邊坡加固設計計算過程案例邊坡加固設計包括計算了擋墻抗傾覆力、抗滑檔摩擦力、加固前后邊坡受力；利用注漿法計算了排樁的孔隙率、注漿量；依據(jù)錨桿噴射混凝土支護技術規(guī)范，計算了錨索的高度和長度等。設計流程結束后，還需進行兩方面的穩(wěn)定性驗算：邊坡穩(wěn)定性驗算、整體穩(wěn)定性驗算。驗算是否合乎規(guī)范，若不符合應重新設計直到合乎規(guī)范，安全可靠為止。1.1側向巖土壓力計算靜止巖石側壓力系數(shù)按下式計算：為巖石的泊松比。當邊坡的坡面為傾斜、坡頂水平、無超載時，如圖，土壓力的合力可按下列公式計算。式中：——水平土壓力合力；——水平土壓力系數(shù)；、——填土的重度與內(nèi)摩擦角；——墻背和豎直線之間的傾角，以豎直線為準，逆時針為正，稱為俯斜墻背，順時針為負，稱為仰斜傾角（o）；——填土面與水平面之間的傾角（o）；——墻背與填土之間的摩擦角（o）。坡面傾斜時的主動土壓力折減系數(shù)可按下式計算：式中：——主動土壓力折減系數(shù)；——土釘墻坡面與水平面的夾角（o）；——基坑底部以上各土層按土層厚度加權的內(nèi)摩擦角平均值（o）。1.2錨索的布置與設計依據(jù)《巖土錨桿（索）技術規(guī)程》進行設計，依據(jù)地勘報告，錨桿以灰?guī)r及頁巖為嵌固端。軸向拉力設計值按下式進行計算：式中：——相應于作用的標準組合時錨桿所受軸向拉力（kN）——錨桿的水平拉力標準值（kN）——錨桿傾角（°）錨桿的截面面積：式中：——錨桿鋼筋或預應力錨索截面面積（m2）；——普通鋼筋或預應力鋼絞線抗拉強度設計值（kPa）；——錨桿桿體抗拉安全系數(shù)，應按表1.1取值。表1.1錨桿桿體抗拉安全系數(shù)邊坡工程安全等級安全系數(shù)臨時性錨桿永久性錨桿一級1.82.2二級1.62.0三級1.41.8錨桿錨固體與巖土層之間的長度應滿足下式要求：式中：——錨桿錨固體抗拔安全系數(shù)，應按表1.2取值；——錨桿錨固段長度（m）尚應滿足規(guī)范要求；——巖土層與錨固體極限粘結強度標準值（kPa），應通過實驗確定；當無試驗資料時，可按表1.3和表1.4取值；——錨桿錨固段鉆孔直徑（mm）表1.2巖土錨桿錨固體抗拔安全系數(shù)邊坡工程安全等級安全系數(shù)臨時性錨桿永久性錨桿一級2.02.6二級1.82.4三級1.62.2表1.3巖石與錨固.體極限粘結強度標準值巖石類別值（kPa）極軟巖270-360軟巖360-760較軟巖760-1200硬軟巖1200-1800堅硬巖1800-2600表1.4土體與錨固體極限粘結強度標準值土層種類土的狀態(tài)值（kPa）粘性土堅硬應訴可塑軟塑65-10050-6540-5020-40砂土稍密中密密實100-140140-200200-280碎石土稍密中密密實120-160160-220220-300注：1適用于.注漿強度等級為M30；2僅適用于初步設計，施工時應通過.實驗檢驗。錨桿桿體與錨固砂漿長度應滿足下式要求：式中：——錨筋與砂漿間的錨固長度（m）；——錨筋直徑（m）；——桿體根數(shù)；——鋼筋與錨固砂漿間的粘結強度設計值，應有試驗確定，當缺乏試驗資料時可按表1.5取值。表1.5鋼筋、鋼絞線與砂漿之間的粘結強度設計值錨桿類型水泥漿或水泥砂漿強度等級M25M30M35水泥砂漿與螺紋鋼筋間的粘結強度設計值2.102.402.70水泥砂漿與鋼絞線、高強鋼絲間的粘結強度設計值2.752.951.401.3邊坡土壓力計算各層土層的主動土壓力水平分力標準值計算主動土壓力系數(shù)：其中β=0，δ=0.5φ=0.5×35o=17.5o，φ=35o，α=-36o。代入得。設土壓力零點處到B點的垂直距離為xm根據(jù)幾何關系可得x=21.4mAB段土壓力合力為：當坡面為垂直時，側向巖土壓力合力的水平分力標準值：坡面傾斜時的主動土壓力折減系數(shù)：=0.25邊坡側向巖土壓力合力的標準值：考慮到錨桿（索）的約束作用，邊坡土壓力分布：乘以安全系數(shù)1.2，最終結果：錨桿布置設計數(shù)據(jù)：錨桿橫向間距取5m，橫向布置19根錨桿，兩端各留5m間距。錨桿豎向總共布置2排錨桿，最下端錨桿距坡腳處垂直高度2.5m，最上端距坡頂1.5m。錨桿傾角為。（1）第一道錨索設計根據(jù)邊坡土壓力分布圖，可知第一道錨索處土層主動土壓力為：第一道錨索水平拉力標準值：第一道錨索軸向拉力標準值：取1×5股鋼絞線，公稱直徑15.2mm，公稱截面面積173mm2，抗拉強度設計值錨索鋼筋截面面積需滿足以下條件：因此為安全起見，單孔錨索鋼絞線取3根，實配420mm2。根據(jù)《巖土錨桿與噴射混凝土支護工程技術規(guī)范》GB50086—2015，錨桿自由段應穿過潛在滑裂面，長度不應小于9m，錨桿自由段長不應小于12.0m。因此取第一道錨桿自由段12m。取錨桿錨固段鉆孔直徑為110mm，巖土層與錨固體極限粘結強度為360kPa，錨固體抗拔安全系數(shù)為2.6。水泥砂漿強度取M30等級，鋼絞線與砂漿之間的粘結強度設計值取2.95kPa。按錨固體與孔壁的抗剪強度得出的錨固體與巖體間層的長度為： 按水泥砂漿與錨桿桿體的粘結強度得出的錨固長度為：錨索的錨固段長度應取與中的較大值1.59m，規(guī)范規(guī)定巖石錨桿的錨固長度不應小于3m，且不大于10m，所以根據(jù)規(guī)范要求取8m。錨桿總長度20m（2）第二道錨索設計根據(jù)AB段邊坡土壓力分布圖，可知第二道錨索處土層主動土壓力為第二道錨索水平拉力標準值：第二道錨索軸向拉力標準值：取1×5股鋼絞線，公稱直徑15.2mm，公稱截面面積140mm2，抗拉強度設計值錨索鋼筋截面面積需滿足以下條件：因此為安全起見，單孔錨索鋼絞線取4根，實配560mm2。根據(jù)《巖土錨桿與噴射混凝土支護工程技術規(guī)范》GB50086—2015，錨桿自由段應穿過潛在滑裂面，長度不應小于9m，錨桿自由段長不應小于12.0m。因此取第二道錨桿自由段12.0m。取錨桿錨固段鉆孔直徑為110mm，巖土層與錨固體極限粘結強度為360kPa，錨固體抗拔安全系數(shù)為2.6。水泥砂漿強度取M30等級，鋼絞線與砂漿之間的粘結強度設計值取2.95kPa。按錨固體與孔壁的抗剪強度得出的錨固體與巖體間層的長度為 按水泥砂漿與錨桿桿體的粘結強度得出的錨固長度為錨索的錨固段長度應取與中的較大值9.6m，規(guī)范規(guī)定巖石錨桿的錨固長度不應小于3m，且不大于10m，所以根據(jù)規(guī)范要求取10m。錨桿總長度22m。其中AB段的錨桿設計采用理正軟件設計，在附錄查看。1.4坡頂平臺注漿設計在坡頂平臺的邊緣處向下垂直鉆孔注漿，固結坡體內(nèi)部松散塊體以形成內(nèi)擋墻。布孔方式：在預均化堆場與邊坡面的交線處向內(nèi)3m處鉆孔。北段邊坡面與預均化堆場交線向南3m，東段邊坡面與預均化堆場交線向西3m，兩者的交點即為第一個注漿孔的位置。設計注漿孔深為17m，孔徑110mm，孔間距8~12m（視注漿滲入情況調(diào)整孔距），鉆孔方向豎直向下，此排注漿孔共4個?？紤]到邊坡內(nèi)部多為散體結構，故在鉆孔過程中可以采用跟管鉆進的方式（鉆孔方式下同）。注漿參數(shù)：采用自下而上的注漿方式。根據(jù)鉆孔過程中的邊坡地質情況確定注漿方式和漿材——根據(jù)鉆孔時邊坡內(nèi)部地質情況，如果邊坡內(nèi)部巖體特別破碎時采用充填式注漿，漿材選用水灰比0.5~1.5水泥漿。注漿孔深度需根據(jù)現(xiàn)場實際情況確定最終的深度。由于原邊坡基巖呈梯形狀，故當注漿孔深度未達17m已到達基巖時，需停止打鉆，此時孔深即為實際注漿孔深；當壓漿孔深度已達17m而未達到基巖面時，也應停止，孔深按17m計。坡頂平臺注漿施工時應該從最靠近擋墻混凝土部分和漿砌片石結構交線處的注漿孔開始施工，以形成一個內(nèi)在的帷幕，阻止?jié){液在邊坡內(nèi)部向邊坡的南側擴散過多，造成漿液的浪費。空隙率計算：邊坡體內(nèi)部的松散塊石空隙率可由下式計算求得：（3-1）其中：表示邊坡體松散巖塊的堆積密度（g/cm3），取1.7g/cm3；表示邊坡體巖塊的表觀密度（g/cm3），取2.5g/cm3。計算得出：空隙率=32%。注漿量計算：注漿量V注漿可以考慮成需加固的邊坡空隙部分均需要完