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
施工注意事项
  1. 抗滑桩要严格按设计图施工。应将开挖过程视为对滑坡进行再勘察过程对待,及时进行地质编录,以利于反馈设计。
    2.抗滑桩施工包含以下工序:施工准备、桩孔开挖、地下水处理、护壁、钢筋笼制作与安装、混凝土灌注、混凝土养护等。
    3.施工准备应按下列要求进行:
    按工程要求进行备料,选用材料的型号、规格符合设计要求,有产品合格证和质检单。
    钢筋应专门建库堆放,避免污染和锈蚀。
    使用普通硅酸盐水泥。
    砂石料的杂质和有机质的含量应符合《混凝土结构工程施工及验收规范》(GB50204-92)的有关规定。



4.桩孔以人工开挖为主,并按下列原则进行:

开挖前应平整孔口,并做好施工区的地表截、排水及防渗工作。雨季施工时,孔口应加筑适当高度的围堰。
采用间隔方式开挖,每次间隔1~2孔。
按由浅至深、由两侧向中间的顺序施工。
松散层段原则上以人工开挖为主,孔口做锁口处理,桩身作护壁处理。基岩或坚硬孤石段可采用少药量、多炮眼的松动爆破方式,但每次剥离厚度不宜大于30cm。开挖基本成型后再人工刻凿孔壁至设计尺寸。

根据岩土体的自稳性、可能日生产进度和模板高度,经过计算确定一次最大开挖深度。一般自稳性较好的可塑—硬塑状粘性土、稍密以上的碎块石土或基岩中为1.0~1.2m;软弱的粘性土或松散的、易垮塌的碎石层为0.5~0.6m;垮塌严重段宜先注浆后开挖。
每开挖一段应及时进行岩性编录,仔细核对滑面(带)情况,综合分析研究,如实际位置与设计有较大出入时,应将发现的异常及时向建设单位和设计人员报告,及时变更设计。实挖桩底高程应会同设计、勘察等单位现场确定。
弃渣可用卷扬机吊起。吊斗的活门应有双套防开保险装置。吊出后应立即运走,不得堆放在滑坡体上,防止诱发次生灾害。

5. 钢筋混凝土护壁

宜采用C20砼。
护壁的单次高度根据一次最大开挖深度确定,一般每开挖1.0~1.5m,护壁一节。
护壁厚度应满足设计要求,一般为10~20mm,应与围岩接触良好。护壁后的桩孔应保持垂直、光滑。
   6.钢筋笼的制作与安装
钢筋笼尽量在孔外预制成型,在孔内吊放竖筋并安装。孔内制作钢筋笼必须考虑焊接时的通风排烟。
竖筋的接头采用双面搭接焊、对焊或冷挤压。接头点错开。
竖筋的搭接处不得放在土石分界和滑动面(带)处。
井孔内渗水量过大时,应采取强行排水、降低地下水位措施。

7.桩芯混凝土灌注。应符合下列要求

待灌注的桩孔应经检查合格。
所准备的材料应满足单桩连续灌注。
当孔底积水厚度小于100mm时,可采用干法灌注;否则应采取措施处理。
当采用干法灌注时,混凝土应通过串筒或导管注入桩孔,串筒或导管的下口与混凝土面的距离为1~3m。
当采用干法灌注时,混凝土应通过串筒或导管注入桩孔,串筒或导管的下口与混凝土面的距离为1~3m。
桩身混凝土灌注应连续进行,一般不留施工缝。当必须留置施工缝时,应按《混凝土结构工程施工及验收规范》(GBJ 50204-92)的有关规定进行处理。
桩身混凝土,每连续灌注0.5~0.7m时,应插入振动器振捣密实一次。
对出露地表的抗滑桩应及时派专人用麻袋、草帘加以覆盖并浇清水进行养护。养护期应在7天以上。

8.桩身混凝土灌注过程中,应取样做混凝土试块。每班、每百m3或每搅百盘取样应不少于一组。
  9. 若孔底积水深度大于100mm,但有条件排干时,应尽可能采取增大抽水能力或增加抽水设备等措施进行处理。
  10. 若孔内积水难以排干,应采用水下灌注方法进行混凝土施工,保证桩身混凝土质量。
  11. 水下混凝土必须具有良好的和易性,其配合比按计算和试验综合确定。水灰比宜为0.5~0.6,坍落度宜为160~200mm,砂率宜为40%~50%,水泥用量不宜少于350kg/m3。

12.水下混凝土灌注应按下列要求进行。
为使隔水栓能顺利排出,导管底部至孔底的距离宜为250~500mm。
为满足导管初次埋置深度在0.8m以上,有足够的超压力能使管内混凝土顺利下落并将管外混凝土顶升。
灌注开始后,应连续地进行,每根桩的灌注时间不应有关规定:
灌注过程中,应经常探测井内混凝土面位置,力求导管下口埋深在2-3m,不得小于1m。
对灌注过程中从井内溢出物,应引流至适当地点处理,防止污染环境。

13.若桩壁渗水并有可能影响桩身混凝土质量时,灌注前宜采取下列措施予以处理:
使用堵漏技术堵住渗水口。
使用胶管、积水箱(桶),并配以小流量水泵排水。
若渗水面积大,应采取其它有效措施堵住渗水。

14.抗滑桩的施工应符合下列安全规定:
监测应与施工同步进行。当滑坡出现险情、并危及施工人员安全时,应及时通知人员撤离。
孔口必须设置围栏,用以防止地表水、雨水流入。严格控制非施工人员进入现场。人员上下可用卷扬机和吊斗等升降设施。同时应准备软梯和安全绳备用。孔内有重物起吊时,应有联系信号,统一指挥。升降设备应由专人操作。
井下工作人员必须戴安全帽,不宜超过2人。
每日开工前必须检测井下的有害气体。孔深超过10m后,或10m内有CO、CO2、NO、NO2、甲烷及瓦斯等有害气体含量超标或氧气不足时,均应使用通风设施向作业面送风。井下爆破后,必须向井内通风,炮烟粉尘全部排除后,方能下井作业。
井下照明必须采用36V安全电压。进入井内的电气设备必须接零接地,并装设漏电保护装置,防止漏电触电事故。
井内爆破前,必须经过设计计算,避免药量过多造成孔壁坍塌。须由已取得爆破操作证的专门技术工人负责。起爆装置宜用电雷管,若用导火索时,其长度应能保证点炮人员安全撤离。

15.抗滑桩属于隐蔽工程,施工过程中,应做好各种施工和检验记录。对于发生的故障及其处理情况,应记录备案。


作业:

某滑坡设桩处的设计推力为96t/m,桩的间距为6m,桩的截面积假设为b*h=2*3m,桩体弹性模量E=2.55*107kpa,嵌固段岩石地基系数K=14.0*105kN/m3,其中受荷段滑体积厚度为12m,锚固段长度为6m,桩体混凝土为C20,锚固段岩石单轴抗压强度值为20Mpa,要求
   1.用K法和静力法计算并绘制弯矩和剪力图;
   2.根据弯矩图和剪力图做配筋计算并绘制结构图。


思 考 题
①简述抗滑桩类型、特点及适用条件 。
②简述抗滑桩设计要求和设计内容 。
③简述抗滑桩设计荷载的确定 。
④如何区分刚性桩与弹性桩?
⑤简述刚性桩与弹性桩的计算方法。
⑥如何进行抗滑桩的布设和桩型的选择?
⑦简述桩的配筋计算和构造设计 。
⑧简述抗滑桩施工的过程及其注意事项