【文章內(nèi)容簡介】 年在深圳市羅沙公路西嶺山大開挖引起的滑坡治理中較早地應(yīng)用了這一結(jié)構(gòu)，繼這一成功實例之后，深圳市進(jìn)行大規(guī)模的推廣和應(yīng)用，以后逐漸推廣到公路 、 鐵路邊坡災(zāi)害的治理中，自 2020 年以來，預(yù)應(yīng)力錨索格構(gòu)梁在三峽庫區(qū)邊坡災(zāi)害治理中得到了廣泛的應(yīng)用 。 4： 抗滑樁 抗滑樁 是防治滑坡的一種工程建筑物，設(shè)于滑坡的適當(dāng)部位，樁的下段均必須埋置在滑動面以下穩(wěn)定地層一定深度。根據(jù)抗 滑 樁類型的不同，兼有以下優(yōu)點： (1) 抗滑能力強(qiáng)，污工數(shù)量小，在滑坡推力大、 滑動帶深的情況下，能夠克服抗滑擋土墻難以克服的困難。 (2) 樁位靈活，可以設(shè)在滑坡體中最有利于抗滑的部位，可以單獨使用，也能與其它建筑物配合使用。 (3) 可以沿樁長根據(jù)彎矩大小合理地布置鋼筋。因此，在相同條件下，比一般不能分段布置不同數(shù)量鋼筋的樁 (如管形樁、打入樁 )要經(jīng)濟(jì)。 (4) 施工方便，設(shè)備簡單。采用混凝土或少筋混凝土護(hù)壁，安全、可靠。 (5) 通過開挖樁孔，能夠充接校核地質(zhì)情況，進(jìn)而可以檢驗和修改原來的設(shè)計，使之更切合實際。發(fā)現(xiàn)問題，易于補(bǔ)救， 高速公路邊坡穩(wěn)定性分析發(fā)展趨勢 邊坡穩(wěn)定性 問題及其防護(hù)技術(shù)是高速公路建設(shè)，特別是山區(qū)高速公路建設(shè)所面臨的一個重大問題，而且隨著國家基礎(chǔ)建設(shè)的深入開展而日益凸現(xiàn)出來。雖然現(xiàn)在已經(jīng)有不少邊坡穩(wěn)定性分析方法和防護(hù)技術(shù)，但是隨著高速公路向西部山區(qū)的延伸，邊坡高度的不斷增加，遇到的地質(zhì)問題日益復(fù)雜，我們所面臨的邊坡加固問題也更加復(fù)雜，因此邊坡工程研究有待進(jìn)一步深入和完善。 2 工程簡介 工程概況 該 邊坡支護(hù) 路段位于 某 擬建公路 YK230+900～ K231+380 段，全長 480 米，其中YK230+900～ YK230+971 段為填方，最大填方約 19 米； 其余為挖方段，最大挖方高約 20米。設(shè)計汽車荷載：公路－ Ⅰ 級。路面寬 米。 該邊坡為永久性邊坡，邊坡工程重要性等級為一級。 自然地理 地形、地貌 該邊坡地處貴州高原南部山區(qū)向廣西丘陵過渡的斜坡地帶，屬構(gòu)造侵蝕、斜坡地貌，受構(gòu)造、剝蝕作用較強(qiáng)烈。挖方路段附近海拔高程 ～ ，相對高差 。填方段相對高差約 19 米。地形坡度相對較緩。植被不發(fā)育，基巖裸露。 水文、氣候 邊坡地表水不發(fā)育，地表無泉點出露，主要為大氣降雨沿低洼部位向路基方向排泄。局部地段形 成水塘。 邊坡 地處亞熱 帶季風(fēng)濕潤氣候區(qū)，冬無嚴(yán)寒，夏無酷暑，據(jù)獨山縣氣象站 1981～ 1990年氣象資料，年平均氣溫 15℃ ，極端最高氣溫 ℃ ，最低氣溫 ℃ 。年平均降雨量，多集中在每年的 5～ 8 月間，占全年降雨量的 55～ 60%，平均無霜期 353 天 /年，年平均相對濕度 82%，年平均風(fēng)速 。 工程地質(zhì)條件 地層巖性 場區(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 。 地質(zhì)構(gòu)造與地震 路段以擠壓型的南北向構(gòu)造為主，該路段處于上司斷層之西盤。 場區(qū)附近有一斷層 （ F）通過。斷層走向約 241176。，東盤為舊司組（ C1d1）炭 質(zhì)泥巖夾灰?guī)r地層，巖層 產(chǎn)狀 120176。∠ 12176。，斷層西盤為上司組（ C1d2）灰?guī)r夾炭質(zhì)泥巖地層，巖層產(chǎn)狀145176。∠ 6176。斷層帶寬約 1～ 10 米。受斷層影響、場地巖體節(jié)理裂隙發(fā)育，節(jié)理產(chǎn)狀： 110176。∠ 78176。、20176?！?80176。該段邊坡位于斷層之東盤，巖層綜合產(chǎn)狀為 120176。∠ 12176。 根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》（ GB 183062020）， 地震動峰值加速度系數(shù)為 ，場區(qū)地震基本烈度為 Ⅵ 度 。 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)頁巖碎塊及植物根系。零星分布于坡體上部位置，厚度變化： 0～ 。 雜填土（ Qme）：原貴新二級公路施工棄渣，主要成分為灰?guī)r、炭質(zhì)頁巖棄渣堆積，粒徑約 1～ 200cm，大小不等。分布在 YK230+900～ YK230+971 段路基位置，寬約 20～ 60 米，厚約 0～ 19 米，堆積較松散。 (2) 基巖 該邊坡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。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。厚 ～ ，全場分布。 灰?guī)r：灰色、中厚層狀，透鏡狀，節(jié)理裂隙極發(fā)育，巖石風(fēng)化強(qiáng)烈，巖石較硬、巖體較破碎。厚 ～ ，全場分 布。 ② 弱風(fēng)化層 炭質(zhì)頁巖：灰黑色、黑色，巖石節(jié)理較發(fā)育，巖石較軟、巖體較完整。全場分布。 灰?guī)r：灰色、中厚層狀，透鏡狀，節(jié)理裂隙較發(fā)育， 較硬，巖體較完整。全場分布。 水文地質(zhì) 區(qū)內(nèi)由于下伏 基巖為炭質(zhì)頁巖與灰?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。 水文地質(zhì)條件較簡單。 3 設(shè)計思路 主要設(shè)計方案思路 本設(shè)計為某公路邊坡支護(hù)設(shè)計，在設(shè)計之前，首先了解了關(guān)于邊坡支護(hù)的各種方案，從中分析各種方案的優(yōu)缺點，根據(jù)本工程實際邊坡支護(hù)的發(fā)展現(xiàn)狀初步選取兩種支護(hù)方案，我所選取的方案一為錨索加格構(gòu)梁（地梁）支護(hù)，方案二為抗滑樁支護(hù)。經(jīng)過方案選定之后，進(jìn)行正式的設(shè)計 與 計算。 設(shè)計的步驟、過程要符合規(guī)范要求，參數(shù)的選取要有依據(jù)。 計算完成后根據(jù) 自己的計算結(jié)果繪制相關(guān)圖紙。 最后進(jìn)行方案的比選，確定最終的支護(hù)方案。 設(shè)計依據(jù) 資料 [1] GB/T5027998， 巖土工程基本術(shù)語標(biāo)準(zhǔn) [S].中國計劃出版社 ， 1998. 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[19] 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計）工作指南 [M].貴陽 .貴州大學(xué)教務(wù)處 .2020. 設(shè)計原則 本邊坡工程為永久性支護(hù)，邊坡等級為一級； 采用不平衡傳遞系數(shù)法計算滑坡推力； 設(shè)計本著安全、經(jīng)濟(jì)的原則進(jìn)行 。 設(shè)計參數(shù) 表 設(shè)計參數(shù) 強(qiáng)風(fēng)化炭質(zhì)頁巖物理力學(xué)指標(biāo) 重度 γ kN/m3 抗壓強(qiáng)度MPa 抗剪強(qiáng)度kPa 粘結(jié)強(qiáng)度 c kPa 內(nèi)摩擦角 υ 0 泊松比 μ 30 490 198 31 結(jié)構(gòu)面 物理力學(xué)指標(biāo) 其它 設(shè)計參數(shù) 粘聚力 c kPa 內(nèi)摩擦角 υ 0 邊坡坡率 安全系數(shù) Ks 10 9 1:1 4 滑坡體穩(wěn)定性計算 滑坡穩(wěn)定性計算的主要內(nèi)容就是滑坡推力的計算，目前，計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)法是驗算山區(qū)土層沿巖面滑動最常用的邊坡穩(wěn)定驗算方法，本設(shè)計即采用傳遞系數(shù)法進(jìn)行邊坡穩(wěn)定性計算。 滑坡推力計算方法 傳遞系數(shù)法又稱不平衡推力法，該方法是我國鐵路與工民建等部門在進(jìn)行邊坡穩(wěn)定驗算中經(jīng)常 使用的方法，計算不繁雜，具有方便適用的優(yōu)點。 在滑體中取第 i 塊土條，如圖，假定第 i1 塊土條傳來的推力 1iP? 方向平 行 于第 i1 塊土條的底滑面，而第 i 塊土條傳 遞 給第 i+1 塊土條的推力 iP 平行于第 i 塊土條的底滑面。即是說，假定每一分界上推力的方向平行于上一土條的底滑面 。 第 i 塊土條承受的各種作用力如圖 。 將各作用力投影到底滑面上，其平衡方程如下 ： ( c o s sin ) ta n( sin c o s ) [ ]i i i i i i ii i i i i i issc L W U iL QP W Q PKK ? ? ??? ??? ? ? ? ? ? 其中： i 1 1 1c o s ( ) t a n s i n ( ) /i i i i si K? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ? 圖 Pi——第 i 塊滑體剩余下滑力； Pi1——第 i1 塊滑體剩余下滑力； iW ——第 i 塊滑體的自重； iQ ——土條的水平作用力，這里取 0； iU ——第 i 塊孔隙應(yīng)力，這里取 0； Ni——第 i 塊滑床反力； i? ——第 i 塊滑體滑面的傾角； ic 、 i? ——第 i 塊滑體 滑面的 抗剪強(qiáng)度指標(biāo)； sF ——邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)； iL ——第 i 塊滑體的滑面長度； 1i?? ——傳遞系數(shù) 。 滑坡推力計算 YK231+120 斷面處的計算 圖 YK231+120 斷面 潛在滑 動 面示意 圖 安全系數(shù) Ks 取為 ，因為滑動面為 平面 ，所以傳遞系數(shù) Ψi=1，結(jié)構(gòu)面抗剪強(qiáng)度指標(biāo)：c 為 10kPa， υ 為 9176。 各潛在滑動面層分塊依據(jù)： 土塊分得越多，計算的結(jié)果越精確，劃分土塊 盡量接近規(guī)則形狀 便于計算。 由公式：1c o s ta nsin ( )i i i i ii i i i issW c LP W PKK??? ?? ? ? ? ?計算各斷面的剩余下滑力，計算結(jié)果如表 — 。 最大下滑力 YK231+120 各滑動 面 示意圖及 分析數(shù)據(jù) 圖 YK231+120 斷面 第一潛在滑 動 面示意 圖 第一潛在滑動面分析數(shù)據(jù) 表 小結(jié) ： 由計算結(jié)果知道， 第一潛在滑動面的下滑力為 — ，該滑動面處于穩(wěn)定狀態(tài)，可以進(jìn)行簡單的噴護(hù)掛網(wǎng)植草治理。 圖 YK231+120 斷面 第二潛在滑 動 面示意 圖 第二潛在滑動面分析數(shù)據(jù) 表 小結(jié) ： 由計算結(jié)果知道，第二潛在滑動面的下滑力為 — ，該滑動面處于穩(wěn)定狀態(tài)，可以進(jìn)行簡單的噴護(hù)掛網(wǎng)植草治理。 圖 YK231+120 斷面 第三 潛在滑 動 面示意 圖 第 三潛在滑動面分析數(shù)據(jù) 表 小結(jié) ： 由計算結(jié)果知道，第三潛在滑動面的下滑力為 ，該滑動面處于潛在滑動狀態(tài)，需要 用錨索或抗滑樁等方法進(jìn)行 支護(hù)處理。 圖 YK231+120 斷面 第四潛在滑裂面示意 圖 第四潛在滑動面分析數(shù)據(jù) 表 小結(jié) ： 由計算結(jié)果知道，第 四 潛在滑動面的下滑力為 ，該滑動面處于潛 滑動狀態(tài)，需要用錨索或抗滑樁等方法進(jìn)行支護(hù)處理。 YK231+309 斷面的下滑力計算 安全系數(shù) sF 取 ，因為滑動面為直線，所以傳遞系數(shù) Ψi=1，結(jié)構(gòu)面抗剪強(qiáng)度指標(biāo)： c為 10kPa， υ 為 9176。 各潛在滑動面層分塊依據(jù)：土塊分得越多，計算的結(jié)果越精確，劃分土塊盡量接近規(guī)則形狀便于計算。 由公式： 1c o s ta nsin ( )i i i i ii i i i issW c LP W PKK??? ?? ? ? ? ?計算出滑坡各斷面的剩余下滑力，計算結(jié)果如 表 。 最大下滑力為 。 YK231+309 斷面分析數(shù)據(jù) 把 YK231+309 斷面分 4 個潛在滑動面如圖 圖 YK231+309 斷面 第一潛在滑裂面示意 圖