图6.7.5-1 挡土墙抗滑稳定验算示意
GtGnGEanδEaEatα0αb
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 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离(m); b——基底的水平投影宽度(m)。
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);
x0——挡土墙重心与墙趾的水平距
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图6.7.5-2 挡土墙抗倾覆稳定验算示意
EazGδEaEaxzfzα0x0xfbα
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
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
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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;
3 岩石锚杆的间距,不应小于锚杆孔径的6倍;
4 岩石锚杆与水平面的夹角宜为15°~25°;
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5 锚杆筋体宜采用热轧带肋钢筋,水泥砂浆强度不宜低于25MPa,细石混凝土强度不宜低于C25。
6.8.6 岩石锚杆锚固段的抗拔承载力,应按照本规范附录M的试验方法经现场原位试验确定。对于永久性锚杆的初步设计或对于临时性锚杆的施工阶段设计,可按下式计算: Rt=ξfurhr (6.8.6) 式中:Rt——锚杆抗拔承载力特征值(kN);
ξ——经验系数,对于永久性锚杆取0.8,对于临时性锚杆取1.0;
f——砂浆与岩石间的粘结强度特征值(kPa),由试验确定,当缺乏试验资料时,可按
表6.8.6取用;
ur——锚杆的周长(m);
hr——锚杆锚固段嵌入岩层中的长度(m),当长度超过13倍锚杆直径时,按13倍直
径计算。
表6.8.6 砂浆与岩石间的粘结强度特征值(MPa)
岩石坚硬程度 粘结强度
软 岩 <0.2 较 软 岩 0.2~0.4 硬 质 岩 0.4~0.6 注:水泥砂浆强度为30MPa或细石混凝土强度等级为C30。
7 软弱地基
7.1 一般规定
7.1.1 当地基压缩层主要由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其他高压缩性土层构成时应按软弱地基进行设计。在建筑地基的局部范围内有高压缩性土层时,应按局部软弱土层处理。
7.1.2 勘察时,应查明软弱土层的均匀性、组成、分布范围和土质情况;冲填土尚应查明排水固结条件;杂填土应查明堆积历史,确定自重压力下的稳定性、湿陷性等。 7.1.3 设计时,应考虑上部结构和地基的共同作用。对建筑体型、荷载情况、结构类型和地质条件进行综合分析,确定合理的建筑措施、结构措施和地基处理方法。
7.1.4 施工时,应注意对淤泥和淤泥质土基槽底面的保护,减少扰动。荷载差异较大的建筑物,宜先建重、高部分,后建轻、低部分。
7.1.5 活荷载较大的构筑物或构筑物群(如料仓、油罐等),使用初期应根据沉降情况控制加载速率,掌握加载间隔时间,或调整活荷载分布,避免过大倾斜。
7.2 利用与处理
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7.2.1 利用软弱土层作为持力层时,应符合下列规定:
1 淤泥和淤泥质土,宜利用其上覆较好土层作为持力层,当上覆土层较薄,应采取避免施工时对淤泥和淤泥质土扰动的措施;
2 冲填土、建筑垃圾和性能稳定的工业废料,当均匀性和密实度较好时,可利用作为轻型建筑物地基的持力层。
7.2.2 局部软弱土层以及暗塘、暗沟等,可采用基础梁、换土、桩基或其他方法处理。 7.2.3 当地基承载力或变形不能满足设计要求时,地基处理可选用机械压实、堆载预压、真空预压、换填垫层或复合地基等方法。处理后的地基承载力应通过试验确定。
7.2.4 机械压实包括重锤夯实、强夯、振动压实等方法,可用于处理由建筑垃圾或工业废料组成的杂填土地基,处理有效深度应通过试验确定。
7.2.5 堆载预压可用于处理较厚淤泥和淤泥质土地基。预压荷载宜大于设计荷载,预压时间应根据建筑物的要求以及地基固结情况决定,并应考虑堆载大小和速率对堆载效果和周围建筑物的影响。采用塑料排水带或砂井进行堆载预压和真空预压时,应在塑料排水带或砂井顶部作排水砂垫层。
7.2.6 换填垫层(包括加筋垫层)可用于软弱地基的浅层处理。垫层材料可采用中砂、粗砂、砾砂、角(圆)砾、碎(卵)石、矿渣、灰土、粘性土以及其它性能稳定、无腐蚀性的材料。加筋材料可采用高强度、低徐变、耐久性好的土工合成材料。
7.2.7 复合地基设计应满足建筑物承载力和变形要求。当地基土为欠固结土、膨胀土、湿陷性黄土、可液化土等特殊性土时,设计采用的增强体和施工工艺应满足处理后地基土和增强体共同承担荷载的技术要求。
7.2.8 复合地基承载力特征值应通过现场复合地基载荷试验确定,或采用增强体载荷试验结果和其周边土的承载力特征值结合经验确定。
7.2.9 复合地基基础底面的压力除应满足本规范公式(5.2.1-1)的要求外,还应满足本规范公式(5.2.1-2)的要求。
7.2.10复合地基的最终变形量可按式(7.2.10)计算:
s??sps' (7.2.10)
式中:s——复合地基最终变形量(mm);
?sp——复合地基沉降计算经验系数,根据地区沉降观测资料经验确定,无地区经验时
可根据变形计算深度范围内压缩模量的当量值(Es)按表7.2.10取值;
,可按本规范公式(5.3.5)计算。加固土层的压缩s’——复合地基计算变形量(mm)
模量可取复合土层的压缩模量,可按本规范第7.2.12条确定;地基变形计算深度应大于加固土层的厚度,并应符合本规范第5.3.7条的规定。
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