基坑与边坡工程第5章框架预应力锚杆支护技术

基坑坑与与边边坡坡工工程程第5章框框架架预预应应力力锚锚杆杆支支护护技技术术制作作人人：：周周勇勇LanzhouUniversityofTechnology§5.1概述图5-1框架架预预应应力力锚锚杆杆支支护护结结构构立立面面图图框架架预预应应力力锚锚杆杆边边坡坡支支护护结结构构由由钢筋筋混混凝凝土土框框架架、、挡挡土土板板、、小小吨吨位位预预应应力力锚锚杆杆、、锚锚下下承承载载结结构构、、坡坡面面排排水水系系统统和墙后后土土体体组成成，，属属于于轻型柔性支护护结构，其立面和剖面分别如图5-1、图5-2所示。图5-2框架预应力锚锚杆支护结构构剖面图在框架预应力力锚杆边坡支支护结构中，，由于锚杆的的作用从根本本上改善了了土体体的力力学性性能和和受力力状态态，变传传统支支护结结构的的被动挡挡护为充分分利用用土体体本身身自稳稳能力力的主动挡挡护，有效效地控控制了了土体体位移移，随随边坡坡向外外破坏坏力的的增大大，锚锚杆支支护力力随之之增大大，直直至超超出极极限平平衡而而破坏坏，支支护力力随锚锚杆的的被拔拔出而而逐步步减弱弱，形形成柔性支支护结结构。（a）东侧侧边坡坡加固固照片片（b）西侧侧边坡坡加固固照片片图5-3兰州某某高校校后家家属院院边坡坡加固固照片片框架预预应力力锚杆杆柔性性支护护结构构与传统统的桩锚支支护结结构或锚杆肋肋梁支支护结结构相比有有以下下优点点：（1）改变了支护结构受力原理。传统的桩锚或锚杆肋梁支护结构是被动受力结构。（2）克服了传统边坡支护结构的支护高度受限制、造价高、工程量大、稳定性差等缺点。（3）可以减小框架梁的内力。图5-4兰州某某加油油站毛毛石挡挡墙墙边坡坡加固固照片片对基坑坑和边边坡工工程而而言，，常见的的支护护结构构类型型有三三类，即：：（1）被动受力支护结构：其特点为支护结构依靠自身的结构刚度和强度被动地承受土压力，限制土体的变形。如人工挖孔灌注桩、钢板桩等。（2）主动受力支护结构：其特点为通过不同的途径和方法提高土体的强度，使支护材料和土体形成共同作用的体系。如土钉墙支护技术、搅拌桩技术等。（3）组合型支护结构：根据土体力学性质将前两种支护方法同时应用于同一个基坑或者边坡中。LanzhouUniversityofTechnology§5.2框架预应力锚杆支护结构设计计算

框架预应力锚杆支护结构主要由挡土板、立柱、横梁组成，三者整体连接形成类似楼盖的竖向梁板结构体系。框架预应力锚杆结构设计计算包括挡土板、立柱、横梁和基础埋深计。5.2.1挡土板计算一般情况下，挡土板的长边与短边之比小于2。因此，挡土板上的荷载将沿两个方向传到四边的支承上，应进行两个方向的内力计算，即挡土板按双向板结构计算。LanzhouUniversityofTechnology5.2.2立立柱和和横梁梁计算算框架预预应力力锚杆杆柔性性支护护结构构的立立柱和和横梁梁是一个个密不不可分分的整整体，，在进进行构构件设设计时时，可可以对对其进进行合合理的的单元元划分分（图5-5）。由由于考考虑了了荷载等等效的的原理理，图5-5中计算算单元元宽度度系数数1、2的取值值情况况如下下：当当计算算锚杆杆的轴轴力时，1、2均取0.25；当计计算立立柱和和横梁梁的内内力时时，1、2均取0.375。LanzhouUniversityofTechnology图5-5立柱和和横梁梁的计计算单单元划划分LanzhouUniversityofTechnology（1）立柱柱的设设计1)当0y0.25Hs0时：（5-1）立柱的的计算算模型型见图图5-6，，其支支座反反力求求解同同样采采用力力法。。但是是由于于1、2的取值值不同同于锚锚杆，因此此P应按式式（5-1）和和（5-2）计计算。。LanzhouUniversityofTechnology图5-6立柱计计算模模型2)当0.25Hs0yHs0时：（5-2）LanzhouUniversityofTechnology（2）横梁梁的设设计图5-7横梁计计算模模型图图横梁可可视为为以立立柱为为铰支支座的的多跨连连续梁梁，因此此根据据多跨连连续梁梁的计计算原原理可将横横梁的的计算算简化化为等跨的的五跨跨连续续梁进行计计算，，中间间各跨跨的内力和和配筋筋都按按第三三跨来考虑虑，计计算模模型如如图5-7所示示。图图5-7中中为作作用在在横梁梁上的的均布布土压压力荷荷载，，且LanzhouUniversityofTechnology5.2.3锚锚杆计计算（1）锚杆轴轴向拉拉力计计算锚杆所所承受受的拉拉力为为立柱柱和横横梁在在锚杆杆作用用位置置处的的水平平支座座反力力的合合力所所传来来的支支反力力。（5-3）式中：Tj——第j排锚杆所所承受受的轴轴向拉拉力（（kN）；Rj——立立柱和和横梁梁在第第j排锚杆杆作用用位置置处水水平支支座反反力的的合力力（kN））；j——第第j排锚杆杆与水水平面面的倾倾角(°)。锚杆设设计的的关键键在于于确定定其立立面布布置，，然后后求解解其轴轴向拉拉力、、验算算框架架预应应力锚锚杆支护结结构的的稳定定性。锚杆杆设计计的内内容有有确定定立面面布置置、求求解轴向拉拉力、、计算算锚杆杆长度度和直直径。LanzhouUniversityofTechnology式（5-3）中中Rj可以表表示为为下式式：（5-4）式中Rjb——第第j排锚杆杆作用用位置置处所所对应应的横横梁的的水平平支座座反力力（kN）），理理论上上讲作作用于于横梁梁的是是均布布线荷荷载，，根据据所选选取的的土压压力模模型的的特点点，Rjb=0.25ehkshsv；Rjc——第第j排锚杆杆作用用位置置处所所对应应的立立柱的的水平平支座座反力力（kN））。LanzhouUniversityofTechnology由于框框架预预应力力锚杆杆支护护结构构的受受力状状态类类似于于楼盖盖设设计计中中的的梁梁板板结结构构体体系系，根根据据各各构构件件之之间间的的传传力力特特点点和和所所选选取取的的土土压压力力模模型型，，采采用用荷载载等等效效的的原原理理取每每根根立立柱柱所所承承受受的的荷荷载载为为相邻邻两两跨跨锚锚杆杆各0.25宽度度之之间间的的土土压压力力。。考虑虑到到锚锚杆杆施加加了了预预应应力力，这这样样假假定定在在锚锚杆杆位位置置处处支支护护结结构构的的位移移为为零零，因因此此可可以以假假定定立立柱柱与与锚锚杆杆的的连连接接处处为为一一铰铰支支座座，，从从而而把把立立柱柱视视为为支承承在在锚锚杆杆和和地地基基上上的的多多跨跨连连续续梁梁，其其计计算算模模型型如如图5-6所示示。LanzhouUniversityofTechnology图5-6立柱柱计计算算模模型型立柱柱的的具具体体计计算算采采用用力法法求解解，，基基本本思思想想是是：：首首先先建建立立一一组组力法法典典型型方方程程，即即，，再再根根据据锚杆杆间间距距构构造造要要求求和边坡坡高高度度确定定锚锚杆杆的的层层数数，，进进一一步步根根据据MATLAB的知知识识截截取取方方程程矩矩阵阵中中指指定定的的维维数数求求解解。。LanzhouUniversityofTechnology式中中：：、、、分别别代代表表Rjc=1、Rjb=1和土土压压力力荷荷载载qc单独独作作用用时时立立柱柱基基本本结结构构中中的的弯弯矩矩，，分分别别按按式式（5-6））~（（5-8）计计算算。。（5-6）（5-7）（5-8）LanzhouUniversityofTechnology（2）锚锚杆杆长长度度和和直直径径设设计计土层层锚锚杆杆长长度度由由自由由段段和锚固固段段组成成。。非锚锚固固段段不不提提供供抗抗拔拔力力，其长长度度Lf应根根据据边边坡坡滑滑裂裂面面的的实实际际距距离离确确定定，，对对于于倾倾斜斜锚锚杆杆，自由由段段长长度度应超超过过破破裂裂面面1.0m以上上。。锚锚固固段段提提供供锚锚固固力力，，其其长长度度La应按按锚锚杆杆承承载载力力的的要要求求，，根根据据锚锚固固段段地地层层和和锚锚杆杆类类型型确确定定。。1））锚锚固固段段长长度度计计算算（图图5-8中中BC段段））（5-9））式中中：：Laj———第第j排锚锚杆杆锚锚固固段段长长度度（（m））；；———土土层层界界面面粘粘结结强强度度；；2））自自由由段段长长度度的的计计算算图5-8中中为为破破裂裂面面，，AB段长长度度即即为为锚锚杆杆自自由由段段长长度度Lfj可以以表表示示为为：：LanzhouUniversityofTechnology（5-10）式中中：：Hj———基基础础埋埋深深（（m）Hd———第第j排锚锚杆杆离离边边坡坡顶顶部部的的距距离离（m）3）锚锚杆杆直直径径计计算算当求求得得锚锚杆杆轴轴向向拉拉力力后后，，锚锚杆杆直直径径可可由容容许许应应力力法法按按下下式式计计算算：：（5-11）式中中：：dj———第第j排锚杆杆的的直直径径（（mm）fy———锚锚杆杆钢钢筋筋的的抗抗拉拉强强度度设设计计值值（（kPa）图5-8锚杆杆长长度度计计算算简简图图LanzhouUniversityofTechnology5.2.4基基础埋埋深设计计框架预应应力锚杆杆柔性支护护结构属于多支点支支护结构构，计算其其基础埋埋深的方方法有二分之一一分割法法、分段段等值梁梁法、静静力平衡衡法和布布鲁姆（（Blum）法法。其中，二二分之一一分割法法是将各道支撑撑之间的的距离等等分，假定每每道支撑撑承担相相邻两个个半跨的的侧压力力，这种种办法缺乏精确确性；分段等等值梁法法考虑了了多支撑支支护结构构的内力力与变形形随开挖过过程而变变化的情情况，计计算结果果与实际际情况吻吻合较好好，但是是计算过程程复杂；布鲁姆姆法是将将支护结结构嵌入入部分的的被动土土压力以以一个集集中力代代替。这这三种方方法在计计算过程程中都需需要求解解锚杆支点点反力，即设定定一个埋埋置深度度Hd（如图5-9所示），，求出相相应的被被动土压压力，即即可求得得Hd。LanzhouUniversityofTechnology图5-9基础埋深深计算简简图LanzhouUniversityofTechnology由MO0得：经整理化化简得：：式中：Ep——嵌入入部分被被动土压压力（kN），，且Ep=0.25KpShHd2LanzhouUniversityofTechnology0——支护护结构的的重要性性系数；；Ea1——主动动土压力力三角形形荷载的的合力（（kN））,且Ea1=0.0625ehkHSh；Ha1——主动土压力三三角形荷载的的合力作用点点至嵌入底端端的距离（m），且Ha1=(5H+6H)/6；Ea2——主动土压压力矩形荷载载的合力（kN），且Ea=0.125ehk(3H+4Hd)Sh；Ha2——主动土压力矩矩形荷载的合合力作用点至至嵌入底端的的距离（m），且Ha2=(3H+4Hd)/8。LanzhouUniversityofTechnology§5.3

框架预应力锚杆支护结构整体稳定性验算框架预应力锚杆支护结构的稳定性应分为两个方面，一是单层锚杆的自身稳定和框架预应力锚杆的整体倾覆稳定；二是框架预应力锚杆挡墙整体滑移稳定性验算。5.3.1抗倾覆稳定性验算对于框架预应力锚杆支护结构的抗倾覆稳定问题，需要考虑两个方面：一是单排锚杆拉力的极限平衡验算；二是整个支护结构绕边坡坡脚转动的极限平衡验算。这相应于抗倾覆问题（图5-10），两者要满足的基本条件如下：（1）单排锚杆的极极限平衡稳定定性验算当j=1时：（5-13））当j≥1时：（5-14）（2）多层锚杆的整整体抗倾覆稳稳定性验算由MO≥0可得：（5-15）图5-10框架预应力锚锚杆支护结构构的稳定性分分析简图LanzhouUniversityofTechnology5.3.2抗抗滑移稳定定性验算（1）稳定性安全全系数计算模模型所谓边坡稳定性分分析就是按照边坡坡的某一种破破坏形态和破破坏机理，根根据岩土工程条件件、荷载条件件以及支护工工况所进行的定量量的受力平衡衡分析。图5-11内部稳定性验验算简图基坑或边坡高高度为H，边坡倾角为为，滑移面半径径为R，结构底部水水平推力设计计值为T。（5-16）式中：S——考虑锚杆杆预应力作用用而改善土体体力学性能的的影响效应，，目前还无法法量化其影响响，式（5-16）中的稳定性性系数对应一级、二级、、三级基坑或或边坡分别不应小于1.30、1.25、1.20。（2）圆弧滑移移面搜索模型型采用圆弧滑动动积分法进行行稳定性分析析，最关键的的问题就是确定最危险滑移面面的位置。对于最危险险滑移面的确确定方法如下下：进行边坡稳定定性分析的目目的就是要找找出所有既满满足静力平衡条件件，又满足合理性要求的安全系数解集集。边坡的内部部整体稳定性性安全系数可可以定义为圆弧滑动面上上的抗滑移力力与滑移力之之比：1）基本假定（a）边坡为土质边坡，土质较为均匀匀,不考虑地下水水作用和孔隙隙应力的影响响，边坡稳定定属于平面应变问题题；（b）最危险圆弧滑滑移面通过边坡坡脚点，，滑移面为圆圆弧形，如图5-12所示，锚杆水水平、竖向等等间距布置；；（c）假定圆弧滑滑移面圆心只出现在图5-12中点的左上方方；（d）考虑到结构构体系中横梁、立柱、、挡土板和预预应力锚杆形形成了空间框框架，整个体体系刚度较大大，因此忽略结结构由于土压压力的影响而而产生的变形的不均匀匀性，并假定在最最危险圆弧滑滑移面状况下下每根锚杆的轴轴力都达到极极限抗拉承载载力。2）滑移面搜索索模型中各变变量的确定以坡脚点O为坐标原点水水平为轴x，竖向为轴y，建立如图5-12所示直角坐标标系。设圆弧滑移面的的圆心坐标为O(x0，y0)，则滑移面半径为（5-17）设圆弧滑移线线与地面交点点坐标为A(xA，yA)，其中,yA=H、，圆弧滑移线方程为为（5-18）图5-12滑移面搜索模模型计算简图图（a）圆弧线线上任意一点点M(x，y)处的半径与竖竖直线的夹角角如图5-13所示，设圆弧滑移线上任意一点M(x，y)处的半径与竖竖直线的夹角为，即由图5-13OMQ所示三角形OMQ几何关系可得：（5-19）图5-13任意半径与竖竖直线的夹角角计算简图（b）土体微微段自重与地地面附加荷载载的等效自重重如图5-14所示，，设锚杆的的水平间距为Sh，土体重度为为，则土体微段自重重与坡顶地地面附加荷荷载的等效自重计算如下：：（5-20）（5-21））图5-14土体自重与与坡顶附加加荷载的等效效自重计算算图（c）滑移力S0的确定滑移力S0由圆弧滑动动体内的土体自重和和地面附加加荷载共同产生，，其在滑动动面切线方向的合力力为（5-22））图5-14土体自重与与坡顶附加加荷载的等等效自重计计算简图（d）抗滑滑移力S1和S2的确定抗滑移力S1由土体粘聚聚力C产生，其在在滑动面切切线方向的的合力为（5-23）S1为土体自重和和基坑边坡坡表面附加加荷载q0在滑动面法法线方向所所产生的分分力从而引引起的摩擦抗滑移移力，其在滑动动面切线方方向的合力力为（5-24）（e）抗滑滑移力S3的确定①锚杆抗抗拉极限承承载力的确确定锚杆承载力力计算时一一般不考虑虑其抗剪、抗弯弯作用，其破破坏一般取取决于锚杆杆杆体强度破坏、锚固体从从土体中拔出破坏或者锚下承载结构破破坏。第j排锚杆在圆圆弧滑移面面外锚固体体与土体的的极限抗拉承承载力Tnj可按下式计计算：（5-25）式中：qsik——锚杆穿越第第i层土土体与与锚固体极极限摩阻力力标准值（（kPa）），其数值应应由现场试试验确定，，如无试验验资料可以以根据《建建筑基坑支支护技术规规程》（JGJ120）的建建议取值；；Laji——第j排锚杆在圆圆弧滑裂面面外穿越第第层稳定土土体内的长长度（m）），显然，Laji=Laj，即为第j排锚杆在圆圆弧滑移面面外的总长长度，也即即是锚杆的的锚固段长长度。②圆弧半半径所在直直线与锚杆杆所在直线线的夹角如图5-15所示，设第一排锚杆杆位于支护结结构坡面顶顶点以下S0处；向下的的倾角为，第一排锚杆杆所在直线线与坡面的交点坐标标为P(x1，y1），其中,x1=(Hs0)cot和y1=Hs0。所以，该该排锚杆所所在直线方方程可以写写为y=y1tan(xx1)。因此，圆弧弧滑移面圆圆心O(x0，y0)到第一排锚锚杆所在直直线的距离离为：（5-26）一般情况下下，各排锚杆的的水平倾角角均相同，故通过各各排锚杆所所在位置的的系列直线线为一组平平行的直线线，每相邻邻两根直线线的距离为为（5-27）故滑移面圆圆心O(x0，y0)到其第j排锚杆所在在直线的距距离dj可以表示为为（5-28）式中：m——设置的的锚杆排数数。由图5-15所示几几何关系可可以看出djR就是第j排锚杆所在在的直线与与过该直线线与圆弧滑滑移线交点点的半径所所在直线的的夹角j的正弦，即即（5-29）③第j排锚杆在圆圆弧滑移面面内外的长长度设第j排锚杆在圆圆滑滑移面面内和滑移面外的的长度分别别Lfj和Laj，锚杆的总为为长：（5-30））设第j排锚杆与支支护结构坡坡面的交点坐标标为G（xj，yj）。则由图5-15知：（5-31）（5-32）图5-15锚杆在圆弧弧滑移面内内外长度计计算简图通过第j排锚杆所在在直线与圆圆弧滑移面面交点的半半径的直线线方程为（5-33）由图5-15所示几何关系系知，第j排锚杆在圆圆弧滑移面面内的长度Lfj与夹角的正弦的的乘积即为G点到由（5-33）式决决定的直线的的距离GK,即Lfj可以表示为（5-34）由式（5-29）和式（5-31）~（5-34）可以解出第第j排锚杆在圆弧弧滑移面内的的长度Lfj锚杆总长Lj为设计参数，，求得Lfj，由式（5-30）即可确定锚锚杆在圆弧滑滑移面外长度度Laj。④支护结构底部部推力设计值值T的计算框架预应力锚锚杆支护结构构的基础埋深深一般都较大，，考虑其对内内部整体稳定定性的贡献，，由静力平衡衡条件求得支支护结构底部推力设计计值：（5-35）式中：Eh——侧向土压压力合力的水水平分力设计计值（kN/m）⑤抗滑移力S3的计算抗滑移力S3由锚杆的极限限抗拉承载力力Tnj和支护结构底底部推力设计计值T共同产生，其其在滑动面切线方方向的合力为（5-36）（3）最危险滑移移面的确定由式（5-22）~（5-24）以及式（5-36）确定了式（（5-16）中的几个关关键变量即S0、S1、S2和S3，则在给定圆圆心后，即可可由式（5-16）求得该圆弧弧滑移面所对对应的考虑锚锚杆作用的内内部整体稳定定性安全系数数Fs在图5-12所示的最危危险滑移面搜搜索模型计算算简图中，矩矩形BCDE为圆心心所在在搜索索区域域。LanzhouUniversityofTechnology§5.4框架预应力锚杆支护结构构造要求5.4.1材料要要求（1）灌浆浆材料料1）水泥应使用普通硅酸盐水泥；2）砂的含泥量按重量计不大于3%，砂中云母、有机物、硫化物等有害物质的含量按重量计不得大于1%；3）水中不应含有影响水泥正常凝结和硬化的有害物质，不得使用污水；4）外掺剂的品种及掺入量应由试验确定；5）浆体配制的灰砂比宜为0.8~1.5，水灰比宜为0.38~0.50；6）浆体材料28d的无侧限抗压强度不应低于25MPa。灌浆材材料性性能应应符合合下列列规定定：（2）锚具具1）锚具具应由由锚环、、夹片片和承承压板板组成；；2）预应应力锚锚具的的锚固固效率率应至至少发发挥预预应力力杆体体极限抗抗拉力力的95%以上，达到到实测测极限限拉力力时的的总应应变应小于于2%；3）预应应力锚锚具、、夹具具和连连接器器必须须符合合现行行行业业标准准《预应力力筋用用锚具具、夹夹具和和连接接器》（GB/T14370）的规规定；；4）锚具具罩应应采用用钢材或塑料材材料制制作加工工。（3）套管管和波波纹管管1）具有足够的强度，保证其在加工和安装的过程中不致损坏；2）具有抗水性和化学稳定性；3）与水泥浆、水泥砂浆或防腐油脂接触无不良反应。（4）防腐腐材料料应满满足下下列要要求1）在锚杆的使用年限内，保持其防腐性能和耐久性；2）在规定的工作温度内或张拉过程中不得开裂、变脆或成为流体；3）应具有化学稳定性和防水性，不得与相邻材料发生不良反应。（5）框架架和挡挡土板板（6）锚杆杆由于锚锚杆每每米直直接费费用中中钻孔孔所占占比例例较大大，因因此，，在设设计中中应适适当减减少钻钻孔量量，应应选用用承载载力较较高的的锚杆杆，同同时也也可避避免“群锚锚效应应”影响。。1）对于于永久久性锚锚杆挡挡土墙墙立柱柱、挡挡土板板和横横梁采采用的的混凝凝土，，其强度等等级不不应小小于C30；临时时性框框架锚锚杆挡挡墙混混凝土土强度度等级级不应小小于C20；2）钢筋筋宜采采用HRB400级和HRB335级钢筋筋；3）立柱柱基础础位于于稳定定的岩岩层内内，可可采用用独立基基础、、条形形基础础或桩桩基等形式式；4）各分分级挡挡墙之之间的的平台台顶面面，宜宜用C15混凝土封闭闭。LanzhouUniversityofTechnology5.4.2构造要求（1）预应力锚锚杆1）锚杆的总总长度应为为锚固段、自自由段和外外锚段的长度之和和；2）锚杆隔离离架（对中中支架）应应沿锚杆轴轴向方向每每隔1m~3m设置一个；；3）锚杆的倾角角宜采用10度~35度；4）当锚固段段岩层破碎碎、渗水量量大时，宜宜对岩体作固结结灌浆处理；5）锚杆的使使用寿命应应与被加固固的构筑物物和所服务务的公路的的使用年限限相同，其其防腐等级也应达到相相应的要求求。LanzhouUniversityofTechnology（2）框架和挡挡土板1）框架（a）框架架预应力锚锚杆挡墙立立柱截面尺尺寸除应满满足强度、、刚度和抗抗裂要求外外，还应满足挡挡土板的支支座宽度、、锚杆钻孔孔和锚固等等要求；（b）装配式立柱柱，应考虑立柱柱在搬动、、吊装过程程以及施工工中锚杆可可能出现受受力不均等等不利因素素；（c））当立柱的的底端按自自由端计算算时，为防防止底端出出现负弯矩，在在受压侧应应适当配置置纵向钢筋筋。2）挡土板板（a）考虑虑到现场立立模和浇注注混凝土的的条件较差差，为保证混凝凝土的施工工质量，现现浇挡土板板的厚度不不宜小于100mm；（b）在岩岩壁上一次次浇注混凝凝土板的长度不宜过过大；（c）挡土土板上应设设置泄水孔孔，当挡土土板为预制制时，泄水孔和吊吊装孔可合合并设置。LanzhouUniversityofTechnology（3）锚杆与立柱柱连接（a）螺母锚固固（（b）焊接短钢钢筋锚固（（c）设置弯钩钩锚固图5-16锚杆和立柱柱的连接示示意图LanzhouUniversityofTechnology§5.5设计、施工注意事项5.5.1设计注意事事项（1）立柱和板板为预制构构件的装配立柱式式锚杆挡土土墙适用于岩层层较好的挖挖方地段；；（2）钢筋混凝凝土框架式式预应力锚锚杆挡土墙墙：墙面垂直型型适用于稳稳定性、整整体性较好好的I、II类岩石边坡坡；（3）钢筋混凝凝土预应力力锚杆挡土土墙：挡土墙墙的变形需需要严格控控制时，宜采用预应应力锚杆；（4）锚杆的布布置应符合合的规定。。LanzhouUniversityofTechnology5.5.2施工注意事事项（1）稳定性一一般的高边边坡，当采采用大爆破、大大开挖、开开挖后不及时支支护或存在在外倾结构构面时，均均有可能能发生边坡坡局部失稳稳和局部岩岩体塌方，，此时应采用用自上而下下、分层开开挖和分层层锚固的逆逆作法施工工；（2）锚杆施工工前应作好好准备；（3）锚孔施工工应符合规规定；（4）锚杆机械械应考虑钻钻孔通过的的岩土类型、、成孔条件件、锚固类类型、锚杆杆长度、施施工现场环环境、地地形条件、、经济性和和施工速度度等因素进行行选择。LanzhouUniversityofTechnology（5）预应力锚锚杆锚头承承压板及其其安装应符符合下列要要求：1）承压板应安安装平整、、牢固，承承压面应与与锚孔轴线线垂直；2）承压板底底部的混凝土应填填充密实，并满足局局部抗压强强度要求。。（6）锚杆的灌灌浆应符合合下列要求求：1）灌浆前应应清孔，排排放孔内积积水；2）注浆管宜宜与锚杆同同时放入孔孔内，注浆浆管出浆口口应插入距距孔底100mm~300mm；3）孔口溢出出浆液或排排气管停止止排气并满满足注浆要要求时，可可以停止注注浆；4）根据工程程条件和设设计要求确确定灌浆压压力；5）浆体强度度检验用试试块的数量量每30根锚杆不应应少于一组组，每组试块块不应少于于六个。LanzhouUniversityofTechnology§5.6框架预应力锚杆支护设计实例5.6.1工程概况1.工程简介甘肃省崇信信县佰泰家家园北端边边坡为一自自然边坡，，边坡上坡坡沿即崇信信县佰泰家家园拟建场场地的北边边界线、边边坡上坡沿沿距离拟建建2#住宅楼建筑筑红线约28.00m；边边坡坡底底比比拟拟建建场场地地地地平平深深12.00m；边边坡坡东东西西走走向向，，倾倾向向北北（（N）；；边边坡坡坡坡角角约约为为85°°-90°°（边边坡坡陡陡峭峭））；；边边坡坡为为土土质质边边坡坡。。拟拟加加固固边边坡坡为为北北端端一一高高度度为为13m的边边坡坡，，依依据据《建筑筑边边坡坡工工程程技技术术规规范范》（GB50330），，边坡坡工工程程安安全全等等级级确定定：：建建筑筑边边坡坡类类型型为为土土质质边边坡坡，，10m<边坡坡高高度度H≤≤15m，工工程程安全全等等级级为为二二级级。LanzhouUniversityofTechnology2.自然然地地理理与与场场地地地地质质地地层层条条件件佰泰泰家家园园北北端端边边坡坡位位于于县县城城西西；；东东邻邻妇妇幼幼保保健健站站、、南南毗毗佰佰泰泰家家园园2#住宅宅楼楼、、西西毗毗石石油油公公司司、、北北望望县县城城广广场场。。高高程程1137.90m-1150.54m，高高差差12.64m。地地貌貌单单元元属属山山前前坡坡地地，，芮芮河河Ⅱ级阶阶地地。。根根据据《岩土土工工程程技技术术报报告告》，场场地地土土以以全新新世世黄黄土土状状粉粉土土（（Q4eol黄土土））、、黄黄土土状状粉粉质质粘粘土土（（Q4eol黄土土））、、粉粉质质粘粘土土（（Q4al）、、卵卵石石（（Q4pl）及及泥泥质质砂砂岩岩（（N）为为主主组组成成。LanzhouUniversityofTechnology①杂填填土土（（含含①-1素填填土土））②黄土土状状粉粉土土：：层层厚厚4.20-6.40m，平平均均厚厚度度5.10m；③黄土土状状粉粉质质黏黏土土：：层层厚厚4.10-.50m，平平均均厚厚度度5.04m；④粉质质黏黏土土：：层层厚厚0.50-1.10m，平平均均厚厚度度0.75m；⑤卵石石：：层层厚厚0.60-2.40m，平平均均厚厚度度1.62m；⑥泥质质砂砂岩岩：：层层顶顶埋埋深深2.40-15.40m。地层层从从上上至至下下分分述述：：LanzhouUniversityofTechnology5.6.2支护护方方案案3.水文地质条件件边坡场地区域域属于汭河流域泾河河水系，汭河河中有水流。据实际调查查：1949年至今，大雨雨或暴雨时，，汭河水流量量最高水位只只到县城广场场北岸、地表表水流无冲刷刷边坡的记录录。因此，根根据岩土工程程勘察，在勘勘察深度范围围内无地下水水赋存。稳定水位埋深深约20.00m。1.支护范围2.支护原则3.支护方案LanzhouUniversityofTechnology5.6.3支护设计1）边坡安全等级为二级；2）抗震设防烈度为7度；3）防腐等级为Ⅰ级；4）加固措施安全，经济合理，尽量兼顾美观。1.设计标准:LanzhouUniversityofTechnology2.设计依据1）甲方提供的的由平凉市规规划建筑勘测测设计有限公公司编制的《泾川县房地产产开发公司崇崇信县佰泰家家园居住区详详规》。2）甲方提供的的由甘肃金地地岩土工程有有限公司编制制的《崇信县佰泰家家园居住区岩岩土工程技术术报告》。3）《建筑边坡工程程技术规范》GB50330。4）《锚杆喷射混凝凝土支护技术术规范》GB50086。5）《建筑桩基技术术规范》JGJ94。6）《混凝土结构设设计规规范》GB50010。7）其它相关工工程技术规范范、规程的规规定。LanzhouUniversityofTechnology在边坡加固深深度范围内，，土体较为复复杂，边坡土土体参数见表5-1和表5-23.设计参数1）边坡设计坡角边坡按单级设计，坡角85度。2）岩土体参数见表5-1和表5-24.支护设计1）坡面清理2）边坡锚固3）锚杆5.框架格梁、挂网及喷射混凝土1）格梁（包括立柱和横梁）2）挂网3）喷射混凝土4）台座LanzhouUniversityofTechnology土层序号土层名称土层厚度（m）重度g/(kN·m-3)粘聚力c/(kPa)内摩擦角j/(°)界面粘结强度τ（kPa）①杂填土0.313.29.021.020②素填土1.513.29.021.020③黄土状粉土5.614.49.121.550④黄土状粉质粘土4.115.616.022.050⑤粉质粘土0.916.220.021.750⑥卵石1.918.625.030.02001-1剖面计算参数数表表5-1LanzhouUniversityofTechnology土层序号土层名称土层厚度（m）重度g/(kN·m-3)粘聚力c/(kPa)内摩擦角j/(°)界面粘结强度τ（kPa）①杂填土0.813.29.021.020②黄土状粉土6.514.49.121.550