高切坡架体稳定性验算

高切坡架体稳定性验算
一、高切坡架体特点：
1、建筑中使用的脚手架一般是直立的，而高边坡中使用的脚手架是视坡面形状、角度搭设，一般是倾斜的。

2、建筑中使用的脚手架一般是上下大小相同，要求支撑基础平台平面较大，而边坡中由于基础平台面有限，使用下小上大的脚手架可以满足需要，且不需要大的基础平台。

3、采用下小上大的方式使脚手架的重心提高落在稳定岩体内，使脚手架的整体比较稳定，防止重心偏低使脚手架外倾滑移失稳。

4、相对于建筑中使用的直立、上下等大的脚手架，高边坡中使用的脚手架平均单根钢管长度相对要小，搬运、搭设都有利，且钢管材料用量少。

二、架体搭设总体思路：
1、因锚杆挡墙施工时采取逆作法自上而下逐根分阶段施工,每次切坡不得大于3M，而且应分段施工，不允许大面积开挖。

故架体搭设高度总体为3M高。

2、架体为随破形搭设，每段施工完毕并拆除后才能进行下一段挡墙土石方的开挖，则以其中3M为一段计算稳定性即可。

3、本高切破脚手架立杆间距不大于1.8M，内外排净距60cm，水平杆间距1.5M，小横杆按照竹跳板搁置长度而设。

搭设示意图如下：
三、脚手架受力分析：
1、脚手架的受力：
脚手架的受力包括脚手架结构的自重、外来重力、动荷载施加重力。

脚手架结构自重，包括立杆、纵向水平杆、横向水平杆、剪刀撑、横向斜撑和扣件等的自重。

构、配件自重包括脚手板、栏杆、护脚板、安全网等防护设施的自重。

外来重力主要是施工荷载，包括作业层上的人员、机械器具和材料的自重。

动荷载施加重力包括机械行走，钻孔的作用力，操作者的移动，自然界施加外力：风、雨。

2、脚手架受力计算：
脚手架施工平台实际是一个钢框架结构，在力学模型上，鉴于脚手架立杆和水平杆的相对线刚度相差不大，可以视为刚性连接。

本文
对脚手架平台结构进行受力分析。

3、脚手架作用重心的确定：
式中:η为系数取1.4；E为钢材弹性模量取 2.06x105MPa；Ｉp 为立杆截面惯性矩取12.19cm4；b0立杆长度。

因本工程架体搭设高度为3M，脚手架的作用重心落在稳定岩体内，脚手架整体稳定。

4、荷载分析：
外来重力：钻机＋钻具＋脚手板＋作业人员=980kg×3=2940kg。

动载（包括钻孔时的冲击力和提拔力，下锚杆时的推进力）：800-1200kg。

风荷载：
式中：1.2为面积增大系数；A n为一步一距(跨)内；钢管的总挡风面积A n=(l a+h+0.325h)d；l a为立杆纵距；h为立杆步距(m)；0.325为为脚手架立面每平方米内剪刀撑的平均长度；d为钢管(m)；μs为风荷载体型系数；μs=1.5；w0=0.45重庆地区基本风压。

5、稳定性验算：
式中：σ为脚手架平台单位面积压力；δ为取立杆顶部单位面积的压力；φ为系数，取0.93，满足要求。

6、脚手架施工平台承载能力极限状态作用效应计算：
平台在运营过程中承受自重、钻机荷载、风荷载，其承载力作用效应按短暂状况进行组合。

式中： M K为风荷载产生的弯矩标准值；ｑ为风荷载标准值；Ｈ为连接件的竖向间距；0.85为荷载效应组合系数。

通过计算对比分析，脚手架平台稳定，能满足施工的要求。