关于朋友咨询的几个问题答复(三)

1、边坡区溶洞对坡体的稳定性影响和处治问题
溶洞在边坡上的分布形成与溶洞在路基上的分布对各自的稳定性影响是不同的。在边坡上的溶洞往往多位于中风化及其以上的灰岩或砾岩中,其为亿万年以来经过漫长的溶蚀形成,在边坡上的分布尤如隧道(溶洞看成隧道)与仰坡的关系。故在没有其它不良地质体的情况下,溶洞对人类使用不足百年的工程边坡来说,其对边坡的稳定性影响往往是有限的,甚至是可以忽略的。
毕竟溶洞在边坡上的分布不同于溶洞在车辆震动影响的路基部位的分布,溶洞一般情况下不需要承受额外的附加应力,故位于边坡上的溶洞往往只要进行洞口封闭即可,而不需要对溶洞进行充填,否则工程的经济性无法谈起。
对于边坡设置锚杆、锚索等锚固工程和抗滑桩等抗滑工程时,只要将布置于溶洞两侧的工程正常设置即可,而不需要对溶洞所在部位进行加固,毕竟溶洞是“空心的”,工程不对其进行过大的扰动即可。
2、锚固工程的框架结构在坡面或被加固的结构物上布置时,是按矩形布置还是可以按菱形布置,两者有什么区别或利弊?
锚固工程的框架结构的设置需要从结构受力和现场施作与审美观两个方面来说。
从锚固工程的框架结构的受力来说:锚固工程的框架结构主要作用是对锚固体起反力结构,因此,只要能起到有效的反力结构,不需要对其形式进行限制。无论是白猫还是黑猫,逮住老鼠的就是好猫。因此,锚固工程框架在坡面或被加固结构物只要按一定间距合理布置时,形成的虚拟墙能满足锚固工程要求时即可。
从现场施作与审美观来说,框架呈矩分布时相对方便于现场施做时的支模,也就是说施工相对简单。但菱形框架相对来说可能比较美观,但现场支模较为麻烦,也就是说施工难度较大。且从框架对坡面的防护效果来说,矩形布置的框架可以均匀的截排坡面汇水,对保护坡面相对较为有利;菱形框架由于菱形位于坡面下部的尖角存在,容易使每个菱形框架单元的汇水集中尖角而可能形成坡面的局部冲刷,故对保护坡面是相对较为不利的。但由于有些管理者或技术人员的审美观和喜好,故锚固工程的菱形框架在工程中也一定的应用。
3、桩基托梁挡墙的应用对象,以及设置时需注意哪些问题?
桩基托梁挡墙的设置主要针对以三个问题:
一是支挡结构承载力不足时的桩基对上部挡墙起到支撑作用。这时桩基受力主要为竖向承载力问题,受力模式比较单一。
二是支挡结构的承载力与抗滑均不足。这时桩体既起到对上部挡墙的桩基支撑作用,也起到了对后部坡体的抗滑支挡作用。即此时的桩基托梁挡墙受力模式为:挡墙对其墙后的坡体局部稳定性起到支挡作用,下部桩体对桩后坡体的整体稳定性起到支挡作用,两者的稳定性均应得到满足。
三、采用的挡墙高度过大,或桩板墙悬臂较大而工程经济性较大。这时采用桩基托梁挡墙起到减小挡墙规格、减少桩体弯矩的目的,从而起到有效优化挡墙规模和桩体的结构规格与配筋的目的。故工程中一般情况下在挡墙高度大于15m或桩板墙悬臂大于15m时时往往需要设置桩基托梁挡墙进行工程支挡。
4、抗滑桩护壁需要双排竖向钢筋配置吗?现场中常见的都是单排的,这样安全吗?
抗滑桩护壁作为施工周期多为一个月以内的临时防护工程,其配置不需过大。此外考虑到抗滑桩尺寸一般相对较小,故开挖桩坑时形成的水平向土拱或竖向土拱的作用下(较完整的岩体桩坑可能不设护壁,只需对危石进行防护即可),护壁主要起一定的抗压、抗剪作用,故对护壁需要配置一定规格的箍筋,而不需要设置抗压、抗拉、抗弯的双层配筋。
当然,当地层性质较差时,护壁的厚度可大一些,如设置为30cm;当地层性质较好时,护壁的厚度可小一些,如设置为20cm,以起到对桩坑的更好抗压作用。
此外,考虑到护壁为分节开挖,为防止下节护壁开挖造成上部护壁发生掉落,故需在护壁的中部设置逐节连接的竖向钢筋,且考虑到分节重量较小,故不需要设置过多层竖向钢筋而设置一层即可。
图2 常见的护壁局部配筋图
5、滑坡下滑力与抗滑桩结构计算时都需要考虑分项系数吗?
分项系数是基于可靠度理论提出的,对于材料性明确的结构工程来说,采用分项系数法是可行的,即对于抗滑桩结构在明确内力后采用分项系数进行结构配筋是可行的。
但对于各向异性、变异性、多相性的岩土体,以及以概念性设计为宗旨的应性学科岩土工程来说,采用分项系数计算往往犹如画蛇添足、多此一举,远不如采和安全系数法简单明了。因此,进行滑坡下滑力计算时宜尽量采用概念更为清楚的安全系数法为宜。
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