錨索抗滑樁畢業(yè)設(shè)計(jì) (2)

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p>　　AbstractIII</p><p><b>　　第一章 前言1</b></p><p><b>　　1.1 背景1</b>

2、;</p><p>　　1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1</p><p>　　1.3 選題的意義及技術(shù)路線3</p><p>　　第二章 工程地質(zhì)條件4</p><p>　　2.1 自然條件4</p><p>　　2.1.1 地理位置4</p><p>　　2.1.2 氣候與氣象4</

3、p><p>　　2.1.3 水文4</p><p>　　2.1.4 土壤與生態(tài)5</p><p>　　2.1.5 交通狀況5</p><p>　　2.2 地質(zhì)條件5</p><p>　　2.2.1 地形、地質(zhì)與地貌特征5</p><p>　　2.2.2 地層地質(zhì)特征6</p>

4、<p>　　2.3 現(xiàn)場勘查6</p><p>　　2.4 現(xiàn)場踏勘結(jié)果6</p><p>　　第三章 高陡邊坡穩(wěn)定性分析計(jì)算7</p><p>　　3.1 穩(wěn)定性分析概念及計(jì)算原理7</p><p>　　3.1.1 瑞典條分法7</p><p>　　3.1.2 Bishop條分法8</

5、p><p>　　3.2 搜索最危險(xiǎn)滑動(dòng)面10</p><p>　　3.2.1 瑞典條分法搜索最危險(xiǎn)滑面步驟10</p><p>　　3.2.2 畢肖普條分法搜索最危險(xiǎn)滑面步驟10</p><p>　　3.3 圓弧滑面安全系數(shù)計(jì)算10</p><p>　　3.3.1 滑面計(jì)算10</p><p&

6、gt;　　3.3.2 滑面計(jì)算12</p><p>　　3.3.3 滑面計(jì)算13</p><p>　　3.3.4 滑面計(jì)算14</p><p>　　3.4 畢肖普條分法計(jì)算安全系數(shù)15</p><p>　　第四章抗滑樁的設(shè)計(jì)原理17</p><p>　　4.1 錨索抗滑樁概述17</p>&

7、lt;p>　　4.1.1 抗滑樁優(yōu)點(diǎn)17</p><p>　　4.1.2 抗滑樁類型18</p><p>　　4.2 抗滑樁設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)內(nèi)容18</p><p>　　4.2.1 抗滑樁設(shè)計(jì)一般要求。18</p><p>　　4.2.2 抗滑樁的設(shè)計(jì)內(nèi)容19</p><p>　　4.2.3 抗滑樁的設(shè)計(jì)

8、計(jì)算程序19</p><p>　　4.3 抗滑樁設(shè)計(jì)荷載確定20</p><p>　　4.3.1 滑坡推力的確定20</p><p>　　4.3.2 地基反力的確定20</p><p>　　4.4 抗滑樁的設(shè)計(jì)22</p><p>　　4.4.1 抗滑樁的布設(shè)22</p><p>　

9、　4.4.2 情況分類23</p><p>　　4.4.3 計(jì)算方法概述23</p><p>　　4.5 樁側(cè)應(yīng)力驗(yàn)算24</p><p>　　4.6 樁的配筋計(jì)算25</p><p>　　第五章 錨索樁的計(jì)算26</p><p><b>　　5.1 概述26</b></p>

10、;<p>　　5.2 錨索樁的設(shè)計(jì)計(jì)算26</p><p>　　5.3 錨索樁外力計(jì)算27</p><p>　　5.4 錨索樁的內(nèi)力計(jì)算28</p><p>　　5.4.1 受荷段內(nèi)力計(jì)算28</p><p>　　5.4.2 錨固段內(nèi)力計(jì)算31</p><p>　　5.5樁側(cè)應(yīng)力驗(yàn)算36<

11、;/p><p>　　5.6 錨索樁配筋計(jì)算37</p><p>　　5.6.1 錨索樁構(gòu)造規(guī)定37</p><p>　　5.6.2 正截面受彎計(jì)算38</p><p>　　5.6.3 斜截面受剪計(jì)算40</p><p>　　5.7 錨索設(shè)計(jì)42</p><p>　　5.7.1 錨索錨桿的

12、結(jié)構(gòu)42</p><p>　　5.7.2 錨索的工作原理43</p><p>　　5.7.3 錨索錨桿的設(shè)計(jì)程序43</p><p>　　5.7.4 錨索設(shè)計(jì)計(jì)算46</p><p>　　第六章 地表排水工程設(shè)計(jì)與施工48</p><p>　　6.1 水對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響48</p><

13、p>　　6.2 滑坡處治中常見的排水措施48</p><p>　　6.2.1 地表排水措施及結(jié)構(gòu)形式48</p><p>　　6.2.2 地下排水措施49</p><p>　　6.3 地表排水體系的施工50</p><p>　　6.3.1 截水溝的施工50</p><p>　　6.3.2 排水溝的施工要

14、求50</p><p>　　6.4 地下排水體系的施工51</p><p>　　6.4.1 明溝施工51</p><p>　　6.4.2 集水暗溝施工51</p><p>　　6.4.3 滲溝施工52</p><p>　　第七章 施工組織設(shè)計(jì)53</p><p>　　7.1 樁體施工

15、一般程序53</p><p>　　7.2 設(shè)樁工藝選擇54</p><p>　　7.3 樁體施工實(shí)施方案54</p><p>　　7.3.1 施工準(zhǔn)備工作54</p><p>　　7.3.2 樁體施工步驟及人員機(jī)具配備56</p><p>　　7.3.3 樁身土石方施工56</p><p

16、>　　7.3.4 混凝土施工57</p><p>　　7.3.5 鋼筋施工58</p><p>　　7.3.6 施工質(zhì)量控制59</p><p>　　7.3.7 樁體施工中應(yīng)注意的問題以及解決方案62</p><p>　　7.4 錨索的施工63</p><p>　　7.4.1 造孔64</p&g

17、t;<p>　　7.4.2 注漿施工64</p><p>　　7.4.3 錨索錨桿的張拉與鎖定65</p><p>　　7.4.4 施工安全技術(shù)措施66</p><p>　　7.4.5 預(yù)防措施66</p><p>　　第八章 結(jié)論與展望68</p><p>　　參 考 文 獻(xiàn)69</p

18、><p><b>　　致 謝69</b></p><p>　　附錄A 格構(gòu)加固邊坡的設(shè)計(jì)與施工71</p><p>　　A.1 格構(gòu)的作用特點(diǎn)及適用條件71</p><p>　　A.2 格構(gòu)分類71</p><p>　　A.3 格構(gòu)加固設(shè)計(jì)的一般要求73</p><

19、p>　　A.4 格構(gòu)加固結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算74</p><p>　　A.4.1 計(jì)算錨固荷載所需的計(jì)算參數(shù)75</p><p>　　A.4.2 格構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算76</p><p>　　A.4.3 錨固荷載計(jì)算76</p><p>　　A.5 格構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算78</p><p>　　A.5.1 正

20、截面受彎計(jì)算79</p><p>　　A.5.2 斜截面受剪計(jì)算80</p><p>　　A.5.3 格構(gòu)的構(gòu)造要求81</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　邊坡失穩(wěn)，滑坡等邊坡病害是現(xiàn)階段房屋建設(shè)、交通、水利等工程建設(shè)中常見的問題。邊坡穩(wěn)定與否關(guān)系著人民的生命財(cái)產(chǎn)安全，隨著人們工

21、程建設(shè)活動(dòng)規(guī)模的擴(kuò)大，因此如何安全、經(jīng)濟(jì)地治理工程中遇到復(fù)雜的邊坡災(zāi)害問題就顯得非常重要。</p><p>　　107國道高陡邊坡位于昭山大道與芙蓉大道交匯處，對(duì)于該高陡邊坡失穩(wěn)問題，本設(shè)計(jì)中采用錨索抗滑樁支護(hù)方案，抗滑樁具有施工簡便、快速、加固效果好、有效時(shí)間長，而錨索的應(yīng)用能改變樁體的被動(dòng)受力狀態(tài)，充分發(fā)揮巖石的自身強(qiáng)度和穩(wěn)定性。因而節(jié)約大量人力、物力和資金。</p><p>　　在錨

22、索抗滑樁支護(hù)設(shè)計(jì)中，滑坡滑動(dòng)面土工數(shù)據(jù)由現(xiàn)場勘察得出，從坡體斷面的測量到滑動(dòng)面的強(qiáng)度值勘察、用不平衡推力法對(duì)滑坡推力的計(jì)算、抗滑樁的布置、抗滑樁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、錨索結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、防排水設(shè)計(jì)、施工組織設(shè)計(jì)，一步步的按照規(guī)范和設(shè)計(jì)要求，最后完成昭山大道高陡邊坡的支護(hù)設(shè)計(jì)。另外，本設(shè)計(jì)還列出錨索格構(gòu)支護(hù)方案作為以供參考。</p><p>　　關(guān)鍵詞：邊坡支護(hù)；不平衡推理法；抗滑樁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>

23、<b>　　Abstract</b></p><p>　　Slope instability , landslides and other slope disease stage is the construction of housing construction , transportation, hydraulic engineering and other common proble

24、ms. Slope stability related to the lives and property of the people, with the expansion of the scale of people 's construction activity , and therefore how to safely and economically control engineering problems enco

25、untered in complex disasters slope is very important .</p><p>　　107 State Road high and steep slope at Zhaoshan Avenue and Hibiscus Avenue interchange, for the high and steep slope instability problems, the

26、design used in anti-slide piles support programs , anti-slide pile construction is simple , fast, good reinforcing effect effective for a long time , but the application can change the anti-slide piles passive stress sta

27、te bodies , give full play to their strength and stability of the rock .Thus saving a lot of manpower, material and financial resources.</p><p>　　In anti-slide piles supporting design , geotechnical landslid

28、e sliding surface data obtained by the field survey , measuring the slope from the cross-section of the sliding surface intensity values survey , with the imbalanced thrust force method, anti-slide piles layout, anti-sli

29、de pile design, anchor cable design, waterproofing and drainage design , construction design, a step by step in accordance with the specifications and design requirements, finalize support design Zhaoshan Avenue high an&

30、lt;/p><p>　　Key Words：Slope protection；The imbalance thrust force method；Structure design of</p><p>　　anti-slide piles</p><p><b>　　第一章 前言</b></p><p><b>

31、　　1.1 背景</b></p><p>　　近年來，隨著社會(huì)進(jìn)步及經(jīng)濟(jì)發(fā)展，越來越多在工程中涉及到邊坡問題；如山區(qū)的鐵路和高速公路的修建中就經(jīng)常產(chǎn)生高邊坡；又比如基坑中的邊坡穩(wěn)定性及支護(hù)問題。記得老師曾經(jīng)講過，在一座高樓大廈的成本中，基坑中的邊坡支護(hù)成本占到整個(gè)工程造價(jià)的30%以上，由此可見邊坡工程的重要性。另外，在水電、采礦等諸多的領(lǐng)域，邊坡工程都是關(guān)系著工程構(gòu)筑物的安全生產(chǎn)和運(yùn)營，邊坡工程已經(jīng)成

32、為土木工程中很重要的一環(huán)，因此，邊坡穩(wěn)定性對(duì)整個(gè)工程的意義就顯得尤為重要。 隨著人類工程活動(dòng)的規(guī)模擴(kuò)大及工程建設(shè)的急劇發(fā)展，工程中遇到了大量的邊坡工程，且規(guī)模越來越大，其重要程度也越高，人們更注重由于邊坡失穩(wěn)造成的地質(zhì)災(zāi)害，故邊坡穩(wěn)定性研究一直是一個(gè)很重要的研究領(lǐng)域。在我國，目前的露天采礦的人工邊坡已高達(dá)300—500m，而水電工程中遇到的天然邊坡高度已達(dá)500—1000m，其中涉及的工程地質(zhì)問題極為復(fù)雜，特別是在西南山區(qū)，邊坡的變形

33、、破壞、滑坡等災(zāi)害已成為一種常見的危害人民生命財(cái)產(chǎn)安全及工程正常運(yùn)營的地質(zhì)災(zāi)害。</p><p>　　1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀</p><p>　　邊坡病害防治的支擋工程的結(jié)構(gòu)類型多種多樣，其發(fā)展大致分為以下幾個(gè)階段：</p><p>　　第一階段（20世紀(jì)50年代之前），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、墻基必須置

34、于滑面以下一定深度，施工開挖對(duì)滑體穩(wěn)定影響大。</p><p>　　第二 階段（20世紀(jì)60/70年代），在相應(yīng)疏截滑帶水的情況下，采用抗滑樁支擋，工程效果明顯；國外多采用鋼筋混凝土鉆孔樁和鋼樁（直徑）小，用群樁加承臺(tái)共同受力 。國 內(nèi)采用矩形截面的鋼筋混凝土挖孔樁（最大截4面m×7m，長達(dá) 46m），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。</p>

35、<p>　　第三階段（20世紀(jì)80年代以后），隨著錨固技術(shù)的發(fā)展 ，在滑坡前緣使用群孔疏干前部巖土，預(yù)應(yīng)力錨索在邊坡加固中得到了廣泛的應(yīng)用，在工程實(shí)踐中演化出了各種各樣 的結(jié)構(gòu)形式，主要有：①預(yù)應(yīng)力錨索地墩或地梁；②預(yù)應(yīng)力錨索抗滑擋墻；③預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁；④預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁板墻；⑤預(yù)應(yīng)力錨索格構(gòu)。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)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，在同樣的條件下，錨索抗滑樁比普通抗滑樁節(jié)約投資30

36、%左右 。幾種常見支護(hù)手段的分析：</p><p><b>　　(1)預(yù)應(yīng)力錨索</b></p><p>　　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。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，即不能破壞原有結(jié)構(gòu)，并通過錨固措施合理

37、地提高可利用巖體或土體的強(qiáng)度。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。預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)，在力學(xué)作用和施工工藝方面都有其鮮明的特點(diǎn)： </p><p>　　①受力合理。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。</p><p>　?、谥?/p>

38、動(dòng)抗衡。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。</p><p>　?、鄹纳茙r土體的應(yīng)力狀態(tài)，能有效控制巖土體及工程結(jié)構(gòu)的變形，增強(qiáng)了巖土工程的穩(wěn)定性，并能使較弱結(jié)構(gòu)面上或滑移面上的抗剪強(qiáng)度得以提高，同時(shí)能保證工程的長期穩(wěn)定性。</p><p>　?、苠^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。</p><p>　?、?在深基坑開

39、挖工程中使用錨索可免去大量支撐，節(jié)約工作量，給機(jī)械化施工創(chuàng)造了良好條件。</p><p><b>　　(2)格構(gòu)錨固結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　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

40、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)。近年來我國也開始推廣應(yīng)用格構(gòu)錨固結(jié)構(gòu)措施。</p><p>　　(3)預(yù)應(yīng)力錨索格構(gòu)梁</p><p>　　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)。1993年在深圳市羅沙公路西嶺山大開挖引

41、起的滑坡治理中較早地應(yīng)用了這一結(jié)構(gòu)，繼這一成功實(shí)例之后，深圳市進(jìn)行大規(guī)模的推廣和應(yīng)用，以后逐漸推廣到公路、鐵路邊坡災(zāi)害的 治理中，自 2000 年以來，預(yù)應(yīng)力錨索格構(gòu)梁在三峽庫區(qū)邊坡災(zāi)害治理中得到了廣泛的應(yīng)用。</p><p><b>　　(4)抗滑樁</b></p><p>　　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)

42、定地層一定深度。根據(jù)抗滑樁類型的不同，兼有以下優(yōu)點(diǎn)：</p><p>　?、倏够芰?qiáng)，塢工數(shù)量小，在滑坡推力大、滑動(dòng)帶深的情況下，能夠克服抗滑 擋土墻難以克服的困難。</p><p>　?、跇段混`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。</p><p>　?、劭梢匝貥堕L根據(jù)彎矩大小合理地布置鋼筋。因此，在相同條件下，比一般

43、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)。</p><p>　?、苁┕し奖?，設(shè)備簡單。采用混凝土或少筋混凝土護(hù)壁，安全、可靠。</p><p>　?、萃ㄟ^開挖樁孔，能夠充接校核地質(zhì)情況，進(jìn)而可以檢驗(yàn)和修改原來的設(shè)計(jì)，使之更切合實(shí)際，發(fā)現(xiàn)問題，易于補(bǔ)救。</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用了錨索抗滑樁設(shè)計(jì)和錨索格構(gòu)設(shè)計(jì)（附錄A）作為參考。</p>

44、<p>　　1.3 選題的意義及技術(shù)路線</p><p>　　邊坡穩(wěn)定的問題很常見，例如在大壩施工過程中，壩肩開挖破壞了自然坡腳，使得巖體內(nèi)部應(yīng)力重新分布，常常發(fā)生巖坡的不穩(wěn)定現(xiàn)象。又如在引水隧洞的進(jìn)出口部位的邊坡、溢洪道開挖的邊坡、渠道的邊坡以及公路、鐵路、采礦工程等等都會(huì)遇到巖坡穩(wěn)定的問題。如果巖坡由于力過大和強(qiáng)度過低，則它可以處于不穩(wěn)定的狀態(tài)，一部分巖體向下或向外坍滑，這一種現(xiàn)象叫做滑坡?；?/p>

45、可以造成交通癱瘓，建筑物被埋，為此在施工前，必須做好穩(wěn)定分析工作。對(duì)于我們工程人，邊坡治理也是一個(gè)很重要的研究方向，由于工程質(zhì)量或者自然因素等原因造成了滑坡或者泥石流等地質(zhì)災(zāi)害，該如何快速有效地處理這類地質(zhì)災(zāi)害，這對(duì)我們新一代的工程人提出了嚴(yán)峻的要求。</p><p>　　第二章 工程地質(zhì)條件</p><p><b>　　2.1 自然條件</b></p>

46、<p>　　2.1.1 地理位置 </p><p>　　昭山位于湘潭市東北20公里,地處湘潭東北角，北接長沙市暮云鎮(zhèn)，東靠株洲市白馬鎮(zhèn)，南鄰湘潭市荷塘鄉(xiāng)，西瀕湘江，湘潭昭山示范區(qū)包括昭山鄉(xiāng)和易家灣鎮(zhèn)全境，總面積68平方公里。位于長沙、株洲、湘潭三市交匯處，是三市Y字型的中點(diǎn)，扼水陸交通咽喉，距3市均不到20公里，是3市往來的必經(jīng)之地，也是湘江生態(tài)經(jīng)貿(mào)帶上的重要節(jié)點(diǎn)，有著得天獨(dú)厚的區(qū)位優(yōu)勢。昭山地理位置

47、優(yōu)越，自然風(fēng)景秀麗，是久負(fù)盛名的省級(jí)風(fēng)景名勝區(qū)；區(qū)域內(nèi)建有一個(gè)千噸級(jí)泊位碼頭，正在建設(shè)3個(gè)千噸級(jí)中心港區(qū)，京珠、上瑞高速公路在此交會(huì)，107、320國道也交會(huì)于此，京廣、湘黔鐵路穿境而過，水陸交通便利?！?lt;/p><p>　　2.1.2 氣候與氣象</p><p>　　湘潭市氣候?qū)儆趤啛釒Ъ撅L(fēng)濕潤氣候區(qū)，四季分明，冬冷夏熱，春夏多雨，秋冬干旱，無霜期長。年平均氣溫17.5℃，極端最高氣溫4

48、2.2℃（1953年8月15日），極端最低氣溫-11.1℃（1972年2月9日）。年平均相對(duì)濕度81%。年降水量1200-1450mm，年最大降水量2081mm（1953年），年最小降水量999.7mm（1968年）；年平均降雨日152 d，其中中雨（≥10 mm）年約20天，降雨多集中于4~6月。每年11月至次年3月為降雪期，多年平均降雪天數(shù)12.9 d，最大積雪厚度25 cm。年平均蒸發(fā)量1359.1mm。多年平均風(fēng)速2.4m/s，

49、最大風(fēng)速28 m/s。常年主導(dǎo)風(fēng)向NNW，具有明顯季風(fēng)型，但在7~8月份主要以南南東風(fēng)及南南西風(fēng)為主，頻率39.1%，平均風(fēng)1.9 m/s，最大風(fēng)速20 m/s。冬季盛行偏北風(fēng)，夏季盛行偏南風(fēng)，春秋兩季仍以偏北風(fēng)居多，年大風(fēng)日數(shù)多在5-10天之間。大風(fēng)以春夏多，秋季少。多年平均降霧日為20 d，多發(fā)生在春冬雨季，最長持續(xù)時(shí)間為3 h，折算成滿日，年平均2.5 d。全年無霜期345天，年平均日照時(shí)數(shù)1262.9h。</p>

50、<p><b>　　2.1.3 水文</b></p><p>　　湘江是工業(yè)區(qū)和全市的重要水源，也是納污水體。湘江是長江水系的主要支流，湘江發(fā)源于廣西臨桂縣海洋坪的龍門界，經(jīng)興安、全州至下江圩斗牛嶺，進(jìn)入湖南省東安縣，再經(jīng)冷水灘、祁陽、衡陽、衡山、株洲、湘潭、長沙至湘陰的濠河口分兩支注入洞庭湖，全長856km，湖南省境內(nèi)670km，占全長的78.2%流域面積為94660，湖南境內(nèi)8

51、5383，占總面積的90.2%，河流平均坡降為0.134‰，是洞庭湖水系中最大的河流，也是長江七大支流之一。湘江湘潭段從馬家河起至易家灣，全長約42公里，其河谷開闊，曲流發(fā)育，河床縱比降小。河面寬為400-800 m。平均水位28.89m（1956黃海高程系統(tǒng)，下同），最高水位39.67 m（1994年6月18日），最低水位25.42 m（1996年10月6日），最大流量21100，最小流量100，多年平均流量2160 ，斷面日平均流速

52、0.65 m/s，最大平均流速1.1 m/s。多年平均含沙量0.16 。豐水期為4-7月份，枯水期從12月至翌年2月份；河床地質(zhì)為泥沙間有卵石，比降為0.045%。湘潭水文站控制湘江流域面積81638。湘江在湘潭市域范圍內(nèi)有漣水和涓水兩支流匯</p><p>　　2.1.4 土壤與生態(tài)</p><p>　　該區(qū)域林木繁茂，農(nóng)作物生長良好，主要品種是水稻和蔬菜，昭山及周圍山丘均被綠色植物覆蓋

53、，主要為松、杉、雜木及灌木叢，無裸露的山體及荒地。該區(qū)域內(nèi)無珍稀、瀕危動(dòng)植物。動(dòng)物資源主要是農(nóng)村散養(yǎng)的豬、牛、雞、鴨等家畜、家禽。無珍稀動(dòng)植物保護(hù)區(qū)，無重點(diǎn)保護(hù)的野生、珍稀瀕危動(dòng)物。</p><p>　　區(qū)域礦產(chǎn)資源優(yōu)勢不明顯。</p><p>　　2.1.5 交通狀況</p><p>　　昭山示范區(qū)過境道路分別為滬昆高速、京港澳高速、紅易大道、芙蓉大道。紅易大道是

54、連接株洲的主要通道，芙蓉大道是聯(lián)系湘潭市與長沙市的主要通廊。</p><p>　　京廣鐵路：中國南北向的主動(dòng)脈，在規(guī)劃區(qū)南北橫跨為7.56公里，寬度為15米。武廣客運(yùn)專線高速鐵路:中南部的主要客運(yùn)廊道，在規(guī)劃去內(nèi)全長為11.9公里。易家灣企業(yè)專線: 連接規(guī)劃區(qū)內(nèi)省民航油庫、農(nóng)藥廠、瀝青站、液化氣站等，基本已停止?fàn)I運(yùn)。長株潭城際鐵路：規(guī)劃的城際鐵路經(jīng)過本區(qū)，并在長株潭大市場以東設(shè)立一個(gè)?？空尽?lt;/p>

55、<p><b>　　2.2 地質(zhì)條件</b></p><p>　　2.2.1 地形、地質(zhì)與地貌特征</p><p>　　昭山位于長衡丘陵盆地中部，屬湘中丘陵至湘南山地的過渡地帶，巖層屬第三紀(jì)衡陽紅系砂巖、頁巖、礫巖。區(qū)域內(nèi)地層多為風(fēng)化巖殘積層土壤，100米以下為石灰?guī)r層，地下水在地表10米以下；周圍無高山，地表平緩開闊。本地區(qū)地震基本烈度為6度。</

56、p><p>　　2.2.2 地層地質(zhì)特征</p><p>　　昭山示范區(qū)主要地層有：第四系全新統(tǒng)人工填土層、沖積層，更新統(tǒng)沖積層、殘積層，白堊系碎屑巖層，泥盆系泥巖、灰?guī)r層和元古界冷家溪群板巖層。</p><p><b>　　2.3 現(xiàn)場勘查</b></p><p>　　為了清楚的了解到昭山大道高陡邊坡的各項(xiàng)巖土指標(biāo)以及斷面

57、尺寸，指導(dǎo)老師特意帶領(lǐng)我們到邊坡現(xiàn)場進(jìn)行踏勘，通過現(xiàn)場快剪試驗(yàn)，以及用全站儀和皮尺的配合，酒精燃燒法等方法配合測得了該高陡邊坡坡體土體抗剪強(qiáng)度。現(xiàn)場測定主要進(jìn)行了以下兩種現(xiàn)場試驗(yàn)。</p><p><b>　　(1)酒精燃燒法</b></p><p>　　在土樣中加入酒精，利用酒精在土上燃燒，使土中水分蒸發(fā)，稱量烘干土樣，通過燃燒前后質(zhì)量變化測得土體含水率，一般燃燒三

58、次。本法是快速測定法中較準(zhǔn)確的一種，適用于在沒有烘箱或土樣較少的條件下，對(duì)細(xì)粒土進(jìn)行含水率的現(xiàn)場測定。</p><p><b>　　(2)快剪試驗(yàn)</b></p><p>　　剪切試驗(yàn)的原理是根據(jù)庫倫定律，土的內(nèi)摩擦力與剪切面上的法向壓力成正比，將同一種土制備成幾個(gè)土樣，分別在不同的法向壓力下，沿固定的剪切面直接施加水平剪力，得其剪壞時(shí)剪應(yīng)力，即為抗剪強(qiáng)度，然后根據(jù)剪

59、切定律確定土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)內(nèi)摩擦角和內(nèi)粘聚力。而快剪試驗(yàn)就是在對(duì)試樣施加法向壓力和剪力時(shí)，都不允許試樣產(chǎn)生排水固結(jié)，由于在直剪儀上下盒之問存在縫隙，很難控制試樣不排水，為了消除這種影響，一般在試樣上下放置不透水有機(jī)玻璃圓塊代替透水石，并在圓塊周邊涂抹凡士林以阻止水分從縫隙中逸出。待施加預(yù)定法向壓力后，立即施加水平推力，并用較快的速率在3-5min內(nèi)將試樣剪損。對(duì)某些滲透性強(qiáng)、含水量高、密度低的土要求在30-50s內(nèi)剪損。這種方法是用來模

60、擬現(xiàn)場的土體較厚、滲透性較小、施工速度較快、基本上來不及固結(jié)就迅速加載而剪切的情況。</p><p>　　2.4 現(xiàn)場踏勘結(jié)果</p><p>　　4月初，通過指導(dǎo)老師帶領(lǐng)組員到現(xiàn)場勘測邊坡土體的物理力學(xué)性質(zhì)以及利用羅盤儀全站儀測量了邊坡高度、傾向、走向和坡度，據(jù)勘察揭示，該邊坡上部第四系雜填土和殘坡積土組成，殘坡積土以粘土夾碎石為主。由該區(qū)域鉆孔取樣試驗(yàn)資料綜合臨近場地的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出土

61、體的物理力學(xué)參數(shù)值，c值為24kpa，值為，值為18.7</p><p>　　第三章 高陡邊坡穩(wěn)定性分析計(jì)算</p><p>　　3.1 穩(wěn)定性分析概念及計(jì)算原理</p><p>　　邊坡一般是指具有傾斜坡面的土體或巖體，由于坡表面傾斜，在坡體本身重力及其他外力作用下，整個(gè)坡體有從高處向低處滑動(dòng)的趨勢，同時(shí)，由于坡體土（巖）自身具有一定的強(qiáng)度和任務(wù)的工程措施，它會(huì)產(chǎn)

62、生阻止坡體下滑的抵抗力。一般來說，如果邊坡土（巖）體內(nèi)部某一個(gè)面上的滑動(dòng)力超過了土（巖）體抵抗滑動(dòng)的能力，邊坡將產(chǎn)生滑動(dòng)，即失去穩(wěn)定；如果滑動(dòng)力小于抵抗力，則認(rèn)為邊坡是穩(wěn)定的。</p><p>　　3.1.1 瑞典條分法</p><p>　　瑞典條分法：是條分法中古老又最簡單的方法，除假定滑動(dòng)面為圓柱面及滑動(dòng)土體為不變形的剛體外，并忽略土條兩側(cè)面上的作用力，因此其未知量個(gè)數(shù)為(n+1)，然

63、后利用土條底面法向力的平衡和整個(gè)滑動(dòng)土條力矩平衡兩個(gè)條件求出各土條底面法向力的大小和土坡穩(wěn)定性安全系數(shù)K的表達(dá)式。</p><p>　　本設(shè)計(jì)將邊坡視為均值土坡，采用瑞典條分法進(jìn)行計(jì)算分析。將滑動(dòng)土體分成若干土體，任取其中一土條分析其受力情況，則土條上作用力有：</p><p>　?。?）土條自重，方向豎直向下，其值為：</p><p><b>　?。?.

64、1）</b></p><p>　　式中，為土的重度，、分別為該土條的寬度和平均高度。將引至分條滑動(dòng)面上，可分解為通過滑弧圓心的法向力和與滑弧相切的剪切力。若以表示土條底面中點(diǎn)的法線與豎直線的交角，則有</p><p><b>　　（3.2）</b></p><p><b>　?。?.3）</b></p&g

65、t;<p>　?。?）作用于土條底面的法向力與反力’大小相等，方向相反。</p><p>　?。?）作用于土條底面的抗剪力’，可能發(fā)揮的最大值等于土條底面上土的抗剪強(qiáng)度與滑弧長度的乘積，方向與滑動(dòng)方向相反。當(dāng)土坡處于穩(wěn)定狀態(tài)，并假定各土條底部滑動(dòng)面上的安全系數(shù)等于整個(gè)滑動(dòng)面上的安全系數(shù)時(shí)，其抗剪力為：</p><p><b>　　（3.4)</b><

66、;/p><p>　　若將整個(gè)滑動(dòng)土體內(nèi)各土條對(duì)圓心O取力矩平衡，則</p><p><b>　?。?.5）</b></p><p><b>　　故安全系數(shù)</b></p><p><b>　　(3.6)</b></p><p>　　若取各土條寬度相等。上式可

67、簡化為</p><p><b>　　(3.7)</b></p><p>　　式中為滑弧的弧長。此外，計(jì)算時(shí)尚需注意土條的位置。當(dāng)土條底面中心在滑弧圓心的垂線右側(cè)時(shí)，剪切力方向與滑動(dòng)方向相同，起剪切作用，取正號(hào)；而當(dāng)土條底面中心在滑弧圓心的垂線左側(cè)時(shí)，剪切力方向與滑動(dòng)方向相反，起抗剪作用，取負(fù)號(hào)。</p><p>　　假定不同的滑弧，則可以求出不

68、同的K值，其中最小的K值即為土坡的穩(wěn)定安全系數(shù)。</p><p>　　3.1.2 Bishop條分法</p><p>　　將滑動(dòng)土體分成若干條，取其中任一條分析受力情況。假定各土條底部滑面上的抗滑安全系數(shù)均相同，即等于整個(gè)滑動(dòng)面的平均安全系數(shù)，取單位長度土坡按平面問題計(jì)算。則作用在土條上的力有：</p><p>　?。?）土條自重，方向豎直向下，其值為：</p

69、><p><b>　?。?.8）</b></p><p>　　式中，為土的重度，、分別為該土條的寬度和平均高度；</p><p>　　(2)作用于土條底面的抗剪力、有效法向反力及孔隙水壓力，其中、分別為土條底面中點(diǎn)處孔隙水壓力和滑弧長度；</p><p>　　(3)作用于土條兩側(cè)的法向力和及切向力和，。且、、及的作用點(diǎn)均在土

70、條底面中點(diǎn)。</p><p>　　對(duì)土條豎直方向取力的平衡得：</p><p>　　或 (3.9) </p><p>　　當(dāng)土坡尚未破壞時(shí)，土條滑動(dòng)面上的抗剪強(qiáng)度只發(fā)揮了一部分，若以有效應(yīng)力表示，土條滑動(dòng)面上的抗剪力為：</p><p><b>　　(3.10)

71、</b></p><p>　　式中，—土的有效黏聚力；</p><p>　　—土的有效內(nèi)摩擦角；</p><p><b>　　K—安全系數(shù)。</b></p><p>　　代入式（3.9），可解得為</p><p><b>　?。?.11）</b></p>

72、;<p><b>　　式中，。</b></p><p>　　然后就整個(gè)滑動(dòng)土體對(duì)滑弧圓心求力矩平衡，此時(shí)相鄰?fù)翖l之間側(cè)壁作用力的力矩將相互抵消，而各土條的及的作用線均通過滑弧圓心，故有</p><p><b>　?。?.12）</b></p><p>　　將式（3.11）、式（3.12）代入式（3.10），且

73、，，可得</p><p><b>　?。?.13）</b></p><p>　　此為畢肖普條分法計(jì)算土坡安全系數(shù)的普遍公式，但仍為未知。畢肖普證明，若令土條的，所產(chǎn)生的誤差僅為1%，由此可得國內(nèi)外使用相當(dāng)普遍的畢肖普簡化公式：</p><p><b>　?。?.14）</b></p><p>　　由

74、于式（3.11）中的計(jì)算式含有安全系數(shù)K，故上述安全系數(shù)K仍需試算。通常試算時(shí)可先假定K=1，求出，再按式（3.14）求出K，若計(jì)算的K與假定的K值不等，則以計(jì)算的K值代入再求出新的和K，如此反復(fù)迭代，直至前后兩次K值滿足所需要的精度為止。</p><p>　　3.2 搜索最危險(xiǎn)滑動(dòng)面</p><p>　　3.2.1 瑞典條分法搜索最危險(xiǎn)滑面步驟</p><p>　

75、　(1)按一定比例畫出土坡剖面，選擇滑弧圓心，作出滑動(dòng)圓弧，量出半徑R。</p><p>　　(2)將滑動(dòng)土體分成若干土條并編號(hào)。取一定寬度為土條寬度b，土條編號(hào)以滑弧圓心的垂線開始為0，逆滑動(dòng)方向的土條依次為0、1、2、3……，順滑動(dòng)方向的土條依次為-1、-2、-3……。</p><p>　　(3)量出各土條中心高度，并列表計(jì)算、及、等值。尚應(yīng)注意：取等寬時(shí)，土體兩端土條的寬度不一定恰好

76、等于b，此時(shí)需將土條的實(shí)際高度折算成相應(yīng)于b時(shí)的高度。</p><p>　　(4)量出滑動(dòng)圓弧的中心角θ，計(jì)算滑弧弧長。</p><p>　　(5)計(jì)算安全系數(shù)K。</p><p>　　(6)在EO延長線上重新選擇滑弧圓心，重復(fù)上述計(jì)算，求出最小安全系數(shù)，及該邊坡的穩(wěn)定安全系數(shù)。</p><p>　　3.2.2 畢肖普條分法搜索最危險(xiǎn)滑面步驟

77、</p><p>　　(1)按一定比例畫出土坡剖面，選擇滑弧圓心，作出滑動(dòng)圓弧，量出半徑R。</p><p>　　(2)將滑動(dòng)土體分成若干土條并編號(hào)。取一定寬度為土條寬度b，土條編號(hào)以滑弧圓心的垂線開始為0，逆滑動(dòng)方向的土條依次為0、1、2、3……。</p><p>　　(3)量出各土條中心高度，并列表計(jì)算、、、、以及等值。</p><p>

78、　　(4)穩(wěn)定安全系數(shù)計(jì)算。采用迭代法，直至前后兩次K值滿足精度為止。</p><p>　　(5)重新選擇滑弧圓心，重復(fù)上述計(jì)算，求出最小安全系數(shù)，及該邊坡的穩(wěn)定安全系數(shù)。</p><p>　　3.3 圓弧滑面安全系數(shù)計(jì)算</p><p>　　3.3.1 滑面計(jì)算</p><p>　　圖3.1 當(dāng)滑弧半徑R=31.3m時(shí)，滑動(dòng)面示意圖（單位：

79、m)</p><p>　　其中，圓心編號(hào)：（4.60,30.96），量得滑弧半徑R=31.3m,取土條寬b=5.0m</p><p>　　表3.1 瑞典法計(jì)算表</p><p>　　量出滑動(dòng)圓弧的中心角θ為78°，計(jì)算滑弧弧長</p><p><b>　　計(jì)算安全系數(shù)，</b></p><p

80、>　　故邊坡處于失穩(wěn)狀態(tài)。</p><p>　　3.3.2 滑面計(jì)算</p><p>　　圖3.2 當(dāng)滑弧半徑R=33.7m時(shí)，滑動(dòng)面示意圖（單位：m)</p><p>　　其中，圓心編號(hào)：（0,33.7），量得滑弧半徑R=33.7m,取土條寬b=5.0m</p><p>　　表3.2 瑞典法計(jì)算表</p><p&g

81、t;　　量出滑動(dòng)圓弧的中心角θ為66°，計(jì)算滑弧弧長</p><p><b>　　計(jì)算安全系數(shù)，</b></p><p>　　故邊坡處于失穩(wěn)狀態(tài)。</p><p>　　3.3.3 滑面計(jì)算</p><p>　　圖3.3 當(dāng)滑弧半徑R=39.9m時(shí)，滑動(dòng)面示意圖（單位：m)</p><p>

82、;　　其中，圓心編號(hào)：（-8.79,38.95），量得滑弧半徑R=39.9m,取土條寬b=5m</p><p>　　表3.3 瑞典法計(jì)算表</p><p>　　量出滑動(dòng)圓弧的中心角θ為49°，計(jì)算滑弧弧長</p><p><b>　　計(jì)算安全系數(shù)，</b></p><p>　　故邊坡處于失穩(wěn)狀態(tài)。</p&

83、gt;<p>　　3.3.4 滑面計(jì)算</p><p>　　圖3.4 當(dāng)滑弧半徑R=37.1m時(shí)，滑動(dòng)面示意圖（單位：m)</p><p>　　其中，圓心編號(hào)：（-5.07,36.73），量得滑弧半徑R=37.1m,取土條寬b=4.5m</p><p>　　表3.4 瑞典法計(jì)算表</p><p>　　量出滑動(dòng)圓弧的中心角θ為55

84、°，計(jì)算滑弧弧長</p><p><b>　　計(jì)算安全系數(shù)，</b></p><p>　　故邊坡處于失穩(wěn)狀態(tài)。</p><p>　　綜上所述，當(dāng)滑弧半徑R=31.3m，圓心角θ為78°時(shí)，用瑞典條分法所計(jì)算的安全系數(shù)K最小，為，所以該滑動(dòng)面為邊坡的最不利滑動(dòng)面。故本設(shè)計(jì)可以取該滑動(dòng)面為分析對(duì)象。</p><

85、;p>　　3.4 畢肖普條分法計(jì)算安全系數(shù)</p><p>　　由上一節(jié)計(jì)算可知，當(dāng)滑弧半徑R=31.3m時(shí)，安全系數(shù)K最小，故本節(jié)將采用畢肖普條分法對(duì)邊坡最危險(xiǎn)圓弧滑面進(jìn)行安全系數(shù)計(jì)算。即取滑弧半徑R=31.3m，計(jì)算簡圖如圖3.6。</p><p>　　圖3.6 當(dāng)滑弧半徑R=33.4m時(shí)，滑動(dòng)面示意圖（單位：m)</p><p><b>　　畢

86、肖普簡化公式為：</b></p><p><b>　?。?.14）</b></p><p><b>　　其中，</b></p><p>　　代入滑面1各項(xiàng)數(shù)據(jù)，列出計(jì)算表如表3.5</p><p>　　表3.5 畢肖普法計(jì)算表</p><p>　　第一次試算時(shí)，假

87、定K=1，求得</p><p>　　第二次試算時(shí)，假定K=0.937，求得</p><p>　　第三次試算時(shí)，假定K=0.918，求得</p><p>　　第四次試算時(shí)，假定K=0.915，求得</p><p>　　滿足精度要求，故取K=0.915。</p><p>　　第四章抗滑樁的設(shè)計(jì)原理</p>

88、<p>　　4.1 錨索抗滑樁概述 </p><p>　　樁是深入土層或者巖層的柱形構(gòu)件。抗滑樁是通過樁身將上部承受的坡體推力傳給下部的側(cè)向土體或巖體，依靠下部的側(cè)向阻力來承擔(dān)邊坡的下推力，從而邊坡保持平衡和穩(wěn)定。見圖4.1</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用錨索樁，錨索樁由鋼筋混凝土抗滑樁和預(yù)應(yīng)力錨索或錨桿組成。把樁嵌入穩(wěn)定巖層，在樁頂端用錨桿或錨索錨入穩(wěn)定巖層并進(jìn)行張拉，使抗滑樁

89、形成簡支梁受力系統(tǒng)。避免了懸臂梁式受力，減少樁截面、樁長度、配筋量，節(jié)省投資，并根據(jù)滑坡推力的大小，控制拉力，改變樁的被動(dòng)受力方式。</p><p><b>　　.　</b></p><p>　　圖4.1 抗滑樁工作原理示意圖</p><p>　　4.1.1 抗滑樁優(yōu)點(diǎn)</p><p>　　通過查找資料得知，抗滑樁作為一

90、種被動(dòng)支擋結(jié)構(gòu)物，它具有抗滑力強(qiáng)、樁位靈活、施工簡便、安全等 優(yōu)點(diǎn)。具體優(yōu)點(diǎn)如下：</p><p>　　(1) 抗滑能力大，在滑坡推力大、滑動(dòng)面深的情況下，較其它抗滑工程經(jīng)濟(jì)、有效。</p><p>　　(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 他建筑物配合使用。分排設(shè)置時(shí)，可將巨大的滑體切割成若干分散的單元體，對(duì)滑坡起 到分而治之的功效。</p&

91、gt;<p>　　(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(diǎn)。施工 時(shí)可間隔開挖，不至引起滑坡條件的惡化。</p><p>　　(4) 開挖樁孔能校核地質(zhì)情況，檢驗(yàn)和修改原有的設(shè)計(jì)，使其更符合實(shí)際。</p><p>　　(5) 對(duì)整治運(yùn)營線路上的滑坡和處在緩慢滑動(dòng)階段的滑坡特別有利。</p><p>　　(6) 施工中如發(fā)現(xiàn)

92、問題易于補(bǔ)救。</p><p>　　4.1.2 抗滑樁類型 </p><p>　　目前，我國使用最多的是鋼筋混凝土樁。在工程實(shí)踐中，由于滑坡類型、地質(zhì)條件、地形地貌的差異，采用不同抗滑樁型式，其治理效果和工程造價(jià)也不同。</p><p>　　抗滑樁按施工方法可分為：打入樁、鉆孔樁和挖孔樁；</p><p>　　按材料可分為：木樁、鋼樁和鋼筋混

93、凝土樁；</p><p>　　按樁的截面形狀可分為：圓形樁、管形樁和矩形樁等；</p><p>　　按樁與周圍巖土的相對(duì)剛度分為：剛性樁和彈性樁；</p><p>　　按結(jié)構(gòu)型式可分為：排式單樁、承臺(tái)式樁和排架樁；</p><p>　　按成型方法可分為：打入樁、靜壓樁、就地灌注樁，就地灌注樁又分為沉管灌注樁、鉆孔灌注樁兩大類；</p&g

94、t;<p>　　4.1.3 鋼筋混凝土樁的特點(diǎn)及適用條件 </p><p>　　鋼筋混凝土樁是邊坡治理工程中廣泛采用的樁材，樁斷面剛度大，抗彎能力高，施工方式多樣，可打入、靜壓、機(jī)械鉆孔就地灌注或人工成孔就地灌注等，其缺點(diǎn)是混凝土抗拉能力有限，但這個(gè)缺陷可以用受拉區(qū)配鋼筋得到解決。 </p><p>　　抗滑樁的施工采用打入時(shí)，應(yīng)充分考慮施工震動(dòng)對(duì)邊坡穩(wěn)定的影響，一般是全埋式

95、抗滑樁或填方邊坡可采用，同時(shí)下臥地層應(yīng)有可打性。機(jī)械鉆孔速度快，樁徑可大可小，適用于各種地質(zhì)條件。</p><p>　　人工成孔的特點(diǎn)是方便、簡單、經(jīng)濟(jì)，但速度較慢，勞動(dòng)強(qiáng)度高，遇不良地層（如流沙）時(shí)處理相當(dāng)困難；另外，樁徑較小時(shí)人工作業(yè)困難， 樁徑一般應(yīng)在 1000cm 以上才適宜人工成孔。</p><p>　　4.2 抗滑樁設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)內(nèi)容</p><p>　

96、　4.2.1 抗滑樁設(shè)計(jì)一般要求。</p><p>　　(1) 抗滑樁的阻滑力要使整個(gè)滑坡體具有足夠的穩(wěn)定性，穩(wěn)定安全系數(shù)滿足相應(yīng)規(guī)范規(guī)定，同時(shí)保證滑坡體不從樁頂滑出，不從樁間擠出。</p><p>　　(2) 抗滑樁樁身要有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，即樁的斷面要有足夠的剛度，樁的應(yīng)力和變形滿足規(guī)定要求。</p><p>　　(3) 樁周的地基抗力和滑坡體的變形在容許范圍

97、內(nèi)。</p><p>　　(4) 抗滑樁的埋深及錨固深度、樁間距、樁結(jié)構(gòu)尺度和樁斷面市寸都比較恰當(dāng)，安全可靠，施工可行、方便、造價(jià)較經(jīng)濟(jì)。</p><p>　　4.2.2 抗滑樁的設(shè)計(jì)內(nèi)容</p><p>　　(1) 進(jìn)行樁群的平面布置，確定樁位、樁間距等平面尺度；</p><p>　　(2) 擬定樁型、樁埋深、樁長、樁斷面尺寸；</p

98、><p>　　(3) 根據(jù)擬定的結(jié)構(gòu)確定作用于抗滑樁上的力系；</p><p>　　(4) 確定樁的計(jì)算寬度，選定地基反力系數(shù)，進(jìn)行樁的受力和變形計(jì)算；</p><p>　　(5) 進(jìn)行樁截面的配筋計(jì)算和一般的構(gòu)造設(shè)計(jì)。</p><p>　　4.2.3 抗滑樁的設(shè)計(jì)計(jì)算程序 </p><p>　　根據(jù)上述要求和設(shè)計(jì)內(nèi)容，抗

99、滑樁的設(shè)計(jì)計(jì)算程序如圖 4.2。</p><p>　　4.3 抗滑樁設(shè)計(jì)荷載確定</p><p>　　4.3.1 滑坡推力的確定 </p><p>　　滑坡推力作用于滑面以上部分的樁背上，其方向假定與樁穿過滑面點(diǎn)處的切線方向平行?？刹捎貌黄胶馔屏鬟f系數(shù)法計(jì)算樁身所受的滑坡推力。</p><p>　　通常假定每根樁所承擔(dān)的滑坡推力等于兩樁中心

100、間距寬度范圍內(nèi)的滑坡推力，即滑坡推力值乘以樁間距?；峦屏υ跇侗成系姆植己妥饔命c(diǎn)位置，與滑坡的 類型、部位、地層性質(zhì)、變形情況及地基反力系數(shù)等因素有關(guān)。</p><p>　　根據(jù)《公路設(shè)計(jì)手冊·路基》和《鐵路工程設(shè)計(jì)技術(shù)手冊·路基》的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于液性指數(shù)小，剛度較大和較密實(shí)的滑坡體，從頂層至底層的滑動(dòng)速度常大體一致，假定滑面上樁背的滑坡推力分布圖形呈矩形；對(duì)于液性指數(shù)較大，剛度較小和密實(shí)度不均勻

101、的塑性滑體，其靠近滑面的滑動(dòng)速度較大，而滑體表層的速度則較小，假定滑面以上樁背的滑坡推力圖形呈三角形分布；介于上述兩者之間的情況可假定樁背推力分布呈梯形。</p><p>　　4.3.2 地基反力的確定</p><p>　　(1)地基反力兩種情況</p><p>　　當(dāng)樁前土體不能保持穩(wěn)定，不考慮樁前土體對(duì)樁的反力，僅考慮滑面以下地基土對(duì)樁的反力；當(dāng)樁前土體能保持穩(wěn)

102、定時(shí)，抗滑樁按“全埋式樁”考慮，可將樁看成懸臂樁考慮。</p><p>　　樁將滑坡推力傳遞給滑面以下的樁周土（巖）時(shí)，樁的錨固段前后土體受力后發(fā)生變形，并由此產(chǎn)生土體的反力。反力的大小與土體的變形狀態(tài)有關(guān)。</p><p>　　另外，樁與地基土間的摩阻力、粘結(jié)力、樁變形引起的豎向壓力一般來說對(duì)于樁的安全有利，通常略去不計(jì)。為簡化計(jì)算，樁的自重和樁底應(yīng)力等也略去不計(jì)。</p>

103、<p>　　(2)地基反力系數(shù) </p><p>　　樁側(cè)巖土體的彈性抗力系數(shù)簡稱為地基系數(shù)，是地基承受的側(cè)壓力與樁在該位置處產(chǎn)生的側(cè)向位移的比值。</p><p>　　目前常采用的假設(shè)和計(jì)算方法:</p><p><b>　?。?.1）</b></p><p>　　① 假設(shè)地基系數(shù)不隨深度而變化，即 K 法

104、，此時(shí)n=0；</p><p>　?、?假定地基系數(shù)隨深度而呈直線變化的 m 法，此時(shí)n=1；</p><p>　　③ 地基反力系數(shù)沿深度按凸拋物線增大，當(dāng)n=0.5~0.6時(shí)，稱為C 法。</p><p>　　圖4.2 地基系數(shù)圖</p><p>　　地基反力系數(shù) K、m 應(yīng)通過試驗(yàn)確定。一般情況下，試驗(yàn)資料不易獲得 ，《鐵路橋涵地基和基礎(chǔ)

105、設(shè)計(jì)規(guī)范》（TB10002.5—99）和《樁基工程手冊》列出了較完整的巖層的 地基系數(shù) m 值。</p><p>　　表4.1不同土層地基的 m 值</p><p>　　表4.2較完整巖層的地基系數(shù) Kv 值表</p><p>　　注：1)一般側(cè)向?yàn)樨Q向的倍，當(dāng)巖層為厚層或缺狀整體時(shí) ?；?lt;/p><p>　　土為多層土?xí)r，采用層厚以等面

106、積加權(quán)求平均的方法算地基反力系數(shù)。</p><p>　　4.4 抗滑樁的設(shè)計(jì)</p><p>　　4.4.1 抗滑樁的布設(shè) </p><p>　　抗滑樁的平面布置根據(jù)邊坡的地層性質(zhì)、推力大小、滑動(dòng)面坡度、滑動(dòng)面以上的厚度、施工條件、樁型和樁截面大小以及可能的錨固深度、錨固的地質(zhì)條件等因素綜合考慮確定。</p><p>　　對(duì)滑坡治理工程，抗滑

107、樁原則布置在滑體的下部，即在滑動(dòng)面平緩、滑體厚度較小、錨固段地質(zhì)條件較好的地方，同時(shí)也要考慮到施工的方便。 對(duì)地質(zhì)條件簡單的中小型滑坡，一般在滑體前緣布設(shè)一排抗滑樁，樁排方向應(yīng)與滑體垂直或接近垂直。 </p><p>　　對(duì)軸向很長的多級(jí)滑動(dòng)或推力很大的滑坡，可考慮將抗滑樁布置成兩排或多排，進(jìn)行分級(jí)治理，分級(jí)承擔(dān)滑坡推力。也可考慮布置品字形或梅花形的抗滑樁或抗滑排架。對(duì)滑坡推力特別大的滑坡，可考慮采用抗滑排架或群

108、樁承臺(tái)。</p><p>　　抗滑樁樁型的選擇應(yīng)根據(jù)滑坡處的地質(zhì)條件、滑坡推力大小、工程造價(jià)、施工條件和工期要求等因素綜合考慮，鋼筋混凝土樁是抗滑樁用得最多的樁型，其斷面形式主要有圓形、矩形。截面尺寸從 D900～D3000，最大可達(dá) D4500。矩形斷面具有抗彎剛度大的優(yōu)點(diǎn)，適用于滑坡推力較大的地方。一般人工成孔抗滑樁，斷面尺寸 b×h 一般為 2000×3000、2500×350

109、0、3000×4000 等。 滑坡推力大、樁間距大，選擇樁徑較大或樁斷面尺寸較大的樁；反之，則選擇樁徑較小的樁。</p><p>　　4.4.2 情況分類</p><p>　　抗滑樁受到滑坡推力后，將產(chǎn)生一定的變形。根據(jù)樁和樁周土（巖）的性質(zhì)和樁的幾何性質(zhì)，分為兩種情況：</p><p>　　(1) 樁的位置發(fā)生了偏離，但樁軸線仍保持原有線型，變形是由于樁

110、周土的變形所致。這時(shí)，樁視作剛體，僅發(fā)生了轉(zhuǎn)動(dòng)，故稱其為剛性樁。</p><p>　　(2) 樁的位置和樁軸線同時(shí)發(fā)生了改變，即樁軸線和樁周土同時(shí)發(fā)生變形，故稱其為彈性樁。</p><p>　　查找資料得知，當(dāng)抗滑樁埋入穩(wěn)定地層內(nèi)的計(jì)算深度為某一臨界值時(shí)，可視樁的剛度為無窮大時(shí)，樁的側(cè)向極限承載力僅取決于樁周土的彈性抗力大小。工程中就把這個(gè)臨界值作為判斷是剛性樁還是彈性樁的標(biāo)準(zhǔn)?？够瑯兜挠?jì)

111、算方法分為剛性樁的計(jì)算和彈性樁的計(jì)算。</p><p>　　4.4.3 計(jì)算方法概述</p><p>　　查找資料得知，樁在水平荷載作用下，不僅樁身寬度內(nèi)的樁側(cè)巖土體受擠壓，而且樁身寬度以外一定范圍內(nèi)的土體也受到影響，呈現(xiàn)出空間受力狀態(tài)。簡化為平面問題，考慮到樁截面形式的影響，就將樁（或樁徑）換算成相當(dāng)于實(shí)際工作條件下的矩形寬度 Bp ，Bp 稱為樁的計(jì)算寬度。</p>&l

112、t;p>　　根據(jù)試驗(yàn)資料，對(duì)于正面邊長 b 大于或等于 1m 的矩形樁和樁徑 d 大于或等于 1m的圓形樁，其計(jì)算寬度為： </p><p>　　矩形樁： Bp =b+1 (m)； （4.2） <

113、/p><p>　　圓形樁： Bp =0.9(d+1) (m)。 （4.3） </p><p>　　樁的性質(zhì)是根據(jù)樁的變形系數(shù)α或β和擬采用的計(jì)算方法的臨界值來判定。</p><p><b>　　當(dāng)采用m法時(shí)</b></p><p>　　時(shí)，抗滑樁為剛性樁；</p>

114、<p>　　時(shí)，抗滑樁為彈性樁。 </p><p><b>　　當(dāng)采用k法時(shí)，</b></p><p>　　時(shí)，抗滑樁為剛性樁；</p><p>　　時(shí)，抗滑樁為彈性樁。 </p><p><b>　　式中：</b></p>

115、<p><b>　　——錨固深度；</b></p><p>　　——“m法”計(jì)算時(shí)樁的變形系數(shù)；</p><p>　　——“k法”計(jì)算時(shí)樁的變形系數(shù)。</p><p>　　抗滑樁的間距受滑坡推力大小、樁型及斷面尺寸、樁的長度和錨固深度、錨固段地層強(qiáng)度、滑坡體的密實(shí)度和強(qiáng)度、施工條件等諸多因素的影響，合適的樁距應(yīng)該使樁間滑體具有足夠穩(wěn)定

116、性，在下滑力作用下不致從樁間擠出。一般采用的間距是 5～10m。</p><p>　　樁適宜的錨固深度，與該地層的強(qiáng)度、樁所承受的滑坡推力、樁的相對(duì)剛度以及樁前滑面以上滑體對(duì)樁的反力等因素有關(guān)。樁的錨固段傳遞到滑面以下地層的側(cè)向壓應(yīng)力小于該地層的容許側(cè)向抗壓強(qiáng)度、樁基底的壓應(yīng)力不得大于地基的承載力來確定。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于土層或者軟質(zhì)巖層，錨固深度取1/3~1/2樁長比較合適，對(duì)于完整、較堅(jiān)硬的巖層可取1/4樁長。&

117、lt;/p><p>　　4.5 樁側(cè)應(yīng)力驗(yàn)算</p><p>　　樁在外荷載的作用下發(fā)生變形，這種形變導(dǎo)致樁側(cè)土巖的變形從而產(chǎn)生水平方向上的被動(dòng)抗力，懸臂式抗滑樁正是在樁周土巖被擾動(dòng)的作用下才能承擔(dān)外荷載從而起到了支護(hù)邊坡的作用。而周邊巖土的被動(dòng)抗力不是無窮大的，當(dāng)樁側(cè)應(yīng)力大于了巖土的容許抗力時(shí)就會(huì)發(fā)生破壞而導(dǎo)致支護(hù)失穩(wěn)，因此，在邊坡支護(hù)工程中，支護(hù)體的側(cè)應(yīng)力應(yīng)該要小于周邊巖土的容許抗力。&l