锚索抗滑桩毕业设计

锚索抗滑桩毕业设计(湖南工程学

院)(总80页)

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目 录

摘 要 ................................................................. IV Abstract .................................................................. V 第一章 前 言 ........................................................... 0

背景 ................................................................. 0 稳定性与评价 ......................................................... 0 国内外研究现状 ....................................................... 0 第二章 工程地质条件 ....................................................... 2

自然条件 ............................................................. 2

地理位置 ......................................................... 2 气候、气象 ....................................................... 2 水文 ............................................................. 2 土壤、生态 ....................................................... 3 交通状况 ......................................................... 3 地质条件 ............................................................. 3

地形、地质、地貌特征 ............................................. 3 地层地质特征 ..................................................... 3 路线场地稳定性评价 ............................................... 3 现场勘查 ............................................................. 3

方法基本原理 ...................................................... 4 现场踏勘结果 ......................................................... 4 第三章 高陡边坡稳定性分析计算 ............................................. 5

稳定性分析概念及计算原理 ............................................. 5

瑞典条分法 ....................................................... 5 Bishop条分法 .................................................... 6 搜索最危险滑动面 ..................................................... 7

瑞典条分法搜索最危险滑面步骤 ..................................... 7 毕肖普条分法搜索最危险滑面步骤 ................................... 8 (1)按一定比例画出土坡剖面，选择滑弧圆心，作出滑动圆弧，量出半径R。 8 圆弧滑面安全系数计算 ................................................. 8

滑面1 ........................................................... 8 滑面2 ........................................................... 9 滑面3 .......................................................... 10 滑面4 .......................................................... 11 毕肖普条分法计算安全系数 ............................................ 12 第四章 抗滑桩的设计原理 ................................................. 13

锚索抗滑桩概述 ...................................................... 13

抗滑桩优点 ...................................................... 14 抗滑桩类型 ...................................................... 14 抗滑桩设计要求和设计内容 ............................................ 15

抗滑桩设计一般要求。 ............................................ 15 抗滑桩的设计内容 ................................................ 15 抗滑桩的设计计算程序 ............................................ 15 抗滑桩设计荷载确定 .................................................. 16

滑坡推力的确定 .................................................. 16 地基反力的确定 .................................................. 16 抗滑桩的设计 ........................................................ 18

抗滑桩的布设 .................................................... 18 情况分类 ........................................................ 18 计算方法概述 .................................................... 19 桩侧应力验算 ........................................................ 20

桩的配筋计算 .................................................... 21

第八章 锚索桩的计算 ...................................................... 22

概述 ................................................................ 22 锚索桩的设计计算 .................................................... 22

锚索桩设计参数的确定 ............................................ 22 锚索桩外力计算 ...................................................... 23 锚索桩的内力计算 .................................................... 24

受荷段内力计算 .................................................. 24 锚固段内力计算 .................................................. 26 桩侧应力验算 ......................................................... 31 锚索桩配筋计算 ...................................................... 32

锚索桩构造规定 .................................................. 32 正截面受弯计算 ................................................. 33 斜截面受剪计算 .................................................. 35 锚索设计 ............................................................ 36

锚索锚杆的结构 .................................................. 36 锚索的工作原理 .................................................. 37 锚索锚杆的设计程序 .............................................. 37 锚索设计计算 .................................................... 40

第六章 地表排水工程设计与施工 ............................................ 42

水对边坡稳定性的影响 ................................................ 42

I

滑坡处治中常见的排水措施 ............................................ 42

地表排水措施及结构形式 .......................................... 42 地下排水措施 .................................................... 43 地表排水体系的施工 .................................................. 44

截水沟的施工 .................................................... 44 排水沟的施工要求 ................................................ 44 地下排水体系的施工 .................................................. 44

明沟施工 ........................................................ 44 集水暗沟施工 .................................................... 45 渗沟施工 ........................................................ 45

第七章 施工组织设计 ...................................................... 46

桩体施工一般程序 .................................................... 46 设桩工艺选择 ........................................................ 47 桩体施工实施方案 ..................................................... 47

施工准备工作 .................................................... 47 桩体施工步骤及人员机具配备 ...................................... 48 桩身土石方施工 .................................................. 49 混凝土施工 ...................................................... 49 钢筋施工 ........................................................ 50 施工质量控制 .................................................... 51 桩体施工中应注意的问题以及解决方案 .............................. 53 锚索的施工 ..........................................................

造孔 ............................................................ 55 注浆施工 ........................................................ 55 锚索锚杆的张拉与锁定 ............................................ 56 施工安全技术措施 ................................................ 56 预防措施 ........................................................ 57

小 结 ................................................................. 58 致 谢 ................................................................. 59 参 考 文 献 .............................................................. 60 附录A 格构加固边坡的设计与施工 .......................................... 72

(1) 格构的作用、特点及适用条件 ...................................... 61 （2）格构分类 ........................................................ 61 （3）格构加固设计的一般要求 .......................................... 63 （4）格构加固结构设计与计算 ..........................................

·计算锚固荷载所需的计算参数 .....................................

II

·格构的结构设计与计算 ........................................... 65 ·锚固荷载计算 ................................................... 65 （5）格构的结构设计与计算 ............................................ 67

·正截面受弯计算 ................................................. 68 ·斜截面受剪计算 ................................................. 69 ·格构的构造要求 ................................................. 69

III

摘 要

边坡失稳，滑坡等边坡病害是现阶段房屋建设、交通、水利等工程建设中常见的问题。边坡稳定与否关系着人民的生命财产安全，随着人们工程建设活动规模的扩大，因此如何安全、经济地治理工程中遇到复杂的边坡灾害问题就显得非常重要。

昭山大道高陡边坡位于107国道与芙蓉大道交汇处，对于该高陡边坡失稳问题，本设计中采用锚索抗滑桩支护方案，抗滑桩具有施工简便、快速、加固效果好、有效时间长，而锚索的应用能改变桩体的被动受力状态，充分发挥岩石的自身强度和稳定性。

因而节约大量人力、物力和资金。

在锚索抗滑桩支护设计中，滑坡滑动面土工数据由现场勘察得出，从坡体断面的测量到滑动面的强度值勘察、用不平衡推力法对滑坡推力的计算、抗滑桩的布置、抗滑桩结构设计、锚索结构设计、防排水设计、施工组织设计，一步步的按照规范和设计要求，最后完成昭山大道高陡边坡的支护设计。另外，本设计还列出锚索格构支护方案作为以供参考。

关键词：边坡支护；不平衡推理法；抗滑桩结构设计

IV

Abstract

Slope instability , landslides and other slope disease stage is the construction of housing construction , transportation, hydraulic engineering and other common problems. 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 encountered in complex disasters slope is very important .

Zhaoshan Avenue high and steep slope at 107 State Road and Hibiscus Avenue interchange, for the high and steep slope instability problems, the 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 state bodies , give full play to their strength and stability of the rock .Thus saving a lot of manpower, material and financial resources.

In anti-slide piles supporting design , geotechnical landslide 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-slide 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 and steep slope. In addition , the design also lists prestressed anchor wire lattice program as a reference.

Key Words：Slope protection；The imbalance thrust force method；Structure design of anti-slide piles

V

第一章 前 言

背景

近年来，随着社会进步及经济发展，越来越多在工程中涉及到边坡问题；如山区的铁路和高速公路的修建中就经常产生高边坡；又比如基坑中的边坡稳定性及支护问题。记得老师曾经讲过，在一座高楼大厦的成本中，基坑中的边坡支护成本占到整个工程造价的30%以上，由此可见边坡工程的重要性。另外，在水电、采矿等诸多的领域，边坡工程都是关系着工程构筑物的安全生产和运营，边坡工程已经成为土木工程中很重要的一环，因此，边坡稳定性对整个工程的意义就显得尤为重要。 随着人类工程活动的规模扩大及工程建设的急剧发展，工程中遇到了大量的边坡工程，且规模越来越大，其重要程度也越高，人们更注重由于边坡失稳造成的地质灾害，故边坡稳定性研究一直是一个很重要的研究领域。在我国，目前的露天采矿的人工边坡已高达300—500m，而水电工程中遇到的天然边坡高度已达500—1000m，其中涉及的工程地质问题极为复杂，特别是在西南山区，边坡的变形、破坏、滑坡等灾害已成为一种常见的危害人民生命财产安全及工程正常运营的地质灾害。

稳定性与评价

边坡稳定的问题很常见，例如在大坝施工过程中，坝肩开挖破坏了自然坡脚，使得岩体内部应力重新分布，常常发生岩坡的不稳定现象。又如在引水隧洞的进出口部位的边坡、溢洪道开挖的边坡、渠道的边坡以及公路、铁路、采矿工程等等都会遇到岩坡稳定的问题。如果岩坡由于力过大和强度过低，则它可以处于不稳定的状态，一部分岩体向下或向外坍滑，这一种现象叫做滑坡。滑坡可以造成交通瘫痪，建筑物被埋，为此在施工前，必须做好稳定分析工作。对于我们工程人，边坡治理也是一个很重要的研究方向，由于工程质量或者自然因素等原因造成了滑坡或者泥石流等地质灾害，该如何快速有效地处理这类地质灾害，这对我们新一代的工程人提出了严峻的要求。

国内外研究现状

边坡病害防治的支挡工程的结构类型多种多样，其发展大致分为以下几个阶段： 第一阶段（20 世 纪 50 年代之前），大量采用抗滑挡墙结合支撑锚杆，曾取得一定效果，但由于滑坡推力大，致使抗滑挡墙体积庞大、胸坡缓，墙基必须置于滑面以下一定深度，施工开挖对滑体稳定影响大。

第二 阶段（20 世纪 60、70年代），在相应疏截滑带水的情况下，采用抗滑桩支挡，工程效果明显；国外多采用钢筋混凝土钻孔桩和钢桩（直径）小，用群桩加承台共同受力 。国 内采用矩形截面的钢筋混凝土挖孔桩（最 大截4面m×7m，长达 46 米），抗滑桩因提供的抗力大，施工对滑体的扰动小 、安全、见效快，在这一时期曾被广泛采用。

第三阶段 （20 世 纪 80 年代以后）， 随着锚固技术的发展 ，在滑坡前缘使用群孔疏干前部岩土，预应力锚索在边坡加固中得到了广泛的应用，在工程实践中演化出了各种各样 的结构形式，主要有：①预应力锚索地墩或地梁；②预应力锚索抗滑挡墙；③预应力锚索抗滑桩；④预应力锚索抗滑桩板墙；⑤预应力锚索格构。预应力锚索的应用大大地改善了抗滑结构的受力状态，降低了工程造价。据不完全统计，在同样的条件下，锚索抗滑桩比普通抗滑桩节约投资30%左右 。几种常见支护手段的分析：

0

(1)预应力锚索

预应力锚索加固是主动地利用岩土体本身的强度去加固岩土，体是一种主动加固方法，同时具有施工中不破坏原有边坡的整体、性造价低等特点，因此在滑坡 治理中已被广泛应用。预应力锚固技术的最大特点，是尽可能少地扰动被锚固的土体或岩体，即不能破坏原有结构，并通过锚固措施合理地提高可利用岩体或土体的强度。所以预应力锚固技木是最为高效和经济的加固技术，因此受到工程界的高度重视并得到迅速的发展。预应力锚固技术，在力学作用和施工工艺方面都有其鲜明的特点： ①受力合理。能充分利用岩土体的抗剪强度平衡结构物的拉力，积极调用岩土体的自身强度和自稳能力，因而能大量节约建筑材料和工程投资。

②主动抗衡。锚索安装后即能提供足够的抗力，有效的岩土体的位移。

③改善岩土体的应力状态，能有效控制岩土体及工程结构的变形，增强了岩土工程的稳定性，并能使较弱结构面上或滑移面上的抗剪强度得以提高，同时能保证工程的长期稳定性。

④锚固力的作用点和作用方向可以根据需要选取，从而获得最佳的稳定效果。 ⑤ 在深基坑开挖工程中使用锚索可免去大量支撑，节约工作量，给机械化施工创造了良好条件。 (2)格构锚固结构

格构锚固结构是一种复合抗滑护坡结构，它利用浆砌块石、现浇钢筋混凝土或预制预应力混凝土格构梁进行坡面防护，同时由于格构梁与坡面接触面较大，与格构梁相连 接的锚杆或锚索进行深层加固的效果很好，使得格构锚固结构既能保证深层加固又可兼顾浅层护坡。另外格构锚固结构可以与绿化防护措施相结合，比如在格构框架内植草，在稳固边坡的同时，还起到绿化边坡环境的作用。因此格构锚固结构是一种很有发展前 途的抗滑护坡结构。近年来我国也开始推广应用格构锚固结构措施。 （3）预应力锚索格构梁

预应力锚索格构梁，是近十余年来我国开始应用的一种新型抗滑支挡结构。1993 年在深圳市罗沙公路西岭山大开挖引起的滑坡治理中较早地应用了这一结构，继这一成功实例之后，深圳市进行大规模的推广和应用，以后逐渐推广到公路、铁路边坡灾害的 治理中，自 2000 年以来，预应力锚索格构梁在三峡库区边坡灾害治理中得到了广泛的应用。

（4）抗滑桩

抗滑桩是防治滑坡的一种工程建筑物，设于滑坡的适当部位，桩的下段均必须埋置 在滑动面以下稳定地层一定深度。根据抗滑桩类型的不同，兼有以下优点：

①抗滑能力强，坞工数量小，在滑坡推力大、滑动带深的情况下，能够克服抗滑 挡土墙难以克服的困难。

②桩位灵活，可以设在滑坡体中最有利于抗滑的部位，可以单独使用，也能与其 它建筑物配合使用。

③可以沿桩长根据弯矩大小合理地布置钢筋。因此，在相同条件下，比一般不能分段布置不同数量钢筋的桩(如管形桩、打入桩)要经济。

④施工方便，设备简单。采用混凝土或少筋混凝土护壁，安全、可靠。

⑤通过开挖桩孔，能够充接校核地质情况，进而可以检验和修改原来的设计，使之更切合实际，发现问题，易于补救。

本设计就采用了锚索抗滑桩设计和锚索格构设计（附录A）作为参考。

1

第二章 工程地质条件

自然条件

地理位置

昭山位于湘潭市东北20公里,地处湘潭东北角，北接长沙市暮云镇，东靠株洲市白马镇，南邻湘潭市荷塘乡，西濒湘江，湘潭昭山示范区包括昭山乡和易家湾镇全境，总面积68平方公里。位于长沙、株洲、湘潭三市交汇处，是三市Y字型的中点，扼水陆交通咽喉，距3市均不到20公里，是3市往来的必经之地，也是湘江生态经贸带上的重要节点，有着得天独厚的区位优势。昭山地理位置优越，自然风景秀丽，是久负盛名的省级风景名胜区；区域内建有一个千吨级泊位码头，正在建设3个千吨级中心港区，京珠、上瑞高速公路在此交会，107、320国道也交会于此，京广、湘黔铁路穿境而过，水陆交通便利。 气候、气象

湘潭市气候属于亚热带季风湿润气候区，四季分明，冬冷夏热，春夏多雨，秋冬干旱，无霜期长。年平均气温℃，极端最高气温℃（1953年8月15日），极端最低气温℃（1972年2月9日）。年平均相对湿度81%。年降水量1200-1450mm，年最大降水量2081mm（1953年），年最小降水量（1968年）；年平均降雨日152 d，其中中雨（≥10 mm）年约20天，降雨多集中于4~6月。每年11月至次年3月为降雪期，多年平均降雪天数 d，最大积雪厚度25 cm。年平均蒸发量。多年平均风速s，最大风速28 m/s。常年主导风向NNW，具有明显季风型，但在7~8月份主要以南南东风及南南西风为主，频率%，平均风 m/s，最大风速20 m/s。冬季盛行偏北风，夏季盛行偏南风，春秋两季仍以偏北风居多，年大风日数多在5-10天之间。大风以春夏多，秋季少。多年平均降雾日为20 d，多发生在春冬雨季，最长持续时间为3 h，折算成满日，年平均 d。全年无霜期345天，年平均日照时数。 水文

湘江是工业区和全市的重要水源，也是纳污水体。湘江是长江水系的主要支流，湘江发源于广西临桂县海洋坪的龙门界，经兴安、全州至下江圩斗牛岭，进入湖南省东安县，再经冷水滩、祁阳、衡阳、衡山、株洲、湘潭、长沙至汀阴的濠河口分两支注入洞庭湖，全长856km，湖南省境内670km，占全长的%流域面积为94660km2，湖南境内85383km2，占总面积的%，河流平均坡降为‰，是洞庭湖水系中最大的河流，也是长江七大支流之一。湘江湘潭段从马家河起至易家湾，全长约42公里，其河谷开

2

阔，曲流发育，河床纵比降小。河面宽为400-800 m。平均水位（1956黄海高程系统，下同），最高水位 m（1994年6月18日），最低水位 m（1996年10月6日），

3m最大流量21100 /s，最小流量100 m3/s，多年平均流量2160 m3/s，断面日平均流速 m/s，最大平均流速 m/s。多年平均含沙量 kg/m3。丰水期为4-7月份，枯水期从12

月至翌年2月份；河床地质为泥沙间有卵石，比降为%。湘潭水文站控制湘江流域面积

281638km。湘江在湘潭市域范围内有涟水和涓水两支流汇入。多年平均水位（黄海高程，下同），最高洪峰水位，最低水位。 土壤、生态

该区域林木繁茂，农作物生长良好，主要品种是水稻和蔬菜，昭山及周围山丘均被绿色植物覆盖，主要为松、杉、杂木及灌木丛，无裸露的山体及荒地。该区域内无珍稀、濒危动植物。动物资源主要是农村散养的猪、牛、鸡、鸭等家畜、家禽。无珍稀动植物保护区，无重点保护的野生、珍稀濒危动物。 区域矿产资源优势不明显。 交通状况

昭山示范区过境道路分别为沪昆高速、京港澳高速、红易大道、芙蓉大道。红易大道是连接株洲的主要通道，芙蓉大道是联系湘潭市与长沙市的主要通廊。

京广铁路：中国南北向的主动脉，在规划区南北横跨为公里，宽度为15米。武广客运专线高速铁路:中南部的主要客运廊道，在规划去内全长为公里。易家湾企业专线: 连接规划区内省民航油库、农药厂、沥青站、液化气站等，基本已停止营运。长株潭城际铁路：规划的城际铁路经过本区，并在长株潭大市场以东设立一个停靠站。

地质条件

地形、地质、地貌特征

昭山位于长衡丘陵盆地中部，属湘中丘陵至湘南山地的过渡地带，岩层属第三纪衡阳红系砂岩、页岩、砾岩。区域内地层多为风化岩残积层土壤，100米以下为石灰岩层，地下水在地表10米以下；周围无高山，地表平缓开阔。本地区地震基本烈度为6度。 地层地质特征

昭山示范区主要地层有：第四系全新统人工填土层、冲积层，更新统冲积层、残积层，白垩系碎屑岩层，泥盆系泥岩、灰岩层和元古界冷家溪群板岩层。 路线场地稳定性评价

路线为丘陵地貌，地形简单，地质构造较简单，岩层相对稳定，水文地质、工程地质条件较好，基岩埋藏较浅，地质环境条件整体较简单，无影响路线稳定性的大型活动性断裂及崩塌、滑坡和泥石流、岩溶塌陷，无显著的地面沉降及地裂缝，路线场地基本稳定，适宜基础建设。

现场勘查

为了清楚的了解到昭山大道高陡边坡的各项岩土指标以及断面尺寸，指导老师特意带领我们到边坡现场进行踏勘，通过现场快剪试验，以及用全站仪和皮尺的配合，酒精燃烧法等方法配合测得了该高陡边坡坡体土体抗剪强度。

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方法基本原理

①酒精燃烧法

在土样中加入酒精，利用酒精能在土上燃烧，使土中水分蒸发，将土样烘干称量，通过燃烧前后质量变化测得土体含水率，一般燃烧三次。本法是快速测定法中较准确的一种，适用于在没有烘箱或土样较少的条件下，对细粒土进行含水率的现场测定。

②快剪试验

剪切试验的原理是根据库伦定律，土的内摩擦力与剪切面上的法向压力成正比，将同一种土制备成几个土样，分别在不同的法向压力下，沿固定的剪切面直接施加水平剪力，得其剪坏时剪应力，即为抗剪强度，然后根据剪切定律确定土的抗剪强度指标内摩擦角φ和内粘聚力c。而快剪试验就是在对试样施加法向压力和剪力时，都不允许试样产生排水固结，由于在直剪仪上下盒之问存在缝隙，要严格控制不排出一点水分是不可能的，为了消除这种影响，一般在试样上下放置不透水有机玻璃圆块代替透水石，并在圆块周边涂抹凡士林以阻止水分从缝隙中逸出。待施加预定法向压力后，马上施加水平推力，并用较快的速率在3-5min内将试样剪损。对某些渗透性强、含水量高、密度低的土要求在30-50s内剪损。这种方法是用来模拟现场的土体较厚、渗透性较小、施工速度较快、基本上来不及固结就迅速加载而剪切的情况。

现场踏勘结果

4月初，通过指导老师带领组员到现场勘测边坡土体的物理力学性质以及利用罗盘仪全站仪测量了边坡高度、倾向、走向和坡度，根据勘察揭示，该边坡上部第四系杂填土和残坡积土组成，残坡积土以粘土夹碎石为主。根据该区域钻孔取样试验资料分析，和综合临近场地的经验数据，得出土体的物理力学参数建议值，c值为24kpa，值为15°，γ值为kN/m3

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第三章 高陡边坡稳定性分析计算

稳定性分析概念及计算原理

边坡一般是指具有倾斜坡面的土体或岩体，由于坡表面倾斜，在坡体本身重力及其他外力作用下，整个坡体有从高处向低处滑动的趋势，同时，由于坡体土（岩）自身具有一定的强度和任务的工程措施，它会产生阻止坡体下滑的抵抗力。一般来说，如果边坡土（岩）体内部某一个面上的滑动力超过了土（岩）体抵抗滑动的能力，边坡将产生滑动，即失去稳定；如果滑动力小于抵抗力，则认为边坡是稳定的。 瑞典条分法

瑞典条分法：是条分法中古老又最简单的方法，除假定滑动面为圆柱面及滑动土体

为不变形的刚体外，并忽略土条两侧面上的作用力，因此其未知量个数为(n+1)，然后利用土条底面法向力的平衡和整个滑动土条力矩平衡两个条件求出各土条底面法向力Ni的大小和土坡稳定性安全系数K的表达式。

本设计将边坡视为均值土坡，采用瑞典条分法进行计算分析。将滑动土体分成若干

土体，任取其中一土条分析其受力情况，则土条上作用力有：

G （1）土条自重i，方向竖直向下，其值为：

Gibihi （）

bhG式中，为土的重度，i、i分别为该土条的宽度和平均高度。将i引至分条滑动

NT面上，可分解为通过滑弧圆心的法向力i和与滑弧相切的剪切力i。若以i表示土条

底面中点的法线与竖直线的交角，则有

NiGicosi （）

TiGisini （） NN（2）作用于土条底面的法向力与i反力i’大小相等，方向相反。

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T（3）作用于土条底面的抗剪力i’，可能发挥的最大值等于土条底面上土的抗剪

强度与滑弧长度的乘积，方向与滑动方向相反。当土坡处于稳定状态，并假定各土条底部滑动面上的安全系数等于整个滑动面上的安全系数时，其抗剪力为：

fili(citan)licliNi'tanTfikkk （ 若将整个滑动土体内各土条对圆心O取力矩平衡，则

TRTfiR i （） 故安全系数

(cliNi'tan)(cliGicositan)(clibihicositan)KTiGisinibihisini

若取各土条宽度相等。上式可简化为

^cLbtanhicosibhisini ^式中L为滑弧的弧长。此外，计算时尚需注意土条的位置。当土条底面中心在滑弧圆心的垂线右侧时，剪切力Ti方向与滑动方向相同，起剪切作用，取正号；而当

KT土条底面中心在滑弧圆心的垂线左侧时，剪切力i方向与滑动方向相反，起抗剪作用，取负号。

假定不同的滑弧，则可以求出不同的K值，其中最小的K值即为土坡的稳定安全系数。 Bishop条分法

将滑动土体分成若干条，取其中任一条分析受力情况。假定各土条底部滑面上的抗滑安全系数均相同，即等于整个滑动面的平均安全系数，取单位长度土坡按平面问题计算。则作用在土条上的力有：

G （1）土条自重i，方向竖直向下，其值为：

Gibihi （）

bh式中，为土的重度，i、i分别为该土条的宽度和平均高度；

'T （2)作用于土条底面的抗剪力fi、有效法向反力Ni及孔隙水压力uili，其中ui、li分别为土条底面中点处孔隙水压力和滑弧长度；

X(Xi1Xi) (3)作用于土条两侧的法向力Ei和Ei1及切向力Xi和Xi1，i。且

Gi、Tfi、N'i及uili的作用点均在土条底面中点。

对土条竖直方向取力的平衡得：

GiXiTfisiniN'icosiuilicosi0

6

或

N'icosiGiXiTfisiniuibi

当土坡尚未破坏时，土条滑动面上的抗剪强度只发挥了一部分，若以有效应力表示，土条滑动面上的抗剪力为：

'c'li'tanTfiNiKKK

fili式中，c—土的有效黏聚力；

' —土的有效内摩擦角；

' K—安全系数。 代入式（），可解得Ni为

' （）

tan'tanimaicosi(1)K式中，。

然后就整个滑动土体对滑弧圆心O求力矩平衡，此时相邻土条之间侧壁作用力的力

'矩将相互抵消，而各土条的Ni及uili的作用线均通过滑弧圆心，故有

GixiTfiR0 （）

xRsinibbilicosi 将式（）、式（）代入式（），且i，，可得

1'[cb(GiuibXi)tan']maiKGisini （）

此为毕肖普条分法计算土坡安全系数的普遍公式，但Xi仍为未知。毕肖普证明，

c'li1Ni(GiXiuibisini)maiK'若令土条的Xi0，所产生的误差仅为1%，由此可得国内外使用相当普遍的毕肖普简化公式：

K

由于式（）中

1'[cb(Giuib)tan']maiGisini （）

的计算式含有安全系数K，故上述安全系数K仍需试算。通常试m算时可先假定K=1，求出ai，再按式（）求出K，若计算的K与假定的K值不等，则

m以计算的K值代入再求出新的ai和K，如此反复迭代，直至前后两次K值满足所需要的精度为止。

mai 搜索最危险滑动面

瑞典条分法搜索最危险滑面步骤

(1)按一定比例画出土坡剖面，选择滑弧圆心，作出滑动圆弧，量出半径R。

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(2)将滑动土体分成若干土条并编号。取一定宽度为土条宽度b，土条编号以滑弧圆

心的垂线开始为0，逆滑动方向的土条依次为0、1、2、3……，顺滑动方向的土条依次为-1、-2、-3……。

(3)量出各土条中心高度hi，并列表计算sini、cosi及hisini、hicosi等

值。尚应注意：取等宽时，土体两端土条的宽度不一定恰好等于b，此时需将土条的实际高度折算成相应于b时的高度。

(4)量出滑动圆弧的中心角θ，计算滑弧弧长。 (5)计算安全系数K。

(6)在EO延长线上重新选择滑弧圆心，重复上述计算，求出最小安全系数，及该边

坡的稳定安全系数。

毕肖普条分法搜索最危险滑面步骤

(1)按一定比例画出土坡剖面，选择滑弧圆心，作出滑动圆弧，量出半径R。 (2)将滑动土体分成若干土条并编号。取一定宽度为土条宽度b，土条编号以滑弧圆

心的垂线开始为0，逆滑动方向的土条依次为0、1、2、3……。

(3)量出各土条中心高度hi，并列表计算sini、cosi、Gi、Gisini、Gitan以及

cb等值。

(4)稳定安全系数计算。采用迭代法，直至前后两次K值满足精度为止。

(5)重新选择滑弧圆心，重复上述计算，求出最小安全系数，及该边坡的稳定安全系数。

圆弧滑面安全系数计算

滑面1

图 当滑弧半径R=时，滑动面示意图（单位：m)

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其中，圆心编号：1（,），量得滑弧半径R=,取土条宽b=

表瑞典法计算表1 土条编 号 -1 0 1 2 3 4 5 ∑ hi(m) i() sini cosi hisini hicosi 备注 从图上量出-1号土条的实际宽度为，实际高度为，折算后的土体高度为 -3 5 13 22 33 44 59 2.19 3.911.715.0

量出滑动圆弧的中心角θ为78°，计算滑弧弧长

L^180^R1807831.342.59m

计算安全系数，

cLbtanhicosi2442.5918.75.0.6990.2680.8746bhisini18.75.029.26

故边坡处于失稳状态。 K 滑面2

图 当滑弧半径R=时，滑动面示意图（单位：m)

其中，圆心编号：2（0,），量得滑弧半径R=,取土条宽b=

9

表 瑞典法计算表2

土条编 号 0 1 2 3 4 5 Σ hi(m) i() sini cosi hisini hicosi 备注 从图上量出0号土条的实际宽度为，实际高度为，折算后的土体高度为 5 14 23 33 44 57 2.775.793.215

量出滑动圆弧的中心角θ为66°，计算滑弧弧长

^L180^R1806633.738.80m

计算安全系数，

cLbtanhicosi2438.8018.75.00.26840.9970.8752bhisini18.75.026.384

故边坡处于失稳状态。 K 滑面3

图 当滑弧半径R=时，滑动面示意图（单位：m)

其中，圆心编号：3（,），量得滑弧半径R=,取土条宽b=5m

表 瑞典法计算表3 hi(m)土条 i() 编 号 0 17 1 26 sini cosi hisini hicosi 备注 从图上量出0号土条的实际宽度为，实际高度为，折算后的 2 35 10

3 4 ∑ 44 55 土体高度为 2.32 6.362.955

量出滑动圆弧的中心角θ为49°，计算滑弧弧长

L^180^R1804939.934.11m

计算安全系数，

cLbtanhicosi2434.1118.75.00.26822.9580.9842bhisini18.7515.147

故边坡处于失稳状态。 K 滑面4

图 当滑弧半径R=时，滑动面示意图（单位：m)

其中，圆心编号：4（,），量得滑弧半径R=,取土条宽b=

表 瑞典法计算表4

土条编 号 0 1 2 3 4 5 Σ hi(m) i() 12 20 28 36 45 56 sini cosi hisini hicosi 备注 1从图上量出0号土条的实际宽度为，实际高度为，折算后的土体高度为 2.27 5.522.784.5 11

量出滑动圆弧的中心角θ为55°，计算滑弧弧长

L^180^R1805537.135.60m

计算安全系数，

KcLbtanhicosi2435.6018.74.50.26832.4150.9817bhisini18.74.519.191

故边坡处于失稳状态。

综上所述，当滑弧半径R=，圆心角θ为78°时，用瑞典条分法所计算的安全系数

K最小，为Kmin0.8746，所以该滑动面为边坡的最不利滑动面。故本设计可以取该滑动面为分析对象。

毕肖普条分法计算安全系数

由上一节计算可知，当滑弧半径R=时，安全系数K最小，故本节将采用毕肖普条分法对边坡最危险圆弧滑面进行安全系数计算。即取滑弧半径R=，计算简图如图。

图 当滑弧半径R=时，滑动面示意图（单位：m)

毕肖普简化公式为：

1'[cb(Giuib)tan']maiKGisini （）

tan'tanimaicosi(1)K其中， 代入滑面1各项数据，列出计算表如表

表 毕肖普法计算表 土条编号 h (m) iNo 1 2 -1 0 1 12

2 3 4 5 Σ b (m) Gi(hib) sin i3 4 5 6 7 8 9 10 12 14 16 120 120 120 120 120 120 cosi Gsin iiGitan cb mai(k1) [(7)+(8)]/(9) [(7)+(8)]/(11) [(7)+(8)]/(13) [(7)+(8)]/(15) mai(k0.937) 11 mai(k0.8139) 13 mai(k0.8092) 15 第一次试算时，假定K=1，求得

2563.466K0.9372736.179 第二次试算时，假定K=，求得 2510.56K0.9182736.179 第三次试算时，假定K=，求得 2504.714K0.9152736.179

第四次试算时，假定K=，求得

2503.463K0.9152736.179 满足精度要求，故取K=。

第四章

锚索抗滑桩概述

抗滑桩的设计原理

桩是深入土层或者岩层的柱形构件。抗滑桩是通过桩身将上部承受的坡体推力传给下部的侧向土体或岩体，依靠下部的侧向阻力来承担边坡的下推力，从而边坡保持平衡和稳定。见图

本设计采用锚索桩，锚索桩由钢筋混凝土抗滑桩和预应力锚索或锚杆组成。把桩嵌入稳定岩层，在桩顶端用锚杆或锚索锚入稳定岩层并进行张拉，使抗滑桩形成简支

13

梁受力系统。避免了悬臂梁式受力，减少桩截面、桩长度、配筋量，节省投资，并根据滑坡推力的大小，控制拉力，改变桩的被动受力方式。

.

图 抗滑桩工作原理示意图

抗滑桩优点

通过查找资料得知，抗滑桩作为一种被动支挡结构物，它具有抗滑力强、桩位灵活、施工简便、安全等 优点。具体优点如下：

(1) 抗滑能力大，在滑坡推力大、滑动面深的情况下，较其它抗滑工程经济、有效。

(2) 桩位灵活，可以设在滑坡体中最有利于抗滑的部位，可以单独使用，也能与其 他建筑物配合使用。分排设置时，可将巨大的滑体切割成若干分散的单元体，对滑坡起 到分而治之的功效。

(3) 施工方便，设备简单，具有工程进度快、施工质量好、比较安全等优点。施工 时可间隔开挖，不至引起滑坡条件的恶化。

(4) 开挖桩孔能校核地质情况，检验和修改原有的设计，使其更符合实际。 (5) 对整治运营线路上的滑坡和处在缓慢滑动阶段的滑坡特别有利。 (6) 施工中如发现问题易于补救。 抗滑桩类型

目前，我国使用最多的是钢筋混凝土桩。在工程实践中，由于滑坡类型、地质条件、地形地貌的差异，采用不同抗滑桩型式，其治理 效果和工程造价也不同。

抗滑桩按施工方法可分为：打入桩、钻孔桩和挖孔桩； 按材料可分为：木桩、钢桩和钢筋混凝土桩；

按桩的截面形状可分为：圆形桩、管形桩和矩形 桩等； 按桩与周围岩土的相对刚度分为：刚性桩和弹性桩； 按结构型式可分为：排式单桩、承台式桩和排架桩；

14

按成型方法可分为：打入桩、静压桩、就地灌注桩，就地灌注桩又分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩两大类； 钢筋混凝土桩的特点及适用条件

钢筋混凝土桩是边坡治理工程中广泛采用的桩材，桩断面刚度大，抗弯能力高，施工方式多样，可打入、静压、机械钻孔就地灌注或人工成孔就地灌注等，其缺点是混凝土抗拉能力有限，但这个缺陷可以用受拉区配钢筋得到解决。

抗滑桩的施工采用打入时，应充分考虑施工震动对边坡稳定的影响，一般是全埋式抗滑桩或填方边坡可采用，同时下卧地层应有可打性。机械钻孔速度快，桩径可大可小，适用于各种地质条件。

人工成孔的特点是方便、简单、经济，但速度较慢，劳动强度高，遇不良地层（如流沙）时处理相当困难；另外，桩径较小时人工作业困难， 桩径一般应在 1000cm 以上才适宜人工成孔。

抗滑桩设计要求和设计内容

抗滑桩设计一般要求。

(1) 抗滑桩的阻滑力要使整个滑坡体具有足够的稳定性，稳定安全系数满足相应规范规定，同时保证滑坡体不从桩顶滑出，不从桩间挤出。

(2) 抗滑桩桩身要有足够的强度和稳定性，即桩的断面要有足够的刚度，桩的应力和变形满足规定要求。

(3) 桩周的地基抗力和滑坡体的变形在容许范围内。

(4) 抗滑桩的埋深及锚固深度、桩间距、桩结构尺度和桩断面市寸都比较恰当，安全可靠，施工可行、方便、造价较经济。 抗滑桩的设计内容

(1) 进行桩群的平面布置，确定桩位、桩间距等平面尺度； (2) 拟定桩型、桩埋深、桩长、桩断面尺寸； (3) 根据拟定的结构确定作用于抗滑桩上的力系；

(4) 确定桩的计算宽度，选定地基反力系数，进行桩的受力和变形计算； (5) 进行桩截面的配筋计算和一般的构造设计。 抗滑桩的设计计算程序

根据上述要求和设计内容，抗滑桩的设计计算程序如图 。

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图 抗滑桩的设计计算程序图

抗滑桩设计荷载确定

滑坡推力的确定

滑坡推力作用于滑面以上部分的桩背上，其方向假定与桩穿过滑面点处的切线方向

平行。可采用不平衡推力传递系数法计算桩身所受的滑坡推力。

通常假定每根桩所承担的滑坡推力等于两桩中心间距宽度范围内的滑坡推力，即滑坡推力值乘以桩间距。滑坡推力在桩背上的分布和作用点位置，与滑坡的 类型、部位、地层性质、变形情况及地基反力系数等因素有关。

根据《公路设计手册·路基》和《铁路工程设计技术手册·路基》的经验，对于液性指数小，刚度较大和较密实的滑坡体，从顶层至底层的滑动速度常大体一致，假定滑面上桩背的滑坡推力分布图形呈矩形；对于液性指数较大，刚度较小和密实度不均匀的塑性滑体，其靠近滑面的滑动速度较大，而滑体表层的速度则较小，假定滑面以上桩背的滑坡推力图形呈三角形分布；介于上述两者之间的情况可假定桩背推力分布呈梯形。 地基反力的确定

(1)地基反力两种情况

当桩前土体不能保持稳定，不考虑桩前土体对桩的反力，仅考虑滑面以下地基土对桩的反力；当桩前土体能保持稳定时，抗滑桩按“全埋式桩”考虑，可将桩看成悬臂桩考虑。

桩将滑坡推力传递给滑面以下的桩周土（岩）时，桩的锚固段前后土体受力后发生变形，并由此产生土体的反力。反力的大小与土体的变形状态有关。

另外，桩与地基土间的摩阻力、粘结力、桩变形引起的竖向压力一般来说对于桩的安全有利，通常略去不计。为简化计算，桩的自重和桩底应力等也略去不计。

16

(2)地基反力系数

桩侧岩土体的弹性抗力系数简称为地基系数，是地基承受的侧压力与桩在该位置处产生的侧向位移的比值。

目前常采用的假设和计算方法:

nKm(yy)0 （）

① 假设地基系数不随深度而变化，即 K 法，此时n=0； ② 假定地基系数随深度而呈直线变化的 m 法，此时n=1； ③ 地基反力系数沿深度按凸抛物线增大，当n=~时，称为C 法。

图 地基系数图

地基反力系数 K、m 应通过试验确定。一般情况下，试验资料不易获得 ，《铁路桥涵地基和基础设计规范》（—99）和《桩基工程手册》列出了较完整的岩层的 地基系数 m 值。

表 不同土层地基的 m 值

序号 1 2 3 土的名称 流塑性粘土，淤泥 硬塑性粘土，粉砂 硬塑性粘土、细砂、中砂 m值 序号 4 5 6 土的名称 m值 3000~5000 5000~10000 1000~20000 半坚硬的粘性土，粗2000~30000 砂 砾砂、角砾、砾石3000~80000 土、碎石土、卵石土 块石土、漂石土 80000~120000 表 较完整岩层的地基系数 Kv 值表

序号 饱和极限抗压强度R（kpa） Kv 值 （kN/m3） 序号 饱和极限抗压强度R（kpa） Kv 值 （kN/m3） 17

1 2 3 4 5 10000 15000 20000 30000 40000 1.0~2.0105 2.5105 3.0105 4.0105 6.0105 6 7 8 9 50000 60000 80000 <80000 8.0105 12.0105 15.0~25.0105 25.0~28.0105 注1）：一般侧向KH 为竖向V的 0.6~0.8 倍，当岩层为厚层或缺状整体时 KH=KV。基 土为多层土时，采用层厚以等面积加权求平均的方法算地基反力系数。

K 抗滑桩的设计

抗滑桩的布设

抗滑桩的平面布置根据边坡的地层性质、推力大小、滑动面坡度、滑动面以上的厚度、施工条件、桩型和桩截面大小以及可能的锚固深度、锚固的地质条件等因素综合考虑确定。

对滑坡治理工程，抗滑桩原则布置在滑体的下部，即在滑动面平缓、滑体厚度较小、锚固段地质条件较好的地方，同时也要考虑到施工的方便。 对地质条件简单的中小型滑坡，一般在滑体前缘布设一排抗滑桩，桩排方向应与滑体垂直或接近垂直。

对轴向很长的多级滑动或推力很大的滑坡，可考虑将抗滑桩布置成两排或多排，进行分级治理，分级承担滑坡推力。也可考虑布置品字形或梅花形的抗滑桩或抗滑排架。对滑坡推力特别大的滑坡，可考虑采用抗滑排架或群桩承台。

抗滑桩桩型的选择应根据滑坡处的地质条件、滑坡推力大小、工程造价、施工条件和工期要求等因素综合考虑，钢筋混凝土桩是抗滑桩用得最多的桩型，其断面形式主要有圆形、矩形。截面尺寸从 D900～D3000，最大可达 D4500。矩形断面具有抗弯刚度大的优点，适用于滑坡推力较大的地方。一般人工成孔抗滑桩，断面尺寸 b×h 一般为 2000×3000、2500×3500、3000×4000 等。 滑坡推力大、桩间距大，选择桩径较大或桩断面尺寸较大的桩；反之，则选择桩径较小的桩。 情况分类

抗滑桩受到滑坡推力后，将产生一定的变形。根据桩和桩周土（岩）的性质和桩的

几何性质，分为两种情况：

(1) 桩的位置发生了偏离，但桩轴线仍保持原有线型，变形是由于桩周土的变形所致。这时，桩视作刚体，仅发生了转动，故称其为刚性桩。

(2) 桩的位置和桩轴线同时发生了改变，即桩轴线和桩周土同时发生变形，故称其为弹性桩。

18

查找资料得知，当抗滑桩埋入稳定地层内的计算深度为某一临界值时，可视桩的刚度为无穷大时，桩的侧向极限承载力仅取决于桩周土的弹性抗力大小。工程中就把这个临界值作为判断是刚性桩还是弹性桩的标准。抗滑桩的计算方法分为刚性桩的计算和弹性桩的计算。 计算方法概述

查找资料得知，桩在水平荷载作用下，不仅桩身宽度内的桩侧岩土体受挤压，而且桩身宽度以外一定范围内的土体也受到影响，呈现出空间受力状态。简化为平面问题，考虑到桩截面形式的影响，就将桩（或桩径）换算成相当于实际工作条件下的矩形宽度 Bp ，Bp 称为桩的计算宽度。

根据试验资料，对于正面边长 b 大于或等于 1m 的矩形桩和桩径 d 大于或等于 1m的圆形桩，其计算宽度为：

矩形桩： Bp =b+1 (m)； （） 圆形桩： Bp =(d+1) (m)。 （）

桩的性质是根据桩的变形系数α或β和拟采用的计算方法的临界值来判定。

当采用m法时

h22.5时，抗滑桩为刚性桩 h22.5时，抗滑桩为弹性桩 当采用k法时，

h21.0时，抗滑桩为刚性桩 h21.0时，抗滑桩为弹性桩 式中：h2——锚固深度；

——“m法”计算时桩的变形系数； ——“k法”计算时桩的变形系数。

抗滑桩的间距受滑坡推力大小、桩型及断面尺寸、桩的长度和锚固深度、锚固段地层强度、滑坡体的密实度和强度、施工条件等诸多因素的影响，合适的桩距应该使桩间滑体具有足够稳定性，在下滑力作用下不致从桩间挤出。一般采用的间距是 5～10m。

桩适宜的锚固深度，与该地层的强度、桩所承受的滑坡推力、桩的相对刚度以及桩前滑面以上滑体对桩的反力等因素有关。桩的锚固段传递到滑面以下地层的侧向压应力小于该地层的容许侧向抗压强度、桩基底的压应力不得大于地基的承载力来确

19

定。根据经验，对于土层或者软质岩层，锚固深度取1/3~1/2桩长比较合适，对于完整、较坚硬的岩层可取1/4桩长。

桩侧应力验算

桩在外荷载的作用下发生变形，这种形变导致桩侧土岩的变形从而产生水平方向上的被动抗力，悬臂式抗滑桩正是在桩周土岩被扰动的作用下才能承担外荷载从而起到了支护边坡的作用。而周边岩土的被动抗力不是无穷大的，当桩侧应力大于了岩土的容许抗力时就会发生破坏而导致支护失稳，因此，在边坡支护工程中，支护体的侧应力应该要小于周边岩土的容许抗力。

对于土层桩侧应力不应大于该点被动土压力和主动土压力之差。即：

两式相减得到：

phtan2(45)2ctan(45)222 （）

ahtan2(45)2ctan(45)2 （）

pa则侧应力容许值：

4(htanc)cos （） 4(htanc)cos （）

max式中，

——为底层岩、土的容重，KN/m3；

——为底层岩、土的内摩擦角，度；

h——为地面之计算点的深度；m；

c——为底层岩、土的粘聚力，KN/m2；

对于比较完整的岩质、半岩质地层桩身作用与周围岩体的侧压力容许值max为

KCR max （） 式中，

K——根据岩层构造在水平方向的岩石容许承压力的换算系数，取 至 ； C——折减系数，根据岩石的裂隙、风华及软化程度，取值 至 ； R——岩石的单轴极限抗压强度，kN/m2。

20

桩的配筋计算

抗滑桩从使用安全和经济方面考虑，都宜采用钢筋混凝土桩。 钢筋混凝土桩的配筋计算一般根据所算得的桩身最大弯矩值进行配筋计算，再验算最大弯矩处的抗裂要求、剪力最大截面处的抗剪强度。配筋计算方法与一般钢筋混凝土结构相同。

钢筋混凝土桩的构造要求

① 混凝土强度：一般采用 C20，不低于 15，水下灌注时不低于 C20。 ② 主筋保护层厚度：一般不小于 50mm，水下灌注混凝土时不小于 70mm。 ③ 主筋选用：主筋不宜小于 14（小桩径）。常用 16 以上，若为圆桩则纵向主筋沿 桩身周边均匀布置，钢筋净距不应小于 80mm。

④ 配筋率。配筋率一般不低于%～%（小桩径取高值,大桩径取低值）。 箍筋率一般不低于 8@200mm，宜采用螺旋箍筋或焊接环式箍筋；钢筋骨架中，应每隔 2m 左右设一道焊接加强箍筋。

⑤ 其他：钢筋的接长等应符合钢筋混凝土构件的构造要求。

21

第八章 锚索桩的计算

概述

本方案采用抗滑桩加锚索的支护形式，通过锚索改变受荷段的受力状态，减少下传到锚固段的弯矩和剪力，从而桩侧压应力减小或者反向到桩后土体，如此可以相当大程度的减小桩的锚固长度改变抗滑桩的被动受力状态，同时节省比较大的经济开支。考虑到施工的方便，锚杆设在桩顶之下一米处，锚杆和水平方向的夹角为 15°，采用C25级混凝土。

锚索桩的设计计算

通过计算分析可知，该边坡处于不稳定状态。经研究，决定采用锚索桩对该边坡进

行加固处理。锚索拉力为R1400kN，锚索与水平面的夹角为15°，锚索桩布置位置简图如下：

锚索桩设计参数的确定

（1）桩长：

图 边坡滑动面锚索桩布置示意图

受荷段h18.0m，锚固段h28.0m； （2）桩间距：

S5.0m； （）

（3）桩截面：

Aba236m2； （） （4）桩截面惯性矩：

22

（5）桩截面模量：

ba3233I4.5m41212； （）

ba2232W3m3； （）

66 （6）桩混凝土（C25号）弹性模量：

E28Mpa； （）

（7）桩的抗弯刚度：

（8）桩的计算宽度：

EI2.81044.51031.26108kN•m2； （）

（9）锚固段地基比例系数：

BPb13m； （）

m2000kN/m4； （）

（10）桩的变形系数：

11m•BP5200035()()0.14m18EI1.2610 ； （） 则h20.148.01.122.5，属于刚性桩，按刚性桩的计算方法计算。

锚索桩外力计算

一般作用于锚索桩的外力包括：滑坡推力、受荷段地层抗力、锚固段地层抗力、桩

侧摩阻力以及桩底应力等。

(1) 滑坡推力：滑坡推力作用于滑面以上部分的桩背上，可假定与滑面平行。一般假定每根桩所承受的滑坡推力等于桩距（中至中）范围之内的滑坡推力。

（2）受荷段地层抗力：根据桩的布置位置以及桩前滑坡体的稳定性情况，锚索桩可分为悬臂式和全埋式。当桩前滑坡体不能保持稳定时，桩前可不考虑抗力；当桩前滑坡土体能保持稳定时应考虑抗力。其受力形式见图。

23

图 锚索桩受力示意图

（3）锚固段地层抗力：桩前、桩后均考虑桩土之间的弹性抗力，其大小由桩体变形而定。

（4）桩侧摩阻力：锚索桩截面大，桩周面积大，桩与地层间的摩阻力、粘着力也会变大，由此产生的平衡弯矩对桩有利。但其计算复杂，一般不予考虑。

（5）桩底应力：锚索桩的基底应力，主要是由桩的自重引起的。实测资料表明，桩底应力一般比较小，为简化计算，桩底应力可以忽略不计。

在本设计中，锚索桩布置在第5条块，其滑坡推力F5527.79kN，可取FT528kN,由于桩前滑坡体不能提供抗力，所以每根锚索桩所承担的外力为：滑坡体推力：FPFTScos55285.0cos132572kN；取锚索的设计锚固力R1400kN。

锚索桩的内力计算

受荷段内力计算

在本设计中，锚索的设计锚固力为集中力，锚索与水平面夹角为15°。假定滑坡推力呈三角形分布，如图所示：

图 受荷段内力计算示意图

根据内力计算示意图有：

q

FP25723kN/m0.5•h10.58.0 （）

RxR•cos1514000.971358kN

（）

RyR•sin1514000.263kN （）

qy23•y2 所以，受荷段剪力：Qy141.19y2 （）

2h128.0qy2Qy1Rx41.19y213582h1 （）

24

受荷段弯矩：

表 受荷段内力计算 位置（m） 0 剪力（KN) 0 弯矩（kN•m) 0 续表

My1Qy1•y13.4y33 （）

My1Qy•yRx•(y1)13.4y31538•(y1)3 （）

受荷段内力计算见表：

0~1 1~2 y=2 y=3 y=4 y=5 y=6 y=7 y=8 图 受荷段剪力图

25

图 受荷段弯矩图

锚固段内力计算

（1）计算原理概述

当锚索桩锚固段位于均质土层或风化破碎岩层中时，滑面以下桩身范围内土体可采用相同的m值。本节仅讨论锚固段地层为单一的土层，桩底为自由端，滑面处的地基系数为A1及A2，则：

桩后地基系数K1A1my；桩后地基系数K2A2my。

H为作用在锚索桩上的合力，h0为H作用点距滑面的垂直距离，如图所示。

图 置于单一地层中的刚性桩

0yy0 ①当时，（以桩与画面交点为计算点）：

位移：

桩侧应力：

26

xy(y0y)tan(y0y) （）

剪力：

弯矩：

yk1xy(A1my)(y0y) （）

11 QyHBPA1(2y0y)yBPm(3y02y)y2 （）

2611 MyH(h0y)BPA1(3y0y)y2BPm(2y0y)y3 （）

612

②当

y0yh2时，（以桩与滑面交点为计算点）：

xy(y0y)tan(y0y)位移：

桩侧应力：

剪力：

1112 QyHBPm(3y02y)y2BPA1y0BPA2(yy0)2

622 （）

（）

yk2xy(A2my)(y0y) （）

弯矩：

1112 MyH(h0y)BPA1y0(3yy0)BPA2(yy0)3Bpmy3(y2y0)

6612

（）

上述方程中，转动中心y0、转角未知，还需要通过桩底约束条件来确定。当桩底为自由支承时，列静力平衡方程式为：

X0:

y02H0(y0y)(A1my)BPdyhy0(y0y)(A2my)BPdy0 （）

11122整理得：HBPA1y0BPA2(h2y0)2BPm(3y02h2)h20

226

M0:

（）

y02H(h0h2)0(y0y)(A1my)(h2y)BPdyhy0(y0y)(A2my)(h2y)BPdy0

（）

11123H(h0h2)BPA1y0(3h2y0)BPA2(h2y0)3BPmh2(2y0h2)06612

（）

27

以上两式联立即可得到求得方程式如下：

(A1A2)y03h0(A1A2)y0[h2m(3h02h2)3h2A2(2h0h2)]y00.5h2m(4h03h2)h2A2(3h02h2)032322 （）

令：A(A1A2) B3h0(A1A2)

Ch2m(3h02h2)3h2A2(2h0h2) D0.5h2m(4h03h2)h2A2(3h02h2)

则方程可写成：Ay0By0Cy0D0，进而可解得y0。 将解得的

32232y0代入剪力平衡方程： 11122HBPA1y0BPA2(h2y0)2BPm(3y02h2)h20226，（）

6H22BP[3y0(A1A2)3h2y0(mh22A2)h2(2mh23A2)]可得：

弯矩。

（2）具体计算步骤及过程

对于本设计中的锚索锚索桩，桩的锚固段桩身内力计算与非锚索桩内力计算方法一致。由于桩前后滑坡体厚度大致相等，故可取滑面处的地基系数：

AA1A216000kN/m3，另可取滑床地基系数的比例m2000kN/m4。受荷段水平方向合力

HFPRx257213581214kN （）

将y0与分别代入各计算方程，即可求得锚索桩各点的位移、桩侧应力、剪力、

。

y①确定转动中心的位置0

32AyByAA00Cy0D0 2,这样有： 由已知:1 式中： A(A1A2)0

B3h0(A1A2)0

4Chm(3h2h)3hA(2hh)806.4102022202

24D0.5hm(4h3h)hA(3h2h)4198.4102022202

32则可解得：

y05.21(m)

代人式（）中计算桩的转角，解得：0.0028(rad)

②锚固段桩的位移

x0.0028(5.21y)y5.210.0028将0，代入式（），得位移方程：y ③桩侧应力

28

34y5.210.0028AAA16000kN/mm2000kN/m12将，，0，代入式

（），得到桩侧应力方程：y0.0028(160002000y)(5.21y)，整理可得：

y230.4415.46y5.53y2 dy0dy最大桩侧应力位置，令：，

得：14.5611.06y 则y1.40m。

④锚固段剪力 当AA1A2时：

34AAA16000kN/mm2000kN/m12 将，，y05.21，0.0028代入式

（），得：

Qy5.6y323.436y2700.224y1214dQy

0dy最大剪力位置，令：，

216.8y46.872y700.2240，解得：y18.0m（舍去），y25.21 得：

⑤锚固段弯矩 当AA1A2时：

34y5.210.0028AAA16000kN/mm2000kN/m12将，，0，代入式（），

锚固段弯矩： 代入相关参数，得：

My1.4y47.812y3350.112y21214y53237.33dMy0

最大弯矩位置，令：dy，

325.6y23.436y700.224y12140，解得：y18.03m（舍去），得：

y214.12m（舍去），y31.91m。

根据以上各式，列表算出锚索桩锚固段各计算点的桩侧应力、剪力与弯矩值，以及绘制相应的桩侧应力图、剪力图与弯矩图。 计算结果见表：

位置m 0 1 2 3 4 5 6 7 位移 m 表 锚固段内力计算 桩侧应力 kpa 剪力KN 1214 弯矩 KN•m 29

8

图 锚固段位移图

图 锚固段桩测应力图

图 锚固段剪力图

30

图 锚固段弯矩图

桩侧应力验算

由第四章（）知道，在本边坡支护中锚固段的桩侧应力容许值为

4max(htanc)cos

将相应的数值代入上式和计算得到的桩侧应力一并列入表

表 桩侧应力复核表

滑面以下深度（m） 实际深度（m） 桩侧应力（kpa） 容许压应力（kpa） 31

复核结果表明满足要求

锚索桩配筋计算

锚索桩设计按照现行国家标准《混凝土结构设计规范》（GB50010—2002）进行“承载力极限状态计算”由本章第二、三、四节的计算结果可知，最大弯矩Mmax=·m，最大剪力Vmax=。 锚索桩构造规定

为了保护环境，桩顶宜埋置于地面以下，但应保证滑坡体不越过桩顶。当有特殊要求时，如作为建筑物基础，桩顶可高于地面。

桩身混凝土可采用普通混凝土，当施工许可时，也可采用预应力混凝土，桩身混凝土的强度宜采用C20，C25或、C30.地下水或环境土有浸蚀性时，水泥应按有关规定选用。纵向受拉钢筋应采用Ⅱ级以上带肋钢筋。

纵向受拉钢筋直径应大于16mm，净距应在120~150mm之间，配镜困难时可适当减少，但不得小于60mm，若用束筋时，每束不宜多于3根，如配置单排钢筋有困难时，可设置两排或者三排，排距宜控制在120~200mm之间，钢筋笼的混凝土保护层应大于50mm。

纵向受拉钢筋的截断点应在按计算不需要该钢筋的截面以外，其伸出长度应不小于下表规定的数值。

表 纵向受力钢筋的最小搭接长度（mm） 钢筋类型 混凝土强度 C20 C25 30d 25d Ⅰ级钢筋 40d 35d 月牙纹 Ⅱ级钢筋 45d 40d Ⅱ级钢筋

C30 20d 30d 35d 32

注1）表中d为钢筋直径；注2）月牙纹钢筋直径d25mm时，其伸出长度应按表中数值增加5d采用。

桩内不宜配置弯起钢筋，可采用调整箍筋的直径、间距和桩身截面尺寸等措施，以满足斜截面的抗剪强度。

箍筋宜采用封闭式。肢数不宜多于4肢，其直径在10~16mm之间，间距应小于500mm。

钢筋应采用焊接、螺纹或冷挤压连接。接头类型以对焊、帮条焊合搭接焊为主。当受条件，必须在孔内制作时，纵向受力钢筋应以对焊或螺纹连接为主。

桩的两侧及受压力，应适当配置纵向构造钢筋，其间距宜为400~500mm，直径不宜小于12mm。桩的受压边两侧，应配置架立钢筋，其直径不宜小于16mm。

当采用预应力混凝土时，除应满足《混凝土结构设计规范》外，尚应符合下列要求：

①预应力施加方法宜采用后张法。如采用先张法时，应充分论证其可靠性； ②预应力筋宜为钢绞线；

③下端锚固于桩身下部3~5m范围内。锚固段内，根据计算布置钢筋网片； ④上段锚固应选用可靠的锚具，并在锚固部位预埋钢垫板。垫板须与锚孔垂直； ⑤水泥砂浆强度等级不应低于M25。

正截面受弯计算

（1）矩形抗滑桩纵向受拉钢筋配置数量应根据弯矩图分段确定，其截面积按如下公式计算

As且要求满足条件b

MsG02sfcbh0

0Msfyh0As或

01fcbh0fy （）

2

（） （）

112s

式中：As——纵向受拉钢筋截面面积（mm）； M——抗滑桩弯矩设计值（Nm）；

2f y——受拉钢筋抗拉强度设计值（N/mm）；

2 fc——混凝土轴心抗压强度设计值（N/mm）；

33

1——矩形应力图的强度与受压区混凝土最大应力fc的比值；

haa0 h0——抗滑桩截面有效高度（mm）；0（混凝土保护层厚度）； b——抗滑桩截面宽的（mm）；

0——建筑物，构筑物的重要性系数，按结构设计安全等级采用，安全等级一级、二级、三级分别为，，；

G——抗滑桩受弯强度设计安全系数，取。

①当采用直径d25的Ⅱ级螺纹钢，相对界限受压区高度系数b=；

②当采用直径d28~40的Ⅱ级螺纹钢，相对界限受压区高度系数b=；

M0GMmax（2）对于本设计，锚索桩截面的最大弯矩为，取桩的永久荷载分项1.35系数： G，取桩的附加安全系数： 01.0

则：

M0GMmax1.01.354351.5875.05kNm 式中：

M——设计弯矩最大值（kNm）

0——建筑物，构筑物的重要性系数，按结构设计安全等级采用，安全等级一级、二级、三级分别为，，；

G——永久荷载分项系数取。

22f1.78N/mmf12.0N/mmtc由C25 混凝土 ，，11.0,选用HRB335 钢筋，其

fy300N/mm2h0=2930mm。

。

考虑到可能需要双排配筋，故取保护层厚度c=70mm。b值取为2000mm，则

截面的抵抗矩系数：

相对受压区高度：

112s1120.02850.029b0.566

受拉区钢筋面积：

f112Asbh01c0.029200029306797.6mm2fy300受拉区配筋率验算：

34

M5875.05106s0.0285221fcbh01.01220002930

A6797.6s0.0012min0.002bh020002930

则受拉区需要按照最小配筋率计算配筋：

Asminbh00.0022930200011720mm2

2A11950.5mms选用用7根Φ36加 6根Φ32等间距@155mm 单排布置, 。

斜截面受剪计算

（1）矩形截面的受弯构件，其受剪截面应符合下列条件：

h04V0.25fbhcc0 （） b 当时

h06V0.2fbhcc0 b 当时

当

4h06b时，按线性内插使用。

（）

（2）矩形抗滑桩应进行斜截面抗剪强度验算，以确定箍筋的配置，可按以下公式计算：

V0.25cfcbh0Vcs0.7ftbh01.25fyvAsvh0s （）

且要求满足条件：

AsvnAsv1 式中：

V——抗滑桩剪力设计值（N）；

Vcs——抗滑桩斜截面上混凝土和箍筋受剪承载力设计值（N）； ft——混凝土轴心抗拉强度设计值（N/mm2）；

fc——混凝土轴心抗压强度设计值（N/mm2）； fyv——箍筋抗拉强度设计值（N/mm），取值不大于10N/mm；

22h0——抗滑桩截面有效高度（mm）；

b——抗滑桩截面宽度（mm）；

Asv——配置在同一截面内股价各肢的全部截面面积（mm2）；

n——为在同一截面内箍筋的肢数； Asv1——为单肢箍筋的截面面积； s——抗滑桩箍筋间距（mm）；

——抗滑桩斜截面受剪强度设计安全系数，取；

35

c——混凝土强度影响系数，当混凝土强度等级不超过C50时，取c=，其间按

线性内插使用。

（3）对于本设计，取桩的永久荷载分项系数： 01.0

则：

V0GVmax1.01.351317.811779.04kN

按最小配箍率计算配筋。选用HRB335 钢筋。选用2肢（n=2），Φ20箍

A314.2筋（sv）

AsvnAsv12314.2628.4mm2

1.250.001300 A628.4svsv,max0.001bs2000s

G1.35，取桩的附加安全系数：

箍筋的最小配筋率:

sv,max0.24

得出s ≤ ，取 s=310mm。

因此选用Φ20@310 的两肢箍筋。

h29301.54， 强度校核，有0b2000

V0.25cfcbh00.251.0122000293017580kN ，

满足条件。

斜截面受剪承载力的计算：

A628.4V0.7ftbh01.25fyvsvh00.71.78200029301.251029307375.8kNs310抗剪承载力亦满足。

其余钢筋安排按照构造要求布置。

锚索设计

锚索锚杆的结构

锚索锚杆是一种将拉力传至稳定岩层或土层的结构体系，主要由锚头、自由段和锚固段组成，如图 所示。

36

图 锚索结构示意图

1-台座；2-锚具；3-承压板；4-支挡结构；5-自由隔离层；6-钻孔；7-对中支架；8-隔离架；9-钢绞

线；10-架线环；11-注浆体；12-导向帽；Lf自由段；La-锚固段

（1）锚头：

锚索外端用于锚固或锁定锚索来了的部件，由垫墩、垫板、锚具、保护帽和外端锚筋组成； （2）锚固段：

锚索远端将拉力传递给稳定的地层的部分锚固深度和长度应按照实际情况来计算获取，要求能承受最大设计拉力； （3）自由段：

将锚头拉力传至锚固段的中间段，由锚拉筋、防腐构造和注浆体组成； （4）锚杆配件：

为保护锚索锚杆受力合理、施工方便而设计的部件，如定位支架、导向帽、架线环、束线环、注浆塞等（图） 锚索的工作原理

本设计锚索深入岩层，在岩土中受到岩土的压应力。施加预应力后锚索受拉，在拉

力的作用下，受压应力的锚索与周边岩层的摩擦发挥作用，从而起到了支护效应。锚索锚杆受预应力后通过锚索锚杆传递到锚固段，锚索受力后于锚索锚杆直接作用的是锚固体，此时锚索锚杆与锚固体之间的锚固力要求不能小于预应拉力。 锚索锚杆的设计程序

对边坡锚索锚杆加固设计首先必须对边坡工程地质调查，在掌握地质情况的基础上，对边坡的破坏方式进行判断，并分析采用锚索锚杆方案的可行性和经济性，确定

37

合理的锚杆锚索形式、布置形式、承载力设计值。最后施工建议、试验、验收和监测要求。设计流程图如图所示。

在边坡锚索锚杆加固中要选择合理的锚杆形式，必须结合被加固边坡的具体情况，根据实际情况，综合考虑进行选择。表给出了常用锚索锚杆类型的有关参数，可供边坡锚索锚杆加固选用。

38

图 锚索锚杆设计流程图

表 常用边坡锚索锚杆型式

锚索锚杆 类型 锚筋选择 承载力 kN 长度 应力状态 注浆方式 锚固体形式 使用条件 39

土层锚杆 钢筋 （Ⅲ、Ⅲ级） 精轧螺纹钢筋Φ25~32 <450 400~1100 <16m >10m 非预应力 预应力 常压灌浆压圆柱型 力灌浆 扩孔型 常压灌浆二连续球型、次高压灌浆 扩孔型 钢绞线 600~1600 >10m 预应力 常压灌浆二连续球型、次高压灌浆 扩孔型 岩层锚杆 钢筋 （Ⅲ、Ⅲ级） 精轧螺纹钢筋Φ25~32 钢绞线 <450 400~1100 600~2000 <16m >10m >10m 非预应力 预应力 预应力 常压灌浆 常压灌浆压力灌浆 常压灌浆压力灌浆 圆柱型 圆柱型 圆柱型 锚固性较好的土层 土层锚固性较差；边坡允许变形值较小 土层锚固性较差；边坡允许变形值较小 边坡稳定性较好 边坡稳定性较好 边坡稳定性较好

锚索锚杆的布置及构造要求：

锚索锚杆上浮地层厚度应不应小于，以避开外荷载的扰动，也避免了高压注浆使上覆土层隆起；

锚杆水平与垂直间距宜大于，以避免应力集中，同时不得小于，以避免发生群桩效益较低锚固效应；

锚索锚杆的安设角度，一般锚索锚杆的俯角在15~45。对于注浆锚索，根据经

验，锚固角度必须大于11°，否则须增设止浆泵进行压力注浆。理论分析表明，锚索满足下式是最经济的：

(45)式中：——锚索倾角；

2 （）

——滑面倾角；

——滑面内摩擦角。

锚索设计计算

按照设计程序，第一步就是根据轴向设计荷载计算锚索锚筋截面，并选择合理的钢筋或钢绞线配置锚筋；在配置锚筋后可由锚筋的实际面积和锚筋的抗拉强度标准值计算出锚杆承载力设计值，然后方能进行锚固体的设计计算。锚索锚杆的锚固力也称为锚索锚固承载力。

本设计中采用 1×7 标准型、直径 、公称抗拉强度 1860MPa、截面积钢绞线，每根钢绞线极限张拉荷载 Pu为184kN，屈服张拉荷载 Py 为 156kN。

表 国际7丝标准型钢绞线参数表

40

公称直径 公称面积 mm mm2 每1000m理论重量kg 强度 级别 N/mm2 破坏荷载 kN 屈服荷载 kN 432 580 774 1101 1860 1860 1860 1860 102 138 184 259 117 156 220 伸长率 % 70%破断荷载1000h的松弛 %

（1）锚索数量确定

索锚索设计中自由段伸入滑动面长度不应小于 1m，本工程满足要求。锚索与抗滑桩联合支护，设置在抗滑桩桩顶以下1米处，锚固段深入岩层，锚索俯角为15°。

锚索拉力的设计值 T=1400kN。设计锚索间距，桩间距5米，桩顶往下一米处设1排预应力锚索，则每孔锚索设计锚固力为：Pt=×1400/5=700kN

根据每孔锚索设计锚固力Pt和所选用的钢绞线强度，计算整治每延米滑坡所需锚索钢绞线的根数 n，取安全系数 Fs1=（安全系数，对于临时锚索锚杆取~，对于永久性锚索锚杆取~），

FP2.27008.37根，为安全起见，该处单孔锚索钢绞线取9根。 则ns1t1Pu184（2）锚固体计算

设计采用锚索钻孔直径 dh0.15m 单根钢绞线直径 d=；注浆材料用 M35 水 泥砂浆，锚索张拉钢材与水泥砂浆的极限黏结应力u=3400kPa(查表 M35 水泥砂浆与螺 纹钢筋、钢绞线之间粘结强度设计值u=3400)；锚索锚固段置于弱风化的较硬岩中，锚孔壁对砂浆的极限剪切应力=1400KPa(查表得：岩石属于沉积变质岩类，在 1570KPa 左右取值)。锚索锚固段设计为枣核状，锚固体设计安全系数 Fs22.5。

①按水泥砂浆与锚索张拉钢材黏结强度锚固段长度

FP2.5700lsas2t1.35mndu83.140.01523400

②按锚固体与孔壁的抗剪强度确定锚固段长度 FP2.5700las2t2.66mdhu3.140.151400

锚索的锚固段长度采用 lsa和la中的最大值，根据规范要求取为 3m。 锚索总长度=锚固段长度+自由段长度+张拉段长度(取

41

（）

（）

第六章 地表排水工程设计与施工

水对边坡稳定性的影响

降雨、融雪形成的地表水下渗到土体的孔隙和岩石的裂隙中，一方面增加岩土的重 度，增大滑坡体的重量；另一方面使土石的抗剪强度降低；同时也成为了地下水的补给来源，使地下水位或地下水压增加，其结果也将降低岩土体的抗剪强度。此外，渗透到地下的渗透水以一定的流速通过透水层到不透水面层，这样便形成了一个在均质斜坡中具有很大孔隙水压的含水层，这种孔隙水压力一方面在透水层中将引起流砂或砂层剪切破坏，另一方面在不透水层上的结合层中，土颗粒将因之发生塑性破坏。

排水工程应使其尽量做到排泄地表水和疏导地下水，以减少引起滑动土体的重量，增加组成斜坡物质的强度，达到稳定边坡的目的。

滑坡处治中常见的排水措施

对于地表水采用多种形式的截水沟、排水沟、急流槽来拦截和排印；对地下水则用截水渗沟、盲沟、纵向或横向渗沟、支撑渗水沟、汇水隧洞、立井、渗井、砂井—平孔、平孔排水、垂直钻孔群等排水措施来疏干和排引。 地表排水措施及结构形式

滑坡体地表排水沟设置及其结构形式排水沟网分为集水沟和排水沟，以及急流槽等，纵横交错形成良好的排水系统。

地表排水工程，应根据边坡实际地质条件，利用自然沟谷，在边坡内外修筑截水沟、排水沟和树叉状、网状排水系统，以迅速引走坡面雨水。在滑坡区范围内则设树枝状排水沟等，使地表水尽量归沟。同时，对滑坡体表面的突出应进行整平和夯实，并采用粘土等夯填裂缝，防止或减少地表水下渗；对边坡范围内的泉水、封闭洼地积水，应引向排水沟予以排出或疏干；另外，对浅层和渗水严重的粘土边坡，可在边坡体上植树、种草、造林等措施来稳定边坡。常见的形式有以下几种：

42

（1）集水沟：这类沟渠主要是横贯斜坡，以便尽可能地汇集雨水、地表水，并把横贯斜坡的范围较宽的声的水沟与纵向的排水沟连结起来，如图。集水沟又沥青铺面的沟渠、半圆形刚进混凝土土槽和半圆形波纹槽等多种。

（2）排水沟：排水沟是用来把汇集的水尽快排出滑坡区，因此应采用较陡的坡度，并通过流量计算来确庐断面尺寸。排水沟可用石砌水沟，混凝土水沟，U形槽，半圆形波纹槽等。

（3）急流槽：急流槽的主要作用是改善流速，在公路工程中，急流槽常被建在坡路两边，用来排水以及达到减缓水流速度的目的，对公路路基起到很大的保护作用。

图 截水沟铺砌构造

地下排水措施

对于一般边坡来讲，地下水常是诱发滑坡的重要因素，所以疏干边坡体内以及截断和引出坡面附近的地下水，常常是整治边坡的根本措施。治理地下水的原则是“可疏而不可堵”。应该根据水文地质条件，水分布类型，补给来源及方式，合理采用拦截、疏干、排引等排水措施。排除地下水的工程目的在于把分布于边坡体范围内的地下水诱导排出，以降低滑动面的含水率或空隙水压力。

常见的排水的工程措施有：

（1）拦截地下水的建筑物：截水明沟、槽沟、排水隧洞以及截水隧洞。明沟一般使用于地下水埋藏很浅。以本断面为例，截水沟深度仅在1~2m之内。槽沟则用于处理地下水埋藏较深或地质不良，水沟边坡容易滑塌的地方，其深度可达到3m左右。明沟、槽沟其断面形式有梯形和矩形两种，本工程用浆砌片石和砖砌筑。

（2）疏干地下水设施：边坡渗沟、支撑渗沟、疏干排水隧洞、渗水暗沟、渗井、渗管、渗水支垛、垂直钻孔排水等。渗沟仔边坡支护中具有疏干表层土体，防止土壤细粒间的冲移和浸蚀，增加稳定性的作用。所以，它是边坡工程中常用的一种有效措施。按作用不同可分为截水渗沟、边坡渗沟、支撑渗沟等形式。

（3）降低地下水措施：多布置在路基两侧附近，其中常用的有槽沟、纵向渗沟、横向渗沟、排水隧洞、带渗井及渗管的隧洞等。排水隧洞水孔将水引进洞内予以排出。在基岩内或基岩附近，若分布了大量的地下水时，采用排水隧洞，是最可靠有效的排水工程，其维修也方便。

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地表排水体系的施工

边坡排水是项综合性的工作，要消除各种水源对坡体稳定性的影响，提高坡体稳定安全系数，保护坡体范围内建筑物免遭破坏。在边坡区域修筑的地表水排水措施主要有截水沟、排水沟和截水沟、排水沟组成的树杈状、网状排水系统等措施。 截水沟的施工

（1）本边坡1#桩坡覆盖底层较薄，又不稳定，截水沟的沟底应设置在基岩上，拦截覆盖土层与基岩面间的地下水，同时保证截水沟的自身稳定和安全。

（2）在截水沟沟壁最低边缘开挖深度不能满足断面设计要求，为了使截水沟排水通畅，在沟壁较低一侧培筑土。

（3）在截水沟的出口处与其他排水设施平顺衔接，同时用沥青涂料做防渗处理。 （4）本边坡截水沟结合地形地质合理布置，线形顺直舒畅，在转弯处设置平滑曲线连接，以提高截水效果和缩短截水沟长度。

（5）在本边坡1#桩附近的截水沟与侧沟、排水沟相连在一起，并排连接桥涵，达到沟涵相连，以便有效地、全面地控制地表水，使之迅速流出滑坡范围之外。

（6）本边坡的截水沟布置距滑坡裂缝较远，避免了开裂破坏。

（7）本边坡采用浆砌片石、混凝土修筑的截水沟，每隔 4-6m 设一沉降缝，缝内用沥青麻筋仔细塞实。

（8）本边坡采用1：3 石灰砂浆抹面，厚度3—5cm，表层再用 1：3 水泥沙浆抹面，厚度 3cm，用 1：1：5(石灰：粘土：炉碴)三合土，或 1：3：6：9(水泥：石灰：河砂：炉碴) 四合上捶面做防渗层。 排水沟的施工要求

排水沟的作用主要在于引排截水沟的汇水和滑坡体附近及其滑坡体内低洼处积水 或出露泉水等水流。排水沟平面线形应力求简捷，尽量采用直线，必须转弯时，可做成圆弧形，其半径不宜小于：10-20m。在滑坡体内修筑排水沟时，应有防止渗水的措施。利用地表凹形部位设置排水沟时，每隔20—30m应设置一个连结箍特别是在地基松软的情况下，有时还要用桩来固定。排水沟的末端应设置端墙，并将水排到滑坡体以外的渠河或河道等处。 排水沟的施工要求与截水沟的施工要求相似，其施工质量应符合相关工程质量检验评定标准。

地下排水体系的施工

地下排水体系主要是拦截、排引或排除地下含水层的水分，降低地下水位，疏干坡体内含水率，提高坡体的稳定性。

地下排水体系设施主要有截排渗沟、集排水暗沟与明沟、平孔排水和排水隧洞等设施。这些设施一般距地面较深，土石方开挖量较大，施工难度也较大，因此，施工时一定要有周密详细的施工方案，正确合理的施工顺序。 明沟施工

明沟主要是对坡体上层滞水或埋藏很浅的潜水进行引排，并可兼作地名排水设施。其断面形式主要有梯形和矩形。前者一般适用于地下水埋藏很浅，深的仅2m范围内，或水沟通过的地层稳定且能够进行较深的明挖的地方。后者则适用于引排地下水埋藏较深，或地质不良、水沟边坡容易发生滑塌的地方，其深度可达3m左右。本高陡边坡明沟的开挖，采用人工或机械进行。

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在迎水侧沟壁上设置集水的泄水孔处，其孔后设滤水层，防止坡内岩土颗粒等流出，引起坡面坍塌。

表 沟槽开挖要求 土质情况 密室、中密的砂土和碎石土（充填物为砂土） 硬塑、可塑的轻亚粘土及亚粘土 硬塑、可塑的粘土及碎石类土（充填物为粘性土） 坚硬的粘土 可不支撑的允许深度（m）

集水暗沟施工

集水暗沟用来汇集它附近的地下水；排水暗沟则是与地表排水沟连接起来，把汇集的地下水作为地表水排出。

集水暗沟是在挖到预定深度的沟中砌成石笼，或是在沟中铺填碎石和安设透水混凝土管的盲暗沟。为了防止漏水，在底部铺设杉皮，聚乙烯布或者沥青板，在暗沟的上面和侧面则设置树枝及沙砾组成的滤水层，以防止淤塞。在集水量特别多的情况下，也可用有孔的管道。集水暗沟过长时，会使已汇集的水再渗透，也会引起管道淤塞，所以一般每隔20~30m设置一个集水池或检查井，其断头则予地表排水沟或排水暗沟连接起来。排水暗沟是用有孔的钢筋混凝土管、波纹管、透水混凝土管等制成，有时也在一定程度上有起集水暗沟的作用。

暗沟易受坡体运动引起的地基变形的影响，而使其作用显著降低，同时由于检修困难，所以暗沟的长度应尽量短，坡度应大一些，最好使其尽快地与容易检修的地表排水沟连接起来。施工时要特别注意，当暗沟埋设较深时，则要注意由于设置这些暗沟的开挖，可能会加剧坡体的滑动，使土体丧失稳定。必要时可先在滑动面出口设置阻止滑动的支挡建筑物后，再进行施工。 渗沟施工

渗沟属于隐蔽工程，埋置于地下，不易维护。因此，施工时，必须确保施工质量，保证渗流畅通，施工要求：

沟内用于集水和排水的填充料级配满足设计要求，填料应经过筛选和清洗。 渗沟的封闭层通常采用浆砌片石、干砌片石水泥砂浆勾缝和粘土夯实。粘土层下面应铺双层土工布或草皮。

渗沟的出水口宜设置端墙，端墙下部留出与沟排水通道大小一致的排水孔沟，端墙排水孔底面距排水沟沟底的高度不小于20cm，端墙出口的排水沟进行加固，防止冲刷。

渗沟的排水沟与沟壁间设反滤层和隔渗层。沟底置于不透水层上时，反滤层设在迎水侧，隔渗层设在背侧；若沟底设在含水层时，两侧沟壁及沟底均应设置反滤层。

渗沟的开挖宜自下游向上游进行，并随挖随填，即支撑后迅速回填，不可暴露太久，以免造成坍塌。当渗沟开挖深度超过6m时，须选用框架式支撑。在开往时自上而下随挖随支，施工回填时自下而上逐步拆除支撑。

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第七章 施工组织设计

桩体施工一般程序

本边坡工程，抗滑桩施工采用人工成孔，现场灌注混凝土施工。

首先了解锚索桩的施工程序，灌注桩是一项质量要求高，施工工序较多，并须在短时间内连续完成的地下隐蔽工程。因此，要做好施工前准备，按照设计要求、有关规范、规程及施工组织设计施工。并且施工、监理、设计和业主各方管理到位、监控

#到位、技术服务和技术跟踪到位。以1灌注桩为例，其施工的一般程序如图所示。

编写施工方案 施工准备 施工测量 设备安装 桩孔锁口制作 建立施工区安全 风险监控系统 桩孔开挖 不 地质编录 合 格 开挖施工平台，平整场地 建设施工便道和施工设施 组织和采购材料 确认机械型号 分析勘察设计资料和设计报告明确可能的滑坡性质、活动性及滑体、滑面的几何特征搜集和分析相关资料现场勘察，明确地质资料的符合性编写施工方案 建立施工控制网 桩孔的定位放样测量 施工控制测量 竣工测量 桩身挖土 清理护壁 孔内排水 桩孔校核 桩身开挖 浇混凝土护壁 模板制模 及时记录揭地层和结构变化，对比勘察报告，复验持力层的工程力学特性，动态设计和施工 桩孔护壁 桩孔检验 合格 钢筋笼制作安装 确认是否达到设计深度 孔底持力层确认和验收； 图 灌注桩施工程序框图 清孔封底； 隐蔽工程验收 46 混凝土浇筑 施工资料整理 竣工验收 设桩工艺选择

灌注桩施工的类型较多，抗滑桩施工常用的主要为非挤土灌注桩类型。正确、恰当地选择设桩工艺，才能保证施工质量和施工工期。各种设桩工艺适用范围及特点见表设桩工艺选择时，应根据具体的地质情况、桩径和桩长、工期要求，并结合机具设备供应情况和各种设桩成孔工艺的适用范围和优缺点，灵活、正确地选用。

表 各种设桩工艺适用范围

序号 成孔方法 孔径（mm） 600~1600 适用范围 孔深（m） 30~40 对环境的影响 土层 振动小，不需泥浆 1 人工推钻或机械推钻 2 3 4 人工挖孔 潜水钻成孔 正循环钻成孔 800~4000 450~4500 400~2500 ≤25 ≤80 ≤50 粘性土，砂类土，含少量沙砾（粒径小于10cm，含量低于30%）的土 各种土石 淤泥腐质土，粉砂，砂类土 粘性粉砂，细、中、粗砂，含少量卵石、砾石的土、软岩 粘性、砂类土，含少量砾石、卵石的土、软岩 淤泥质土，粘性土，粉土 淤泥，密实粘土，砂类土，砂砾、卵石 粘性、砂类土，砾、卵、漂石，软岩 无振动，不需泥浆 振动小，需泥浆 振动小，需泥浆 5 反循环钻成孔 钻斗钻成孔 重抓锥成孔 400~4000 ≤90 振动小，需泥浆 6 7 800~1500 1000~2000 ≤40 20~30 有振动，不需泥浆 振动大，不需泥浆 有振动，需泥浆 8 冲击实心锥成孔 800~2000 ≤50 桩施工前，先进行试成孔施工，试成孔的数量两个，核对地质资料符合工程，检验所选的设备、施工工艺以及技术要求十分适宜现场采用人工挖孔桩。采用人工挖孔，跳桩间隔开挖。桩孔内土石方利用卷扬机吊装出土。

桩体施工实施方案

施工准备工作

①清理场地

清理施工现场妨碍施工的设施，划定工地范围，并用专用栅栏圈好工地区域，保证施工过程中，避免无关人员进入而造成工程事故。 ②测量放样

安排专业人工挖孔桩施工人员进场，测量班放样人工挖孔桩桩位，根据放样桩位平整场地后，重新精确放样桩位。进行施工放样，施工队配合测量班按设计图纸定出

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孔位，经检查无误后，由施工队埋设十字护桩，十字护桩必须用砂浆或混凝土进行加固保护，以备开挖过程中对桩位进行检验。 ③确定工地平面布置

根据现场实际情况（如风向等）确定工地项目部，钢筋棚，仓库，休息室，等设施的平面布置如下图。

蓄水池梁系联梁系联仓库棚筋钢宿舍梁系联梁系联项目部站拌搅潭湘至昭山大道高陡边坡锚索抗滑桩施工设施布置图图 施工现场布置图

④确定原材料采购方案

本边坡施工所用水泥、砂子、卵石等建材的采购，其中，水泥中材湘潭水泥有限责任公司，砂子，卵石来自湘江附近沙场，钢筋来自湘潭钢铁集团。 ⑤计划工期

抗滑桩施工工期188天，拟自2014年5月10日开工，2012年11月15日所有抗滑桩施工完毕。

表 抗滑桩施工人员配置表

施工人员数量 1月 60 抗滑桩施工人员月配置情况 2月 3月 4月 96 192 192 5月 192 6月 30 7月 30

⑥制订施工安全条例以及应急措施

工程建设安全，关系着人民的生命财产安全，所以，在施工过程中编制施工安全条例有利于规范化施工，保证施工质量，另外按照正确合理的施工安全条例施工还可以保证施工人员安全。 ⑦制订环保方案

昭山示范区已被湖南省省划为城市绿心保护区，所以在该区域施工一定要编制详细合理的环保方案，尽量把施工对环境的影响降到最低。 桩体施工步骤及人员机具配备

（1）施工步骤

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以1#桩为例，人工挖孔桩施工一般先开挖桩顶以上土石方，形成工作面，然后开挖桩孔，灌注桩身，待桩身混凝土达到设计要求的70%，再开挖桩前土石方，不允许超前开挖土石方后施工桩。

根据工程数量情况，人工挖孔桩分布情况，工期要求等，拟组织4个人工挖孔桩施工工班，每工班配置不少于10人，平行施工。

（2）人员安排

工点管理负责人1名、技术主管1名、专业工程师1名、试验员1名。项目测量班控制测量桩位，专业工程师接合现场放样。工点技术主管组织施工工班长进行图纸学习，了解设计意图，并各工序现场交底。

（3）劳动力及机具配置

根据桩身断面尺寸，每孔配置四名施工人员，其中3人位于孔内负责开挖，一人在上负责倒运土石方，每孔设置一台卷扬机配合土石方提升。另人工挖孔桩专门配置一台小型装载机，用于配合将孔内土石方倒运出场和运送砂石料。根据现场实际，拟每两根人工挖孔桩配置一台风机，另外，须准备若干台抽水机，防止桩孔积水影响施工。

桩身土石方施工

采用从上到下逐层用镐、锹进行开挖，遇坚硬土或大块孤石采用锤、钎破碎，以

2#为例，在开挖过程中遇到一块较大的孤石，采用钻孔，小范围爆破的方式开挖桩孔。

挖土顺序为先挖中间后挖周边，按设计桩径加20厘米控制截面大小。孔内挖出的土装入吊桶，采用自制提升设备将渣土垂直运输到地面，堆积到指定地点，防止污染环境。挖孔过程中，保持孔壁稍有凹凸不平，以增加桩的摩擦力。

①土质桩身施工

以1#桩为例，桩孔内地质为土质地质和强风化软质岩层时，利用十字镐、风镐进行开挖。十字镐修整护壁厚度及形状。

②石质桩身施工

以2#桩为例，桩孔内遇到较大的硬质岩石，需要采用爆破施工。借鉴隧道爆破施工经验，采取浅眼松动爆破法爆破。沿桩孔轮廓线间距50cm布置“周边眼”，爆破孔距离桩身轮廓线20cm左右，内圈眼布置间距50cm，采用跳孔装药的方法设置“掏槽眼”。

混凝土施工

①锁口混凝土施工

锁口混凝土高出原地面20cm，浇筑，混凝土浇筑前，必须将原地面清理平整、人工夯实。高出原地面部分用竹胶板立模，孔内模板采用钢模。钢模四边尺寸均比设计值大一厘米，确保桩身混凝土结构尺寸。

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图 锁口布置图

②护壁混凝土施工

桩身没下挖浇筑护壁混凝土，护壁厚度为20cm，护壁混凝土模板一米一节。采用手提式插入式振捣器振捣。入模口在混凝土浇筑完毕后用比护壁混凝土高一级标号砂浆抹平。采用从上到下逐层用镐、锹进行开挖，孔内挖出的土装入吊桶，采用自制提升设备将渣土垂直运输到地面，堆积到指定地点，防止污染环境。

护壁拟采用现浇模注混凝土护壁，混凝土标号与桩身设计标号相同。第一节混凝土护壁(原地面以下1米)径向厚度为20cm，宜高出地面20～30cm，使其成为井口围圈，以阻挡井上土石及其它物体滚入井下伤人，并且便于挡水和定位。

平均厚度15cm。两节护壁之间留10～15cm的空隙，以便混凝土的灌注施工。

混凝土搅拌采用滚筒搅拌机拌制,坍落度宜为14厘米左右。模板不需光滑平整，以利于与桩体混凝土的联结。为了进一步提高柱身砼与护壁的粘结，也为了砼入模方便，护壁方式可采用喇叭错台状护壁。

护壁混凝土的施工，采取自制的钢模板，浇注混凝土时拆上节，支下节，自上而下周转使用。模板间用U形卡连接，上下设两道槽钢圈顶紧；钢圈由两半圆圈组成，用螺栓连接，以便浇注混凝土和下节挖土操作。

③桩身混凝土施工

拌合站集中拌和，混凝土罐车运送至施工现场。于孔口中心设置串筒，悬挂至桩底不高于两米处。

第一盘混凝土采用逼设计混凝土强度高一级的砂浆湿润串筒和封底，方量为一方。后采用标准拌和混凝土。孔底两人分层振捣，在灌注混凝土前应对孔径、孔深、孔型全部检查并报监理工程师，经检验合格后方可灌注混凝土。 钢筋施工

①制作时，按设计尺寸做好加强箍筋，标出主筋的位置。把主筋摆放在平整的工作平台上，并标出加强筋的位置。焊接时，使加强筋上任一主筋的标记对准主筋中部的加强筋标记，扶正加强筋，并用木制直角板校正加强筋与主筋的垂直度，然后点焊。在一根主筋上焊好全部加强筋后，用机具或人转动骨架，将其余主筋逐根照上法焊好，然后吊起骨架阁于支架上，套入盘筋，按设计位置布置好螺旋筋并绑扎于主筋上，点焊牢固。

②钢筋骨架保护层的设置方法：钢筋笼主筋接头采用双面搭接焊，每一截面上接头数量不超过50%，加强箍筋与主筋连接全部焊接。钢筋笼的材料、加工、接头和安

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装，符合要求。钢筋骨架的保护层厚度可用焊接钢筋“耳朵”或转动混凝土垫块。设置密度按竖向每隔2m设一道，每一道沿圆周布置8个。

③骨架的运输无论采取何种方法运输骨架，都不得使骨架变形，当骨架长度在6m以内时可用两部平板车直接运输。当长度超过6米时，应在平板车上加托架。如用钢管焊成一个或几个托架用翻斗车牵引，可运输各种长度的钢筋笼，或用炮架车采用翻斗车牵引或人工推，也可运输一般长度的钢筋笼。

④骨架的起吊和就位

钢筋制作完成后，安装采用吊车吊装，为了保证骨架起吊时不变形，对于长骨架，起吊前在加强骨架内焊接三角支撑，以加强其刚度。采用两点吊装的钢筋骨架，第一吊点设在骨架的下部，第二点设在骨架长度的中点到上三分点之间。对于长骨架的吊装，起吊前应在骨架内部临时绑扎两根杉木杆以加强其刚度。

起吊时，先提第一点，使骨架稍提起，再与第二吊同时起吊。待骨架离开地面后，第一吊点停吊，继续提升第二吊点。随着第二吊点不断上升，慢慢放松第一吊点，直到骨架同地面垂直，停止起吊。解除第一吊点，检查骨架是否顺直，如有弯曲应整直。当骨架进入孔口后，应将其扶正徐徐下降，严禁摆动碰撞孔壁。然后，由下而上地逐个解去绑扎杉木杆的绑扎点及钢筋十字支撑。当骨架下降到第二吊点附近的加强箍接近孔口，可用木棍或型钢（视骨架轻重而定）等穿过加强箍筋的下方，将骨架临时支承于孔口，孔口临时支撑应满足强度要求。将吊钩移到骨架上端，取出临时支承，将骨架徐徐下降，骨架降至设计标高为止。将骨架临时支撑于护筒口，再起吊第二节骨架，使上下两节骨架位于同直线上进行焊接，全部接头焊好后就可以下沉入孔，直至所有骨架安装完毕。并在孔口牢固定位，以免在灌注混凝土过程中发生浮笼现象。

骨架最上端定位，必须由测定的孔口标高来计算定位筋的长度，并反复核对无误后再焊接定位。在钢筋笼上拉上十字线，找出钢筋笼中心，根据护桩找出桩位中心，钢筋笼定位时使钢筋笼中心与桩位中心重合。然后在定位钢筋骨架顶端的顶吊圈下面插入两根平行的工字钢或槽钢，在护筒两侧放两根平行的枕木（高出护筒5cm左右），并将整个定位骨架支托于枕木上。 施工质量控制

①施工质量要求：

灌注桩的质量控制，要特别把好成孔（包括钻孔和清孔）、下钢筋笼和灌注混凝土等几道关键工序。每一道工序完毕时，均应及时进行质量检验，上道工序不清，下道工序就不能进行，以免留存隐患。

施工时应设专职质量检验员，对施工质量进行全面检查监督，质量责任落实到人，落实到每一个桩。灌注桩的质量控制，主要是指钻孔、清孔，钢筋笼制作、安放，混凝土配制、灌注等工艺过程的质量标准和控制方法应以设计文件和国家或行业标准为准，制定出切合实际和易于操作的具体标准和要求。

②质量检验及质量标准：

灌注桩钻、挖孔在终孔和清孔后，应进行孔位和孔深检验。孔径、孔形和倾斜度宜采用专用仪器测定，或采用外径位钻孔钢筋笼直径加100mm（不大于钻头直径）、长为4~6倍桩径的钢筋检孔器吊入钻孔内检测。钻、挖成孔的质量标准参考表，施工允许误差也可参考表。桩径检测可用专用球形孔径仪，伞形孔径仪和超声波孔壁孔测定仪等测定。孔深用专用测绳测定，钻深刻又核定钻杆和钻头长度来测定。孔底沉淀厚度可用CZ—ⅡB型沉渣测定仪测定。桩位允许偏差可用经纬仪、钢尺和定位圆环测定。垂直度偏差可用定位圆环、侧锤和测斜仪测定。钢筋笼的制作允许偏差见表

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钢筋笼吊放入孔径位容许偏差为：钢筋笼定位标高：50mm；钢筋笼中心与与桩中心：10mm。钢筋笼主筋保护层允许偏差：水下灌注混凝土：20mm，非水下灌注混凝土：10mm。钢筋笼主筋的焊接接头、结构间距、焊接长度或其他接长方法，均应符合钢筋混凝土结构的相关规定。

表 钻、挖成孔质量标准（JTJ 041—2000） 项目 允许偏差 孔的中心位置（mm） 群桩：100；单排桩：50 孔径 不小于设计桩径 倾斜度 钻孔：小于1%，挖孔：小于% 孔深 不小于设计规定 沉淀厚度 符合设计要求，或桩径≤,沉淀≤300mm；桩径>，或桩长>40m，沉淀≤500mm 清孔后泥浆指标 相对密度：~；粘度17~20pa•s；含砂率<2%；胶体率>98% 表 灌注桩施工允许误差（JGJ94—94） 序号 成孔方法 桩径偏差 垂直度允桩位允许偏差（mm） （mm） 许误差单桩或垂沿轴线方（%） 直轴线方向 向 1 1 泥浆护壁d≤1000 ≤-50 d/6且不d/4且不冲（钻）大于100 大于150 孔桩 d>1000 -50 1 100+ 150+ 2 -20 1 70 150 振动冲击 d≤1000 成管成孔 -20 1 100 150 d≤1000 3 -20 1 70 150 螺旋钻成孔 4 50 50 人工挖孔现浇混凝 续表 桩 土护壁 1 100 50 长钢套管 护壁 注1）桩允许偏差负值时指个别断面； 注2）H为施工现场地面标高于桩设计标高之差，d为桩径。

表 灌注桩钢筋笼制作允许偏差 项次 项目 允许误差 1 10 主筋间距 2 20 箍筋间距或螺旋筋螺距 3 10 钢筋笼直径 4 50 钢筋笼长度 ③施工质量控制要点：

第一，孔位的确定，在现场地面设置十字形控制网、基准点，随时复测、校核；成孔，成孔设备就位后，必须平正稳固，确保施工中不发生倾斜和移动、松动。

第二，要求现场施工和管理人员充分了解、熟悉成孔工艺、施工方法和操作要点，并且事先事故预防措施和事故处理方案。

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第三，钢筋笼制作，采用卡板成型法或支架成型法，加强箍筋直径适当加大或适当加密，加强筋于主筋定位后在接点处点焊固定。在钢筋笼主筋外侧设钢筋定位器，以控制主筋的保护层厚度和钢筋笼的中心偏差。钢筋笼沉放时要对准孔位、扶稳缓慢放入孔中。避免撞到孔壁，到位后立即固定。

第四，混凝土灌注，混凝土的配合比严格按混凝土施工规范进行，严格控制其坍落度。一般采用直长导管法（孔内水下灌注）或串筒法（孔内无水灌注）连续灌注，成孔质量合格后尽快灌注，灌注充盈系数一般土质控制在，软土控制爱~。直径大于1m的桩应每根留有1组试件，且每个台班不得少于1组试件。灌注时适当超过桩顶设计标高。当桩的尺寸较大而又是人工成孔时，可考虑采用人工入孔振捣混凝土，以提高的浇筑质量。

第五，检测，桩施工后，位检查桩的质量，应进行必要的检测。对桩径、桩混凝土质量可采用超声波检测、振动检测、钻孔取芯检测、电动激振器检测等。在有条件的情况下或大型边坡，应考虑进行试桩检测。试桩，可分为鉴定性和破坏性试桩。鉴定性试桩的荷载位设计荷载的~倍，可在一般的桩上进行。破坏性的试桩的荷载可分级加荷，直到桩破坏。

桩体施工中应注意的问题以及解决方案

灌注桩施工从总体上来看比较简单，但在成孔及钢筋笼吊放和混凝土灌注中也经常出现一些问题，应予以特别地注意和预防，如坍孔、钻孔偏斜、钻头脱落、糊钻、扩孔或缩孔、梅花孔、卡钻、钻杆折断、钻孔漏浆等，人工挖孔桩出现流沙或大量涌水、承压水等。

①坍孔

各种成孔方法都可能发生坍孔事故，引起坍孔的原因有自然原因，如地质情况异常和地下水位变化；也有施工原因，如泥浆密度不够，掏渣后未及时补充泥浆，护筒埋置太浅，钻进太快，吊入钢筋笼时碰撞孔壁等。在施工中要充分注意上述引发坍孔的各种因素，以3#桩为例，若坍孔发生在孔口，应立即拆除护筒并回填钻孔，重新埋设护筒再钻，若在孔内时，应判明坍塌位置，回填砂和粘土，待回填物沉积密实后再钻。

②钻孔偏斜

以2#桩为例，钻孔中遇到较大孤石，另外还可能有软硬地层交界、岩面倾斜、机座不平或不均匀沉陷发生、钻杆弯曲和接头不正等，都可能导致钻孔偏斜。若发生时，应判明原因，查明钻孔偏斜的位置和偏斜情况，在偏斜出吊住钻头反复扫孔；严重时回填砂或粘土，沉积密实后再钻进；再地层交界和岩面倾斜处可吊着钻杆控制进尺、低速钻进。

③钻头脱落

钻头脱落也是常见的事故之一。应经常检查钻具、钻杆及连接；再孔口加盖，防止零星铁件掉入孔内。发生时，应先摸清情况，清孔，用打捞叉、打捞钩或打捞活套、打捞钳等进行打捞。

④糊钻

在采用正、反向循环回转钻进或冲击锥钻进时，因进尺快，钻渣量大，出浆口堵塞而造成糊钻。施工时应控制进尺，发生时提出钻锥，清除残渣，或适当降低泥浆稠度。

⑤扩孔和缩孔

扩孔是孔内局部坍塌现象，不影响钻进时可不处理，只是要增加混凝土灌注量。若严重，则按坍孔处理。

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⑥梅花孔

冲击钻进时，由于转向装置失灵、泥浆太稠、应力大而使冲击锥不能转动，或冲程太小等原因引起梅花孔。可采用适当粘度和浓度的泥浆、及时掏渣、适当提高冲程等措施加以预防。发生时，可回填片石、卵石和粘土混合物后重新冲击施工。

⑦卡钻

钻进施工时，由于更换钻头、冲锤倾倒，又遇孔内探头石或孔内掉入物件而卡住钻头。卡钻后不要强提，应采用小冲击锥钻冲、吸其卡钻周围的钻渣，待其松动后再提。若仍无效，则可考虑爆破提锥。

⑧钻杆折断

由于转速过大、钻杆磨损、地层太硬、进尺太快等原因，都可能导致钻杆折断。发生时，可按前述方法进行打捞。

⑨钻孔漏浆

由于穿透透水性强的地层、泥浆稠度不够或水头过高都可能造成漏浆。防止的方法主要有加稠泥浆，回填土掺片、卵石，反复冲击增强护壁。

⑩质量缺陷桩的处理

通过检验，发现了未达到设计要求或有质量缺陷的桩，也是施工中经常遇到的问题。应先判明问题桩的缺陷程度，在采取加固补强措施，不要轻易作出“废弃”的决定。加固措施包括在该桩附近增加“小桩”，以弥补承载力欠缺部分；或采用处理桩周地基土的方法，提高桩周地基土的强度等。

锚索的施工

锚索施工质量的好坏将直接影响到锚索锚杆的承载能力和边坡稳定安全，一般在施工前应根据工程施工条件和地质条件选择适宜的施工方法，认真组织施工。锚索施工包括施工准备、造孔、锚索制作与安装、注浆、锚索稳定与张拉等五个环节。锚索施工程序图，如图。

图 锚杆施工管理程序示意图

造孔

锚索施工的第一步就是按照施工图的要求钻孔，钻孔是锚固工程费用最高、控制工期的作业，因而是影响锚固工程经济效应的主要因素。锚索钻孔应满足设计要求孔径长度和倾角，采用适宜的钻孔方法确保精度，要使后续的杆体和索体插入和注浆作业能顺利地进行。一般要求如下：

①在钻机安放前，按照施工设计图采用经纬仪进行测量放线确定孔位以及锚孔方位角，并作出标记。一般要求锚孔入口点水平方向误差不大于50mm，垂直方向误差不大于100mm。

②确定孔位后根据实际地层及钻孔方向选取适当的钻孔机具，确定机座水平定位和锚孔倾角，钻机立轴的倾角与钻孔的倾角应尽量相吻合。开孔后，尽量保持良好的钻进导向。在钻进过程中根据实际地层变化情况，随时调整钻进参数，以防止造成孔斜偏差。

③在边坡锚固的钻孔过程中应注意岩芯的拾取，并尽量提高岩芯采取率，以求不断地准确划分地层、确定不稳定岩土体厚度，判断断裂破碎带、滑移面、软弱结构面的位置和厚度，从而验证设计所依据的地勘资料，必要时修改设计。 注浆施工

锚固的注浆时锚索锚杆施工过程中的一个重要环节，注浆质量的好坏将直接影响锚杆的承载能力。锚孔采用水泥砂浆灌注，浆液的拌合成分、质量和灌注方式在很大程度上决定了锚索锚杆的粘结强度和防腐效果。因此在锚索锚杆注浆施工必须严格把握浆材质量、浆液性能、注浆工艺和注浆质量。一般要求有：

①按规定选择 水泥浆体材料。选用水泥标号应为灌浆浆液标号的~2倍，且不宜低#425于的新鲜普通硅酸盐水泥。对进场水泥应复查力学性能。搅拌浆液所用水中不含有影响水泥正常凝结、硬化的有害物质。选用砂料的含泥量，砂中有害物质（如云母、轻物质、有机物、硫化物等）含量不能过高，外加剂的瓶中与用量由试验确定，一般情况下加速浆体凝固的水玻璃掺量为%~3%；提高浆液扩散能力和可泵性的表面活性剂（或减水剂），其掺量为水泥用量的~%；为提高浆液的均匀性和稳定性，防止固体颗粒离析和沉淀而掺加的膨润土，其掺量不宜大于水泥用量的5%。

②锚束浆液在28天龄期后要求抗压强度达到设计标号强度；当注浆为水泥砂浆时，一般选用灰砂比为1：1~1：2，水灰比为~，且砂子粒径不得大于2mm，而二次高压注浆形成的连续球型锚杆的材料宜选用水灰比~的纯水泥浆。对配置好的浆液应有稳定浆液对注浆设备、管路、橡胶制品无腐蚀性、易清洗，浆液固化时无收缩现象（或收缩性小），固化后有一定的粘结性，能牢固与岩石、混凝土及砂子等粘结。

③注浆作业应连续紧凑，中途不得中断，使注浆工作在初始诸如的浆液仍具有塑性的时间内完成；在注浆的过程中，边灌边提注浆管，保证注浆管管头插入浆液液面以下50~80cm，严禁将导管拔出浆液面，以免出现断杆事故。

④二次高压注浆形成连续球形锚杆的注浆还应注意：一次常压注浆作业应从孔底开始，直至孔口溢出浆液；对锚固体的二次高压注浆应在一次注浆形成的水泥结石体强度达到时进行，注浆压力和注浆实际可根据锚固体的体积确定，并分段依次由下至上进行。

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锚索锚杆的张拉与锁定

锚杆的张拉，其目的就是要通过张拉设备使锚索锚杆索体和杆体自由段产生弹性变形，从而对锚固结构施加所需的预应力值。一般要求如下：

①张拉设备要根据锚索材料和锁定力的大小进行选择。选择时应考虑张拉设备能使预应力筋的拉力既能从已有荷载上增加或降低，又能在中间荷载下锚固，最后张拉设备还应能拉锚以确定预应力荷载的大小。

②张拉前对张拉设备进行标定。对于1000kN一项的千斤顶，可用2000kN的压力机标定，标定的数值与理论出力误差应小于2%。

③安装锚夹具前，要对锚具进行逐个严格检查。锚具安装必须与孔道对中，夹片安装要整齐，裂缝要均匀，理顺注浆管后依次套入锚垫板、工作锚、限位板，在限位板上用千斤顶预拉，每根预拉一定荷载后，再套入千斤顶、工作锚、工具夹片等。

④张拉前，必须待锚固段、承压台（或梁）等构件的混凝土强度达到设计强度方能进行张拉，同时必须把承压支撑构件的面整平，将台座、锚具安装好，并保证和锚索轴线方向垂直。

⑤张拉应按一定程序和设计张拉速度（一般为40kN/min）进行。正式张前进行二次预张拉，张拉力为设计拉力的10%~20%。正式张拉荷载要分级逐步施加，不能一次加至锁定荷载。分级预加合作和观测变形的时间可按表执行。

表 锚索锚杆张拉荷载分级及观测时间表

张拉荷载分级 观测时间（min） 砂质土 粘性土 5 5 5 5 5 5 5 5 张拉荷载分级 观测时间（min） 砂质土 粘性土 5 10 10 10 15 10 Nt Nt Nt Nt 注1）：

Nt （~）t 锁定荷载 NNt为锚索设计拉力，即最终锁定荷载。

施工安全技术措施

①挖孔时，井口要设置防护支撑，并高出地面30cm，以防止石块等物滚落井内伤人。

②孔外四周应挖排水沟，及时排出孔口外边的积水。

③在开挖过程中，应设置护壁支撑，挖一段，支护一段。在土质松散地带，为防孔壁坍塌，可就地灌筑混凝土护壁，日后无需拆除。孔内如有漏水、漏砂时，应立即采取有效措施。

④人员上下桩孔时，要由专门的爬梯，防止碰伤和跌落。

⑤当孔深超过6m时，先通风，后下孔。并及时检测有害气体的含量，二氧化碳含量过高时，要采取通风换气措施。

⑥当开挖桩孔遇到胶结土层，或在凿平桩地坚硬岩层要爆破时，要采用浅眼爆破，爆破后须进行通风检查。

⑦ 挖孔结束后或休工时，要对井口设置防护，防止人员失足落入井内。 ⑧ 抽水时，要防止触电。

⑨出碴时，要设置带保险的双挂钩

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预防措施

①加强施工管理，严格按标准化、规范化作业。施工中要经常分析假设过程中出现各种问题并制订相应的预防措施。

③项目负责人应结合实际和本地区特点，制定出相应切实可行的重大安全事故预案，并适时组织演练，对演练中暴露出来的问题应及时进行修改、补充和完善。

④各施工单位应结合自身特点，加强宣传、教育工作，提高全体施工人员预防重大安全事故的意识和采取有效的防范措施。

⑤在应急抢险过程中，需紧急调用的物资、设备、人员和可用场地，任何单位和个人都不得怠慢。

⑥对应急救援人员应按制定的预案经常进行培训和必要的演练，使其了解施工安全生产方针和有关法律法规以及安全救护规程，熟悉应急救援器材、设备的性能和使用方法，掌握救援行动的技能、方法、注意事项、常见故障的处理和维护保养的要求等。

57

小 结

毕业设计，是对我大学四年学习成果的一次实战检测，是我步入社会前的一次检测，通过这次设计，使我对整个工程的过程从勘察到设计到施工有了清晰的了解，通过这次深刻的学习把以前学习的课程综合起来温习运用了，对以前的知识也有新的理解。从选题到计算、修改、绘图直到完成，每个环节都是自己能力的检验。

本设计通过第八章的锚索抗滑桩设计和附录一种的格构加固边坡设计两种方案的对比，本设计优先选择的是锚索抗滑桩设计，从安全和经济耐久性等方面考虑采用锚索抗滑桩。因此，在此只附上锚索抗滑桩的施工组织设计和施工图纸，格构加固边坡设计方案只供参考和对比。

锚索抗滑桩设计方案成功解决了107国道昭山段高陡边坡不稳定问题，具有良好的支护效果，对周围环境的影响小等优点。为周边公路的正常运行提供可靠保障。

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致 谢

本设计在**老师的悉心指导下，经过两个多月的努力终于完成。本次毕业设计是对我大学四年所学知识的一个全面梳理和回顾。这次毕业设计，让我了解到了工程从勘察到设计，从设计到施工的整个过程，更重要的是通过这次毕业设计让我对专业知识的更加清晰，学会了如何查找与利用资料。特别是，王老师指导我编写施工组织设计，让我掌握了施工整个流程，了解了施工时需考虑的实际问题。

在设计工程中，我感到有很多不足的地方，表现为：专业知识薄弱，设计时考虑问

题不周全，或者有些想法又不切实际；绘图基本功有欠缺。在老师的指导下，我在这些方面取得了进步。我相信，随着以后不断的学习，不足之处能得到改善。

设计期间，由于王老师对我无微不至的指导才使本设计得以顺利完成；同时也要感

谢土木工程系教研室的全体老师四年来的教育和热情的帮助，在此谨向各位老师致谢！另外，再此我还感谢我伟大的父母和亲朋好友一直以来对我的帮助和支持。此次设计，班级同学们也给予了我很大的帮助，在此也向各位同学致以深深的谢意。

由于水平有限，设计中肯定有不少错误及不足之处，恳请各位老师和同仁能够给予

批评与指正，使我能够及时认识并改正这些错误，这将对我以后的学习与工作起到良好

的促进作用。

59

参 考 文 献

[1] JGJ94—1994,建筑桩基技术规范[S],1994.

[2] 郑生庆,郑颖人.建筑边坡工程技术规范[S],GB50330—2002.

[3] GB/T50279-98,岩土工程基本术语标准[S],中国计划出版社,1998. [4] GB/T5224-1995,预应力混凝土用钢绞线[S],中国标准出版社,1996. [5] GB50010-2002,混凝土结构设计规范[S],中国建筑工业出版社,2002. [6] GB/T50104-2001,建筑制图标准[S],中华人民共和国建设部,2002..

[7] 赵明阶,何光春,王多银等.边坡工程处治技术[M],北京:人民交通出版社. [8] 闫莫明,徐祯祥,苏自约.岩土锚固技术手册[M],北京:人民交通出版社. [9] 戴国欣主编.钢结构（第三版）[M].武汉:武汉理工大学出版社,2007

[10] 重庆市建设委员会. GB 50330-2002 建筑边坡工程技术规范[S]. 北京：中国建筑工业出 版社，2002.

[11]《公路路基设计规范》JTGD30-2004.

[12] 饶运章.岩土边坡稳定性分析[M].长沙：中南大学出版社.2012.

[13] 孙玉科，牟会宠，姚宝魁.边坡岩体稳定性分析[M].北京：科学出版社，1988. [14] 潘家铮.建筑物的抗滑稳定和滑坡分析[M].北京：水利出版社，1980.

[15] 陈祖煜，汪小刚，杨建，等.岩质边坡稳定分析：原理·方法·程序[M].北京：水利出版 社，2005.

[16] E Hoek, J W Bray. 岩土边坡工程[M].卢世宗，等译，北京：冶金出版社，1985.

60

附录A 格构加固边坡的设计与施工

(1) 格构的作用、特点及适用条件

传统的格构是用毛石、卵石或预制的空心砖在人工开挖的软质边坡面上，按正方形或菱形干砌或浆砌成骨架，格构中间种草，以减少地表水对坡面的冲刷，减少水土流失，从而达到护坡和保护环境的目的。

格构的主要作用是将边坡坡体的剩余下滑力或土压力、岩石压力分配给格构结点处的锚索或锚杆，然后通过锚索传递给稳定地层，从而使边坡坡体在由锚索锚杆提供的锚固力的作用下处于稳定状态。因此就格构本身来讲仅仅是一种传力结构，而加固的抗滑力主要由格构结点处的锚索或锚杆提供。

边坡格构加固技术具有灵活布置、格构形式多样、截面调整方便、与坡面密贴、可随坡就势等显著优点。并且框格内视情况可挂网、植草、喷射混凝土进行防护，也可用现浇混凝土板进行加固。

根据格构的特点和作用，格构加固技术特别适用于边坡较陡、坡体岩土均匀且较坚硬的公路边坡或滑坡的支护和治理。但应当注意，对于不同稳定性的边坡应采用不同的格构形式和锚固形式的组合形式进行加固或坡面防护。所有这些锚索或锚杆必须穿过滑动面并使锚固段位于稳定可靠的地层中，方能起到阻滑的作用。

（2）格构分类

根据格构采用的材料不同，格构可分为浆砌石块格构、现浇钢筋混凝土格构和预制

预应力混凝土格构（PC格构），格构的常用型式有4种：

①方形：指顺边坡倾向和沿边坡走向设置方格状格构，如附图 1。格构水平间距对于浆砌块石格构应小于，对于现浇钢筋混凝土格构应小于。

附图 1 方型格构

61

②菱形：沿平整边坡坡面斜向设置格构，如附图 2。格构间距对于浆砌块石格构应小于，对于现浇钢筋混凝土格构应小于。

附图 2 菱形格构

③人字形：按顺边坡倾向设置浆砌块石条带，沿条带之间向上设置人字型浆砌块石拱或钢筋混凝土，如附图 3。格构横向或水平间距对于浆砌块石格构应小于，对于现浇钢筋混凝土格构应小于。

附图 3 人字形格构

④弧形：按顺边坡倾向设置浆砌块石条或钢筋混凝土条带，沿条带之间向上设置弧形浆砌块石拱或钢筋混凝土，如附图 4。格构横向或水平间距对于浆砌块石格构应小于，对于现浇钢筋混凝土格构应小于。

62

附图 4 弧形格构

（3）格构加固设计的一般要求

格构设计必须充分考虑工程的服务期限，按照50~80年的服务期，进行设计。设计之前，应在调查、收集、分析原有地形、地质资料的基础上，进行详细工程地质勘察，进行现场钻探和各种试验，了解地质体的强度、渗透性、节理和断层的产状和形态，以及边坡的地质环境。对于整体稳定性好，并满足设计安全系数要求的边坡，可用浆砌石格构进行护坡。用经验类比法进行设计，坡度一般不大于35°的高陡边坡，宜采用现浇钢筋混凝土格构进行护坡，并采用锚杆进行加固。采用经验类比和极限平衡法，进行设计。锚杆必须穿过，潜在滑面~，并采用全粘结灌浆，格构加固边坡断面示意图如附图 6。

附图 5 格构加固边坡断面示意图

对于整体稳定性差，且前沿坡面须护坡的边坡，宜采用现浇钢筋混凝土格构与预应力锚索进行防护。而对于整体稳定性差、滑坡推力过大，且前沿坡面须防护的边坡，宜采用预制预应力钢筋混凝土格构与预应力锚索进行防护。

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（4）格构加固结构设计与计算

设计程序流程如附图6

附图 6 格构设计流程图

·计算锚固荷载所需的计算参数

①稳定系数：取Fs=；

3319kN/m②滑动面（带）容重值：取(饱和容重为23.47kN/m）；

29c7.2kpa③滑面强度参数c、φ值：取,。

·格构的结构设计与计算

①两锚索之间的格构梁的长度l：取l=4m；

②格构梁尺寸：取b×h=300mm×400mm；

③C25混凝土：弯曲抗压强度设计值，轴心抗压强度设计值

fc11.9103kN/m2 ；

'32ffy21010kN/m ④钢筋受拉、压设计强度：Ⅰ级钢筋y,Ⅱ级钢筋 fyfy'300103kN/m2 ·锚固荷载计算

fcm13.5103kN/m2根据实际情况，本边坡具有连续的潜在滑动面，所以采用条分法稳定性进行锚固荷

载 反算。取一个条块作为分析单元，其上的作用力包括坡面荷载Q、条块重力W、锚索预应力L、剪切面反力N、抗滑力S以及条间作用力E和V。根据竖向平衡可以得到：

NcosiWQ(ViVi1)LisinSsini0 (公式1）

式中的抗滑力S可以表示为抗剪强度与安全系数的比，因此可以解出滑面的法向力：

N[WQLisin(ViVi1)cili1sini]tansinikcosik (公式2)

边坡的安全系数为

（公式3）

为了简化计算，忽略条间作用力；如果坡面荷载为0则上式变为：

cibi(WLisin)tanimk[WsiniLicos(i)] （公式4）

式中：

mcositanisinik；

cibi[(WQ)Lisin（ViVi1）]tanicositanisini/kk[WQ）siniLicos（i）]（65

i——条块滑面倾角；

bi——条块滑面长度；

——锚索倾角； ci,i——滑面强度参数，通常假定整个滑面式均匀分布的。 取出滑坡坡面，分为若干条块，计算模型如附图 7

附图 7

由滑坡坡体计算模型图，此设计中设计的全系数k=，选择的是方型现浇钢筋混凝

30土格构，格构的间距为4m，且预应力锚索的锚固张拉力都为L，锚索倾角将各参数代入公式4中，反算锚固荷载L

由上述条件可得（公式4）简化为

cibi(WLisin)tanimkWsiniLicos(i) （公式5）

土条编号 1 2 3 4 5 6 7 条块滑面 倾角（°） 59 44 33 22 13 5 -3 条块滑面长度 （m） 附表 1 锚固荷载计算 条块自重 （kN）  m Wisinicos(i) 续附表1 

由上表知 对于条块1

66

cb1(W1Lsin)tan243.93(409.53L0.5)0.2682.050.19Lm10.706同样地，对于条块2

cb2(W2Lsin)tan245.01(1047.2L0.5)0.268458.680.15Lm20.874同样地，对于条块3

cb3(W3Lsin)tan245.07(1417.46L0.5)0.268521.920.14Lm30.961同样地，对于条块4

cb4(W4Lsin)tan245.41(1338.92L0.5)0.268474.440.13Lm41.03

同样地，对于条块5

cb5(W5Lsin)tan245.95(1019.15L0.5)0.268402.250.13Lm51.034 同样地，对于条块6

cb6(W6Lsin)tan247.03(617.21L0.5)0.268329.20.13Lm61.015 同样地，对于条块7

cb7(W7Lsin)tan2410.12(155.21L0.5)0.268287.930.14Lm70.988

cibi(WLisin)tani2763.471.01Lm由此可得

WsiniLicos(i)2630.023.7332633.753

即

k2763.471.01L1.22633.753，得出锚固荷载为L=。

（5）格构的结构设计与计算

根据计算求得根据计算求得的锚固荷载和边坡实际情况，确定锚索分布，然后计算格构的内力，为了方便，将两个锚固点之间的格构梁简化为一个简支梁来计算其内力，由于每根锚索的锚固荷载都是相等的，所以简支梁上的荷载分布为均匀分布的均布荷载，

严格地讲，简化模型梁上的分布荷载应根据相应格构所处边坡位置上的岩土压力和设计锚固力确定，但对于某些边坡的岩土压力分布极其复杂，因此通常按最不利原则，用锚索的最大设计荷载T近似计算分布荷载P，即：

67

P1(2T1T2)/l P2(2T2T1)/l （公式6）

式中：l—两锚索之间格构梁的长度；

T1,T2—格构梁两端锚索的设计荷载；（T1T2)。

本设计中T1T2T,则格构梁上的荷载均匀分布，有

1P2PT/l （公式7） P为了保证锚索在超张拉或边坡变形过程中格构梁的安全性，在设计计算时，常常

将T1,T2乘以的系数。综上所述，我们算得P393.11.5/4147.4kN/m。

由此我们就可以计算格构梁的内力，并按受弯构件考虑验算格构梁的强度和进行配筋计算。 ·正截面受弯计算

pl2Mmax8=kNm截面尺寸大小为断面高×宽 计算得到格构梁的最大弯矩

h=400mm×300mm；设保护层厚度为50mm，则截面的有效高度o=350mm，混凝土的

1.25计算步骤如下：

安全系数c=，钢筋的安全系数sMcMmax1.25294.8368.5kNm

f11.9MPa取C25混凝土，混凝土轴心抗压强度设计值c，混凝土强度等级不低于

f300MPaC25，取选用HRB335钢筋，刚筋抗拉强度设计值y。

有力矩平衡条件可得：

xMMufcbx(h)2

解得：60mm xbho为防止出现超筋破坏，应满足

h0.566503 bo

即满足要求由力的平衡条件得

fbxfyAs c

As714mm2 解得：

45(ftd/fsd)45(1.39/300)0.21,f最小配筋率的计算：即配筋率不应小于%其中td为混

f凝土的轴心抗拉强度，sd为HRB335钢筋抗拉强度设计值，

Abhosmin为防止出现少筋破坏，应满足

As0.21%300350220.5mm2 即满足要求。

As769.7mm214选用5根等间距单排布置，，布置在格构梁的受拉区。

68

·斜截面受剪计算

147.44221.1kN2 计算得到格构梁的最大剪力。

1.35

取格构梁的永久作用分项系数：G1.0

取格构梁结构重要性系数： oVmax则：

VGoVmax1.351.0221.1298.46kN h/bho/b350/3001.24当w时，

V0.25cfcbh00.25111.9300350312.4kN

即满足要求，不会出现斜压破坏

斜截面受剪承载力的计算：

V0.7ftbho0.71.39300350102.17kN 显然承载力不满足。 则需满足

VVu0.7ftbhofyvAsvhos

选用HRB3358钢筋，箍筋做成封闭式。

AsvnAsv1250.3100.6mm2,Asv1 为单肢箍筋的截面积 AsvV0.7ftbho298.461030.71.393003501.87sfyvho300350 ∴ 根据《混凝土结构设计规范》（GB50010—2002），箍筋的最大间距小直径不低于6mm。

箍筋的最小配筋率要求：

sv,min0.24ftf0.241.393000.11%yv

svAsvbs226.2300ssv,min0.11%箍筋的配筋率需满足： ∴ s281.8mm 则箍筋间距取s250mm 因此选用8@250的双肢箍筋。 ·格构的构造要求

①浆砌块石格构

浆砌块石格构可分为方型、人字型、菱型、弧型四种形式。各种形式格构水平间距，均应小于.浆砌块石断面设计以类比法为主，采用的断面高×宽，一般不小于300mm×200mm。浆砌石格构坡面应平整，坡度一般小于35°，为保证格构稳定性，

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smax300mm，最

可根据沿途体结构和强度在格构节点设置锚杆，长度一般3~5m，全粘结灌浆，注浆压力一般为~。

②现浇钢筋混凝土格构

现浇钢筋混凝土格构同样有方型、人字型、菱型、弧型四种形式。方型和菱型格构水平间距，均应小于， 人字型和弧型格构水平间距，均应小于。钢筋混凝土格构断面设计应采用简支梁法进行抗弯矩设计，并采用类比法校核。一般断面高×宽，不小于300mm×250mm，格构纵向钢筋应采用φ14以上直径的Ⅱ级螺纹钢筋，箍筋应采用φ6以上直径的钢筋。格构混凝土强度等级，不应小于C25。现浇钢筋混凝土格构护坡的坡面应平整，坡度不应大于70°。当边高大于30m时，应设置马道。不论是浆砌石格构还是现浇混凝土格构，均应每隔10~25m宽度设置伸缩缝，缝宽2~3m填塞沥青麻筋或沥青木板。同时为了美化和防护边坡，可在格构间培土植草绿化。

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