【正文】 ................................................................................................................................................................... 65 參考文獻(xiàn) ............................................................................................................................................................................. 66 致謝 ...................................................................................................................................................................................... 67 附錄 ...................................................................................................................................................................................... 68 第 III 頁 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(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅 速 發(fā)展，工程滑坡災(zāi)害問題更是日趨嚴(yán)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(gè)嚴(yán)峻的問題。 在高速公路工程建設(shè)中，涉及到大量邊坡防護(hù)工程。 抗滑樁支護(hù)是加固治理滑坡的一種行之有效的方法，它施工簡(jiǎn)便、快速、加固效果好，己經(jīng)在世界各國(guó)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(duì)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 第 IV 頁 A Highway Slope Support Design 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(guó)是一個(gè)滑坡災(zāi)害相當(dāng)嚴(yán)重的國(guó)家，滑坡在長(zhǎng)江流域及云貴川等地分布相當(dāng)廣泛。 國(guó)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(gè)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(duì)滑體穩(wěn)定影響大 。 國(guó)內(nèi)采用矩形截面的鋼筋混凝土挖孔樁（最大截面 4m7m，長(zhǎng)達(dá) 46 米），抗滑樁因提供的抗力大，施工對(duì)滑體的擾動(dòng)小、安全、見效快，在這一時(shí)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 第 2 頁 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(dòng)地利用巖土體本身的強(qiáng)度去加固巖土體，是一種主動(dòng)加固方法，同時(shí)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(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。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)。 第 3 頁 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(guó)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(dòng)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(shì) 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(gè)重大問題，而且隨著國(guó)家基礎(chǔ)建設(shè)的深入開展而日益凸現(xiàn)出來。 第 4 頁 2 工程簡(jiǎn)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(zhǎng) 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(qiáng)烈。填方段相對(duì)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(duì)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(chǎng)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(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》（ GB 183062020）， 地震動(dòng)峰值加速度系數(shù)為 ，場(chǎng)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(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。 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。 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(bǔ)給。 第 6 頁 3 設(shè)計(jì)思路 主要設(shè)計(jì)方案思路 本設(shè)計(jì)為某公路邊坡支護(hù)設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)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(diǎn)，根據(jù)本工程實(shí)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)。 設(shè)計(jì)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(jìn)行方案的比選，確定最終的支護(hù)方案。 設(shè)計(jì)參數(shù) 表 設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)算 滑坡穩(wěn)定性計(jì)算的主要內(nèi)容就是滑坡推力的計(jì)算，目前，計(jì)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(yàn)算山區(qū)土層沿巖面滑動(dòng)最常用的邊坡穩(wěn)定驗(yàn)算方法，本設(shè)計(jì)即采用傳遞系數(shù)法進(jìn)行邊坡穩(wěn)定性計(jì)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 。 第 9 頁 滑坡推力計(jì)算 YK231+120 斷面處的計(jì)算 圖 YK231+120 斷面 潛在滑 動(dòng) 面示意 圖 安全系數(shù) Ks 取為 ，因?yàn)榛瑒?dòng)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。 由公式：1c o s ta ns in ( )i i i i ii i i i issW c LP W PKK??? ?? ? ? ? ?計(jì)算各斷面的剩余下滑力，計(jì)算結(jié)果如表 — 。 第 11 頁 圖 YK231+120 斷面 第二潛在滑 動(dòng) 面示意 圖 第二潛在滑動(dòng)面分析數(shù)據(jù) 表 小結(jié) ： 由計(jì)算結(jié)果知道，第二潛在滑動(dòng)面的下滑力為 — ，該滑動(dòng)面處于穩(wěn)定狀態(tài)，可以進(jìn)行簡(jiǎn)單的噴護(hù)掛網(wǎng)植草治理。 第 13 頁 圖 YK231+120 斷面 第四潛在滑裂面示意 圖 第四潛在滑動(dòng)面分析數(shù)據(jù) 表 小結(jié) ： 由計(jì)算結(jié)果知道，第 四 潛在滑動(dòng)面的下滑力為 ，該滑動(dòng)面處于潛 滑動(dòng)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(dòng)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。 最大下滑力為 。 第 18 頁 圖 YK231+309 斷面 第四潛在滑裂面示意 圖 第四潛在滑動(dòng)面分析數(shù)據(jù) 表 小 結(jié)： 由計(jì)算結(jié)果知道，第四潛在滑動(dòng)面的下滑力為 ，該滑動(dòng)面處于潛在滑動(dòng)狀態(tài)，需要用錨索或抗滑樁等方法進(jìn)行支護(hù)處理。 考慮到兩個(gè)斷面的剩余下滑力相差較大，在本設(shè)計(jì)中擬對(duì)兩個(gè)斷面分別進(jìn)行設(shè)計(jì)與計(jì)算 第 19 頁 5 YK231+120 斷面處 錨索 設(shè)計(jì)與 計(jì)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(duì)該滑坡進(jìn)行支護(hù)設(shè)計(jì)與計(jì)算。 預(yù) 應(yīng)力錨固技術(shù)的最大特點(diǎn)，是盡 可能少地?cái)_動(dòng)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(qiáng)度。 確