桩墙-锚喷组合结构在高边坡支护中设计

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1、桩墙-锚喷组合结构在高边坡支护中设计　　摘要：随着科学技术的发展，房产经济也蓬勃兴起。无论是住房还是公共设施的建筑都不再过于依赖地形，不仅仅局限于平地，尤其是在我国多山区的城市，如云贵川等地区，在一些高边坡上也可以建造建筑物，这不仅体现了现在建筑的技术水平，也体现了桩墙-锚喷组合结构在高边坡支护中的设计和应用。本文将对在高边坡支护中桩墙-锚喷组合结构的应用进行阐述，用Taylor法和Bishop法对高边土坡进行详细分析，此外对高边土坡的支护体系结构进行计算，证明设计结果符合长期支护的要求。关键字：桩墙-锚喷组合结构高边坡详细分析计算设计结果中图分类号：TD229文献

2、标识码：A文章编号：在城市不断发展延伸的过程中，各类功能性建筑也随之扩展，在平原、盆地等利于进行建筑工程建设的地方被利用殆尽后，建筑工程逐渐转向地形比较崎岖的山区、丘陵，其中功能性建筑占大多数，观赏性建筑如雕像、寺庙等建筑占少数。而要保护这些实用性建筑通常采取的做法是桩墙-锚喷组合结构，下面我们通过借鉴一个实例来讲解桩墙-锚喷组合结构在高边坡中的支护设计。71.工程基本情况1.1工程简单叙述某集团因空间问题，需在一处山坡山上拟建一座具有四层楼和一层地下室的建筑，此建筑物的结构为钢筋混凝土框架结构。因为室外地面上控制标高的要求，在平整场地时，土方开挖后在所建的建筑物的

3、东、西、北面形成了一个4米到17米高的土坡。经研究决定，对于工程的要求需要对这个高边坡进行长久性的支护。1.2所建工程的地质情况目前在拟建场地地面标高开挖后，处于20.75m到22.17m之间地形较平坦。此处的地貌单元在长江二级阶梯上。据拟建产地岩石土壤工程勘察相关报告显示，高边坡主要处于③—2可塑黄褐色的粉质粘土层中，其物理指标如下表：表1③—2可塑黄褐色粉质粘土层土指标2.针对工程实际情况提出的支护方案根据土层分析的实际情况和坡高的差异，再把土层稳定性的分析加入其中，对边坡采用两种方法进行支护。（1）在地段的坡高小于5.0m的地方，使用毛石与素混凝土有机结合，形

4、成重力式挡土墙。7（2）在地段的坡高大于5.0m的地方，使用人工挖孔桩与喷锚的方式来形成支护结构，但要注意放坡的比例是1比0.3。在支护工程中，可以从三方面入手：一、Φ1000人工采取挖孔桩的方式来加强对坡脚的防护，同时在孔桩的顶部位置设置一根锚杆，这样可以有效地提高土坡的稳定性。二、在坡面和孔桩顶部以上的高土坡体可以采用喷锚支护。三、在挖孔桩悬臂端的背后可以采用人工填土的方式进行夯实，在孔桩的顶部使用顶连和系梁的方式来保证支护结构的稳定，这样可以多角度地做到对高边土坡的支护。下面是高边坡支护的平面图的参考图：3.对方案中支护结构的计算3.1高边土坡稳定性的分析（1

5、）Taylor法在放坡比例为1比0.3的前提下，土层参数取值为Φ=20°，C=70kPa,H=17.0m,β=75°，r=19.2Kn/m。根据数据查询可知N=7.7，而土坡的放坡高度为：H=NC/r=(7.7*70)/19.2=28.1m，安全系数K=28.1/17.0=1.65,而1.65大于1.30，根据计算所得的结果可以知道，土坡依照这种方法支护是安全的。（2）Bishop法7使用Bishop圆弧滑动面计算的方法来测定土坡的整体的稳定性。因为拟建场地的土坡高度不相同，现采取5.0m，11.0m和17.0m三种不同高度值的土坡进行稳定性分析，通过计算公式的计算

6、，得出三种高度最小安全系数对应的值，如下表：表2三种不同高度值安全系数对比通过对以上表中的数据进行比较发现，最小安全系数接近1.30，表明土坡存在安全隐患，并通过分析可以知道，坡脚附近是土坡最不利的滑动面发生的位置。如果土坡在不受外力作用的情况下，其自身土质层的性质较好，在短期时间内能确保无问题，稳定性还不错，但时间长了，受到一些外力的作用，如雨、风或震动情况，会使土坡坡面及坡脚发生变化，从而影响其原有的稳定性。尤其是在颇高17m处，此处的最小安全系数为1.39，很容易在外力的作用下产生隐患，因此建议本工程对坡面及坡脚进行长期性的支护。4.对支护结构的计算4.1针对

7、坡高在17m处得支护段的验算，土压力强度设计分为主动土压力强度与被动土压力强度。主动土压力强度：被动土压力强度：4.2锚杆的水平拉力计算在反弯点2以上力矩平衡的条件下，R*5=227.25*2.07可得R=94.08kN/m。74.3桩长的计算在上端点1假设为铰支的条件下，按照单支点浅埋的支护方式来计算出嵌固深度t桩长L=5+1.2*3.6=9.32m,实际中取值10m。4.4验证单支点浅埋式计算模型的合理性在人工挖孔桩Φ1000mm的情况下，混凝土强度等级C25，b=0.9*(1.5*1.0+0.5)=1.8m,根据其自身特性取值m为35000Kn/mI==0