边坡工程

陈文昭

目录

  • 1 边(滑)坡工程概论
    • 1.1 课程简述
    • 1.2 边(滑)坡的概念及类型
    • 1.3 边坡的变形破坏
    • 1.4 边坡的安全等级的划分
    • 1.5 边(滑)坡工程设计基本原则
    • 1.6 边坡工程设计的一般规定
    • 1.7 边坡工程常用处理措施
    • 1.8 边坡工程的地质勘探
    • 1.9 边坡工程施工
    • 1.10 边坡工程质量检验、监测及验收
    • 1.11 边坡工程设计
  • 2 边(滑)坡工程安全性分析评价
    • 2.1 边(滑)坡稳定性分析概述
    • 2.2 单平面滑动边坡稳定性分析
    • 2.3 条分法
    • 2.4 瑞典条分法
    • 2.5 Bishop条分法
    • 2.6 不平衡推力传递法
    • 2.7 Janbu条分法
    • 2.8 最危险滑裂面的确定方法
    • 2.9 土坡稳定分析中的图解法简介
  • 3 支挡结构荷载计算
    • 3.1 边坡支护结构上的侧向岩土压力计算
    • 3.2 滑坡推力计算
  • 4 坡率法与削坡减载设计
    • 4.1 概述
    • 4.2 坡率法的设计
    • 4.3 削坡减载的设计
  • 5 挡土墙设计与计算
    • 5.1 概述
    • 5.2 挡土墙分类及适用范围
    • 5.3 重力式挡土墙的设计
    • 5.4 悬臂式挡土墙的设计
    • 5.5 扶壁式挡土墙的设计
  • 6 抗滑桩的设计与施工
    • 6.1 概述
    • 6.2 抗滑桩设计荷载的确定
    • 6.3 抗滑桩内力分析与变形计算
    • 6.4 抗滑桩结构承载力设计
    • 6.5 抗滑桩的设计
    • 6.6 施工注意事项
  • 7 锚杆(索)设计与施工
    • 7.1 概述
    • 7.2 锚杆(索)的设计与计算
    • 7.3 锚杆(索)的构造设计
    • 7.4 锚杆(索)的施工
    • 7.5 锚杆(索)的试验与检测
  • 8 锚杆(索)挡墙支护
    • 8.1 概述
    • 8.2 锚杆(索)挡土墙设计荷载及内力计算
    • 8.3 土质边坡的静力平衡法和等值梁法
    • 8.4 锚杆挡墙肋柱和挡土板的结构设计
    • 8.5 锚杆挡墙构造设计
  • 9 排水工程设计与施工
    • 9.1 概述
    • 9.2 地表排水设计
    • 9.3 地下排水设计
  • 10 边坡工程读书报告及课程设计
    • 10.1 边坡工程读书报告写作安排
    • 10.2 边坡工程课程设计任务书
锚杆(索)挡土墙设计荷载及内力计算

内容
1、锚杆挡土墙的布置原则
2、设计荷载及分布
3、肋柱的支点反力和内力计算
4、锚杆和挡土板的内力计算


(一)锚杆挡土墙的布置

1、锚杆挡土墙根据地形可采用单级或多级。在多级墙上、下两级墙之间可设置平台。
2、排桩式锚杆挡墙的肋柱间距一般为2~3m。
       板肋式锚杆挡墙肋柱的间距一般为3~8m。 
       格构式锚杆挡土墙的间距一般为3~5m。
3、每级肋柱上的锚杆层数,可设计为一层或多层。
     为了防止出现“群锚”现象,上下排间距不宜小于2.5m,水平间距不小于2m。
锚杆与水平面的夹角不宜大于450,一般在100~350之间
 每层锚杆宜向下倾斜,锚杆轴线与水平面夹角小于100后,锚杆外端灌浆饱满度难以保证,因此夹角一般不宜小于100。
由于锚杆水平抗拉力等于拉杆强度与锚杆倾角余弦值的乘积,锚杆倾角过大时,有效水平拉力下降过多,同时将对锚肋作用较大的垂直分力,该垂直分力在肋柱基础设计时不能忽略,同时对施工期锚杆挡土墙的竖向稳定不利。

(二)设计荷载及分布
   

    作用于锚杆挡土墙的墙背土压力的理论值,可按库仑主动土压力计算。
    多级锚杆挡土墙墙背的土压力当考虑上级墙对下级墙的影响时,各级墙应分别按库仑公式计算;如果不考虑上级墙对下级墙的影响,也可按延长墙背法进行简化计算。

参考:李海光等编著《新型支挡结构设计与工程实例》P129-132


2.按延长墙背法计算土压力
   

    计算上级各墙时,视下级墙为稳定结构,可不考虑上级墙对下级墙的影响;土压力根据各级墙的位置分别计算,土压力分布图形如右图示:


(2)《铁路路基支挡结构设计规范》(TB 10025-2001)中的规定:
     肋柱设计时,土压力的增大系数(相当于以前的附加安全系数)为1.23,由于设计中一般并未考虑肋柱间的“拱效应”,故计算挡土板的土压力时可不考虑增大系数。
(3)《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002)中对边坡支挡结构土压力计算的规定:
     主动土压力增大系数:当边坡高度小于5m时宜取1.0;高度为5-8m时取1.1;高度大于8m时取1.2。

4、土压力的分布
     

      确定岩土自重产生的锚杆挡墙侧压力分布,应考虑锚杆层数、挡墙位移大小,支护结构刚度和施工方法等因素,可简化为三角形、梯形或当地经验图形。
      填 方 式 锚 杆 挡 墙 和 单 排 锚 杆 的 土 层 锚 杆 挡 墙 的侧压力,可近似按库仑理论取为三角形分布。
      对岩质边坡以及坚硬、硬塑状粘土和密实、中密砂土类边坡,当采用逆作法施工的、柔性结构的多层锚杆挡墙时,侧压力分布可近似按右图 确定。


(三)锚杆挡墙的内力计算

1、岩质边坡以及坚硬、硬塑状粘土和密实、中密砂土类边坡的锚杆挡墙,立柱和锚杆的水平分力可按下列规定计算:
(1)立柱可按支承于刚性锚杆上的连续梁计算内力;当锚杆变形较大时立柱宜按支承于弹性锚杆上的连续梁计算内力;
(2) 根据立柱下端的嵌岩程度,可按铰结端或固定端考虑;当立柱位于强风化岩层以及坚硬、硬塑状粘土和密实、中密砂土边坡内时,其嵌入深度可按等值梁法计算。
2、 除坚硬、硬塑状粘土和密实、中密砂土类外的土质边坡锚杆挡墙,结构内力宜按弹性支点法计算。当锚固点水平变形较小时,结构内力可按静力平衡法或等值梁法计算。
3、根据挡板与立柱联结构造的不同,挡板可简化为支撑在立柱上的水平连续板、简支板或双铰拱板;设计荷载可取板所处位置的岩土压力值。岩质边坡挡墙或坚硬、硬塑状粘土和密实、中密砂土等且排水良好的挖方土质边坡挡墙,可根据当地的工程经验考虑两立柱间岩土形成的卸荷拱效应。
4、当锚固点变形较小时,钢筋混凝土格构式锚杆挡墙可简化为支撑在锚固点上的井字梁进行内力计算;当锚固点变形较大时,应考虑变形对格构式挡墙内力的影响。