第一篇：高速公路典型高邊坡治理方案優化研究

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高速公路典型高邊坡治理方案優化研究 作者：黃春林

來源：《科技創新導報》2012年第04期引言

隨著經濟和社會的不斷發展，我國的公路特別是高速公路得到了迅速的發展。由此而產生的高速公路邊坡的數量在近些年來猛增，但由于工程質量、地質條件、自然天氣原因引起的邊坡失穩的數量有增無減。邊坡失穩是山區常見的自然災害，我國南方地區地質構造較為復雜，多為山地。所以滑坡災害的發生數量和分布的廣泛程度在世界上少有，給國家的財產及人民安全帶來了許多不利的影響。由此可見，邊坡工程的治理顯得尤為重要。

目前，邊坡的治理大多采用多種措施相結合的方式來對其進行支護。但不同的邊坡所處的地理環境及地質條件存在較大的區別，要想找到一種能夠廣泛推廣使用的支護方法顯得不太適合。鑒于以上原因，本文結合工程實際對算例邊坡在原有支護措施及調整支護措施后的穩定性進行了計算，并客觀的對其進行了經濟分析，推薦了一種適合于算例邊坡的治理措施，為邊坡的優化設計提供了一定的參考價值。邊坡穩定性計算方法

邊坡穩定性分析中經常采用的極限平衡方法主要有Bishop法、Janbu法等，本文主要采用Bishop非圓弧法對邊坡穩定性進行分析，Bishop非圓弧法分析過程如下。(如圖1)

作用在第i條塊上的力有重力(W)、開挖面的法向力(Nci)和切向力(Tci)、條塊分界面上的法向力(Ei，Ei-1)和切向力(Xi，Xi-1)以及潛在滑動面上法向力(Ni)和切向力(Ti)。li為第i條塊底邊長度，ai為第i條塊底邊與水平面的夾角，ci為第i條塊的巖土體內聚力，φi為第i條塊巖土體的內摩擦角。

mi＝cosαi+tanφi×sinαi／K算例邊坡方案優化設計

3.1工程概況

擬建某高速公路K9+650位于第三合同段處，樁號為K9+600～K9+679該邊坡長約79m，路基設計高程約為373m。路線前進方向約為270°～290°，路基高程變化在340～530m之間，最大相對高差約90m，地表起伏大，山坡陡峻，植被很發育，多為松木、杉木林、竹林，地形坡腳一般30°～60°左右，其間沖溝很發育，溝谷一般切割較深，其橫斷面形態多呈“V”型。覆蓋層為第四系全新統(Qh)：亞粘土，褐黃色，硬塑，土質較純，坡積成因。厚度為1.5～2.0m。基巖為寒武系下統(E2)砂巖、板巖、碎裂巖。地震烈度區小于VI度區，地震動反應譜特征周期為0.35s，地震動峰值加速度小于0.05g，因此本區屬于弱震區。

根據現有巖土工程勘察報告推薦的巖石物理力學推薦指標，經過整理分析后采用的物理力學參數見表1所示。

3.2邊坡穩定性分析方案

根據設計院所提供的設計資料計算可知，邊坡在現有支護措施及坡比條件下的安全系數為0.745，邊坡處于不穩定狀態。這表明現有支護不能滿足邊坡的穩定性要求。原有支護措施條件下的穩定性計算示意如圖3。

鑒于現有支護措施不能滿足其邊坡的穩定性，故需對邊坡治理措施進行調整，本文主要考慮從以下兩個方面來對邊坡治理方案進行調整。

方案一：在保持原有坡比的基礎上，調整支護措施：第一、二級分別都采用4排30米預應力錨素進行支護，預應力錨索設計錨固力1000kN，錨固段長度8m。第三級采用5排35m預應力錨索進行支護，預應力錨索設計錨固力1000kN，錨固段長度8m。第四、五級邊坡采用4排15m錨桿進行支護，錨桿設計錨固力100kN。第六級邊坡采用3排15m錨桿進行支護，錨桿設計錨固力100kN。各錨桿(索)橫縱間距取3.0m。

方案二：在保持原有支護措施基礎上，調整邊坡坡比。坡比由下往上為1：0.75、1：0.75、1：

1、1：

1、1：1。

3.3調整支護措施后的邊坡穩定性分析

由圖4可知，邊坡按照方案一所述進行支護措施調整后，邊坡安全系數有了比較大的提高，由調整前的0.745增加到1.067，這表明調整后的支護措施能滿足邊坡穩定性要求。同時，由圖5可知，按照方案二所述進行調整后的邊坡安全系數由調整前的0.745增加到

1.283，這表明邊坡在調整坡比后邊坡穩定性滿足要求。(如圖4圖5)

3.4邊坡優化設計方案經濟對比

根據方案一與方案二的穩定性分析結果，在兩種方案都滿足邊坡穩定性的條件下，分別對邊坡在兩種方案下的邊坡治理費用進行統計分析，統計結果見表2、3。由表2、3可以看出，在同樣滿足邊坡穩定性條件得前提下，使用方案二不但能降低工程造價，而且由于不必使用錨索，故可以大大降低施工難度。故本文在綜合考慮邊治理難易程度及工程造價這兩個重要因素后，確定采用方案二做為算例邊坡的最終支護方案。(如表2表3)

注：表中單價單位為(元／m)，長度單位為(米)，合計單位為(元)，總價單位為(元)。其中錨桿、錨索單價包括材料費、人工費等費用，挖方單價包括機械費、人工費、整坡費用等。結論

(1)由穩定性計算可知，汝郴高速K9+650高邊坡在原有支護措施條件下處于不穩定狀態，安全系數為0.745，故需對邊坡現在設計方案進行優化。

第二篇：麗香高速公路邊坡治理（本站推薦）

麗香高速公路邊坡治理

摘要： 麗香區內地貌主要為構造侵蝕、剝蝕高中山地貌與構造侵蝕、溶蝕高中山地貌，路線通過范圍內以構造侵蝕、剝蝕中山地貌為主。公路兩側地形起伏變化大，沖溝發育，自然邊界陡峻、地質條件復雜。經過地質勘察，公路K12+330～K12+425和K12+425～K12+465兩段坡體處于不穩定狀態，需要積極采取措施進行防護加固治理，本文應用Ansys軟件仿真模擬結合實際情況，對K12+330～K12+425和K12+425～K12+465段邊坡進行治理。

Abstract： In Lixiang area，the landform of structural erosion and denudation high and middle mountain and the landform of structural erosion and corrosion high and middle mountain are the main landforms.The structural erosion and denudation high and middle mountain is the main landform in the scope of the route.The fluctuation changes of the topography on the both sides of the road are large，the gully has developed，the natural boundary is steep，geological conditions are complex.By the geological survey，it is found that the slopes of two sections of K12+330～K12+425 and K12+425～K12+465 are in an unstable state，the workers need to actively take measures to strengthen the protection and reinforcement treatment.This paper combines Ansys software simulation with the actual situation to manage the slopes of K12+330～K12+425 and K12+425～K12+465.關鍵詞： 公路邊坡；地質條件；Ansys模擬；穩定性分析

Key words： highway slope；geological conditions；Ansys simulation；stability analysis

中圖分類號：U418.5+2 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2016）13-0108-03

0 引言

21世紀以來，由于全球人口劇增，經濟高速發展，人類大型工程活動日益增多，造成了大量的滑坡災害事件。中國幅員遼闊，地質條件復雜，滑坡等地質災害頻繁發，是世界上滑坡災害最為嚴重的國家之一，其中以云貴川等西部地區最為嚴重。京珠高速公路北段K107邊坡，在施工過程中多次發生滑坡，嚴重危及坡頂信號塔安全。麗香機場專用公路發生大型滑坡，造成嚴重經濟損失。潭邵高速K90+900―K91+080路段邊坡在進行路塹開挖時誘發了滑坡，導致工程停工，僅治理費用就高達195萬元，造成了巨大的經濟損失。經過地質調查麗香公路K12+330～K12+425和K12+425～K12+465兩段坡體處于極限穩定狀態（部分路段已經發生小型滑坡）需進行加固處理。本文針對該路段邊坡情況運用軟件模擬結合實際勘察的方法，進行防護加固治理。區域概況

麗香高速公路沿金沙江沿岸路線最低點高程為2033.88m，公路以挖方為主，邊坡開挖后坡體裸露，后壁陡峭，巖土松散，破碎處較多。高填方路段存在不穩定邊坡，路段出現不同程度的崩塌、滑移。個別路段出現高填方邊坡路基沉降，原擋墻和涵洞內壁變形較大等問題。地質構造主要為溶蝕構造巖溶化山地地形地貌，高原面地形平緩，發育有峰叢洼地、漏斗、落水洞等形態，溶蝕裂隙與石牙發育其間，尤其溶蝕洼地特別發育，星羅棋布，呈橢圓形、圓形，但規模均較小。地下水埋深大，主要以巖溶水形式存在，以伏流、暗河形式逕流于溝谷地段排泄。K12+330～K12+425段邊坡及其防護工程措施

2.1 K12+330～K12+425段邊坡概況

K12+330滑體中原路堤墻已被完全推倒，中部干砌片石擋墻已失效，主滑方向約58°，平均寬度為31m，順主滑方向長約96m，目前滑體平均厚度為9.4m，局部可達12m，體積約1.40×104m3，小型滑坡，滑動面埋深中層，滑動方式屬推移式滑坡。

2.2 K12+330～K12+425段邊坡穩定性分析

由圖

1、圖2所示：K12+330～K12+425段邊坡在自重應力狀態下，X方向節點水平方向的變形較大，位移最大值出現在三級邊坡上。Y方向節點位移最大值出現在五級邊坡腳部并且存在沉降變形。邊坡的塑性應變較大值出現在粉砂巖層與灰巖層的結合面范圍，邊坡內部已經成一條貫通的塑性應變帶，并且在計算過程中就算不收斂，根據有限元模型極限狀態的判據，此塑性帶也就是滑動帶。邊坡的較大變形在三、五級邊坡上。隨著時間的推移，受水等因素的影響，邊坡土質物理力學參數將產生變化，邊坡將產生更大的變形，造成較大破壞。該處邊坡處于整體處于不穩定狀態，在極端天氣等條件下易發生淺層滑坍和崩塌，應積極采取措施治理。

2.3 K12+330～K12+425段邊坡防護措施

在施作錨索前先應對錨索做拉拔實驗。在K12+330～

+340路基左側坡腳設護腳墻；路基左側拆除原有擋墻，新建護腳墻；在路基右側下邊坡原擋墻上設置錨索框格梁，在張拉錨索過程中，測量張拉力受荷穩定個時間段相應的鋼鉸線伸長值，要求鋼絞線伸長值與實際量測的伸長值偏差在理論值的5%～10%以內。加固措施綜合治理邊坡，能夠更有效控制邊坡位移和巖體完整性，邊坡支護采用預應力錨索和滑動帶處理的綜合加固措施，起到了良好的支護效果。經過加固后的，坡體時效性變形大大降低，即使極端天氣下也不會發生大型滑坡。K12+425～K12+465段邊坡及其防護工程措施

3.1 K12+425～K12+465段邊坡概況

K12+420滑坡主滑方向約32°，平均寬度為22m，順主滑方向長約65m，目前滑體平均厚度為7.5m，體積約0.56×104m3，局部發生小型滑坡，滑動面埋深中層，滑動方式屬推移式滑坡。

3.2 K12+425～K12+465段邊坡穩定性分析

由圖3-圖6顯示出：該段邊坡在自重應力狀態下，X方向節點位移最大值出現在擋土墻中下部位以及邊坡中部，即該部分的水平方向的變形較大。Y方向節點位移最大值出現該擋土墻以上部位，路基范圍。路基有沉降變形。邊坡的塑性應變較大值出現在路基填土層與粉質粘土層的結合面以及粉質粘土與灰巖層的結合面范圍，并且從塑性應變等值云圖中可以看出在邊坡內部已經成一條連續的塑性應變帶，該區域內土體的塑性應變較大，易達到破壞狀態，此塑性應變帶可能成為為邊坡的滑動面。從邊坡變形圖可看出，邊坡的較大變形處于邊坡中上部分，路基有沉降變形，擋土墻外傾。隨著時間的推移，受水等因素的影響，邊坡土質物理力學參數變化，邊坡將產生更大的變形，造成較大破壞。

3.3 K12+425～K12+465段邊坡防護措施

在K12+425～+430段路基邊緣設置一排抗滑樁板墻。現澆擋土板高2m，共12根，掛板澆筑時，掛板頂應與路線縱坡一致。距離路基右側13.5m～14.5m位置（緊靠原擋墻基礎）設置6根抗滑樁原擋墻上設置錨索框格梁，建議在施作錨索前先對錨索做拉拔實驗。距離原鋼筋石籠1m位置依次設置3排？準108mm鋼管注漿加固，縱橫間距1.5m，梅花形布設。樁身彎矩較小，為了充分發揮抗滑樁的效果在樁頭施加約束，使得嵌巖段樁身彎矩更小，在樁周設置一圈旋噴樁帷幕并約束樁頭位移，能有效減小樁身彎矩，并使之分布趨于合理，充分發揮抗滑潛力。結論

本文以麗香公路邊坡為研究對象，通過Ansys軟件模擬分析計算模型和工程并結合實地勘察，對公路K12+245～K12+465和K12+330～K12+425兩段坡體處于不穩定狀態的邊坡采取加固措施，事實證明K12+245～K12+465段坡體通過預應力錨索支護以及增加抗滑樁等措施對改善巖體整體性有良好作用，滑動帶處理能有效控制邊坡變形，從不同方面改善邊坡整體穩定性，經過處理后邊坡處于穩定狀態，在極端天氣（暴雨等）情況下，坡體仍然穩固，大大提高了公路的安全性。

參考文獻：

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第三篇：邊坡治理

邊坡穩定性的影響因素 邊坡在形成的過程中，其內部原有的應力狀態發生了變化，引起了應力集中和應力重分布等。為適應這種應力狀態的變化，邊坡出現了不同形式和不同規模的變形與破壞，這是推動邊坡演變的內在原因；各種自然條件和人類的工程活動等也使邊坡的內部結構出現了相應的變化，這些條件是推動邊坡演變的外部因素。1.1.1 地質構造

地質構造因素主要是指邊坡地段的褶皺形態、巖層產狀、斷層和節理裂隙的發育程度以及新構造運動的特點等。通常在區域構造復雜、褶皺強烈、斷層眾多、巖體裂隙發育、新構造運動比較活躍的地區，往往巖體破碎、溝谷深切，較大規模的崩塌、滑坡極易發生。1.1.2 氣候因素

極端的氣候條件和全球氣候變化構成滑坡發生的主要觸發和誘發條件，中國南方天氣系統主要受印度洋暖濕氣流的控制，夏季多局部強降雨過程；而我國的西北地區，主要受季風氣候影響。

1.1.3 地下水

處于水下的透水邊坡將承受水的浮托力的作用，使坡體的有效重力減輕；水流沖刷巖坡，可使坡腳出現臨空面，上部巖體失去支撐，導致邊坡失穩。1.1.4 邊坡形態

邊坡形態通常指邊坡的高度、坡度、平面形狀及周邊的臨空條件等。一般來說，坡高越大，坡度越陡，對穩定性越不利。1.1.5人類活動

據統計，50%以上的滑坡事件與人類活動有著直接或間接的關系。隨著社會經濟的發展，自20世紀中期以來，人類活動的力量日益劇增，并表現出逐漸取代自然營力。在土木、水利、交通、礦山等大型土工活動中，由于開挖斜坡、填土、棄土和堆積礦渣等，使邊坡中的土體內部應力發生變化，或由于開挖使土體的抗剪強度降低，或因填土增加荷重而增大滑動力等，有些地方出現了缺乏論證的修路、開礦和不合理的切坡、用水及亂砍濫伐植被的現象、對自然環境的改變或破壞等，都成為滑坡事件頻頻發生的主要因素。

1.2邊坡變形破壞的類型

邊坡的破壞形式很多，如崩塌、滑坡、塌滑、傾倒、剝落及潰屈等，其

中崩塌與滑坡是邊坡破壞的主要形式。不同的行業有不同的劃分，但基本上分為3大類： 1.崩塌 這種破壞是邊坡的表層巖體喪失穩定的結果，表現為坡面表層巖體突然脫離母體，迅速下落并堆積與坡角，有時還伴隨著巖體的翻滾和破碎。2.傾倒 這種破壞是因為邊坡內部存在一組傾角很陡的結構面，將邊坡巖體切割成許多平行塊體，而臨近坡面的陡立塊體緩慢地向坡體彎曲和倒塌。

3．滑坡 這種破壞是在較大范圍內邊坡沿某一特定的滑面發生的滑移。2.1路基邊坡失穩破壞面形狀

1.如果材料是均質的，破壞斷面將是一個大圓弧； 2.如果一個大滑弧不可能在土坡里形成，譬如在一個深度比長度小得多的無限長邊坡里，最危險的破壞面則是一個平行于邊坡額平面。

3．有時，也可能出現平面、圓柱面和其他不規則破壞面組合。1.1路基邊坡變形與破壞機理

1.邊坡的變形與破壞，決定于坡體內的應力分布和巖體的強度特征。影響巖坡應力分布的因素是多方面的，主要是原始應力狀態、坡體和巖體結構特征等。

2.邊坡成坡后，在其原始地質環境受到破壞后，坡體狀態便做相應調整。在新的應力重力分布條件下，坡體將產生不同程度的變形與破壞。首先是變形，然后逐步發展為破壞。巖坡變形與破壞的演變過程是相當復雜的，可以是漫長的，也可以是短暫的。影響其變形與破壞的條件和因素亦十分復雜，主要取決于坡體本身特征與抵抗變形及破壞的能力。

3．邊坡的變形破壞可分變形與破壞兩種形式，前者屬于變形的范圍，以坡體內未出現貫通性的破壞面為特點；后者是在坡體中已形成貫通性的破壞面，且以加速度發生位移。變形與破壞是一個發展的連續過程，期間存在著量與質的轉化關系。4.巖坡的變形可劃分為松動和蠕動。2.2邊坡穩定性分析方法分類： 1．定性分析法

(1)歷史分析法 歷史分析法是根據邊坡的地質條件和邊坡變形破壞的基本規律，追溯邊坡演變的全過程，預測邊坡穩定性發展的總趨勢和邊坡變形破壞方式，同時對已發生過滑坡的邊坡判斷能否復活或轉化。

(2)工程地質類類比法 工程地質類比發實質是把已有的自然邊坡或人工邊坡的研究設計經驗應用到條件相似的新邊坡的研究和人工邊坡的研究設計中去。

(3)圖解法 圖解法主要包括2個方面，一是用一定的關系曲線和諾謨圖來表證邊坡有關差數間的定量關系，二是利用圖解求邊坡變形破壞的邊界條件，分析軟弱結構面的組合條件，分析滑體等形態、滑動方向，評價邊坡的穩定程度。(4)邊坡穩定分析設計專家系統法 邊坡穩定分析設計專家系統法就是進行邊坡工程穩定性分析與設計的智能化計算機程序。(5)SMR方法 SMR方法是綜合考慮邊坡工程中不斷連續面產狀坡面間組合關系，以及邊坡的開挖方式等

2．定量分析法

定量分析法主要包括確定性數學模型分析法、非確定性數學模型分析法及確定性與非確定性數學模型結合分析法。（1）確定性數學模型分析法

確定性數學模型分析法主要包括極限平衡法、應力應變分析法兩類（2）非確定性數學模型分析法

非確定性數學模型分析法主要包括系統分析平衡法、概率分析法、灰色系統理論分析法、模糊綜合分析法人工智能法和凈化遺傳算法等。（3）確定性與非確定性數學模型結合分析法

現階段主要有概率分析方法與有限元法或邊界元法的結合而形成的隨機有限元法或隨機邊界法等。

2.4路基邊坡防護理論與設計技術

1.路基邊坡的防護一般遵循以下幾點：（1）因地制宜，綜合治理（2）預防為主，防治結合

（3）對于主要隱患和地下害源（如軟弱基地和有害的地下水源等），宜先治患

后筑路；對于某些附屬措施，如坡面防護或路基用地范圍以外的防護與加固措施，按其輕重緩急，分期實施，逐步完善。

（4）各級公路應根據當地氣候、水文、地形、地質條件及筑路材料分布情況，采取工程防護和植物防護相綜合的綜合措施，防治路基病態，保證路基穩定，并與周圍環境景觀相協調。

（5）路基坡面防護工程應在穩定的邊坡上設置，防護類型的選擇應綜合考慮工 程地質、水文地質、邊坡高度、環境條件、施工條件和工期等因素的影響，6）路基支檔結構設計應滿足在各種設計荷載組合下支檔結構的穩定、堅固和 耐久。

（7）在地下水較為發育路段應注意路基邊坡防護與底下排水措施的綜合設計 8）路基施工過程中應注意邊坡臨時防護措施。（9）各項工程技術措施，應講究實效和經濟效益1.2

2.坡面防護

（1）植物防護 路基邊坡的植物防護，包括植草、鋪草皮和種樹，主要適用于較緩的土質或嚴重分化的巖質邊坡

（2）封閉防護 所謂封閉防護即圬工防護，是指采用礦質材（如水泥砂漿、石灰三合土水泥混凝土等），或采用其他當地材料（如瀝青、紙筋等混合材料），將坡面巖石裂隙、縫穴或分化層面，予以堵塞或封閉，以防分化進一步加劇。常用的方法有灌漿、勾縫、噴漿及抹面等。

（3）砌石防護 干砌和漿砌片石坡面防護，是公路填方邊坡常用的防護措施，常用于路沿河堤浸水部位坡面的防護。土質路墊邊坡下部的局部，亦可砌石作為框格（棱形或拱形），以提高邊坡的牢固程度和美觀。邊坡工程穩定性分析方法

3.沖刷防護

(1)直接防護 直接是指對河岸或路基邊坡所采取的直接加固措施抵抗水流的沖刷和淘刷的作用，其特點是盡可能不干擾或很少干擾原來的水流性質，因而對防護地段的上下游及河對岸影響輕微。

(2)間接防護 采用導流或阻流的方法，改變水流性質，或者迫使主流流向偏離被防護的路段，亦可減小流速，緩和水流對被防護路段的作用，改變河槽中沖刷和淤積的部位，以及必要時改變河道等，均屬間接防護。其特點是間接防護建筑物侵占一部分河川斷面，因而不同程度上壓縮和紊亂原來的水流，使得當沖部位受到特別強烈的沖刷和淘刷作用，因此這些部位應有比較堅固加固措施。

邊坡加固的方法多種多樣，下面總結了幾種常用方法及其內容： 1.混凝土抗滑結構加固(1)混凝土抗滑樁

抗滑樁是穿過滑坡體深入穩定土層或巖層的柱形構件，用以支擋滑體的滑動力，一般設置于滑坡的前緣附近，起穩定邊坡的作用，用于正在活動的淺層和中層滑坡效果較好。①通過地質調查，掌握滑坡的原因、性質、范圍及厚度，分析其所處狀態及發展趨勢。②計算滑坡推力及在樁身的分布形式。③根據地形、地質情況及施工條件等確定樁的位置及布置范圍。④根據滑坡推力的大小、地形及地層性質，擬定樁長、錨固深度、樁截面尺寸及樁間距。為了能使抗滑樁更有效的防止滑坡，在設置時應將樁身全長的1／3～1／4埋置于滑坡面以下的完整基巖或穩定土層中，并灌漿使樁和周圍巖土體構成整體，并設置于滑體前緣部分．使其能承受相當大的壓力。(2）混凝土沉井

沉井是一種混凝土框架結構，施工中一般可分成數節進行，其結構設計是根據沉井的場地布置、受力狀態及基坑的施工條件等因素決定。在高邊坡工程中，沉井具有抗滑樁的作用和擋土墻的作用。(3）混凝土擋墻

混凝土擋墻是借助自身的重量以支擋滑體的下滑力的一種有效防止滑坡的常用方法，并可與排水等措施聯合使用。它能有效地從局部改變滑坡體的受力平衡，阻止滑坡體變形的延展，具有結構簡單，能快速起到穩定滑坡作用等優點。在設計混凝土擋墻時。應根據最低滑動面的形狀和位置來設計擋墻基礎的砌置深度，并在墻后設置泄水孔，使其不僅能削弱作用于擋墻上的靜水壓力，還能防止墻后積水浸泡基礎而造成的擋墻滑移。2.錨桿加固

錨固技術是將一種受拉桿件的一端固定在邊坡或地基的巖層或土層中，這種受拉桿件的固定端稱為錨固端(或錨固段)，另一端與工程建筑物聯結，可以承受由于土壓力、水壓力或風力所施加于建筑物的推力，利用地層的錨固力以維持建筑物的穩定。

錨固按結構形式可分為抗滑樁、錨洞、噴錨支護及預應力錨固(錨索)4類：

（1）錨固洞 錨固洞加固，是治理邊坡穩定的一種有效措施。在錨固洞加固的過程中應遵循由內向外、自上而下、循序漸進、逐層加固等原則，同一搞成結構面的錨固洞應跳洞開挖施工，避免不利結構面上已有抗滑力的削弱，從而影響邊坡的穩定。

（2）噴混凝土護坡 噴混凝土護坡是一種生產效率高，施工速度快，不用模板，并把混凝土運輸、澆筑、搗固結合在一起，實現機械化連續施工的新型混凝土施工工藝。因其是依靠一定的沖擊速度噴射而成的，因而其作為臨時支撐比木結構強度高，比鋼結構經濟。作為永久支護時，比現澆混凝土襯砌的早期強度高。配合使用錨桿。可以減少洞室開挖量，減薄襯砌厚度，節約水泥用量。特別是噴混凝土施工時，可以不用模板，不立拱架，加大了洞內的有效空間，施工時能緊跟開挖面進行噴射，減少巖石暴露風化的時間，及時控制圍巖的變形。（3）預應力錨固 預應力錨索加固是通過錨固在坡體深部穩定巖體上的錨索將力傳給混凝土框架，由框架對不穩定坡體施加一個預應力，將不穩定松散巖體擠壓，是巖體間的正壓力和摩阻力大大提高，增大抗滑力，限制不穩定液體的發育，從而起到加固邊坡、穩定坡體的作用。采用預應力錨索進行邊坡加固，其優點有：在高邊坡或隧洞洞口明挖中采用，可增加邊坡穩定。從而減少開挖量，也為提前進洞創造條件；可在水庫正常運行條件下用于混凝土壩體或壩基加固；用于修補混凝土裂縫或缺陷，可將集中荷載分散到較大范圍內；加固洞室。改善洞室的受力條件等。這些優點使其在高邊坡加固中得到廣泛應用。蒙特卡洛模擬法，

第四篇：高邊坡治理腳手架專項施工方案匯總

地質災害點治理工程

鋼管腳手架搭設方案

編

制

審

核

批

準

二0一四年 月 日

0

邊坡施工工程腳手架專項施工方案

一、編制依據

1.施工圖紙

地質災害點治理工程施工圖。2.主要規范、規程：

《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范》 JGJl30—2001 《建筑施工高處作業安全技術規范》 JGJ80-91 《建筑施工安全檢查標準》 JGJ59-99 《建筑結構荷載規范》 GB50009-2001 《鋼結構設計規范》 GB50017-2003 《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范》（2002）版（JGJ 130－2001）

《巖土錨桿(索)技術規程CECS22－2005》

《建筑結構荷載規范》（GB50017－2003）

二、工程概況

地質災害治理工程區屬剝蝕低山陵地丘陵地貌單元,由A、B、C段組成。A段位于校區東側山坡，坡腳為教工宿舍樓，坡頂居民房，邊坡長度為34.7m，人工邊坡約16m,呈臺階狀，采用簡易漿砌塊石防護，局部產生變形導致坡頂圍墻開裂，對坡腳教師及坡頂居民生命財產安全造成威脅，必須對該擋墻進行加固處理。B段位于6#號學生宿舍樓東側山坡，危巖分布寬度約78.7m，分布高程介于160-220m，相對高差約60m，坡面巖土體以中風化凝灰熔巖為主，局部地段為碎塊狀強風化凝灰熔巖，坡面巖體節理裂隙發育，部分順坡向裂隙發育，穩定性較差，已產生過多次小規模巖質崩塌，學校已在邊坡中部設置簡易防護欄攔擋，由于該危巖分布區域高差大，該簡易措施未能從根本上消除隱患，對坡腳學生危害性極大，必須對該危巖區采取治理措施。C段位于學校操場南側山坡，其中 1

邊坡施工工程腳手架專項施工方案

C0+00-C0+100段為巖質崩塌，邊坡高度約15-20m，坡度約60-80度，邊坡巖土體為中風化凝灰熔巖，坡面巖體節理裂隙發育，已產生過多次小規模巖質崩塌，砸壞操場圍墻，對坡腳師生生命造成極大威脅，必須對該邊坡采取治理措施；C0+100-C0+173.3段為滑坡，該滑坡于2011年發生，滑體為山坡表層殘坡積土，滑體已全部被清理走，現狀殘留高約30-40m的人工邊坡裸露坡面，坡度約35-45度，邊坡主要為碎塊狀強風化砂巖，頂部約3-5m為殘積砂質粘性土，在降雨條件下，殘積土層可能進一步溜塌，引發更大規模滑坡，坡面碎塊狀強風化砂巖極為破碎，存在大量松散風化巖塊，由于邊坡高差達30-40m，潛在的滑坡、崩塌，對學校師生生命安全造成威脅，必須對該滑坡進行治理。

三、施工部署 總體設計思路：

根據工程結構特點和施工各方面的技術因素，沿著坡面搭建雙排落地式鋼管腳手架，架平均垂直高度分別為 20、45、50米，長度分別為35、80、175米，按施工要求雙排架寬750㎜，外伸250㎜，外伸離墻面300㎜。

腳手架立桿柱距1.5m,步距1.7m,二步三跨嵌入巖石中，入巖石沿坡桿豎向間距1.5m，水平間距4.5m。外排架子內側安全密目網全封閉防護。鋼管腳手架的架體均距墻面550㎜。

四、材料要求

1、所用鋼管扣件應有合格證，管徑φ48允許偏差-0.5mm，壁厚3.5mm，允許偏差-0.5mm，鋼管內外表面銹蝕深度≤0.5mm，密目安全網必須經檢驗合格且具有安全準用證。

五、構造要求及措施

1、落地式腳手架地基處理：四周回填土采用3：7灰土分層夯實，腳手架立桿下回填土高出自然地面200㎜。并鋪50㎜厚的木制墊板（枕木或18#槽鋼支墊），所有基礎必須平整、布設平穩，不得懸空，并在四周距腳手架外立桿50㎝外設一排水溝。

2、立桿搭設應符合下列規定：

①、相鄰立桿的對接扣件不得在同一高度內，立桿上的對接扣件應交錯布置，兩根相鄰立桿的接頭不應設置在同步內，同步內隔一根立桿的兩個相隔接頭在高度方向錯開的距離不大于500㎜，各接頭中與主節點的距離不宜大于步距的1/3。

②、當搭至有連墻件的構造點時，在搭設完該處的立桿、縱向水平桿、橫向水平桿后，應立即設置連墻件。

③、除最上一段立桿外，接頭均必須用對接扣件連接，頂層立桿采用搭接時搭設長度

邊坡施工工程腳手架專項施工方案

不應小于1m，應采用不少于2個旋轉扣件固定，端部扣件蓋板的邊緣至桿端距離不應少于100㎜，立桿頂端宜高出女兒墻上皮1m，高出檐口上皮1.5m。

3、（大橫桿）縱向水平桿搭設應符合下列規定：：

大橫桿置于小橫桿之下，在立桿的內側，用直角扣件與小橫桿扣緊。同步大橫桿四周要交圈，每步腳手架大橫桿中間設一根牽桿。

①、縱向水平桿宜設置在立桿內側，其長度不宜小于3跨。

②、縱向水平桿接長宜采用對接扣件連接，也可采用搭接。搭接時搭長≮1 m，用等距分布的三個旋轉扣件固定。

③、縱向水平桿的接長規則：

a、同一跨距內的相鄰兩桿不得同時存在接頭； b、隔一跨距的兩桿的接頭相互錯開的距離≥500㎜；

c、接頭應盡量靠近主節點設置，接頭中心與主節點中心距離≤1/3L b

4、小橫桿：

每一檔內外立桿、每一步都必須設置一根小橫桿，并采用十字扣件扣緊，大橫桿與小橫桿用十字扣緊。小橫桿伸出外挑立桿邊緣距離不小于10cm，且長度要求基本一致，最大不超過20cm。小橫桿應在立桿分上下兩層相向布置。

5、剪刀撐：

腳手架剪刀撐隨立桿縱橫水平桿同步搭設，用通長剪刀撐沿架高連續布置。并在整個側面上連續布置。各剪刀撐按3步3跨設置一道，斜桿與底排大橫桿的夾角在45°～60°之間。剪刀撐相交點處于同一條直線上，并沿架高連續布置。

剪刀撐的桿件連接采用搭接，其搭接長度不小于1m。并用不小于2個轉向扣件連接固定，端部扣件蓋板的邊緣至桿端的距離不小于lOcm。剪刀撐的一根斜桿扣在立桿上，另一根斜桿扣在小橫桿伸出的端頭上，兩端分別用轉向扣件固定，在中間增加2-4個扣結點。所有固定點距主節點距離不大于15cm。最下部的斜桿與立桿的連接點距底排大橫桿不大于30cm。每根最下面的剪刀撐桿的下端部必須支撐在立桿的墊木上。

7、腳手板：

腳手板采用0.25m×3m竹腳手板鋪設。在架底排先鋪一層密目安全網上鋪竹腳手板(滿鋪)。竹木腳手板采用對接平鋪，平鋪處設兩根橫向水平桿，板端懸出長度和兩橫向水平間距為130㎜～150mm，及≤300㎜，其板長兩端均應支承桿可靠地固定。

腳手架與建筑物之間空檔采用竹制腳手板防護。隨作業層上升，同時作業不超過二層。

邊坡施工工程腳手架專項施工方案

對特殊部位未能滿鋪時，應在所鋪位置端頭用腳手板或密目安全網進行豎向隔離。所有腳手板必須用不小于16#鉛絲綁扎牢固。靠墻一側轉角部位腳手板應重疊鋪設，避免出現探頭現象。

8、作業層的欄桿和擋腳板的搭設應符合下列規定板：

在作業層設置二根橫向防護欄桿。

①、欄桿和擋腳板均應搭設在外立桿的內側。②、防護欄桿應搭設在兩橫桿中部850mm處。

③、擋腳板高度不應小于180㎜。

9、連墻桿：

連墻桿采用剛性連接。在山墻面預埋Φ25mm螺紋鋼筋錨桿,垂直間距不大于3.4m，水平間距不超過4.5m，連墻桿用Φ48×3.5的鋼管，預埋深度不小于1m。連墻桿應固定在預埋錨桿上，然后用鋼管將腳手架與預埋錨桿用雙扣件連接。連墻桿與架體結構垂直，并盡量靠近主節點(距主節點的距離不大于30㎜)。連墻桿伸出扣件的距離應大于10㎜。

10、防護設施：

腳手架要采用規格為1.8m×6m的密目安全網全封閉式滿掛并采用纖維繩扎在大橫桿外側立桿內側。立網的上下口與架體內側橫桿要牢固扎結，固定點的間距應不大于50㎝，上下兩網之間的拼接要嚴密。

11、腳手架必須設置縱、橫向掃地桿。縱向掃地桿應采用直角扣件固定在底座上皮不大于200㎜處的立桿上，橫向掃地桿應采用直角扣件固定在緊靠縱向掃地桿下方的立桿上。當立桿基礎不在同一高度上時，必須將高處的縱向掃地桿向低處延長兩胯與立桿固定，高低差不應大于1m。

12、扣件安裝符合下列規定： ①、扣件規格必須與鋼管外徑相同。

②、螺栓擰緊扭力矩不應小于40N.m,且不應大于65N.m。

③、在主節點處固定橫向水平桿、縱向水平桿、剪刀撐等用的直角扣件、旋轉扣件的中心點的相互距離不應大于150mm。

④、對接扣件開口應朝上或朝內。

⑤、各桿件端頭伸出扣件蓋板邊緣的長度不應小于100mm。

13、防雷措施：

采用避雷針與大橫桿連通，接地線與整幢建筑樓內避雷系統連成—體的措施。

避雷針共設4根在建筑物四個大角處布置，避雷針采用φ12鍍鋅圓鋼制作，高度大

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于腳手架lm。并將所有最上一層的大橫桿連通，形成避雷網絡。

接地線采用40×4鍍鋅扁鋼，將立桿與整幢建筑物樓層內避雷網連成整體。接地線的連接應焊接牢固，與立桿連接時應用二道螺栓卡箍連接，保證接觸面不小于10cm2。

接地線與建筑物樓層內避雷系統的設置，按腳手架長度不超過50m設置—個。位置不得選在人們經常走過的地方，以免跨步電壓的危害，防止接地線遭機械傷害。兩者連接采用焊接，焊接長度不小于扁鋼寬度的二倍。測試接地電阻不超過10Q。同時應注意與其它金屬物或埋地電纜之間的安全距離不小于3m，以免發生擊穿。

六、腳手架的搭設與拆除

1、鋼管腳手架的搭設順序為：立桿→掃地桿→小橫桿→大橫桿(牽桿)→剪刀撐→連墻桿→腳手片鋪設→防護欄桿→掛安全網。

定位定距：根據建筑物結構要求在建筑物四周用尺量出立桿距離。搭設時宜先立立桿，后立外立桿，先立兩頭桿再立中間桿。

2、腳手架的拆除

拆除腳手架應遵守由上而下，先搭后拆的原則，即先拆拉桿、安全網、腳手板、剪刀撐、斜撐，而后拆大橫桿、小橫桿、立桿等。

不準分立面拆架或在上—下兩步同時進行拆架，做到—步一清、一桿一清，拆立桿時，要先抱住立桿再拆開最后兩個扣。拆除大橫桿、斜撐、剪刀撐時應先拆中間扣件，然后托住中間，再拆端頭扣。所有連墻桿等必須隨腳手架拆除同步下降。嚴禁先拆除連墻件或數層拆除后再拆除腳手架，分段高差不大于2步，如高差小于2步，應增設連墻件加固。

當腳手架拆至下部最后一根長立桿的高度（約6.5m）時，應先在適當位置搭設臨時拋撐加固后，在拆除連墻件。

當腳手架采取分段、分立面拆除時，對不拆除的腳手架兩端應采取如下規定設置連墻件和橫向斜撐加固：兩端必須設置連墻件，連墻件的垂直距離不應大于建筑物的層高，并不應大于4 m（2步），橫向斜撐在同一節間，由底至頂層呈之字形連續布置，中間每隔6跨設置一道。

卸料時各配件嚴禁拋擲至地面。

七、安全施工技術措施：

（一）腳手架搭設過程

1、應劃出工作標志區，禁止：行人進入，統一指揮，上下呼應，動作協調，嚴禁在無人指揮下作業。當解開與另一人有關的扣件時必須告訴對方，并得到對方允許，以免

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墜落傷人。

2、腳手架及時與結構拉結或采用支頂，以保證搭沒過程安全，未完成腳手架在每日收工前一定要確保架子穩定。

（二）腳手架上施工作業的安全技術措施

1、腳手架搭設完畢后，經項目部安全員、監理檢查驗收合格后方可使用。任何班組和個人未經同意不得任意拆除腳手架部件。

2、嚴格控制施工荷載，腳手架上不得集中堆放施荷，施工荷載不得超過2KN／m2，確保較大安全儲備。

3、裝修施工時同時作業層數不超過二層。

4、各作業層之間設置可靠防護柵欄，防止墜落物體傷人。

5、定期檢查腳手架，發現問題和隱患在施工作業之前及時維修加固，以達到緊固穩定確保施工安全。

（三）腳手架的拆除安全技術措施

1、拆架前全面檢查待拆腳手架，根據檢查結果，擬訂作業計劃報清批準；進行技術交底后才準進行拆架作業。

2、架體拆除前，必須察看施工現場環境，外腳手架、地面的設施等各類障礙物、連墻桿及被拆架件各吊點，凡能提前拆除的盡量拆除。

3、拆架時應劃分作業區，周圍設繩綁圍欄或豎立警戒標志，地面應設專人指揮，禁止非作業人員進入。

4、拆除時要統一指揮、上下呼應、動作協調，當解開與另一人有關的結扣時，應先通知對方。以免墜落。

5、在拆架時不得中途換人，如必須換人時，應將拆除情況交代清楚方可離開。

6、每天拆架下班時，不應留下隱患部位。

7、拆架時嚴禁碰撞腳手架附近電源線，以防觸電事故。

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8、所有桿件、扣件在拆除時應分離，不準在桿件上附著扣件或兩桿連著送到地面。

9、所有腳手板、腳手片應自外向里豎立搬運，以防腳手片、板和垃圾物從高處墜落傷人。

10、拆下的另配件要集中裝入袋和箱內用吊籃吊下，拆下的鋼管要用卸扣綁扎牢固，雙點起吊，嚴禁從高處拋擲。

八、文明施工要求

根據腳手架施工的特殊性，結合職業安全衛生的貫標精神，要求施工時做到如下：

1、進入施工現場的人員必須戴好安全帽，高空作業系好安全帶，穿好防滑鞋等，施工現場嚴禁吸煙。

2、進入施工現場的人員要愛護場內的各種綠化設施和標示牌，不得踐踏花草損壞樹木，隨意拆除和移動標示牌。

3、嚴禁酗酒人員上架作業，施工操作要求精力集中，禁止開玩笑和打鬧。

4、腳手架搭設人員必須經考試合格的專業架子工，上崗人員定期體檢，體檢合格者方可發上崗證。

5、凡患有高血壓、貧血、心臟病及其它不適于高空作業者一律不得上腳手架操作。

6、上架作業人員上下均應走人行樓梯，不得攀爬架子。

7、護身欄、腳手板、擋腳板、密目安全網等影響作業時，如要拆改應由架子工來完成，任何人不得私自拆改。

8、腳手架驗收合格后，任何人不得擅自拆改，如需做局部拆改時，須經技術部同意后由架子工操作。

9、不準利用腳手架吊運重物。

10、在架子上作業人員不得隨意拆動腳手架的所有接點、扣件等所有部件。

11、拆除腳手架使用電焊和氣割時，應派專職人員做好消防工作，配備料斗，防止火星和切割濺落。

12、腳手架使用時間較長，因此在使用過程中需要檢查，發現桿件變形，防護不全、拉接松動等應及時加固。

13、要保證腳手架的整體性，不得與井架、升降機一并拉結，不得截斷架體。

14、施工人員嚴禁凌空投擲桿件、物件及其它物品。

15、使用的工具要放在工具袋內，防止掉落傷人，登高要穿防滑鞋，袖口及褲口要扎緊。

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16、腳手架堆放場地，應做到擺放整齊、合理、整潔、專人保管，并建立嚴格的退領手續。

17、施工人員要做到活完料清，確保施工材料不浪費。

18、遇六級以上大風、大霧、大雨、大雪天氣應停止腳手架作業。

九、冬季施工

冬季搭設腳手架必須將鋼管上的冰雪等清理干凈，遇到刮風，下雪應立即停止作業，每天作業時間應選在早晨9：00時，下午5：00時。

在冬季要經常檢查腳手片、斜道、跳板上有無積雪、結冰、積水，若有應隨時清理，并采取防滑措施。

十、腳手架結構驗算：

（一）、參數信息: 1.腳手架參數

雙排腳手架搭設高度為 47.3 米，立桿采用單立管；

搭設尺寸為：立桿的縱距為 1.50米，立桿的橫距為0.75米，大小橫桿的步距為1.70 米； 內排架距離墻長度為0.55米；

小橫桿在上，搭接在大橫桿上的小橫桿根數為 2 根； 采用的鋼管類型為 Φ48×3.5；

橫桿與立桿連接方式為單扣件；取扣件抗滑承載力系數為 0.80；

連墻件采用兩步三跨，豎向間距 3.40 米，水平間距4.50 米，采用扣件連接； 連墻件連接方式為雙扣件； 2.活荷載參數

施工均布活荷載標準值:2.000 kN/m2；腳手架用途:裝修腳手架； 同時施工層數:2 層； 3.風荷載參數

風荷載高度變化系數μz 為1.25，風荷載體型系數μs 為0.09； 腳手架計算中考慮風荷載作用 4.靜荷載參數

每米立桿承受的結構自重標準值(kN/m2):0.1297；

腳手板自重標準值(kN/m2):0.350；欄桿擋腳板自重標準值(kN/m2):0.140； 安全設施與安全網(kN/m2):0.005；腳手板鋪設層數:4；

腳手板類別:竹串片腳手板；欄桿擋板類別:欄桿、竹串片腳手板擋板；

邊坡施工工程腳手架專項施工方案

每米腳手架鋼管自重標準值(kN/m2):0.038； 5.地基參數

地基土類型:素填土；地基承載力標準值(kpa):160.00； 立桿基礎底面面積(m2):0.25；地面廣截力調整系數:0.50。

（二）、小橫桿的計算: 小橫桿按照簡支梁進行強度和撓度計算，小橫桿在大橫桿的上面。

按照小橫桿上面的腳手板和活荷載作為均布荷載計算小橫桿的最大彎矩和變形。1.均布荷載值計算

小橫桿的自重標準值: P1= 0.038 kN/m ；

腳手板的荷載標準值: P2= 0.350×1.500/3=0.175 kN/m ； 活荷載標準值: Q=2.000×1.500/3=1.000 kN/m；

荷載的計算值: q=1.2×0.038+1.2×0.175+1.4×1.000 = 1.656 kN/m；

小橫桿計算簡圖 2.強度計算

最大彎矩考慮為簡支梁均布荷載作用下的彎矩，計算公式如下: 最大彎矩 Mqmax =1.656×0.7502/8 = 0.116 kN.m；

邊坡施工工程腳手架專項施工方案

最大應力計算值 σ = Mqmax/W =22.922 N/mm2；

小橫桿的最大彎曲應力 σ =22.922 N/mm2 小于 小橫桿的抗壓強度設計值 [f]=205.0 N/mm2，滿足要求！3.撓度計算: 最大撓度考慮為簡支梁均布荷載作用下的撓度 荷載標準值q=0.038+0.175+1.000 = 1.213 kN/m ；

最大撓度 V = 5.0×1.213×750.04/(384×2.060×105×121900.0)=0.199 mm； 小橫桿的最大撓度 0.199 mm 小于 小橫桿的最大容許撓度 750.0 / 150=5.000 與10 mm，滿足要求！

（三）、大橫桿的計算: 大橫桿按照三跨連續梁進行強度和撓度計算，小橫桿在大橫桿的上面。1.荷載值計算

小橫桿的自重標準值: P1= 0.038×0.750=0.029 kN；

腳手板的荷載標準值: P2= 0.350×0.750×1.500/3=0.131 kN； 活荷載標準值: Q= 2.000×0.750×1.500/3=0.750 kN；

荷載的設計值: P=(1.2×0.029+1.2×0.131+1.4×0.750)/2=0.621 kN；

大橫桿計算簡圖 2.強度驗算

最大彎矩考慮為大橫桿自重均布荷載與小橫桿傳遞荷載的設計值最不利分配的彎矩和。

均布荷載最大彎矩計算:M1max=0.08×0.038×1.500×1.5002=0.010 kN.m；

集中荷載最大彎矩計算公式如下: 集中荷載最大彎矩計算:M2max=0.267×0.621×1.500= 0.249 kN.m；

邊坡施工工程腳手架專項施工方案

M = M1max + M2max = 0.010+0.249=0.259 kN.m 最大應力計算值 σ = 0.259×106/5080.0=51.002 N/mm2；

大橫桿的最大應力計算值 σ = 51.002 N/mm2 小于 大橫桿的抗壓強度設計值 [f]=205.0 N/mm2，滿足要求！3.撓度驗算

最大撓度考慮為大橫桿自重均布荷載與小橫桿傳遞荷載的設計值最不利分配的撓度和,單位:mm 均布荷載最大撓度計算公式如下:

大橫桿自重均布荷載引起的最大撓度：

Vmax= 0.677×0.038×1500.04 /(100×2.060×105×121900.0)= 0.052 mm； 集中荷載最大撓度計算公式如下:

集中荷載標準值最不利分配引起的最大撓度：

小橫桿傳遞荷載 P=（0.029+0.131+0.750）/2=0.455kN V= 1.883×0.455×1500.03/(100 ×2.060×105×121900.0)= 1.152 mm； 最大撓度和：V= Vmax + Vpmax = 0.052+1.152=1.204 mm；

大橫桿的最大撓度 1.204 mm 小于 大橫桿的最大容許撓度 1500.0 / 150=10.0與10 mm，滿足要求！

（四）、扣件抗滑力的計算: 按規范表5.1.7,直角、旋轉單扣件承載力取值為8.00kN，按照扣件抗滑承載力系數0.80，該工程實際的旋轉單扣件承載力取值為6.40kN。

縱向或橫向水平桿與立桿連接時，扣件的抗滑承載力按照下式計算(規范5.2.5): R ≤ Rc 其中 Rc--扣件抗滑承載力設計值,取6.40 kN； R--縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設計值； 小橫桿的自重標準值: P1 = 0.038×0.750×2/2=0.029 kN； 大橫桿的自重標準值: P2 = 0.038×1.500=0.058 kN；

腳手板的自重標準值: P3 = 0.350×0.750×1.500/2=0.197 kN；

邊坡施工工程腳手架專項施工方案

活荷載標準值: Q = 2.000×0.750×1.500 /2 = 1.125 kN；

荷載的設計值: R=1.2×(0.0290.058+0.197)+1.4×1.125=1.915 kN； R < 6.40 kN，單扣件抗滑承載力的設計計算滿足要求!

（五）、腳手架立桿荷載計算: 作用于腳手架的荷載包括靜荷載、活荷載和風荷載。靜荷載標準值包括以下內容：(1)每米立桿承受的結構自重標準值(kN)，為0.1297 NG1 = [0.1297+(0.75×2/2+1.50×2)×0.038/1.70]×47.30 = 10.141；(2)腳手板的自重標準值(kN/m2)；采用竹串片腳手板，標準值為0.35 NG2= 0.350×4×1.500×(0.750+0.3)/2 = 1.103 kN；

(3)欄桿與擋腳手板自重標準值(kN/m)；采用欄桿、竹串片腳手板擋板，標準值為0.14 NG3 = 0.140×4×1.500/2 = 0.420 kN；

(4)吊掛的安全設施荷載，包括安全網(kN/m2)；0.005 NG4 = 0.005×1.500×47.300 = 0.355 kN； 經計算得到，靜荷載標準值 NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 12.019 kN；

活荷載為施工荷載標準值產生的軸向力總和，內、外立桿按一縱距內施工荷載總和的1/2取值。

經計算得到，活荷載標準值

NQ= 2.000×0.750×1.500×2/2 = 2.250 kN； 風荷載標準值按照以下公式計算

其中 Wo--基本風壓(kN/m2)，按照《建筑結構荷載規范》(GB50009-2001)的規定采用： Wo = 0.400 kN/m2；

Uz--風荷載高度變化系數，按照《建筑結構荷載規范》(GB50009-2001)的規定采用： Uz= 1.250 ；

Us--風荷載體型系數：取值為0.091； 經計算得到，風荷載標準值

Wk = 0.7 ×0.400×1.250×0.091 = 0.032 kN/m2； 不考慮風荷載時,立桿的軸向壓力設計值計算公式

N = 1.2NG+1.4NQ= 1.2×12.019+ 1.4×2.250= 17.572 kN； 考慮風荷載時,立桿的軸向壓力設計值為

邊坡施工工程腳手架專項施工方案

N = 1.2 NG+0.85×1.4NQ = 1.2×12.019+ 0.85×1.4×2.250= 17.100 kN； 風荷載設計值產生的立桿段彎矩 MW 為

Mw = 0.85 ×1.4WkLah2/10 =0.850 ×1.4×0.032×1.500× 1.7002/10 = 0.016 kN.m；

（六）、立桿的穩定性計算: 不考慮風荷載時，立桿的穩定性計算公式為：

立桿的軸向壓力設計值 ：N = 17.572 kN； 計算立桿的截面回轉半徑 ：i = 1.58 cm；

計算長度附加系數參照《扣件式規范》表5.3.3得 ：k = 1.155 ； 計算長度系數參照《扣件式規范》表5.3.3得 ：μ = 1.500 ； 計算長度 ,由公式 lo = k×μ×h 確定 ：l0 = 2.945 m； 長細比 Lo/i = 186.000 ；

軸心受壓立桿的穩定系數φ,由長細比 lo/i 的計算結果查表得到 ：φ= 0.207 ； 立桿凈截面面積 ： A = 4.89 cm2； 立桿凈截面模量(抵抗矩)：W = 5.08 cm3； 鋼管立桿抗壓強度設計值 ：[f] =205.000 N/mm2； σ = 17572.000/(0.207×489.000)=173.601 N/mm2；

立桿穩定性計算 σ = 173.601 N/mm2 小于 立桿的抗壓強度設計值 [f] = 205.000 N/mm2，滿足要求！

考慮風荷載時,立桿的穩定性計算公式

立桿的軸心壓力設計值 ：N = 17.100 kN； 計算立桿的截面回轉半徑 ：i = 1.58 cm；

計算長度附加系數參照《扣件式規范》表5.3.3得 ： k = 1.155 ； 計算長度系數參照《扣件式規范》表5.3.3得 ：μ = 1.500 ； 計算長度 ,由公式 l0 = kuh 確定：l0 = 2.945 m； 長細比: L0/i = 186.000 ；

軸心受壓立桿的穩定系數φ,由長細比 lo/i 的結果查表得到 ：φ= 0.207

邊坡施工工程腳手架專項施工方案

立桿凈截面面積 ： A = 4.89 cm2； 立桿凈截面模量(抵抗矩)：W = 5.08 cm； 鋼管立桿抗壓強度設計值 ：[f] =205.000 N/mm2；

σ = 17099.878/(0.207×489.000)+16430.300/5080.000 = 172.167 N/mm2； 立桿穩定性計算 σ = 172.167 N/mm2 小于 立桿的抗壓強度設計值 [f] = 205.000 N/mm2，滿足要求！

（七）、最大搭設高度的計算: 按《規范》5.3.6條不考慮風荷載時,采用單立管的敞開式、全封閉和半封閉的腳手架可搭設高度按照下式計算：

構配件自重標準值產生的軸向力 NG2K(kN)計算公式為： NG2K = NG2+NG3+NG4 = 1.877 kN； 活荷載標準值 ：NQ = 2.250 kN；

每米立桿承受的結構自重標準值 ：Gk = 0.130 kN/m； Hs =[0.207×4.890×10-4×205.000×103-(1.2×1.877 +1.4×2.250)]/(1.2×0.130)=98.612 m；

按《規范》5.3.7條腳手架搭設高度 Hs等于或大于26米，按照下式調整且不超過50米：

[H] = 98.612 /(1+0.001×98.612)=89.761 m；

[H]= 89.761 和 50 比較取較小值。得到，腳手架搭設高度限值 [H] =50.000 m，滿足要求！

按《規范》5.3.6條考慮風荷載時,采用單立管的敞開式、全封閉和半封閉的腳手架可搭設高度按照下式計算：

構配件自重標準值產生的軸向力 NG2K(kN)計算公式為： NG2K = NG2+NG3+NG4 = 1.877 kN； 活荷載標準值 ：NQ = 2.250 kN；

每米立桿承受的結構自重標準值 ：Gk = 0.130 kN/m；

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計算立桿段由風荷載標準值產生的彎矩： Mwk=Mw /(1.4×0.85)= 0.016 /(1.4 × 0.85)= 0.014 kN.m；

Hs =(0.207×4.890×10-4×205.000×10-3-(1.2×1.877+0.85×1.4×(2.250+0.207×4.890×0.014/5.080)))/(1.2×0.130)=99.545 m；

按《規范》5.3.7條腳手架搭設高度 Hs等于或大于26米，按照下式調整且不超過50米：

[H] = 99.545 /(1+0.001×99.545)=90.533 m；

[H]= 90.533 和 50 比較取較小值。經計算得到，腳手架搭設高度限值 [H] =50.000 m，滿足要求！

（八）、連墻件的計算: 連墻件的軸向力設計值應按照下式計算： Nl = Nlw + N0

風荷載標準值 Wk = 0.032 kN/m2；

每個連墻件的覆蓋面積內腳手架外側的迎風面積 Aw = 15.300 m2；

按《規范》5.4.1條連墻件約束腳手架平面外變形所產生的軸向力(kN), N0= 5.000 kN； 風荷載產生的連墻件軸向力設計值(kN)，按照下式計算： Nlw = 1.4×Wk×Aw = 0.682 kN；

連墻件的軸向力設計值 Nl = Nlw + N0= 5.682 kN； 連墻件承載力設計值按下式計算： Nf = φ·A·[f]

其中 φ--軸心受壓立桿的穩定系數；

由長細比 l0/i = 550.000/15.800的結果查表得到 φ=0.903，l為內排架距離墻的長度； 又： A = 4.89 cm2；[f]=205.00 N/mm2；

連墻件軸向承載力設計值為 Nf = 0.903×4.890×10-4×205.000×103 = 90.521 kN； Nl = 5.682 < Nf = 90.521,連墻件的設計計算滿足要求！連墻件采用雙扣件與墻體連接。

由以上計算得到 Nl = 5.682小于雙扣件的抗滑力 12.800 kN，滿足要求！

邊坡施工工程腳手架專項施工方案

連墻件扣件連接示意圖

（九）、立桿的地基承載力計算: 立桿基礎底面的平均壓力應滿足下式的要求 p ≤ fg 地基承載力設計值: fg = fgk×kc = 80.000 kpa；

其中，地基承載力標準值：fgk= 160.000 kpa ； 腳手架地基承載力調整系數：kc = 0.500 ； 立桿基礎底面的平均壓力：p = N/A =68.400 kpa ；

其中，上部結構傳至基礎頂面的軸向力設計值 ：N = 17.100 kN； 基礎底面面積 ：A = 0.250 m2。

p=68.400 ≤ fg=80.000 kpa。地基承載力滿足要求！

第五篇：公路高邊坡防護和治理

中文科技期刊數據庫（引文版）工程技術

公路高邊坡防護和治理

吳曉文

葛洲壩集團基礎工程有限公司，湖北宜昌 443000 摘要：公路高邊坡的施工質量直接關系著公路的整體穩定性和使用年限，具有十分重要的現實意義。本文在分析公路高邊坡 主要破壞形式的基礎上，提出了高邊坡的一些治理的技術措施。關鍵詞：高邊坡；治理；錨桿框架梁 中圖分類號：U416.14 文獻標識碼：A 文章編號：1671-5659（2016）01-0055-01 公路是國家的經濟建設發展的重要基礎設施，公路邊坡 的穩定性關系到路基的施工質量以及公路安全運營。一般認 為邊坡高度大于20m的土質邊坡，或高度大于30m的巖質邊 坡為高邊坡，近年來，高邊坡數量越來越多，高度越來越高，變形量大、增加投資、延誤工期、造成災害。同時也涉及到 更多類型的公路護坡技術，使得公路高邊坡防護和治理技術 也越來越多地被業內所關注。

1高邊坡防護治理措施

1.1公路高邊坡主要破壞形式

（1）崩塌：坡體（主要是脆性巖石、上硬下軟，或存 在高陡構造面面）上部在重力和其他外力作用下突然反倒。

（2）坍塌：是上層、堆積層或風化破碎巖層斜坡，由 于土壤中水和裂隙水的作用，人工開挖坡陡于坡體自身強度 所能保持的坡度而產生逐層塌落的變形。

（3）滑塌：斜坡上的巖體或土體在重力和其他外力作 用下，沿坡體內新形成的滑面整體向下滑動。

（4）傾倒：陡傾的坡體由于卸荷回彈和其他外力作用，繞其底部某點向臨空方向傾倒。

（5）錯落：被陡傾的構造面與后部完整的坡體分開的 較破碎部分，在坡腳受沖刷或人工開挖和震動影響，下部軟 弱層不足以承受上部坡體壓力而被壓縮，引起上部坡體垂直 下錯為主的破壞。

1.2高邊坡一般的設計方法

（1）工程地質比擬法：從自然穩定坡的調查中尋找可 供比擬的坡形、坡率和坡高。

力學計算法：選擇符合坡體結構和破壞模式的計算方法 對設計的坡形進行穩定性計算，調整坡形或增加支擋工程以 達到合理的設計。既保整體穩定，又保局部穩定。

經驗對比法：以類似地質條件下穩定的人工邊坡作為參 考來設計新的邊坡。

坡形坡率的設計：一般采用臺階狀坡形。根據坡體巖土 情況設置坡級和卸荷平臺。坡率：土質邊坡：1：1～1：1.5（黃土邊坡除外）；類土質邊坡：1：1～1：1.5；

強風化巖邊坡：1：0.75～1：1；弱風化巖邊坡：1：0.5～ 1：0.75；微風化巖邊坡：1：0.3～l：0.5。

1.3高邊坡常用的治理和支擋加固工程措施

（1）減載：減載措施包括削頭減載和削坡減載兩種。兩種減載措施的作用都是減少邊坡可能發生滑動破壞的下 滑力。

（2）排水：排水包括地表排水和地下排水，其目的是 將地表水截流排泄，并把坡體內地下水引出坡體，以減少坡 體因水理作用而失穩的可能性。

（3）支擋：常用的支擋措施有擋土墻、抗滑樁、預應 力錨索抗滑樁、預應力錨索框架（地梁、墩），錨桿框架（地 梁）等，根據工程邊坡的具體特征單獨或組合使用。

2高邊坡邊坡治理中錨桿框架梁的施工 2.1錨桿施工

鉆孔：鉆孔前先搭設腳手架形成鉆機工作平臺，根據坡 面測放的孔位準確安裝固定鉆機并進行校核調整。鉆孔傾角 和方向要符合設計要求，控制在允許誤差范圍以內。鉆進過 程中如發生塌孔或不良鉆進現場時應立即停鉆，進行灌漿固 壁處理。

（2）清孔、檢孔：達到設計鉆孔深度以后，可利用高 壓風對孔內的粉塵和碎塊進行清理，清理完后保護好孔口。同時復查錨孔孔位、傾角和方位，全部錨孔施工分項工作合 格后，即可認為錨孔鉆造檢驗合格。

（3）錨桿安裝：錨孔鉆孔檢驗合格后，應立即安裝錨 桿。安裝前，要確保每根鋼筋順直無損傷，錨桿直徑和長度 滿足設計要求，無銹、無油污。自錨桿錨頭端 0.3m處每間 隔1.5m設置定位支架，錨桿端頭距離孔底0.15m，桿體插入 孔洞后，需校正其位置及長度。

（4）錨桿注漿：錨桿孔內采用孔底返漿法，一次注漿，中途不得停注。砂漿嚴格按配合比拌制，隨拌隨用。灌漿時 灌漿管應插至距孔底 5～lOcm，隨砂漿的注入逐漸拔出，注 漿壓力不小于0.4MPa，并在孔口應減壓或松壓至零。實際注 漿量要大于理論的注漿量，以封堵錨孔器具的氣孔不再排氣 且孔口漿液溢出濃漿作為注漿結束的標準。注漿結束后，將 注漿管、注漿槍和注漿套管清洗干凈，同時做好注漿記錄。

2.2框架梁基坑開挖

待砂漿強度達到設計強度的 75%后，進行框架梁基坑開 挖。框架梁基坑開挖時，仍然可以利用測設錨桿時的控制樁 點，掛線進行基坑開挖。由于坡面不平順，高低不一，因此 為了使模板易于固定，應將模板支立在溝底。按設計坡率調 整坡面，每條溝槽均應拉線定位。基坑采用人工開挖，若坡 面上存在孤石等開挖困難時，采用風鎬開鑿基坑。

2.3綁扎鋼筋骨架

基礎達到設計要求后，進行框架梁鋼筋骨架的綁扎工作。錨桿的彎頭需要與框架梁的主筋焊接或綁扎牢固，鋼筋保護 層不應低于 3cm，鋼筋骨架嚴格按照設計要求進行綁扎，骨 架交叉處，鋼筋不得斷開。

2.4模板支立

模板采用拼裝式鋼模板，以保證框架梁的結構尺寸及外 觀質量。安裝時注意保護層厚度的控制，并用短鋼筋將模板 固定在坡面上，同時采用鐵絲對拉加固;模板底部要與基礎 緊密接觸，以防跑漿，漲模。模板表面刷隔離劑，便于脫模。

2.5框架梁混凝土澆筑

框架梁模板經檢查合格后，進行框架梁混凝土澆筑。因 在多級高邊坡施工，混凝土運送不方便，所以在坡腳采用混 凝土輸送泵車輸送至支護好的框架梁模板內。混凝土澆筑時，采用振搗棒自下而上澆筑、振搗，尤其在錨桿孔周圍的鋼筋 較密集處，一定要仔細振搗，保證質量。澆筑時宜采用坍落 度為 3～5cm的干硬性混凝土，并控制混凝土輸送速度，以 防止混凝土在澆筑過程中流動，導致脹模等施工困難。施工 結束前采用木模子反復抹平，鐵模子壓光。框架一般按14～ 22m分片施工，兩相鄰框架接觸處留 2cm寬伸縮縫，立模時 在該處夾瀝青木板形成。

3結束語

公路高邊坡路塹防護工程使用錨桿框架梁，較好地防止 了高邊坡路塹不穩定巖層、土層的滑移，對邊坡的長期穩定 提供了保證。高邊坡施工過程中明確高邊特征坡，預測邊坡 發生破壞的形式，采取科學合理的治理、加固方法措施，防 止工程高邊坡失穩破壞的發生和發展。

參考文獻

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