边坡与基坑支护.pdf

1 边坡与基坑支护 主讲主讲邹新军邹新军博士/副教授博士/副教授 GSM15973169309; QQ 286913 Email xjzouhd 湖南大学土木工程学院 2011.3.30-2011.2011.5.20 湖南大学土木工程学院 2011.3.30-2011.2011.5.20 参考书目 熊智彪熊智彪. 建筑基坑支护建筑基坑支护.中国建筑工业出版中国建筑工业出版 赵明华赵明华. 土力学与基础工程土力学与基础工程第第3版版.武工大出版社武工大出版社 张永兴张永兴. 边坡工程学边坡工程学. 中国建筑工业出版社中国建筑工业出版社 陈祖煜陈祖煜. 土质边坡稳定分析土质边坡稳定分析原理、方法、程序原理、方法、程序 陈祖煜陈祖煜. 岩质边坡稳定分析岩质边坡稳定分析原理、方法、程序原理、方法、程序 龚晓南龚晓南. 深基坑工程设计施工手册深基坑工程设计施工手册 尉希成，周美玲尉希成，周美玲. 支挡结构设计手册支挡结构设计手册第二版第二版 李海光 等李海光 等. 新型支挡结构设计与工程实例新型支挡结构设计与工程实例 余志成，施文华余志成，施文华. 深基坑支护设计与施工深基坑支护设计与施工 参考书目 建筑边坡工程技术规范（建筑边坡工程技术规范（GB 50330-2002）） 建筑基坑支护技术规程（建筑基坑支护技术规程（JGJ 120-99）） 锚杆喷射混凝土支护技术规范（锚杆喷射混凝土支护技术规范（GB 50086-2001）） 岩土锚杆（索）技术规程（岩土锚杆（索）技术规程（CECS 22∶∶2005）） 铁路路基支挡结构物设计规则（铁路路基支挡结构物设计规则（TBJ 25-90）） 公路设计手册路基（第三篇 挡土墙公路设计手册路基（第三篇 挡土墙 公路隧道施工技术规范（公路隧道施工技术规范（JTJ 042-94）） 学习目的 了解边坡与基坑工程的特点了解边坡与基坑工程的特点 了解常用边坡与基坑支挡结构的形式及其特点了解常用边坡与基坑支挡结构的形式及其特点 掌握几种常用支挡结构的设计计算方法掌握几种常用支挡结构的设计计算方法 熟悉常用支挡结构形式的施工工艺熟悉常用支挡结构形式的施工工艺 2 主要内容 1 概 述概 述 2 常用支挡结构形式及其特点常用支挡结构形式及其特点 3 桩（墙）支护结构设计与计算桩（墙）支护结构设计与计算 4 土钉墙设计与施工土钉墙设计与施工 5 锚杆挡墙设计与计算锚杆挡墙设计与计算 6 抗滑桩设计与计算抗滑桩设计与计算 7 支挡结构地下水控制简介支挡结构地下水控制简介 1 概述__1 概述__基本概念基本概念 山地 33％ 高原 26％ 盆地 19％ 平原 12％ 丘陵 10％ 山区山区包括山地、丘陵、高原，约占总面积的2/3。包括山地、丘陵、高原，约占总面积的2/3。 1 概述__1 概述__基本概念基本概念 建筑边坡建筑边坡建构筑物和市政工程开挖或填筑施工所形成 的 建构筑物和市政工程开挖或填筑施工所形成 的人工边坡人工边坡和影响建构筑物安全或稳定的和影响建构筑物安全或稳定的自然边坡自然边坡，简称 边坡，并以 ，简称 边坡，并以2年2年使用年限为界分为使用年限为界分为永久性边坡永久性边坡和和临时性边坡。临时性边坡。 边坡支护边坡支护为保证边坡及其环境的安全，对边坡采取的支 挡、加固与防护措施。 为保证边坡及其环境的安全，对边坡采取的支 挡、加固与防护措施。 建筑基坑建筑基坑指为进行建筑物（或构筑物）基础与地下室的 施工所开挖的地面以下空间。 指为进行建筑物（或构筑物）基础与地下室的 施工所开挖的地面以下空间。 基坑工程基坑工程指对基坑进行包括土体、降水和开挖在内的一 系列勘察、设计、施工和检测等工作。 指对基坑进行包括土体、降水和开挖在内的一 系列勘察、设计、施工和检测等工作。 1 概述__1 概述__工程特点工程特点 综合性工程（多学科、既是土木工程也是环境工程）综合性工程（多学科、既是土木工程也是环境工程） 边坡支护结构多为永久结构，安全储备大边坡支护结构多为永久结构，安全储备大 基坑支护结构多为临时结构，安全储备小，风险大基坑支护结构多为临时结构，安全储备小，风险大 具有很强的区域性、个案性具有很强的区域性、个案性 具有较强的时空效应具有较强的时空效应 对周边环境影响较大对周边环境影响较大 3 1 概述__1 概述__边坡稳定性边坡稳定性 边坡失稳原因边坡失稳原因 坡体在外荷与自重作用下达到极限平衡状态，当坡体内某 点的剪应力与抗剪强度平衡（极限平衡点），且所有极限平 衡点连通成面时便形成连续滑动面，从而发生边坡失稳。 坡体在外荷与自重作用下达到极限平衡状态，当坡体内某 点的剪应力与抗剪强度平衡（极限平衡点），且所有极限平 衡点连通成面时便形成连续滑动面，从而发生边坡失稳。 分析假定分析假定 平面应变问题平面应变问题 滑动面滑动面 已破坏边坡实测滑动面已破坏边坡实测滑动面 未破坏边坡假定滑动面（平面、圆柱面、对数螺旋曲面、 折面等） 未破坏边坡假定滑动面（平面、圆柱面、对数螺旋曲面、 折面等） 1 概述__1 概述__边坡稳定性分析边坡稳定性分析 分析方法分析方法 无万能分析模式，无万能分析模式，“经验理论实测经验理论实测”。。 瑞典条分法瑞典条分法 毕肖普法Bishop毕肖普法Bishop 传递系数法折线法传递系数法折线法 詹布法Janbu詹布法Janbu 1 概述__1 概述__边坡稳定性边坡稳定性 瑞典条分法瑞典条分法 1915 Petterson K E提出， Fellenius D W 和Taylor D W 改进，首先在瑞典应用，故称瑞典法。 1915 Petterson K E提出， Fellenius D W 和Taylor D W 改进，首先在瑞典应用，故称瑞典法。 假定条件假定条件 均质材料，服从库仑定律均质材料，服从库仑定律 平面问题平面问题 滑面为通过坡脚的圆弧面滑面为通过坡脚的圆弧面 不考虑条间力（水平侧压力、 竖向摩阻力） 不考虑条间力（水平侧压力、 竖向摩阻力） 图图1.1 条分法简图条分法简图 1 概述__1 概述__边坡稳定性边坡稳定性 图图1.2 流线图图流线图图1.3 渗透压力简化计算图渗透压力简化计算图 4 1 概述__1 概述__边坡稳定性边坡稳定性 缺陷缺陷 圆弧滑动面仅适用于均质坡体圆弧滑动面仅适用于均质坡体 不能考虑条间力若考虑则缺不能考虑条间力若考虑则缺n-1个方程；人为假定如传递 系数法条间力合力平行于分条的滑动面且作用于中部 -1个方程；人为假定如传递 系数法条间力合力平行于分条的滑动面且作用于中部 不能考虑孔隙水压力超孔压、渗透压，考虑有两种不能考虑孔隙水压力超孔压、渗透压，考虑有两种 精确法有流网（流速）确定动水压力精确法有流网（流速）确定动水压力 简化法近似按静水压，即分条两侧渗透压＝静水压总和； 底部渗透压浮托力＝分条内地下水的重力，且垂直于滑面 简化法近似按静水压，即分条两侧渗透压＝静水压总和； 底部渗透压浮托力＝分条内地下水的重力，且垂直于滑面 毕肖普法Bishop毕肖普法Bishop 改进条分法改进条分法 考虑条件水平力考虑条件水平力E，不考虑剪应力。，不考虑剪应力。 抗滑力抗滑力 下滑力下滑力 Qi为水平力合力（包括孔压、地震力等）为水平力合力（包括孔压、地震力等） 由极限平衡导得由极限平衡导得 1 概述__1 概述__边坡稳定性边坡稳定性 / ii iii TclN fk coscossin iiiiiii SEQWααα −Δ tan cos i iii iiii i clN f EQW k α α Δ− 图图1.4 Bishop法计算简图法计算简图 由竖向力平衡导得由竖向力平衡导得 由水平力平衡导得由水平力平衡导得 隐式，可由迭代法、作图法及克莱法（假定式右边隐式，可由迭代法、作图法及克莱法（假定式右边k1, 由此求得左边 1, 由此求得左边k即可）即可） 1 概述__1 概述__边坡稳定性边坡稳定性 tancossin cossin iiiii ii i iii WUcl/ k N f/ k ααα αα −− []sec- tan cossin i iiiii ii iii k clWU f kf k QW α α αα ∑ ∑∑ 传递系数法传递系数法 折线法折线法 适用山区土层沿岩面滑动适用山区土层沿岩面滑动 假定假定 折线型滑动面折线型滑动面 条间力平行于该分条的滑动面且作用于分隔面中点条间力平行于该分条的滑动面且作用于分隔面中点 1 概述__1 概述__边坡稳定性边坡稳定性 图图1.5 传递系数法计算简图传递系数法计算简图 5 由平行滑动面力平衡导得由平行滑动面力平衡导得 令令 则则 若最后一块分条的推力若最后一块分条的推力Pn10m、对变形控制要求较高的工程、对变形控制要求较高的工程 计算方法计算方法 无锚时按悬臂式桩无锚时按悬臂式桩墙墙计算计算 有锚时按单层支锚桩有锚时按单层支锚桩墙墙计算 按多支点桩 计算 按多支点桩墙墙计算计算 3.1 悬臂桩墙计算3.1 悬臂桩墙计算 极限平衡法极限平衡法 土压力模式三角形土压力模式三角形 入土深入土深t静力平衡条件静力平衡条件∑∑X＝＝0、 ∑ 、 ∑M＝＝0求解，计算步骤（略）求解，计算步骤（略） 桩墙实际嵌深应适当放大桩墙实际嵌深应适当放大 由剪力为零求出最大弯矩点深 度，进而求出最大弯矩，再据此 配筋 由剪力为零求出最大弯矩点深 度，进而求出最大弯矩，再据此 配筋 1.11.2 c tut 静力平衡法 ep1-ea1 z ep3-ea3 tuh d D Ep Ep ep2-ea2 y ∑E q0 A B C O 3.1 悬臂桩墙计算3.1 悬臂桩墙计算 布鲁姆简化法布鲁姆简化法 以一集中力以一集中力Ep代替桩墙底部后侧 出现的被动土压力 代替桩墙底部后侧 出现的被动土压力 入土深度由∑入土深度由∑Mc＝＝0求解求解 桩墙实际嵌深应适当放大桩墙实际嵌深应适当放大 1 由由Qx0求求Mmax及其深度及其深度xmax 1.11.4 c tut 布鲁姆法计算简图 uha γKP-Kat h C Ep Ep O B E4 xm t E3 E2 E1 ΣE A γKP-Ka 【例题】【例题】10.1 3.2 单层支锚桩墙计算3.2 单层支锚桩墙计算 认为顶端附近支锚处无位移而简化成一简支撑；底端支承情 况则视入土深而定 认为顶端附近支锚处无位移而简化成一简支撑；底端支承情 况则视入土深而定 入土较浅时入土较浅时 支锚点铰支、下端自由；支锚点铰支、下端自由； 由∑由∑MA＝＝0求有效嵌深求有效嵌深t 并按式并按式1适当放大适当放大 00 2 0 3 ap E hhEhhutΣ−−− uha γKP-Kat h C Ep O B xm t ΣE A γKP-Ka Ra h0 计算简图 12 3.2 单层支锚桩墙计算3.2 单层支锚桩墙计算 由∑由∑X0求支点锚固力求支点锚固力Ra 由由Qx0求最大弯矩点深度求最大弯矩点深度 进而求出进而求出Mmax，再据此配筋，再据此配筋 ap REE Σ− 2 a m pa ER x KKγ Σ− − 3 max0 1 6 amampam ME hhuxR hhuxKKxγ Σ−−−−− 3.2 单层支锚桩墙计算3.2 单层支锚桩墙计算 入土较深时入土较深时 支锚点铰支、下端嵌固的超静定梁支锚点铰支、下端嵌固的超静定梁,按按 等值梁等值梁法计算法计算 确定反弯点确定反弯点O以净土压力零点代替以净土压力零点代替 u ha γKP-Kat h C Ep O B t ΣE A Ra h0 ⊿t tc O C Ra hu-h0 ΣE ha Q0Q0 Ep t A O 3.2 单层支锚桩墙计算3.2 单层支锚桩墙计算 由等值梁由等值梁AO求求Ra和反弯点剪力和反弯点剪力Q0 取下段取下段OC为隔离体，由为隔离体，由∑∑Mc＝＝0求求t，并按式，并按式1放大放大 由等值梁由等值梁AO求算最大弯矩求算最大弯矩Mmax 6 0 pa Q t KKγ − 0 0 0 0 0 0 o A a a a E hhu MR hhu E hh MQ hhu Σ− − Σ− − ∑ ∑ 【例题】【例题】10.2 3.3 多支点桩墙计算3.3 多支点桩墙计算 土质较差，基坑较深时采用，支锚层数及位置则根据土 层分布及性质、基坑深度、支护结构刚度和材料强度以 及施工要求等因素确定 土质较差，基坑较深时采用，支锚层数及位置则根据土 层分布及性质、基坑深度、支护结构刚度和材料强度以 及施工要求等因素确定 通常采用的方法有通常采用的方法有 等值梁法等值梁法 连续梁法连续梁法 支撑荷载支撑荷载1/2分担法分担法 弹性支点法弹性支点法 有限单元法有限单元法 13 3.3 多支点桩墙计算3.3 多支点桩墙计算 等值梁法等值梁法 计算主、被动土压力系数计算主、被动土压力系数 计算土压力强度零点计算土压力强度零点即弯矩零点即弯矩零点位置位置 画出相应的连续梁支点及荷载图画出相应的连续梁支点及荷载图 分段计算梁的固端弯矩分段计算梁的固端弯矩 用弯矩分配法平衡支点弯矩用弯矩分配法平衡支点弯矩 分段计算各支点反力并核算反力与荷载是否相等分段计算各支点反力并核算反力与荷载是否相等 计算桩计算桩墙墙嵌入基坑的深度嵌入基坑的深度 以最大弯矩计算桩以最大弯矩计算桩墙墙截面尺寸及钢筋截面尺寸及钢筋 4 土钉墙设计与计算4 土钉墙设计与计算 土钉作用箍束骨架、分担荷载、传递和扩散应 力、约束坡面变形 土钉作用箍束骨架、分担荷载、传递和扩散应 力、约束坡面变形 设计计算内容设计计算内容 土钉支护结构参数确定土钉支护结构参数确定 土钉拉力设计土钉拉力设计 土钉墙内、外部稳定性分析土钉墙内、外部稳定性分析 4.1 材料选择4.1 材料选择 土钉材料土钉材料钢筋（钢筋（II级以上螺纹钢φ级以上螺纹钢φ1832）、角钢）、角钢 L55050、钢管、钢管φφ50 注浆材料注浆材料 水泥砂浆或素水泥浆水泥砂浆或素水泥浆≮≮42.5的普硅水泥，水灰比的普硅水泥，水灰比 0.40.5，强度≮，强度≮M10 支护面层支护面层 钢筋网喷射砼钢筋网喷射砼砼等级≮砼等级≮C20、φ、φ68150300焊接 钢筋网 焊接 钢筋网 厚度临时性支护厚度临时性支护50150；永久性支护；永久性支护150250，两 层钢筋网，分两层喷成 ，两 层钢筋网，分两层喷成 4.2 土钉长度与分布4.2 土钉长度与分布 特点特点内力中部大,上部和底部小，且顶部钉可限 制水平位移,底部钉有利于抗滑、抗倾覆 内力中部大,上部和底部小，且顶部钉可限 制水平位移,底部钉有利于抗滑、抗倾覆 长度长度一般一般l/h0.6-1.0, 软土宜软土宜1 合理分布合理分布上下等长；或顶部稍长，底部稍短上下等长；或顶部稍长，底部稍短 不合理 合理 14 4.3 土钉间距与大小4.3 土钉间距与大小 孔径孔径D70-150mm 倾角倾角θ θ 015，越小变形越小，为保证注浆质量，重力注 浆时不宜小于 ，越小变形越小，为保证注浆质量，重力注 浆时不宜小于15，而压力注浆可为，而压力注浆可为0 间距间距ShSv 1.22.0m。。Sv依土层及计算确定，且与开挖深 度对应，上下交错排列，遇局部软弱土层时宜 依土层及计算确定，且与开挖深 度对应，上下交错排列，遇局部软弱土层时宜1.0m 6 8 hv SSD 0.30.6 0.61.1 0.150.2 hv D l S S ⎧ ⎪ ⎨ ⎪ ⎩ ～粉土，注浆钉 ～粉土，打入钉 ～硬粘土，注浆钉 -3 -3 -3 0.400.80 10 1.301.90 10 0.100.25 10 hv d S S ⎧ ⎪ ⎨ ⎪ ⎩ ～粉土，注浆钉 ～粉土，打入钉 ～硬粘土，注浆钉 -3 2050 10 hv dS S～ 粘结比布筋率粘结比布筋率 4.4 4.4 三类破坏形式 结构强度破坏结构强度破坏 整体失稳整体失稳 变形过大变形过大 结构强度破坏形式 杆体拉断 结点脱焊 冲切破坏 剪切破坏 整体失稳破坏形式 沉降过大 原基底面 q 地基承载力破坏形式 沉降后的基底面 土钉的三个破坏部位 面层或连接破坏 强度破坏 锚固力不足 土钉锚头连接大样图 土钉 焊接 加强筋 土钉 加强筋 土钉 加强筋 焊接 焊接 土钉 加强筋 三角钢板 焊接 CECS 9697 中点侧压中点侧压 eq 地表均布荷载引起的侧压力；地表均布荷载引起的侧压力； em 土体自重引起的侧压力土体自重引起的侧压力 4.5 土钉内力计算4.5 土钉内力计算 侧压力分布 45φ/2 q0 em h h/4 eq vh 1 cos NeS S θ mq eee 对砂土和粉土 对一般粘性土 土钉最大拉力或设计内力 对砂土和粉土 对一般粘性土 土钉最大拉力或设计内力 ma 0.55eKhγ maaa 0.21 20.55hecKh K hK hγγγγ≤−≤ 15 JGJ 120-99 标准值 设计值 标准值 设计值 eajk 第第j根土钉位置处的基坑水平荷载标准值 ζ 根土钉位置处的基坑水平荷载标准值 ζ 荷载折减系数荷载折减系数 4.5 土钉内力计算4.5 土钉内力计算 xjzj cos ajk jk j eS S T ζ α 0 1.25 djjk TTγ 2 11 tan/tan 45 2tan2 tan 2 k k βϕϕ ζ βϕ β ⎡⎤ ⎢⎥− −− ⎢⎥ ⎢⎥ ⎣⎦ 土钉抗拔力的三个控制条件 T1 T2 3T 3T LfLm R Q 1T πd q L s m T f A2s y T T πd q L3f s 3 Tmin{T ，T ，T }123 CECS 9697 Fs.d 土钉局部稳定性安全系数，一般土钉局部稳定性安全系数，一般1.5；； fyk 钢筋抗拉强度标准值钢筋抗拉强度标准值 4.6 土钉强度验算4.6 土钉强度验算 2 yk 1.1 4 s d d F Nf π ⋅ ≤ JGJ 120-99 Tuj 土钉抗拔承载力设计值，由试验 确定， 三级基坑可由经验定 土钉抗拔承载力设计值，由试验 确定， 三级基坑可由经验定 γ γs 土钉抗拔力分项系数，取土钉抗拔力分项系数，取1.3 qsik 土钉穿越第土钉穿越第i层土土体与锚固体极限摩阻力标准值，由 试验或查表确定 层土土体与锚固体极限摩阻力标准值，由 试验或查表确定 li 土钉在直线破裂面外穿越第土钉在直线破裂面外穿越第i层稳定土体内的长度层稳定土体内的长度 4.7 土钉抗拔验算4.7 土钉抗拔验算 us k / jiis TDq l≤ πγ ∑ 0u 1.25 j NTγ≤ 16 各层土钉长度均应满足各层土钉长度均应满足 l1 土钉轴线与倾角等于土钉轴线与倾角等于45 ϕ ϕ/2 斜线的 交点至土钉外端点距离， 斜线的 交点至土钉外端点距离，ϕ ϕ值应根据各 土层的 值应根据各 土层的tan ϕ ϕj值按厚度加权平均计算值按厚度加权平均计算 4.7 土钉抗拔验算4.7 土钉抗拔验算 1s,d llF NDπτ≥ 45φ/2 破裂线 l1 a1 RD llRπτ≤− 对底部土钉，应考虑破坏面外侧 土体和喷射砼面层脱离土钉滑出 的可能，其最大抗力应满足 对底部土钉，应考虑破坏面外侧 土体和喷射砼面层脱离土钉滑出 的可能，其最大抗力应满足 R1 土钉端部与面层连接处的极限抗拔力土钉端部与面层连接处的极限抗拔力 失稳的破裂面全部或部分穿过土钉墙支护体 （加固土体）的内部 失稳的破裂面全部或部分穿过土钉墙支护体 （加固土体）的内部 分析时多按边坡稳定的概念，在破坏面上计 入土钉的作用，采用极限平衡分析法，滑动 面常假定为双折线、圆弧线、抛物线等 分析时多按边坡稳定的概念，在破坏面上计 入土钉的作用，采用极限平衡分析法，滑动 面常假定为双折线、圆弧线、抛物线等 4.8 内部稳定分析4.8 内部稳定分析 内部稳定安全系数内部稳定安全系数 h≤≤6m时，时，Fs≥≥1.2；； h＝＝6m～～12m，，Fs≥≥1.3；； h≥≥12m，，Fs≥≥1.4 4.8 内部稳定分析4.8 内部稳定分析 kk iiijkjjiik hkhk s iii [costansintan/coscos] [sin ] RR WQc SS F WQ αϕβϕαβ α Δ ∑ ∑ r h αiβi Wi Qi i 土钉墙类似重力式挡墙，外部稳定性分 析应进行抗滑、抗倾覆验算 土钉墙类似重力式挡墙，外部稳定性分 析应进行抗滑、抗倾覆验算 抗滑动抗滑动 Eax 墙后主动土压力水平分量；墙后主动土压力水平分量； Ft 墙底抗滑力，由下式计算墙底抗滑力，由下式计算 W 墙体自重；墙体自重； B 土钉墙计算宽度，可取底部土钉水平投影 长度 土钉墙计算宽度，可取底部土钉水平投影 长度 4.9 外部稳定性分析4.9 外部稳定性分析 外部稳定性分析简图 H B q0 W Pn Ft O Eay δ EaEax 2 . 1 ax t h ≥ E F K t0 tan, 11/12 cosFWq BcBBLϕθ 17 按倾覆按倾覆 Eay 墙后主动土压力垂直分量；墙后主动土压力垂直分量； zEa 墙后主动土压力作用点离墙底垂直距离墙后主动土压力作用点离墙底垂直距离 4.9 外部稳定性分析4.9 外部稳定性分析 0ay R q SaxEa 1 2 1.3 B Wq BE B M K ME z ≥ 4.11 设计的几个概念问题4.11 设计的几个概念问题 满足整体稳定条件只是土钉墙破坏控制条件之一满足整体稳定条件只是土钉墙破坏控制条件之一 结构计算和结构强度控制条件是计算的弱点结构计算和结构强度控制条件是计算的弱点 规程中某些构造要求是针对一些无法用计算手段解 决的控制条件而规定的 规程中某些构造要求是针对一些无法用计算手段解 决的控制条件而规定的 应按照有所有可能实际发生的破坏形式建立计算模 型和计算控制条件进行设计 应按照有所有可能实际发生的破坏形式建立计算模 型和计算控制条件进行设计 计算只是对实际受力状况的近似模拟，任何计算方 法都有假定条件和适用条件 计算只是对实际受力状况的近似模拟，任何计算方 法都有假定条件和适用条件 引起偏差的二种因素模型、参数引起偏差的二种因素模型、参数 4.10 土钉施工4.10 土钉施工 按设计要求开挖工作面，修整边坡，埋设喷射 砼厚度控制标志； 按设计要求开挖工作面，修整边坡，埋设喷射 砼厚度控制标志； 喷射第一层砼喷射第一层砼 钻孔安设土钉、注浆，安设连接件；钻孔安设土钉、注浆，安设连接件； 绑扎钢筋网，喷射第二层砼；绑扎钢筋网，喷射第二层砼； 设置坡顶、坡面及坡脚的排水系统。设置坡顶、坡面及坡脚的排水系统。 注意注意应分段分层进行，上层土钉注浆体及喷射砼面层大 设计强度的70后方可进行下层施工 应分段分层进行，上层土钉注浆体及喷射砼面层大 设计强度的70后方可进行下层施工 18 5 锚杆挡墙设计与计算5 锚杆挡墙设计与计算 设计内容设计内容 墙背土压力计算墙背土压力计算 锚杆内力计算与设计锚杆内力计算与设计 肋柱、挡土板内力计算与配筋肋柱、挡土板内力计算与配筋 肋柱底端地基承载力验算肋柱底端地基承载力验算 5.1 墙背土压力计算5.1 墙背土压力计算 太沙基太沙基佩克提出的侧向土压力图佩克提出的侧向土压力图 0.65γHKa H γH～4mCu 0.75H H 0.25H 0.5H 0.2～0.4γH 0.25H H 0.25H （a）砂土（b）软至中硬粘土（c）硬粘土 5.1 墙背土压力计算5.1 墙背土压力计算 墙体位移较大或单排锚杆 可按库仑土压力取为三角 形分布 墙体位移较大或单排锚杆 可按库仑土压力取为三角 形分布 岩质边坡，坚硬-硬塑状 粘土，密实-中密砂土类 边坡，采用逆作法施工的、 柔性多层锚杆挡墙，侧压 力分布采用经验梯形分布 岩质边坡，坚硬-硬塑状 粘土，密实-中密砂土类 边坡，采用逆作法施工的、 柔性多层锚杆挡墙，侧压 力分布采用经验梯形分布 0.9 0.875 hk hk hk E H e E H ⎧ ⎪ ⎪ ⎨ ⎪ ⎪⎩ 岩质边坡 土质边坡 5.2 锚杆内力与设计5.2 锚杆内力与设计 锚杆轴力标准值和设计值锚杆轴力标准值和设计值 γ γQ荷载分项系数，荷载分项系数，1.3 锚杆杆体截面积锚杆杆体截面积 GB50330CECS 22 fy、、 fy k钢筋抗拉强度设计与标准值；钢筋抗拉强度设计与标准值； Kt 锚杆杆体的锚杆杆体的抗拉安全系数抗拉安全系数；； ξ ξ2 钢筋抗拉工作条件系数，临时锚杆钢筋抗拉工作条件系数，临时锚杆0.92，永久锚杆，永久锚杆0.69 cos tk ak H N α aakQ NNγ 0 2 a s y N A f γ ξ ≥ tt s yk K N A f ≥ 19 先分别按锚固体与地层的锚固力及锚杆与砂浆间的握裹力确 定锚固长度，然后取大者 先分别按锚固体与地层的锚固力及锚杆与砂浆间的握裹力确 定锚固长度，然后取大者 GB50330 CECS 22 GB50086 ξ ξ1 1 锚固体与地层粘结条件系数，临时锚固体与地层粘结条件系数，临时1.33，永久，永久1.0 ξ ξ3 3 钢筋与砂浆粘结条件系数，临时钢筋与砂浆粘结条件系数，临时0.72，永久，永久0.60 K 锚杆锚固体的锚杆锚固体的抗拔安全系数抗拔安全系数；；ψ ψ锚固长度对粘结长度的锚固长度对粘结长度的影响系数影响系数 ξ ξ 2根或以上锚杆时界面粘结强度降低系数，2根或以上锚杆时界面粘结强度降低系数，0.6-0.85 1 ak a rb N l Dfξπ ≥ 5.3 锚杆的锚固长度设计5.3 锚杆的锚固长度设计 t a mg KN l Dfψπ ≥ 0 3 a a b N l n df γ ξπ ≥ t a ms KN l n dfψ π ξ ≥ 特征值特征值 设计值设计值 标准值标准值 t a r KN l Dqπ ≥ t a s KN l n d qπ ξ ≥ 设计值设计值 岩石锚杆的锚固长度宜为岩石锚杆的锚固长度宜为3～～8m（（CECS 22）） 土层锚杆的锚固长度宜为土层锚杆的锚固长度宜为6～～12m （（CECS 22）） 土层锚杆的锚固长度不宜小于土层锚杆的锚固长度不宜小于4.0m（（JGJ 120）） 土层锚杆的锚固长度不应小于土层锚杆的锚固长度不应小于4.0m，且不宜大于，且不宜大于10.0m ；岩 石锚杆的锚固段长度不应小于 ；岩 石锚杆的锚固段长度不应小于3.0m，且不宜大于，且不宜大于45D和和 6.5