格構加固邊坡的設計與施工（PPT21）

第七章格格構加固邊邊坡的設計計與施工§7.1概述§7.2邊坡格構加加固設計§7.3格構的施工工§7.1概述§7.1.1格構的作用用、特點及及適用條件件格構加固技技術是利用用漿砌塊石石、現(xiàn)澆鋼鋼筋混凝土土或預制預預應力混凝凝土進行邊邊坡坡面防防護，并利利用錨桿或或錨索加以以固定的一一種邊坡加加固技術。。格構的主主要作用用是將邊邊坡坡體體的剩余余下滑力力或土壓壓力、巖巖石壓力力分配給給格構結結點處的的錨桿或或錨索，，然后通通過錨索索傳遞給給穩(wěn)定地地層，從從而使邊邊坡坡體體在由錨錨桿或錨錨索提供供的錨固固力的作作用下處處于穩(wěn)定定狀態(tài)。。§7.1.2格構的結結構型式式及其布布置（1）方型（2）菱形（3）人字型型（4）弧型§7.2邊坡格構構加固設設計§7.2.1格構加固固設計的的一般要要求1.格構加固固設計的的一般要要求（1）格構設設計必須須充分考考慮工程程的服務務期限，，可按照照50-80年服務期期進行設設計。（2）對于整整體穩(wěn)定定性好，，并滿足足設計安安全系數數要求的的邊坡，，可采用用漿砌塊塊石格構構進行護護坡。（3）對于整整體穩(wěn)定定性好，，但前緣緣出現(xiàn)溜溜滑或坍坍滑的公公路滑坡坡，或坡坡度大于于35°的高陡邊邊坡，宜宜采用現(xiàn)現(xiàn)澆鋼筋筋混凝土土格構進進行護坡坡，并采采用錨桿桿進行加加固。（4）對于整整體穩(wěn)定定性差，，且前沿沿坡面須須防護和和美化的的滑坡，，宜采用用現(xiàn)澆鋼鋼筋混凝凝土格構構與預應應力錨索索進行防防護。而而對于整整體穩(wěn)定定性差、、滑坡推推力過大大，且前前沿坡面面須防護護和美化化的滑坡坡，宜采采用預制制預應力力鋼筋混混凝土格格構與預預應力錨錨索進行行防護。。2.邊坡格構構加固設設計的內內容（1）邊坡穩(wěn)穩(wěn)定性分分析和荷荷載計算算；（2）選擇格構構型式及及加固方方案；（3）擬定格格構的尺尺寸、確確定錨桿桿(索)的錨固荷荷載；（4）錨桿(索)的設計計計算；（5）格構內力力計算及及結構設設計；（6）加固后后邊坡的的穩(wěn)定性格構加固固邊坡斷斷面示意意圖3.格構加固固設計程程序流程程§7.2.2錨固荷載載的計算算通常情況況下，計計算錨固固荷載應應根據邊邊坡的破破壞類型型確定方方法。對對于無連連續(xù)滑動動面的直直立或近近直立的的邊坡，，在采用用錨桿(索)擋墻加固固時，可可以采用用土壓力力理論計計算土壓壓力或巖巖石壓力力，然后后確定錨錨固荷載載，這類類問題在在擋土墻墻設計中中有詳細細介紹。。而對于于具有連連續(xù)的潛潛在滑動動面的邊邊坡，采采用條分分法穩(wěn)定定性進行行錨固荷荷載反算算?！?.2.3格構的結結構設計計與計算算將格構梁梁視為彈彈性地基基上的梁梁，錨固固力作為為梁上集集中荷載載，按照照Winkler彈性地基基梁假定定計算梁梁內力。。Winkler假定認為為：土體體表面任任一點的的壓力強強度與該該點的沉沉降成正正比，即即式中k為基床系系數（KN/m3），s為沉降量量。根據以上上假定及及計算模模型，可可推知彈彈性地基基梁的撓撓曲微分分方程為為式中E、I為梁的彈彈性模量量和慣性性矩；b為梁寬（（m），y為梁的變變形，q(x)為梁上荷荷載。該方程的的通解為為：式中為為彈彈性地基基梁的柔柔性指數數（1/m），待定定積分常常數c1~c4可由荷載載位置及及邊界條條件確定定。節(jié)點荷載載分配后后，即可可按Winkler彈性地基基梁理論論計算梁梁剪力和和彎矩。。格構梁梁根據荷荷載作用用位置及及梁的相相對剛度度對位移移和內力力的影響響，大致致可以分分為3種：無限長梁梁（梁長長L≥2π/λλ，荷載作作用點與與兩端距距離都大大于π/λ）半無限長長梁（L≥π/λ，荷載與與一端的的距離小小于π/λ，與另一一端距離離大于π/λ）有限長梁梁（L<2ππ/λ，荷載與與兩端的的距離都都小于π/λ）。實際工程程中梁長長通常均均不超過過30m,荷載到梁梁端的距距離一般般都小于于π/λ,因此實際際遇到的的多為有有限長梁梁。式中I1i、I2i、I3i意義見文文獻。(1)正截面承承載力計計算依據《混凝土結結構設計計規(guī)范》（GB50010-2002）7.2.1-1公式，由由于不存存在預應應力錨桿桿，可簡簡化為依據本規(guī)規(guī)范，混混凝土受受壓區(qū)高高度應按按下列公公式確定定：式中M——彎矩設計計值,取計算值值的1.5倍；Mu——正截面極極限抵抗抗彎矩；；a1——系數，按按《混凝土結結構設計計規(guī)范》第7.1.3條的規(guī)定定計算；；fc——混凝土軸軸心抗壓壓強度設設計值，，按《混凝土結結構設計計規(guī)范》表4.1.4采用；fy——鋼筋的抗抗拉強度度設計值值，按《混凝土結結構設計計規(guī)范》表4.2.3采用；As——受拉區(qū)縱縱向鋼筋筋的截面面面積；；b———截面寬度度；x———按等效矩矩形應力力圖計算算的受壓壓區(qū)高度度；h0——截面有效效高度，，h0＝h－as，as為受拉鋼鋼筋合力力點至截截面受拉拉邊緣距距離，當當為一排排鋼筋時時，as＝c+d/2，其中d為鋼筋直直徑，c為混凝土土保護層層厚度。。設相對有有效高度度，即，帶入上上式根據計算算需要的的截面面面積選用用鋼筋直直徑，鋼鋼筋截面面面積不不應小于于計算要要求截面面面積。。同時配配筋率r滿足上式中rmin和xb取值參考考相關書書籍，本本設計參參考《混凝土結結構（上上）》（武漢工工業(yè)大學學出版社社）表4-1。（2)斜截面承承載力計計算矩形截面面的受彎彎構件，，其受剪剪截面應應符合下下列條件件：當時當時式中V——構件斜截截面上的的最大剪剪力設計計值；bc——混凝土強強度影響響系數：：當混凝凝土強度度等級不不超過C50時，取bc＝1.0；當混凝凝土強度度等級不不超過C80時，取bc＝0.8；其間按按線性內內插法確確定；hw——截面的腹腹板高度度：對矩矩形截面面，取有有效高度度。無預應力力鋼筋矩矩形截面面的一般般受彎構構件，當當僅配置置箍筋時時，其斜斜截面的的受剪承承載力應應符合下下列規(guī)定定：式中V——構件斜截截面上的的最大剪剪力設計計值；Vcs——構件斜截截面上混混凝土和和箍筋的的受剪承承載力設設計值；；Asv——配置在同同一截面面箍筋各各肢的全全部截面面面積：：Asv＝nAsv1，此外，，n為在同一一截面內內箍筋的的股數，，Asv1為單肢箍箍筋的截截面面積積；S——沿構件長長度方向向的箍筋筋間距；；fyv——箍筋抗拉拉強度設設計值，，按《混凝土結結構設計計規(guī)范》表4.2.3-1中的fy值采用。。ft——混凝土軸軸心抗拉拉強度設設計值，，按《混凝土結結構設計計規(guī)范》表4.1.4采用?！?.2.4格構的構造要要求1.漿砌塊石格構構各種型式格構構水平間距均均應小于3.0m。漿砌塊石斷斷面設計以類類比法為主，，采用的斷面面高X寬一般不小于于300mmX200mm。漿砌塊石石格構邊坡坡坡面應平整，，坡度一般小小于35°。為了保證格格構的穩(wěn)定性性，可根據巖巖土體結構和和強度在格構構節(jié)點設置錨錨桿，長度一一般3-5m，全粘結灌漿漿。若巖土體體較為破碎和和易溜滑時，，可采用錨管管加固，全粘粘結灌漿，注注漿壓力一般般為0.5—1.0MPa。2.現(xiàn)澆鋼筋混凝凝土格構方型和菱型格格構水平間距距均應小于5.0m，人字型和弧弧型格構水平平間距均應小小于4.5m。鋼筋混凝土土格構斷面設設計應采用用簡支梁法進進行彎矩計算算，并采用類類比法校核。。一般斷面h×b不小于300mmX250mm。格構縱向鋼鋼筋應采用Φ14以上直徑的Ⅱ級螺紋鋼筋，，箍筋應采用用Φ6以上直徑的鋼鋼筋。格構混混凝土強度等等級不應低于于C25。§7.3格構的施工§7.3.1漿砌塊石格構構的施工要點點（1）漿砌塊石格格構應嵌置于于邊坡中，嵌嵌置深度大于于格構截面高高度的2／3。（2）漿砌塊石格格構護坡坡面面應平整、密密實，無表層層溜滑體和蠕蠕滑體。（3）格構可采用用毛石或條石石，但毛石最最小厚度應大大于150mm，強度應大于于Mu30，用水泥砂漿漿漿砌，砂漿漿強度不應低低于M7.5。（4）格構每隔10—25m寬度設置伸縮縮縫，縫寬2—3cm，填塞瀝青麻麻筋或瀝青木木板?！?.3.2現(xiàn)澆鋼筋混凝凝土格構的施施工要點（1）鋼筋混凝土土格構可嵌置置于邊坡中或或上覆在邊坡坡上。（2）鋼筋混凝土土格構護坡坡坡面應平整、、夯實。無溜溜滑體、蠕滑滑體和松動巖巖塊。（3）用于澆注格格構的鋼筋應應專門建庫堆堆放，避免污污染和銹蝕；；水泥一般使使用425#普通硅酸鹽水水泥，避免使使用受潮和過過期水泥；砂砂石料的雜質質和有機質的的含量應符合合《混凝土結