【文章內(nèi)容簡介】 處格構(gòu)設(shè)計與計算 格構(gòu)錨固結(jié)構(gòu)是一種復(fù)合抗滑護(hù)坡結(jié)構(gòu),它利用漿砌塊石、現(xiàn)澆鋼筋混凝土或預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土格構(gòu)梁進(jìn)行坡面防護(hù),同時由于格構(gòu)梁與坡面接觸面較大,與格構(gòu)梁相連接的錨桿或錨索進(jìn)行深層加固的效果很好,使得格構(gòu)錨固結(jié)構(gòu)既能保證深層加固又可兼顧淺層護(hù)坡。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,還起到綠化邊坡環(huán)境的作用。因此格構(gòu)錨固結(jié)構(gòu)是一種很有發(fā)展前途的抗滑護(hù)坡結(jié)構(gòu)。 格構(gòu)梁設(shè)計步驟根據(jù)計算求得的錨固荷載和邊坡實際情況，確定錨索分布及不同高度的錨索設(shè)計錨固力，然后計算格構(gòu)的內(nèi)力。為了方便，將格構(gòu)看作柱下交叉條形基礎(chǔ)，然后再把荷載向兩個方向分配?！　“瓷鲜鲇嬎闱蟮酶駱?gòu)梁的荷載后，便可計算格構(gòu)梁的內(nèi)力，并按受彎構(gòu)件考慮來驗算格構(gòu)梁的強度和進(jìn)行配筋計算。假設(shè)計算獲得的格構(gòu)梁的最大彎矩為，截面尺寸為：b、h；截面相對受壓區(qū)高度為，截面有效高度為h0。下面簡要介紹配筋計算。最大配筋率；最小配筋率為中的較大值。　　如果，按單筋截面進(jìn)行設(shè)計；否則按雙筋截面進(jìn)行設(shè)計。受壓區(qū)高度：配筋截面積：。配筋率：，配筋率應(yīng)滿足要求。 配筋 縱向受力鋼筋按計算設(shè)置，箍筋按照計算或者構(gòu)造配置。 根據(jù)格構(gòu)采用的材料不同，格構(gòu)可分為漿砌塊石格構(gòu)、現(xiàn)澆鋼筋混凝土格構(gòu)和預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土格構(gòu)。目前我國在邊坡工程中主要使用漿砌塊石和現(xiàn)澆鋼筋混凝土格構(gòu)，格構(gòu)的常用型式有4種：方型、菱型、人字型、弧型。本工程荷載比較大，故選取現(xiàn)澆鋼筋混凝土格構(gòu)。鋼筋混凝土格構(gòu)斷面設(shè)計應(yīng)采用簡支梁法進(jìn)行彎矩計算，并采用類比法校核。一般斷面高寬不小于300mm250mm。格構(gòu)縱向鋼筋應(yīng)采用,14以上直徑的HRB335級螺紋鋼筋，箍筋應(yīng)采用,6以上直徑的鋼筋。格構(gòu)混凝土強度等級不應(yīng)低于C25號?，F(xiàn)澆鋼筋混凝土格構(gòu)護(hù)坡的坡面應(yīng)平整，坡度一般不大于70176。如果是整體穩(wěn)定性差或下滑力較大的滑坡時，應(yīng)采用預(yù)應(yīng)力錨索進(jìn)行加固。并且每隔10～25m寬度設(shè)置伸縮縫，縫寬2～3cm，填塞瀝青麻筋或瀝青木板。同時為了美化環(huán)境和防護(hù)表層邊坡，在格構(gòu)間應(yīng)培土植草。 確定尺寸和計算特征值把格構(gòu)梁看做柱下交叉條形基礎(chǔ)來處理。首先根據(jù)規(guī)范得知格構(gòu)的截面尺寸的確定范圍：高寬在300mm250mm～500mm400mm之間取值。初步設(shè)計格構(gòu)截面為500400mm、采用C25號混凝土fc=、HRB335級螺紋鋼fy= fy’=300N/mm2。格格構(gòu)梁的慣性矩：。格構(gòu)梁彈性模量,地基基床系數(shù)k=400000N/m179。則：格構(gòu)梁的彈性特征值（柔度指數(shù)）。因為本工程格構(gòu)縱橫梁間距相等，故有=x，y方向特征長度。水平和豎向的格構(gòu)的截面寬度都是b=400mm，所以b=bx=by=400mm。 驗算地基承載力 現(xiàn)澆混凝土格構(gòu)作用的支護(hù)段（）的壓力由該支護(hù)段上錨索的錨固力產(chǎn)生： P=（+）= KPa錨索支護(hù)段的巖石屬于較破碎強風(fēng)化較硬巖，巖石frk取為30 KPa，查規(guī)范折減系數(shù)=～,。則該巖石承載力：fa===4500 KPa＞，所以地基承載力滿足要求。(1) 利用節(jié)點荷載分配原則對每孔錨索的錨固力進(jìn)行水平和豎直的分解： Fi 為每孔錨索的錨固力，即Fi=Pt1=。 ① 內(nèi)柱結(jié)點， Zx =Zy=1節(jié)點荷載：Fix= Fiy== = = ② 邊柱結(jié)點，假設(shè)懸臂長度lx =ly =，Zx =1，Zy= =1，Zx=。因為縱橫格構(gòu)梁間距相等，現(xiàn)只算一邊。Fix===Fiy===③ 角柱結(jié)點， Zx =Zy=節(jié)點荷載：Fix= Fiy== == (2) 利用“倒梁法”原理，把格構(gòu)看作是一個多跨連續(xù)梁，從中選取5跨作為一個計算模型進(jìn)行計算： 圖 格構(gòu)梁計算模型示意圖①計算梁底均布荷載：q=ΣF/L=(2＋4)/(20+2)=②查表得5跨連續(xù)梁在反向均布荷載作用下支座和跨中彎矩內(nèi)力系數(shù)MB= MC=，M1= ，M2= ，M3= 。A點按懸臂梁計算其彎矩。MA== KNmMB=42= KNmMC=42=M1=42= KNmM2=42=M3=42= KNm由上述計算可知跨中最大彎矩在第一、第五跨，Mmax=。支座最大彎矩為MB = ME=.。(a)(b)③ 計算5跨連續(xù)梁的剪力：A點左邊剪力：==A點右邊剪力； B點左邊剪力： B點右邊剪力： C點左邊剪力： C點右邊剪力： 由上述計算可知支座最大彎矩為MB = ME=.。 格構(gòu)配筋計算(1) 格構(gòu)正截面配筋設(shè)計用第一、第五跨跨中最大彎矩Mmax=。=1000()/=Mmax=。所以采用單筋截面配筋。查表：格構(gòu)正截面選用625 (HRB335鋼筋)，AS=2945mm2。(2) 格構(gòu)斜截面設(shè)計① 驗算截面限制條件：Vmax= VBL = kNV =γ0γG Vmax==。截面高寬比：=11900= KN V= 。 。取=50025=475則=11900= KN V= 所以截面滿足要求。②最大截面剪力配筋計算： V=＞=1270=故需要計算配置箍筋。選用HRB335的10鋼筋。設(shè)置雙肢箍筋，箍筋間距為：。取s=70 mm。③驗算是否滿足最小配箍率：箍筋最小配筋率： 箍筋的配筋率： 所以滿足要求。 所以，格構(gòu)箍筋選用10(HRB335鋼筋)雙肢箍，間距70mm。本工程中，由錨索布置可以看出在豎直方向上把格構(gòu)簡化為5跨連續(xù)梁可能會存在較大誤差，在此，對豎直方向格構(gòu)梁用靜力法計算其內(nèi)力以校正誤差。 利用靜定分析法計算豎向格構(gòu)梁的內(nèi)力按簡支梁對格構(gòu)梁進(jìn)行內(nèi)力計算。懸臂為1米。 內(nèi)力計算計算梁底均布荷載：q=ΣF/L=2 圖 豎向格構(gòu)梁計算模型簡圖支座處彎矩：MA= MB == KNm?？缰袕澗兀篗1=。計算各處剪力： VAL=1=。VAR==。由上述計算可知，Mmax=，Vmax= KNm 圖(a)圖(b) 豎向格構(gòu)梁彎矩圖(a)、剪力圖(b) 正截面配筋計算用跨中彎矩Mmax=：=1000()/ =Mmax=所以采用單筋截面配筋。 查表：選用628 (HRB335鋼筋)，AS=3695mm2。 格構(gòu)斜截面配筋計算(1) 驗算截面限制條件： Vmax= VBL =V =γ0γG Vmax==截面高寬比：=11900= KN V= 。所以截面滿足要求。 (2) 最大剪力截面配筋V=＞=1270= kN。故需要計算配置箍筋。選用HRB335的10鋼筋設(shè)置雙肢箍筋，箍筋間距為： 取s=75mm。(3) 驗算是否滿足最小配箍率：箍筋最小配筋率： 箍筋的配筋率： 滿足要求.所以,豎向格構(gòu)梁箍筋選用10(HRB335鋼筋)雙肢箍，間距75mm。7 YK231+309截面錨索計算因為該截面下滑力（），設(shè)計本路段（YK231+000~YK231+280）采用17標(biāo)準(zhǔn)型、公稱抗拉強度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。錨索設(shè)計中自由段伸入滑動面長度不應(yīng)小于1m，本工程滿足。錨索布置在滑坡前緣。本設(shè)計中該斷面處仍取β=20176。采用預(yù)應(yīng)力錨索治理滑坡時，錨索提供的作用力主要有沿滑動面產(chǎn)生的抗滑力，及錨索在滑動面產(chǎn)生的法向阻力，對加固厚度較大的巖質(zhì)邊坡，錨索在滑動面產(chǎn)生的法向阻力應(yīng)進(jìn)行折減。設(shè)計錨固力 =[（10176。+20176。）tan9176。+cos（10176。+20176。）] =設(shè)計錨索間距4 m，設(shè)計4排預(yù)應(yīng)力錨索，每孔錨索設(shè)計錨固力為： Pt1=4根據(jù)每孔錨索設(shè)計錨固力Pt和所選用的鋼絞線強度，計算整治每延米滑坡所需錨索鋼絞線的根數(shù)n，取安全系數(shù)Fs1=，則= /259=，為安全起見，該處單孔錨索鋼絞線取5根。 錨固體設(shè)計計算設(shè)計采用錨索鉆孔直徑dh= m單根鋼絞線直徑d= m；注漿材料用M35水泥砂漿，錨索張拉鋼材與水泥砂漿的極限黏結(jié)應(yīng)力τu=3400 kPa(查表M35水泥砂漿與螺紋鋼筋、鋼絞線之間粘結(jié)強度設(shè)計值τu=3400)；錨索錨固段置于弱風(fēng)化的較硬巖中，錨孔壁對砂漿的極限剪切應(yīng)力τ=760 KPa(查表得：巖石屬于較硬巖，在550～900KPa間取值)。錨索錨固段設(shè)計為棗核狀，錨固體設(shè)計安全系數(shù)Fs2=。（1）按水泥砂漿與錨索張拉鋼材黏結(jié)強度錨固段長度lsa =3400=（2）按錨固體與孔壁的抗剪強度確定錨固段長度la =750=。，根據(jù)規(guī)范要求取為5m。錨索總長度=錨固段長度+自由段長度+張拉段長度()。 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)計計算因為該處下滑力相對較小，故采用現(xiàn)澆混凝土地梁， 驗算地基承載力現(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風(fēng)化較硬巖，巖石frk取為40MPa，查規(guī)范折減系數(shù)=～,。則該巖石承載力：fa==40000=6000 KPa＞ KPa ，故地基承載力滿足要求。 地梁尺寸參數(shù)把地梁看做柱下條形基礎(chǔ)來處理。首先根據(jù)規(guī)范得知格構(gòu)的截面尺寸的確定范圍：高寬在300mm250mm～500mm400mm之間取值，本斷面采用400mm400mm。采用C25混凝土，HRB335螺紋鋼筋fy= fy’=300N/mm2。 地梁內(nèi)力計算利用靜定分析法計算地梁的內(nèi)力，因為是由錨索對地梁傳力，故按簡支梁對地梁進(jìn)行內(nèi)力計算。地梁懸臂取為1米。計算梁底均布荷載：q=ΣF/L=2=支座處彎矩：MA= MB ==?？缰袕澗兀篗1=== KNm計算各處剪力： VAL=1=。VAR==。由上述計算可知，Mmax= KNm，Vmax= KN。圖 地梁計算模型示意圖 地梁彎矩圖（a）、剪力圖（b） 地梁配筋計算 地梁正截面配筋計算驗算雙筋的可能性　　如果，按單筋截面進(jìn)行設(shè)計；否則按雙筋截面進(jìn)行設(shè)計。 單面配筋計算受壓區(qū)高度：配筋截面積：。配筋率：，配筋率應(yīng)滿足要求用跨中彎矩Mmax==1000()/= m，所以采用單筋截面配筋。=2555 mm2查表：選用725 (HRB335鋼筋)，AS=2945mm2(1) (1) 驗算截面限制條件Vmax= VBR = V =γ0γG Vmax==截面高寬比：=11900= V=。 所以截面滿足要求。 (2) 最大剪力截面配筋V=＞=1270= KN故需要計算配置箍筋。選用HRB335的10鋼筋設(shè)置雙肢箍筋，箍筋間距為：mm取s=190mm。(2) (3) 驗算是否滿足最小配箍率：箍筋最小配筋率： 箍筋的配筋率： 所以滿足要求。 所以,該斷面處錨索地梁箍筋選用10(HRB335鋼筋)雙肢箍，間距190mm9 抗滑樁的設(shè)計方法 抗滑樁概述抗滑樁作為一種支擋結(jié)構(gòu)物，由于其具有抗滑能力強、樁位布置靈活、施工方便、投資少和治理效果好等優(yōu)點，所以在滑坡地質(zhì)災(zāi)害治理中得到了廣泛的應(yīng)用。特別是近年來，在鐵路、公路、水電、建筑、冶金、煤炭等領(lǐng)域的滑坡治理工程中，抗滑樁得到了廣泛的應(yīng)用，并且取得了較好的治理效果。我國用于滑坡整治的抗滑樁數(shù)目是巨大的，用抗滑樁來整治滑坡，除個別樁發(fā)生破壞外，尚未有整個工程失敗的先例，可見用抗滑樁這種措施來整治滑坡是非常有效的。在滑坡治理工程中，抗滑樁主要承受側(cè)向荷載，它與建筑地基和橋梁樁基中承受豎向荷載樁的性質(zhì)不同。后者為直接承受荷載并主動向土中傳遞應(yīng)力的“主動樁”，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，而被動地承受滑坡體變形所產(chǎn)生的荷載，所以，抗滑樁又稱為 “被動樁”?，F(xiàn)階段我國多采用鋼筋混凝土樁，它具有抗滑力強、樁位靈活、施工簡便、安全等優(yōu)點。具體優(yōu)點如下：(1) 抗滑能力大，在滑坡推力大、滑動面深的情況下，較其它抗滑工程經(jīng)濟、有效。(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，也能與其他建筑物配合使用。分排設(shè)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) 施工方便，設(shè)備簡單，具有工程進(jìn)度快、施工質(zhì)量好、比較安全等優(yōu)點。施工時可間隔開挖，不致引起滑坡條件的惡化。(4) 開挖樁孔能校核地質(zhì)情況，檢驗和修改原有的設(shè)計，使其更符合實際。(5) 對整治運營線路上的滑坡和處在緩慢滑動階段的滑坡特別有利。(6) 施工中如發(fā)現(xiàn)問題易于補救。 抗滑樁類型抗滑樁是借助樁與周圍巖土共同作用，把滑坡推力傳遞到穩(wěn)定地層的一種抗滑結(jié)構(gòu)。自20世紀(jì)60年代開始使用以來，抗滑樁得到廣泛應(yīng)用。主要是因為它具有抗滑力強、樁位靈活、施工簡便、安全等優(yōu)點。目前，我國使用最多的是鋼筋混凝土樁。在工程實踐中，由于滑坡類型、地質(zhì)條件、地形地貌的差異，采用不同抗滑樁型