边坡锚喷支护计算书案例

1、面层土压分布和破裂面的确定

1.1面层土压力的分布

未加筋的素土边坡，是很容易发生快速滑裂的。锚喷支护体系由锚杆、复合土体、钢筋网与喷射混凝土面层组成，其土压力分布与挡土墙、桩、板等支护结构不同。本计算书以图1土压力分布作为计算依据。

2、在进行大量的工程实践和理论分析的基础上，对黄土类粉土和粉质粘土，作用在面层上的土压力分布，我们采用简化形式，如图2所示。

（1）表一地质条件和计算参数

q1.75=20*0.47+20*1.75*0.47-2*16*=3.91（Kpa）

q1.5=q1.75*=3.91*=3.35（Kpa）

（2）Ka=tg2(45°-)=0.47

（3）P=20KN/m

（4）锚杆抗拔力T=14.4KN/m

以后将保持不变的土压力。

3、 破裂面的确定

3.1对于均质土陡坡，在无支挡条件下的破坏是沿着库伦破裂面发展的；但在锚喷支护情况下，复合土体潜在破裂面不是沿库伦破裂面发展的。参照图1的破裂面形式，经过大量工程实践，可得出简化破裂面形式如图3所示。

3.2支护后的稳定分析

（1）内部稳定性分析

支护结构内部稳定性分析，主要考虑单根锚杆的受力状态，计算时不考虑锚杆的受弯和剪切作用，仅按受拉杆进行验算。

已知fy=310Mpa  [采用φ18钢筋作为土钉，长度为2200mm，间隔为1.5m为条件]

Fg =Agfy=π*0.0182m2*310*106N/m2=78.(KN)

L0=2.2-1.05＝1.15m

T1=TL0=14.4*（2.2-1.05）=16.56（KN）

T2=TL0=14.4*（2.2-1.05）=16.56（KN）

T3=TL0=14.4*（2.2-1.05）=16.56（KN）

因Fg>Ti取F1=T1=16.56(KN)  F2=T2=16.56 (KN)    F3=T3=16.56 (KN)

q1=0

q2=q1.5=3.35KPa

q3=q1.75=3.91KPa

Sx＝1.5m,Sy＝1.5m

E1=0

E2=E1.5=3.35*1.5*1.5=7.54（KN）

E3= E1.75= E3.5=1.0*3.91*1.5*1.5=8.80（KN）

K1为无限大

K2==2.20>1.2

K3==1.88>1.2

MW=*（2.2*）2（20*3.5+20）=183.01KN

MQ=（*20*3.52*0.47）*2*16*3.5*+）（3.5-2*16/20*）+*20*3.52*0.47=60.06KN

FX=(20*2.2*+20*2.2**3.5)*0.4=72.6KN

Eax=*20*3.52*0.47-2*16*3.5*++20*3.5*0.47=39.292KN

KS==72.6/39.292=1.85

4、外部稳定性分析

（1）抗倾覆验算

由式(6)、(7)、（8）得：KQ===3.05>2.0

满足要求。

（2）抗滑验算

由式（9）、（10）、（11）得：Ks==72.6/39.292=1.85>1.2

满足要求。

以上计算中均按垂直边坡分析，若施工中放坡，则安全度进一步提高。

5、施工中应注意问题

本计算模型和计算只适用于黄土类粉土和粉质粘土，但因土的力学性质变化很大，应根据现场具体及开挖的信息反馈，及时对施工方案改进和补充，以确保边坡安全。