)闀r(shí) 截面尺寸不滿足受剪截面限制條件。則由于截面在破壞前的一瞬間處于靜力平衡狀態(tài)，所以，所有各力在水平軸方向上的合力為零。 自由段樁身各處內(nèi)力、位移、轉(zhuǎn)角表樁深樁身位移樁身轉(zhuǎn)角計(jì)算彎矩計(jì)算剪力σy0000805122454003424435129300118532820112506251681112010800 綜合上述數(shù)據(jù)，整個(gè)抗滑樁上的內(nèi)力、位移、。=16855KN錨固段頂點(diǎn)樁身的彎矩M0、Q0剪力為： 彈性樁計(jì)算 滑面下錨固段的計(jì)算對(duì)于滑面以下的錨固段，由以下公式計(jì)算樁身各處的位移、轉(zhuǎn)角、彎矩、剪力、樁周側(cè)向應(yīng)力。樁的截面慣性矩。%～%（小樁徑取高值，大樁徑取低值）。鋼筋混凝土樁的配筋計(jì)算一般根據(jù)所算得的樁身最大彎矩值進(jìn)行配筋計(jì)算，再驗(yàn)算最大彎矩處的抗裂要求、剪力最大截面處的抗剪強(qiáng)度。(4) 樁內(nèi)力和位移計(jì)算根據(jù)所確定的計(jì)算方法和計(jì)算參數(shù)、樁的性質(zhì)，便可計(jì)算出樁沿軸線的彎矩分布圖、剪力分布圖、樁的水平位移和轉(zhuǎn)角分布圖，同時(shí)計(jì)算出樁身對(duì)地層巖土體的側(cè)向應(yīng)力分布圖。 樁的內(nèi)力和變形計(jì)算(1) 樁的計(jì)算寬度確定抗滑樁受滑坡推力的作用產(chǎn)生位移，樁側(cè)巖土體對(duì)樁產(chǎn)生反力，當(dāng)巖土體變形處于彈性變形階段時(shí)，樁受到巖土體的彈性抗力作用，抗力大小及分布與樁的作用范圍有關(guān)。錨固深度是抗滑樁發(fā)揮抵抗滑體推力的賴(lài)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。(2) 抗滑樁的間距抗滑樁的間距受滑坡推力大小、樁型及斷面尺寸、樁的長(zhǎng)度和錨固深度、錨固段地層強(qiáng)度、滑坡體的密實(shí)度和強(qiáng)度、施工條件等諸多因素的影響，目前尚無(wú)較成熟的計(jì)算方法，一般由經(jīng)驗(yàn)或者試算確定。一般根據(jù)邊坡的地層性質(zhì)、推力大小、滑動(dòng)面坡度、滑動(dòng)面以上的厚度、施工條件、樁型和樁截面大小以及可能的錨固深度、錨固的地質(zhì)條件等因素綜合考慮確定。這時(shí)，樁猶如剛體一樣，僅發(fā)生了轉(zhuǎn)動(dòng)，故稱(chēng)其為剛性樁。地基反力系數(shù)K、m應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定。樁將滑坡推力傳遞給滑面以下的樁周土（巖）時(shí)，樁的錨固段前后巖（土）體受力后發(fā)生變形，并由此產(chǎn)生巖（土）體的反力。 滑坡推力的確定滑坡推力作用于滑面以上部分的樁背上，其方向假定與樁穿過(guò)滑面點(diǎn)處的切線方向平行。(4) 抗滑樁的埋深及錨固深度、樁間距、樁結(jié)構(gòu)尺度和樁斷面市寸都比較恰當(dāng)，安全可靠，施工可行、方便、造價(jià)較經(jīng)濟(jì)。機(jī)械鉆孔速度快，樁徑可大可小，適用于各種地質(zhì)條件，但對(duì)地形較陡的邊坡工程，機(jī)械進(jìn)入和架設(shè)困難較大；另外，鉆孔時(shí)水對(duì)邊坡的穩(wěn)定也有影響，人工成孔的特點(diǎn)是方便、簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，但速度較慢，勞動(dòng)強(qiáng)度高，遇不良地層（如流沙）時(shí)處理相當(dāng)困難；另外，樁徑較小時(shí)人工作業(yè)困難，樁徑一般應(yīng)在1000cm以上才適宜人工成孔。(3) 框架式抗滑樁將前后兩根抗滑樁用一根或多根橫梁聯(lián)接，使之成為一剛架結(jié)構(gòu)，一般前后排樁均為直立。具體分類(lèi)歸納如下:(1) 單樁單根獨(dú)立抗滑樁，又分為全埋式和半埋式兩種。(5) 對(duì)整治運(yùn)營(yíng)線路上的滑坡和處在緩慢滑動(dòng)階段的滑坡特別有利。后者為直接承受荷載并主動(dòng)向土中傳遞應(yīng)力的“主動(dòng)樁”，而抗滑樁并不直接承受外荷載的作用，只是當(dāng)滑坡巖土體在自身重力或其它外因作用下發(fā)生變形時(shí)，而被動(dòng)地承受滑坡體變形所產(chǎn)生的荷載，所以，抗滑樁又稱(chēng)為 “被動(dòng)樁”?？缰袕澗兀篗1=== KNm計(jì)算各處剪力： VAL=1=。 YK231+309斷面處錨索布置圖8 YK231+309斷面現(xiàn)澆鋼筋混凝土地梁設(shè)計(jì)計(jì)算因?yàn)樵撎幭禄ο鄬?duì)較小，故采用現(xiàn)澆混凝土地梁， 驗(yàn)算地基承載力現(xiàn)澆混凝土地梁作用的支護(hù)段（12m）的壓力由該支護(hù)段上錨索的錨固力產(chǎn)生： P=4/（12）=錨索支護(hù)段的巖石屬于較破碎強(qiáng)風(fēng)化較硬巖，巖石frk取為40MPa，查規(guī)范折減系數(shù)=～,。+cos（10176。7 YK231+309截面錨索計(jì)算因?yàn)樵摻孛嫦禄ΓǎO(shè)計(jì)本路段（YK231+000~YK231+280）采用17標(biāo)準(zhǔn)型、公稱(chēng)抗拉強(qiáng)度1860 MPa、截面積139 mm2鋼絞線，每根鋼絞線極限張拉荷載Pu為259 KN，屈服張拉荷載Py為220KN。由上述計(jì)算可知，Mmax=，Vmax= KNm 圖(a)圖(b) 豎向格構(gòu)梁彎矩圖(a)、剪力圖(b) 正截面配筋計(jì)算用跨中彎矩Mmax=：=1000()/ =Mmax=所以采用單筋截面配筋。 所以，格構(gòu)箍筋選用10(H