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1、封面作者：PanHongliang仅供个人学习岩土锚固与支挡工程课程设计题M-(锚杆设计)1. 滑坡简况1.1地形地貌该滑坡位于某地区某河左岸某村，海拔高程位于189335m之间，相对高差146m，坡度变化较大，约530，呈阶梯状，前缘、后缘及台地之间交接部位较陡，发育多条“V”型冲沟，深度110m。滑坡区纵向长约200m，横向宽约300m，面积约2.8104m2，平均厚度约10m，体积约28104m3。设计基本地震加速度为0.10g（抗震设防烈度为7度）。1.2气象水文该区域属亚热带季风气候区，春早、夏热、秋雨绵、冬暖而多雾，无霜期长，气候温暖湿润，雨量充沛。多年平均气温16.618.7，极
2、端最低气温-4.5（1961年1月17日），极端最高温42（1961年7月24日），相对湿度80%左右；年降雨量1149.31213.5mm，其中59月降雨量占全年降雨量的70%，9月份出现高峰值，占全年降雨量的15.6%，冬季（12月至次年2月）降雨量最少，仅占全年降雨量的4.2%，日最大雨量220.5mm(1982年7月11日)，三日最大雨量357.7mm。根据当地水文资料，设计暴雨强度为0.153mm/min。1.3地层岩性勘察区地层由坡积物、滑坡堆积物及侏罗系上统沙溪庙组（J2s）组成。坡积物（Q4dl）：厚约13m，为紫红色粉质粘土夹块碎石，块碎石直径0.10.5m，含量约1520，
3、主要分布于山间凹地、平台及斜坡坡脚地带。滑坡堆积（Q4del）：粘性土夹碎石或碎块石夹粘性土，厚度不均，约830m。侏罗系中统上沙溪庙组（J2S）砂岩：青灰-灰绿色、灰白色、黄灰色，主要矿物成分为长石、石英，及少量白云母，细-中粒结构，中厚层-厚层状构造，较坚硬，产状：3305。1.4滑坡边界滑坡后缘以处于陡坡上部的平缓台地与田坎交界处为界，陡坡上部平缓处可见地面裂缝；前缘直至坡脚；两侧以冲沟为界。滑坡范围内，田地里可见长度约50m，宽约3-5cm裂缝，走向185；某居民住宅地坪可见裂缝长7.0m，宽宽1-3cm，走向175，地面下沉约210cm，该裂缝于2004年9月出现，以后逐年加宽；某居
4、民房屋可见拉张裂缝、地面裂缝等现象，裂缝走向约195。1.5滑坡物质组成含碎块石粉质粘土：表层为耕植土，含少量碎石及植物根系，褐黄色褐红色，硬塑可塑状，结构略显松散，韧性干强度中等，刀切面稍有光泽，碎石主要成分为强风化砂岩，棱角状，粒径0.20.5cm，块石主要成分为砂岩，棱角状，直径0.33m不等。该层土石比一般8:27:3，大重度平均值为19.68kN/m3。块碎石土：紫红色、褐色、灰色，块石主要成分为砂岩，偶见中风化泥岩，碎石主要成分为强风化砂岩，块碎石间充填有褐黄色红棕色，粉质粘土呈可塑硬塑状，结构较密实。该层土石比一般4:62:8，大重度平均值为20.80kN/m3。1.6滑带特征滑
5、带土为含碎石角砾粉质粘土，呈紫红色、褐黄色，褐灰色，厚0.10.3m。粉质粘土以可塑状为主，局部呈软塑状，干强度中等，韧性中等，手捻滑感明显。分布在滑体底部与基岩接触面之间。其主要物理力学指标如下：土体设计参数表序号工程单位滑带土滑体土1重度天然kN/m3-19饱和kN/m3-202抗剪强度天然CkPa15（剖面1）14（剖面2）32度13（剖面1）12（剖面2）20饱和CkPa12（剖面1）11（剖面2）24度11（剖面1）10（剖面2）133地基承载力kPa-3004基底摩擦系数0.301.7滑床特征滑床为侏罗系中统上沙溪庙组中风化砂岩，较完整，强风化层基本不可见。砂岩天然重度23.23-
6、25.19kN/m3。岩石设计参数表序号工程单位中风化砂岩1重度天然kN/m324饱和kN/m3252抗压强度天然MPa17饱和MPa133锚固体与砂岩粘结强度kPa10004地基承载力MPa2.005锚杆与砂浆粘结强度kPa砂浆标准抗压强度10%6地基系数（K）MN/m31507岩石侧应力容许值kPa30008基底摩擦系数0.401.8危害人数与可能经济损失危害人数为1050人，可能直接经济损失约1500万元。2.治理工程总体设计2.1等级划分、工况及安全系数一般滑坡防治工程分级别危害对象县级和县级以上城市主要集镇。或大型工矿企业、重要桥梁、国道专项设施一般集镇。县级或中型工矿企业，省道及一
7、般专项设施受灾程度危害人数/人100010005001000100050010000100005000100010005001000100050010001000500100001000050001000100050010001000500100010005001000010000500010001000500500安全系数类型工程级别与工况级防治工程级防治工程级防治工程设 计校 核设 计校 核设 计校 核工况工况工况工况工况工况工况工况工况工况工况工况抗滑动1.31.41.21.31.101.151.101.151.251.301.151.301.051.101.051.101.151.20
8、1.101.201.021.051.021.05抗倾倒1.72.01.51.71.301.501.301.501.61.91.41.61.201.401.201.401.51.81.31.51.101.301.101.30抗剪断2.22.51.92.21.401.501.401.502.12.41.82.11.301.401.301.402.02.31.72.01.201.301.201.30注：工况自重；工况自重+地下水；工况自重+暴雨+地下水；工况自重+地震+地下水。2.2设计依据规范及相关教材及参考书1、GB50203-2011砌体结构工程施工质量验收规范2、GB50209-2010建筑
9、地面工程施工质量验收规范3、GB50693-2011坡屋面工程技术规范4、TB 10025-2006 铁路路基支挡结构设计规范(2009局部修订版)5、滑坡防治工程勘查规范(DZ T02182006)6、滑坡防治工程设计与施工技术规范(DZ T021920067、滑坡防治工程设计与施工技术规范(DZT 0219-2006)8、混凝土结构设计规范(GB50010-2010)清晰完整正式9、建筑地基基础设计规范_GB50007-200210、岩土工程勘察规范(GB50021-2001)11、公路路基设计规范（JTG D30-2004）12、建筑边坡工程技术规范GB50330-20022.3 设计标
10、准由滑坡治理工程勘察资料可得，该滑坡防治等级为级，三种工况下的安全系数按滑坡防治工程设计安全系数推荐表取得。2.4 设计参数在此滑坡中中本来应该考虑4种工况，但是在实际中，我们时常把地下水归为天然工况里面，于是实际就为三种工况：天然、暴雨、地震。在计算时三种工况都要进行考虑，选出最不利工况的支档位置处的滑坡推力作为这个剖面的滑坡推力设计值。对于三种不同的工况选取不同的安全系数K值。2.5 稳定性计算2.5.1 计算剖面某工程滑坡地质1-1剖面条分图（30块）某工程滑坡地质2-2剖面条分图（16块）对1-1和2-2剖面进行条分，将1-1剖面条分为30块，将2-2剖面条分为16块。具体条分情况见上
11、图。2.5.2 计算模型及参数根据条分的滑坡剖面图1-1和2-2剖面，分别对三种不同工况的滑体受力分析。三种不同工况下有三种不同的计算模型，计算模型如下图所示。角=13，抗震设防烈度为7度,并设地震作用下有一水平的加速度a=0.1g。 11 22 工况一 11 22 工况二11 22 工况三2.5.3计算公式工况一：安全系数K=1.35，滑体土容重为=19KN/m3，粘聚力C=15KN/m2，内摩擦角=13。工况二：安全系数K=1.25，滑体土容重为=19KN/m3，粘聚力C=12KN/m2，内摩擦角=11，并设设在1条块和2条块之间有裂隙水充满高H=3.55m。工况三：安全系数K=1.15，
12、滑体土容重为=19KN/m3，粘聚力C=15KN/m2，内摩擦角=13，抗震设防烈度为7度,并设地震作用下有一水平的加速度a=0.1g。2.5.3 计算结果具体计算过程见稳定性计算书。由平面布置图，将人名财产安全放在第一位，所以将锚索布置在1-1剖面第14个条分体上，经验算，工况三下的情况为最不利工况。1-1剖面设计滑坡推力为2052.16KN，工况三下的最后一个滑块的推力为-45.34KN，由此可得，滑坡稳定。由平面布置图，将人名财产安全放在第一位，所以将锚索布置在2-2剖面第13个条分体上，经验算，工况三下的情况为最不利工况。2-2剖面设计滑坡推力为2488.67KN，工况三下的最后一个滑
13、块的推力为-811.94KN，由此可得，滑坡稳定。2.6 治理工程总体布置2.6.1 总平面图采用15.2mm钢绞线，强度标准值为1860mPa、截面积139mm2。采用19束15.2mm钢绞线的锚索。2.6.2支挡结构坡面图布置1-1截面剖面图每根锚索长29m，其中锚索的锚固段长度la=8m，自由段长度19m，自由段深入滑面的长度2m，张拉段长度2m，与平面夹角18，钢筋混凝土垫蹬面积1.65m2.2-2截面剖面图每根锚索长30m，其中锚索的锚固段长度la=9m，自由段长度19m，自由段深入滑面的长度2m，张拉段长度2m，与平面夹角18，钢筋混凝土垫蹬面积1.65m2.2.6.3支挡结构立面
14、图布置2.7治理工程总体布置2.7.1 分项工程设计针对滑坡防止工程，为了保护人们的财产生命安全及建筑物为原则，将锚索布置在建筑物之前，所受滑坡推力较小。1-1截面剖面图每根锚索长29m，其中锚索的锚固段长度la=8m，自由段长度19m，自由段深入滑面的长度2m，张拉段长度2m，与平面夹角18，钢筋混凝土垫蹬面积1.65m2. 锚索间隔4m，4排布置。2-2截面剖面图每根锚索长30m，其中锚索的锚固段长度la=9m，自由段长度19m，自由段深入滑面的长度2m，张拉段长度2m，与平面夹角18，钢筋混凝土垫蹬面积1.65m2. 锚索间隔4m，4排布置。 计算参数、结构尺寸公式均来自教程岩土支挡与锚
15、固工程，经验算锚索承载力满足要求，锚索的锚固长度和自由段长度均符合构造要求。2.7.1 工程量清单采用15.2mm钢绞线，强度标准值为1860mPa、截面积139mm2。混凝土强度C30，注浆材料采用M35水泥砂浆。附11支挡结构计算书1.1支撑形式选取锚索对滑坡体进行加固，锚固技术能够充分发挥岩土体自身强度和自承能力，与岩土体共同作用。其次通过对锚杆施加预应力，能够主动控制岩土体变形，调整岩土体应力状态，有利于岩土体的稳定性。1.2剖面1-1锚索设计（1） 确定锚索钢绞线规格采用15.2mm钢绞线，强度标准值为1860mPa、截面积139mm2。（2） 锚索设置位置及设计倾角的确定在设计中赢
16、考虑自由段伸入滑动面长度不小于1m，锚索布置在滑坡前缘，锚索与滑动面相交处滑动面倾角为18。（3） 设计锚固力及锚索间距的确定采用预应力锚索整治滑坡时，锚索提供的作用力主要有沿滑动面产生的抗滑力，及锚索在滑动面的法向产生的摩擦阻力。折减系数=0.5。设计锚索水平间距d=4m，锚杆排数为n=4，则每孔锚索设计锚固力为（4） 拉杆设计锚杆安全系数取K=1.8，每股钢绞线的截面积为139mm2，拉杆所需钢绞线股数为取整数m=16，则采用6束15.2mm钢绞线的锚索。（5） 锚固体设计计算设计采用锚索钻孔直径D=200mm，单根钢绞线直径d=0.0152m；注浆材料采用M35水泥砂浆，锚索拉杆钢材与水
17、泥砂浆的粘结强度；锚索锚固段置于中等风化的软岩中，锚固壁与砂浆之间的粘结强度qs=800kPa。锚索锚固段设计为枣核状。按水泥砂浆与锚索拉杆钢材粘结强度确定锚固段长度la：按锚固体与孔壁的粘结强度确定锚固段长度la：锚索的锚固段长度取2.2m和7.8m的大值，并取整的锚固段长度la=8m1-1截面剖面图1.3剖面2-2锚索设计（1）确定锚索钢绞线规格采用15.2mm钢绞线，强度标准值为1860mPa、截面积139mm2。（2）锚索设置位置及设计倾角的确定在设计中赢考虑自由段伸入滑动面长度不小于1m，锚索布置在滑坡前缘，锚索与滑动面相交处滑动面倾角为18。(3)设计锚固力及锚索间距的确定采用预应
18、力锚索整治滑坡时，锚索提供的作用力主要有沿滑动面产生的抗滑力，及锚索在滑动面的法向产生的摩擦阻力。折减系数=0.5。可得T=2650.34KN(4)拉杆设计设计锚索间距d=4m，锚杆排数n=4，则每孔锚索设计锚固力为2650.34KN。锚杆安全系数K=1.8，每股钢绞线的截面积139mm2，拉杆所需钢绞线股数为：采用19束15.2mm钢绞线的锚索。 设计采用锚索孔直径D=150mm，单根钢绞线直径d=0.0152m，注浆材料选用M35水泥砂浆，锚索拉杆刚才与水泥砂浆的粘结强度；锚索锚固段置于中等风化的软岩中，锚孔壁与砂浆之间的粘结强度；锚索锚固段设计为枣核状。（2） 按水泥砂浆与锚索拉杆钢材粘
19、结强度确定锚固段长度。 B. 按锚固体与孔壁的粘结强度确定锚固段长度。 。取整数m=10，则采用10束15.2mm钢绞线的锚索。2-2截面剖面图1.4锚具的选取采用OVM锚具，锚具规格15-16，钢垫板尺寸：边长300*300，厚度50mm，中孔直径150mm。1.5锚具的构造锚固段每隔0.5M设置架线环，浇筑混凝土，水泥砂浆保护层厚度不超过20mm，钢绞线做好防腐。附21稳定性计算计算书1.1 计算剖面本次设计选两个剖面某工程滑坡地质1-1剖面条分图（30块）某工程滑坡地质2-2剖面条分图（16块）对1-1和2-2剖面进行条分，将1-1剖面条分为30块，将2-2剖面条分为16块。具体条分情况
20、见上图。1.2 计算模型及参数根据条分的滑坡剖面图1-1和2-2剖面，分别对三种不同工况的滑体受力分析。三种不同工况下有三种不同的计算模型，计算模型如下图所示。角=13，抗震设防烈度为7度,并设地震作用下有一水平的加速度a=0.1g。 11 22 工况一（1）工况一计算公式Ei=F下滑-F抗滑-F粘聚+F传递式中：Ei，Ei-1-第i个条块的剩余下滑力,第i-1个条块的剩余下滑力F下滑=K*Wi*sin(i)F抗滑=Wi*cos(i)*tg(i)F粘聚=ci*L滑面F传递=传递*剩余下滑力EiE下滑=Wi*sin(i)-Wi*cos(i)*tg(i)-ci*L滑面+传递*Ei-1K-滑坡推力安
21、全系数传递-传递系数Wi-条块重量E下滑-第i个条块的自身下滑力，第i-1个条块的自身下滑力i-滑面倾角Ci-第i个滑面上的单位粘聚力。（kPa）i-第i个条块滑面上的内摩擦角L滑面-条块分段的长度 11 22 工况二（2）工况二计算公式Ei=F下滑-F抗滑-F粘聚+F传递式中：Ei，Ei-1-第i个条块的剩余下滑力,第i-1个条块的剩余下滑力F下滑=K*Wi*sin(i) （注：第二条块应加上水压力分项系数F水)F水=0.5*R水*H（考虑1、2条块间全部充满水的情况）F抗滑=Wi*cos(i)*tg(i)F粘聚=ci*L滑面F传递=传递*剩余下滑力EiE下滑=Wi*sin(i)-Wi*co
22、s(i)*tg(i)-ci*L滑面+传递*Ei-1R水-水的容重H-1、2条块之间的高度K-滑坡推力安全系数传递-传递系数Wi-条块重量E下滑-第i个条块的自身下滑力，第i-1个条块的自身下滑力i-滑面倾角Ci-第i个滑面上的单位粘聚力。（kPa）i-第i个条块滑面上的内摩擦角L滑面-条块分段的长度K-滑坡推力安全系数传递-传递系数Wi-条块重量E下滑-第i个条块的自身下滑力，第i-1个条块的自身下滑力i-滑面倾角Ci-第i个滑面上的单位粘聚力。（kPa）i-第i个条块滑面上的内摩擦角L滑面-条块分段的长度11 22 工况三（3）工况三计算公式Ei=F下滑-F抗滑-F粘聚+F传递式中：Ei，E
23、i-1-第i个条块的剩余下滑力,第i-1个条块的剩余下滑力F下滑=K*Wi*sin(i)+F地震F地震=A*WiF抗滑=Wi*cos(i)*tg(i)F粘聚=ci*L滑面F传递=传递*剩余下滑力EiE下滑=Wi*sin(i)-Wi*cos(i)*tg(i)-ci*L滑面+传递*Ei-1K-滑坡推力安全系数传递-传递系数A-地震加速度（取A=0.1）Wi-条块重量E下滑-第i个条块的自身下滑力，第i-1个条块的自身下滑力i-滑面倾角Ci-第i个滑面上的单位粘聚力。（kPa）i-第i个条块滑面上的内摩擦角L滑面-条块分段的长度1.3计算参数工况一：安全系数K=1.35，滑体土容重为=19KN/m3
24、，粘聚力C=15KN/m2，内摩擦角=13。工况二：安全系数K=1.25，滑体土容重为=19KN/m3，粘聚力C=12KN/m2，内摩擦角=11，并设设在1条块和2条块之间有裂隙水充满高H=3.55m。工况三：安全系数K=1.15，滑体土容重为=19KN/m3，粘聚力C=15KN/m2，内摩擦角=13，抗震设防烈度为7度,并设地震作用下有一水平的加速度a=0.1g。2.5.4计算结果 1-1剖面工况一安全系数 K条块号容重L滑面iciiWiF下滑F粘聚E下滑F传递剩余下滑力EiKN/m3mKN/m2KNKNKNKNKNKN1.351196.6933.7615.00 13.00 189.8114
25、2.33 100.35 0.00 0.00 5.56 1.3521910.4921.5315.00 13.00 931.57461.31 157.35 -15.61 5.17 109.15 1.353198.1918.1815.00 13.00 1023.53430.90 122.85 -43.44 107.49 191.15 1.3541910.7119.2615.00 13.00 1390.61618.94 160.65 -48.73 191.95 347.30 1.3551911.0216.4915.00 13.00 1602.08613.61 165.30 -113.39 343.03
26、 436.85 1.3561910.816.7415.00 13.00 1609.11625.38 162.00 -167.84 437.28 545.08 1.3571910.115.415.00 13.00 1644.45589.24 151.50 -247.75 541.99 613.90 1.3581911.1814.5815.00 13.00 1856.3630.53 167.70 -362.11 611.81 660.08 1.3591911.9213.9415.00 13.00 1983.03644.61 178.80 -506.58 658.34 680.03 1.351019
27、8.9915.4615.00 13.00 1731.85622.92 134.85 -568.11 683.95 786.85 1.3511198.1815.5315.00 13.00 1668.01602.61 122.70 -615.44 787.07 896.13 1.3512197.516.2915.00 13.00 1569.21593.93 112.50 -637.39 898.79 1032.64 1.3513196.7413.2715.00 13.00 1425.76441.59 101.10 -722.97 1018.66 1038.94 1.3514196.1214.021
28、5.00 13.00 1126.7368.31 91.80 -796.32 1041.99 1066.25 1.3515196.8614.0915.00 13.00 1059.82348.14 102.90 -878.76 1066.55 1074.59 1.3516194.6913.2615.00 13.00 1132.21350.41 70.35 -940.81 1070.89 1096.65 1.3517195.0512.6515.00 13.00 962.16284.31 75.75 -1020.23 1093.90 1085.83 1.3518195.5811.0915.00 13.
29、00 1105.42286.90 83.70 -1134.94 1078.61 1031.50 1.3519195.779.0915.00 13.00 1139.43242.90 86.55 -1291.36 1022.57 919.30 1.3520194.295.9715.00 13.00 840.56117.96 64.35 -1443.11 906.40 767.10 1.3521193.985.2615.00 13.00 794.298.24 59.70 -1608.29 764.85 620.91 1.3522192.855.9115.00 13.00 558.7977.63 42
30、.75 -1725.90 622.49 529.12 1.3523194.65.9215.00 13.00 860.51119.76 69.00 -1903.76 529.14 382.40 1.3524196.124.9915.00 13.00 974.51114.37 91.80 -2127.48 380.92 179.48 1.3525196.115.9715.00 13.00 687.9996.55 91.65 -2313.58 180.16 27.17 1.3526198.264.8115.00 13.00 714.7880.87 123.90 -2530.65 27.04 0.00
31、 1.3527194.664.5115.00 13.00 377.9140.10 69.90 -2654.69 0.00 0.00 1.3528195.285.8815.00 13.00 395.5854.68 79.20 -2798.06 0.00 0.00 1.3529192.945.8815.00 13.00 166.6323.03 44.10 -2863.35 0.00 0.00 1.3530193.159.615.00 13.00 66.3114.92 47.25 -51.03 0.00 -47.42 -剖面（工况二）安全系数 K条块号条块面积容重L滑面icii弧度Wi水压力F下滑E
32、下滑F传递剩余下滑力Eim2KN/m3mKN/m2radKNKNKNKNKNKN1.2519.99196.6933.7613.00 11.00 0.19 189.8163.0125131.79 -12.20 0.00 14.16 1.25249.031910.4921.5313.00 11.00 0.19 931.57485.76 76.94 13.25 198.76 1.25353.87198.1918.1813.00 11.00 0.19 1023.53398.99 99.72 196.17 299.75 1.25473.191910.7119.2613.00 11.00 0.19 139
33、0.61573.10 164.25 300.79 479.60 1.25584.321911.0216.4913.00 11.00 0.19 1602.08568.15 175.32 474.54 600.97 1.25684.691910.816.7413.00 11.00 0.19 1609.11579.05 198.92 601.47 740.74 1.25786.551910.115.413.00 11.00 0.19 1644.45545.60 195.12 737.18 843.45 1.25897.71911.1814.5813.00 11.00 0.19 1856.3583.8
34、2 167.24 841.02 930.47 1.259104.371911.9213.9413.00 11.00 0.19 1983.03596.86 115.46 928.39 996.36 1.251091.15198.9915.4613.00 11.00 0.19 1731.85576.78 136.27 1001.14 1136.75 1.251187.79198.1815.5313.00 11.00 0.19 1668.01557.97 164.10 1137.02 1276.41 1.251282.59197.516.2913.00 11.00 0.19 1569.21549.9
35、3 214.31 1279.58 1439.38 1.251375.04196.7413.2713.00 11.00 0.19 1425.76408.88 181.70 1422.66 1474.31 1.251459.3196.1214.0213.00 11.00 0.19 1126.7341.02 163.03 1477.93 1527.02 1.251555.78196.8614.0913.00 11.00 0.19 1059.82322.35 132.05 1527.38 1560.84 1.251659.59194.6913.2613.00 11.00 0.19 1132.21324
36、.46 116.16 1556.28 1605.66 1.251750.64195.0512.6513.00 11.00 0.19 962.16263.25 78.47 1602.25 1617.46 1.251858.18195.5811.0913.00 11.00 0.19 1105.42265.65 7.25 1608.31 1590.67 1.251959.97195.779.0913.00 11.00 0.19 1139.43224.90 -106.48 1578.92 1510.23 1.252044.24194.295.9713.00 11.00 0.19 840.56109.2
37、3 -236.00 1492.03 1383.07 1.252141.8193.985.2613.00 11.00 0.19 794.290.96 -368.03 1379.63 1265.21 1.252229.41192.855.9113.00 11.00 0.19 558.7971.88 -456.35 1267.91 1194.76 1.252345.29194.65.9213.00 11.00 0.19 860.51110.88 -593.74 1194.80 1079.60 1.252451.29196.124.9913.00 11.00 0.19 974.51105.90 -775.24 1076.06 913.79 1.252536.21196.115.9713.00 11.00 0.19 687.9989.40 -918.55 916.69 793.72 1.252637.62198.264.8113.00 11.00 0.19 714.7874.88 -1100.61 790.44 619.56 1.252719.89194.664.5113.00 11.00 0.19 377.9137.13 -1203.54 618.92 522.28 1.252820.82195.285.88
