边坡工程第6章 边坡工程设计PPT课件

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0 4） 边坡工程设计中应包括支护结构的选型、计 算和构造，并对施工、监测及质量验收提出要求。 边坡支护结构设计时应进行下列计算和验算：
(1)支护结构的强度计算，包括立柱、挡板、挡 墙及其基础的抗压、抗弯、抗剪及局部抗压承载力 计算以及锚杆杆体的抗拉承载力计算等，均应满足 现行相应的标准要求；
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6.1 基本资料与基本原则
边坡工程设计的基本资料
1） 建筑物总体设计资料 2） 工程地质资料 3） 水文地质资料 4） 工程地震资料
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边坡工程设计的基本原则
1） 边坡工程极限状态设计原则 (1)承载能力极限状态：对应于支护结构达到承 载力破坏、锚固系统失效或坡体失稳； (2)正常使用极限状态：对应于支护结构和边坡 的变形达到结构本身或临近建(构)筑物的正常使用 限值或影响耐久性能。
第6章 边坡工程设计
基本要求：掌握坡率法与削坡减载设计的相关内容；
在了解侧向岩土压力的分类,理解各类侧向岩石压
力的计算方法；掌握重力式挡土墙设计方法；掌握
悬臂式及单支点支护结构设计的静力平衡法和等值
梁法；熟悉锚杆（索）设计及排水设计。
难点：侧向岩土压力的计算；重力式挡土墙稳定性
验算及强度复核；支护结构嵌固深度及最大弯矩的
削坡减载的概念一般是针对滑坡而言。滑坡体 的滑动面一般上陡下缓，滑坡体后缘由于坡度大 ，岩土体有下滑趋势，而前缘的坡度下，具有阻 滑作用，通过减少下滑段的岩土体体积，可使减 少滑坡下滑力，从而提高滑坡整体的稳定性。
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2） 坡率法与削坡减载的适用条件 坡率法是利用岩土体自身的强度来保证坡体的 稳定。 采用坡率法治理的边坡无需采用工程措施对边 坡进行整体加固，因此在开挖量不大时，坡率法一 般比较经济。通常情况在工程条件许可时，应优先 采用坡率法。坡率法适用于岩层、粘性土和良好的 砂性土边坡，要求地下水位较低，放坡时有足够的 场地。
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根据《建筑边坡工程技术规范》下列边坡不应 采用坡率法：
(1)放坡开挖对拟建或相邻建（构）筑物有不利 影响的边坡；
(2)地下水发育的边坡； (3)稳定性差的边坡。 削坡减载是减轻滑坡体下滑段的滑体超重部分 ，不同于一般边坡削坡，如果误将滑坡下部的阻滑 部分削去，将进一步加剧滑坡的发展。
在滑坡治理中，与减载相对应的另一种方式是 压脚，通过在滑坡阻滑段堆载来提高阻滑力，提高 滑坡稳定性的方法。削坡减载和压脚阻滑都是滑坡 处理中最直接最有效的方法，工程中应用广泛。15
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(5)在支护结构抗裂计算时，荷载效应组合应采用 正常使用极限状态的标准组合，并考虑长期作用影 响。 (6)抗震设计的荷载组合和临时性边坡的荷载组合 应按现行有关标准执行。
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3）边坡工程应按下列原则考虑地震作用的影响： (1)边坡工程的抗震设防烈度可采用地震基本烈度， 且不应低于边坡破坏影响区建筑物的设防烈度； (2)对抗震设防的边坡工程，其地震效应计算应按 现行有关标准执行；岩石基坑工程可不作抗震计算； (3)对支护结构和锚杆外锚头等，应采取相应的抗 震构造措施。
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2） 边坡工程设计采用的荷载效应最不利组合应 符0 合下列规定：
(1)按地基承载力确定的支护结构立柱（肋柱或桩 ）和挡墙的基础底面积及其埋深时，荷载效应组合 应采用正常使用极限状态的标准组合，相应的抗力 应采用地基承载力特征值。
(2)边坡与支护结构的稳定性和锚杆锚固体与地层 的锚固长度计算时，荷载效应组合应采用承载能力 极限状态的基本组合，但其荷载分项系数均取1.0 ，组合系数按国家标准的规定采用；
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5）边坡工程设计中的综合治理原则 边坡工程设计，应根据边坡的具体情况，结合 主体工程建筑物实施多项措施综合治理原则。在保 证边坡自身整体稳定的前提下，综合考虑主体建筑 物、周边建筑物、周边环境以及整体美观、适用、 经济等特点进行优化设计。
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6.2 坡率法与削坡减载设计
6.2.1 坡率法与削坡减载概述
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(3)在确定锚杆、支护结构立柱、挡板、挡墙等的 截面尺寸、内力及配筋时，荷载效应组合应采用承 载能力极限状态的基本组合，并采用现行国家标准 规定的荷载分项系数和组合值系数；支护结构的重 要性系数 ，按有关的规范的规定采用，如《建筑 边坡工程技术规范》中，对安全等级为一级的边坡 取1.1，二、三级边坡取1.0。 (4)计算锚杆变形和支护结构水平位移与垂直位移 时，荷载效应组合应采用正常使用极限状态的准永 久组合，不计入风荷载和地震作用。
(2)在锚杆挡墙设计中，应对锚杆锚固体的抗拔 承载力和立柱与挡墙基础的地基承载力计算；
(3)当边坡位于滑坡地段或边坡的滑塌可能影响 到周围的建筑物时，应对边坡工程进行支护结构整 体或局部稳定性验算；
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(4)当对边坡的变形有较高的要求时，应对边坡进 行变形分析，并根据分析结果采取有效的措施控制 变形量，使之满足规定要求； (5)地下水控制计算和验算； (6)对施工期可能出现的不利工况进行验算。
6.2.2 坡率法的设计
坡率法设计内容包括确定坡率、马道设置、排 水以及坡面防护等。在进行设计之前必须查明边坡 的工程地质条件，包括边坡岩土体力学性质、各种 结构面产状和发育程度、地表水和地下水。
1） 坡率的确定 边坡维持稳定的坡率是由边坡的岩性、地质构 造、边坡高度、地下水及地表水、荷载条件等多种 因素决定的。设计时，结合实践经验按照工程类比 的原则，并参考该地区地质条件相似的已有稳定边 坡的坡率综合分析确定。
确臂式支护结构及单
支点支护结构设计的静力平衡法和等值梁法；锚杆
（索）的设计
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6.1 边坡工程设计的基本资料与基本原则 6.2 坡率法与削坡减载设计 6.3 边坡支护结构的侧向岩土压力 6.4 重力式挡土墙设计 6.5 悬臂式及单支点支护结构设计 6.6 锚杆(索)设计 6.7 排水设计
1） 坡率法与削坡减载的概念 对于无粘性土坡，只要坡面上的土颗粒在重力 作用下能够保持稳定，整个土坡就处于稳定状态。
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砂堆
图6.1 坡角示意图 12
在工程实践中，只要把边坡的高度和坡度控制 在一定范围内，坡体即可自稳。在工程设计中如 果通过控制边坡的高度和坡度，使边坡达到自稳 ，并满足想过规范最小安全系数要求，这种边坡 设计方法，称为坡率法。