抗滑樁設(shè)計(jì)與計(jì)算

第一期地質(zhì)災(zāi)害防治工程資質(zhì)單位管理及專(zhuān)業(yè)技術(shù)培訓(xùn)班抗滑樁設(shè)計(jì)與計(jì)算第一節(jié)概述

第二節(jié)抗滑樁設(shè)計(jì)的基本假定第三節(jié)抗滑樁的要素設(shè)計(jì)第四節(jié)剛性樁的計(jì)算第五節(jié)彈性樁的計(jì)算第六節(jié)抗滑樁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第七節(jié)工程實(shí)例第一節(jié)概述抗滑樁(non-skidpile;slide-resistantpile)又稱(chēng)錨固樁,是一種大截面?zhèn)认蚴芎蓸丁?guó)外上世紀(jì)30年代開(kāi)始應(yīng)用。我國(guó)1954年首次用于整治寶成線史家壩滑坡工點(diǎn)獲得成功。近幾十年來(lái)已在鐵路、公路、水電和煤礦等部門(mén)廣泛采用，它是一種抗滑支擋結(jié)構(gòu)?？够瑯妒菢堵袢敕€(wěn)定滑床中，依靠樁與樁周巖（土）體的相互嵌制作用把滑坡推力傳遞到穩(wěn)定地層，利用穩(wěn)定地層的錨固作用和被動(dòng)抗力，使滑坡得到穩(wěn)定。樁可改善滑坡?tīng)顟B(tài)，促使滑坡向穩(wěn)定轉(zhuǎn)化。它設(shè)于滑坡的適當(dāng)部位，一般完全埋置于地下(有時(shí)也露出地面)，樁的下段須埋置在滑動(dòng)面以下穩(wěn)定地層的一定深度。樁板墻（圓樁）樁板墻（方樁）

●抗滑樁的分類(lèi)施工方式打入樁鉆孔樁挖孔樁材料木樁鋼樁鋼筋混凝土樁截面形態(tài)圓形樁管形樁矩形樁剛度剛性樁彈性樁結(jié)構(gòu)形式排式單樁承臺(tái)式樁排架樁……(1)圓樁(2)方樁(3)擋土墻排式單樁品字形排樁承臺(tái)式樁承臺(tái)式樁●抗滑樁的優(yōu)優(yōu)點(diǎn)抗滑能力力強(qiáng)，圬圬工數(shù)量量小，在在滑坡推推力大、、滑動(dòng)帶帶深的情情況下，，能夠克克服抗滑滑擋土墻墻難以克克服的困困難。(當(dāng)單排樁樁所承受受的滑坡坡推力超超過(guò)200噸,樁長(zhǎng)超過(guò)過(guò)35m時(shí)需作可可行性論論證)。樁位靈活活，可以以設(shè)在滑滑坡體中中最有利利于抗滑滑的部位位，可以以單獨(dú)使使用，也也可與其其他構(gòu)筑筑物配合合使用。。可以沿樁樁長(zhǎng)根據(jù)據(jù)彎矩大大小合理理地布置置鋼筋(優(yōu)于管形形狀、打打入樁)。(4)施工方便便，設(shè)備備簡(jiǎn)單。。采用混混凝土或或少筋混混凝土護(hù)護(hù)壁，安安全、可可靠。(5)間隔開(kāi)挖挖樁孔，，不易惡惡化滑坡坡?tīng)顟B(tài)，，有利于于搶修工工程。(6)通過(guò)開(kāi)挖挖樁孔，，可直接接揭露校校核地質(zhì)質(zhì)情況，，修正原原設(shè)計(jì)方方案。(7)施工影響響范圍小小，對(duì)外外界干擾擾小。第二節(jié)抗滑樁設(shè)設(shè)計(jì)的基基本假定定（一）作作用于抗抗滑樁上上的力系系作用于抗滑樁樁的外力包括括：滑坡推力力、受荷段地地層（滑體））抗力、錨固固段地層抗力力、樁側(cè)摩阻阻力和粘著力力以及樁底應(yīng)應(yīng)力等。這些些力均為分布布力。1．滑坡推力作用于滑面以以上部分的樁樁背上，可假假定與滑面平行。由于還沒(méi)有有完全弄清樁樁間土拱對(duì)滑滑坡推力的影影響，通常是是假定每根樁樁所承受的滑滑坡推力等于于樁距（中至至中）范圍之之內(nèi)的滑坡推推力。推力在樁上的的分布可根據(jù)據(jù)滑體性質(zhì)來(lái)來(lái)確定。當(dāng)滑滑體為粘聚力力較大的粘土土、土夾石、、較完整的巖巖層時(shí)，滑體體系均勻向下下蠕動(dòng)，或整整體向下移動(dòng)動(dòng)，故推力可可按矩形分布布考慮；當(dāng)滑體為松散體或或堆積層時(shí)，可按按三角形分布考慮慮；當(dāng)滑體不屬于上述述情況，而介于兩兩者之間時(shí)，可按按拋物線形式簡(jiǎn)化化為梯形分布考慮慮。推力在樁上的分布布，實(shí)際上還和樁樁的變形性質(zhì)、樁樁前滑體產(chǎn)生抗力力的性質(zhì)、滑動(dòng)面面性質(zhì)與滑面傾角角大小以及滑動(dòng)的的速度等因素有關(guān)關(guān)，是一個(gè)比較復(fù)復(fù)雜的問(wèn)題，所以以，精確的計(jì)算方方法還須做進(jìn)一步步的研究。SSS一般情況下，所算算得的滑坡推力F為單位寬度滑體的的推力，作用在樁樁(單排樁)上的推力應(yīng)為FS。2．根據(jù)設(shè)樁的位置置及樁前滑坡體的的穩(wěn)定情況，抗滑滑樁可分為懸臂式和全埋式兩兩種。受力情況如圖所所示。當(dāng)樁前滑坡坡體不能保持穩(wěn)定定可能滑走的情況況下，抗滑樁應(yīng)按按懸臂式樁考慮；；而當(dāng)樁前滑坡體體能保持穩(wěn)定，抗抗滑樁將按全埋式式樁考慮。不能提供抗力可提供抗力3．巖（土）抗力：埋于滑床中的樁將將滑坡推力傳遞給給樁周的巖（土））體，樁的錨固段段前、后巖（土））受力后發(fā)生變形形，從而產(chǎn)生由此此引起的巖（土））抗力作用。4．樁周摩阻力：抗滑樁截面大，樁樁周面積大，樁與與地層間的摩阻力力、粘著力必然也也大，由此產(chǎn)生的的平衡彎矩對(duì)樁顯顯然有利。但其計(jì)計(jì)算復(fù)雜，一般不不予考慮。5.基底應(yīng)力：抗滑樁的基底應(yīng)力力，主要是由自重重引起的。而樁側(cè)側(cè)摩阻力、粘著力力又抵消了大部分分自重。實(shí)測(cè)資料料表明，樁底應(yīng)力力一般相當(dāng)小，為為簡(jiǎn)化計(jì)算，樁底底應(yīng)力可忽略不計(jì)計(jì)。計(jì)算略偏安全全，而對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)計(jì)影響不大。（二）抗滑樁的計(jì)計(jì)算寬度抗滑樁受滑坡推力力的作用產(chǎn)生位移移，則樁側(cè)巖（土土）對(duì)樁產(chǎn)生抗力力。當(dāng)巖（土）變變形處于彈性變形形階段時(shí)，樁受到到巖（土）的彈性性抗力作用。巖（（土）對(duì)樁的彈性抗力及其分布與樁的的作用范圍有關(guān)關(guān)。試驗(yàn)研究表明，樁在水平荷載載作用下，不僅僅樁身寬度內(nèi)樁樁側(cè)土受擠壓，，而且在樁身寬寬度以外的一定定范圍內(nèi)的土體體也受影響（空空間受力），同同時(shí)對(duì)不同截面面形狀的樁，土土體的影響范圍圍也不相同。為了將空間的受受力簡(jiǎn)化為平面面受力，并考慮慮樁截面形狀的的影響，將樁的的設(shè)計(jì)寬度（或或直徑）換算成成相當(dāng)于實(shí)際工工作條件下的矩矩形樁寬BP，此BP稱(chēng)為樁的計(jì)算寬度。1．試驗(yàn)表明，對(duì)對(duì)不同尺寸的圓圓形樁和矩形樁樁施加水平荷載載時(shí)，直徑為d的圓形樁與正面面邊長(zhǎng)為0.9d的矩形樁，在其其兩側(cè)土體開(kāi)始始被擠出的極限限狀態(tài)下，其臨臨界水平荷載值值相等。所以，，矩形樁的形狀換算系數(shù)為Kf=1，而圓形樁的形狀狀換算系數(shù)為Kf=0.9。2．同時(shí)，由于于將空間受力狀狀態(tài)簡(jiǎn)化成為平平面受力狀態(tài)，，在決定樁的計(jì)計(jì)算寬度時(shí)，應(yīng)應(yīng)將實(shí)際寬度乘乘以受力換算系數(shù)KB。由試驗(yàn)資料可知知，對(duì)于正面邊邊長(zhǎng)b大于或等于1m的矩形樁受力換換算系數(shù)為1+1/b，對(duì)于直徑d大于或等于1m的圓形樁受力換換算系數(shù)為1+1/d。故樁的計(jì)算寬度度應(yīng)為：矩形樁：圓形樁：KfKBKfKB附注：只有在計(jì)算樁側(cè)彈性抗力時(shí)，采用樁的正正面計(jì)算寬度。。計(jì)算樁底反力力時(shí)，仍用樁的的實(shí)際寬度。BpdbBp3．樁的截截面形狀狀應(yīng)從經(jīng)經(jīng)濟(jì)合理理及施工工方便考考慮。目目前多用用矩形樁樁，邊長(zhǎng)長(zhǎng)2~3m，以1.5m2.0m及2.0m3.0m兩種尺寸寸的截面面為常見(jiàn)見(jiàn)，更大大截面的的樁型需需論證其其可行性性。（三）樁樁側(cè)巖（（土）的的彈性抗抗力系數(shù)數(shù)樁側(cè)巖（（土）的的彈性抗抗力系數(shù)數(shù)簡(jiǎn)稱(chēng)地基系數(shù)數(shù)，是地基基承受的的側(cè)壓力力與樁在在該處產(chǎn)產(chǎn)生的側(cè)側(cè)向位移移的比值值。換句句話(huà)說(shuō)，，地基系系數(shù)是在在彈性變變形限度度以?xún)?nèi)，，單位面面積的土土產(chǎn)生單單位壓縮縮變形時(shí)時(shí)所需要要的側(cè)向向壓力。。1．計(jì)算彈彈性地基基內(nèi)的側(cè)側(cè)向受荷荷樁時(shí)，，有關(guān)地基系數(shù)數(shù)目前有有兩種不不同的假假定：（1）認(rèn)為地地基系數(shù)數(shù)是常數(shù)數(shù)，不隨隨深度而而變化，，以“K”表示之，，相應(yīng)的的計(jì)算方方法稱(chēng)為為“K”法，可用于于地基為為較完整整巖層的的情形、、未擾動(dòng)動(dòng)的硬粘粘土或半半巖質(zhì)地地層。（2）認(rèn)為地地基系數(shù)數(shù)隨深度度按直線線比例變變化，即即在地基基內(nèi)深度度為y處的水平平地基系系數(shù)為CH=mH·y或CH=AH+mHy，豎直方向向的地基基系數(shù)為為Cv=mv·y或Cv=Av+mvy。AH、Av表示某一一常量，，mH、mv分別表示示水平及及豎向地地基系數(shù)數(shù)的比例例系數(shù)。。相應(yīng)這這一假定定的計(jì)算算方法稱(chēng)稱(chēng)為“m”法，可用于地基基為密實(shí)土層層或嚴(yán)重風(fēng)化化破碎巖層的的情形。非巖石地基mH和mV值序號(hào)土的名稱(chēng)mH和mV(kN/m4)序號(hào)土的名稱(chēng)mH和mV(kN/m4)1流塑粘性土(IL≥1)，淤泥3000~50004半堅(jiān)硬的粘性土20000~300002軟塑粘性土(1>IL≥0.5)，粉砂5000~100005礫砂、角礫砂、礫石土、碎石土、卵石土30000~800003硬塑粘性土(0.5>IL>0),細(xì)砂、中砂10000~200006塊石土、漂石土80000~1200002．水平及豎向向地基系數(shù)的的比例系數(shù)應(yīng)應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確確定；當(dāng)無(wú)試試驗(yàn)資料時(shí)，，可參照下表表確定。較完整巖層的的地基系數(shù)KV值序號(hào)飽和極限抗壓強(qiáng)度R(kPa)KV(kN/m3)序號(hào)飽和極限抗壓強(qiáng)度R(kPa)KV(kN/m3)序號(hào)飽和極限抗壓強(qiáng)度R(kPa)KV(kN/m3)11.0×104(1.0~2.0)×10543.0×1044.0×10576.0×10412.0×10521.5×1042.5×10554.0×1046.0×10588.0×104(15.0~25.0)×10532.0×1043.0×10565.0×1048.0×10598.0×104(25.0~28.0)×105（四）剛性樁樁與彈性樁的的區(qū)分抗滑樁受到滑滑坡推力后，，將產(chǎn)生一定定的變形。所所謂變形是指指樁的相對(duì)位位置發(fā)生了改改變。根據(jù)樁樁和樁周巖（（土）的性質(zhì)質(zhì)和樁的幾何何性質(zhì)，其變形可有兩種種情況。一種是樁的的位置雖發(fā)生生了偏離，但但是樁軸仍保持原原有的線型；它之所以變變形是由于樁樁周的巖（土土）變形所致致。另一種是是樁的位置和樁樁軸線型同時(shí)時(shí)發(fā)生改變，即樁軸和樁樁周巖（土））同時(shí)發(fā)生變變形。產(chǎn)生前前一種變形特特征的樁，由由于樁在變形形過(guò)程中保持持著原來(lái)的形形狀，尤如剛剛體一樣，僅僅產(chǎn)生了轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)，因此，可可稱(chēng)它為剛性樁；而后者稱(chēng)為為彈性樁。試驗(yàn)研究表明明，當(dāng)側(cè)向受受荷樁埋入穩(wěn)穩(wěn)定地層內(nèi)的的計(jì)算深度（（樁的埋置深深度與樁的變形系數(shù)的乘積）為某某一臨界值時(shí)時(shí)，可視樁的的剛度為無(wú)窮窮大；在側(cè)向向荷載作用下下，樁的極限限承載力僅取取決于樁周巖巖（土）的彈彈性抗力大小小；計(jì)算深度度為此臨界值值時(shí)，不管按按剛性樁或按按彈性樁計(jì)算算，其水平承承載力及傳遞遞到地層的壓壓力圖形均比比較接近。因因此，目前將將這個(gè)臨界值值作為判別剛剛性樁或彈性性樁的標(biāo)準(zhǔn)。。臨界值規(guī)定如如下：1．按K法計(jì)算當(dāng)≤≤1.0時(shí)，抗滑滑樁屬剛性樁樁當(dāng)>1.0時(shí)，抗抗滑樁屬?gòu)椥孕詷镀渲校簽闃兜淖冃蜗迪禂?shù)，以m-1計(jì)，可按下式式計(jì)算：式中：KH——側(cè)向地基系數(shù)數(shù)，不隨深度度而變，（kN/m3）；BP——樁的正面計(jì)算算寬度（m）；E——樁的彈性模量量（kPa）；I——樁的截面慣性性矩（m4）。2．按m法計(jì)算當(dāng)h2≤2.5時(shí)，抗滑樁屬屬剛性樁當(dāng)h2>2.5時(shí)，抗滑樁屬屬?gòu)椥詷镀渲校簽闃兜淖冃蜗迪禂?shù)，以m-1計(jì)，可按下式式計(jì)算：式中：———水平方向向地基系數(shù)隨隨深度而變化化的比例系數(shù)數(shù)（kN/m4）。第三節(jié)抗滑滑樁的要素設(shè)設(shè)計(jì)當(dāng)采用抗滑樁樁整治滑坡時(shí)時(shí)，首先需要解決決樁的平面布布置與樁的埋埋入深度問(wèn)題題。這是抗滑樁樁設(shè)計(jì)的主要要參數(shù)，它的的合理與否，，直接關(guān)系到到抗滑樁效用用的成敗?，F(xiàn)現(xiàn)將國(guó)內(nèi)以往往的做法和考考慮的原則分分述如下：（一）樁的平平面位置及其其間距抗滑樁的平面面位置和間距距，一般應(yīng)根根據(jù)滑坡的地地層性質(zhì)、推推力大小、滑滑動(dòng)面坡度、、滑坡厚度、、施工條件、、樁截面大小小以及錨固深深度等因素綜綜合考慮決定定。1．滑體的上部，滑動(dòng)面陡，，拉張裂縫多多，不宜設(shè)樁樁；中部滑動(dòng)面往往較較深且下滑力力大，亦不宜宜設(shè)樁；下部滑動(dòng)面較緩，，下滑力較小小或系抗滑地地段，經(jīng)常是是較好的設(shè)樁樁位置。實(shí)際際布置時(shí)，還還要考慮施工工場(chǎng)地，施工工荷載影響等等因素。2．抗滑樁的間距受許多因素的的影響，目前尚無(wú)較成成熟的計(jì)算方方法。合適的樁樁距應(yīng)該使使樁間滑體體具有足夠夠的穩(wěn)定性性，在下滑滑力作用下下不致從樁樁間擠出。。也就是說(shuō)說(shuō)，可按樁樁間土體與與兩側(cè)被樁樁所阻止的的土體的摩摩擦力大于于樁所承受受的滑坡推推力來(lái)估算算。規(guī)范規(guī)定抗抗滑樁樁間間距宜為6~10m，一般取4~8m。綜上兩條基基本原則：：抗滑樁一般般設(shè)置在滑坡前緣抗抗滑地段。通常布置置成一排，，其走向與與滑體的滑滑動(dòng)方向相相垂直成直直線形或曲曲線形。樁樁與樁的間間距決定于于滑坡的推推力大小、、滑體土的的密實(shí)度和和強(qiáng)度、樁樁的截面大大小、樁的的長(zhǎng)度和錨錨固深度，，以及施工工條件等因因素。初步步設(shè)置可按按在能形成成土拱的條條件下，兩兩樁間土體體與兩側(cè)被被樁所阻的的土體的摩摩阻力不小小于樁所承承受的滑坡坡推力來(lái)估估計(jì)。通常常在滑坡主主軸附近間間距小，兩兩側(cè)間距稍稍大。樁一般應(yīng)在在同一軸線線上，如地地形轉(zhuǎn)折限限制，可考考慮分段設(shè)設(shè)樁，但每每段范圍內(nèi)內(nèi)樁軸心應(yīng)應(yīng)在同一軸軸線上。對(duì)于較潮濕濕的滑體和和較小截面面的樁，也可布置成成2～3排，按品字字形或梅花花形交錯(cuò)布置。。多排樁中中每樁所受受的滑坡推推力，可從滑滑體的密實(shí)實(shí)程度和潮潮濕程度以以及施工便利利方面來(lái)考考慮選定。。一般上下下排的間距可可用樁截面面寬度的2～3倍?！裨O(shè)樁位置選選擇目前，我國(guó)國(guó)抗滑樁的的施工多采采用人力半半機(jī)械化施施工。因此此，一般不不宜使用特特別長(zhǎng)（深深）的抗滑滑樁。對(duì)地地質(zhì)條件簡(jiǎn)簡(jiǎn)單、滑動(dòng)動(dòng)面不深的的中、小型型滑坡，可可在滑坡前前緣設(shè)置一一排抗滑樁樁。對(duì)于軸軸向很長(zhǎng)的的多級(jí)滑坡坡或推力很很大的滑坡坡，宜設(shè)二二排、三排排抗滑樁，，分級(jí)設(shè)置置，也可采采用上部設(shè)設(shè)抗滑樁，，下部設(shè)擋擋土墻方案案整治滑坡坡。（二）樁的的錨固深度度樁埋入滑面面以下穩(wěn)定定地層內(nèi)的的適宜錨固固深度，與與該地層的的強(qiáng)度、樁樁所承受的的滑坡推力力、樁的相相對(duì)剛度、、樁的截面面大小、樁樁間距以及及樁前滑面面以上滑體體對(duì)樁的反反力等有關(guān)關(guān)。確定標(biāo)準(zhǔn)：原則上由樁樁的錨固深深度傳遞到到滑面以下下地層的側(cè)向壓應(yīng)力力不得大于該該地層的容容許側(cè)向抗抗壓強(qiáng)度，，樁基底的最大大壓應(yīng)力不得大于地地基的容許許承載力來(lái)來(lái)決定。錨固深度不不足，易引引起樁效用用的失?。?；但錨固過(guò)過(guò)深則將導(dǎo)導(dǎo)致工程量量的增加和和施工的困困難。有時(shí)時(shí)可適當(dāng)縮小樁的間距以減小每根樁所所承受的滑坡推推力，有時(shí)可調(diào)整樁的截面面以增大樁的相對(duì)對(duì)剛度，從而達(dá)到減小錨固深深度的目的。常用的錨固深度度，對(duì)于土層或或軟質(zhì)巖層約為為1/3~2/5樁長(zhǎng)，對(duì)于完整整、較堅(jiān)硬的巖巖層可采用1/4樁長(zhǎng)。三峽規(guī)范的建議議值為1/3~2/5。式中：———地層巖（土土）的重度，（（kN/m3）；——地層巖（土）的的內(nèi)摩擦角，（（）；c——地層巖（土）的的粘聚力（kPa）；h——地面至計(jì)算點(diǎn)的的深度，（m）。1．樁側(cè)支承條條件1）土層及嚴(yán)重重風(fēng)化破碎巖層層樁身對(duì)地層的側(cè)側(cè)壓應(yīng)力（kPa）應(yīng)符合下列條件件：一般檢算樁身側(cè)側(cè)壓應(yīng)力最大處處，若不符合上上式的要求，則則調(diào)整樁的錨固固深度或樁的截截面尺寸、間距距，直至滿(mǎn)足為為止。2）比較完整的的巖質(zhì)、半巖質(zhì)質(zhì)地層樁身對(duì)圍巖的側(cè)側(cè)向壓應(yīng)力應(yīng)符符合下列條件：：式中：———折減系數(shù)，根根據(jù)巖層產(chǎn)狀的的傾角大小，取0.5~1.0；——折減系數(shù)，，根據(jù)巖層的破破碎、風(fēng)化和軟軟化程度，取0.3~0.45；R0——巖石單軸抗壓壓極限強(qiáng)度（（kPa）。計(jì)算結(jié)果若不不符合上式，，則調(diào)整樁的的錨固深度或或截面尺寸、、間距，直至至滿(mǎn)足為止。2．樁底的支承承條件抗滑樁的頂端端，一般為自自由支承；而而底端，由于于錨固程度不不同，可以分分為自由支承承、鉸支承、、固定支承三三種，通常采采用前兩種。。（1）自由支支承如圖a所示，當(dāng)錨固固段地層為土體、松軟破破碎巖時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)表表明，在滑坡坡推力作用下下，樁底有明明顯的位移和和轉(zhuǎn)動(dòng)。這種種條件，樁底底可按自由支支承處理，即即令QB=0、MB=0。（2）鉸支承如圖b所示，當(dāng)樁底底巖層完整，并較AB段地層堅(jiān)硬，，但樁嵌入此此層不深時(shí)，，樁底可按鉸鉸支承處理，，即令xB=0，MB=0。（3）固定支承如圖c所示，當(dāng)樁底底巖層完整、極極堅(jiān)硬，樁嵌嵌入此層較深深時(shí)，樁身B點(diǎn)處可按固定定端處理，即即令xB=0、B=0。但抗滑樁出現(xiàn)現(xiàn)此種支承情情況是不經(jīng)濟(jì)濟(jì)的，故應(yīng)少少采用。3．抗滑樁設(shè)計(jì)的基基本步驟(1)在選定設(shè)樁樁的位置后，根據(jù)據(jù)滑坡推力、地基基地層性質(zhì)、樁用用材料等資料擬定定樁的間距截面形形狀與尺寸和埋置置深度。(2)計(jì)算樁的變變形系數(shù)及換算深深度，來(lái)判斷按剛剛性樁或彈性樁來(lái)來(lái)計(jì)算。(3)根據(jù)樁前滑滑體有無(wú)剩余抗滑滑力及地形地質(zhì)情情況確定滑面處的的彎矩()、、剪力()和地基基系數(shù)值。(4)根據(jù)樁底的的邊界條件采用相相應(yīng)的計(jì)算公式求求算滑面處的水平平位移(displacement)和轉(zhuǎn)角(turning)及其下若干點(diǎn)(剛剛性樁一般每深1m取一點(diǎn)，彈性樁一一般每深0.2m取一點(diǎn))處的地層層側(cè)向彈性應(yīng)力(elasticresistance)、截面剪力(shear)和彎矩(moment)等，同時(shí)求出最大大剪力及其位置，，最大彎矩及其位位置。(5)校核地基強(qiáng)強(qiáng)度。若樁身作用用于地基地層的彈彈性應(yīng)力超過(guò)其容容許值或小于其容容許值過(guò)多時(shí)，則則需調(diào)整樁的埋深深，或樁的截面尺尺寸，或樁的間距距后重新計(jì)算，直直至合理地滿(mǎn)足要要求為止。(6)根據(jù)計(jì)算的的最后結(jié)果，繪制制作用于樁身的彎彎矩圖和剪力圖。。對(duì)于鋼筋混凝土土樁，據(jù)以進(jìn)行樁樁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)?？够瑯兜挠?jì)算目前抗滑樁的計(jì)算算方法常見(jiàn)的有懸臂樁法、地基系系數(shù)法、矩陣分析析法、數(shù)值計(jì)算法法等?，F(xiàn)有的計(jì)算方法通通常將地基視為彈彈性介質(zhì)，應(yīng)用彈彈性地基梁理論，，以捷克學(xué)者Winkler提出的“彈性地基基”假說(shuō)作為計(jì)算算的理論基礎(chǔ)。懸臂樁法，即將滑動(dòng)面以上上的樁身所承受的的滑坡推力和樁前前滑體所產(chǎn)生的剩剩余抗滑力或被動(dòng)動(dòng)土壓力視為已知知外力，并假定兩兩力分布規(guī)律相同同，將此兩力作用用在滑動(dòng)面以上樁樁身的設(shè)計(jì)荷載。。然后根據(jù)滑動(dòng)面面以下巖土的地基基系數(shù)計(jì)算錨固段段的樁側(cè)向壓應(yīng)力力以及樁身各截面面的變位、內(nèi)力。。樁的計(jì)算模式相相當(dāng)于錨固于滑動(dòng)動(dòng)面以下的懸臂結(jié)結(jié)構(gòu)，故稱(chēng)為懸臂臂樁法。該法出現(xiàn)現(xiàn)較早，計(jì)算簡(jiǎn)單單，在實(shí)際中應(yīng)用用較為廣泛。地基系數(shù)法，即將滑動(dòng)面以上上樁身所承受的滑滑坡推力視為已知知外力，然后根據(jù)據(jù)滑動(dòng)面上下巖土土的地基系數(shù)，把把整根樁當(dāng)作彈性性地基上的梁來(lái)計(jì)計(jì)算，因而對(duì)滑動(dòng)動(dòng)面的存在及影響響沒(méi)有考慮。這種種算法，只有當(dāng)求求出的樁前土體彈彈性抗力小于等于于樁前土體實(shí)際具具有的剩余抗滑力力時(shí)才可以，否則則極不合理。應(yīng)改改用換算地基系數(shù)數(shù)重新計(jì)算，直至至樁前土體彈性抗抗力等于或近似等等于樁前土體實(shí)際際剩余抗滑力為止止。第四節(jié)剛剛性樁的的計(jì)算剛性樁的的計(jì)算方方法較多多，目前前常用的的方法是是：滑面以上上抗滑樁樁受荷段上上所有的的力均當(dāng)當(dāng)做外荷荷載看待待，樁前的滑滑體抗力力按其大大小從外外荷載中中予以折折減，將滑坡推推力和樁樁前滑面面以上的的抗力折折算成在在滑面上上作用的的彎矩和和剪力并并作為外外荷載。而抗滑滑樁的錨錨固段，，則把樁樁周巖土土視為彈彈性體計(jì)計(jì)算側(cè)向向應(yīng)力和和土的抗抗力，從從而計(jì)算算樁的內(nèi)內(nèi)力。以下僅介介紹懸臂臂樁法。。地面地面滑面滑面MQ剛性樁法法受荷段錨固段m1m2（一）單單一地層層現(xiàn)以樁身身置于均均質(zhì)巖土土層中，，滑面以以上為同同一m值，樁底底自由，，滑面處處的彈性性抗力系系數(shù)A1及A2，且各為某某一數(shù)值值的情況況為例，，說(shuō)明剛剛性樁的的計(jì)算方方法，如如圖所示示。其中中H為滑坡推推力與剩剩余抗滑滑力之差差；h0為H作用點(diǎn)距距滑面的的垂直距距離。（1）當(dāng)當(dāng)0≤y≤y0時(shí)變位:樁側(cè)應(yīng)力力:剪力:彎矩:（2）當(dāng)y0≤y≤h2時(shí)變位樁側(cè)應(yīng)力力剪力彎矩y=y0其靜力平平衡方程程式為：（7-1）（7-2）由上兩式聯(lián)聯(lián)解即可得得到求y0的方程式如如下：則方程可寫(xiě)寫(xiě)成：（7-3）令（7-4）（7-1）y0用試算法解解上述方程程，即可求求得y01．當(dāng)時(shí)時(shí)，樁兩側(cè)同深深度處的彈性抗抗力系數(shù)m相等，這時(shí)的y0和可以以直接求得，它它們分別為：附注：以上公式適用于于下列四種情況況：4．當(dāng)時(shí)時(shí)，樁側(cè)彈性抗抗力為常數(shù)（即即K法），此時(shí)將、、代代入上式式，便可直接求求得y0和，它它們分別為：2.當(dāng)A1=A2，樁兩側(cè)同深度度處的彈性抗力力系數(shù)不等，必必須用試算法求求出y0，再計(jì)算和和內(nèi)內(nèi)力。3.當(dāng)A1=0時(shí)，樁兩側(cè)同深深度處的彈性抗抗力系數(shù)不等，，且樁前滑面處處的彈性抗力系系數(shù)為零，這時(shí)時(shí)y0也必須用試算法法求得。（二）兩種地層層樁身置于兩種不不同的地層，樁樁底按自由端計(jì)計(jì)算，樁在變位位時(shí)，其旋轉(zhuǎn)中中心視地質(zhì)情況況而異。1．上層為土層層、下層為基基巖的情況滑面處的彈性性抗力系數(shù)A1和A2，兩者各為某一一數(shù)值。1）當(dāng)旋轉(zhuǎn)中心心在土層中時(shí)時(shí)（1）當(dāng)0≤y≤y0時(shí)(與單一地層計(jì)計(jì)算完全一樣樣)變位:樁側(cè)應(yīng)力:剪力:彎矩:（2）當(dāng)y0≤y≤L時(shí)(與單一地層計(jì)計(jì)算完全一樣樣)變位:樁側(cè)應(yīng)力:剪力:彎矩：（3）當(dāng)L≤y≤h2時(shí)變位:剪力:彎矩:(與單一地層相相同)其靜力平衡方方程為：(7-5）(7-6）由式（7-5）、（7-6）聯(lián)解即可得得到求y0的方程式如下下：令則方程式為：由式（7-5）可得：用試算法解方程式式7-6可得y0，然后代入上式可求求得2）當(dāng)旋轉(zhuǎn)中心在巖巖層中時(shí)（如圖所所示）可采用同樣的方法法計(jì)算（略）2．上、下兩層均為為巖層的情況當(dāng)滑面處的彈性抗抗力系數(shù)為的的某一定值，滑面面以下為兩種不同同的巖層時(shí)，旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)點(diǎn)y0可能發(fā)生在上層，，也可能發(fā)生在下下層。但這兩種情情況的計(jì)算公式是是一樣的，因同一一深度樁前樁后的的K值一致。計(jì)算圖式式如圖所示。計(jì)算方法同前。第五節(jié)彈性樁的計(jì)算彈性樁系指埋于滑滑床部分的樁身受受力后樁軸和樁周巖（土土）均發(fā)生變形。介紹懸臂樁法:(1)將滑面以上抗滑樁樁受荷段上所有作作用力均當(dāng)做外荷載，(2)根據(jù)樁周地層的性性質(zhì)確定彈性抗力力系數(shù)(即地基系數(shù))，建立樁的撓曲微分方程式，(3)通過(guò)數(shù)學(xué)求解可得得滑面以下樁身任任一截面的變位和和內(nèi)力計(jì)算的一般表達(dá)式。(4)根據(jù)樁底邊界條件件計(jì)算出滑面處的位移和轉(zhuǎn)角，(5)計(jì)算樁身任一深度度處的變位和內(nèi)力。推力樁前剩余抗滑力或或被動(dòng)土壓力(一)“m”法樁頂受水平荷載的的撓曲微分方程為為：式中：———地基作用于樁上的的水平抗力(kN/m)。E——混凝土的彈性模模量，（kN/m2）；J——樁的截面慣性矩矩，m4。這是一個(gè)四階線性變系數(shù)數(shù)齊次微分方程程，用冪級(jí)數(shù)展開(kāi)開(kāi)后進(jìn)行近似求求解，換算整理理后得：式中：、、、、、———錨固段樁身任任一截面的位移移（m）、轉(zhuǎn)角（rad）、彎矩（kN·m）、剪力（kN）。、、、、———滑動(dòng)面處樁的位位移（m）、轉(zhuǎn)角（rad）、彎矩（kN·m）、剪力（kN）；、、、、——隨樁的換算深度度ah2而異(ay)的m法的影響函數(shù)值值(由查表求得)，（7-7）E——混凝土的彈性模模量（kN/m2）；J——樁的截面慣性矩矩(m4)。（7-7）式為m法的一般表達(dá)式式，計(jì)算時(shí)必須須先求得滑面處的和和，才能求樁身任一一截面的位移、、轉(zhuǎn)角、彎矩、、剪力和地基土土對(duì)該截面的側(cè)側(cè)向應(yīng)力。為此此，需要根據(jù)下下述三種邊界條條件確定：1．當(dāng)樁底為固定定端時(shí)，xB=0、、、、、。。將xB=0、代入入式（7-7）的第1、2式，聯(lián)立解得：：y=h22．當(dāng)樁底底為鉸支端時(shí)，xB=0、、、、、，，不考考慮樁底底彎矩的的影響，，將xB=0、代代入式(7-7)的第1、3式，聯(lián)立立解得：：3．當(dāng)樁底底為自由由端時(shí)，，、、、、、、。。將將和和代代入式（（7-7）的第3、4式，聯(lián)立立解得：：將上述各各種邊界界條件下下相應(yīng)的的和和代代入入式（7-7），即可可求得滑滑動(dòng)面以以下樁身身任一截截面的變變位和內(nèi)內(nèi)力。（二）K法樁頂受水水平荷載載的撓曲曲微分方方程為：式中：————地基作作用于樁樁上的水水平抗力力（kN/m）。引入變形形系數(shù)，，則上式式可寫(xiě)成成：通過(guò)數(shù)學(xué)學(xué)求解，，得到滑滑動(dòng)面以以下樁身身任一截截面的變變位和內(nèi)內(nèi)力的計(jì)計(jì)算公式式：式中：、、、、、、———K法的影響響函數(shù)值值(查表)（7-8）上式為K法的一般般表達(dá)式式，計(jì)算算時(shí)要先先求滑面處的的和和，才能求求樁身任任一截面面的變位位、內(nèi)力力和地基基土對(duì)該該截面的的側(cè)向應(yīng)應(yīng)力。為為此，需需要根據(jù)據(jù)下述三三種邊界界條件確確定：1．當(dāng)樁底底為固定定端時(shí)，，、，，將式式（7-8）的第1、2式聯(lián)立解解得：2．當(dāng)樁底底為鉸支支端、、、、、、，不考慮慮樁底彎彎矩的影影響，將將、、代代入式（（7-8）的第1、3式，聯(lián)立立解得：3．當(dāng)樁底底為自由由，、、、、、、。。將、、代代入式(7-8)的第3、4式，聯(lián)立立解得：：將上述各各種邊界界條件下下相應(yīng)的的和和代代入式式7-8，即可求求得滑動(dòng)動(dòng)面以下下樁身任任一截面面的變位位和內(nèi)力力。（三）當(dāng)當(dāng)滑面處處抗力不不為零時(shí)時(shí)的處理理方法由于滑面面以上有有滑體的的存在，，等于在在彈性體體的表面面附加荷荷重的作作用。對(duì)對(duì)于地基系數(shù)數(shù)為常數(shù)數(shù)的地層層來(lái)說(shuō)，此此附加荷荷重不會(huì)會(huì)影響地地基的彈彈性性質(zhì)質(zhì)。但對(duì)對(duì)于地基基系數(shù)隨隨深度直直線增加加的地層層來(lái)說(shuō)，，此時(shí)附附加荷重重使滑面面處的地地基系數(shù)數(shù)不為零零，而是是某一數(shù)數(shù)值A(chǔ)，則滑面以以下某一一深度處處巖土抗抗力的表表達(dá)式為為P=A+my，即滑面以以下的地地基系數(shù)數(shù)為梯形形變化。。此時(shí)，，為了利利用m法推出的公公式和影影響系數(shù)數(shù)可作如如下的處處理。1．將地基基系數(shù)的的變化圖圖形向上上延伸至至虛點(diǎn)a，延伸的高高度2．自虛點(diǎn)點(diǎn)a向下計(jì)算算可使用用上述公式式，但必須須重新確確定a點(diǎn)的初始始參數(shù)、、、。。3．a(chǎn)點(diǎn)處的初參數(shù)數(shù)可由滑面處處的條件和樁樁底處的邊界界條件確定。。即在與與作作用用下，必須滿(mǎn)足下下列條件：當(dāng)時(shí)時(shí)（滑面處處），，當(dāng)時(shí)時(shí)（樁底底處），，（樁底為自由由端）樁底為自由端端時(shí)可建立下下列方程：當(dāng)時(shí)時(shí)（滑面處處），，；；當(dāng)時(shí)時(shí)（樁底底處），，(樁底為固定端端)當(dāng)時(shí)時(shí)（滑面處處），，；；當(dāng)時(shí)時(shí)（樁底底處），，(樁底為鉸支端端)（三）矩陣分析抗滑樁的內(nèi)力力和變位與樁樁承受的荷載載形式、樁的的剛度、樁底底支稱(chēng)條件以以及地基系數(shù)數(shù)等因素有關(guān)關(guān)。當(dāng)樁穿過(guò)過(guò)多層地層，，計(jì)算更加復(fù)復(fù)雜。隨著現(xiàn)現(xiàn)在計(jì)算技術(shù)術(shù)和計(jì)算機(jī)的的廣泛應(yīng)用，，近年來(lái)，抗抗滑樁的內(nèi)力力和變位計(jì)算算多采用矩陣分析方法。1.初參數(shù)方方程的矩陣分分析當(dāng)抗滑樁承受受任意分布荷荷載，樁身為為變截面，樁樁又穿過(guò)多種種不同地層時(shí)時(shí)，可將樁身身分成足夠多多的小段，在在每小段內(nèi)，，假定截面為為常量，荷載載按線性變化化考慮，地基基系數(shù)采用平平均值，也按按常量考慮，，即對(duì)樁的每每小段按“K”法計(jì)算，如下圖所示，進(jìn)而而導(dǎo)出矩陣陣分析的公公式。樁身分段其方法是將將樁的微分分方程的解解，即初參參數(shù)方程寫(xiě)寫(xiě)成矩陣形形式。為了了以后闡述述方便，將將前面初參參數(shù)方程中中的四個(gè)無(wú)無(wú)量綱影響響系數(shù)、、、、、、分分別用、、、、、表示。地基系數(shù)為為任意分布布時(shí)，可將將抗滑樁分分成若干小小段，每段段長(zhǎng)DL＝h2/n。每小段的地地基系數(shù)視視為矩形分分布。任意意截面i的位移、轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角、彎矩矩及剪力按按“K”法計(jì)算。任任意截面的的樁身變位位和內(nèi)力可可用矩陣表表示為：式中：、、、、、、———第i截面樁身的的位移、轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角、彎矩矩和剪力；；——第i段地基的的變形系系數(shù)，（（Ki為第i段的地基基系數(shù)，，Bp為樁的計(jì)計(jì)算寬度度）；E、I———樁身混凝凝土的彈彈性模量量、截面面慣性矩矩；、、、、、————樁的換換算長(zhǎng)度度為DL時(shí)“K”法的無(wú)量量綱影響響系數(shù)。。因、、隨隨各段段而異，，為了便便于計(jì)算算，將上上式中的的提提出出，則得得：如果令：則內(nèi)力變變位公式式可表達(dá)達(dá)為:如果已知知樁頂?shù)玫贸鯀?shù)數(shù)，，即即可逐段段推求各各截面的的內(nèi)力和和變位為為：式中在一般情情況下，，根據(jù)樁樁頂?shù)倪呥吔鐥l件件只能確確定兩個(gè)個(gè)初值，，另兩個(gè)個(gè)值需要要根據(jù)樁樁底端條條件來(lái)確確定，由由此令，，即可可求得樁樁底之值值為：式中:當(dāng)樁底支支承條件件為自由由端時(shí)，，樁底的的彎矩和和剪力為為零。即即：由：式式中的的3、4兩個(gè)式子子得：所以樁頂?shù)牧韮蓚€(gè)個(gè)初參數(shù)為：當(dāng)樁底支承條件為為鉸支時(shí)，樁底的的位移和彎矩為零零，即、、，，由式中的1、3兩式式可得：當(dāng)樁底支承條件為為固定端時(shí)，樁底底的位移和轉(zhuǎn)角為為零，即、、，，由式式中的1、2兩兩式可得：求得樁頂?shù)?、、后后，即可按式式，?jì)算樁樁身任意截面的位位移、轉(zhuǎn)角、彎矩矩、剪力和地基的的側(cè)向應(yīng)力。第六節(jié)抗滑樁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)抗滑樁設(shè)計(jì)按現(xiàn)行行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范》（GB50010——2002）進(jìn)行“承載能力力極限狀態(tài)計(jì)算””?？够瑯兑话阍试试S有較大的變形形，樁身裂縫超過(guò)過(guò)允許之后，鋼筋筋的局部銹蝕對(duì)撞撞的強(qiáng)度度不會(huì)有有很大的影響，因因此，如無(wú)特殊要要求，可不作“正正常使用極限狀態(tài)態(tài)驗(yàn)算”（變形和抗裂驗(yàn)算算）。1、抗滑樁正截面面設(shè)計(jì)（1）一般情況下下，抗滑樁按受彎彎構(gòu)件設(shè)計(jì)，配筋筋時(shí)按單筋矩形梁梁考慮，結(jié)構(gòu)一般般不作變形、抗裂裂、撓度等項(xiàng)的驗(yàn)驗(yàn)算?？够瑯督孛婷嫘螤钔ǔ榫匦涡危ㄏ聢D），其正截面受彎彎承載力的計(jì)算公公式如下：矩形截面正截面受受彎承載力計(jì)算式中：M——彎矩設(shè)計(jì)值（kN?m）；——系數(shù)，當(dāng)混凝土強(qiáng)強(qiáng)度等級(jí)不超過(guò)C50時(shí)，取1.0；當(dāng)當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)級(jí)為C80時(shí)，取0.94，，其余的線性?xún)?nèi)插插求值；——混凝土軸心抗抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，，按《混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010）取值（MPa）；b——矩形截面的寬度（（m）；x——混凝土受壓區(qū)高度度（m）；h0——截面有效高度（m）?；炷潦軌簠^(qū)高度度按下式計(jì)算：式中：——普通鋼筋抗拉拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，按按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010））采用（MPa）；——受拉區(qū)縱向普通鋼鋼筋的截面面積（（m2）?；炷潦軌簠^(qū)高度度還應(yīng)符合下列條條件：式中：———相對(duì)界限受壓壓區(qū)高度縱向受拉鋼筋屈服服與受壓區(qū)混凝土土破壞同時(shí)發(fā)生時(shí)時(shí)的相對(duì)受壓區(qū)高高度按按下式計(jì)計(jì)算：式中：—系數(shù)，當(dāng)混凝土等等級(jí)不超過(guò)C50時(shí)，取0.8；當(dāng)混凝土等級(jí)為為C80時(shí)，取0.74；其余的線性?xún)?nèi)插插；Es—鋼筋彈性模量；—混凝土立方體抗壓壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。（2）最大彎矩矩處配筋抗滑樁截面的最大大彎矩為。。則設(shè)計(jì)彎彎矩為：式中：M——設(shè)計(jì)最大彎矩（kN·m）；——結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，，對(duì)于安全等級(jí)取取一級(jí)的建筑取1.1，對(duì)于安全全等級(jí)為二級(jí)的建建筑取1.0，對(duì)對(duì)于安全等級(jí)為三三級(jí)的建筑取0.9；——永久荷載分項(xiàng)項(xiàng)系數(shù)取1.35；截面的有效高度為為：式中：——截截面的有效高度（（m）；h——樁的原始高度（m）；a——受拉鋼筋合力砂漿漿保護(hù)層厚度（m），一般取0.3或0.35；則計(jì)算截面的實(shí)際際受壓區(qū)高度系數(shù)數(shù)為：若成成立，則有有鋼筋的設(shè)計(jì)面積積為：式中：———鋼筋的設(shè)計(jì)面積積（m2）；其它符號(hào)意義同前前。選取鋼筋直徑為d，則主筋的根數(shù)為：：一般將主筋分為3段（也有分為4段的），根數(shù)分分別為N1～N3（或N1～N4）,然后驗(yàn)算配筋率是是否滿(mǎn)足要求。驗(yàn)算N1鋼筋的配筋率如下下：式中：———N1筋的配筋率率；其它符號(hào)意意義同前。。若和和同同時(shí)成成立，則滿(mǎn)滿(mǎn)足要求，，否則不滿(mǎn)滿(mǎn)足要求，，必須重新新配筋。其它縱向受受力鋼筋的的驗(yàn)算同上上面。2、抗滑樁樁斜截面設(shè)設(shè)計(jì)（1）矩形截面的的受彎構(gòu)件件，其受剪剪截面應(yīng)符符合下列條條件：式中：V——構(gòu)件斜截面面上的最大大剪力值（（kN）；——混凝土強(qiáng)度度影響系數(shù)數(shù)：當(dāng)混凝凝土等級(jí)不不超過(guò)C50時(shí)，?。剑?.0；當(dāng)當(dāng)混凝土等等級(jí)為C80時(shí)，取＝＝0.8；其其間按線性性?xún)?nèi)插法確確定。（2）在計(jì)算斜截截面的受剪剪承載力時(shí)時(shí)，剪力設(shè)設(shè)計(jì)值的計(jì)計(jì)算表面按《《混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范》（GB50010）7.5.2條的規(guī)定采采用。（3）普通混凝土土矩形、T形和I形截面的一一般受彎構(gòu)構(gòu)件，當(dāng)符符合前面計(jì)算算公式的要要求時(shí)，，均可不不進(jìn)行斜斜截面的的受剪承承載力計(jì)計(jì)算，而而僅需根根據(jù)《混混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范》》(GB50010)第10.2.9條，第第10.2.10條和和第10.2.11條條的有關(guān)關(guān)規(guī)定，，按構(gòu)造造要求進(jìn)進(jìn)行配置置箍筋。。式中：———混凝凝土抗拉拉強(qiáng)度設(shè)設(shè)計(jì)值（（N/mm2）；其它符號(hào)號(hào)意義同同前。（4）抗滑樁內(nèi)內(nèi)不宜設(shè)設(shè)置斜筋筋，可采采用調(diào)整整箍筋的的直徑、、間距和和樁身截截面尺寸寸等措施施，滿(mǎn)足足斜截面面的抗剪剪強(qiáng)度。。普通混混凝土矩矩形、T形和I形截面的的一般受受彎構(gòu)件件，當(dāng)僅僅配置箍箍筋時(shí)，，其截面面的受剪剪承載力力應(yīng)符合合下列規(guī)規(guī)定：上述式中中：V——構(gòu)件斜截截面上的的最大剪剪力設(shè)計(jì)計(jì)值（kN）；；——配置在同同一截面面內(nèi)箍筋筋各肢的的全部截截面面積積（m2）；n——在同一截截面內(nèi)箍箍筋的肢肢數(shù)；—單肢箍筋筋的截面面面積（（m2）；S—沿構(gòu)件長(zhǎng)度方方向的箍筋間間距（m）；—箍筋抗拉強(qiáng)度度設(shè)計(jì)值，按按《混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范范》（GB50010）表4.2.3-1中的值值采采用（N/mm2）。一般抗滑樁的的截面符合，，故應(yīng)驗(yàn)算算最大剪力設(shè)設(shè)計(jì)值：是是否滿(mǎn)足足條件，若不不滿(mǎn)足條件則則應(yīng)調(diào)整抗滑滑樁的截面或或提高混凝土土標(biāo)號(hào)。在斜截面滿(mǎn)足足上述的情況況下，然后進(jìn)進(jìn)行箍筋配置置設(shè)計(jì)，看是是否只需按構(gòu)構(gòu)造配置箍筋筋，若需要計(jì)計(jì)算配置箍筋筋，則按下面面配置箍筋。。箍筋面積箍筋間距為：：驗(yàn)算配箍率實(shí)際配箍率為為最小配箍率為為上述公式中的的各符號(hào)意義義同前。驗(yàn)算算是否成立。第七節(jié)構(gòu)構(gòu)造特征及及施工注意事事項(xiàng)一、構(gòu)造要求求1.受力主筋混凝凝土保護(hù)層不不應(yīng)小于60mm，箍筋和構(gòu)造造鋼筋的保護(hù)護(hù)層厚度不應(yīng)應(yīng)小于15mm。由于抗滑樁樁不做抗裂驗(yàn)驗(yàn)算，故也不不采用防裂構(gòu)構(gòu)造措施。2.當(dāng)計(jì)算中充分分利用鋼筋的的抗拉強(qiáng)度時(shí)時(shí)，普通受拉拉鋼筋的錨固固長(zhǎng)度按按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010)第9.3.1條的規(guī)定確定定。錨固長(zhǎng)度度進(jìn)行修正時(shí)時(shí)，如果滿(mǎn)足足需要修正的的多種情況，，其修正系數(shù)數(shù)可以連乘，，但經(jīng)修正后后的錨固段長(zhǎng)長(zhǎng)度不應(yīng)小于于《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010)公式(9.3.1-1)計(jì)算錨固長(zhǎng)度度的0.7倍，且不應(yīng)小小于250mm。3.鋼筋的連接采采用焊接。焊焊接連接接頭頭的種類(lèi)和質(zhì)質(zhì)量控制要求求按《鋼筋焊接規(guī)程程》(JGJ18)執(zhí)行。縱向受受力鋼筋的接接頭宜設(shè)置在在受力較小處處且相互錯(cuò)開(kāi)開(kāi)。在同一鋼鋼筋上宜少設(shè)設(shè)接頭。鋼筋筋焊接接頭連連接區(qū)段的長(zhǎng)長(zhǎng)度為35d（d為縱向鋼筋的的較大直徑））且不小于500mm，凡接頭中點(diǎn)點(diǎn)位于該連接接區(qū)段長(zhǎng)度內(nèi)內(nèi)的焊接接頭頭均屬于同一一連接區(qū)段。。位于同一連連接區(qū)段內(nèi)縱縱向受力鋼筋筋的焊接接頭頭面積百分率率，不應(yīng)大于于50%。4.縱向受力鋼筋筋的最小百分分率不應(yīng)小于于0.2和中中的較大值值。二、結(jié)構(gòu)構(gòu)件件的基本規(guī)定定1.抗滑樁縱向受受力鋼筋直徑徑不應(yīng)小于16mm。凈距不宜小小于120mm，困難情況下下可適當(dāng)減小小，但不得小小于80mm。當(dāng)用束筋時(shí)時(shí)，每束不宜宜多于3根。當(dāng)配置單單排鋼筋有困困難時(shí)，可設(shè)設(shè)置2排或3排。2.主筋截?cái)鄳?yīng)符符合以下規(guī)定定：（1)當(dāng)時(shí)時(shí)，，宜延伸至按按正截面受彎彎承載力不需需要該鋼筋的的截面以外不不小于20d處截?cái)?，且該該鋼筋?qiáng)度充充分利用截面面伸出長(zhǎng)度不不應(yīng)小于1.2。（2)錨固點(diǎn)以上，，當(dāng)時(shí)時(shí)，應(yīng)應(yīng)延伸至按正正截面受彎承承載力不需要要該鋼筋的截截面以外不小小于1.3且不小于20d處截?cái)?，且從從該鋼筋?qiáng)度度充分利用截截面伸出的長(zhǎng)長(zhǎng)度不應(yīng)小于于1.2+1.7。(3)錨固點(diǎn)以下，當(dāng)時(shí)時(shí)，應(yīng)應(yīng)延伸伸至按正截面受彎彎承載力不需要該該鋼筋的截面以外外不小于且且不小小于20d處截?cái)?，且從該鋼鋼筋?qiáng)度充分利用用截面伸出的長(zhǎng)度度不應(yīng)小于1.2+。3.抗滑樁為大截面的的地下結(jié)構(gòu)，樁長(zhǎng)長(zhǎng)一般在10幾米以上，為方便便在坑內(nèi)上下作業(yè)業(yè)，不宜設(shè)置過(guò)多多的箍筋肢數(shù)，故故規(guī)定箍筋宜采用用封閉式，肢數(shù)不不宜多于4肢，其直徑不宜小小于14mm。箍筋的間距應(yīng)滿(mǎn)滿(mǎn)足下列規(guī)定：（1）當(dāng)時(shí)時(shí)，，箍筋的間距不應(yīng)應(yīng)大于300mm，箍筋的配筋率不不應(yīng)小于；；（2）當(dāng)時(shí)時(shí)，箍筋筋間距不應(yīng)大于400mm。4.抗滑樁的兩側(cè)和受受壓邊，應(yīng)適當(dāng)配配置縱向構(gòu)造鋼筋筋，其間距宜為40cm,直徑不宜小于12mm。樁的受壓邊兩側(cè)側(cè)，應(yīng)配置架立鋼鋼筋，其直徑不宜宜小于16mm。當(dāng)樁身較長(zhǎng)時(shí)，，縱向構(gòu)造鋼筋和和架立鋼筋的直徑徑應(yīng)加大，使鋼筋筋骨架有足夠的剛剛度。5.滑面或地面處的箍箍筋應(yīng)適當(dāng)加密。。三、材料要求抗滑樁的使用年年限宜按100年考慮，混凝土土等級(jí)為C30，可不考慮專(zhuān)門(mén)門(mén)的措施。當(dāng)?shù)氐叵滤星治g性性時(shí)，水泥應(yīng)按按有關(guān)規(guī)定選用用。鎖口和護(hù)壁壁的混凝土等級(jí)級(jí)，一般地區(qū)采采用C15,嚴(yán)寒和軟土地區(qū)區(qū)采用C20。主筋一般采用HRB400，箍筋一般為HRB335或HRB235，當(dāng)間距太密時(shí)時(shí)，可采用HRB400。構(gòu)造鋼筋為HRB235?；炷恋燃?jí)和鋼鋼筋等級(jí)的搭配配按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范》(GB50010)第4.1.2條執(zhí)行。四、施工注意事事項(xiàng)（一）施工順序序（二）施工注意意事項(xiàng)1.滑坡地段宜在旱旱季施工，應(yīng)及及時(shí)采取防止滑滑坡繼續(xù)惡化的的措施。2.對(duì)于滑坡的觀測(cè)測(cè)應(yīng)進(jìn)行到完工工后一個(gè)雨季；；觀測(cè)資料附入入竣工文件。3.樁井開(kāi)挖應(yīng)從滑滑坡兩端向主軸軸方向進(jìn)行，并并隔樁開(kāi)挖。施施工中樁橫截面面的誤差只能為為正，不能為負(fù)負(fù)，以保證主筋筋混凝土保護(hù)層層的厚度不小于于6cm。4.開(kāi)挖中應(yīng)核對(duì)滑滑動(dòng)面情況，實(shí)實(shí)際位置與設(shè)計(jì)計(jì)出入較大時(shí)，，應(yīng)變更設(shè)計(jì)。。5.孔口開(kāi)挖后應(yīng)做做好鎖口，如圖圖所示?？卓谝砸韵路止?jié)開(kāi)挖，，每節(jié)開(kāi)挖宜為為0.5~2.0m，挖一節(jié)立即支支護(hù)一節(jié)。圍巖巖較松軟、破碎碎或有水時(shí)，分分節(jié)不宜過(guò)長(zhǎng)，，不得在土石變變化處和滑動(dòng)面面處分節(jié)。6.挖孔時(shí)應(yīng)應(yīng)按設(shè)計(jì)計(jì)灌注混混凝土護(hù)護(hù)壁。護(hù)護(hù)壁混凝凝土應(yīng)緊緊貼圍巖巖灌注，，灌注前前應(yīng)清除除孔壁上上的松動(dòng)動(dòng)石塊、、浮土。。在滑動(dòng)動(dòng)面處的的護(hù)壁應(yīng)應(yīng)予加強(qiáng)強(qiáng)，承受受推力較較大的鎖鎖口和護(hù)護(hù)壁應(yīng)增增加鋼筋筋。7.開(kāi)挖應(yīng)在在上一節(jié)節(jié)護(hù)壁混混凝土終終凝后進(jìn)進(jìn)行。護(hù)護(hù)壁混凝凝土模板板的支撐撐可于灌灌注后24h拆除。9.樁井爆破采采用淺眼爆爆破法，嚴(yán)嚴(yán)格控制用用藥量。樁樁井較深時(shí)時(shí)，禁止用用導(dǎo)火索和和導(dǎo)爆索起起爆，孔深深超過(guò)10m時(shí)，應(yīng)經(jīng)常常檢查井內(nèi)內(nèi)有毒氣體體的含量，，當(dāng)二氧化化碳濃度超超過(guò)0.3%或發(fā)現(xiàn)有害害氣體時(shí)，，應(yīng)增加通通風(fēng)設(shè)備。。10.樁井中開(kāi)挖挖的棄渣不不得隨意堆堆放在滑坡坡體內(nèi)，特特別石在路路塹上方的的樁井開(kāi)挖挖之棄渣必必須棄出滑滑坡體歪，，以免引起起新的滑坡坡。11.鋼筋的接頭頭不得設(shè)在在土石分界界和滑動(dòng)面面處。12.灌注必須連連續(xù)進(jìn)行。。當(dāng)滑坡有有滑動(dòng)跡象象或需加快快施工進(jìn)度度時(shí)，宜采采用速凝、、早強(qiáng)混凝凝土。13.注意主筋的的布置必須須靠山的一一側(cè)。第八節(jié)工程實(shí)例1．設(shè)計(jì)資料料如下頁(yè)圖所所示，滑體體為碎塊石石土的堆積積層，自上上而下變形形增大，；；。?；瑒?dòng)動(dòng)面以下的的滑床為風(fēng)風(fēng)化嚴(yán)重的的泥巖、頁(yè)頁(yè)巖，可按按密實(shí)土層層考慮，，，。。抗滑樁前、、后滑體厚厚度基本相相同，滑動(dòng)動(dòng)面處的地地基系數(shù)A=A1=A2=80000（kN/m3），滑坡推推力=1000kN/m，樁前剩余余抗滑力=500kN/m，滑動(dòng)面以以下地基系系數(shù)的比例例m=40000kN/m4。2．樁的規(guī)劃劃設(shè)計(jì)樁：全長(zhǎng)16m，其中受荷荷段h1=10m，錨固段h2=6m；樁間距（中中至中）：：S=6m；樁截面面積積：樁截面慣性性矩：樁截面模量量：；；樁的混凝土土（C20）彈性模量量：；；樁的抗彎剛剛度：MN·m2=kN·m2；樁的計(jì)算寬寬度：m；樁的變形系系數(shù)：m-1；樁的計(jì)算深深度：屬屬剛性性樁；樁底邊界條條件：按自自由端考慮慮。3．外力計(jì)算算每根樁上承承受的滑坡坡力：，，按三角形形分布，其其；；樁前被動(dòng)土土壓力計(jì)算算：kN/m，因，故故采采用剩余抗抗滑力作為為樁前地層層抗力；每根樁的剩剩余抗滑力力：，，按三三角形分布布，其kN/m。4．受荷段樁樁身內(nèi)力計(jì)計(jì)算1）剪力2）彎矩各截面計(jì)算算結(jié)果見(jiàn)下下表。y(m)012345678910Qy(kN)03012027048075010801470192024303000(QA)My(kN·m)010802706401250216034305120729010000(MA)5．錨固段樁樁側(cè)應(yīng)力和和樁身內(nèi)力力計(jì)算1）滑動(dòng)面至至樁的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)中心的距距離根據(jù)已知條條件A=A1=A2，得=3.981（m）2）樁的轉(zhuǎn)角角=0.0214(rad)3）樁側(cè)應(yīng)力力最大側(cè)應(yīng)力力位置：令令則y=0.99(m)4）剪力最大剪應(yīng)力力位置：令令則y=3.981m，亦即在樁樁的轉(zhuǎn)動(dòng)中中心處。5）彎矩最大彎矩矩位置：：令則（（m）。6．樁側(cè)應(yīng)應(yīng)力復(fù)核核滑體換算算高度：：(m)忽略粘著著力時(shí)由由前述公公式均符合要要求。夏通街滑滑坡設(shè)計(jì)計(jì)示例1.基本本情況昌都鎮(zhèn)夏夏通街滑滑坡位于于西藏昌昌都地區(qū)區(qū)昌都鎮(zhèn)鎮(zhèn)的東側(cè)側(cè)，隔扎扎曲河與與昌都鎮(zhèn)鎮(zhèn)中心城城區(qū)相望望，是危危及城鎮(zhèn)鎮(zhèn)建設(shè)和和國(guó)道214線交通安安全的一一個(gè)在老老滑坡體體上復(fù)活活的新滑滑坡。2001年7月下旬至至9月底，夏夏通街滑滑坡體內(nèi)內(nèi)出現(xiàn)了了大量的的地面拉拉張裂縫縫，引起起居民的的恐慌，，由于滑滑坡區(qū)處處在昌都都城區(qū)對(duì)對(duì)面，穩(wěn)穩(wěn)定的老老滑坡上上，有大大量藏民民住房，，昌都地地區(qū)建設(shè)設(shè)用地十十分緊張張，而滑滑坡一旦旦滑動(dòng)，，滑體必必將沖入入扎曲。。昌都鎮(zhèn)鎮(zhèn)中心城城區(qū)沿扎扎曲河一一帶的房房屋、商商店和單單位的財(cái)財(cái)產(chǎn)和數(shù)數(shù)千人的的生命財(cái)財(cái)產(chǎn)安全全將受到到嚴(yán)重威威脅與危危害。因因此當(dāng)?shù)氐卣吒叨戎匾曇曔@一滑滑坡的危危害，曾曾經(jīng)組織織了幾次次專(zhuān)家現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)考察察其危害害性。2、地質(zhì)背景古滑坡體東西西長(zhǎng)約390m，南北寬約258m，基覆面深約28m,滑坡體積約230×104m3，屬中深層大型型古滑坡。該該古滑坡形成成于第四紀(jì)晚晚更新世中期期。北部、東東南部主滑面面為滑體土石石與基巖的接接觸面，由剪剪斷、滑動(dòng)、、擠壓而形成成，至今已歷歷經(jīng)數(shù)萬(wàn)載的的各種營(yíng)力的的綜合作用而而未動(dòng)。滑體體土石多由松松散巖塊、碎碎石、角礫組組成，部分含含不等量泥質(zhì)質(zhì)；塊碎石多多架空結(jié)構(gòu)，，坡體表面巖巖塊突出、怪怪石嶙峋，小小沖溝不發(fā)育育；后緣為由封封閉洼槽發(fā)育而而成的溝槽槽，溝槽西西部為高度度不大的滑滑體梁崗；；北部為流流水溝槽。?；麦w整整個(gè)地形起起伏變化較較大，地面面坡度一般般為23°～29°，大的可可達(dá)51°以上，從從宏觀上看看古滑體現(xiàn)現(xiàn)狀穩(wěn)定性性較好?；跒橘_羅系中統(tǒng)東東大橋組(J2d)砂質(zhì)泥巖，，自滑坡發(fā)發(fā)生而成斷斷壁已經(jīng)數(shù)數(shù)萬(wàn)年，現(xiàn)現(xiàn)狀穩(wěn)定性性好，除風(fēng)風(fēng)化剝落、、流失和局局部掉塊外外，無(wú)大崩崩塌、滑坍坍發(fā)生，其其上再無(wú)大大斜坡分布布，今后對(duì)對(duì)滑坡后部部不會(huì)出現(xiàn)現(xiàn)大坍塌體體加載。根根據(jù)巖體抗抗剪強(qiáng)度試試驗(yàn)，砂巖巖的內(nèi)摩擦擦角φ=49°，粘聚力C=51.6MPa，力學(xué)強(qiáng)度大大于穩(wěn)坡要要求。坡體體巖層內(nèi)傾傾，屬逆向向坡，巖體體滑壁穩(wěn)定定性較好。。3、滑坡概況及及變形破壞壞特征新滑坡東西西長(zhǎng)約350m，南北寬約88m，體積約33×104m3，為前部覆蓋在扎扎曲二級(jí)階地堆堆積物上的懸空空高位滑坡。地地形坡度一般為為平臺(tái)8.5°～14°，臺(tái)前斜坡18.5°～34°，整體平均23.9°；縱向上坡形形呈不等距（前前大后?。┑摹啊八呐_(tái)四坡”，，橫向上有梁有有洼，總體為高高低起伏的長(zhǎng)條條形滑坡形態(tài)。。分別在坡體前前緣、中下部、、中上部發(fā)育寬寬0.1-0.8m、深0.2-1.2m的錯(cuò)裂拉裂縫，，在側(cè)緣發(fā)育一一系列剪裂縫。。據(jù)鉆孔揭露，主主滑面在上部滑滑體土石底部，，并有兩個(gè)次滑滑面，滑面傾角角局部達(dá)40多度。據(jù)鉆探揭揭示：泥質(zhì)含量量較低、松散、、架空結(jié)構(gòu)的塊塊碎石平均占81.12％，泥質(zhì)含量較較高的塊碎石粘粘土平均占18.88%，土體呈緊密狀狀，具隔水作用用?；瑤炼酁楹樗槭惩?，其間間含多個(gè)滑面，，平直、光滑、、有明顯擦痕，，極易沿此面剝剝離；含碎石粘粘土密實(shí)，隨含含水量不同而呈呈硬塑-軟塑狀，厚度較較小，一般為0.10m～0.15m，厚者0.35m，薄者0.05m，滑帶中的碎石有有的成粉狀，棱棱角多被擠壓折折毀，部分碎石石手捏易碎，遇遇水不同程度軟軟化是最明顯的的力學(xué)特性?；麦w塊碎石中中的泥質(zhì)多為泥泥頁(yè)巖風(fēng)化，塊塊碎石被擠壓成成粉末的部分物物質(zhì)與進(jìn)一步風(fēng)風(fēng)化有關(guān)，塊碎碎石大小混雜，，其間不同程度度充填角礫，粒粒度或塊度在空空間上無(wú)規(guī)律性性變化。據(jù)滑帶帶土、粘土等樣樣品天然和飽和和剪切試驗(yàn)，抗抗剪強(qiáng)度差異較較大，如天然樣樣品剪切試驗(yàn)的的平均值：內(nèi)摩摩擦角26.46°，粘聚力70.6KPa；飽和剪切試驗(yàn)成成果的平均值：：內(nèi)摩擦角19.78°，粘聚力25.8KPa，分別降低低了25.35%和63.46%，相差大大的甚至至分別下下降37.46%和91.67%。夏通街滑滑坡復(fù)活活變形的的強(qiáng)度，，還可以以從裂縫縫一側(cè)相相對(duì)下錯(cuò)錯(cuò)速率：：大-中-小-穩(wěn)而不動(dòng)動(dòng)反映出出來(lái)。如如據(jù)B4裂縫動(dòng)態(tài)態(tài)觀測(cè)，，2001年9月8日～20日下錯(cuò)率率為29.17mm/d，9月24日～10月16日下錯(cuò)速速率減為為8.33mm/d～10.00mm/d，10月6日～10月22日再減為為1.67mm/d（表3）。下錯(cuò)錯(cuò)變形呈呈階梯狀狀延續(xù)，，總下錯(cuò)錯(cuò)量0.75m。此外，南南側(cè)二平平臺(tái)邊界界裂縫一一般寬0.05m～0.10m，局部＞0.10m，內(nèi)側(cè)下錯(cuò)錯(cuò)量0.20m—0.50m。所有地面面裂縫的的裂壁均均呈鋸齒齒狀，近近直立，，可見(jiàn)深深度一般般都＜0.5m，少數(shù)＞0.5m。2001年降水動(dòng)態(tài)曲線與與裂縫動(dòng)態(tài)觀測(cè)曲曲線見(jiàn)圖?；铝芽p寬度及裂裂縫下錯(cuò)高度動(dòng)態(tài)態(tài)觀測(cè)曲線圖現(xiàn)場(chǎng)錄象抗滑樁布置位置計(jì)算剖面剖分4、設(shè)計(jì)計(jì)算抗滑樁的推力計(jì)算算參數(shù)選取位置天然狀態(tài)飽水狀態(tài)地震力參

數(shù)C（Kpa）C（Kpa）E剖面新滑坡301725.815水平地震系數(shù)為0.1。格構(gòu)錨索區(qū)301725.815古滑坡1330.15927.7F剖面新滑坡301725.815格構(gòu)錨索區(qū)301725.815古滑坡1330.15927.7對(duì)抗滑樁，區(qū)最不不利情況進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)，即暴雨條件下下安全系數(shù)1.10，對(duì)應(yīng)的設(shè)樁條塊塊為第17塊。受推力大小為為：1178.6790Kpa。由于老滑坡是穩(wěn)定定的，所以對(duì)樁體體沒(méi)有推力。計(jì)算算時(shí)候，取12米情況，表面滑坡坡厚度6m,基巖6m。中間老滑坡段視做做樁的延伸，最后后對(duì)樁做局部加強(qiáng)強(qiáng)，提高安全性。?；峦屏τ?jì)算簡(jiǎn)圖圖計(jì)算結(jié)果由此：最大側(cè)應(yīng)力力：最大剪應(yīng)力：（y=3.9592m處）最大彎矩：(y=1.4587m處)抗滑樁截面配筋圖圖5、布樁位置6、幾點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行抗滑樁設(shè)計(jì)，，最重要是對(duì)地質(zhì)質(zhì)原形的判斷。構(gòu)構(gòu)建滑坡的地質(zhì)質(zhì)模型。在此例中，對(duì)抗滑滑樁受力模型的簡(jiǎn)簡(jiǎn)化是關(guān)鍵問(wèn)題。。對(duì)于復(fù)活滑坡中中的抗滑樁，其受受力模型問(wèn)題有其其自身特點(diǎn)。如下下圖據(jù)統(tǒng)計(jì)，老滑坡上上復(fù)活新滑坡，約約占總滑坡的一半半左右。這類(lèi)滑坡坡有幾個(gè)共同的特特點(diǎn)：a.都是老滑坡上由于于人工活動(dòng)或者自自然降雨而引起表表面的局部復(fù)活；；b.老滑坡都是范圍非非常大，且目前處處在穩(wěn)定的狀態(tài)；；c.新滑坡比較淺，在在幾米到十幾米。。而老滑坡比較厚厚，如枇杷坪滑坡坡老滑坡厚度達(dá)到到了70m左右，此例的夏通通街滑坡的厚度也也超過(guò)35m；d.滑坡比較長(zhǎng)長(zhǎng)，如此例例夏通街滑滑坡縱向長(zhǎng)長(zhǎng)度達(dá)到370m。采用抗滑樁樁對(duì)這類(lèi)滑滑坡進(jìn)行治治理，會(huì)遇遇到幾個(gè)問(wèn)問(wèn)題：1.滑坡比較長(zhǎng)長(zhǎng)大，計(jì)算算推力就比比較大。