【正文】 ............................................................................................................................................................. 65 參考文獻 ............................................................................................................................................................................. 66 致謝 ...................................................................................................................................................................................... 67 附錄 ...................................................................................................................................................................................... 68 某 高速 公路邊坡支護設(shè)計 摘要 滑坡是現(xiàn)階段高速公路工程建設(shè)過程中經(jīng)常遇到的地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象，隨著中國國民經(jīng)濟的迅 速 發(fā)展，工程滑坡災(zāi)害問題更是日趨嚴重，如何解決象滑坡這樣的地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象，是高速公路建設(shè)者面 臨的一個嚴峻的問題。 在高速公路工程建設(shè)中，涉及到大量邊坡防護工程。 抗滑樁支護是加固治理滑坡的一種行之有效的方法，它施工簡便、快速、加固效果好，己經(jīng)在世界各國的滑坡治理中得到比較廣泛的應(yīng)用。 本設(shè)計就是主要采用格構(gòu)錨固體系、抗 滑樁支護對擬加固邊坡進行治理。 關(guān)鍵詞 :邊坡 治理，抗滑樁，預(yù)應(yīng)力錨索格構(gòu)梁 A Highway Slope Support Design（ Option 8） Abstract Landslide is a mon geological disaster which we usually met in our speedway project. It induce a large number of loss every year. With the rapid development of China39。支檔加固工程作為滑坡防治的有效方法因 而備受關(guān)注。我國是一個滑坡災(zāi)害相當嚴重的國家，滑坡在長江流域及云貴川等地分布相當廣泛。 國內(nèi)外支護結(jié)構(gòu)發(fā)展過程 邊坡病害防治的支擋工程的結(jié)構(gòu)類型豐富多樣，其發(fā)展可大致分為以下幾個階段： 第一階段（ 20 世紀 50 年代以前），大量采用抗滑擋墻結(jié)合支撐錨桿，曾取得一定效果，但由于滑坡推力大，致使抗滑擋墻體積龐大、胸坡緩，墻基必須置于滑面以下一定深度，施工開挖對滑體穩(wěn)定影響大 。 國內(nèi)采用矩形截面的鋼筋混凝土挖孔樁（最大截面 4m7m，長達 46 米），抗滑樁因提供的抗力大，施工對滑體的擾動小、安全、見效快，在這一時期曾被廣泛采用 。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。 幾種常見支護手段的分析 1： 預(yù)應(yīng)力錨索 預(yù)應(yīng)力錨索加固是主動地利用巖土體本身的強度去加固巖土體，是一種主動加固方法，同時具有施工中不破壞原有邊坡的整體性、造價低等特點，因此在滑坡治理中已被廣泛應(yīng)用。所以預(yù)應(yīng)力錨固技木是最為高效和經(jīng)濟的加固技術(shù)，因此受到工程界的高度重視并得到迅速的發(fā)展。能充分利用巖土體的抗剪強度平衡結(jié)構(gòu)物的拉力，積極調(diào)用巖土體的自身強度和自穩(wěn)能力，因而能大量節(jié)約建筑材料和工程投資。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。 (4) 錨固力的作用點和作用方向可以根據(jù)需要選取，從而獲得最佳的穩(wěn)定效果。 2： 格構(gòu)錨固結(jié)構(gòu) 格構(gòu)錨固結(jié)構(gòu)是一種復(fù)合抗滑護坡結(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)梁進行坡面防護，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坡。因此格構(gòu)錨固結(jié)構(gòu)是一種很有發(fā)展前途的抗滑護坡結(jié)構(gòu)。 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 年來我國開始應(yīng)用的一種新型抗滑支擋結(jié)構(gòu)。 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。 (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。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。采用混凝土或少筋混凝土護壁，安全、可靠。發(fā)現(xiàn)問題，易于補救， 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。 2 工程簡介 工程概況 該 邊坡支護 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。路面寬 米。 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、剝蝕作用較強烈。填方段相對高差約 19 米。植被不發(fā)育，基巖裸露。局部地段形 成水塘。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 。 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。斷層走向約 241176?！?12176?！?6176。受斷層影響、場地巖體節(jié)理裂隙發(fā)育，節(jié)理產(chǎn)狀： 110176。、20176。該段邊坡位于斷層之東盤，巖層綜合產(chǎn)狀為 120176。 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 。零星分布于坡體上部位置，厚度變化： 0～ 。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。根據(jù)地表調(diào)繪及物探資 料，按風(fēng)化程度分為： ① 強風(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。 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)化強烈，巖石較硬、巖體較破碎。 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。 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。 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 降雨補給。 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設(shè)計，在設(shè)計之前，首先了解了關(guān)于邊坡支護的各種方案，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的發(fā)展現(xiàn)狀初步選取兩種支護方案，我所選取的方案一為錨索加格構(gòu)梁（地梁）支護，方案二為抗滑樁支護。 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)。 最后進行方案的比選，確定最終的支護方案。 設(shè)計參數(shù) 表 設(shè)計參數(shù) 強風(fēng)化炭質(zhì)頁巖物理力學(xué)指標 重度 γ kN/m3 抗壓強度MPa 抗剪強度kPa 粘結(jié)強度 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 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)法進行邊坡穩(wěn)定性計算。 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。 第 i 塊土條承受的各種作用力如圖 。 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)面抗剪強度指標：c 為 10kPa， υ 為 9176。 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 — 。 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)，可以進行簡單的噴護掛網(wǎng)植草治理。 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行支護處理。 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。 最大下滑力為 。 圖 YK231+309 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 ，該滑動面處于潛在滑動狀態(tài)，需要用錨索或抗滑樁等方法進行支護處理。 考慮到兩個斷面的剩余下滑力相差較大，在本設(shè)計中擬對兩個斷面分別進行設(shè)計與計算 5 YK231+120 斷面處 錨索 設(shè)計與 計算 在上一章中求出了滑坡推力，接下來即采用預(yù)應(yīng)力錨索格構(gòu)梁方案對該滑坡進行支護設(shè)計與計算。 預(yù) 應(yīng)力錨固技術(shù)的最大特點，是盡 可能少地擾動被錨固的土體或巖體，即不 破壞原有結(jié)構(gòu)，并通過錨固措施合理地提高可利用巖體或土體的強度。 確定錨索鋼絞線規(guī)格 表 國標 7 絲標準型鋼絞線參數(shù)表 公稱 直徑 (mm) 公稱 面積 (mm2) 每 1000m 理論重量 (kg) 強度 級別 (N/mm2) 破壞 荷載 (kN) 屈服 荷載 (kN) 伸長率 (%) 70%破斷荷載 1000h的松弛 (%) 432 1860 102 580 1860 138 117 774 1860 184 156 139 1101 1860 259 220 設(shè)計本路段（ YK231+000~YK231+280） 采用 1 7 標準型、 直徑 、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。錨索布置在滑坡前緣。 另一種方法是從錨索受力最佳來考慮，按以下經(jīng)驗公式計算最優(yōu)錨固角 β： 45 2??? ??? ? ???????！?30176。 錨索間距及設(shè)計錨固力的確定 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)進行折減，折減系數(shù) λ 按 考慮。+ 20176。+cos（ 10176。） ] = 設(shè)計錨索間距 3m，錨索支護段斜長度為 ，設(shè)計 6 排預(yù)應(yīng)力錨索，每孔錨索設(shè)計錨固力為 ：