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放坡开挖的设计计算

626 2021-04-12 10:14:11

一、边坡类型


边坡类型按成因可分为天然边坡和人工边坡。天然边坡是指自然形成的山坡和江河湖海的岸坡,而人工边坡是指人工开挖基坑、基槽、路堑或填筑路堤、土坝形成的边坡。


边坡类型按组成边坡的土性或岩性分类可分为∶①黏性土类边坡;②碎石类边坡;③黄土类边坡;④岩石类边坡。


对于深基坑工程,根据国内外的工程情况统计,边坡开挖的类型可如图3-1 所示,进行分类。


岩土工程


二、放坡设计计算


(一)放坡开挖的基本要求


(1)自立边坡的放坡应按表3-1 和表3-2 的要求,确定开挖放坡坡度及坡高,以确保基坑的稳定性与安全。


岩土工程


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表3-1 和表3-2 提供了自然放坡的坡度和允许高度。对非黏性土坡顶不得有振动荷载。因为在振动荷载作用下,无黏性十在暴露边坡的情况下,十质很易松动,甚至弓起局部或大部分坡面滑塌。因此在采用表 3-1 和表3-2 时,一定要了解基坑周边的荷载条件。如有振动荷载时应适当降低边坡高度。


(2)分级放坡开挖时,应设置分级过渡平台,对深度大于 5m 的土质边坡,各级过渡平台的宽度为1.0~1.5m,必要时台宽可选0.6~1.0m,小于5m的土质边坡可不设过渡平台。岩石边坡过渡平台的宽度不小于 0.5m,施工时应按上陡下缓原则开挖,坡度不宜超过 1:0.75。


(3)对于砂土和用砂填充的碎石土,分级坡高 H≤5m,坡度按自然休止角确定; 人工填土放坡坡度按当地经验确定。


(4)土质边坡放坡开挖如遇边坡高度大于 5m,具有与边坡开挖方向一致的斜向界面,有可能发生土体滑移的软弱淤泥或含水量丰富夹层,坡顶堆料、堆物有可能超载以及各种易使边坡失稳的不利情况,应对边坡整体稳定性进行验算,必要时应进行有效加固及支护处理。


(5)对于土质边坡或易于软化的岩质边坡,在开挖时应采取相应的排水和坡脚、坡面保护措施,护坡可采取水泥砂浆、挂网砂浆、混凝土、钢筋混凝土等方式,也可采用压坡法。


基坑周围地面也应采用抹砂浆。设排水沟等地面防护措施。防止雨水渗入。并不得在影响边坡稳定的范围内积水。


(6)无隔水帷幕放坡开挖基坑采取降水措施的,降水系统宜设置在单级放坡基坑的坡顶,或多级放坡基坑的放坡平台、坡顶。


(7)边坡位于浜填土区域,应采用土体加固等措施后方可进行放坡开挖。


(8)放坡开挖基坑的坡顶及放坡平台的施工荷载应符合设计要求。(二)坡面保护的设计


(1)水泥砂浆抹面。对于易风化的软质岩石、老黏性土及破碎岩石边破的坡面常用3~ 5cm 厚水泥砂浆抹面,也可先在坡面挂钢丝网再喷抹水泥砂浆。


(2)浆砌片石护坡。对各种土质或岩石边坡,可用浆砌片石护坡。也可在坡脚处砌筑一定高度的浆砌片石或红砖墙,用于反压及挡土,并与排水沟相接。


(3)堆砌砂土袋护坡。对已发生或将要发生滑坍失稳或变形较大的边坡,常用砂土袋(草袋、土工织物袋),堆置于坡脚或坡面。


(4)螺旋锚预压坡面。


1)螺旋锚适用于黏性土、粉土、砂土等无砖、石块等杂物的十质边坡加固。


2)螺旋锚由螺旋形的锚杆及锚杆头部的垫板和锁紧螺母构成,将螺旋锚旋入土坡中,拧紧锚杆头的螺母。


(5)铺设抗拉或防水土工布护面。用于边坡面防水、防风化、防坡面土流失的加固处理,在土工布上可上覆素土、砂土或水泥砂浆抹面。


(6)砖石砌体护面。竖直开挖护面的砌体高度—一般不应超过3~4m。墙体应设置构造柱及墙顶钢筋混凝土连梁,必要时也可在墙高中部加设一道水平钢筋混凝十连梁。与构造柱连接成整体。


(三)整体稳定性验算


圆弧滑动面上的整体稳定性抗力分项系数可用条分法按下式确定(图3-2);


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