岩土锚固与支挡工程课程设计.docx
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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
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