2 建筑物的布局应依山就势,防止大挖大填。对于平整场地而出现的新边坡,应及时进行支挡或构造防护;
3 应根据边坡类型、边坡环境、边坡高度及可能的破坏模式,选择适当的边坡稳定计算方法和支挡结构型式;
4 支挡结构设计应进行整体稳定性计算、局部稳定性计算、地基承载力计算、抗倾覆稳定性计算、抗滑移计算及结构强度计算;
5 边坡工程设计前,应进行详细的工程地质勘察,并应对边坡的稳定性作出准确的评价;对周围环境的危害性作出预测;对岩石边坡的结构面调查清楚,指出主要结构面的所在位置;提供边坡设计所需要的各项参数;
6 边坡的支挡结构应进行排水设计。对于可以向坡外排水的支挡结构,应在支挡结构上设置排水孔。排水孔应沿着横竖两个方向设置,其间距宜取2m~3m,排水孔外斜坡度宜为5%,孔眼尺寸不宜小于100mm。支挡结构后面应做好滤水层,必要时应作排水暗沟。支挡结构后面有山坡时,应在坡脚处设置截水沟。对于不能向坡外排水的边坡,应在支挡结构后面设置排水暗沟;
7 支挡结构后面的填土,应选择透水性强的填料。当采用粘性土作填料时,宜掺入适量的碎石。在季节性冻土地区,应选择炉碴、碎石、粗砂等非冻胀性填料。 6.7.2 在坡体整体稳定的条件下,土质边坡的开挖应符合下列规定:
1 边坡的坡度允许值,应根据当地经验,参照同类土层的稳定坡度确定。当土质良好且均匀、无不良地质现象、地下水不丰富时,可按表6.7.2确定;
表6.7.2 土质边坡坡度允许值
土的类别 碎石土 粘性土 密 实 度 或 状 态 密 实 中 密 稍 密 坚 硬 硬 塑 坡度允许值(高宽比) 坡高在5m以内 坡高为5~10m 1:0.35~1:0.50 1:0.50~1:0.75 1:0.50~1:0.75 1:0.75~1:1.00 1:0.75~1:1.00 1:1.00~1:1.25 1:0.75~1:1.00 1:1.00~1:1.25 1:1.00~1:1.25 1:1.25~1:1.50 注:1 表中碎石土的充填物为坚硬或硬塑状态的粘性土;
2 对于砂土或充填物为砂土的碎石土,其边坡坡度允许值均按自然休止角确定。
2 土质边坡开挖时,应采取排水措施,边坡的顶部应设置截水沟。在任何情况下不应在坡脚及坡面上积水;
3 边坡开挖时,应由上往下开挖,依次进行。弃土应分散处理,不得将弃土堆置在坡顶及坡面上。当必须在坡顶或坡面上设置弃土转运站时,应进行坡体稳定性验算,严格控制堆栈的土方量;
4 边坡开挖后,应立即对边坡进行防护处理。
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6.7.3 重力式挡土墙土压力计算应符合下列规定:
1 对土质边坡,边坡主动土压力应按式(6.7.3-1)进行计算。当填土为无粘性土时,主动土压力系数可按库伦土压力理论确定。当支挡结构满足朗肯条件时,主动土压力系数可按朗肯土压力理论确定。粘性土或粉土的主动土压力也可采用楔体试算法图解求得。 Ea??a?hKa (6.7.3-1) 式中:Ea——主动土压力(kN);
?a——主动土压力增大系数,挡土墙高度小于5m时宜取1.0,高度5m~8 m时宜取1.1,高度大于8 m时宜取1.2;
γ——填土的重度(kPa); h——挡土结构的高度(m); ka——主动土压力系数,按本规范附录L确定。
2 当支挡结构后缘有较陡峻的稳定岩石坡面,岩坡的坡角θ>(45o+φ/2)时,应按有限范围填土计算土压力,取岩石坡面为破裂面。根据稳定岩石坡面与填土间的摩擦角按下式计算主动土压力系数:
αβ2δr1221hδREaθ
图6.7.3 有限填土挡土墙土压力计算示意
1-岩石边坡;2-填土
ka=sin(α+θ)sin(α+β) sin(θ-δr)/ sin2αsin(θ-β) sin(α-δ+θ-δr) (6.7.3-2) 式中:θ——稳定岩石坡面倾角(°);
δr——稳定岩石坡面与填土间的摩擦角(°),根据试验确定。当无试验资料时,可
取δr=0.33φk,φk为填土的内摩擦角标准值(°)。
6.7.4 重力式挡土墙的构造应符合下列规定:
1 重力式挡土墙适用于高度小于 8m、地层稳定、开挖土石方时不会危及相邻建筑物的地段;
2 重力式挡土墙可在基底设置逆坡。对于土质地基,基底逆坡坡度不宜大于1:10;对于岩质地基,基底逆坡坡度不宜大于1:5;
3 毛石挡土墙的墙顶宽度不宜小于400mm;混凝土挡土墙的墙顶宽度不宜小于200mm; 4 重力式挡墙的基础埋置深度,应根据地基承载力、水流冲刷、岩石裂隙发育及风化程度等因素进行确定。在特强冻涨、强冻涨地区应考虑冻涨的影响。在土质地基中,基础埋置深度不宜小于0.5m;在软质岩地基中,基础埋置深度不宜小于0.3m;
5 重力式挡土墙应每间隔10m~20m设置一道伸缩缝。当地基有变化时宜加设沉降缝。在挡土结构的拐角处,应采取加强的构造措施。
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6.7.5 挡土墙的稳定性验算应符合下列规定:
1 抗滑移稳定性应按下列公式进行验算(图6.7.5-1);
(Gn?Ean)??1.3 (6.7.5-1)
Eat?Gt Gn=Gcos?0 (6.7.5-2) Gt=Gsin?0 (6.7.5-3) Eat=Easin(?-?0-δ) (6.7.5-4) Ean=Eacos(?-?0-δ) (6.7.5-5) 式中:G——挡土墙每延米自重(kN); ?0——挡土墙基底的倾角(°); ?——挡土墙墙背的倾角(°); δ——土对挡土墙墙背的摩擦角
(°),可按表6.7.5-1选用;
μ——土对挡土墙基底的摩擦系数,
由试验确定,也可按表6.7.5-2选用。
表6.7.5-1 土对挡土墙墙背的摩擦角δ
挡土墙情况 墙背平滑、排水不良 墙背粗糙、排水良好 墙背很粗糙、排水良好 墙背与填土间不可能滑动 摩擦角δ (0~0.33)φk (0.33~0.50)φk (0.50~0.67)φk (0.67~1.00)φk α0GtGnGEanδEaEatαb
图6.7.5-1 挡土墙抗滑稳定验算示意
注:φk为墙背填土的内摩擦角。
表6.7.5-2 土对挡土墙基底的摩擦系数μ
土的类别 可塑 粘性土 硬塑 坚硬 粉土 中砂、粗砂、砾砂 碎石土 软质岩 表面粗糙的硬质岩 摩擦系数μ 0.25~0.30 0.30~0.35 0.35~0.45 0.30~0.40 0.40~0.50 0.40~0.60 0.40~0.60 0.65~0.75 注:1 对易风化的软质岩和塑性指数Ip大于22的粘性土,基底摩擦系数应通过试验确定。
2 对碎石土,可根据其密实程度、填充物状况、风化程度等确定。
2 抗倾覆稳定性应按下列公式进行验算(图6.7.5-2):
Gx0?Eazxf?1.6 (6.7.5-6)
Eaxzf
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Eax=Easin(?-δ) (6.7.5-7) Eaz=Eacos(?-δ) (6.7.5-8)
xf=b-zcot? (6.7.5-9)
zf=z-btan?0 (6.7.5-10) 式中:z——土压力作用点与墙踵的高度
(m);
EazGδEaEax x0——挡土墙重心与墙趾的水平距
离(m); b——基底的水平投影宽度(m)。
zfzα0x0xfbα
图6.7.5-2 挡土墙抗倾覆稳定验算示意
3 整体滑动稳定性验算可采用圆弧滑动面法;
4 地基承载力验算,除应符合本规范第5.2节的规定外,基底合力的偏心距不应大于0.25倍基础的宽度。当基底下有软弱下卧层时,尚应进行软弱下卧层的承载力验算。
6.8 岩石边坡与岩石锚杆挡墙
6.8.1 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则,参照本地区已有稳定边坡的坡度值加以确定。
6.8.2 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6.8.2-1,图6.8.2-2)。
图6.8.2 -1 边坡顶部支护 图6.8.2 -2 整体稳定边坡支护 1-崩塌体;2-岩石边坡顶部裂隙; 1-土层;2-横向连系梁;3-支护锚杆;
3-锚杆;4-破裂面 4-面板;5-防护锚杆;6-岩石
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6.8.3 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空面的边坡,可采用棱形体分割法计算棱体的下滑力。
6.8.4 岩石锚杆挡土结构设计,应符合下列规定(图6.8.4):
图6.8.4 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 1.l~l.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铰支承,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; 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。 6.8.5 岩石锚杆的构造应符合下列规定:
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;作防护用的锚杆,其孔径可小于100mm,但不应小于60mm;
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建筑地基基础设计规范(GB50007-2011)
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