基于桩锚支护加固某失稳边坡分析探究.docVIP

基于桩锚支护加固某失稳边坡分析探究摘要:本文结合某边坡失稳工程实例,对桩锚支护技术进行了相应的分析研究。在边坡失稳的原因分析的基础上,对加固处理方案进行了优化选择,确定了最佳加固方案――桩锚支护技术,并对桩锚支护的设计计算和施工技术要求进行了相应分析研究。通过本文的分析研究,确定了桩锚支护技术加固失稳边坡的理论计算和施工技术的相应要求,为桩锚支护加固失稳边坡提供了相对可靠的参考依据。 关键词:桩锚支护技术;边坡失稳;加固;设计计算;施工技术 中图分类号:TU94+2 文献标识码:B 文章编号:1008-0422(2010)08-0185-02 1前言 天然存在的土质边坡一旦失稳,将引起不良后果,其后果通常还是灾难性的。滑坡的孕育、发生和发展,是由于多种因素造成的,地质与地形条件、水文和水文地质条件、气候条件等因素都与之有关。在人类的工程活动中,由于设计、施工以及使用不当,导致边坡失稳而出现滑坡,更是经常发生。 滑坡治理必须密切结合生态环境以及城镇规划建设,充分利用国土资源,采用先进的技术和方法,做到安全可靠、经济合理、技术可行、美观实用,在施工过程中不产生安全事故。目前,常用的边坡支护类型有:重力式挡墙支护、锚喷支护、悬臂桩支护、桩锚支护、锚杆挡墙支护等。桩锚支护是深基坑支护体系最常用的形式之一,其土压力分布按库伦(或朗肯)理论确定,护壁桩采用等值梁法进行计算,桩锚支护的设计要点,包括土压力的计算、悬臂桩的计算、单层锚杆护壁桩的计算、多层锚杆护壁桩的计算等内容。本文基于国内外学者试验研究的成果,通过工程实例,介绍了桩锚支护在边坡稳定加固中的应用。 2工程概况 某边坡位于住宅楼西侧,为土质边坡,坡顶边缘至住宅楼西边山墙最近距离约为3.7m,边坡高度约为7.1~10.4m。该土质边坡高度范围内的土层分别为素填土、粉质粘土。边坡西侧为正在开挖的某建筑基坑,基坑开挖时未作有效支护,沿原边坡毛石挡土墙墙趾处垂直开挖,开挖深度为3~5m。 在基坑开挖工程中,边坡约41m长度范围内已整体坍塌破坏,原挡土墙及上部围墙倒塌,其中部分挡土墙向前滑移了一段距离;边坡坡顶、坡顶建筑物地(路)面和边坡土体有明显的滑移变形,出现了大量的剪切和拉张裂缝。地面裂缝的宽度较大。 因边坡发生坍塌破坏,其稳定性不满足相关规范的要求;而且边坡坍塌使房屋地基土严重变形,造成局部基础与地基脱离、墙体严重开裂,影响了房屋的安全使用。所以,需对边坡失稳的原因进行分析并作出加固处理。 3边坡失稳原因分析 边坡为土质边坡,高度约为7.1~10.4m,边坡高度范围内的土层分别为素填土、粉质粘土,采用毛石挡土墙支护。现边坡西侧某拟建建筑正在开挖基坑,沿原边坡毛石挡土墙墙趾处垂直开挖,开挖深度为3~5m,未作有效支护。边坡现状如图1所示。 根据现场调查分析,边坡坍塌原因如下: (1)该边坡排水不畅,使大量雨水浸入边坡的土体。雨水进入填土较厚的边坡土体内,将增加土的重度和起软化作用,降低边坡土体的抗剪强度,产生静水压力,增加渗流力作用,使边坡的侧压力加大。 (2)未对边坡采取有效支护的情况下,在边坡外侧进行基坑开挖,当边坡土体侧压力增加时,原挡土墙不能有效抵抗,破坏了边坡的平衡条件,以致边坡发生滑动和坍塌破坏。 4 边坡加固处理措施 4.1方案选择 根据场地工程地质条件、工程性质、边坡周边环境的实际情况,经过多个方案从技术、安全、经济、工期等多方面比较,确定边坡加固采用桩锚支护的形式,新增护坡桩平面布置见图2。 边坡加固处理设计用护坡桩加锚杆作为支护结构,由于护坡桩自身刚度大,能承受的下滑力大;桩间土由于桩的作用可以形成土拱,增加了桩间土的自稳性;桩前的被动土压和插入一侧凌空土体的锚杆的抗拔共同抵抗倾覆力矩,其抗倾覆能力强;且其具有适应性强、安全度高、施工方便等多种优点。 4.2 桩锚支护设计 4.2.1 设计参数 基坑深度h=10.0m,超载取q=15KN/m2,取γ=20KN/m3,等效内摩擦角φ=25o,距桩顶连梁3.5m处设置一道锚杆,锚杆入射角为15o,间距为2m。桩、连梁混凝土采用C25。 4.2.1 计算分析 采用相当梁法计算,计算简图如图3所示。 计算结果表明,护坡桩直径为1m,间距2m,桩入土深度为5m,桩长13m~15m,桩身主筋为22Φ25,箍筋φ10@200,加劲箍Φ14@200;锚杆采用2 28钢筋,开孔孔径为150mm,长度为18m,自由段为4m,锚杆拉力设计值为302kN,锁定在桩间腰梁上。 桩顶设联系梁,梁截面为1100mmx 500mm,主筋为8Φ20,箍筋φ8@200;距桩顶连梁