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1、岩土锚固与支挡工程课程设计题M-（锚杆设计）1.滑坡概况1.1地形地貌该滑坡位于某地域某河左岸某村，海拔高程位于189335m之间，相对高差 146m，坡度转变较大，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2.8X104m2，平均厚度约10m，体积约28X104m3。设计大体地震 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。连年平均气温16.6C18.7C，极端最低气温-4.5C （19
2、61年1月17日），极端最高温42C（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 月份出现顶峰值，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。按照本地水文资料，设计暴雨强度为0.153mm/min。1.3地层岩性勘探区地层由坡积物、滑坡堆积物及侏罗系上统沙溪庙组（J2s）组成。坡积物（QQ：厚约13m,为紫红色粉质粘土夹块碎石，块碎石直径 0.5m，含量约15%20%,主要散布于山间洼地
3、、平台及斜坡坡脚地带。滑坡堆积（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 矿物成份为长石、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：330/5。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壤处为界，陡坡上部平缓 处可见地面裂痕；前缘直至坡脚；双侧以冲沟为界。滑坡范围内，田地里可见长度约50m，宽约3-5cm裂痕，走向185；某居 民住宅地坪可见裂痕长7.0m，宽宽1-3cm，走向175,地面下沉约210cm，该 裂痕于2004年9月出现，以后逐年加宽；某居民衡宇可见拉张裂痕、
4、地面裂痕 等现象，裂痕走向约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 主要成份为强风化砂岩，棱角状，粒径0.20.5cm，块石主要成份为砂岩，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，块石主要成份为砂岩，偶见中风化泥岩， 碎石主要成份为强风化砂岩，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滑带特征滑带土为含
5、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。散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项目单位滑带土滑体土1度重天然kN/m3-19饱和kN/m3-202抗剪强度天然CkPa15 （剖面1）14 （剖面2）326度13 （剖面1）12 （剖面2）20饱和CkPa12 （剖面1）11（剖面2）246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，强风化层大体不可见。砂岩天然重度2
6、3.23-25.19kN/m3。岩石设计多数表序号项目单位中风化砂岩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kPa1000级别IIIm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，省道及一般专项设施受灾程度危害人数/人1000100050010001000500100001000050001000100050010001000500100010005001000010000500010001000500 里=技*2650.34 = 9.5;a n Dq3.14*0.2*8
7、00取整数m=10，则采用10束中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0.5米设置架线环，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。1稳固性计算计算书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。具体条分情形见上图。1.2计算模型及参数按照条分的滑坡剖面图1-1和2-2剖面，别
8、离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6=13，抗震设防烈度为7度，并设地震作用下有一水平的加速携0.1g1122 工况一(1) 工况一计算公式Ei=FT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 下滑二K*Wi*sin(ai)F 抗滑二Wi*cos(ai)*tg (巾 i)F粘聚=ci*L滑面F传递二甲传递*剩余下滑力EiE 下滑二Wi*sin(ai)-Wi*cos(ai)*tg(巾 i)-ci札滑面+甲传递*E”K-滑坡推力安全系数中传递传递系数Wi-条块重量卞海一第i个条块的
9、自身下滑力，第i-1个条块的自身下滑力 下滑ai-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-L滑-F粘聚+L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下滑二K*Wi*sin（ai）（注：第二条块应加上水压力分项系数F水）F水=0.5*R水*日（考虑一、2条块间全数充满水的情形）F 抗滑二Wi*cos（ai）*tg （巾 i）粘聚二ci*L滑面F传递二W传递*剩余下滑力EiE 下滑=Wi*sin(ai)-Wi*cos(ai)*tg(i)-ci*L 滑面
10、+W 传递*E.1R水-水的容重H-一、2条块之间的高度K-滑坡推力安全系数中传递-传递系数Wi-条块重量E下滑一第i个条块的自身下滑力，第i-1个条块的自身下滑力ai-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-滑坡推力安全系数中传递-传递系数Wi-条块重量E下滑一第i个条块的自身下滑力，第i-1个条块的自身下滑力ai-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N.11 22 工况三(3) 工况三计算公式Ei=F下滑一匕滑一七聚+L递式中：Ei, Ei-1-第i个条块的
11、剩余下滑力，第i-1个条块的剩余下滑力F 下滑二K*Wi*sin(ai)+F 地震F地震=A*WiF 抗滑二Wi*cos(ai)*tg (巾 i)F粘聚=ci*L滑面F传递二甲传递*剩余下滑力EiE 下滑=Wi*sin(ai)-Wi*cos(ai)*tg(巾 i)-ci*L 滑面+甲传递*E, 1K-滑坡推力安全系数中传递传递系数A-地震加速度(取A=0.1)Wi-条块重量E下滑一第i个条块的自身下滑力，第i-1个条块的自身下滑力ai-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滑商-条块分段的长度1.3计算参数工况一：安全系数二1.35滑体土容重为Y19
12、KN/m,粘聚力C=15KN/rn内摩擦角 6=13。工况二：安全系数二1.25滑体土容重为Y19KN/I3,粘聚力C=12KN/rn内摩擦角6=11，并设设由条块和2条块之间有裂隙水充满H=3.55ffl工况三：安全系数二1.15滑体土容重为Y19KN/I3，粘聚力C=15KN/h，内摩擦角 6=13，抗震设防烈度为7度，并设地震作用下有一水平的加速艘.1g2.5.4计算结果1-1剖面工况一安全系数K条块容重YL滑面a ici6.iW.iF下滑F粘聚E下滑F传递剩余下滑力Ei号KN/ m3mKN/m2KNKNKNKNKNKN1.351196.6933.7615.0013.00189.8114
13、2.33100.35 0.000.005.561.3521910.49 21.5315.0013.00931.57461.31157.35-15.615.17109.151.353198.1918.1815.0013.001023.53 430.90122.85-43.44107.49191.151.3541910.71 19.26 15.0013.001390.61 618.94160.65-48.73191.95347.301.3551911.02 16.49 15.0013.001602.08 613.61165.30-113.39343.03436.851.3561910.816.74
14、15.0013.001609.11 625.38162.00-167.84437.28545.081.3571910.115.415.0013.001644.45 589.24151.50-247.75541.99613.901.3581911.18 14.58 15.0013.001856.3630.53167.70-362.11611.81660.081.3591911.9213.9415.0013.001983.03 644.61178.80-506.58658.34680.031.3510198.9915.4615.0013.001731.85 622.92134.85-568.116
15、83.95786.851.3511198.1815.5315.0013.001668.01 602.61122.70-615.44787.07896.131.35 12197.516.2915.0013.001569.21593.93112.50-637.39898.791032.641.35 13196.7413.2715.0013.001425.76 441.59101.10-722.971018.661038.941.3514 196.1214.0215.0013.001126.7368.3191.80-796.321041.991066.251.3515 196.8614.09 15.
16、0013.001059.82 348.14102.90-878.761066.551074.591.3516 194.6913.26 15.0013.001132.21 350.4170.35-940.811070.891096.651.3517 195.0512.65 15.0013.00962.16284.3175.75-1020.2 31093.901085.831.3518 195.5811.09 15.0013.001105.42 286.9083.70-1134.941078.611031.501.3519 195.779.0915.0013.001139.43 242.9086.
17、55-1291.3 61022.57919.301.3520 194.295.9715.0013.00840.56117.9664.35-1443.1 1906.40767.101.3521 193.985.2615.0013.00794.298.2459.70-1608.2 9764.85620.911.3522 192.855.9115.0013.00558.7977.6342.75-1725.9 0622.49529.121.3523 194.65.9215.0013.00860.51119.7669.00-1903.7 6529.14382.401.3524 196.124.9915.
18、0013.00974.51114.3791.80-2127.48380.92179.481.3525 196.115.9715.0013.00687.9996.5591.65-2313.58180.1627.171.3526 198.264.8115.0013.00714.7880.87123.90-2530.6 527.040.001.3527 194.664.5115.0013.00377.9140.1069.90-2654.6 90.000.001.3528 195.285.8815.0013.00395.5854.6879.20-2798.0 60.000.001.3529 192.9
19、45.8815.0013.00166.6323.0344.10-2863.3 50.000.001.3530 193.159.615.0013.0066.3114.9247.25-51.030.00-47.42I-I剖面（工况二）安全条条块面容重La ic.6.弓瓜度W.水压FEF，、乂剩余下滑系数K块 号积Y滑面iii力下滑下滑传递力Eim2KN/m3mKN/m2radKNKNKNKNKNKN1.2519.99196.6933.7613.0011.000.19189.8163.131.79 -12.20 0.0014.161.25249.031910.4921.5313.0011.000.1
20、9931.570125485.76 76.9413.25198.761.25353.87198.1918.1813.0011.000.191023.53398.99 99.72196.17299.751.25473.191910.7119.2613.0011.000.191390.61573.10 164.25 300.79479.601.25584.321911.0216.4913.0011.000.191602.08568.15175.32 474.54600.971.25684.691910.816.7413.0011.000.191609.11579.05198.92 601.4774
21、0.741.25786.551910.115.413.0011.000.191644.45545.60195.12 737.18843.451.25897.71911.1814.5813.0011.000.191856.3583.82167.24 841.02930.471.259104.371911.9213.9413.0011.000.191983.03596.86115.46 928.39996.361.251091.15198.9915.4613.0011.000.191731.85576.78136.27 1001.141136.751.251187.79198.1815.5313.
22、0011.000.191668.01557.97164.10 1137.02 1276.411.251282.59197.516.2913.0011.000.191569.21549.93 214.31 1279.58 1439.381.251375.04196.7413.2713.0011.000.191425.76408.88181.70 1422.661474.311.251459.3196.1214.0213.0011.000.191126.7341.02163.03 1477.93 1527.021.251555.78196.8614.0913.0011.000.191059.823
23、22.35132.05 1527.38 1560.841.251659.59194.6913.2613.0011.000.191132.21324.46116.16 1556.28 1605.661.251750.64195.0512.6513.0011.000.19962.16263.2578.47 1602.25 1617.461.251858.18195.5811.0913.0011.000.191105.42265.657.251608.31 1590.671.251959.97195.779.0913.0011.000.191139.43224.90-106.4.1578.92 15
24、10.2381.252044.24194.295.9713.0011.000.19840.56109.23236一001492.03 1383.071.252141.8193.985.2613.0011.000.19794.290.96-368.0 1379.63 1265.21 31.252229.41192.855.9113.0011.000.19558.7971.88456一3l1267.91 1194.7651.252345.29194.65.9213.0011.000.19860.51110.88-593.7 1194.801079.60 41.252451.29196.124.9913.0011.000.19974.51105.90-775.2 1076.06913.79 41.252536.21196.115.9713.0011.000.19687.9989.40-918.5916.695793.721.252637.62198.264.8113.0011.000.19714.7874.88-1100.790.4
