《浅论支护结构在边坡工程中的设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《浅论支护结构在边坡工程中的设计.docx（2页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、浅论支护结构在边坡工程中的设计摘要：本文主要对支护结构在边坡工程中的设计进行了相关阐述，结合自身工作经验提出相关问题及看法。关键词：边坡设计； 土钉支护； 桩锚支护； 监测在建筑工程中, 经常会遇到天然土坡和人工土坡, 如果在土坡上、下修筑建筑物时, 为了防止土坡失稳发生滑坡和坍塌 , 需要用到各种类型的支护结构加以支挡。土钉支护是指在天然土体上通过土钉(砂浆锚杆、角钢或粗钢筋) 与喷射混凝土面板相结合, 形成一个类似重力挡土墙 , 以此来抵抗墙后的土压力, 从而保持开挖面的稳定。桩锚支护是指在开挖前沿基坑周边打一圈竖直的桩,利用桩来阻挡土的坍塌, 同时为了防止开挖时桩倒塌, 用水平方向的锚杆
2、 (索) 来拉住桩。本文根据某楼边坡开挖中出现的问题进行讨论, 并以此研究和探索这两种支护结构在边坡工程中的应用问题。 一、工程概况 本工程位于两条路交汇处西南角, 原始地貌为剥蚀残丘。坡顶场地地形起伏较大 , 坡顶标高介于 45.50 m51.10m之间； 坡脚已开挖平整 , 地形起伏不大, 坡底标高介于 39.70 m40.20 m之间。拟建边坡经过一定的修整 , 尚有一部分宽度的土层未挖除, 待日后边坡支护施工时再挖除。商用楼所属边坡支护长度约 47.5 m。根据工程需要, 本支护下部 ( 39.1 m46.6 m) 标高段为永久性支护, 使用年限50年, 上部 (46.6 m54.1
3、m) 标高段为临时支护, 使用年限为二年。 二、场地工程地质情况 1.地层岩性 根据业主提供的岩土工程勘察报告, 场地内埋藏的地层主要有人工填土层、第四系坡积层、第四系积层各地层的野外特征自上而下依次描述如下: (1) 人工填土：褐黑、褐黄等色 , 属素填土, 由粘性土夹少量建筑垃圾及碎石组成 , 经一定程度压实, 结构稍密实。层厚介于 0.50 m1.50 m； (2) 第四系坡积粘土：褐黄色 , 局部夹少量碎石, 呈可塑状态。摇振无反应 , 光泽反应光滑, 干强度高 , 韧性高。层厚介于 1.90 m2.90 m； (3) 第四系：积粘土: 褐红、褐黄、棕红等色, 系由玄武岩风化积而成,
4、原岩结构清晰, 呈硬塑状态。摇振无反应, 光泽反应光滑, 干强度高, 韧性高。层厚介于5.50m11.10m； 2. 地下水 拟建场地属大陆性亚热带湿润季风气候区, 四季分明,日照充足, 年降水量充沛。场地地处山坡地段, 地势相对较高, 无地表水系发育, 只在降水时场地内会形成地表水。场地内及其附近也未见地下水出露。场地环境类型属类,场地地下水水质对混凝土结构具弱腐蚀性, 对钢筋混凝土结构中的钢筋不具腐蚀性, 对钢结构具弱腐蚀性。 三、边坡支护设计 根据现有的工程地质资料与水文地质资料并着重考虑了建设单位的远景规划 (计划在两年内将 46.6m以上的地层平整至 46.6m位置处), 决定在边坡
5、临时支护部位采用土钉加挂网、喷砼支护, 而在边坡永久支护部位采用桩锚支护。 设计岩土参数见表1。 表1 岩土设计参数 指标 地层 地基承载力特征值 天然密度Y(kN/m3) 抗剪强度指标 土体与锚固体粘结强度特征值frb ( kPa) 基底摩擦系数u 内摩擦角(度) 凝聚力C(kPa) 人工填土 / 17.5 9 10 20 / 坡(残积) 土 200 18.0 15 20 50 0.3 强风化玄武岩 350 21.0 40 0 150 0.4 中风化玄武岩 1200 23.0 50 0 200 0.5 土钉支护结构和桩锚支护结构均采用深基坑支护 F- SPW4.3软件设计, 主要设计参数取值
6、为: 边坡支护安全等级为一级 , 因此重要性系数取 1.10, 桩直径取 1100mm, 水平间距 2500mm, 桩顶为8001300冠梁, 锚索由单根 15.24mm的1860钢绞线组成。根据 建筑基坑支护技术规程, 利用计算结果选配土钉钢筋 , 土钉墙抗滑安全系数为 6.181, 抗倾覆安全系数为 47.645。由弹性法和经典法算出桩锚支护中基坑内侧最大弯矩为 604.74 kN m, 基坑外侧最大弯矩为 855.10 kNm。基坑抗倾覆安全系数为1.481, 以上所有的计算结果及验算结果均满足规程要求 ,桩及锚杆具体配筋详见图 1、图2。 四、施工顺序及边坡的现场监测 边坡的施工顺序对
7、施工过程中边坡的安全与稳定性以及边坡建成后的稳定性都有着非常重要的作用。本工程的施工顺序如下: 1.对边坡上部 (标高为: 46.6 m54.1 m) 地段进行边坡修整与加固； 2.当边坡上部地段修整与加固完毕后, 在开挖形成的 46.6 m平台上进行人工挖孔桩施工。人工挖孔桩必需采用跳桩 (不少于两根 ) 开挖与浇筑的施工方法； 3.当锚固桩达到设计强度后再按从上到下的顺序施工与张拉锚索并修整桩外边坡。由于地质条件的复杂性, 同时根据 建筑基坑支护技术规程JGJ 120 -99的要求进行边坡的现场监测, 本工程的现场监测主要要做到如下四点: （1）建立现场监测参照系； （2）设立水平位移和沉
8、降观测基准点。基准点必须是稳固的不动点, 应设在边坡工程影响范围以外, 一般距基坑周边不应少于 30 m, 且数目不应少于是 2个； （3）邻近基坑支护工程周边建 (构) 筑物的变位观测； （4）施工前在基坑顶设置3个观测点, 在施工中每天进行观察不少于3次, 发现裂缝及时处理。如果边坡位移不满足规程要求时, 必须停止施工, 并及时修改设计。 结束语 在边坡支护方案设计时, 一定要提供详实的地质资料, 并且要考虑边坡周围实际情况以及地质条件, 选择合适的支护方案, 当利用软件进行支护方案的计算时, 对设计参数的取值要切合实际地质情况, 并参考其他类似边坡工程的成功案例。在施工的过程中, 必须对边坡位移进行监测, 并做好数据的记录与整理, 一旦发现数据有突变, 一定要查明实情, 预防事故的发生。 参考文献： 【1】 方章聪.高压旋喷加劲水泥土桩锚技术在深基坑工程中的综合应用.建筑施工.2010，3. 【2】 张先良.土钉在基坑边坡支护中的应用研究.河南建材.2010，1.