【正文】 = m，單根鋼絞線(xiàn)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(xiàn)之間粘結(jié)強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 τu=3400)；錨索錨固段置于弱風(fēng)化的較硬巖中，錨孔壁對(duì)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(jì)為棗核狀，錨固體設(shè)計(jì)安全系數(shù) Fs2=。 第 21 頁(yè) (（ 1） 按水泥砂漿與錨索張拉鋼材黏結(jié)強(qiáng)度錨固段長(zhǎng)度 lsa 21stsauFPl nd???? = （ 2） 按錨固體與孔壁的抗剪強(qiáng)度確定錨固段長(zhǎng)度 la 21stahFPl d???? =。 錨索的錨固段長(zhǎng)度采用 lsa和 la中的最大值 ， 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 (取 )。則錨索的布圖 如圖 。 圖 YK231+120斷面處錨索布置圖 第 22 頁(yè) 6 YK231+120 斷面處格構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)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(shí)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(shí) ,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(jì)步驟 根據(jù)計(jì)算求得的錨固荷載和邊坡實(shí)際情況，確定錨索分布及不同高度的錨索設(shè)計(jì)錨固力，然后計(jì)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(gè)方向分配。 按上述計(jì)算求得格構(gòu)梁的荷載后，便可計(jì)算格構(gòu)梁的內(nèi)力，并按受彎構(gòu)件考慮來(lái)驗(yàn)算格構(gòu)梁的強(qiáng)度和進(jìn)行配筋計(jì)算。假設(shè)計(jì)算獲得的格構(gòu)梁的最大 彎矩為 maxM ，截面尺寸為：b、 h；截面相對(duì)受壓區(qū)高度為 b? ，截面有效高度為 h0。下面簡(jiǎn)要介紹配筋 計(jì)算 。 計(jì)算配筋率 最大配筋率 1m a x 0 .5 5ccb yyff?????； 最小配筋率為m in m in0 .4 5 0 .0 0 2tyff????或 中的較大值。 驗(yàn)算雙筋的可能性 如果 2m a x 1 0 (1 )cM f bh? ? ???，按單筋截面進(jìn)行設(shè)計(jì)；否則按雙筋截面進(jìn)行設(shè)計(jì)。 單面配筋計(jì)算 受壓區(qū)高度：01ys bcfAxhfb ???? 配筋截面積： max0s ysMA fh?? 。 配筋率：0sAbh?? ，配筋率應(yīng)滿(mǎn)足要求。 配筋 縱向受力鋼筋按計(jì)算設(shè)置， 箍筋按照計(jì)算或者構(gòu)造配置。 第 23 頁(yè) 現(xiàn)澆鋼筋混凝土格構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 格構(gòu) 形式的 確定 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(guó)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)。方型和菱型格構(gòu)水平間距均應(yīng)小于 ，人字型和弧型格構(gòu)水平間距均應(yīng)小于。鋼筋混凝土格構(gòu)斷面設(shè)計(jì)應(yīng)采用簡(jiǎn)支梁法進(jìn)行彎矩計(jì)算，并采用類(lèi)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(jí)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(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于 C25 號(hào) 。 現(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(shí)，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?yàn)r青木板。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。 確定尺寸和計(jì)算特征值 把格構(gòu)梁看做柱下交叉條形基礎(chǔ)來(lái)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(jì) 格構(gòu)截面為 500400mm、采用 C25 號(hào) 混凝土 fc=、 HRB335 級(jí)螺紋鋼 fy= fy’=300N/mm2。 格格構(gòu)梁的慣性矩： 3 3 411 0 . 4 0 . 5 0 . 0 0 4 21 2 1 2bI b h m? ? ? ?。 格構(gòu)梁彈性模量 GPa? ,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)）4bkb4EI?? 。 因?yàn)楸竟こ谈駱?gòu)縱橫梁間距相等，故有 xy? ? ???= 1m? x， y 方向特征長(zhǎng)度 1 1 1 7 .1 40 .1 4xyS x S y m??? ? ? ? ?。 水平和豎向的格構(gòu)的截面寬度都是 b=400mm，所以 b=bx=by=400mm。 第 24 頁(yè) 驗(yàn)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(qiáng)風(fēng)化較硬巖，巖石 frk取為 30 KPa，查規(guī)范折減系數(shù)r? =～ ,取為 。則該巖石承載力： fa= fr rk?? ==4500 KPa＞ ，所以地基承載力滿(mǎn)足要求。 內(nèi)力計(jì)算 (1) 利用節(jié)點(diǎn)荷載分配原則對(duì)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(diǎn)， Zx =Zy=1 節(jié)點(diǎn)荷載： Fix= Fiy= xxxix x y yZ b S Fb S b S? = yyy iy y x xZ b S Fb S b S? = = ② 邊柱結(jié)點(diǎn)，假設(shè)懸臂長(zhǎng)度 lx =ly =， Zx =1， Zy= 或者 Zy =1， Zx=。 因?yàn)榭v橫格構(gòu)梁間距相等，現(xiàn)只算一邊。 Fix= yxxix x y yy Z b S FZ b S b S? == Fiy= yyiy y x xbS Fb S Zyb S? == ③ 角柱結(jié)點(diǎn)， Zx =Zy= 節(jié)點(diǎn)荷載： Fix= Fiy= xxxix x y yyxZ b S FZ b S Z b S? = yyy iy y x xxyZ b S FZ b S Z b S? = = 第 25 頁(yè) (2) 利用 “倒梁法 ”原理，把格構(gòu)看作是一個(gè)多跨連續(xù)梁，從中選取 5 跨作為一個(gè)計(jì)算模型進(jìn)行計(jì)算： 圖 格構(gòu)梁計(jì)算模型 示意圖 ① 計(jì)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(diǎn)按懸臂梁計(jì)算其彎矩。 MA== KNm MB=4 2= KNm MC=4 2= M1=4 2= KNm M2=4 2= M3=4 2= KNm 第 26 頁(yè) 由上述計(jì)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=.，格構(gòu)梁彎矩圖見(jiàn)圖 。 格構(gòu)梁受力圖 (a) 格構(gòu)梁彎矩圖 (b) ③ 計(jì)算 5 跨連續(xù)梁的剪力： A 點(diǎn)左邊剪力： LAV == A 點(diǎn)右邊剪力； 1 8 0 . 7 4 3 0 3 . 6 9 0 . 4 3082 2 4R BAA MMql kNlV ? ??? ? ? ? ? ? ? ? B 點(diǎn)左邊剪力： 1 8 0 . 7 4 3 0 3 . 6 9 0 . 4 4 1 4 . 72 2 4L BAB MMql kNlV ? ??? ? ? ? ? 第 27 頁(yè) B 點(diǎn)右邊剪力： 1 8 0 . 7 4 3 0 3 . 6 2 2 8 . 43 4 2 . 62 2 4R BCB MMql kNlV ? ??? ? ? ? ? ? ? ? C 點(diǎn)左邊剪力： 1 8 0 . 7 4 3 0 3 . 6 2 2 8 . 4 3 4 2 . 62 2 4L BCC MMql kNlV ? ??? ? ? ? ? C 點(diǎn)右邊剪力： 3 6 1 .41 8 0 . 7 422LC ql kNV ?? ? ? ? ? ? 由上述計(jì)算可知支座最大彎矩為 MB = ME=.，格構(gòu)梁剪力圖見(jiàn)圖 。 格構(gòu)梁剪力圖 格構(gòu)配筋計(jì)算 (1) 格構(gòu)正截面配筋設(shè)計(jì) 用 第一、第五跨跨中最大 彎矩 Mmax= 作為格構(gòu)梁的最大彎矩進(jìn)行配筋 。 第 28 頁(yè) 210 (1 0 .5 )1 .3 5c b bf b hM ? ? ??? =1000()/ =Mmax=。 所以采用 單 筋截面配筋622101 . 3 5 1 . 3 6 2 2 5 . 5 1 0 0 . 3 0 4 51 1 . 9 4 0 0 4 6 0s cMf b h? ? ??? ? ???。 1 2 1 2 0 .3 0 4 5 0 .3 7 4 711 s?? ? ? ? ?? ? ? ?。 201 0 . 3 7 5 4 0 0 4 6 0 1 1 . 9300 = 2 7 3 7csyb h fA m mf?? ????? 。 查表： 格構(gòu)正截面 選用 6 25 (HRB335 鋼筋 )， AS=2945mm2。 (2) 格構(gòu)斜截面設(shè)計(jì) ① 驗(yàn)算截面限制條件： Vmax= VBL = kN V =γ0γG Vmax==。 截面高寬比： 0 5 0 0 4 0 1 .1 5 4400hb ?? ? ? =11900= KN V= 。 所以截面 不 滿(mǎn)足要求。 取 0h =500? 25=475 則 0 1 .1 8 45 0 0 2 5400hb ???? =11900= KN V= 所以截面滿(mǎn)足要求。 ② 最大截面剪力配筋計(jì)算： V=＞ =1270= 第 29 頁(yè) 故需要計(jì)算配置箍筋。選用 HRB335 的 10 鋼筋。 00 2 . 1 9 40 . 7 5 5 9 8 0 0 0 . 7 1 . 2 7 4 0 0 4 7 51 . 2 5 1 . 2 5 3 0 0 4 7 5S V tyvbA V f hS f h ??? ? ? ? ???? 設(shè)置雙肢箍筋，箍筋間距為： 1 2 7 8 .5 7 1 .5 62 .1 9 4 2 .1 9 4SVnAs m m?? ? ?。 取 s=70 mm。 ③ 驗(yàn)算是否滿(mǎn)足最小配箍率： 箍筋最小配筋率： , m i n 1 . 2 70 . 2 4 0 . 2 4 0 . 1 0 2 %300tsv yvff? ? ? ? 箍筋的配筋率： , m i n2 7 8 . 5 0 . 5 6 1 %4 0 0 7 0SVsv svAbs? ??? ? ? ?? 所以滿(mǎn)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(jiǎn)化為 5 跨連續(xù)梁可能會(huì)存在較大誤差，在此，對(duì)豎直方向格構(gòu)梁用靜力法計(jì)算其內(nèi)力以校正誤差。