【毕业设计】某高速公路边坡支护设计毕业设计

预应力锚固技术的最大特点，是尽可能少地扰动被锚固的土体或岩体，即不能破坏原有结构，并通过锚固措施合理地提高可利用岩体或土体的强度。

所以预应力锚固技木是最为高效和经济的加固技术，因此受到工程界的高度重视并得到迅速的发展。

预应力锚固技术，在力学作用和施工工艺方面都有其鲜明的特点受力合理。

能充分利用岩土体的抗剪强度平衡结构物的拉力，积极调用岩土体的自身强度和自稳能力，因而能大量节约建筑材料和工程投资。

主动抗衡。

锚索安装后即能提供足够的抗力，有效的限制岩土体的位移。

改善岩土体的应力状态，能有效控制岩土体及工程结构的变形，增强了岩土工程的稳定性，并能使较弱结构面上或滑移面上的抗剪强度得以提高，同时能保证工程的长期稳定性。

锚固力的作用点和作用方向可以根据需要选取，从而获得最佳的稳定效果。

在深基坑开挖工程中使用锚索可免去大量支撑，节约工作量，给机械化施工创造了良好条件。

格构锚固结构格构锚固结构是种复合抗滑护坡结构，它利用浆砌块石现浇钢筋混凝土或预制预应力混凝土格构梁进行坡面防护，同时由于格构梁与坡面接触面较大，与格构梁相连接的锚杆或锚索进行深层加固的效果很好，使得格构锚固结构既能保证深层加固又可兼顾浅层护坡。

另外格构锚固结构可以与绿化防护措施相结合，比如在格构框架内植草，在稳固边坡的同时，还起到绿化边坡环境的作用。

因此格构锚固结构是种很有发展前途的抗滑护坡结构。

近年来我国也开始推广应用格构锚固结构措施。

预应力锚索格构梁预应力锚索格构梁，是近十余年来我国开始应用的种新型抗滑支挡结构。

年在深圳市罗沙公路西岭山大开挖引起的滑坡治理中较早地应用了这结构，继这成功实例之后，深圳市进行大规模的推广和应用，以后逐渐推广到公路铁路边坡灾害的治理中，自年以来，预应力锚索格构梁在三峡库区边坡灾害治理中得到了广泛的应用。

抗滑桩抗滑桩是防治滑坡的种工程建筑物，设于滑坡的适当部位，桩的下段均必须埋置在滑动面以下稳定地层定深度。

根据抗滑桩类型的不同，兼有以下优点抗滑能力强，污工数量小，在滑坡推力大滑动带深的情况下，能够克服抗滑挡土墙难以克服的困难。

桩位灵活，可以设在滑坡体中最有利于抗滑的部位，可以单独使用，也能与其它建筑物配合使用。

可以沿桩长根据弯矩大小合理地布置钢筋。

因此，在相同条件下，比般不能分段布置不同数量钢筋的桩如管形桩打入桩要经济。

施工方便，设备简单。

采用混凝土或少筋混凝土护壁，安全可靠。

通过开挖桩孔，能够充接校核地质情况，进而可以检验和修改原来的设计，使之更切合实际。

发现问题，易于补救，高速公路边坡稳定性分析发展趋势边坡稳定性问题及其防护技术是高速公路建设，特别是山区高速公路建设所面临的个重大问题，而且随着国家基础建设的深入开展而日益凸现出来。

虽然现在已经有不少边坡稳定性分析方法和防护技术，但是随着高速公路向西部山区的延伸，边坡高度的不断增加，遇到的地质问题日益复杂，我们所面临的边坡加固问题也更加复杂，因此边坡工程研究有待进步深入和完善。

工程简介工程概况该边坡支护路段位于拟建公路段，全长米，其中段为填方，最大填方约米其余为挖方段，最大挖方高约米。

设计汽车荷载公路Ⅰ级。

路面宽米。

该边坡为永久性边坡，边坡工程重要性等级为级。

自然地理地形地貌该边坡地处贵州高原南部山区向广西丘陵过渡的斜坡地带，属构造侵蚀斜坡地貌，受构造剥蚀作用较强烈。

挖方路段附近海拔高程，相对高差。

填方段相对高差约米。

地形坡度相对较缓。

植被不发育，基岩裸露。

水文气候边坡地表水不发育，地表无泉点出露，主要为大气降雨沿低洼部位向路基方向排泄。

局部地段形成水塘。

边坡地处亚热带季风湿润气候区，冬无严寒，夏无酷暑，据独山县气象站年气象资料，年平均气温，极端最高气温，最低气温。

年平均降雨量，多集中在每年的月间，占全年降雨量的，平均无霜期天年，年平均相对湿度，年平均风速。

工程地质条件地层岩性场区内地层主要由上覆第四系残坡积层亚粘土杂填土及下伏基岩石炭系下统大塘阶旧司组炭质泥岩夹灰岩组成。

地质构造与地震路段以挤压型的南北向构造为主，该路段处于上司断层之西盘。

场区附近有断层通过。

断层走向约，东盘为旧司组炭质泥岩夹灰岩地层，岩层产状，断层西盘为上司组灰岩夹炭质泥岩地层，岩层产状。

断层带宽约米。

受断层影响场地岩体节理裂隙发育，节理产状。

该段边坡位于断层之东盘，岩层综合产状为。

根据中国地震动参数区划图，地震动峰值加速度系数为，场区地震基本烈度为Ⅵ度。

岩土构成覆盖层亚粘土黄色褐黑色，含少量灰岩炭质页岩碎块及植物根系。

零星分布于坡体上部位置，厚度变化。

杂填土原贵新二级公路施工弃渣，主要成分为灰岩炭质页岩弃渣堆积，粒径约，大小不等。

分布在段路基位置，宽约米，厚约米，堆积较松散。

基岩该边坡下伏基岩石炭系下统大塘阶旧司组炭质泥岩夹灰岩组成。

根据地表调绘及物探资料，按风化程度分为强风化层炭质页岩灰黑色黑色，岩体切割节理和风化裂隙发育，岩图滑面上桩身应力分布图桩上外力的应力分布图形如图所示，由以下公式计算桩身各处的位移转角弯矩剪力。

计算结果见表。

位移转角弯矩剪力上式中滑面以上桩长。

锚固点以上桩身点距桩顶的距离。

表自由段桩身各处内力位移转角表桩深桩身位移桩身转角计算弯矩计算剪力综合上述数据，整个抗滑桩上的内力位移转角水平侧应力如表。

表整个桩身各处内力位移转角表桩深桩身位移桩身转角计算弯矩计算剪力由上述计算结果可知最大为，满足要求。

也较小，满足要求桩身各处较小，满足桩侧承载条件。

该桩设计可以采用。

抗滑桩配筋计算由表可知可知最大弯矩为，最大剪力为。

简图如下图断面桩身弯矩与剪力图先按单筋矩形截面进行正截面受弯计算。

则由于截面在破坏前的瞬间处于静力平衡状态，所以，所有各力在水平轴方向上的合力为零。

所有各力对截面上的任何点的合力矩为零，对受拉区纵向受力钢筋的合力作用点取矩时，有解得由混凝土，，选用钢筋，其。

考虑到可能需要双排配筋，故取保护层厚度。

值取为，则。

。

取根选用的钢筋根按两排布置验算适用条件再计算斜截面受力。

最大剪力，因为时截面尺寸不满足受剪截面限制条件。

所以取则截面尺寸满足受剪截面限制条件斜截面受剪承载力的计算显然承载力不够，需要计算配箍筋。

计算配箍量，选用钢筋。

选用肢，箍筋。

取因此选用间距为的四肢箍筋。

箍筋的最小配筋率箍筋的配筋率对于该断面，抗滑桩顶以上岩层处于稳定状态，根据构造要求，采用挂网植草治理。

断面锚索加挂三维网设计确定锚索钢绞线规格表国标丝标准型钢绞线参数表公称直径公称面积每理论重量强度级别破坏荷载屈服荷载伸长率破断荷载的松弛设计本路段采用标准型直径公称抗拉强度截面积钢绞线，每根钢绞线极限张拉荷载为，屈服张拉荷载为。

锚索设置位置及设计倾角的确定索锚索设计中自由段伸入滑动面长度不应小于，本工程般取为，满足要求。

锚索布置在滑坡前缘。

最优锚固角般通过技术经济综合分析，按单位长度锚索提供抗滑增量最大时的锚索下倾角为最优锚固角。

另种方法是从锚索受力最佳来考虑，按以下经验公式计算最优锚固角。

规范规定锚索设计下倾角为，本设计中取锚索间距及设计锚固力的确定采用预应力锚索治理滑坡时，锚索提供的作用力主要有沿滑动面产生的抗滑力，及锚索在滑动面产生的法向阻力，对加固厚度较大的岩质边坡，锚索在滑动面产生的法向阻力应进行折减，折减系数按考虑。

设计锚固力设计锚索间距，锚索支护段斜长度为，设计排预应力锚索，每孔锚索设计锚固力为根据每孔锚索设计锚固力和所选用的钢绞线强度，计算整治每延米滑坡所需锚索钢绞线的根数，取安全系数，则根，为安全起见，该处单孔锚索钢绞线取根。

锚固体设计计算设计采用锚索钻孔直径单根钢绞线直径注浆材料用水泥砂浆，锚索张拉钢材与水泥砂浆的极限黏结应力查表水泥砂浆与螺纹钢筋钢绞线之间粘结强度设计值锚索锚固段置于弱风化的较硬岩中，锚孔壁对砂浆的极限剪切应力查表得岩石属于较硬岩，在间取值。

锚索锚固段设计为枣核状，锚固体设计安全系数。

按水泥砂浆与锚索张拉钢材黏结强度锚固段长度按锚固体与孔壁的抗剪强度确定锚固段长度。

锚索的锚固段长度采用和中的最大值，根据规范要求取为。

锚索总长度锚固段长度自由段长度张拉段长度取。

锚索的布置图见图图断面处锚索布置图整个坡面采用挂三维网植草绿化。

结论在两种设计方案完成之后进行方案的比选。

我本人倾向与使用锚索方案，因为近来预应力锚固技术在岩土工程中得到了越来越广泛应用，特别是在滑坡加固工程中有显著优越性，理论技术也日趋完善。

预应力锚固技术也是最为高效和经济的加固技术，因此受到工程界的高度重视并得到迅速的发展。

格构锚固结构也是近十余年在国内兴起的种支护方式，般与锚索锚杆结合使用。

是种复合抗滑护坡结构，由于格构梁与坡面接触面较大，与格构梁相连接的锚杆或锚索进行深层加固的效果很好，使得格构锚固结构既能保证深层加固又可兼顾浅层护坡。

另外格构锚固结构可以与绿化防护措施相结合，比如在格构框架内植草，在稳固边坡的同时，还起到绿化边坡环境的作用。

预应力锚索格构地梁结构有机结合上述优点，与抗滑桩支护方式相比，兼有以下优点受力合理。

能充分利用岩土体的抗剪强度平衡结构物的拉力，积极调用岩土体的自身强度和自稳能力，因而能大量节约建筑材料和工程投资。

主动抗衡。

锚索安装后即能提供足够的抗力，有效的限制岩土体的位移。

锚固力的作用点和作用方向可以根据需要选取，从而获得最佳的稳定效果。

既能保证深层加固又可兼顾浅层护坡。

能有效的绿化边坡，保护环境，降低公路污染。

综合分析之后确定选取预应力锚索格构梁地梁支护体系对该边坡进行支护。

具体的施工要求详见计算书及附图。

参考文献，岩土工程基本术语标准中国计划出版社公路路基设计规范，岩土工程勘察规范中国建筑工业出版社，李海光等，新型支挡结构设计与工程实例人民交通出版社，尉希成，支挡结构设计手册人民交通出版社，长江三峡库区滑坡防治工程设计与施工技术规范，预应力混凝土用钢绞线中国标准出版社袁聚云，基础工程设计原理同济大学出版社郑颖人，陈祖煜，王恭先等，边坡与滑坡工程治理人民交通出版社，锚杆喷射混凝土支护技术规范，中国建筑工业出版社，混凝土结构设计规范，中国建筑工业出版社顾慰慈，公路挡土墙设计人民交通出版社建筑边坡工程技术规范，公路工程施工安全技术规程人民交通出版社闫莫明，徐祯祥，苏自约，岩土锚固技术手册人民交通出版社黄求顺，张四平，胡岱文，边坡工程重庆，重庆大学出版社混凝土结构工程施工及验收规范，建筑制图标准中华人民共和国建设部