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姚慶畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書-在線瀏覽

2024-08-08 03:36本頁面
  

【正文】 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(jì)就是主要采用格構(gòu)錨固體系、抗滑樁支護(hù)對擬加固邊坡進(jìn)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)AbstractLandslide 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(dāng)嚴(yán)重的國家,滑坡在長江流域及云貴川等地分布相當(dāng)廣泛。 國內(nèi)外支護(hù)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(jì)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(dá)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(jià)。 幾種常見支護(hù)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(qiáng)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(jià)低等特點(diǎn),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(jì)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(qiáng)度平衡結(jié)構(gòu)物的拉力,積極調(diào)用巖土體的自身強(qiáng)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(diǎn)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(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。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)。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(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。(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(dú)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(jì)。采用混凝土或少筋混凝土護(hù)壁,安全、可靠。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。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。該邊坡為永久性邊坡,邊坡工程重要性等級為一級?!?。地形坡度相對較緩。 水文、氣候邊坡地表水不發(fā)育,地表無泉點(diǎn)出露,主要為大氣降雨沿低洼部位向路基方向排泄。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(dú)山縣氣象站1981~1990年氣象資料,年平均氣溫15℃,℃,℃。 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。場區(qū)附近有一斷層(F)通過。東盤為舊司組(C1d1)炭質(zhì)泥巖夾灰?guī)r地層,巖層產(chǎn)狀120176。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。斷層帶寬約1~10米?!?8176?!?0176?!?2176。 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。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。(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?!?,全場分布?!?,全場分布。全場分布。全場分布。水文地質(zhì)條件較簡單。經(jīng)過方案選定之后,進(jìn)行正式的設(shè)計(jì)與計(jì)算。計(jì)算完成后根據(jù)自己的計(jì)算結(jié)果繪制相關(guān)圖紙。 設(shè)計(jì)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(jì)劃出版社,1998.[2] GB503302002,公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG D30—2004)[S].[3] GB500212001,巖土工程勘察規(guī)范[S].中國建筑工業(yè)出版社,2001[4] 李海光等,新型支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與工程實(shí)例[M].人民交通出版社,2004.[5] 尉希成,支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊[M].人民交通出版社,2004.[6] 長江三峽庫區(qū)滑坡防治工程設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范[DB].2000.[7] GB/T52241995,預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線 [S]..[8] 袁聚云,基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)原理[M]. .[9] 鄭穎人,陳祖煜,王恭先等,邊坡與滑坡工程治理[M]..[10] GB500862001,錨桿噴射混凝土支護(hù)技術(shù)規(guī)范 [S],中國建筑工業(yè)出版社.[11] GB500102002,混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 [S],中國建筑工業(yè)出版社.[12] 顧慰慈,公路擋土墻設(shè)計(jì) [M].人民交通出版社,.[13] GB503302002,建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范[S].[14] JTJ076-95,公路工程施工安全技術(shù)規(guī)程 [S]..[15] 閆莫明,徐禎祥,蘇自約,巖土錨固技術(shù)手冊 [M]..[16] 黃求順,張四平,胡岱文,邊坡工程 [M].重慶,重慶大學(xué)出版社,2004.[17] GBJ5020492,混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范 [S].[18] GB/T501042001,建筑制圖標(biāo)準(zhǔn) [S]..[19] 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))工作指南 [M]..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(jì)算滑坡推力;設(shè)計(jì)本著安全、經(jīng)濟(jì)的原則進(jìn)行。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(yàn)算中經(jīng)常使用的方法,計(jì)算不繁雜,具有方便適用的優(yōu)點(diǎn)。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。 滑坡推力計(jì)算 YK231+120斷面處的計(jì)算 YK231+120斷面潛在滑動面示意圖,因?yàn)榛瑒用鏋槠矫?,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,φ為9176。由公式:計(jì)算各斷面的剩余下滑力,—。 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) 小結(jié): 由計(jì)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。 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) 小結(jié): 由計(jì)算結(jié)果知道,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。各潛在滑動面層分塊依據(jù):土塊分得越多,計(jì)算的結(jié)果越精確,劃分土塊盡量接近規(guī)則形狀便于計(jì)算。YK231+309斷面分析數(shù)據(jù)把YK231+ YK231+309斷面第一潛在滑裂面示意圖第一潛在滑動面分析數(shù)據(jù) 小結(jié): 由計(jì)算結(jié)果知道,第一潛在滑動面的下滑力為—該滑動面處穩(wěn)定狀態(tài),可以進(jìn)行簡單的噴護(hù)掛網(wǎng)植草治理 YK231+309斷面第二潛在滑裂面示意圖第二潛在滑動面分析數(shù)據(jù) 小結(jié):由計(jì)算結(jié)果知道,第一潛在滑動面的下滑力為—該滑動面處穩(wěn)定狀態(tài),可以進(jìn)行簡單的噴護(hù)掛網(wǎng)植草治理 YK231+309斷面第三潛在滑裂面示意圖第三潛在滑動面分析數(shù)據(jù) 小結(jié): 由計(jì)算結(jié)果知道,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。總結(jié):+120和YK231+309斷面的剩余下滑力可知, YK231+120斷面的剩余下滑力較大(),YK231+309剩余下滑力為( KN/m )因此,選取該斷面的剩余下滑力作為支護(hù)計(jì)算時的最大下滑力。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。所以預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)是最為高效和經(jīng)濟(jì)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。錨索設(shè)計(jì)中自由段伸入滑動面長度不應(yīng)小于1m,滿足要求。最優(yōu)錨固角一般通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合分析,按單位長度錨索提供抗滑增量最大時的錨索下傾角為最優(yōu)錨固角。規(guī)范規(guī)定錨索設(shè)計(jì)下傾角為15176。 本設(shè)計(jì)中取β=20176。設(shè)計(jì)錨固力=[(10176。)tan9176。+20176。 錨固體設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)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(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)。((1)按水泥砂漿與錨索張拉鋼材黏結(jié)強(qiáng)度錨固段長度lsa =(2)按錨固體與孔壁的抗剪強(qiáng)度確定錨固段長度la =。 YK231+120斷面處錨索布置圖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。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)。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。假設(shè)計(jì)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。最大配筋率;最小配筋率為中的較大值。受壓區(qū)高度:配筋截面積:。 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。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。鋼筋混凝土格構(gòu)斷面設(shè)計(jì)應(yīng)采用簡支梁法進(jìn)行彎矩計(jì)算,并采用類比法校核。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。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。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。 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)來處理。初步設(shè)計(jì)格構(gòu)截面為500400mm、采用C25號混凝土fc=、HRB335級螺紋鋼fy= fy’=300N/mm2。格構(gòu)梁彈性模量,地基基床系數(shù)k=400000N/m179。因?yàn)楸竟こ谈駱?gòu)縱橫梁間距相等,故有=x,y方向特征長度。 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)=~,。(1) 利用節(jié)點(diǎn)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=。因?yàn)榭v橫格構(gòu)梁間距相等,現(xiàn)只算一邊。A點(diǎn)按懸臂梁計(jì)算其彎矩。支座最大彎矩為MB = ME=.。 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=。所以采用單筋截面配筋。(2) 格構(gòu)斜截面設(shè)計(jì)① 驗(yàn)算截面限制條件:Vmax= VBL = kNV =γ0γG Vmax==。 。②最大截面剪力配筋計(jì)算: V=>=1270=故需要計(jì)算配置箍筋。設(shè)置雙肢箍筋,箍筋間距為:。③驗(yàn)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。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(jì)算其內(nèi)力以校正誤差。懸臂為1米??缰袕澗兀篗1=。VAR==。 查表:選用628 (HRB335鋼筋),AS=3695mm2。所以截面滿足要求。故需要計(jì)算配置箍筋。(3) 驗(yàn)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。錨索設(shè)計(jì)中自由段伸入滑動面長度不應(yīng)小于1m,本工程滿足。本設(shè)計(jì)中該斷面處仍取β=20176。設(shè)計(jì)錨固力 =[(10176。)tan9176。+20176。 錨固體設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)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
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