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地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工2011年5月·北京
地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工《泥石流災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(DZ/T0239-2004)第1.2.2條
風(fēng)險(xiǎn)性設(shè)計(jì)
泥石流是不良的復(fù)雜地質(zhì)體,為非均質(zhì)、各向異性介質(zhì),物理力學(xué)參數(shù)是隨機(jī)變量,變異性大;其次,防治工程承受來自泥石流體和外界的各種荷載,不僅自身應(yīng)具有足夠的抗形變和破壞的能力,而且還要求下伏的地質(zhì)體也具有優(yōu)良的性質(zhì);另外,泥石流災(zāi)害防治工程迄今還是一門不嚴(yán)謹(jǐn)、不完善、不成熟的科學(xué)技術(shù)。因此,泥石流災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)受諸多不確定因素的影響,必然存在著相當(dāng)大的風(fēng)險(xiǎn)性,要求在施工過程中加強(qiáng)檢驗(yàn)和監(jiān)測,根據(jù)檢測資料適時(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)變更,以使設(shè)計(jì)能更接近實(shí)際,保證工程質(zhì)量和安全,提高工程效益。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工
主要依據(jù)《滑坡防治工程設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范》(DZ/T0219-2006),介紹地質(zhì)災(zāi)害滑坡防治工程設(shè)計(jì)的基本規(guī)定、滑坡防治工程分級及設(shè)計(jì)安全系數(shù)、排水工程、抗滑樁、預(yù)應(yīng)力錨索、格構(gòu)錨固、重力擋墻、注漿加固、刷方減載、回填壓腳、植物防護(hù)等設(shè)計(jì)基本要求。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工
1
滑坡防治工程設(shè)計(jì)基本規(guī)定
2滑坡防治工程分級及設(shè)計(jì)安全系數(shù)
3
排水工程
4
抗滑樁
5
預(yù)應(yīng)力錨索
6格構(gòu)錨固
7重力擋墻
8其他防治工程地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工1滑坡防治工程設(shè)計(jì)基本規(guī)定地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工1滑坡防治工程設(shè)計(jì)基本規(guī)定1.1一般規(guī)定1.1.1滑坡防治工程設(shè)計(jì),可劃分為可行性方案設(shè)計(jì)、初步設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)三個(gè)階段。對于規(guī)模小、地質(zhì)條件清楚的滑坡,可簡化設(shè)計(jì)階段。1.1.2可行性方案設(shè)計(jì):根據(jù)防治目標(biāo),在已審定的滑坡防治地質(zhì)勘查報(bào)告基礎(chǔ)上進(jìn)行編制;應(yīng)對多種設(shè)計(jì)方案的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、社會和環(huán)境效益等進(jìn)行論證,并作出工程估算;提交可行性方案設(shè)計(jì)報(bào)告及可行性方案設(shè)計(jì)附圖冊,并提交滑坡工程地質(zhì)勘查報(bào)告及有關(guān)試驗(yàn)報(bào)告等附件;計(jì)算和估算內(nèi)容可以計(jì)算書和估算書的形式作為附件提交。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工1滑坡防治工程設(shè)計(jì)基本規(guī)定1.1一般規(guī)定1.1.3初步設(shè)計(jì):對可行性方案設(shè)計(jì)推薦方案進(jìn)行充分論證和試驗(yàn);提出具體工程實(shí)現(xiàn)步驟和有關(guān)工程參數(shù),進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),編制相應(yīng)的報(bào)告及圖件,進(jìn)行工程概算;提交初步設(shè)計(jì)報(bào)告及設(shè)計(jì)附圖冊,并提交有關(guān)試驗(yàn)報(bào)告等附件;計(jì)算和概算內(nèi)容可以計(jì)算書和概算書的形式作為附件提交。1.1.4施工圖設(shè)計(jì):對初步設(shè)計(jì)確定的工程圖進(jìn)行細(xì)部設(shè)計(jì);提出施工技術(shù)、施工組織和安全措施要求;并滿足工程施工和工程招投標(biāo)要求;編制工程施工圖件及說明,進(jìn)行工程預(yù)算;提交施工設(shè)計(jì)圖冊及施工圖說明書、預(yù)算書等。1.1.5應(yīng)急治理工程設(shè)計(jì)是滑坡災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)中的特殊內(nèi)容,可簡化上述設(shè)計(jì)階段。但應(yīng)急治理應(yīng)與后續(xù)的正常治理相適應(yīng),并為正常治理提供基礎(chǔ)。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工1滑坡防治工程設(shè)計(jì)基本規(guī)定1.2滑坡防治工程施工圖設(shè)計(jì)1.2.1滑坡防治工程施工圖設(shè)計(jì),應(yīng)對滑坡防治工程涉及的各工程單元進(jìn)行施工圖設(shè)計(jì),并編制相應(yīng)的施工圖設(shè)計(jì)說明書。1.2.2滑坡防治工程施工圖設(shè)計(jì),應(yīng)詳細(xì)說明設(shè)計(jì)的基本思路、施工條件、施工方法、施工機(jī)械、施工順序、進(jìn)度計(jì)劃、施工管理和施工監(jiān)理等。1.2.3滑坡防治工程施工圖設(shè)計(jì),應(yīng)提交相應(yīng)的設(shè)計(jì)圖冊,一般為A3幅面,平面布置圖可采用Al、AO或更大幅面。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工1滑坡防治工程設(shè)計(jì)基本規(guī)定1.2滑坡防治工程施工圖設(shè)計(jì)1.2.4滑坡防治工程施工圖設(shè)計(jì),應(yīng)詳細(xì)說明設(shè)計(jì)的計(jì)算公式、計(jì)算步驟和計(jì)算結(jié)果,并以計(jì)算書的形式單獨(dú)提交。1.2.5滑坡防治工程施工圖設(shè)計(jì),應(yīng)詳細(xì)說明預(yù)算的編制辦法、費(fèi)率標(biāo)準(zhǔn)、實(shí)際工程量及定額依據(jù)等,并以預(yù)算書的形式單獨(dú)提交。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工2
滑坡防治工程分級及設(shè)計(jì)安全系數(shù)地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工2滑坡防治工程分級及設(shè)計(jì)安全系數(shù)2.1滑坡防治工程級別劃分
根據(jù)受災(zāi)對象、受災(zāi)程度、施工難度和工程投資等因素,可按表2.1-1對滑坡防治工程進(jìn)行綜合劃分。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工2滑坡防治工程分級及設(shè)計(jì)安全系數(shù)2.2滑坡荷載及強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)2.2.1荷載a)滑坡體自重;b)滑坡體上建筑物等產(chǎn)生的附加荷載;c)地下水產(chǎn)生的荷載,包括靜水壓力和滲透壓力等;d)地震荷載;e)動(dòng)荷載,如汽車荷載等;f)江(庫)水位。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工2滑坡防治工程分級及設(shè)計(jì)安全系數(shù)2.2滑坡荷載及強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)2.2.2荷載強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)a)暴雨強(qiáng)度按10年~100年的重現(xiàn)期計(jì);b)地震荷載按50年~100年超越概率為10%的地震加速度計(jì);c)庫水位按壩前高程計(jì),并根據(jù)不同地段作調(diào)整,即接洪水線。
滑坡防治工程暴雨和地震荷載強(qiáng)度取值標(biāo)準(zhǔn)參見表2.2.2-1。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工2滑坡防治工程分級及設(shè)計(jì)安全系數(shù)2.2滑坡荷載及強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)2.2.2荷載強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)
地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工2滑坡防治工程分級及設(shè)計(jì)安全系數(shù)2.3滑坡穩(wěn)定性評價(jià)計(jì)算公式
滑坡穩(wěn)定性評價(jià)應(yīng)根據(jù)滑坡滑動(dòng)面類型和物質(zhì)成分選用恰當(dāng)?shù)姆椒?,并可參考有限元法、有限差分法、離散元法等方法進(jìn)行綜合考慮?;路€(wěn)定性評價(jià)和推力計(jì)算公式推薦如下。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工2滑坡防治工程分級及設(shè)計(jì)安全系數(shù)2.3滑坡穩(wěn)定性評價(jià)計(jì)算公式2.3.1堆積層(包括土質(zhì))滑坡包括兩種滑動(dòng)面類型?;瑒?dòng)面為折線形、單一平面或圓弧形
1)滑動(dòng)面為折線形
地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工2滑坡防治工程分級及設(shè)計(jì)安全系數(shù)2.3滑坡穩(wěn)定性評價(jià)計(jì)算公式2.3.1堆積層(包括土質(zhì))滑坡1)滑動(dòng)面為折線形
用傳遞系數(shù)法進(jìn)行穩(wěn)定性評價(jià)和推力計(jì)算,可用詹布法(Janbu)等方法進(jìn)行校核。a.滑坡穩(wěn)定性計(jì)算
b.滑坡推力:應(yīng)按傳遞系數(shù)法計(jì)算
地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工2滑坡防治工程分級及設(shè)計(jì)安全系數(shù)2.3滑坡穩(wěn)定性評價(jià)計(jì)算公式2.3.1堆積層(包括土質(zhì))滑坡1)滑動(dòng)面為折線形下滑力Ti
抗滑力Ri
傳遞系數(shù)地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工2滑坡防治工程分級及設(shè)計(jì)安全系數(shù)2.3滑坡穩(wěn)定性評價(jià)計(jì)算公式2.3.1堆積層(包括土質(zhì))滑坡1)滑動(dòng)面為折線形
孔隙水壓力
滲透壓力平等滑面的分力
滲透壓力垂直滑面的分力地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工2滑坡防治工程分級及設(shè)計(jì)安全系數(shù)2.3滑坡穩(wěn)定性評價(jià)計(jì)算公式2.3.1堆積層(包括土質(zhì))滑坡2)滑動(dòng)面為單一平面或圓弧形
地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工2.3滑坡穩(wěn)定性評價(jià)計(jì)算公式2.3.1堆積層(包括土質(zhì))滑坡2)滑動(dòng)面為單一平面或圓弧形
可用瑞典條分法等進(jìn)行穩(wěn)定性評價(jià)和推力計(jì)算,可用畢肖普法(Bishop)等方法進(jìn)行校核。a.滑坡穩(wěn)定性計(jì)算
b.滑坡推力計(jì)算公式
對剪切而言:
對剪切而言:
地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工2.3滑坡穩(wěn)定性評價(jià)計(jì)算公式2.3.2巖質(zhì)滑坡
用平面極限平衡法進(jìn)行穩(wěn)定性評價(jià)和推力計(jì)算。
地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工2.3滑坡穩(wěn)定性評價(jià)計(jì)算公式2.3.2巖質(zhì)滑坡
用平面極限平衡法進(jìn)行穩(wěn)定性評價(jià)和推力計(jì)算。
穩(wěn)定性評價(jià)
后緣裂縫靜水壓力
沿滑面揚(yáng)壓力地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工2.3滑坡穩(wěn)定性評價(jià)計(jì)算公式2.3.3滑坡滑帶參數(shù)確定
滑帶力學(xué)參數(shù),可采用試驗(yàn)、經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)類比與反演相結(jié)合的方法確定。反演公式推薦為:
內(nèi)聚力
內(nèi)摩擦角一般條件下,穩(wěn)定系數(shù)K可根據(jù)下列情況確定:
滑坡處于整體暫時(shí)穩(wěn)定-變形狀態(tài):Ks=l.00~1.05;滑坡處于整體變形-滑動(dòng)狀態(tài):Ks=O.95~1.00。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工2.4滑坡防治工程設(shè)計(jì)安全系數(shù)滑坡防治工程設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)抗滑、抗傾、抗剪斷等三個(gè)安全系數(shù)。1)抗滑安全系數(shù)
設(shè)計(jì):自重,Ks=1.2~1.4;
自重十地下水,Ks=1.1~1.3。
校核:自重十暴雨十地下水,Ks=1.02~1.15;
自重十地震十地下水,Ks=1.02~1.15。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工2.4滑坡防治工程設(shè)計(jì)安全系數(shù)
2)抗傾安全系數(shù)
對于崩滑體防治工程,應(yīng)采用抗傾安全系數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。
設(shè)計(jì):自重,Ks=1.5~2.0;
自重十地下水,Ks=1.3~1.7。
校核:自重十暴雨十地下水,Ks=1.1~1.5;
自重十地震十地下水,Ks=1.1~1.5。
地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工2.4滑坡防治工程設(shè)計(jì)安全系數(shù)
3)抗剪斷安全系數(shù)
當(dāng)采用注漿或微型樁加固滑帶時(shí),應(yīng)采用抗剪斷安全系數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。
設(shè)計(jì):自重,Ks=2.0~2.5;
自重十地下水,Ks=1.7~2.2。
校核:自重十暴雨十地下水,Ks=1.2~1.5;
自重十地震十地下水,Ks=1.2~1.5。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工2.4滑坡防治工程設(shè)計(jì)安全系數(shù)
4)滑坡防治工程設(shè)計(jì),應(yīng)根據(jù)其工程級別進(jìn)行,即I級防治工程的安全系數(shù)取高值,Ⅲ級防治工程的安全系數(shù)取低值。
5)滑坡防治工程設(shè)計(jì),可采用分級方法進(jìn)行,即主體防治工程安全系數(shù)可取高值,附屬或臨時(shí)防治工程安全系數(shù)可相應(yīng)降低。
6)滑坡防治工程設(shè)計(jì)安全系數(shù)取值,推薦如下(參見表2.4-1)。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工2.4滑坡防治工程設(shè)計(jì)安全系數(shù)
地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工3
排水工程地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工3排水工程3.1一般規(guī)定3.1.1排水工程設(shè)計(jì),應(yīng)在滑坡防治總體方案基礎(chǔ)上,結(jié)合工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件及降雨條件,制定地表排水、地下排水或二者相結(jié)合的方案。3.1.2地表排水工程的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)根據(jù)防護(hù)對象等級所確定的防洪標(biāo)準(zhǔn)予以確定,并依此確定排水工程建筑物的級別、安全超高及安全系數(shù)。3.1.3當(dāng)滑坡體上存在地表水體,且應(yīng)保留時(shí),應(yīng)進(jìn)行防滲處理,并與擬建排水系統(tǒng)相接。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工3排水工程3.1一般規(guī)定3.1.4地下排水工程,應(yīng)視滑動(dòng)面狀況、滑坡所在山坡匯水范圍內(nèi)的含水層與隔水層水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)及地下水動(dòng)態(tài)特征,選用隧硐排水、鉆孔排水或盲溝排水等方案。3.1.5當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件和水文條件復(fù)雜時(shí),排水工程對于滑坡穩(wěn)定系數(shù)的提高值可不作為設(shè)計(jì)依據(jù),但可作為安全儲備加以考慮。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工3排水工程3.2排水工程設(shè)計(jì)3.2.1地表排水3.2.1.1地表排水工程,應(yīng)根據(jù)滑坡的規(guī)模、范圍及其重要程度,準(zhǔn)確、合理地選定設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),即選定某一降雨頻率作為計(jì)算流量的標(biāo)準(zhǔn)。將大于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)或在非常情況下使工程仍能發(fā)揮其原有作用的安全標(biāo)準(zhǔn),作為校核標(biāo)準(zhǔn)。3.2.1.2地表排水工程設(shè)計(jì)的頻率地表匯水流量計(jì)算,可根據(jù)中國水利科學(xué)院水文研究所提出的小匯水面積設(shè)計(jì)流量公式計(jì)算。即:地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工3排水工程3.2排水工程設(shè)計(jì)3.2.1地表排水
式中:QP——設(shè)計(jì)頻率地表水匯流量(m3/S);
Φ——徑流系數(shù);Sp——設(shè)計(jì)降雨強(qiáng)度(mm/h);F——匯水面積(km2);
ζ——流域匯流時(shí)間(h);n——降雨強(qiáng)度衰減系數(shù)。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工3排水工程3.2排水工程設(shè)計(jì)3.2.1地表排水
當(dāng)缺乏必要的流域資料時(shí),可按中國公路科學(xué)研究所提出的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算,即:
當(dāng)F≥3km2時(shí),
當(dāng)F<3km2時(shí),
式中:各量同上地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工3排水工程3.2排水工程設(shè)計(jì)3.2.1地表排水
圖3.2.1-1滑坡地面排水溝斷面形狀示意圖地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工3排水工程3.2排水工程設(shè)計(jì)3.2.1地表排水3.2.1.4地表排水工程水力設(shè)計(jì),應(yīng)首先對排水系統(tǒng)各主、支溝段控制的匯流面積進(jìn)行分割計(jì)算,并根據(jù)設(shè)計(jì)降雨強(qiáng)度和校核標(biāo)準(zhǔn)分別計(jì)算各主、支溝流匯流量和輸水量;在此基礎(chǔ)上,確定排水溝斷面或校核排水溝過流能力。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工3排水工程3.2排水工程設(shè)計(jì)3.2.1地表排水
3.2.1.5排水溝過流量計(jì)算公式為:
式中:
Q——過流量(m3/S);
W——過流斷面面積(m2);
C——流速系數(shù)(m/s);
R——水力半徑(m);
i——水力坡降,已采用下列二式計(jì)算:地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工3排水工程3.2排水工程設(shè)計(jì)3.2.1地表排水a(chǎn))巴甫洛夫斯基公式:
C=Ry/n
式中,y為與n、R有關(guān)的指數(shù)。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工3排水工程3.2排水工程設(shè)計(jì)3.2.1地表排水b)滿寧公式:
C=R1/6/n
式中:R——水力半徑(m);n——糙率。
對剛性材料的排水溝,n的取值,建議采用DL/T5166-2002《溢洪道設(shè)計(jì)規(guī)范》、SL18-2004《渠道防滲工程技術(shù)規(guī)范》的推薦值。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工3排水工程3.2排水工程設(shè)計(jì)3.2.1地表排水3.2.1.6外圍截水排水溝應(yīng)設(shè)置在滑坡體或老滑坡后緣,遠(yuǎn)離裂縫5m以外的穩(wěn)定斜坡面上。依地形而定,平面上多呈“人”字形展布。溝底比降無特殊要求,以能順利排除攔截的地表水為原則。根據(jù)外圍坡體結(jié)構(gòu),截水溝迎水面需設(shè)置泄水孔,推薦尺寸為100mm×100mm~300mm×300mm。3.2.1.7當(dāng)排水溝通過裂縫時(shí),應(yīng)設(shè)置成疊瓦式的溝槽,可用土工合成材料或鋼筋混凝土預(yù)制板制成。3.2.1.8有明顯開裂變形的坡體,應(yīng)及時(shí)用粘土或水泥漿填實(shí)裂縫,整平積水坑、洼地,使降雨能迅速沿排水溝匯集、排走。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工3排水工程3.2排水工程設(shè)計(jì)3.2.1地表排水3.2.1.9滑坡體上若有水田,應(yīng)改為旱地耕作。若有積水的池、塘、庫,應(yīng)停止耕作?;麦w后緣(外圍),若分布有可能影響滑坡的積水的池、塘、庫時(shí),宜停止耕作;否則其底和周邊均應(yīng)實(shí)施防滲工程。3.2.1.10排水溝進(jìn)出口平面布置,宜采用喇叭口或八字形導(dǎo)流翼墻。導(dǎo)流翼墻長度可取設(shè)計(jì)水深的3~4倍。3.2.1.11當(dāng)排水溝斷面變化時(shí),應(yīng)采用漸變段銜接,其長度可取水面寬度之差的5~20倍。3.2.1.12排水溝的安全超高,不宜小于0.4m,最小不應(yīng)小于0.3m;對彎曲段凹岸,應(yīng)考慮水位壅高的影響。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工3排水工程3.2排水工程設(shè)計(jì)3.2.1地表排水3.2.1.13排水溝彎曲段的彎曲半徑,不應(yīng)小于最小容許半徑及溝底寬度的5倍。最小容許半徑可按式(10)計(jì)算:
式中:
Rmin——最小容許半徑(m);
v——溝道中水流流速(m/s);
A——溝道過水?dāng)嗝婷娣e(m2)。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工3排水工程3.2排水工程設(shè)計(jì)3.2.1地表排水3.2.1.14在排水溝縱坡變化處,應(yīng)避免上游產(chǎn)生壅水。斷面變化,宜改變溝道寬度,深度保持不變。3.2.1.15設(shè)計(jì)排水溝的縱坡,應(yīng)根據(jù)溝線、地形、地質(zhì)以及與山洪溝連接條件等因素確定,并進(jìn)行抗沖刷計(jì)算。當(dāng)自然縱坡大于1:20或局部高差較大時(shí),可設(shè)置陡坡或跌水。3.2.1.16跌水和陡坡進(jìn)出口段,應(yīng)設(shè)導(dǎo)流翼墻,與上、下游溝渠護(hù)壁連接。梯形斷面溝道,多做成漸變收縮扭曲面;矩形斷面溝道,多做成“八”字墻形式。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工3排水工程3.2排水工程設(shè)計(jì)3.2.1地表排水3.2.1.17陡坡和緩坡連接剖面曲線,應(yīng)根據(jù)水力學(xué)計(jì)算確定;跌水和陡坡段下游,應(yīng)采用消能和防沖措施。當(dāng)?shù)卟钤?m以內(nèi)時(shí),宜采用單級跌水;跌水高差大于5m時(shí),宜采用多級跌水。3.2.1.18排水溝,宜用漿砌片石或塊石砌成;地質(zhì)條件較差,如坡體松軟段,可用毛石混凝土或素混凝土修建。砌筑排水溝砂漿的標(biāo)號,宜用M7.5~M10。對堅(jiān)硬塊片石砌筑的排水溝,可用比砌筑砂漿高1級標(biāo)號的砂漿進(jìn)行勾縫,且以勾陰縫為主。毛石混凝土或素混凝土的標(biāo)號,宜用Cl0~C15。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工3排水工程3.2排水工程設(shè)計(jì)3.2.1地表排水3.2.1.19陡坡和緩坡段溝底及邊墻,應(yīng)設(shè)伸縮縫,縫間距為10m~15m。伸縮縫處的溝底,應(yīng)設(shè)齒前墻,伸縮縫內(nèi)應(yīng)設(shè)止水或反濾盲溝或同時(shí)采用。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工3排水工程3.2排水工程設(shè)計(jì)3.2.2地下排水3.2.2.1當(dāng)滑坡體表層有積水濕地和泉水露頭時(shí),可將排水溝上端做成滲水盲溝,伸進(jìn)濕地內(nèi),達(dá)到疏干濕地內(nèi)上層滯水的目的。滲水盲溝,應(yīng)采用不含泥的塊石、碎石填實(shí),兩側(cè)和頂部做反濾層(圖3.2.2-1)。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工3排水工程3.2排水工程設(shè)計(jì)3.2.2地下排水
1——大塊干砌片石;2——反濾層;3——干砌片石;4——漿砌片石;5——牙石。圖3.2.2-1滑坡地下水排水支撐盲溝斷面示意圖地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工3排水工程3.2排水工程設(shè)計(jì)3.2.2地下排水3.2.2.2為攔截滑坡體后山和滑坡體后部深層地下水及降低滑坡體內(nèi)地下水位,應(yīng)將橫向攔截排水隧硐修于滑坡體后緣滑動(dòng)面以下,與地下水流向基本垂直;縱向排水疏干隧硐,可建在滑坡體(或老滑坡)內(nèi),兩側(cè)設(shè)置與地下水流向基本垂直的分支截排水隧硐和仰斜排水孔。配有排水孔的截排水隧硐,其排水能力可由式(11)計(jì)算(圖3.2.2-2):地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工3排水工程3.2排水工程設(shè)計(jì)
3.2.2地下排水
注:圖中數(shù)字單位為毫米。圖3.2.2-2滑坡地下排水廊道剖面示意圖地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工3排水工程3.2排水工程設(shè)計(jì)3.2.2地下排水,排水能力計(jì)算式:
式中:Q——單井涌水量(m3/d);
K——滲透系數(shù)(m/d);H——水頭或潛水含水層厚度(m);Sw——排水孔中水位降深(m);
d——井距之半(m);rw——井半徑(m);
b1——井排至排泄邊界的距離(m);b2——井排之補(bǔ)給邊界的距離(m)。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工3排水工程3.2排水工程設(shè)計(jì)3.2.2地下排水3.2.2.3對于規(guī)模小、滑面埋深較淺的滑坡,采用支撐盲溝排除滑坡體地下水。a)支撐盲溝長度計(jì)算公式
式中:L——支撐盲溝長度(m);
Ks——設(shè)計(jì)安全系數(shù),取值1.3;T——作用于盲溝上的滑坡推力(kN);α——支撐盲溝后的滑坡滑動(dòng)面傾角(°);φ——盲溝基礎(chǔ)與地基內(nèi)摩擦角(°);γ——盲溝內(nèi)填料容量,采用浮容量(kN/m3);h、b——支撐盲溝的高、寬(m)。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工3排水工程3.2排水工程設(shè)計(jì)3.2.2地下排水
b)支撐盲溝排除地下水的出水量計(jì)算1)當(dāng)設(shè)計(jì)盲溝長度大于50m時(shí)
式中:Q——盲溝出水量(m3/d);L——盲溝長度(m);K——滲透系數(shù)(m/d);H——含水層厚度(m);h——?jiǎng)铀恢梁畬拥装宓母叨?m);R——影響半徑(m)。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工3排水工程3.2排水工程設(shè)計(jì)3.2.2地下排水
b)支撐盲溝排除地下水的出水量計(jì)算2)當(dāng)設(shè)計(jì)盲溝長度小于50m時(shí),
式中:Q——盲溝出水量(m3/d);L——盲溝長度(m);K——滲透系數(shù)(m/d);H——含水層厚度(m);h——?jiǎng)铀恢梁畬拥装宓母叨?m);R——影響半徑(m)。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工4抗滑樁地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工4抗滑樁4.1一般規(guī)定4.1.1抗滑樁是滑坡防治工程中較常采用的一種措施。采用抗滑樁對滑坡進(jìn)行分段阻滑時(shí),每段宜以單排布置為主,若彎矩過大,應(yīng)采用預(yù)應(yīng)力錨拉樁。4.1.2抗滑樁樁長宜小于35m。對于滑帶埋深大于25m的滑坡,采用抗滑樁阻滑時(shí),應(yīng)充分論證其可行性。4.1.3抗滑樁間距(中對中)宜為5m~10m??够瑯肚豆潭螒?yīng)嵌入滑床中,約為樁長的1/3~2/5。為了防止滑體從樁間擠出,應(yīng)在樁間設(shè)鋼筋砼或漿砌塊石拱形擋板。在重要建筑區(qū),抗滑樁之間應(yīng)用鋼筋砼聯(lián)系梁聯(lián)接,以增強(qiáng)整體穩(wěn)定性。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工4抗滑樁4.1一般規(guī)定4.1.4抗滑樁截面形狀以矩形為主,截面寬度一般為1.5m~2.5m,截面長度一般為2.Om~4.Om。當(dāng)滑坡推力方向難以確定時(shí),應(yīng)采用圓形樁。4.1.5抗滑樁按受彎構(gòu)件設(shè)計(jì)。對于利用抗滑樁作為建筑物樁基的工程,即“承重阻滑樁”,應(yīng)進(jìn)行樁基豎向承載力、樁基沉降、水平位移和撓度驗(yàn)算,并考慮地面附加荷載對樁的影響。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工4抗滑樁4.2抗滑樁設(shè)計(jì)4.2.1抗滑樁所受推力可根據(jù)滑坡的物質(zhì)結(jié)構(gòu)和變形滑移特性,分別按三角形、矩形或梯形分布考慮。4.2.2抗滑樁設(shè)計(jì)荷載包括:滑坡體自重、孔隙水壓力、滲透壓力、地震力等。對于跨越庫水位線的滑坡,應(yīng)考慮庫水位變動(dòng)時(shí)對滑坡體產(chǎn)生的滲透壓力。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工4抗滑樁4.2抗滑樁設(shè)計(jì)4.2.3抗滑樁推力應(yīng)按滑坡滑動(dòng)面類型選用相應(yīng)的推力計(jì)算公式(在2.3滑坡穩(wěn)定性評價(jià)中已介紹)。
4.2.4抗滑樁樁前應(yīng)進(jìn)行土壓力計(jì)算。若被動(dòng)土壓力小于滑坡剩余抗滑力時(shí),樁的阻滑力按被動(dòng)土壓力考慮。被動(dòng)土壓力計(jì)算公式:
式中:
Ep——被動(dòng)土壓力(kN/m);
γ1、φ1——分別為樁前巖土體的容重(kN/m3)和內(nèi)摩擦角(°);
h1——抗滑樁受荷段長度(m)。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工4抗滑樁4.2抗滑樁設(shè)計(jì)
4.2.5布置于地表水體水位一帶的抗滑樁可不考慮滑體前緣的抗力,即抗滑力為0,但應(yīng)進(jìn)行嵌固段側(cè)壓力驗(yàn)算。
4.2.6抗滑樁受荷段樁身內(nèi)力應(yīng)根據(jù)滑坡推力和阻力計(jì)算,嵌固段樁身內(nèi)力根據(jù)滑面處的彎矩和剪力按地基彈性的抗力地基系數(shù)(K)概念計(jì)算,簡化式為:
式中:
m——地基系數(shù)隨深度變化的比例系數(shù);
y——嵌固段距滑帶深度(m);
y0——與巖土類別有關(guān)的常數(shù)(m);
n——隨巖土類別變化的常數(shù),如0,0.5,1……地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工4抗滑樁4.2抗滑樁設(shè)計(jì)
地基系數(shù)與滑床巖體性質(zhì)相關(guān),可概括為下列情況:a)K法。地基系數(shù)為常數(shù)K,即n=0?;矠檩^完整的巖質(zhì)和硬粘土層。b)m法。地基系數(shù)隨深度呈線性增加,即n=1。一般地,簡化為K=my?;矠橛菜埽雸?jiān)硬的砂粘土、碎石土或風(fēng)化破碎成土狀的軟質(zhì)巖層。c)當(dāng)0<n<l時(shí),K值隨深度為外凸的拋物線,按這種規(guī)律變化的計(jì)算方法通常稱為C法;當(dāng)n>l時(shí),K值隨深度為內(nèi)凸的拋物線變化。
抗滑樁地基系數(shù)的確定可簡化為K法和m法兩種情況。若采用C法,應(yīng)通過現(xiàn)場試驗(yàn)確定。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工4抗滑樁4.2抗滑樁設(shè)計(jì)
4.2.7抗滑樁嵌固段樁底支承根據(jù)滑床巖土體結(jié)構(gòu)及強(qiáng)度,可采用自由端、鉸支端或固定端。
4.2.8抗滑樁的穩(wěn)定性與嵌固段長度、樁間距、樁截面寬度,以及滑床巖土體強(qiáng)度有關(guān),可用圍巖允許側(cè)壓力公式判定:地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工4抗滑樁4.2抗滑樁設(shè)計(jì)
a)較完整巖體、硬質(zhì)粘土巖等:
式中:
σmax——嵌固段圍巖最大側(cè)向壓力值(kPa);
ρ1——折減系數(shù),取決于巖土體裂隙、風(fēng)化及軟化程度,沿水平方向的差異性等,一般為0.1~0.5;
R——巖石單軸抗壓極限強(qiáng)度(kPa)。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工4抗滑樁4.2抗滑樁設(shè)計(jì)
b)一般土體或嚴(yán)重風(fēng)化破碎巖層:
式中:
σmax——嵌固段圍巖最大側(cè)向壓力值(kPa);
ρ2——折減系數(shù),取決于土體結(jié)構(gòu)特征和力學(xué)強(qiáng)度參數(shù)的精度,宜取值為0.5~1.0;
σp——樁前巖土體作用于樁身的被動(dòng)土壓應(yīng)力(kPa);
σa——樁后巖土體作用于樁身的主動(dòng)土壓應(yīng)力(kPa)。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工4抗滑樁4.2抗滑樁設(shè)計(jì)
4.2.9抗滑樁嵌固段的極限承載能力與樁的彈性模量、截面慣性矩和地基系數(shù)相關(guān)。在進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算時(shí),應(yīng)判定抗滑樁屬剛性樁還是彈性樁,以選取適當(dāng)?shù)膬?nèi)力計(jì)算公式。判定式如下:地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工4抗滑樁4.2抗滑樁設(shè)計(jì)
a)按“K”法計(jì)算,即地基系數(shù)為常數(shù)時(shí),
當(dāng)βh2≤1.O,屬剛性樁;
當(dāng)βh2>1.O,屬彈性樁。
其中,β為樁的變形系數(shù)(m-l),其值為:
式中:
K——地基系數(shù)(kN/m3);
BP——樁正面計(jì)算寬度(m),矩形樁BP
=B+l,圓形樁BP
=0.9(B+1);
E——樁彈模(kPa);
I——樁截面慣性矩(m4)。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工4抗滑樁4.2抗滑樁設(shè)計(jì)
b)按“m”法計(jì)算,即地基系數(shù)為三角形分布時(shí),
當(dāng)ah2≤2.5,屬剛性樁;當(dāng)ah2>2.5,屬彈性樁。
其中a——樁的變形系數(shù),(m-l),其值為:
式中:
m——地基系數(shù)隨深度變化的比例系數(shù)(kN/m3);
其余符號注釋同上。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工4抗滑樁4.2抗滑樁設(shè)計(jì)
4.2.10當(dāng)滑坡對抗滑樁產(chǎn)生的彎矩過大時(shí),推薦采用預(yù)應(yīng)力錨拉樁(見圖4.2.10-1)。其樁身可按彈性樁計(jì)算,但根據(jù)施加預(yù)應(yīng)力的大小,抗滑樁配筋與上兩種樁型明顯不同。
4.2.11錨拉樁宜按超靜定體系設(shè)計(jì),將樁視為下端彈性嵌固于巖質(zhì)滑床,上端錨索(桿)視為一彈性支座。樁在外荷載作用下,對樁錨和地基按彈性協(xié)調(diào)變形計(jì)算,求出各部分內(nèi)力和位移。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工4抗滑樁4.2抗滑樁設(shè)計(jì)
單位為米
圖4.2.10-1錨拉樁阻滑工程與建設(shè)用地相結(jié)合示意圖地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工4抗滑樁4.2抗滑樁設(shè)計(jì)
4.2.12矩形抗滑樁縱向受拉鋼筋配置數(shù)量應(yīng)根據(jù)彎矩圖分段確定,其截面積按如下公式計(jì)算:或
且要求滿足條件ζ≤ζb地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工4抗滑樁4.2抗滑樁設(shè)計(jì)
當(dāng)采用直徑d≤25mmHRB335級熱軋鋼筋時(shí),相對界限受壓區(qū)高度系數(shù)ζb=0.544;當(dāng)采用直徑d=28mm~40mmHRB335級熱軋鋼筋時(shí),相對界限受壓區(qū)高度系數(shù)ζb=0.566。αs、ζ、γs計(jì)算系數(shù)由下式給定:
式中:
as——縱向受拉鋼筋截面面積(mm2);
M——抗滑樁設(shè)計(jì)彎矩(N·mm);
fy——受拉鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm2);
fcm——砼彎曲抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm2);
h0——抗滑樁截面有效高度(mm);
b——抗滑樁截面寬度(mm);
k1——抗滑樁受彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)安全系數(shù),取1.05。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工4抗滑樁4.2抗滑樁設(shè)計(jì)
4.2.13矩形抗滑樁應(yīng)進(jìn)行斜截面抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算,以確定箍筋的配置。其計(jì)算公式為:
且要求滿足條件
式中:
V——抗滑樁設(shè)計(jì)剪力(N),
Vcs——抗滑樁斜截面上砼和箍筋受剪承載力(N);
ft——砼軸心抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度值(N/mm2);
fyv——箍筋抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm2),取值不大于310N/mm2;
h0——抗滑樁截面有效高度(mm);
b——抗滑樁截面寬度(mm);
Asv——配置在同一截面內(nèi)箍筋的全部截面面積(mm2);
S——抗滑樁箍筋間距(mm);
K2——抗滑樁斜截面受剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)安全系數(shù),取1.10。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工4抗滑樁4.3抗滑樁構(gòu)造
4.3.1為保護(hù)環(huán)境,樁頂宜埋置于地面以下0.5m,但應(yīng)保證滑坡體不越過樁頂。當(dāng)有特殊要求時(shí),如作為建筑物基礎(chǔ)等,樁頂可高于地面。
4.3.2樁身混凝土可采用普通混凝土。當(dāng)施工許可時(shí),也可采用預(yù)應(yīng)力混凝土。樁身混凝土的強(qiáng)度宜采用C20、C25或C30。地下水或環(huán)境土有侵蝕性時(shí),水泥應(yīng)按有關(guān)規(guī)定選用。
4.3.3縱向受拉鋼筋應(yīng)采用Ⅱ級以上的帶肋鋼筋或型鋼。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工4抗滑樁4.3抗滑樁構(gòu)造
4.3.4縱向受拉鋼筋直徑應(yīng)大于16mm。凈距應(yīng)在120mm~250mm之間。如用束筋時(shí),每束不宜多于三根。如配置單排鋼筋有困難時(shí),可設(shè)置兩排或三排,排距宜控制在120mm~200mm之內(nèi)。鋼筋籠的混凝土保護(hù)層應(yīng)大于50mm。
4.3.5縱向受拉鋼筋的截?cái)帱c(diǎn)應(yīng)在按計(jì)算不需要該鋼筋的截面以外,其伸出長度應(yīng)不小于表4.3.5-1規(guī)定的數(shù)值。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工4抗滑樁4.3抗滑樁構(gòu)造表4.3.5-1縱向受拉鋼筋的最小搭接長度地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工4抗滑樁4.3抗滑樁構(gòu)造
4.3.6樁內(nèi)不宜配置彎起鋼筋,可采用調(diào)整箍筋的直徑、間距和樁身截面尺寸等措施,以滿足斜截面的抗剪強(qiáng)度。
4.3.7箍筋宜采用封閉式。肢數(shù)不宜多于三肢,其直徑在10mm~16mm之間,間距應(yīng)小于500mm。
4.3.8鋼筋應(yīng)采用焊接、螺紋或冷擠壓連接。接頭類型以對焊、幫條焊和搭接焊為主。當(dāng)受條件限制,應(yīng)在孔內(nèi)制作時(shí),縱向受力鋼筋應(yīng)以對焊或螺紋連接為主。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工4抗滑樁4.3抗滑樁構(gòu)造
4.3.9樁的兩側(cè)及受壓邊,應(yīng)適當(dāng)配置縱向構(gòu)造鋼筋,其間距宜為400mm~500mm,直徑不應(yīng)小于12mm。樁的受壓邊兩側(cè),應(yīng)配置架立鋼筋,其直徑不宜小于16mm。
4.3.10當(dāng)采用預(yù)應(yīng)力混凝土?xí)r,應(yīng)符合下列要求:
a)預(yù)應(yīng)力施加方法宜采用后張法。如采用先張法,應(yīng)充分論證其可靠性;
b)預(yù)應(yīng)力筋宜為低松弛高強(qiáng)鋼鉸線;
c)下端錨固于樁身下部3m~5m范圍內(nèi)。錨固段內(nèi),根據(jù)計(jì)算布置鋼筋網(wǎng)片;
d)上段錨固應(yīng)選用可靠的錨具,并在錨固部位預(yù)埋鋼墊板。墊板應(yīng)與錨孔垂直;e)水泥砂漿強(qiáng)度等級不應(yīng)低于M25。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工5預(yù)應(yīng)力錨索地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工5預(yù)應(yīng)力錨索5.1一般規(guī)定5.1.1預(yù)應(yīng)力錨索是對滑坡體主動(dòng)抗滑的一種技術(shù)。通過預(yù)應(yīng)力的施加,增強(qiáng)滑帶的法向應(yīng)力和減少滑體下滑力,有效地增強(qiáng)滑坡體的穩(wěn)定性。5.1.2預(yù)應(yīng)力錨索主要由錨固段、張拉段和外錨固段三部分構(gòu)成。預(yù)應(yīng)力錨索材料宜采用低松弛高強(qiáng)鋼絞線加工,應(yīng)滿足GB/T5224-2003《預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線》標(biāo)準(zhǔn)。5.1.3預(yù)應(yīng)力錨索設(shè)置應(yīng)保證達(dá)到所設(shè)計(jì)的鎖定錨固力要求,避免由于鋼絞線松弛而被滑坡體剪斷;同時(shí),應(yīng)保證預(yù)應(yīng)力鋼絞線有效防腐,避免因鋼鉸線銹蝕導(dǎo)致錨索強(qiáng)度降低,甚至破斷。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工5預(yù)應(yīng)力錨索5.1一般規(guī)定5.1.4預(yù)應(yīng)力錨索長度一般不超過50m.單索錨索設(shè)計(jì)噸位宜為500kN~2500kN級,不超過3000kN級。預(yù)應(yīng)力錨索布置間距宜為4m~10m。5.1.5當(dāng)滑坡體為堆積層或土質(zhì)滑坡,預(yù)應(yīng)力錨索應(yīng)與鋼筋砼梁、格構(gòu)或抗滑樁組合作用。5.1.6預(yù)應(yīng)力錨索設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)進(jìn)行抗拔試驗(yàn)。錨索試驗(yàn)內(nèi)容包括內(nèi)錨固段長度確定、砂漿配合比、拉拔時(shí)間、造孔鉆機(jī)及鉆具選定等。應(yīng)根據(jù)公式計(jì)算和工程類比,選取合適的內(nèi)錨固段長度,進(jìn)行設(shè)計(jì)錨固力和極限錨固力試驗(yàn),推薦合適的內(nèi)錨固段長度和砂漿配合比是試驗(yàn)的主要內(nèi)容。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工5預(yù)應(yīng)力錨索5.2預(yù)應(yīng)力錨索設(shè)計(jì)
5.2.1計(jì)算滑坡預(yù)應(yīng)力錨固力前,應(yīng)對未施加預(yù)應(yīng)力的滑坡穩(wěn)定系數(shù)進(jìn)行計(jì)算,作為設(shè)計(jì)的依據(jù)?;略O(shè)計(jì)荷載包括:滑坡體自重、靜水壓力、滲透壓力、孔隙水壓力、地震力等。對跨越庫水位線的滑坡,應(yīng)考慮每年庫水位變動(dòng)時(shí)對滑坡體產(chǎn)生的滲透壓力或動(dòng)水壓力。5.2.2預(yù)應(yīng)力錨索極限錨固力通常由破壞性拉拔試驗(yàn)確定。極限拉拔力指錨索沿握裹砂漿或砂漿固結(jié)體沿孔壁滑移破壞的臨界拉拔力;容許錨固力指極限錨固力除以適當(dāng)?shù)陌踩禂?shù)(通常為2.0~2.5),它將為設(shè)計(jì)錨固力提供依據(jù),通常容許錨固力為設(shè)計(jì)錨固力的1.2~L5倍;設(shè)計(jì)錨固力可根據(jù)滑坡體推力和安全系數(shù)確定。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工5預(yù)應(yīng)力錨索5.2預(yù)應(yīng)力錨索設(shè)計(jì)5.2.3預(yù)應(yīng)力錨索將根據(jù)滑坡體結(jié)構(gòu)和變形狀況確定鎖定值。即:a)當(dāng)滑坡體結(jié)構(gòu)完整性較好時(shí),鎖定錨固力可達(dá)設(shè)計(jì)錨固力的100%。b)當(dāng)滑坡體蠕滑明顯,預(yù)應(yīng)力錨索與抗滑樁相結(jié)合時(shí),鎖定錨固力應(yīng)為設(shè)計(jì)錨固力的50%~80%。c)當(dāng)滑坡體具崩滑性時(shí),鎖定錨固力應(yīng)為設(shè)計(jì)錨固力的30%~70%。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工5預(yù)應(yīng)力錨索5.2預(yù)應(yīng)力錨索設(shè)計(jì)5.2.4預(yù)應(yīng)力錨索設(shè)計(jì)錨固力的確定可分為兩種情況。a)巖質(zhì)滑坡
根據(jù)極限平衡法進(jìn)行計(jì)算,應(yīng)考慮預(yù)應(yīng)力沿滑面施加的抗滑力和垂直滑面施加的法向阻滑力。穩(wěn)定系數(shù)和錨固力計(jì)算公式見附錄A。b)堆積層(包括土質(zhì))滑坡
根據(jù)傳遞系數(shù)法進(jìn)行計(jì)算,考慮預(yù)應(yīng)力錨索沿滑面施加的抗滑力,可不考慮垂直滑面產(chǎn)生的法向阻滑力。計(jì)算公式參見第7.2.3條。所需錨固力為:地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工5預(yù)應(yīng)力錨索5.2預(yù)應(yīng)力錨索設(shè)計(jì)5.2.4預(yù)應(yīng)力錨索設(shè)計(jì)錨固力的確定可分為兩種情況。b)堆積層(包括土質(zhì))滑坡
所需錨固力為:
式中:T——設(shè)計(jì)錨固力(kN/m);P——滑坡推力(kN/m);θ——錨索傾角(°)。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工5預(yù)應(yīng)力錨索5.2預(yù)應(yīng)力錨索設(shè)計(jì)5.2.5內(nèi)錨固段長度不宜大于10m,可根據(jù)下列三種方法綜合確定,其中經(jīng)驗(yàn)類比方法更為重要。a)理論計(jì)算1)按錨索體從膠結(jié)體中拔出時(shí),計(jì)算錨固長度(單位m):2)按膠結(jié)體與錨索體一起沿孔壁滑移,計(jì)算錨固長度(單位m):地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工5預(yù)應(yīng)力錨索5.2預(yù)應(yīng)力錨索設(shè)計(jì)a)理論計(jì)算
式中:T——設(shè)計(jì)錨固力(kN);K——安全系數(shù),取值2.O~4.0;
μ——鋼絞線根數(shù);d——鋼絞線直徑(mm);D——孔徑(mm);Cl——砂漿與鋼絞線允許粘結(jié)強(qiáng)度(MPa);C2——砂漿與巖石的膠結(jié)系數(shù)(MPa),為砂漿強(qiáng)度的1/10除以安全系數(shù)1.75—3.0。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工5預(yù)應(yīng)力錨索5.2預(yù)應(yīng)力錨索設(shè)計(jì)b)類比法
根據(jù)鏈子崖危巖體錨固工程等經(jīng)驗(yàn),推薦內(nèi)錨固長度如表5.2.5-1。C)拉拔試驗(yàn)
當(dāng)滑坡體地質(zhì)條件復(fù)雜,或防治工程重要時(shí),可結(jié)合上述方法,并對錨索進(jìn)行破壞性試驗(yàn),以確定內(nèi)錨固段的合理長度。拉拔試驗(yàn)可分為7天、14天、28天三種情況進(jìn)行,水灰比按0.38~0.45調(diào)配。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工5預(yù)應(yīng)力錨索5.2預(yù)應(yīng)力錨索設(shè)計(jì)5.2.6預(yù)應(yīng)力錨索的最優(yōu)錨固角
預(yù)應(yīng)力錨索傾角主要由施工條件確定。也可根據(jù)兩種方法綜合考慮其最優(yōu)傾角:a)理論公式
錨索傾角推薦公式:
式中:
θ——錨索傾角(°);
α——滑面傾角(°);
Φ——滑面內(nèi)摩擦角(°)。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工5預(yù)應(yīng)力錨索5.2預(yù)應(yīng)力錨索設(shè)計(jì)5.2.6預(yù)應(yīng)力錨索的最優(yōu)錨固角
預(yù)應(yīng)力錨索傾角主要由施工條件確定。也可根據(jù)兩種方法綜合考慮其最優(yōu)傾角:b)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)
對于自由注漿錨索,錨固角傾角應(yīng)大于11°,否則應(yīng)增設(shè)止?jié){環(huán)進(jìn)行壓力注漿。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工5預(yù)應(yīng)力錨索5.2預(yù)應(yīng)力錨索設(shè)計(jì)5.2.7群錨效應(yīng)
預(yù)應(yīng)力錨索的數(shù)量取決于滑坡產(chǎn)生的推力和防治工程安全系數(shù)。錨索間距宜大于4m。若錨索間距小于4m,應(yīng)進(jìn)行群錨效應(yīng)分析。推薦公式如下:a)日本《VSL錨固設(shè)計(jì)施工規(guī)范》采用公式:
b)本規(guī)范推薦公式:地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工5預(yù)應(yīng)力錨索5.2預(yù)應(yīng)力錨索設(shè)計(jì)5.2.7群錨效應(yīng)a)日本規(guī)范公式:b)本規(guī)范推薦公式:
式中:D——錨索最小間距(m);L——錨索長度(m);d——錨索鉆孔孔徑(m);T——設(shè)計(jì)錨固力(kN);
ρ——修正系數(shù),取l05(kN2×m)。5.2.8錨索內(nèi)端排列
相鄰錨索不宜等長設(shè)計(jì),可根據(jù)巖體強(qiáng)度和完整性交錯(cuò)布置,長短差宜在2m~5m之間。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工5預(yù)應(yīng)力錨索5.3預(yù)應(yīng)力錨索構(gòu)造5.3.1預(yù)應(yīng)力錨索所采用的鋼絞線應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T5223-2002、GB/T5224-2003),7絲標(biāo)準(zhǔn)型鋼絞線參數(shù)如表5.3.1-1。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工5預(yù)應(yīng)力錨索5.3預(yù)應(yīng)力錨索構(gòu)造5.3.2預(yù)應(yīng)力錨索所采用的鋼絞線亦可按照美國標(biāo)準(zhǔn)(ASTMA416-90a)、英國標(biāo)準(zhǔn)(BS5896:80)、日本標(biāo)準(zhǔn)(JISG3536-88)執(zhí)行。ASTMA416-90a7絲標(biāo)準(zhǔn)型鋼絞線(270級)參數(shù)如表5.3.2-1。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工5預(yù)應(yīng)力錨索5.3預(yù)應(yīng)力錨索構(gòu)造5.3.3對中支架
預(yù)應(yīng)力錨索應(yīng)設(shè)置對中支架(架線環(huán)),避免鋼絞線打纏和砂漿握裹效果降低。對中支架可用鋼板或硬塑料加工。每間隔1.5m~3.0m,設(shè)置一個(gè)對中支架。5.3.4注漿管
用高壓膠管或塑料軟管加工,直徑Φ宜為25mm。注漿完畢后,應(yīng)拔出注漿管。
地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工5預(yù)應(yīng)力錨索5.3預(yù)應(yīng)力錨索構(gòu)造5.3.5固結(jié)砂漿
固結(jié)砂漿用砂含泥量不應(yīng)超過總重量的3%;云母及輕物質(zhì)含量不應(yīng)超過總重量的3%;有機(jī)質(zhì)含量用比色法試驗(yàn)時(shí),不應(yīng)深于標(biāo)準(zhǔn)色。5.3.6添加劑
為了加速內(nèi)錨固段的固結(jié)強(qiáng)度,可在砂漿中摻入無腐蝕性添加劑。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工5預(yù)應(yīng)力錨索5.3預(yù)應(yīng)力錨索構(gòu)造5.3.7內(nèi)錨固段及注漿為了達(dá)到預(yù)應(yīng)力錨索對滑帶的加固效果,錨索張拉段應(yīng)穿過滑帶2m以上,對于隱蔽型滑面的松散層滑坡,張拉段要求進(jìn)入新鮮基巖面1.5m以上,見圖5.3.7-1。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工5預(yù)應(yīng)力錨索5.3預(yù)應(yīng)力錨索構(gòu)造5.3.8錨具
預(yù)應(yīng)力錨索錨具品種較多,工程設(shè)計(jì)單位應(yīng)在工程設(shè)計(jì)施工圖上注明錨具的型號、標(biāo)記和錨固性能參數(shù)。OVM錨具的基本參數(shù)如表5.3.8-1。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工6
格構(gòu)錨固地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工6格構(gòu)錨固6.1一般規(guī)定6.1.1格構(gòu)錨固技術(shù)是利用漿砌塊石、現(xiàn)澆鋼筋砼或預(yù)制預(yù)應(yīng)力砼進(jìn)行坡面防護(hù),并利用錨桿或錨索固定的一種滑坡綜合防護(hù)措施。6.1.2格構(gòu)技術(shù)應(yīng)與美化環(huán)境結(jié)合,利用框格護(hù)坡,并在框格之間種植花草,達(dá)到美化環(huán)境的目的。同時(shí),應(yīng)與市政規(guī)劃、建設(shè)相結(jié)合,在防護(hù)工程前沿,可規(guī)劃為道路、廣場或其他建設(shè)用地,在護(hù)坡工程體內(nèi),可預(yù)留管網(wǎng)通道。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工6格構(gòu)錨固6.1一般規(guī)定6.1.3根據(jù)滑坡結(jié)構(gòu)特征,選定不同的護(hù)坡材料a)當(dāng)滑坡穩(wěn)定性好,但前緣表層開挖失穩(wěn),出現(xiàn)坍滑時(shí),可采用漿砌塊石格構(gòu)護(hù)坡,并用錨桿固定;b)當(dāng)滑坡穩(wěn)定性差,且滑坡體厚度不大,宜用現(xiàn)澆鋼筋砼格構(gòu)+錨桿(索)進(jìn)行滑坡防護(hù),應(yīng)穿過滑帶對滑坡阻滑;c)當(dāng)滑坡穩(wěn)定性差,且滑坡體較厚,下滑力較大時(shí),應(yīng)采用砼格構(gòu)+預(yù)應(yīng)力錨索進(jìn)行滑坡防護(hù),應(yīng)穿過滑帶對滑坡阻滑。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工6格構(gòu)錨固6.2格構(gòu)錨固設(shè)計(jì)6.2.1在對格構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)前,應(yīng)對滑坡穩(wěn)定系數(shù)進(jìn)行計(jì)算,作為設(shè)計(jì)的依據(jù)?;略O(shè)計(jì)荷載包括:滑坡體自重、靜水壓力、滲透壓力、孔隙水壓力、地震力等。對于跨越庫(江)水位線的滑坡應(yīng)考慮每年庫水位變動(dòng)時(shí)對滑坡體產(chǎn)生的滲透壓力。6.2.2對于整體穩(wěn)定性較好,并滿足設(shè)計(jì)安全系數(shù)要求的滑坡,可采用漿砌塊石格構(gòu)進(jìn)行護(hù)坡。采用經(jīng)驗(yàn)類比法進(jìn)行設(shè)計(jì),前緣形成坡度不宜大于350,即1∶1.5。當(dāng)邊坡高度超過30m時(shí),應(yīng)設(shè)馬道放坡,馬道寬2.0m~3.0m。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工6格構(gòu)錨固6.2格構(gòu)錨固設(shè)計(jì)6.2.3對于滑坡整體穩(wěn)定性好,但前緣出現(xiàn)溜滑或坍滑,或坡度大于350時(shí),可采用現(xiàn)澆鋼筋砼格構(gòu)進(jìn)行護(hù)坡,并用錨桿(管)進(jìn)行固定。采用經(jīng)驗(yàn)類比和極限平衡法相結(jié)合的方法進(jìn)行設(shè)計(jì),錨桿(管)應(yīng)穿過潛在滑面1.5m~2.0m,采用全粘結(jié)灌漿。6.2.4對于滑坡整體穩(wěn)定性差,且坡面應(yīng)防護(hù)時(shí),可采用現(xiàn)澆鋼筋砼格構(gòu)與錨桿或錨索進(jìn)行防護(hù)。采用預(yù)應(yīng)力錨索相同的錨固力計(jì)算公式確定錨固荷載時(shí),宜采用單束錨桿或錨索設(shè)計(jì)噸位。采用簡支梁或多跨連續(xù)梁公式計(jì)算兩錨桿之間格構(gòu)內(nèi)力。a)格構(gòu)彎矩設(shè)計(jì)值的確定
按典型剖面承受的土壓力和錨桿設(shè)計(jì)錨固力計(jì)算。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工6格構(gòu)錨固6.2格構(gòu)錨固設(shè)計(jì)b)鋼筋砼格構(gòu)強(qiáng)度判定
格構(gòu)提供的彎矩,
若
則格構(gòu)強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工6格構(gòu)錨固6.2格構(gòu)錨固設(shè)計(jì)b)鋼筋砼格構(gòu)強(qiáng)度判定
式中:
Mmax——格構(gòu)承受的彎矩設(shè)計(jì)值(10-6kN.m);K——安全系數(shù),取值為1.5;fy、f’y——鋼筋抗拉、抗壓強(qiáng)度(N/mm2);Asl、A’sl——受拉鋼筋、受壓鋼筋截面積(mm2);
γs——受拉區(qū)砼塑性影響因素;h0——截面有效高度(mm);
α’——縱向受壓鋼筋合力砂漿保護(hù)層厚度(mm)。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工6格構(gòu)錨固6.2格構(gòu)錨固設(shè)計(jì)6.2.5對于滑坡整體穩(wěn)定性差、滑坡推力過大,且前沿坡面應(yīng)防護(hù)時(shí),可采用預(yù)制預(yù)應(yīng)力鋼筋砼格構(gòu)與錨索進(jìn)行防護(hù)。采用與預(yù)應(yīng)力錨索相同的錨固力計(jì)算公式確定錨固荷載,并推薦單索錨索的設(shè)計(jì)噸位。6.2.6當(dāng)格構(gòu)梁承受較大滑坡推力時(shí),宜按“倒梁法”進(jìn)行設(shè)計(jì),且預(yù)應(yīng)力格構(gòu)梁與滑體土的接觸壓應(yīng)力,應(yīng)小于地基承載力的特征值。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工6格構(gòu)錨固6.3格構(gòu)錨固構(gòu)造6.3.1漿砌塊石格構(gòu)6.3.1.1型式
漿砌塊石格構(gòu)可分為下列型式(圖6.3.1-1)。
a)方(矩)型:指順邊坡傾向和沿邊坡走向設(shè)置方格狀漿砌塊石,格構(gòu)水平間距應(yīng)小于3.0m。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工6格構(gòu)錨固6.3格構(gòu)錨固構(gòu)造6.3.1漿砌塊石格構(gòu)6.3.1.1型式
漿砌塊石格構(gòu)可分為下列型式(圖6.3.1-1)。
b)菱型:指沿平整邊坡坡面斜向設(shè)置漿砌塊石,格構(gòu)間距應(yīng)小于3.0m。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工6格構(gòu)錨固6.3格構(gòu)錨固構(gòu)造6.3.1漿砌塊石格構(gòu)6.3.1.1型式
漿砌塊石格構(gòu)可分為下列型式(圖6.3.1-1)。
c)弧型:指順邊坡傾向設(shè)置漿砌塊石條帶,沿條帶之間向上設(shè)置弧型漿砌塊石拱,格構(gòu)橫向間距應(yīng)小于3.0m。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工6格構(gòu)錨固6.3格構(gòu)錨固構(gòu)造6.3.1漿砌塊石格構(gòu)6.3.1.1型式
漿砌塊石格構(gòu)可分為下列型式(圖6.3.1-1)。
d)人字型:指順邊坡傾向設(shè)置漿砌塊石條帶,沿條帶之間向上設(shè)置人字型漿砌塊石拱;格構(gòu)橫向間距應(yīng)小于3.0m。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工6格構(gòu)錨固6.3格構(gòu)錨固構(gòu)造
6.3.1.2漿砌塊石設(shè)計(jì)
漿砌塊石格構(gòu)設(shè)計(jì)以類比法為主。采用斷面高×寬不宜小于300mm×200mm,最大不超過450mm×350mm。水泥砂漿采用M7.5,格構(gòu)框條宜采用里肋式或柱肋式,并每10m~20m設(shè)一變形縫。
6.3.1.3邊坡坡度
漿砌塊石格構(gòu)邊坡坡面應(yīng)平整,坡度不宜大于350。當(dāng)邊坡高于30m,應(yīng)設(shè)馬道。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工6格構(gòu)錨固6.3格構(gòu)錨固構(gòu)造
6.3.1.4錨桿(管)
為了保證格構(gòu)的穩(wěn)定性,可根據(jù)巖土體結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度在格構(gòu)節(jié)點(diǎn)設(shè)置錨桿,長度宜大于4m,全粘結(jié)灌漿。若巖土體較為破碎和易溜滑時(shí),可采用錨管加固,全粘結(jié)灌漿,注漿壓力宜為0.5MPa~1.0MPa。錨桿(管)埋置在漿砌塊石格構(gòu)中(見圖6.3.1-2)。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工6格構(gòu)錨固6.3格構(gòu)錨固構(gòu)造
6.3.1.5注漿停止前應(yīng)穩(wěn)壓至少10min,漏漿時(shí)應(yīng)補(bǔ)漿。
6.3.1.6培土植草
為了美化環(huán)境和防護(hù)表層邊坡,在格構(gòu)間應(yīng)培土和植草。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工6格構(gòu)錨固6.3格構(gòu)錨固構(gòu)造6.3.2現(xiàn)澆鋼筋砼格構(gòu)6.3.2.1格構(gòu)型式
現(xiàn)澆鋼筋砼格構(gòu)型式可分為:a)方型:指順邊坡傾向和沿邊坡走向設(shè)置方格狀鋼筋砼梁。格構(gòu)水平間距應(yīng)小于5.0m。
地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工6格構(gòu)錨固6.3格構(gòu)錨固構(gòu)造6.3.2現(xiàn)澆鋼筋砼格構(gòu)6.3.2.1格構(gòu)型式b)菱型:指沿平整邊坡坡面斜向設(shè)置鋼筋砼。格構(gòu)間距應(yīng)小于5.0m。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工6格構(gòu)錨固6.3格構(gòu)錨固構(gòu)造6.3.2現(xiàn)澆鋼筋砼格構(gòu)6.3.2.1格構(gòu)型式c)弧型:指順邊坡傾向設(shè)置漿鋼筋砼,沿條帶之間向上設(shè)置弧型鋼筋砼,若巖土體完整性好時(shí),亦可漿砌塊石拱。格構(gòu)水平間距應(yīng)小于4.5m。
地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工6格構(gòu)錨固6.3格構(gòu)錨固構(gòu)造6.3.2現(xiàn)澆鋼筋砼格構(gòu)6.3.2.1格構(gòu)型式d)人字型:指順邊坡傾向設(shè)置鋼筋砼條帶,沿條帶之間向上設(shè)置人字型鋼筋砼,若巖土體完整性好時(shí),亦可將砌塊石拱;格構(gòu)水平間距應(yīng)小于4.5m。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工6格構(gòu)錨固6.3格構(gòu)錨固構(gòu)造6.3.2現(xiàn)澆鋼筋砼格構(gòu)6.3.2.2鋼筋砼斷面與配筋(見圖6.3.2-1)
地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工6格構(gòu)錨固6.3格構(gòu)錨固構(gòu)造6.3.2現(xiàn)澆鋼筋砼格構(gòu)6.3.2.2鋼筋砼斷面與配筋(見圖6.3.2-1)a)鋼筋砼斷面設(shè)計(jì)應(yīng)采用簡支梁法進(jìn)行彎矩計(jì)算,并采用類比法校核。斷面高×寬不宜小于300mm×250mm,最大不宜超過500mm×400mm。b)主筋確定
縱向鋼筋應(yīng)采用Φ14HRB335級以上的熱軋鋼筋,箍筋應(yīng)采用Φ8以上的鋼筋加工。若配筋率過小,可按少筋梁結(jié)構(gòu)處理。c)砼:宜采用C25以上強(qiáng)度等級。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工6格構(gòu)錨固6.3格構(gòu)錨固構(gòu)造6.3.2現(xiàn)澆鋼筋砼格構(gòu)6.3.2.3錨桿(管)或錨索
為了保證格構(gòu)的穩(wěn)定性,可根據(jù)巖土體結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度在格構(gòu)節(jié)點(diǎn)設(shè)置錨桿。錨桿應(yīng)采用Φ25~Φ40的HRB335~HRB400級鋼筋加工,長度宜為4m以上,全粘結(jié)灌漿,并與鋼筋籠點(diǎn)焊連接。若巖土體較為破碎和易溜滑時(shí),可采用錨管加固,錨管用Φ50鋼管加工,全粘結(jié)灌漿,注漿壓力宜為0.5MPa~1.OMPa,并與鋼筋籠點(diǎn)焊連接。錨桿(管)埋置在漿砌塊石格構(gòu)中。錨桿(管)均應(yīng)穿過潛在滑動(dòng)面。Φ50鋼管設(shè)計(jì)拉拔力可取為100kN~140kN。
當(dāng)滑坡整體穩(wěn)定性差或下滑力較大時(shí),應(yīng)采用預(yù)應(yīng)力錨索進(jìn)行加固。其設(shè)計(jì)同第七章預(yù)應(yīng)力錨索的規(guī)定。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工6格構(gòu)錨固6.3格構(gòu)錨固構(gòu)造6.3.2現(xiàn)澆鋼筋砼格構(gòu)6.3.2.4邊坡坡度
現(xiàn)澆鋼筋格構(gòu)邊坡坡面應(yīng)平整,坡度不宜大于700。當(dāng)邊坡高于30m時(shí),應(yīng)設(shè)置馬道。6.3.2.5為了美化環(huán)境和防護(hù)表層邊坡,在格構(gòu)間應(yīng)培土和植草。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工7重力擋墻地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工7重力擋墻7.1一般規(guī)定7.1.1重力擋墻適用于居民區(qū)、工業(yè)和廠礦區(qū)以及航運(yùn)、道路建設(shè)涉及的規(guī)模小、厚度薄的滑坡阻滑治理工程。7.1.2設(shè)計(jì)擋土墻應(yīng)與其他治理工程措施相配合,根據(jù)地質(zhì)地形條件設(shè)計(jì)多個(gè)方案,通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析、對比后,確定最優(yōu)方案,以達(dá)到最佳工程效果。7.1.3擋土墻工程應(yīng)布置在滑坡主滑地段的下部區(qū)域。當(dāng)滑體長度大而厚度小時(shí)宜沿滑坡傾向設(shè)置多級擋土墻。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工7重力擋墻7.1一般規(guī)定7.1.4當(dāng)坡面無建筑物或其他用地,且地質(zhì)和地形條件有利時(shí),擋土墻宜設(shè)置為向坡體上部凸出的弧形或折線形,以提高整體穩(wěn)定性。7.1.5擋土墻墻高不宜超過8m,否則應(yīng)采用特殊形式擋土墻,或每隔4m~5m設(shè)置厚度不小于0.5m、配比適量構(gòu)造鋼筋的混凝土構(gòu)造層。7.1.6墻后填料應(yīng)選透水性較強(qiáng)的填料,當(dāng)采用粘土作為填料時(shí),宜摻人適量的石塊且夯實(shí),密實(shí)度不小于85%。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工7重力擋墻7.2重力擋墻設(shè)計(jì)7.2.1擋土墻所受壓力可采用(2.3滑坡穩(wěn)定性評價(jià)計(jì)算)滑坡推力公式和土壓力計(jì)算公式計(jì)算,取其最大值。擋土墻工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全系數(shù)根據(jù)5.4推薦如下:
基本荷載情況下:
抗滑穩(wěn)定性Ks≥1.3;抗傾覆穩(wěn)定性Ks≥1.5;
特殊荷載情況下:
抗滑穩(wěn)定性Ks≥1.2;抗傾覆穩(wěn)定性Ks≥1.3。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工7重力擋墻7.2重力擋墻設(shè)計(jì)
7.2.2作用在擋土墻上的荷載力系及其組合,視擋土墻型式不同分別考慮?;竞奢d應(yīng)考慮墻背承受由填料自重產(chǎn)生的側(cè)壓力、墻身自重的重力、墻頂上的有效荷載、基底法向反力、摩擦力及常水位時(shí)靜水壓力和浮力;附加荷載涉及庫水位的靜水壓力和浮力、江水位降落時(shí)的水壓力和波浪壓力等;特殊荷載考慮地震力及臨時(shí)荷載。
7.2.3墻身所受的浮力應(yīng)根據(jù)地基滲水情況,按下列原則確定:位于砂類土、碎石類土和節(jié)理很發(fā)育的巖石地基,按計(jì)算水位的100%計(jì)算;位于完整巖石地基,其基礎(chǔ)與巖石間灌注混凝土,按計(jì)算水位的50%計(jì)算;不能肯定地基土是否透水時(shí),宜按計(jì)算水位的100%計(jì)算。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工7重力擋墻7.2重力擋墻設(shè)計(jì)
7.2.4土壓力的計(jì)算方法及有關(guān)規(guī)定如下:a)作用在墻背上的主動(dòng)土壓力,可按庫侖理論計(jì)算。
式中:
Pa——主動(dòng)土壓力(kN/m);
Ka——主動(dòng)土壓力系數(shù),無量綱;
H——墻高(m);
γ——土體容重(kN/m3);
δ——土與墻背間的摩擦角,其值參見表B.1;
ф——土的內(nèi)摩擦角(°);
β——墻頂土坡坡度(°);
ε——墻背與鉛垂向夾角(°)。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工7重力擋墻7.2重力擋墻設(shè)計(jì)
7.2.4土壓力的計(jì)算方法及有關(guān)規(guī)定如下:
b)擋土墻前部的被動(dòng)土壓力,一般可不考慮。但當(dāng)基礎(chǔ)埋置較深、地層穩(wěn)定、不受水流沖刷和擾動(dòng)破壞時(shí),結(jié)合墻身位移條件,可采用1/3~1/2被動(dòng)土壓力值或靜止土壓力。被動(dòng)土壓力可按庫侖理論計(jì)算。
式中:
PP——被動(dòng)土壓力(kN/m);
KP——被動(dòng)土壓力系數(shù),無量綱。
其他注釋同主動(dòng)土壓力計(jì)算公式。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工7重力擋墻7.2重力擋墻設(shè)計(jì)
7.2.4土壓力的計(jì)算方法及有關(guān)規(guī)定如下:
c)衡重式擋土墻上墻土壓力,當(dāng)出現(xiàn)第二破裂面時(shí),用第二破裂面公式計(jì)算,不出現(xiàn)第二破裂面時(shí),以邊緣點(diǎn)聯(lián)線作為假想墻背按庫侖公式計(jì)算,下墻土壓力采用力多邊形法計(jì)算,不計(jì)入墻前土的被動(dòng)土壓力。
7.2.5墻背后填料的內(nèi)摩擦角,應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)資料確定。當(dāng)無試驗(yàn)資料時(shí)可參照有關(guān)規(guī)范所給出的數(shù)值選用。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工7重力擋墻7.2重力擋墻設(shè)計(jì)
7.2.6擋土墻設(shè)計(jì)應(yīng)進(jìn)行抗滑和抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算。
抗滑穩(wěn)定系數(shù)計(jì)算公式為:
抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)計(jì)算公式為:
地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工7重力擋墻7.2重力擋墻設(shè)計(jì)
7.2.6擋土墻設(shè)計(jì)應(yīng)進(jìn)行抗滑和抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算。
其中:
G——擋土墻每延米自重(kN/m);X0——擋土墻重心離墻趾的水平距離(m);
A0——擋土墻的基底傾角(°);
A——擋土墻的墻背傾角(°);
δ——土對掃土墻墻背的摩擦角(°);b——基底的水平投影寬度(m);
Z——土壓力作用點(diǎn)離墻趾的高度(m);μ——土對擋土墻基底的摩擦系數(shù);
Ea——作用在擋土墻上的總主動(dòng)土壓力(kN/m),對于抗滑擋土土墻,采用滑坡推力。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工7重力擋墻7.2重力擋墻設(shè)計(jì)
7.2.7基底壓力計(jì)算方法
式中:
Pmax——基礎(chǔ)底面邊緣的最大壓力設(shè)計(jì)值(kPa);
F——上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面的豎向力設(shè)計(jì)值(kN);
G——基礎(chǔ)自重設(shè)計(jì)值和基礎(chǔ)上的土重標(biāo)準(zhǔn)值(kN);
A——基礎(chǔ)底面面積(m2);
M——作用于基礎(chǔ)底面的力矩設(shè)計(jì)值(kN.m);
W——基礎(chǔ)底面的抵抗矩(kN·m);
Pmin——基礎(chǔ)底面邊緣的最小壓力設(shè)計(jì)值(kPa)。
地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工7重力擋墻7.2重力擋墻設(shè)計(jì)
7.2.7基底壓力計(jì)算方法
當(dāng)偏心距e>b/6時(shí),Pmax按下式計(jì)算:
式中:
I——垂直于力矩作用方向的基礎(chǔ)底面邊長(m);
α——合力作用點(diǎn)至基礎(chǔ)底面最大壓力邊緣的距離(m);
當(dāng)?shù)鼗芰臃秶鷥?nèi)有軟弱下臥層時(shí),應(yīng)驗(yàn)算其頂面壓力。地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)與施工7重力擋墻7
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