岩石边坡与岩石锚杆挡墙.docx

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1、岩石边坡与岩石锚杆挡墙在岩石边坡整体稳定的条件下，岩石边坡的开挖坡度允许值，应根据当地经验按工程类比的原那么，参 照本地区已有稳定边坡的坡度值加以确定。6.8.1 当整体稳定的软质岩边坡高度小于12m，硬质岩边坡高度小于15m时，边坡开挖时可进行构造处理 （图 682-1、图 68 2-2）。图边坡顶部支护1崩塌体；2一岩石边坡顶部裂隙；3锚杆；4一破裂面图整体稳定边坡支护1土层；2横向连系梁；3一支护锚杆；4一面板;5防护锚杆;6岩石6.8.2 对单结构面外倾边坡作用在支挡结构上的推力,可根据楔体平衡法进行计算，并应考虑结构面填充物的 性质及其浸水后的变化。具有两组或多组结构面的交线倾向于临

2、空面的边坡，可采用棱形体分割法计算棱 体的下滑力。6.8.3 岩石锚杆挡土结构设计，应符合以下规定（图6.8.4）:1415图锚杆体系支挡结构1压顶梁；2土层；3立柱及面板；4岩石；5岩石锚杆；6立柱嵌入岩体；7顶撑锚杆；8护面;9面板；10立柱（竖柱）；11土体；12土坡顶部:13土坡坡脚；14剖面图；15平面图1 .岩石锚杆挡土结构的荷载，宜采用主动土压力乘以L11.2的增大系数;2 .挡板计算时，其荷载的取值可考虑支承挡板的两立柱间土体的卸荷拱作用；3 .立柱端部应嵌入稳定岩层内，并应根据端部的实际情况假定为固定支承或较支承，当立柱插入岩层中 的深度大于3倍立柱长边时，可按固定支承计算；

3、4 .岩石锚杆应与立柱牢固连接，并应验算连接处立柱的抗剪切强度。岩石锚杆的构造应符合以下规定:1.岩石锚杆由锚固段和非锚固段组成。锚固段应嵌入稳定的基岩中，嵌入基岩深度应大于40倍锚杆筋体直径，且不得小于3倍锚杆的孔径。非锚固段的主筋必须进行防护处理。2,作支护用的岩石锚杆，锚杆孔径不宜小于100mm 乍防护用的锚杆，其孔径可小于100mm，但不 应小于60mmo3 .岩石锚杆的间距，不应小于锚杆孔径的6倍。4 .岩石锚杆与水平面的夹角宜为15。25。5 .锚杆筋体宜采用热轧带肋钢筋，水泥砂浆强度不宜低于25MPa，细石混凝土强度不宜低于C25。岩石锚杆锚固段的抗拔承载力，应按照本规范附录M的

4、试验方法经现场原位试验确定。对于永久性 锚杆的初步设计或对于临时性锚杆的施工阶段设计，可按下式计算：Rt = furhr(6.8.6)式中：Rt锚杆抗拔承载力特征值(kN);&经验系数，对于永久性锚杆取0.8 ,对于临时性锚杆取L0 ；f 一砂浆与岩石间的粘结强度特征值(kPa),由试验确定,当缺乏试验资料时,可按表取用；ur锚杆的周长(m);hr锚杆锚固段嵌入岩层中的长度(m),当长度超过13倍锚杆直径时,按13倍直径计算。表砂浆与岩石间的粘结强度特征值(MPa)岩石坚硬程度软岩较软岩硬质岩粘结强度0,20.20.40.40.6注：水泥砂浆强度为30MPa或细石混凝土强度等级为C30。条文说

5、明6.8岩石边坡与岩石锚杆挡墙整体稳定边坡，原始地应力释放后回弹较快，在现场很难测量到横向推力。但在高切削的岩石边坡上, 很容易发现边坡顶部的拉伸裂隙，其深度约为边坡高度的0.2倍0.3倍，离开边坡顶部边缘一定距离后便 很快消失，说明边坡顶部确实有拉应力存在。这一点从二维光弹试验中也得到了证明。从光弹试验中也证 明了边坡的坡脚，存在着压应力与剪切应力，对岩石边坡来说，岩石本身具有较高的抗压与抗剪切强度， 所以岩石边坡的破坏，都是从顶部垮塌开始的。因此对于整体结构边坡的支护，应注意加强顶部的支护结 构。0.2力0.3人图25整体稳定边坡顶部裂隙1压顶梁：2连系梁及牛腿；3构造锚杆；4坡顶裂隙分布

6、边坡的顶部裂隙比拟发育，必须采用强有力的锚杆进行支护，在顶部0.2h 0.3h高度处，至少布置一排结 构锚杆，锚杆的横向间距不应大于3m ,长度不应小于6mo结构锚杆直径不宜小于130mm，钢筋不宜小 于322。其余局部为防止风化剥落，可采用锚杆进行构造防护。防护锚杆的孔径宜采用50mm 100mm ,锚杆长度宜采用2m4m ,锚杆的间距宜采用l.5m 2.0m。6.8.2 单结构面外倾边坡的横推力较大，主要原因是结构面的抗剪强度一般较低。在工程实践中，单结构面 外倾边坡的横推力，通常采用楔形体平面课题进行计算。对于具有两组或多组结构面形成的下滑棱柱体，其下滑力通常采用棱形体分割法进行计算。现

7、举例如下: 1.：新开挖的岩石边坡的坡角为80o边坡上存在着两组结构面（如图26所示）：结构面1走向AC ,与边坡顶部边缘线CD的夹角为75 ,其倾角区=70;其结构面2走向AD ,与边坡顶部边缘线DC的夹 角为40。，其倾角氏二 43。即两结构面走向线的夹角a为65。AE点的距离为3m。经试验两个结构面上 的内摩擦角均为二15.6。，其黏聚力近于0o岩石的重度为24kN/m3o(a)棱形体透视图(b)棱形体示意图图26具有两组结构面的下滑棱柱体示意1一裂隙走向；2一棱线.棱线AV与两结构面走向线间的平面夹角a1及可采用以下计算式进行计算：cotai = tanpi/(sinatanp2)+

8、cotacota2 = tanp2/(sinatanpi) + cota从而通过计算得出S = 15。，a2 = 50o2 .进而计算出棱线AV的倾角,即沿着棱线方向上结构面的视倾角，tanpz = tanPisinai计算得：* = 35.5。3 .用AVE平面将下滑棱柱体分割成两个块体。计算获得两个滑块的重力为：皿=31kN ,32 = 139kN ; 棱柱体总重为3=31 + 32=170kNo4 .对两个块体的重力分解成垂直与平行于结构面的分力：Ni = 31cos01 = 10.6kNTi = u)isinpi = 29.1lNN2 = 32cos氏=101.7kNT2 = u)2s

9、inp2 = 94.8kN5 .再将平行于结构面的下滑力分解成垂直与平行于棱线的分力：tan0i = tan(90 - ai)cospi = 1.28 0i = 52tan02 = tan(90 - 2)cosp2 = 0.61 02 = 32Tsi = TiCos0i = 18kNTS2 = T2COS02 = 8OkN7棱柱体总的下滑力：Ts = Tsi + Ts2 = 98kN两结构面上的摩阻力：Ft = (Ni + N2)tan(p = (10.6 + 101.7)tanl5.6 = 31kN作用在支挡结构上推力：T = TS-Ft = 67kNo岩石锚杆挡土结构，是一种新型挡土结构体

10、系，对支挡高大土质边坡很有成效。岩石锚杆挡土结构的 位移很小，支挡的土体不可能到达极限状态，当按主动土压力理论计算土压力时，必须乘以一个增大系数。岩石锚杆挡土结构是通过立柱或竖桩将士压力传递给锚杆，再由锚杆将士压力传递给稳定的岩体，到达 支挡的目的。立柱间的挡板是一种维护结构，其作用是挡住两立柱间的土体，使其不掉下来。因存在着卸 荷拱作用，两立柱间的土体作用在挡土板的土压力是不大的，有些支挡结构没有设置挡板也能平安支挡边 坡。岩石锚杆挡土结构的立柱必须嵌入稳定的岩体中，一般的嵌入深度为立柱断面尺寸的3倍。当所支挡的 主体位于高度较大的陡崖边坡的顶部时，可有两种处理方法：1 .将立柱延伸到坡脚，

11、为了增强立柱的稳定性，可在陡崖的适当部位增设一定数量的锚杆。2 .将立柱在具有一定承载能力的陡崖顶部截断，在立柱底部增设锚杆，以承受立柱底部的横推力及局部 竖向力。本条为锚杆的构造要求,现说明如下：1 .锚杆宜优先采用热轧带肋的钢筋作主筋，是因为在建筑工程中所用的锚杆大多不使用机械锚头，在很 多情况下主筋也不允许设置弯钩，为增加主筋与混凝土的握裹力作出的规定。2 .大量的试验研究说明，岩石锚杆在15倍20倍锚杆直径以深的部位已没有锚固力分布，只有锚杆顶 部周围的岩体出现破坏后，锚固力才会向深部延伸。当岩石锚杆的嵌岩深度小于3倍锚杆的孔径时，其抗 拔力较低,不能采用本规范式(686)进行抗拔承载力计算。3 .锚杆的施工质量对锚杆抗拔力的影响很大，在施工中必须将钻孔清洗干净，孔壁不允许有泥膜存在。锚杆的施工还应满足有关施工验收规范的规定。