建筑边坡工程专题研讨及案例培训课件(175页).pptx
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2022-06-23
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1、 2017.04.20 2017.04.20 建筑边坡工建筑边坡工程专题研讨及案例程专题研讨及案例贵阳建勘内容提要内容提要n 前言前言n 一一. .边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算n 二二. .建筑边坡工程技术规范第建筑边坡工程技术规范第8 8章(锚杆(索)、章(锚杆(索)、第第9 9章(锚杆(索)挡墙)理解及应用章(锚杆(索)挡墙)理解及应用n 三三. .锚索预应力及预应力损失锚索预应力及预应力损失n 四四. .边坡支护工程设计案例边坡支护工程设计案例贵阳建勘前言前言n 贵州边坡工程的复杂性贵州边坡工程的复杂性n 边坡设计中存在的问题边坡设计中存在的问题n 规范边坡设计,提高2、边坡技术要求的必要性规范边坡设计,提高边坡技术要求的必要性贵阳建勘前言前言贵州边坡工程的复杂性 边坡工程是岩土工程的一个方向,却是贵州岩土工程最主边坡工程是岩土工程的一个方向,却是贵州岩土工程最主要的内容。要的内容。 贵州边坡工程的复杂性源于以下几个方面贵州边坡工程的复杂性源于以下几个方面: : 1 1、地形复杂,边坡形态多样,规模大、地形复杂,边坡形态多样,规模大 2 2、岩土构成复杂、岩土构成复杂 3 3、岩性多样,结构复杂,岩体天然缺陷多,结构面、节、岩性多样,结构复杂,岩体天然缺陷多,结构面、节理裂隙强度变化范围过大理裂隙强度变化范围过大贵阳建勘前言前言边坡设计中存在的问题1 1、设计3、文件不规范、设计文件不规范2 2、计算书内容不完整,表达不清晰,不规范、计算书内容不完整,表达不清晰,不规范3 3、计算分析方法不符合规范要求或边坡工程基本原理、计算分析方法不符合规范要求或边坡工程基本原理准确的判断准确的判断正确的计算正确的计算艺术艺术技术技术贵阳建勘前言前言规范边坡设计,提高边坡技术要求的必要性1 1、提高设计水平,保证边坡工程的安全与质量;、提高设计水平,保证边坡工程的安全与质量;2 2、提高技术工作及技术人员的地位;、提高技术工作及技术人员的地位;3 3、规范边坡设计市场。、规范边坡设计市场。贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算贵阳建勘一一.边4、坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算1 1、边坡侧压力及滑坡推力的概念、边坡侧压力及滑坡推力的概念2 2、边坡侧压力及滑坡推力的方向、边坡侧压力及滑坡推力的方向3 3、统一的边坡侧压力及滑坡推力公式、统一的边坡侧压力及滑坡推力公式4 4、对现行边坡侧压力公式的解析及与统一公式的对比、对现行边坡侧压力公式的解析及与统一公式的对比5 5、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题6 6、岩质边坡侧压力计算、岩质边坡侧压力计算贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算1 1、边坡侧压力及滑坡推力的概念、边坡侧压力及滑坡推力的概念n5、 边坡(滑坡)与支护结构间的相互作用力;边坡(滑坡)与支护结构间的相互作用力;n 发生于与坡面直接接触的结构和坡体之间;发生于与坡面直接接触的结构和坡体之间;n 边坡(滑坡)对支护结构的压力(推力);边坡(滑坡)对支护结构的压力(推力);n 支护结构对边坡(滑坡)体的支挡力;支护结构对边坡(滑坡)体的支挡力;n 不等于边坡(滑坡)剩余下滑力;不等于边坡(滑坡)剩余下滑力;n 更不等边坡(滑坡)剩余下滑力的水平分力。更不等边坡(滑坡)剩余下滑力的水平分力。贵阳建勘2 2、边坡侧压力及滑坡推力的方向、边坡侧压力及滑坡推力的方向挡土墙挡土墙一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算重力式6、挡墙,极限平衡状态下,挡墙与坡面间作用力与坡面法线成 角贵阳建勘2 2、边坡侧压力及滑坡推力的方向、边坡侧压力及滑坡推力的方向抗滑桩及桩锚体系抗滑桩及桩锚体系一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算抗滑桩所受的滑坡推力:由于抗滑桩限制了滑体的位移,桩与滑体间不出现极限平衡状态,因此桩及滑体间作用力与法线夹角介于0之间( 可理解为桩与滑体间的综合外摩擦角)。贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算2 2、边坡侧压力及滑坡推力的方向、边坡侧压力及滑坡推力的方向抗滑桩及桩锚体系抗滑桩及桩锚体系贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算2 2、边7、坡侧压力及滑坡推力的方向、边坡侧压力及滑坡推力的方向抗滑桩及桩锚体系抗滑桩及桩锚体系贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算2 2、边坡侧压力及滑坡推力的方向、边坡侧压力及滑坡推力的方向抗滑桩及桩锚体系抗滑桩及桩锚体系贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算2 2、边坡侧压力及滑坡推力的方向、边坡侧压力及滑坡推力的方向抗滑桩及桩锚体系抗滑桩及桩锚体系贵阳建勘2 2、边坡侧压力及滑坡推力的方向、边坡侧压力及滑坡推力的方向格构锚索格构锚索一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算 格构所受的滑坡推力:由于格构锚索为主动支护体系,也限制了滑体的8、位移,格构与滑体间不出现极限平衡状态,因此格构与滑体间作用力与法线夹角介于0之间( 可理解为格构与滑体间的综合外摩擦角)。贵阳建勘2 2、边坡侧压力及滑坡推力的方向、边坡侧压力及滑坡推力的方向格构锚索格构锚索一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算贵阳建勘(1 1)边坡侧压力的方向并非都是水平的)边坡侧压力的方向并非都是水平的(2 2)边坡侧压力的方向是由支护结构与坡面共同)边坡侧压力的方向是由支护结构与坡面共同作用决定的作用决定的一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算2 2、边坡侧压力及滑坡推力的方向、边坡侧压力及滑坡推力的方向贵阳建勘2.边坡侧压力的同源性公式9、来源EaP2 2、边坡侧压力及滑坡推力的方向、边坡侧压力及滑坡推力的方向方向与力大小的关系方向与力大小的关系贵阳建勘2.边坡侧压力的同源性公式来源2 2、边坡侧压力及滑坡推力的方向、边坡侧压力及滑坡推力的方向方向与力大小的关系方向与力大小的关系 在在一般的一般的滑面参数情况下,滑面参数情况下,越大,越大,Ea也越大,也越大,因此在一般情况下,因此在一般情况下, 为为0 0时,即时,即EaEa的方向垂直于坡的方向垂直于坡面时,面时, 此时此时最大,最大,EaEa也达到也达到最大。最大。贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算2 2、边坡侧压力及滑坡推力的方向、边坡侧压力及滑10、坡推力的方向方向与力大小的关系方向与力大小的关系上图为一顺层岩石边坡,主要岩土参数:岩体上图为一顺层岩石边坡,主要岩土参数:岩体=23kN/m3 ,岩层层面指标:,岩层层面指标:C C17.3kPa17.3kPa,=20=20,支挡结构与坡面间,支挡结构与坡面间的外摩擦角的外摩擦角 15 15 。例例1 1贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算2 2、边坡侧压力及滑坡推力的方向、边坡侧压力及滑坡推力的方向方向与力大小的关系方向与力大小的关系()Ea(kN/m)Ea在坡面法向分量Ean(kN/m)Ea在坡面切向分量Eat(kN/m)15511.3935244493.98511、7751132.292822513523.1201477509.7261446117.617798311536.0656326526.22655102.234928310543.0339308534.792366694.249534048558.0497691552.624363277.626399756574.63967571.494921860.035861944592.9907763591.547744241.34400932613.3245227612.951280721.393870280635.9045392635.90453920采用边规公式6.3.1计算不同时边坡侧压力Ea的大12、小如下表 可见=0时格构承受的侧压力Ea最大,所以在抗滑桩、格构锚索问题中,取=0是偏保守安全的例例1 1贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算2 2、边坡侧压力及滑坡推力的方向、边坡侧压力及滑坡推力的方向方向与力大小的关系方向与力大小的关系采用边规公式6.3.1计算不同时边坡侧压力Ea的大小如下图 可见=0时格构承受的侧压力Ea最大,所以在抗滑桩、格构锚索问题中,取=0是偏保守安全的636kN/m511kN/m例例1 1贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算2 2、边坡侧压力及滑坡推力的方向、边坡侧压力及滑坡推力的方向方向与力大小的关系方向与力13、大小的关系例例2 2贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算2 2、边坡侧压力及滑坡推力的方向、边坡侧压力及滑坡推力的方向方向与力大小的关系方向与力大小的关系例例2 2PEa贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算2 2、边坡侧压力及滑坡推力的方向、边坡侧压力及滑坡推力的方向方向与力大小的关系方向与力大小的关系例例2 2661kN/m677kN/m 可见=0时桩承受的侧压力Ea最大,所以在抗滑桩、格构锚索问题中,取=0是偏保守安全的贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算2 2、边坡侧压力及滑坡推力的方向、边坡侧压力及滑坡推力的14、方向方向与力大小的关系方向与力大小的关系例例2 2661kN/m711kN/m 可见=0时桩承受的侧压力Ea最大,所以在抗滑桩、格构锚索问题中,取=0是偏保守安全的贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算G3 3、统一的边坡侧压力及滑坡推力公式、统一的边坡侧压力及滑坡推力公式顺层岩坡顺层岩坡贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算P3 3、统一的边坡侧压力及滑坡推力公式、统一的边坡侧压力及滑坡推力公式顺层岩坡顺层岩坡贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算EaP3 3、统一的边坡侧压力及滑坡推力公式、统一的边坡侧压力及滑坡推力公15、式顺层岩坡顺层岩坡贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算EaP3 3、统一的边坡侧压力及滑坡推力公式、统一的边坡侧压力及滑坡推力公式顺层岩坡顺层岩坡贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算PEa3 3、统一的边坡侧压力及滑坡推力公式、统一的边坡侧压力及滑坡推力公式覆盖层滑坡覆盖层滑坡贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算PEa3 3、统一的边坡侧压力及滑坡推力公式、统一的边坡侧压力及滑坡推力公式覆盖层滑坡覆盖层滑坡贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算3 3、统一的边坡侧压力及滑坡推力公式、统一的边坡16、侧压力及滑坡推力公式不利结构面组合岩坡不利结构面组合岩坡贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算3 3、统一的边坡侧压力及滑坡推力公式、统一的边坡侧压力及滑坡推力公式不利结构面组合岩坡不利结构面组合岩坡贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算3 3、统一的边坡侧压力及滑坡推力公式、统一的边坡侧压力及滑坡推力公式不利结构面组合岩坡不利结构面组合岩坡PEa贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算3 3、统一的边坡侧压力及滑坡推力公式、统一的边坡侧压力及滑坡推力公式不利结构面组合岩坡不利结构面组合岩坡PEa贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑17、坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算3 3、统一的边坡侧压力及滑坡推力公式、统一的边坡侧压力及滑坡推力公式PEa缓倾软弱结构面边缓倾软弱结构面边坡坡贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算3 3、统一的边坡侧压力及滑坡推力公式、统一的边坡侧压力及滑坡推力公式PEa有限填土边有限填土边坡坡贵阳建勘PEa一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算3 3、统一的边坡侧压力及滑坡推力公式、统一的边坡侧压力及滑坡推力公式均质土坡均质土坡 均质土坡中,滑面(破裂面)是不均质土坡中,滑面(破裂面)是不确定的,所有潜在滑面中(不同的确定的,所有潜在滑面中(不同的对对应不同的应不18、同的),Ea最大的滑面对应的最大的滑面对应的Eamax即该边坡的侧压力即该边坡的侧压力。贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算3 3、统一的边坡侧压力及滑坡推力公式、统一的边坡侧压力及滑坡推力公式现有规范中的类似公式现有规范中的类似公式公路路基设计规范公路路基设计规范5.5.45.5.4条条(5.5.4)贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算3 3、统一的边坡侧压力及滑坡推力公式、统一的边坡侧压力及滑坡推力公式现有规范中的类似公式现有规范中的类似公式 滑坡防治工程设计与施工技术规范滑坡防治工程设计与施工技术规范A.2.2A.2.2条条贵阳建勘一一19、.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算Ea4 4、对现行边坡侧压力公式的解析及与统一公式的对比、对现行边坡侧压力公式的解析及与统一公式的对比顺层岩坡顺层岩坡贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算4 4、对现行边坡侧压力公式的解析及与统一公式的对比、对现行边坡侧压力公式的解析及与统一公式的对比顺层岩坡顺层岩坡Ea贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算4 4、对现行边坡侧压力公式的解析及与统一公式的对比、对现行边坡侧压力公式的解析及与统一公式的对比顺层岩坡顺层岩坡采用方法采用方法边规6.3.1统一公式一公式边坡坡侧压力力Ea548.1kN20、/m548.1kN/m贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算缓倾软弱结构面边缓倾软弱结构面边坡坡4 4、对现行边坡侧压力公式的解析及与统一公式的对比、对现行边坡侧压力公式的解析及与统一公式的对比贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算缓倾软弱结构面边缓倾软弱结构面边坡坡EaG=8500kN/mL=16.5m4 4、对现行边坡侧压力公式的解析及与统一公式的对比、对现行边坡侧压力公式的解析及与统一公式的对比采用方法采用方法边规6.3.1统一公式一公式边坡坡侧压力力Ea(kN/m)1405.60991405.6099贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算21、边坡侧压力及滑坡推力计算均质土坡均质土坡4 4、对现行边坡侧压力公式的解析及与统一公式的对比、对现行边坡侧压力公式的解析及与统一公式的对比贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算均质土坡均质土坡4 4、对现行边坡侧压力公式的解析及与统一公式的对比、对现行边坡侧压力公式的解析及与统一公式的对比贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算均质土坡均质土坡4 4、对现行边坡侧压力公式的解析及与统一公式的对比、对现行边坡侧压力公式的解析及与统一公式的对比贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算均质土坡均质土坡4 4、对现行边坡侧压力公式的解22、析及与统一公式的对比、对现行边坡侧压力公式的解析及与统一公式的对比 采用统一计算公式,破裂面倾角采用统一计算公式,破裂面倾角40左右时,左右时,Ea取得最大取得最大值,值,40时为时为75.68kN/m 。采用方法采用方法边规6.2.3统一公式一公式边坡坡侧压力力Ea(kN/m)77.1575.68贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算5 5、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题(1 1)多数边坡坡形和岩土构成比规范公式适用情况复杂,)多数边坡坡形和岩土构成比规范公式适用情况复杂,因此很多边坡找不到适用的规范公式;因此很多边23、坡找不到适用的规范公式;(2 2)规范公式应用错误;)规范公式应用错误;(3 3)无论实际情况,采用规范公式算出来的边坡侧压力全)无论实际情况,采用规范公式算出来的边坡侧压力全当成水平力看待;当成水平力看待;(4 4)采用直线法、折线法或圆弧法计算剩余下滑力,采用)采用直线法、折线法或圆弧法计算剩余下滑力,采用剩余下滑力水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力成为一个剩余下滑力水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力成为一个普遍性的错误。普遍性的错误。贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算5 5、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题无适用的24、规范公式无适用的规范公式贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算5 5、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题无适用的规范公式无适用的规范公式贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算5 5、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题无适用的规范公式无适用的规范公式贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算5 5、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题无适用的规范公式无适用的规范公式贵阳建勘一一.边坡侧压力25、及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算5 5、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题无适用的规范公式无适用的规范公式贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算5 5、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题使用规范公式错误使用规范公式错误 采用采用边规边规6.2.3计算图中的边坡,多算了阴影部分的面计算图中的边坡,多算了阴影部分的面积,计算结果比实际大积,计算结果比实际大。贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算5 5、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题、目前边26、坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题将剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力将剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力 一个普遍性的错误一个普遍性的错误(1 1)滑坡工程中,将滑坡剩余下滑力或其水平分量作为支护结构受力)滑坡工程中,将滑坡剩余下滑力或其水平分量作为支护结构受力进行支护结构设计计算;进行支护结构设计计算;(2 2)对形状复杂的边坡,无法适用规范公式时,采用圆弧法或直线法)对形状复杂的边坡,无法适用规范公式时,采用圆弧法或直线法计算剩余下滑力计算剩余下滑力后,将滑体剩余下滑力或其水平分量作为支护结构受力后,将滑体剩余下滑力或其水平分量作为支护结构受力进行支护结构设计计算;进27、行支护结构设计计算; (3 3)对于采用规范计算侧压力小于)对于采用规范计算侧压力小于0 0但安全系数不满足要求的边坡,采但安全系数不满足要求的边坡,采用代入安全系数计算剩余下滑力后,滑体剩余下滑力或其水平分量作为用代入安全系数计算剩余下滑力后,滑体剩余下滑力或其水平分量作为支护结构受力进行支护结构设计计算;支护结构受力进行支护结构设计计算;(4 4)对部分风险比较高,情况比较复杂的边坡,为了提高安全度,需)对部分风险比较高,情况比较复杂的边坡,为了提高安全度,需要在剩余下滑力计算中代入安全系数的。要在剩余下滑力计算中代入安全系数的。贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计28、算5 5、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题将剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力将剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力 一个普遍性的错误一个普遍性的错误EaP1P2P3贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算5 5、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题将剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力将剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力 一个普遍性的错误一个普遍性的错误EaP2P1贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算5 5、目前边29、坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题将剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力将剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力 一个普遍性的错误一个普遍性的错误EaP贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算5 5、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题将剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力将剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力 一个普遍性的错误一个普遍性的错误EaP贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算5 5、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问30、题、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题将剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力将剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力 一个普遍性的错误一个普遍性的错误EaP本块剩余下滑力本块剩余下滑力 = 379.901(kN)本块下滑力角度本块下滑力角度 = 25.354(度度)贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算5 5、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题将剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力将剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力 一个普遍性的错误一个普遍性的错误贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计31、算边坡侧压力及滑坡推力计算5 5、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题将剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力将剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力 一个普遍性的错误一个普遍性的错误贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算5 5、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题将剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力将剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力 一个普遍性的错误一个普遍性的错误几种情况下的巧合几种情况下的巧合滑面倾角很缓滑面倾角很缓EaP1P2P3贵阳建勘32、一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算5 5、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题将剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力将剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力 一个普遍性的错误一个普遍性的错误几种情况下的巧合几种情况下的巧合桩岩接触面间有较大抗剪强度,使滑坡推桩岩接触面间有较大抗剪强度,使滑坡推力与剩余下滑力的方向接近力与剩余下滑力的方向接近EaPEa sinEa cos滑坡推力的水平分力为桩的横向荷载滑坡推力的水平分力为桩的横向荷载计算桩剪力与弯矩计算桩剪力与弯矩贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑33、坡推力计算5 5、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题将剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力将剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力 一个普遍性的错误一个普遍性的错误几种情况下的巧合几种情况下的巧合支护结构与岩土接触面间有较大抗剪强度,支护结构与岩土接触面间有较大抗剪强度,使滑坡推力与剩余下滑力的方向接近使滑坡推力与剩余下滑力的方向接近这样的巧合在工程中是不可靠的:这样的巧合在工程中是不可靠的:(1)支护结构与岩土接触面抗剪强)支护结构与岩土接触面抗剪强度低,不一定能提供足够的剪力,度低,不一定能提供足够的剪力,如图中桩与土的接触面,34、因为土的如图中桩与土的接触面,因为土的强度低,加上坡面施工挠动,桩土强度低,加上坡面施工挠动,桩土界面不一定有可靠的抗剪能力。界面不一定有可靠的抗剪能力。贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算5 5、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题将剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力将剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力 一个普遍性的错误一个普遍性的错误几种情况下的巧合几种情况下的巧合支护结构与岩土接触面间有较大抗剪强度,支护结构与岩土接触面间有较大抗剪强度,使滑坡推力与剩余下滑力的方向接近使滑坡推力与剩余下滑力的方向35、接近这样的巧合在工程中是不可靠的:这样的巧合在工程中是不可靠的:(2)支护结构较柔,水平间距较大,)支护结构较柔,水平间距较大,如果排桩锚索,桩径小、桩间距大,如果排桩锚索,桩径小、桩间距大,桩与岩土接触面小,桩间板较柔,桩与岩土接触面小,桩间板较柔,不一定能提供可靠的抗剪力。格构不一定能提供可靠的抗剪力。格构锚索也是如此。锚索也是如此。贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算5 5、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题将剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力将剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力 一个普遍性的错36、误一个普遍性的错误几种情况下的巧合几种情况下的巧合支护结构与岩土接触面间有较大抗剪强度,支护结构与岩土接触面间有较大抗剪强度,使滑坡推力与剩余下滑力的方向接近使滑坡推力与剩余下滑力的方向接近这样的巧合在工程中是不可靠的:这样的巧合在工程中是不可靠的:(3)对于部分支护结构,如岩体滑坡中的抗滑桩,虽然桩与岩石接触面有较)对于部分支护结构,如岩体滑坡中的抗滑桩,虽然桩与岩石接触面有较大的抗剪强度,但由于抗滑桩限制了滑体的位移,桩岩界面的抗剪力不一定大的抗剪强度,但由于抗滑桩限制了滑体的位移,桩岩界面的抗剪力不一定发挥得出来发挥得出来贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算5 37、5、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题将剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力将剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力 一个普遍性的错误一个普遍性的错误几种情况下的巧合几种情况下的巧合支护结构与岩土接触面间有较大抗剪强度,支护结构与岩土接触面间有较大抗剪强度,使滑坡推力与剩余下滑力的方向接近使滑坡推力与剩余下滑力的方向接近 因此,在目前的工程实际中,并不能保证支护结构与岩土接触因此,在目前的工程实际中,并不能保证支护结构与岩土接触面间有足够抗剪力,也无成熟的经验及方法确定该力的大小(目前面间有足够抗剪力,也无成熟的经验及方法确定该力的38、大小(目前规范也只提供了挡土墙与填土间的外摩擦角规范也只提供了挡土墙与填土间的外摩擦角,但对其它支护结构,但对其它支护结构并不适用),因此从偏安全出发,实际工程中最好不考虑该抗剪力并不适用),因此从偏安全出发,实际工程中最好不考虑该抗剪力的存在,假定滑坡推力方向为支护结构与岩土接触面的法向。(特的存在,假定滑坡推力方向为支护结构与岩土接触面的法向。(特殊情况如第殊情况如第3437页的工程中,推力方向与锚索方向相同)页的工程中,推力方向与锚索方向相同)贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算5 5、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在39、的问题将剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力将剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力 一个普遍性的错误一个普遍性的错误工程案例工程案例1661kN/m711kN/m原计算书表述:原计算书表述:贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算5 5、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题将剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力将剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力 一个普遍性的错误一个普遍性的错误工程案例工程案例2贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算5 5、目前边坡侧压力及滑坡推力计算40、中存在的问题、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题将剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力将剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力 一个普遍性的错误一个普遍性的错误工程案例工程案例2P贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算5 5、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题将剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力将剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力 一个普遍性的错误一个普遍性的错误工程案例工程案例2P剩余下滑力水平分力除锚索倾角得锚索拉力剩余下滑力水平分力除锚索倾角得锚索拉力计算书中不正确的算法:计算41、书中不正确的算法:贵阳建勘PEa一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算5 5、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题将剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力将剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力 一个普遍性的错误一个普遍性的错误工程案例工程案例2正确的计算方法:正确的计算方法:(计算中(计算中k取取1.35)贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算5 5、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题将剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力将剩余下滑力的水平42、分力作为边坡侧压力或滑坡推力 一个普遍性的错误一个普遍性的错误工程案例工程案例3该工程适用该工程适用边规边规公式:公式:6.3.1、6.3.2贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算5 5、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题将剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力将剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力 一个普遍性的错误一个普遍性的错误工程案例工程案例3公式公式6.3.1计算该边坡沿层面滑动时的推力(用于对比):计算该边坡沿层面滑动时的推力(用于对比):贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计43、算5 5、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题将剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力将剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力 一个普遍性的错误一个普遍性的错误工程案例工程案例3公式公式6.3.1计算该边坡沿层面滑动时的推力(用于对比):计算该边坡沿层面滑动时的推力(用于对比):代入代入6.3.1得得Ea=1237.4kN/m贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算5 5、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题将剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力将剩余下滑力的水44、平分力作为边坡侧压力或滑坡推力 一个普遍性的错误一个普遍性的错误工程案例工程案例3公式公式6.3.2计算该边坡沿层面滑动时的推力(用于对比):计算该边坡沿层面滑动时的推力(用于对比):贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算5 5、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题将剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力将剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力 一个普遍性的错误一个普遍性的错误工程案例工程案例3公式公式6.3.2计算该边坡沿层面滑动时的推力(用于对比):计算该边坡沿层面滑动时的推力(用于对比):代入代入6.3.245、得得Ea=1237.4kN/m贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算5 5、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题将剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力将剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力 一个普遍性的错误一个普遍性的错误工程案例工程案例3采用公式:采用公式:(计算中(计算中k取取1.0)(用于对比)(用于对比)贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算5 5、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题将剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力将46、剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力 一个普遍性的错误一个普遍性的错误工程案例工程案例3 从上述可见,从上述可见,边规边规式式6.3.1、6.3.2与统一计算公式结果一致,在统与统一计算公式结果一致,在统一计算公式中,为了便于对比,安全一计算公式中,为了便于对比,安全系数系数K取取1.0。贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算5 5、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题将剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力将剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力 一个普遍性的错误一个普遍性的错误工程案例工程案例3按剩余47、下滑力的水平分力计算滑坡推力(用于对比):按剩余下滑力的水平分力计算滑坡推力(用于对比):(计算中(计算中k取取1.0)贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算5 5、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题将剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力将剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力 一个普遍性的错误一个普遍性的错误工程案例工程案例3实际工程中考虑安全系数时的计算:实际工程中考虑安全系数时的计算:一级边坡安全系数取一级边坡安全系数取1.35贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算5 5、目前边48、坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题将剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力将剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力 一个普遍性的错误一个普遍性的错误工程案例工程案例4该工程适用该工程适用边规边规公式:公式:6.3.2代入代入6.3.2得得Ea= 3635kN/m贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算5 5、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题将剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力将剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力 一个普遍性的错误一个普遍性的错误工程案49、例工程案例4采用公式:采用公式:(计算中(计算中k取取1.0)(用于对比)(用于对比)贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算5 5、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题将剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力将剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力 一个普遍性的错误一个普遍性的错误工程案例工程案例4 从上述可见,从上述可见,边规边规式式6.3.2与统一计算公式与统一计算公式结果一致,在统一计算公结果一致,在统一计算公式中,为了便于对比,安式中,为了便于对比,安全系数全系数K取取1.0。 如果只取剩余下滑力如果只取50、剩余下滑力的水平分力作为桩承受的的水平分力作为桩承受的水平荷载,则为水平荷载,则为3099kN/m,无论从概念还是从结果,无论从概念还是从结果上都不正确。上都不正确。贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算5 5、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题将剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力将剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力 一个普遍性的错误一个普遍性的错误工程案例工程案例4实际工程中考虑安全系数时的计算:实际工程中考虑安全系数时的计算:一级边坡安全系数取一级边坡安全系数取1.35贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡51、推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算5 5、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题将剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力将剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力 一个普遍性的错误一个普遍性的错误工程案例工程案例5EaGGcl11946 45 45 50 65 贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算5 5、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题将剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力将剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力 一个普遍性的错误一个普遍性的错误工程案例52、工程案例5表中表中Ea按统一公式计算按统一公式计算 Pcos45 Ea Pcos45/Ea10 2619 4453 0.5812 2402 3963 0.6014 2183 3495 0.6216 1960 3046 0.6418 1732 2614 0.6620 1499 2198 0.6822 1259 1794 0.70可见在该工程中,采用剩余下滑力的水平分力作为桩承受的水平荷载,工可见在该工程中,采用剩余下滑力的水平分力作为桩承受的水平荷载,工程将存在很大的风险程将存在很大的风险贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算5 5、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问53、题、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题将剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力将剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力 一个普遍性的错误一个普遍性的错误工程案例工程案例6红粘土基坑边坡红粘土基坑边坡贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算5 5、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题将剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力将剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力 一个普遍性的错误一个普遍性的错误工程案例工程案例6红粘土基坑边坡红粘土基坑边坡贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计54、算5 5、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题将剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力将剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力 一个普遍性的错误一个普遍性的错误工程案例工程案例6红粘土基坑边坡红粘土基坑边坡(1)边坡安全系数及相应的圆弧滑动面 最不利滑动面最不利滑动面: 滑动圆心滑动圆心 = (-4.826,12.360)(m) 滑动半径滑动半径 = 13.269(m) 滑动安全系数滑动安全系数 = 0.737贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算5 5、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题、目前边坡侧压力及55、滑坡推力计算中存在的问题将剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力将剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力 一个普遍性的错误一个普遍性的错误工程案例工程案例6红粘土基坑边坡红粘土基坑边坡(2 2)圆弧滑动边坡侧压力计算(目标安全系数为)圆弧滑动边坡侧压力计算(目标安全系数为1.01.0)本块剩余下滑力本块剩余下滑力 = 232.456(kN)本块下滑力角度本块下滑力角度 = 25.354(度度)剩余下滑力水平分力:剩余下滑力水平分力:209kN/m,比比Ea小小15%贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算5 5、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题、目前边56、坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题将剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力将剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力 一个普遍性的错误一个普遍性的错误工程案例工程案例6红粘土基坑边坡红粘土基坑边坡(3 3)按边规)按边规6.2.36.2.3计算侧压力计算侧压力边坡高度H(m)9.5岩土体重度(kN/m3)17粘聚力c(kPa)32内摩擦角()6坡顶均布荷载q(kPa)15Ea与坡面法线的夹角()0坡顶地面与水平面的夹角()14坡面与坡前水平面的夹角()900.396Kq1.191Ka0.329EakEak(kN/mkN/m)253.08253.08贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计57、算边坡侧压力及滑坡推力计算5 5、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题将剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力将剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力 一个普遍性的错误一个普遍性的错误工程案例工程案例6红粘土基坑边坡红粘土基坑边坡 对于复杂土层及复杂坡形采用条分法计算边坡剩余下滑力进而计算边坡侧压力对于复杂土层及复杂坡形采用条分法计算边坡剩余下滑力进而计算边坡侧压力是比较合适的,特别是对于坡底土体软弱,如基岩顶面附近红粘土呈软塑时。是比较合适的,特别是对于坡底土体软弱,如基岩顶面附近红粘土呈软塑时。计算时需要搜索不同圆弧面分别计算(值得58、注意的是最小安全系数面并非最大侧计算时需要搜索不同圆弧面分别计算(值得注意的是最小安全系数面并非最大侧压力面),计算得到的剩余下滑力应采用下面的公式计算后才能得到边坡侧压力。压力面),计算得到的剩余下滑力应采用下面的公式计算后才能得到边坡侧压力。不能采用滑块剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力。用于计算的滑面倾角可采不能采用滑块剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力。用于计算的滑面倾角可采用后面几个条块的综合倾角,如下图:用后面几个条块的综合倾角,如下图:贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算5 5、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在59、的问题将剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力将剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力 一个普遍性的错误一个普遍性的错误 目前将滑体剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推目前将滑体剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力是岩土工程生产实践中出现的普通性错误。力是岩土工程生产实践中出现的普通性错误。 从上述分析及工程案例对比可见,将滑体剩余下滑力的水平从上述分析及工程案例对比可见,将滑体剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力,从概念上是不正确的。分力作为边坡侧压力或滑坡推力,从概念上是不正确的。 对于多数情况,滑体剩余下滑力的水平分力比实际的滑坡推对于多数情况,滑体剩余60、下滑力的水平分力比实际的滑坡推力小,使工程偏于不安全。力小,使工程偏于不安全。 对于部分特殊情况,滑体剩余下滑力的水平分力比实际的滑对于部分特殊情况,滑体剩余下滑力的水平分力比实际的滑坡推力小很多,如工程案例坡推力小很多,如工程案例2、工程案例、工程案例5,使工程存在很大的风,使工程存在很大的风险。险。 贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算5 5、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题将剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力将剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力 一个普遍性的错误一个普遍性的错误 目前将滑体剩余61、下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推目前将滑体剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力是岩土工程生产实践中出现的普通性错误。力是岩土工程生产实践中出现的普通性错误。 从上述分析及工程案例对比可见,将滑体剩余下滑力的水平从上述分析及工程案例对比可见,将滑体剩余下滑力的水平分力作为边坡侧压力或滑坡推力,从概念上是不正确的。分力作为边坡侧压力或滑坡推力,从概念上是不正确的。 对于多数情况,滑体剩余下滑力的水平分力比实际的滑坡推对于多数情况,滑体剩余下滑力的水平分力比实际的滑坡推力小,使工程偏于不安全。力小,使工程偏于不安全。 对于部分特殊情况,滑体剩余下滑力的水平分力比实际的滑对于部分特殊情况62、,滑体剩余下滑力的水平分力比实际的滑坡推力小很多,如工程案例坡推力小很多,如工程案例2、工程案例、工程案例5,使工程存在很大的风,使工程存在很大的风险。险。 贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算6 6、不考虑顺层及楔形体的岩质边坡侧压力计算、不考虑顺层及楔形体的岩质边坡侧压力计算贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算6 6、不考虑顺层及楔形体的岩质边坡侧压力计算、不考虑顺层及楔形体的岩质边坡侧压力计算贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算6 6、不考虑顺层及楔形体的岩质边坡侧压力计算、不考虑顺层及楔形体的岩质边坡侧压力计63、算贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算6 6、不考虑顺层及楔形体的岩质边坡侧压力计算、不考虑顺层及楔形体的岩质边坡侧压力计算贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算6 6、不考虑顺层及楔形体的岩质边坡侧压力计算、不考虑顺层及楔形体的岩质边坡侧压力计算贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算6 6、不考虑顺层及楔形体的岩质边坡侧压力计算、不考虑顺层及楔形体的岩质边坡侧压力计算 岩体的摩擦角与岩块摩擦角具有相关性,因此岩体的摩擦角与岩块摩擦角具有相关性,因此边规边规4.3.3给出了对岩块摩擦角进行折减得到岩体摩擦角的方法。给出了64、对岩块摩擦角进行折减得到岩体摩擦角的方法。 岩体粘聚力与岩块粘聚力的相关性不强,一般不建议采用直岩体粘聚力与岩块粘聚力的相关性不强,一般不建议采用直接折减岩块粘聚力的方法计算岩体粘聚力。接折减岩块粘聚力的方法计算岩体粘聚力。 岩体粘聚力可根据岩体基本质量级别确定。岩体粘聚力可根据岩体基本质量级别确定。贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算6 6、不考虑顺层及楔形体的岩质边坡侧压力计算、不考虑顺层及楔形体的岩质边坡侧压力计算贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算6 6、不考虑顺层及楔形体的岩质边坡侧压力计算、不考虑顺层及楔形体的岩质边坡侧压力计算工65、程岩工程岩体分级标体分级标准准贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算6 6、不考虑顺层及楔形体的岩质边坡侧压力计算、不考虑顺层及楔形体的岩质边坡侧压力计算工程岩工程岩体分级标体分级标准准贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算6 6、不考虑顺层及楔形体的岩质边坡侧压力计算、不考虑顺层及楔形体的岩质边坡侧压力计算工程岩工程岩体分级标体分级标准准贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算6 6、不考虑顺层及楔形体的岩质边坡侧压力计算、不考虑顺层及楔形体的岩质边坡侧压力计算贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算66、6 6、不考虑顺层及楔形体的岩质边坡侧压力计算、不考虑顺层及楔形体的岩质边坡侧压力计算n等效内摩擦角虚拟指标,仅用于岩土压力计算,不能用于稳定性判断n岩体破裂角假想角,仅用于强度控制的边坡支护设计中确定锚杆(索)的长度,不能用于稳定性判断n实际工程中6.3.3节规定起到的作用岩体是一种天然地质体,具有很多开然的缺陷,如层理、节理、软弱夹层等,而勘察往往不能对这些天然缺陷完全揭示。 同时,岩体边坡破坏模式也并不完全为通常采用破坏模式。6.3.3节的应用,在实际工程中降低了这些未可知的缺陷带来的风险。因此岩体边坡工程还应严格的按6.3.3节进行设计。贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力67、及滑坡推力计算6 6、不考虑顺层及楔形体的岩质边坡侧压力计算、不考虑顺层及楔形体的岩质边坡侧压力计算岩体中未发现的天然缺陷举例岩体中未发现的天然缺陷举例贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算6 6、不考虑顺层及楔形体的岩质边坡侧压力计算、不考虑顺层及楔形体的岩质边坡侧压力计算岩体中未发现的天然缺陷举例岩体中未发现的天然缺陷举例贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算6 6、不考虑顺层及楔形体的岩质边坡侧压力计算、不考虑顺层及楔形体的岩质边坡侧压力计算岩体中未发现的天然缺陷举例岩体中未发现的天然缺陷举例贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力68、及滑坡推力计算6 6、不考虑顺层及楔形体的岩质边坡侧压力计算、不考虑顺层及楔形体的岩质边坡侧压力计算岩体中未发现的天然缺陷举例岩体中未发现的天然缺陷举例贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算6 6、不考虑顺层及楔形体的岩质边坡侧压力计算、不考虑顺层及楔形体的岩质边坡侧压力计算该类边坡的一般设计过程该类边坡的一般设计过程n稳定性采用岩体的C、值进行计算,多数情况稳定性都是满足要求的,但仍需要按边坡侧压力进行支护设计。n支护结构采用岩体等效内摩擦角计算边坡侧压力来设计支护结构,采用破裂角来控制锚杆(索)长度。贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算6 69、6、不考虑顺层及楔形体的岩质边坡侧压力计算、不考虑顺层及楔形体的岩质边坡侧压力计算工程案例工程案例贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算6 6、不考虑顺层及楔形体的岩质边坡侧压力计算、不考虑顺层及楔形体的岩质边坡侧压力计算工程案例工程案例(1 1)稳定性分析稳定性分析a a. .采用岩体强度参数采用岩体强度参数c c、b.b.三组节理以上可采用圆弧法三组节理以上可采用圆弧法c.c.分阶分土层进行分阶分土层进行贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算6 6、不考虑顺层及楔形体的岩质边坡侧压力计算、不考虑顺层及楔形体的岩质边坡侧压力计算工程案例工程案例70、 部分设计直接采用最下阶的坡面倾角计算侧压力,多计算了滑体重量,结果偏大。(2 2)侧压)侧压力计算力计算贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算6 6、不考虑顺层及楔形体的岩质边坡侧压力计算、不考虑顺层及楔形体的岩质边坡侧压力计算工程案例工程案例 部分设计直接采用最下阶的坡面倾角计算侧压力,多计算了滑体重量,结果偏大,本例中为440kN/m。边坡高度H(m)25.9岩土体重度(kN/m3)23.5粘聚力c(kPa)0内摩擦角()50坡顶均布荷载q(kPa)15与支护结构的外摩擦角(Ea与坡面法线的夹角)()12坡顶地面与水平面的夹角()14坡面与坡前水平面的夹角()1071、70Kq1.05499Ka0.055825Eak(kN/m)440.0123(2 2)侧压)侧压力计算力计算贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算6 6、不考虑顺层及楔形体的岩质边坡侧压力计算、不考虑顺层及楔形体的岩质边坡侧压力计算工程案例工程案例按实际考虑等代坡面(2 2)侧压)侧压力计算力计算贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算6 6、不考虑顺层及楔形体的岩质边坡侧压力计算、不考虑顺层及楔形体的岩质边坡侧压力计算工程案例工程案例按实际考虑等代坡面,本例中为243kN/m边坡高度H(m)26.9岩土体重度(kN/m3)23.5粘聚力c(kPa72、)0内摩擦角()50坡顶均布荷载q(kPa)15与支护结构的外摩擦角(Ea与坡面法线的夹角)()19坡顶地面与水平面的夹角()14坡面与坡前水平面的夹角()1140Kq1.055017Ka0.028599Eak(kN/m)243.1634(2 2)侧压)侧压力计算力计算贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算6 6、不考虑顺层及楔形体的岩质边坡侧压力计算、不考虑顺层及楔形体的岩质边坡侧压力计算工程案例工程案例(3 3)侧压力分配和支护结构布置)侧压力分配和支护结构布置贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算6 6、不考虑顺层及楔形体的岩质边坡侧压力计73、算、不考虑顺层及楔形体的岩质边坡侧压力计算工程案例工程案例(4 4)结构设计)结构设计贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算6 6、不考虑顺层及楔形体的岩质边坡侧压力计算、不考虑顺层及楔形体的岩质边坡侧压力计算经常遇到的两个问题经常遇到的两个问题n边坡分阶后支护力如何分配n竖向肋柱能不能不完全是直的贵阳建勘一一.边坡侧压力及滑坡推力计算边坡侧压力及滑坡推力计算5 5、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题、目前边坡侧压力及滑坡推力计算中存在的问题关于边坡侧压力及滑推力计算中安全系数的使用关于边坡侧压力及滑推力计算中安全系数的使用 边规边规中体现的原则是:中体现的原则是74、: (1)边坡工程中,安全系数实现在支护结构里;)边坡工程中,安全系数实现在支护结构里; (2)滑坡工程中,的安全系数实现在滑坡推力里。至于支)滑坡工程中,的安全系数实现在滑坡推力里。至于支护结构是否还需要安全系数,护结构是否还需要安全系数,边坡边坡没有明确,部分意见认为没有明确,部分意见认为滑坡推力里已经考虑了安全系数,支护结构计算时不再采用荷载滑坡推力里已经考虑了安全系数,支护结构计算时不再采用荷载分项安全系数;但分项安全系数;但路基路基规范、规范、滑坡滑坡规范中,对支护结构规范中,对支护结构的荷载分项系数是明确规定为的荷载分项系数是明确规定为1.35的。的。 实际工程中目前存在的一些做法75、:实际工程中目前存在的一些做法: 对于部分边坡,侧压力很小或为对于部分边坡,侧压力很小或为0,但边坡稳定性系数不满,但边坡稳定性系数不满足要求,因此带入安全系数来计算边坡侧压力。足要求,因此带入安全系数来计算边坡侧压力。贵阳建勘 二二. . 建筑边坡工程技术规范建筑边坡工程技术规范第第8章(锚杆(索)、章(锚杆(索)、第第9章(锚杆(索)挡墙)理解及应用章(锚杆(索)挡墙)理解及应用贵阳建勘第第8 8章章 锚杆(索)锚杆(索)二二. . 边规边规第第8 8章、第章、第9 9章理解及应用章理解及应用1 1、该章节为锚杆构件的设计计算;、该章节为锚杆构件的设计计算;2 2、实际工作中,有将该章节的76、锚杆构件直接作为支护体系进行应用的情况,导、实际工作中,有将该章节的锚杆构件直接作为支护体系进行应用的情况,导致支护体系中缺少支挡结构,使支护体系不完整,缺少协同的传力及受力体系,致支护体系中缺少支挡结构,使支护体系不完整,缺少协同的传力及受力体系,锚杆(索)不能充分发挥其抗拉强度,在有些情况以受剪为主,使工程出现风险。锚杆(索)不能充分发挥其抗拉强度,在有些情况以受剪为主,使工程出现风险。第第9 9章章 锚杆(索)挡墙锚杆(索)挡墙1 1、该章节为锚杆挡墙支护体系的设计计算及构造要求。、该章节为锚杆挡墙支护体系的设计计算及构造要求。2 2、按该章要求进行完整的支挡结构、支挡结构基础、锚杆(索77、)协同受力体系、按该章要求进行完整的支挡结构、支挡结构基础、锚杆(索)协同受力体系的设计。的设计。贵阳建勘二二. . 边规边规第第8 8章、第章、第9 9章理解及应用章理解及应用支挡结构:支挡结构:具有刚性支挡面层结构,并且该面层结构伸入坡脚稳定地层时,侧压力通过力的平衡分配给体系中的各结构;贵阳建勘三三. . 边规边规第第8 8章、第章、第9 9章理解及应用章理解及应用重力式挡墙:重力式挡墙:贵阳建勘三三. . 边规边规第第8 8章、第章、第9 9章理解及应用章理解及应用悬臂桩:悬臂桩:贵阳建勘三三. . 边规边规第第8 8章、第章、第9 9章理解及应用章理解及应用桩锚体系:桩锚体系:贵阳建78、勘三三. . 边规边规第第8 8章、第章、第9 9章理解及应用章理解及应用 第第8 8章和第章和第9 9章加起来就是要形成完整的、各构件协同工作、充分章加起来就是要形成完整的、各构件协同工作、充分发挥锚索承载特性、满足各方面承载能力及永久要求的锚(杆)索发挥锚索承载特性、满足各方面承载能力及永久要求的锚(杆)索挡墙支挡结构。挡墙支挡结构。贵阳建勘三三. . 边规边规第第8 8章、第章、第9 9章理解及应用章理解及应用完整的锚索支挡体系协同工作原理完整的锚索支挡体系协同工作原理u贵阳建勘三三. . 边规边规第第8 8章、第章、第9 9章理解及应用章理解及应用完整的锚索支挡体系协同工作原理完整的锚79、索支挡体系协同工作原理(1)滑体推动支挡面层;(2)支挡面层带动锚索受力;(1)足够承载能力的锚锚索;(2)足够承载力的面层结构,面层结构竖向连续面层结构竖向连续;(3)置于稳定地层、地基承载力满足要求的可靠的基础;完整的锚索支挡体系应具备完整的锚索支挡体系应具备贵阳建勘三三. . 边规边规第第8 8章、第章、第9 9章理解及应用章理解及应用不完整的锚索支挡体系的风险不完整的锚索支挡体系的风险贵阳建勘三三. . 边规边规第第8 8章、第章、第9 9章理解及应用章理解及应用不完整的锚索支挡体系的风险不完整的锚索支挡体系的风险(1)滑体滑动方向与锚索轴向交角过大,滑体滑动时,锚索受剪不受拉;(2)80、对于土质边坡,或破碎岩体高边坡,锚索间岩土体挤出,坡体出现下坐;贵阳建勘三三. . 边规边规第第8 8章、第章、第9 9章理解及应用章理解及应用 第第8 8章和第章和第9 9章加起来就是要形成完整的,满足各方面承载能力及章加起来就是要形成完整的,满足各方面承载能力及永久要求的支挡结构,目前的实际工作,存在支挡体系不完整、部永久要求的支挡结构,目前的实际工作,存在支挡体系不完整、部分结构和岩土承载力验算缺失等问题,比如:分结构和岩土承载力验算缺失等问题,比如:(1 1)土质边或破碎岩体上采用独立锚墩子,缺少可靠的支护面层;)土质边或破碎岩体上采用独立锚墩子,缺少可靠的支护面层;(2 2)面层竖向81、结构无基础,未伸入稳定地层;)面层竖向结构无基础,未伸入稳定地层;(3 3)竖向结构吊脚,未进入稳定地层(包含将竖肋置于压脚墙顶);)竖向结构吊脚,未进入稳定地层(包含将竖肋置于压脚墙顶);(4 4)锚索布置不合理;)锚索布置不合理;(5 5)缺少竖向构件地基承载力验算;)缺少竖向构件地基承载力验算;(6 6)缺少坡面岩土体在支护力作用下的承载力验算。)缺少坡面岩土体在支护力作用下的承载力验算。贵阳建勘三三. . 边规边规第第8 8章、第章、第9 9章理解及应用章理解及应用工程实例工程实例(1 1)(2 2)(3 3)贵阳建勘三三. . 边规边规第第8 8章、第章、第9 9章理解及应用章理解及82、应用 依据依据边坡边坡第第8 8章时可能出现的问题:章时可能出现的问题:(1 1)仅将锚索构件用于边坡支护,忽视建立完整的支挡体系;)仅将锚索构件用于边坡支护,忽视建立完整的支挡体系;(2 2)错误使用式)错误使用式8.2.18.2.1计算锚索拉力;计算锚索拉力;贵阳建勘三三. . 边规边规第第8 8章、第章、第9 9章理解及应用章理解及应用 依据依据边坡边坡第第8 8章时可能出现的问题:章时可能出现的问题:(2 2)错误使用式)错误使用式8.2.18.2.1计算锚索拉力;计算锚索拉力; (1)锚索拉应该在支护体系里进行计算;)锚索拉应该在支护体系里进行计算; (2)并非所有边坡产生)并非所有83、边坡产生Htk。贵阳建勘三三. . 边规边规第第8 8章、第章、第9 9章理解及应用章理解及应用 锚索挡墙中的锚索拉力锚索挡墙中的锚索拉力 格构锚索:格构锚索:贵阳建勘三三. . 边规边规第第8 8章、第章、第9 9章理解及应用章理解及应用 锚索挡墙中的锚索拉力锚索挡墙中的锚索拉力 格构锚索:格构锚索: 上图中,上图中,N为锚杆(索)拉力,在本例中,锚杆与坡面法线的夹角为为锚杆(索)拉力,在本例中,锚杆与坡面法线的夹角为8,因此,因此N将分将分解为坡面的法向分析解为坡面的法向分析Nn和切向分力和切向分力Nt,其中,其中Nn通过支挡结构传递给边坡坡面成为边坡的通过支挡结构传递给边坡坡面成为边坡的84、支挡力,支挡力,Nt则顺着支挡结构的轴向传递给地基,成为地基压力的一部分。则顺着支挡结构的轴向传递给地基,成为地基压力的一部分。 主动土压力主动土压力Ea为支挡结构与边坡坡面间的作用力,它在坡面法线的分量为支挡结构与边坡坡面间的作用力,它在坡面法线的分量Ean与与Nn平衡。平衡。竖肋与坡面的摩擦力成为主动土压力的竖肋与坡面的摩擦力成为主动土压力的Eat部分,该摩擦力最终也由支挡结构传递给地基部分,该摩擦力最终也由支挡结构传递给地基成为地基压力的一部分。成为地基压力的一部分。贵阳建勘三三. . 边规边规第第8 8章、第章、第9 9章理解及应用章理解及应用 锚索挡墙中的锚索拉力锚索挡墙中的锚索拉力85、 格构锚索:格构锚索: 以竖向肋柱为参照,在竖肋的轴向和法向建立平衡关系,锚索以竖向肋柱为参照,在竖肋的轴向和法向建立平衡关系,锚索拉力由竖肋法向的平衡关系计算拉力由竖肋法向的平衡关系计算贵阳建勘三三. .锚索预应力及预应力损失锚索预应力及预应力损失贵阳建勘三三. .锚索预应力及预应力损失锚索预应力及预应力损失边规边规中相关的条文:中相关的条文:?对土质可能是有害的对土质可能是有害的 上述第上述第3 3点用于土质边坡时可能存在风险,如土坡采用点用于土质边坡时可能存在风险,如土坡采用锚索宜采用超前肋柱;如采用普通格构锚索,控制边坡施锚索宜采用超前肋柱;如采用普通格构锚索,控制边坡施工期稳定的主要86、措施还是分层分段开挖和施工。工期稳定的主要措施还是分层分段开挖和施工。贵阳建勘边规边规中相关的条文:中相关的条文:二二. .锚索预应力及预应力损失锚索预应力及预应力损失贵阳建勘边规边规中相关的条文:中相关的条文:二二. .锚索预应力及预应力损失锚索预应力及预应力损失贵阳建勘边规边规中相关的条文:中相关的条文:二二. .锚索预应力及预应力损失锚索预应力及预应力损失贵阳建勘边规边规中相关的条文:中相关的条文:二二. .锚索预应力及预应力损失锚索预应力及预应力损失贵阳建勘二二. .锚索预应力及预应力损失锚索预应力及预应力损失目前存在的几个有争议的问题:目前存在的几个有争议的问题: (1)软质岩石边坡87、是否能采用预应力锚索; (2)土质边坡是否能采用预应力锚索; (3)顺层岩石是否能采用预应力锚索。 (4)如对上述情况采用锚杆(索),是否可以不施加预应力,由此来避免预应力损失的问题。 存在争议的原因:上述情况下,锚索预应力损失无法存在争议的原因:上述情况下,锚索预应力损失无法计算或估计。计算或估计。 贵阳建勘从规范条文看,目前争议较多的几种条件是可以采用预应锚索的:从规范条文看,目前争议较多的几种条件是可以采用预应锚索的:二二. .锚索预应力及预应力损失锚索预应力及预应力损失8.1.58.1.5条:条:8.4.18.4.1条:条:8.4.58.4.5条:条:贵阳建勘 预应力锚索适用条件:预应88、力锚索适用条件:是否适合采用预应力锚索,取决于是否有可靠的锚索锚固段,及支挡面层是否有可靠稳定的地基,不取决于滑体的强度和刚度。二二. .锚索预应力及预应力损失锚索预应力及预应力损失贵阳建勘二二. .锚索预应力及预应力损失锚索预应力及预应力损失 贵州由于基岩埋深较浅,甚至有很多边坡为岩质边坡,贵州由于基岩埋深较浅,甚至有很多边坡为岩质边坡,锚索承载力高,支撑面层的地基可靠,边坡支护适合采锚索承载力高,支撑面层的地基可靠,边坡支护适合采用预应力锚索。部分超高边坡也只有采用锚索挡墙才能用预应力锚索。部分超高边坡也只有采用锚索挡墙才能进行支护。进行支护。 预应力锚索适用条件:预应力锚索适用条件:是否89、能采用预应力锚索,取决于是否有可靠的锚索锚固段,及支挡面层是否有可靠稳定的地基,不取决于滑体的强度和刚度。贵阳建勘预应力大小的确定预应力大小的确定边规边规中相关条文中相关条文二二. .锚索预应力及预应力损失锚索预应力及预应力损失 采用上述方式确定的预应力值过大。采用上述方式确定的预应力值过大。 部分设计采用第部分设计采用第3 3点的要求设定预应力值,如点的要求设定预应力值,如 ,0.650.65倍单根钢绞线预应力值为:倍单根钢绞线预应力值为:0.651401860= 169260N=169.26kN0.651401860= 169260N=169.26kN贵阳建勘预应力大小的确定预应力大小的确90、定边规边规中相关条文中相关条文二二. .锚索预应力及预应力损失锚索预应力及预应力损失 根据国外有关文献,相应于我国规范中根据国外有关文献,相应于我国规范中“标准值标准值”的含义可以有特征值、的含义可以有特征值、公称值、名义值、标定值四种,在国际标准公称值、名义值、标定值四种,在国际标准结构可靠性总原则结构可靠性总原则ISO2394 中相中相应的术语直译为应的术语直译为“特征值特征值”(Characteristic Value),该值的确定可以是统计得,该值的确定可以是统计得出,也可以是传统经验值或某一物理限定的值。出,也可以是传统经验值或某一物理限定的值。 本次修订采用本次修订采用“特征值特征91、值”一词,用以表示正常使用极限状态计算时采用的地一词,用以表示正常使用极限状态计算时采用的地基承载力和单桩承载力的设计使用值,其涵义即为在发挥正常使用功能时所允许基承载力和单桩承载力的设计使用值,其涵义即为在发挥正常使用功能时所允许采用的抗力设计值,以避免过去一律提采用的抗力设计值,以避免过去一律提“标准值标准值”时所带来的混淆。时所带来的混淆。建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范对特征值的解释:对特征值的解释:贵阳建勘预应力大小的确定预应力大小的确定凭经验选择凭经验选择二二. .锚索预应力及预应力损失锚索预应力及预应力损失 按锚杆(索)材料抗拉强度设计值确定锚杆(索)计按锚杆(索)材料抗92、拉强度设计值确定锚杆(索)计算锚杆(索)抗拉力设计值,选择小于该数值的力作为算锚杆(索)抗拉力设计值,选择小于该数值的力作为预应力,如对预应力,如对 ,单根钢绞线抗拉力设计值为:,单根钢绞线抗拉力设计值为:1401320= 184800N=184.4kN1401320= 184800N=184.4kN,由此很多设计按习惯设,由此很多设计按习惯设置锚索预应力为:置锚索预应力为:100kN100kN、110kN110kN、120kN120kN、130kN130kN等。等。 以上方法在实践中经常使用,但缺少依据,主观性强,以上方法在实践中经常使用,但缺少依据,主观性强,与规范也不相符。与规范也不相符93、。贵阳建勘预应力大小的确定预应力大小的确定边坡的几个侧压力及对应的锚杆(索)拉力边坡的几个侧压力及对应的锚杆(索)拉力二二. .锚索预应力及预应力损失锚索预应力及预应力损失 以上的侧压力中,包含了各种边坡支护目标,亦即满足各种情况以上的侧压力中,包含了各种边坡支护目标,亦即满足各种情况下的正常使用极限状态,因此由此计算的锚杆(索)拉力下的正常使用极限状态,因此由此计算的锚杆(索)拉力NakNak即为即为前述锚杆(索)轴向拉力特征值。前述锚杆(索)轴向拉力特征值。贵阳建勘预应力大小的确定预应力大小的确定 即为锚索预应力设计值即为锚索预应力设计值 二二. .锚索预应力及预应力损失锚索预应力及预应力94、损失 为了实现相应的边坡支护目标,锚索需要承担多大的拉力,为了实现相应的边坡支护目标,锚索需要承担多大的拉力,即将该拉力作为其预应力设计值,预应力值的大小不宜超过即将该拉力作为其预应力设计值,预应力值的大小不宜超过锚索轴向拉力计算值锚索轴向拉力计算值Nak(即其标准值或特征值)。即其标准值或特征值)。贵阳建勘 即为锚索预应力设计值即为锚索预应力设计值 按按 确定的钢绞线预应力值确定的钢绞线预应力值 二二. .锚索预应力及预应力损失锚索预应力及预应力损失变换得:变换得:对于对于 ,每根钢绞线施加的预应力:,每根钢绞线施加的预应力:边坡安全等级永久性边坡Kb钢绞线可以提供的轴向拉力(kN)钢绞线允95、许施加的预应力(kN)强度使用率一级2.2848432.2%二级2.092.492.435.5%三级1.8102.6102.639.4%贵阳建勘 即为锚索预应力设计值即为锚索预应力设计值由此确定的钢绞线预应力值由此确定的钢绞线预应力值 二二. .锚索预应力及预应力损失锚索预应力及预应力损失变换得:变换得:对于对于 ,每根钢绞线施加的预应力:,每根钢绞线施加的预应力:边坡安全等级临时性边坡Kb钢绞线可以提供的轴向拉力(kN)钢绞线允许施加的预应力(kN)强度使用率一级1.8102.6102.639.4%二级1.6115.5115.544.3%三级1.413213250.7%贵阳建勘锚索预应力损失96、的问题锚索预应力损失的问题锚索该不该加预应力锚索该不该加预应力二二. .锚索预应力及预应力损失锚索预应力及预应力损失1 1、施加预应力可以控制边坡变形;、施加预应力可以控制边坡变形;2 2、施加预应力可以改善边坡岩土体受力状态,维持边坡岩土体强度:、施加预应力可以改善边坡岩土体受力状态,维持边坡岩土体强度: (1)岩土材料处于三向受力状态最为有利,施加预应力可以使边坡岩土体处于三向受力状态; (2)不施加预应力 ,支护结构被动受力,边坡变形后才能调动支护结构受力,对于岩质边坡,边坡变形会使材料强度受损。 贵阳建勘锚索预应力损失的问题锚索预应力损失的问题锚索该不该加预应力锚索该不该加预应力二二.97、 .锚索预应力及预应力损失锚索预应力及预应力损失1 1、施加预应力可以控制边坡变形;、施加预应力可以控制边坡变形;2 2、施加预应力可以改善边坡岩土体受力状态,维持边坡岩土体强度:、施加预应力可以改善边坡岩土体受力状态,维持边坡岩土体强度: (1)岩土材料处于三向受力状态最为有利,施加预应力可以使边坡岩土体处于三向受力状态; (2)不施加预应力 ,支护结构被动受力,边坡变形后才能调动支护结构受力,对于岩质边坡,边坡变形会使材料强度受损。 贵阳建勘锚索预应力损失的问题锚索预应力损失的问题主动支护和被动支护本质上是否有差别主动支护和被动支护本质上是否有差别二二. .锚索预应力及预应力损失锚索预应力98、及预应力损失 部分意见认为:即然担心预应力损失,那就不施加预应力,让支护变成被动体部分意见认为:即然担心预应力损失,那就不施加预应力,让支护变成被动体系,则不存在预应力损失问题;系,则不存在预应力损失问题; 按照前述预应力值确定的原则,如果不考虑岩土边形后强度的损失,则无论是按照前述预应力值确定的原则,如果不考虑岩土边形后强度的损失,则无论是主动受力还是被动受力,最终锚索的工作状态以及锚索对岩土体的作用是一样的,主动受力还是被动受力,最终锚索的工作状态以及锚索对岩土体的作用是一样的,因此被动受力如果不存在拉力损失的话,主动受力也不存在预先施加上去的拉力因此被动受力如果不存在拉力损失的话,主动受99、力也不存在预先施加上去的拉力损失的问题。损失的问题。 是否施加预应力,只是锚索拉力产生的时间不同,对支护体系中各部分的受力是否施加预应力,只是锚索拉力产生的时间不同,对支护体系中各部分的受力没有本质的影响。没有本质的影响。贵阳建勘锚索预应力损失的问题锚索预应力损失的问题锚索预应力损失的来源锚索预应力损失的来源二二. .锚索预应力及预应力损失锚索预应力及预应力损失锚索预应力损失可能的来源:锚索预应力损失可能的来源:1 1、钢绞线的正常松弛:对永久性边坡,钢绞线的强度使用率仅、钢绞线的正常松弛:对永久性边坡,钢绞线的强度使用率仅32.2%32.2%39.4%39.4%,未超过未超过50%,50%,100、因此在正常支护设计中,该项不存在;因此在正常支护设计中,该项不存在;2 2、锚固段承载力不足发生蠕变:锚固段有很高的安全系数,正常设计并且施工、锚固段承载力不足发生蠕变:锚固段有很高的安全系数,正常设计并且施工质量满足要求时,该项也不存在;质量满足要求时,该项也不存在;3 3、锚头夹具松弛及腐蚀:属于施工质量问题,可以预防;、锚头夹具松弛及腐蚀:属于施工质量问题,可以预防;4 4、锚索自由段岩土体蠕变导致钢绞线松弛:正常边坡设计时,该项也不存在。、锚索自由段岩土体蠕变导致钢绞线松弛:正常边坡设计时,该项也不存在。如果确实出现该类情况,则是预应力加大了,边坡不需要这么大的力,导致岩土如果确实出现101、该类情况,则是预应力加大了,边坡不需要这么大的力,导致岩土体朝受力方向发生蠕变导致,对钢绞线而言是一种正常卸载,不会对边坡稳定产体朝受力方向发生蠕变导致,对钢绞线而言是一种正常卸载,不会对边坡稳定产生危害。生危害。贵阳建勘锚索预应力损失的问题锚索预应力损失的问题材料的蠕变与其受到的材料的蠕变与其受到的荷载水平荷载水平有关有关二二. .锚索预应力及预应力损失锚索预应力及预应力损失材料荷载水平在一定值的范围内,无蠕变发生材料荷载水平在一定值的范围内,无蠕变发生以岩石的蠕变为例以岩石的蠕变为例贵阳建勘锚索预应力损失的问题锚索预应力损失的问题材料的蠕变与其受到的荷载水平有关材料的蠕变与其受到的荷载水平102、有关二二. .锚索预应力及预应力损失锚索预应力及预应力损失 支护结构给边坡岩土的支挡力如上图,对一般边坡为支护结构给边坡岩土的支挡力如上图,对一般边坡为EaEaE0E0的范的范围,边坡岩土实际受到的来自支护结构(预应力锚索)的力的荷载围,边坡岩土实际受到的来自支护结构(预应力锚索)的力的荷载水平很低。水平很低。贵阳建勘锚索预应力损失的问题锚索预应力损失的问题材料的蠕变与其受到的材料的蠕变与其受到的荷载的性质荷载的性质有关有关二二. .锚索预应力及预应力损失锚索预应力及预应力损失n 只有形变压力并要达到一定水平才能使材料发生蠕变;只有形变压力并要达到一定水平才能使材料发生蠕变;n 重力或重力的分103、量的平衡力不能使材料发生向该力(支护力)方向的蠕变;重力或重力的分量的平衡力不能使材料发生向该力(支护力)方向的蠕变;n 支护结构的支挡力是为了平衡滑体重力产生的下滑力,当该力由锚索提供支护结构的支挡力是为了平衡滑体重力产生的下滑力,当该力由锚索提供时,锚索拉力是不可能损失的。即锚索预应力大小确定合适,无论被支挡的时,锚索拉力是不可能损失的。即锚索预应力大小确定合适,无论被支挡的结构刚度及强度如何,都不会出现锚索预应力损失的问题。结构刚度及强度如何,都不会出现锚索预应力损失的问题。 施工质量满足要求的情况下,有可靠的面层传力结构,锚索施加施工质量满足要求的情况下,有可靠的面层传力结构,锚索施加104、的预应力大小合适,即使是刚度最小的水也不会出现预应力损失的的预应力大小合适,即使是刚度最小的水也不会出现预应力损失的问题,因为它承担的是由水的重力产生的侧压力。问题,因为它承担的是由水的重力产生的侧压力。贵阳建勘锚索预应力损失的问题锚索预应力损失的问题材料的蠕变与其受到的材料的蠕变与其受到的荷载的性质荷载的性质有关有关二二. .锚索预应力及预应力损失锚索预应力及预应力损失 边坡工程中预应力锚索与结构工程中采用的预应力钢绞线有本质边坡工程中预应力锚索与结构工程中采用的预应力钢绞线有本质的区别,根本的区别在于两者承担的荷载性质不一样:的区别,根本的区别在于两者承担的荷载性质不一样: (1)边坡工程105、的锚索承担的是边坡下滑力,其来源为边坡重力,该力不可能消失或减少,因此锚索拉力没有损失的条件; (2)即使对有变形控制要求的边坡,锚索会给予边坡岩土体一定的形变压力,但其荷载水平很低,不足以使岩土发生蠕变; (3)预应力梁中钢绞线的预应一部分是产生梁的形变压力,因此可能随混凝土材料的蠕变而损失,这种情况和边坡是不一样的。贵阳建勘锚索预应力损失的问题锚索预应力损失的问题有可能出现预应力损失的情况有可能出现预应力损失的情况二二. .锚索预应力及预应力损失锚索预应力及预应力损失 锚索拉力通过面层传力结构传递给边坡,如果传力结构设计锚索拉力通过面层传力结构传递给边坡,如果传力结构设计不合理,使边坡坡面106、岩土受到应力超过岩土自身承载能力,则不合理,使边坡坡面岩土受到应力超过岩土自身承载能力,则传力结构会挤压坡面岩土产生变形,致使锚索传力结构会挤压坡面岩土产生变形,致使锚索拉力拉力(此处不强(此处不强调是预应力,因为即使被动支护也同样会出现该问题)调是预应力,因为即使被动支护也同样会出现该问题)损损失。失。 例例如:在破碎岩体上采用独立锚墩,或土质边坡上采用宽度如:在破碎岩体上采用独立锚墩,或土质边坡上采用宽度不足的格构,均会使坡面岩土受力过于集中的荷载而产生变形,不足的格构,均会使坡面岩土受力过于集中的荷载而产生变形,进而出于锚索拉力损失,甚至使边坡失稳。进而出于锚索拉力损失,甚至使边坡失稳。107、贵阳建勘锚杆(索)挡墙中面层传力结构的设计锚杆(索)挡墙中面层传力结构的设计二二. .锚索预应力及预应力损失锚索预应力及预应力损失 传力结构除了有足够的强度和刚度外,还必须足够的面积将支挡力分散传力结构除了有足够的强度和刚度外,还必须足够的面积将支挡力分散到边坡坡面上,不能使边坡坡面岩土体在支挡结构压力下发生破坏。到边坡坡面上,不能使边坡坡面岩土体在支挡结构压力下发生破坏。 在上述第在上述第2 2点中,在必要的情况下,还可采用板肋式传力结构,即格构点中,在必要的情况下,还可采用板肋式传力结构,即格构下面加厚板,格构作为板的肋梁。下面加厚板,格构作为板的肋梁。 在锚杆(索)挡墙中,在锚杆(索)挡108、墙中,必须对面层传力结构荷载作用下,坡面岩土承载必须对面层传力结构荷载作用下,坡面岩土承载能力进行验算能力进行验算,通过验算保证力传递的有效性。,通过验算保证力传递的有效性。贵阳建勘以上叙述均以施工质量满足要求为前提!以上叙述均以施工质量满足要求为前提!二二. .锚索预应力及预应力损失锚索预应力及预应力损失n 但在目前的施工水平及监管水平下,锚索的施工质量极难得到保证,时代但在目前的施工水平及监管水平下,锚索的施工质量极难得到保证,时代在进步,锚索施工水平及质量却在倒退,因此预应力锚索应尽量少用,可以在进步,锚索施工水平及质量却在倒退,因此预应力锚索应尽量少用,可以采用其它结构的,尽量使用其它109、结构;采用其它结构的,尽量使用其它结构;n 对永久性边坡,需要使用预应力锚索的,应尽可能在设计中做到以下几点:对永久性边坡,需要使用预应力锚索的,应尽可能在设计中做到以下几点:(1 1)采用无粘结钢绞线;)采用无粘结钢绞线;(2 2)锚索穿过土层或有可能塌孔的破碎岩体时,在设计中明确要求成孔使套)锚索穿过土层或有可能塌孔的破碎岩体时,在设计中明确要求成孔使套管;管;(3 3)图件中完整表达锚索各种结构构造及细部做法,不要缺项漏项;)图件中完整表达锚索各种结构构造及细部做法,不要缺项漏项;(4 4)在设计说明中,对锚索的防腐措施、施工工艺及技术要求应完整和细致,)在设计说明中,对锚索的防腐措施、110、施工工艺及技术要求应完整和细致,具体而全面;具体而全面;(5 5)协助参建各方监督现场严格按照设计要求进行边坡工程的施工,发挥设)协助参建各方监督现场严格按照设计要求进行边坡工程的施工,发挥设计的职责,对质量要求不降低,不放水;计的职责,对质量要求不降低,不放水;(6 6)不需要主动支护的工程,尽量采用全粘结锚杆代替预应力锚索。)不需要主动支护的工程,尽量采用全粘结锚杆代替预应力锚索。贵阳建勘四四.边坡支护工程设计案例边坡支护工程设计案例贵阳建勘四四. .边坡支护工程设计案例边坡支护工程设计案例1 1、案例、案例1- 1-岩石边坡设计;岩石边坡设计;2 2、案例、案例2- 2-顺层岩石滑坡双排桩支护;顺层岩石滑坡双排桩支护;3 3、高路堤作用下软基变形分析;、高路堤作用下软基变形分析;