1、本 章 重 點抗滑樁類型、特點及適用條件(tiojin) 抗滑樁設計要求和設計內容 抗滑樁設計荷載的確定抗滑樁的計算方法 抗滑樁的設計 抗滑樁的施工 1第一頁，共73頁。51概 述 樁是深入土層或巖層的柱形構件。邊坡處治(chzh)工程中的抗滑樁是通過樁身將上部承受的坡體推力傳給樁下部的側向土體或巖體，依靠樁下部的側向阻力來承擔邊坡的下推力，而使邊坡保持平衡或穩定，見圖51。 2第二頁，共73頁。 抗滑樁與一般樁基類似，但主要是承擔水平荷載?？够瑯兑彩沁吰绿幹喂こ讨谐Ｒ姵Ｓ玫奶幹畏桨?fng n)之一，從早期的木樁，到近代的鋼樁和目前在邊坡工程中常用的鋼筋混凝土樁，斷面型式有圓形和矩形，施工方

2、法有打入、機械成孔和人工成孔等方法，結構型式有單樁、排樁、群樁，有錨樁和預應力錨索樁等。3第三頁，共73頁。 511抗滑樁類型、特點及適用條件(1)抗滑樁的類型抗滑樁按材質分類有木樁、鋼樁、鋼筋混凝土樁和組合樁?？够瑯栋闯蓸斗椒ǚ诸悾写蛉霕?、靜壓樁、就地灌注樁，就地灌柱樁又分為沉管灌注樁、鉆孔灌注樁兩大類。在常用的鉆孔灌注樁中，又分機械( jxi)鉆孔和人工挖孔樁?？够瑯栋唇Y構型式分類，有單樁、排樁、群樁和有錨樁，排樁型式常見的有椅式樁墻、門式剛架樁墻、排架抗滑樁墻(見圖52)，有錨樁常見的有錨桿和錨索，錨桿有單錨和多錨，錨索抗滑樁多用單錨，見圖53。抗滑樁按樁身斷面形式分類，有圓形樁、方形

3、樁和矩形樁、“工”字形樁等。4第四頁，共73頁。5第五頁，共73頁。(2)各類樁型的特點(tdin)及適用條件 木樁是最早采用的樁，其特點(tdin)是就地取材、方便、易于施工，但樁長有限，樁身強度不高，一般用于淺層滑坡的治理、臨時工程或搶險工程。鋼樁的強度高，施打容易、快速，接長方便，但受樁身斷面尺寸限制，橫向剛度較小，造價偏高。鋼筋混凝土樁是邊坡處治工程廣泛采用的樁材，樁斷面剛度大，抗彎能力高，施工方式多樣，可打入、靜壓、機械鉆孔就地灌注和人工成孔就地灌注，其缺點是混凝土抗拉能力有限?？够瑯兜氖┕げ捎么蛉霑r，應充分考慮施工振動對邊坡穩定的影響，一般是全埋式抗滑樁或填方邊坡可采用，同時下臥地

4、層應有可打性。抗滑樁施工常用的是就地灌注樁，機械鉆孔速度快，樁徑可大可小，適用于各種地質條件，但對地形較陡的邊坡工程，機械進入和架設困難較大，另外，鉆孔時的水對邊坡的穩定也有影響。人工成孔的特點(tdin)是方便、簡單、經濟，但速度較慢，勞動強度高，遇不良地層(如流沙)時處理相當困難，另外，樁徑較小時人工作業困難，樁徑一般應在1000mm以上才適宜人工成孔。6第六頁，共73頁。單樁是抗滑樁的基本型式，也是常用的結構型式，其特點是簡單，受力和作用明確。當邊坡的推力較大，用單樁不足以承擔其推力或使用單樁不經濟時，可采用排樁。排架樁的特點是轉動慣量大，抗彎能力強，樁壁阻力較小，樁身應力較小，在軟弱地

5、層有較明顯的優越性。有錨樁的錨可用鋼筋錨桿或預應力錨索，錨桿(索)和樁共同工作，改變(gibin)樁的懸臂受力狀況和樁完全靠側向地基反力抵抗滑坡推力的機理，使樁身的應力狀態和樁頂變位大大改善，是一種較為合理、經濟的抗滑結構。但錨桿或錨索的錨固端需要有較好的地層或巖層，對錨索而言，更需要有較好的巖層以提供可靠的錨固力?？够瑯度阂话阒冈跈M向2排以上，在縱向2列以上的組合抗滑結構，類似于墩臺或承臺結構，它能承擔更大的滑坡推力，可用于特殊的滑坡治理工程或特殊用途的邊坡工程。7第七頁，共73頁。512抗滑樁設計要求和設計內容抗滑樁設計一般應滿足以下要求： (1)抗滑樁提供的阻滑力要使整個滑坡體具有足夠的

6、穩定性，即滑坡體的穩定安全系數滿足相應規范規定的安全系數或可靠指標，同時(tngsh)保證坡體不從樁頂滑出，不從樁間擠出； (2)抗滑樁樁身要有足夠的強度和穩定性，即樁的斷面要有足夠的剛度，樁的應力和變形滿足規定要求； (3)樁周的地基抗力和滑體的變形在容許范圍內； (4)抗滑樁的埋深及錨固深度、樁問距、樁結構尺度和樁斷面尺寸都比較適當，安全可靠，施工可行、方便，造價較經濟。8第八頁，共73頁。根據上述設計要求(yoqi)，抗滑樁的設計內容一般為： (1)進行樁群的平面布置，確定樁位、樁間距等平面尺度； (2)擬定樁型、樁埋深、樁長、樁斷面尺寸； (3)根據擬定的結構確定作用于抗滑樁上的力系；

7、 (4)確定樁的計算寬度，選定地基反力系數，進行樁的受力和變形計算； (5)進行樁截面的配筋計算和一般的構造設計； (6)提出施工技術要求(yoqi)，擬定施工方案，計算工程量，編制概(預)算等。9第九頁，共73頁。513抗滑樁的設計計算程序根據上述設計要求(yoqi)和設計內容，抗滑樁的設計計算程序如圖54所示。10第十頁，共73頁。11第十一頁，共73頁。52抗滑樁設計荷載的確定作用于抗滑樁上的力系主要有兩大部分：作用于樁上部的滑坡推力和樁周地層(dcng)對樁的反力。對有錨樁，還有錨桿或錨索系統對樁上部的橫向拉力和壓力。12第十二頁，共73頁。521滑坡推力的確定滑坡推力作用于滑面以上部

8、分的樁背上，其方向假定與樁穿過滑面點處的切線方向平行。滑坡推力的計算見第2章或第4章相關內容，即采用不平衡推力傳遞系數法計算所得的樁所在坡體坡足處的不平衡推力。通常假定每根樁所承擔的滑坡推力等于兩樁中心間距寬度范圍內的滑坡推力，即將前述方法計算所得的滑坡推力值乘以樁間距?；峦屏υ跇侗成系姆植己妥饔命c位置，與滑坡的類型、部位(bwi)、地層性質、變形情況及地基反力系數等因素有關。根據文獻2、3的經驗，對于液性指數小，剛度較大和較密實的滑坡體，從頂層至底層的滑動速度常大體一致，假定滑面上樁背的滑坡推力分布圖形呈矩形；對于液性指數較大，剛度較小和密實度不均勻的塑性滑體，其靠近滑面的滑動速度較大，而

9、滑體表層的速度則較小，假定滑面以上樁背的滑坡推力圖形呈三角形分布；介于上述兩者之間的情況可假定樁背推力分布呈梯形。 13第十三頁，共73頁。522地基反力的確定 (1)地基反力當樁前土體不能保持穩定可能滑走時，不考慮樁前土體對樁的反力，僅考慮滑面以下地基土對樁的反力，抗滑樁嵌固于滑面以下的地基中，相當于懸臂樁。當樁前土體能保持穩定，此時抗滑樁按所謂的“全埋式樁”考慮，可將樁前土體(亦為滑體)的抗力作為已知的外力考慮，仍可將樁看成懸臂樁考慮。樁將滑坡推力傳遞給滑面以下的樁周土(巖)時，樁的錨固段前后巖(土)體受力后發生變形，并由此產生巖(土)體的反力。反力的大小與巖(土)體的變形狀態有關。處于彈

10、性階段時，可按彈性抗力計算，處于塑性階段變形時，情況則比較復雜，但地基反力應不超過錨固段地基土的側向(c xin)容許承載能力。另外，樁與地基土間的摩阻力、粘著力、樁變形引起的豎向壓力一般來說對樁的安全有利，通常略去不計。為簡化計算，樁的自重和樁底應力等也略去不計。14第十四頁，共73頁。 (2)地基反力系數樁側巖土體的彈性抗力系數簡稱為地基反力系數，是地基承受的側壓力與樁在該位置處產生的側向位移的比值。也即單位土體或巖體在彈性限度(xind)內產生單位壓縮變形時所需施加于其單位面積上的力。目前常采用的有三種假設：假設地基系數不隨深度而變化，即地基系數為常數的K法；假定地基系數隨深度而呈直線變

11、化的m法；地基反力系數沿深度按凸拋物線增大的C法。地基反力系數K，m應通過試驗確定。一般情況下，試驗資料不易獲得，文獻1、2列出了較完整巖層的地基系數K值，見表51，非巖石地基的m值，見表52，可供設計時參考。15第十五頁，共73頁。注：一般情況，KH =(0608)Kv；巖層(yncng)為厚層或塊狀整體時，KH= Kv。16第十六頁，共73頁。當地基土為多層土時，采用(ciyng)按層厚以等面積加權求平均的方法求算地基反力系數。當地基土為2層時，有 (5.1)當地基土為3層時，有 (5.2)式中：ml、m2、m3分別為第l層、第2層、第3層地基土的m值； ll、l2、l3分別為第l層、第2

12、層、第3層地基土的厚度。 其他多層土可仿此進行計算。21 12122212(2)()mlmll lmll21 12122312332123(2)(22)()mlmll lmlll lmlll17第十七頁，共73頁。當采用C法時，地基反力系數式為 ，C為地基反力系數的比例系數，x為深度(shnd)。研究表明，當x達到一定深度(shnd)時，地基反力系數漸趨于常數。比例系數c值參見表53。注：y0為樁在地面處的水平位移允許值。12xxCC18第十八頁，共73頁。3)PY曲線法上述的K法、m法和C法能根據彈性(tnxng)地基上梁的撓曲線微分方程用無量綱系數求解抗滑樁的承載力、內力和變位。但當樁發展

13、到較大的位移，土的非線性特性將變得非常突出。PY曲線法則考慮了土的非線性特點，它既可用于小位移，也可用于較大位移的求解。PY曲線法是根據地基土的實驗數據來繪制，目前一般采用Matlock建議的軟粘土PY曲線繪制方法1和Resse建議的硬粘土和砂性土的PY曲線繪制方法4。在濱河、濱海的軟土地基中，PY曲線已得到較多的應用。19第十九頁，共73頁。53抗滑樁的計算方法抗滑樁為承受水平荷載的樁，計算水平受荷樁的方法均可采用。531剛性樁與彈性樁的區分抗滑樁受到滑坡推力后，將產生一定的變形。根據樁和樁周土的性質和樁的幾何性質，其變形有兩種情形:一是樁的位置發生了偏離，但樁軸線仍保持原有線型，變形是由于

14、樁周土的變形所致。另一種是樁的位置和樁軸線同時發生改變，即樁軸線和樁周土同時發生變形。前一種情況樁尤如剛體一樣，僅發生了轉動，故稱其為剛性樁，后者就稱為彈性樁。試驗研究表明，當抗滑樁埋入穩定地層內的計算深度為某一臨界值時，可視樁的剛度為無窮大，樁的側向極限承載力僅取決于樁周土的彈性抗力大小(dxio)。工程中就把這個臨界值作為判斷是剛性樁或彈性樁的標準。20第二十頁，共73頁。臨界值規定如下：按K法計算， 10時，抗滑樁屬剛性樁； 10時，抗滑樁屬彈性(tnxng)樁。按m法計算， 25時，抗滑樁屬剛性樁； 25時，抗滑樁屬彈性(tnxng)樁。式中， 、 均定義為樁的變形系數，單位為 ，分別

15、按下式計算： (5.3) (5.4)式中：KHK法的側向地基系數，kNm3；BP樁的正面計算寬度，m；mHm法的地基系數的比例系數，kNm4；E、I樁的彈性(tnxng)模量，kPa，樁的截面慣性矩，m4。2l2l144HPK BEI1/5HPm BEI2l2l21第二十一頁，共73頁。532剛性樁的計算 把滑面以上抗滑樁受荷載段上所有的力均當作外力，樁前的滑體抗力按其大小從外荷載中減去，對滑面以下的樁段取脫離體，滑面以上的外荷載對滑面處樁截面(jimin)產生彎矩和剪力。滑面下樁周土的側向應力和土的抗力可由脫離體的平衡而求得，并進而計算樁的內力。 (1)地基土為單一土層時如圖55所示，滑面以

16、下為同一m值，樁底自由，滑面處的彈性抗力系數分別為Al、A2，H為滑坡推力與剩余抗滑力之差，x0為下部樁段轉動軸心距滑面的距離，為旋轉角，Z0為滑坡推力至滑面的距離。22第二十二頁，共73頁。當0 xx0時樁身變位(bin wi)：Y=( x0-x) 樁側應力：樁身剪力：樁身彎矩：當x0Xl2時樁身變位(bin wi)：樁側應力：樁身剪力：樁身彎矩：根據靜力平衡條件H=0和M=0可解得：10()()xxAmxx210011(2)(32 )26xPPQHB AxxxB m xxx230011()(3)(2)612xpVVpMH hxB m XxxB m xxx0()yxx20()()XXAmxx

17、22201020111(32 )()622XPPPQHB m xxxB AxB Axx2330100200111()(3)()(2)6612XPPPMH hxB AxxxB AxxB m xxx32212001202022202322022202()3 ()(32 )3(2)0.5(43 )(32 )0AA xlAA xl m lll Alll mlll All23第二十三頁，共73頁。令：則有： (5.5) (5.6)解方程式(55)，可找出x0，將其代入式(56)，則可算出 。1201222022202322022202()3 ()(32 )3(2)(21.5 )(32 )AAABlAAC

18、l m lll AllDl mlll All320000AxBxCxD22012202222263()3(2)(23)PHBxAAl x mlAlmlA24第二十四頁，共73頁。 (2)地基土為兩種地層(dcng)時樁身置于兩種不同的地層(dcng)，樁底按自由端考慮，樁變位時，旋轉中心將隨地質情況變化而變化。仍采用單一土層時求靜力平衡方程H=0和M=0的條件求解。先求解出x0，再計算 。25第二十五頁，共73頁。533彈性樁的計算抗滑樁滑面以上部分所受荷載，見圖56a)，可以將其對滑面以下樁段進行簡化，簡化后樁的計算圖式見圖56b)。此時，可根據(gnj)樁周土體的性質確定彈性抗力系數，建立

19、撓曲微分方程式，通過數學求解可得滑面以下樁段任一截面的變位和內力計算的一般表達式。最后根據(gnj)樁底邊界條件計算出滑面處的位移和轉角，再計算出樁身任一深度處的變位和內力。26第二十六頁，共73頁。(1)m法樁頂受水平荷載的撓曲微分方程為 (5.7)式中：EI樁的抗彎剛度；BP樁的計算寬度；其余符號(fho)意義見圖56b或同前。式(57)為四階線性變系數齊次微分方程，采用冪級數的解法，整理后有： (5.8)440phdEIB m xydx000011112300002222232000033332330000444423xxXXMQyy ABCDaa EIa EIMQa y ABCDaa

20、EIa EIMQMa EI y ABCDaa EIa EIMQQa EI y ABCDaa EIa EI 27第二十七頁，共73頁。式中：Yx， ，Mx，Qx分別為錨固段樁身任意截面的位移(m)、轉角(rad)、彎矩(kNm)和剪力(kN)；Y0， ，M0，Q0分別為滑面處樁的位移(m)、轉角(rad)、彎矩(kNm)和剪力(kN)；Ai，Bi，Ci，Di隨樁的換算深度 而變化的m法的影響函數值，見表54；x滑面處以下錨固段計算斷面的深度(m)。其余符號意義同前， 按式(54)計算。 式(58)為m法計算樁的一般表達式。計算時必須(bx)先求得滑動面處的Y0和 ，才能求出樁身任一截面處的位移、

21、轉角、彎矩和剪力，地基土對該截面的側向應力。一般應根據樁底的邊界條件來確定。x0lx028第二十八頁，共73頁。29第二十九頁，共73頁。30第三十頁，共73頁。當樁底為固定端時，有yB=0， =0，MB0，QB0。將邊界條件代入式(58)中的第1式和第2式，聯立求解得： (5.9)當樁底為鉸接端時，yB=0，MB=0； 0，QB0。將邊界條件代入式(58)中第l、第3式，聯立求解得： (5.10)當樁底為自由端時，MB=0，QB=0； 0，yB0。將邊界條件代入式(58)中第3、第4 式，聯立求解得：(5.11) 將上述(shngsh)各種邊界條件下相應的y0、代入式(58)，即可求得滑動面

22、以下樁身任一截面的位移、轉角、彎矩和剪力。BB00121212120231212121200121212120212121212MQBCC BB DD Bya EI ABB Aa EI ABB AMQC AACD AADaEI ABB Aa EI ABB A01313013130231313131301313013130213131313MC BBCQD BB Dya EI B AABa EI B AABMACC AQADD AaEI B AABa EI B AAB03434034430233434343403434034340234343434MB CC BQB DB Dya EI A BB

23、 Aa EI A BB AMC AACQD AA DaEI A BB Aa EI A BB AB31第三十一頁，共73頁。(2)K法依假定，樁錨固段的撓曲微分方程為： (5.12)由式(53)N定義，有 ，式(512)可寫為 (5.13)求解上述(shngsh)常系數齊次微分方程，整理代換后有：440hpdEIK Bdx44hpK BEI44440ddx 0000123423000041232320000343233000023412344444XXXXXHXMQyyEIEIMQyEIEIMQMEIyEIEIMQQEIyEIEIK y(5.14)32第三十二頁，共73頁。式中： ， ， ， K

24、法的影響函數，表達式如下： (5.15)式(514)為K法的一般表達式。同樣，計算時要先求滑面處的y0和 ，才能求樁身任一截面處的變位(bin wi)和內力以及地基土在該截面處的側向應力。一般根據樁底邊界條件確定。12341234cosch1(sinchcossh)21sinsh21(sinchcossh)4xxxxxxxxxxxx033第三十三頁，共73頁。當樁底為固定端時，yB=0， =0，代入式(514)中第l、第2式，聯立求解得： (5.16)當樁底為鉸接( jioji)端時，yB=0，MB=0，代入式(514)中第l、第3式，聯立解得： (5.17)當樁底為自由端時，MB=0，QB=

25、0，代入式(514)中第3、第4式，聯立解得： (5.18)將上述各種邊界條件下相應的Y0、 代入式(514)即可求得滑面下錨固段樁身任一截面的變位和內力。B20213023140223224124120123401340222241241444444MQyEIEIMQEIEI 2203412042023231423142201303412022314231444444444MQyEIEIMQEIEI 041302314022323243242034130213022232432444444444444MQyEIEIMQEIEI 034第三十四頁，共73頁。(3)滑動面處地基反力不為零時的處理

26、方法對于滑坡工程而言，由于滑面以上有滑體存在，抗滑樁樁前土體和樁后土體的高度(god)是不一致的，對于滑面來說，相當于在樁后土體(彈性體)的表面有附加荷載的作用。若用K法，這一附加荷載不影響地基土的彈性性質。若采用m法，即地基系數隨深度而呈直線增加，在滑面處的地基系數不為零，而是某一數值A，則滑面以下某一深度x處巖土抗力的表達式為Px=A+mx，即滑面以下的地基系數分布呈梯形變化。為了利用m法推出的公式和影響系數計算此類問題，可進行如下處理： 將地基系數的變化圖形向上延伸至虛點A，延伸的高度(god) ，見圖57；自虛點A向下計算樁的內力和變位，仍可使用表54，但此時應重新確定A點的初參數MA

27、、QA、yA、 ；1AlmA35第三十五頁，共73頁。A點處的初參數可由滑面處條件和樁底處的邊界條件確定(qudng)，即在MA和QA作用下，必須滿足下列條件：當x=0時(在滑面處) 當x=l2時(樁底處) MB=0，QB=0(樁底為自由端) 或YB=0， =0(樁底為固定端)樁底為自由端時可建立下列方程 (5.19) B2000034330233000043440233332344442300AAAAAAAABBBAAAABBBBAAAAMQa EIy ABCDMaa EIa EIMQa EIy ABCDQaa EIa EIMQy ABDaa EIa EIMQy ABCDaa EIa EI3

28、6第三十六頁，共73頁。樁底為固定端時可將式(519)中第3式、第4式改為下列方程(fngchng)即可， (5.20)上列各式中： ， ， ， (i=3，4)在滑面處的影響系數值； ， ， ， (i=1，2，3，4)在樁底處的影響系數值。樁底為自由端時，聯解組(519)；樁底為固定端時，聯解式(519)中第l式、第2式和式(520)組成的方程(fngchng)組，求得MA、QA、YA、 值，代入式(58)中直接使用表54中的影響系數值，就可方便地計算滑面以下樁身任一深度處的內力和變位。11112322222300BBBBAAAABBBBAAAAMQy ABCDaa EIa EIMQy ABC

29、Daa EIa EI0iA0iB0iC0iDBiABiBBiCBiDA37第三十七頁，共73頁。(4)滑面處(樁頂，x=0)樁為鉸接時或箝固時的處理方法當抗滑樁采用排架樁時，樁頂處由于系梁或承各排架的作用而簡化為鉸接或箝固，此時用m法計算時需要做一些變換處理。式(58)為m法計算抗滑樁在任意深度戈處樁變位和內力的表達式，也可寫成如下形式的表達式(將式(59)(511)代人式(58)整理代換(di hun)后即可得)： (5.21)式中：AY，BY， ， ，AM，BM，AQ，BQ分別為計算位移、轉角、彎矩和剪力的無量綱系數。樁頂鉸接時的A值見表5558，B值見表59512。00320020000

30、XYYXXMMXQQQMyABa EIa EIQMABa EIaEIQMAM BaQQ AaM BAB38第三十八頁，共73頁。39第三十九頁，共73頁。40第四十頁，共73頁。41第四十一頁，共73頁。42第四十二頁，共73頁。43第四十三頁，共73頁。44第四十四頁，共73頁。45第四十五頁，共73頁。46第四十六頁，共73頁。樁頂箝固時，即邊界條件為 (x=0)=0，代入式(521)中第2式，可得 (5.22)將式(522)代入式(521)中第l式，得 (5.23)將式(522)代人式(521)中第3式，得 (5.24)將式(522)代入式(521)中第4式，得 (5.25)式中，AYF

31、、AMF,AQF分別為樁頂箱固時計算樁位移、彎矩、剪力的無量綱系數。Q0可根據(gnj)排樁、排架樁或群樁的空間位置、剛度和連接情況將滑坡推力分配到各根樁上而求得。x0002AQQEIMAEIBaB 0033XYYYFAQQyABAEIBEI00XMMMFAQQMABAB00XQQQFAQQABQ AB47第四十七頁，共73頁。54抗滑樁的設計541抗滑樁的布設(1)抗滑樁的平面布置抗滑樁的平面布置指的是樁的平面位置和樁間距。一般根據邊坡的地層性質、推力大小、滑動面坡度、滑動面以上(yshng)的厚度、施工條件、樁型和樁截面大小以及可能的錨固深度以及錨固段的地質條件等因素綜合考慮決定。 對一般

32、邊坡工程，根據主體工程的布置和使用要求而確定布樁位置。對滑坡治理工程，抗滑樁原則布置在滑體下部，即在滑動面平緩、滑體厚度較小、錨固段地質條件較好的地方，同時也要考慮到施工的方便。對地質條件簡單的中小型滑坡，一般在滑體前緣布設一排抗滑樁，樁排方向應與滑體垂直或近垂直。對于軸向很長的多級滑動或推力很大的滑坡，可考慮將抗滑樁布置成兩排或多排，進行分級處治，分級承擔滑坡推力；也可考慮在抗滑地帶集中布置23排、平面上呈品字形或梅花形的抗滑樁或抗滑排架。對滑坡推力特別大的滑坡，可考慮采用抗滑排架或群樁承臺。對于軸向很長的具有復合滑動面的滑體，應根據滑面情況和坡面情況分段設立抗滑樁，或采用抗滑樁與其他抗滑結

33、構組合布置方案。48第四十八頁，共73頁。(2)抗滑樁的間距抗滑樁的間距受滑坡推力大小、樁型及斷面尺寸、樁的長度和錨固深度、錨固段地層強度、滑坡體的密實度和強度、施工條件等諸多因素的影響，目前尚無較成熟的計算方法。合適的樁間距應該使樁間滑體具有足夠的穩定性，在下滑力作用下不致從樁間擠出?？砂丛谀苄纬赏凉暗臈l件下，兩樁間土體與兩側被樁所阻止滑動的土體的摩阻力不少于樁所承受的滑坡推力來估計。一般采用的間距為610m23。當樁間采用了結構連接來阻止樁間楔形土體的擠出，則樁間距完全決定于抗滑樁的抗滑力和樁間滑體的下滑力。當抗滑樁集中布置(bzh)成23排排樁或排架時，排間距可采用樁截面寬度的23倍3。

34、49第四十九頁，共73頁。(3)樁的錨固深度樁埋入滑面以下穩定地層內的適宜錨固深度，與該地層的強度、樁所承受的滑坡推力、樁的相對剛度以及樁前滑面以上滑體對樁的反力等因素有關。原則上由樁的錨固段傳遞到滑面以下地層的側向壓應力不得大于該地層的容許側向抗壓強度、樁基底的壓應力不得大于地基的容許承載力來確定。錨固深度是抗滑樁發揮抵抗滑體推力的賴以生存的前提和條件，錨固深度不足，抗滑樁不足以抵抗滑體推力，容易(rngy)引起樁的失效。但錨固過深則又造成工程浪費，并增加了施工難度?？刹扇】s小樁的間距，減少每根樁所承受的滑坡推力，或增加樁的相對剛度等措施來適當減少錨固深度。當錨固段地層為土層及嚴重風化破碎巖

35、層時，樁身對地層的側壓力應符合下列條件： (5.36)式中： 樁身對地層的側壓應力，kPa； 地層巖(土)的重度，kNm3； 地層巖(土)的內摩擦角，； c 地層巖(土)粘聚力，kPa； l 地面至計算點的深度，m。max4(tg)coslcmax50第五十頁，共73頁。樁底可按自由支承處理，即令QB=0，MB=0。當錨固段地層為比較完整的巖質、半巖質地層時，樁身對圍巖的側向壓應力應符合下列條件： (5.37)式中： 樁身對圍巖的側壓應力，kPa； 折減系數，根據巖層產狀的傾角大小，取0510； 折減系數，根據巖層的破碎和軟化程度，取0305； 圍巖巖石單軸抗壓極限強度，kPa。 樁底可按鉸支

36、承情況處理，即令XB=0，MB=0。 根據經驗，對于土層(t cn)或軟質巖層，錨固深度取l312樁長比較合適，對于完整、較堅硬的巖層可取14樁長。max120K K R max1K2K0R51第五十一頁，共73頁。542樁型選擇適用于抗滑樁的樁型有鋼筋混凝土樁和鋼管樁、H型鋼樁等，最常用的是鋼筋混凝土樁?？够瑯稑缎偷倪x擇應根據滑坡性質、滑坡處的地質條件、滑坡推力大小、工程造價、施工條件和工期要求等因素綜合考慮，按安全、可靠、經濟、方便的原則，結合設計(shj)人員的工程經驗來選擇。 (1)鋼筋混凝土樁鋼筋混凝土樁是抗滑樁用得最多的樁型，其斷面形式主要有圓形、矩形。圓形斷面可機械鉆孔成樁，也可

37、人工挖孔成樁，樁徑根據滑坡推力和樁間距而定，從6002000，最大可達4500。矩形斷面可充分發揮其抗彎剛度大的優點，適用于滑坡推力較大，需要較大剛度的地方。一般為人工成孔抗滑樁，斷面尺寸bh一般為10001500、1200 X 1800、15002000、2000 3000等?；峦屏Υ蟆堕g矩大，選擇樁徑較大或樁斷面尺寸較大的樁，反之則選樁徑小的樁。52第五十二頁，共73頁。 (2)鋼管樁鋼管樁一般為打入式樁，其特點是強度高、抗彎能力大、施工快、可快速形成樁排或樁群。鋼管樁樁徑一般為D400D900，常用的是D600。鋼管樁適合于有沉樁施工條件和有材料可資利用的地方，或工期短、需要快速處治

38、(chzh)的滑坡工程。 (3)H型鋼樁H型鋼樁與鋼管樁的特點和適用條件基本相同，其型號有HP200、HP250、HP310、HP360 等。53第五十三頁，共73頁。543樁的內力和變位計算 (1)樁的計算寬度確定抗滑樁受滑坡推力的作用產生位移，樁則巖(土)體對樁產生反力，當巖(土)變形處于彈性變形階段時，樁受到巖(土)的彈性抗力作用，抗力大小及分布與樁的作用范圍有關。試驗研究表明，樁在水平荷載作用下，不僅樁身寬度內的樁側巖(土)體受擠壓，而且樁身寬度以外一定范圍內的土體也受到影響，呈現出空間受力狀態；巖(土)體的影響范圍隨不同截面形狀的樁而有所不同。為了簡化計算，即將空間受力狀態簡化為平面

39、問題，考慮到樁截面形式的影響，將樁寬(或樁徑)換算(hun sun)成相當于實際工作條件下的矩形樁寬度Bp稱為樁的計算寬度。根據試驗資料，對于正面邊長b大于或等于lm的矩形樁和樁徑d大于或等于lm的圓形樁，其計算寬度為： (5.38)1( ):0.9(1)( )ppBbmBdm矩形樁:圓形樁54第五十四頁，共73頁。 (2)確定地基反力系數或計算參數水平地基反力系數一般應通過試驗確定。但無試驗資料時，可參照表51、表52、表53 的數據，結合當地情況以及設計人員的工程經驗確定。對于常用的m法，我國公路、鐵路、港口、建筑等行業在相應的規范中都給出了相應的數值，設計取值應在規定的取值范圍內。 (3

40、)計算圖式的擬定根據(gnj)前述的抗滑樁平面布置，初步選出樁型，初步確定錨固深度，確定樁長，計算樁上承受的滑坡推力，繪出計算圖式，確定樁的邊界條件。收集并整理出計算的基本數據，如地基土的粘聚力C、內摩擦角、重度 、樁長l、錨固深度l2、計算寬度 、樁的剛度EI、地基反力系數m和A(或k值等)。pB55第五十五頁，共73頁。 (4)計算方法選擇和樁性質的判定抗滑樁的計算方法分為剛性樁的計算和彈性樁的計算。彈性樁的計算方法很多，常用的有“m法”、“k法”和“PY”曲線反力法，還有數值分析方法和雙參數(cnsh)方法，用得最多的是“m 法”。 水平承載樁的計算分析理論和方法比較完善，計算也較精確。

41、但是，理論方法總有一些假定，對實際情況總有一定簡化，關鍵是能否得到計算所需的切合工程實際的土性參數(cnsh)。因此，設計中不排除使用一些經驗的方法，更常見的是設計人員長期習慣采用的方法，這些方法有時在解決實際工程問題時顯得更為有效。這也是巖土工程設計的一個特點。樁的性質是根據樁的變形系數( 或 )和擬采用的計算方法的臨界值來判定。當采用m 法時， (5.39)當采用k法時， (5.40)式中：l2錨固深度； “m法”計算時樁的變形系數，按式(54)計算； “k法”計算時樁的變形系數，按式(53)計算。222.52.5ll時,抗滑樁為剛性樁時,抗滑樁為彈性樁221.01.0ll時,抗滑樁為剛性

42、樁時,抗滑樁為彈性樁56第五十六頁，共73頁。 (5)樁內力和變位計算根據所確定的計算圖式和計算參數、選擇的計算方法、樁的性質，便可按本章第3節介紹的各種方法計算出樁沿軸線的彎矩分布圖( )、剪力分布圖( )、樁的水平變位( )和轉角分布圖。根據所確定的計算圖式和計算參數、選擇的計算方法、樁的性質，便可按本章第3節介紹的各種方法計算出樁沿軸線的彎矩分布圖( )、剪力分布圖( )、樁的水平變位( )和轉角( )分布圖，同時計算出樁身對地層巖(土)體的側向應力分布圖( )。計算時，先計算出樁在滑面處的位移y0和側向壓應力。判斷y0值是否在樁的水平位移限值內。若不在，應適當增加樁的剛度(n d)或錨

43、固深度，重新計算，使其滿足要求。判斷側向壓應力是否滿足樁側地層的巖(土)穩定性時，一般可在錨固深度中選取幾個代表斷面，如l23處、l22處和l2處等，判斷這些代表斷面的側壓應力是否小于式(537)或式(538)所確定的穩定極限應力值。若不能滿足斷面穩定要求，則應調整樁的剛度(n d)、錨固深度和樁的間距，再次進行計算，直到滿足穩定要求時為止。最后根據調整確定計算參數，得出樁的Mx、Qx、yx、 ，等計算結果。 xMxQxyxMxQxyxxx57第五十七頁，共73頁。544樁的配筋計算和構造設計(1)樁的配筋計算 抗滑樁從使用安全和經濟方面考慮，都宜采用鋼筋混凝土樁。 鋼筋混凝土樁的配筋計算一般

44、根據所算得的樁身最大彎矩值Mmax，進行(jnxng)配筋計算，再驗算最大彎矩值斷面的抗裂要求、剪力最大截面處的抗剪強度。配筋計算方法與一般鋼筋混凝土結構相同，不贅述。(2)鋼筋混凝土樁的構造要求 混凝土強度：一般采用C20，不低于l5，水下灌注時不低于C20； 主筋保護層厚度：一般不小于35mm，水下灌注混凝土時不小于50mm； 主筋不宜小于810(Ix樁徑)，常用1216以上(D600以上)，縱向主筋沿樁身周邊均勻布置(圓樁)，鋼筋凈距不應小于60mm； 配筋長度(滑面以下)宜采用4a，通長配筋； 配筋率一般不低于065020(小樁徑取高值，大樁徑取低值)； 箍筋率一般不低于6200mm，

45、宜采用螺旋箍筋或焊接環式箍筋；鋼筋骨架中，應每隔2m左右設一道焊接加強箍筋。 鋼筋的接長等符合鋼筋混凝土構件的構造要求。58第五十八頁，共73頁。55抗滑樁的施工 551施工一般程序抗滑樁施工多采用機械成孔或人工成孔，現場灌注混凝土施工。灌注樁是一項質量要求高，施工工序較多，并須在一個短時間內連續完成的地下隱蔽工程(gngchng)。因此，施工應按程序進行。備齊技術資料，編制施工組織設計，做好施工準備。應按設計要求、有關規范、規程及施工組織設計，建立各工序的施工管理制度。施工、監理、設計和業主各方管理到位、監控到位、技術服務和技術跟蹤到位。保證施工有序、快速、高質地進行。灌注樁施工的一般程序如

46、圖512所示。灌注樁施工一般應先進行試成孔施工，試成孔的數量不少于兩個，以便核對地質資料，檢驗所選的設備、施工工藝以及技術要求是否適宜，同時檢驗并修正施工技術參數。如出現縮頸、坍孔、回淤、吊腳或出現流沙、地下水量大等情況，不能滿足設計要求，或增加了施工難度、達不到工期要求時，應重新制定施工方案，考慮新的施工工藝，甚至選擇更適合的樁型。59第五十九頁，共73頁。60第六十頁，共73頁。552設樁工藝選擇設樁工藝又稱成孔方法或成孔工藝。灌注樁施工的類型較多，抗滑樁施工常用的主要為非擠土灌注樁類型。正確、恰當地選擇設樁工藝，才能保證施工質量和施工工期。各種設樁工藝適用范圍及特點見表514。設樁工藝選

47、擇時，應根據具體(jt)的地質情況、樁徑和樁長、工期要求，并結合機具設備供應情況和各種設樁(成孔)工藝的適用范圍和優缺點，靈活、正確地選用。61第六十一頁，共73頁。553施工機具灌注樁的施工機具較多，有定型產品，也有自制機具，大部分采用國內產品，也有部分進口產品。各種施工機具的主要技術指標及適用(shyng)的成樁方法見表515。62第六十二頁，共73頁。63第六十三頁，共73頁。554施工質量控制 (1)一般要求抗滑樁是一項質量要求高的工程，搞滑樁的施工質量直接關系到工程的成敗。因此，控制施工質量顯得特別(tbi)重要。施工時必須堅持質量第一原則，推行全面質量管理。抗滑樁多采用灌注樁，要特

48、別(tbi)把好成孔(包括鉆孔和清孔)、下鋼筋籠和灌注混凝土等幾道關鍵工序。每一工序完畢時，均應及時進行質量檢驗，上道工序不清，下道工序就不能進行，以免留存隱患。施工時每一工地應設專職質量檢驗員，對施工質量進行全面檢查監督，質量責任落實到人，落實到每一根樁。灌注樁的質量控制，主要是指鉆孔、清孔，鋼筋籠制作、安放，混凝土配制、灌注等工藝工序過程的質量標準和控制方法，應以設計文件和國家或行業標準為準，制定出切合工程實際和易于操作的具體標準和要求。64第六十四頁，共73頁。(2)質量檢驗及質量標準灌注樁鉆、挖孔在終孔和清孔后，應進行孔位和孔深檢驗。孔徑、孔形和傾斜度宜采用專用儀器測定，或采用外徑為鉆孔鋼筋籠直徑加lOOmm(不大于鉆頭直徑)、長為46倍樁徑的鋼筋檢孔器吊入鉆孔內檢測。鉆、挖成孔的質量標準參見表516，施工允許誤差也可參考表517。樁徑檢測可用專用球形孔徑儀，傘形孔徑儀和超聲波孔壁孔測定儀等測定?？咨钣脤Ｓ脺y繩測定，鉆深可由核定鉆桿和鉆頭長度來測定。孔底沉淀厚度可用CZ-B型沉渣測定儀測定。樁位允許偏差可用經緯儀