樁基設(shè)計(jì)與計(jì)算第一章緒論1第二章豎向受荷樁基的承載力2第三章豎向受荷樁基的沉降3第四章水平受荷樁基的承載力與位移4第五章樁基礎(chǔ)的常規(guī)設(shè)計(jì)方法（一般步驟、高層建筑樁基、橋梁樁基、樁基礎(chǔ)的抗震設(shè)計(jì)）5第六章復(fù)合疏樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)6第七章抗滑樁的設(shè)計(jì)與計(jì)算7*第八章樁基施工與檢測(cè)8目錄CONTENTS第二節(jié)抗滑樁的設(shè)計(jì)第三節(jié)抗滑樁的常用計(jì)算方法第一節(jié)概述第四節(jié)設(shè)計(jì)算例第七章抗滑樁的設(shè)計(jì)與計(jì)算第一節(jié)概述18年10月10日西藏白格村的滑坡樁插入滑面以下的穩(wěn)固地層內(nèi)，利用穩(wěn)定地層巖土的錨固作用以平衡滑坡推力，穩(wěn)定滑坡的一種結(jié)構(gòu)物。邊坡加固、滑坡治理，橋臺(tái)、隧道等加固工程。1、定義抗滑樁（Anti-slidepile）抗滑樁加固隧道洞口的陡坡抗滑樁加固公路邊坡（h）2、抗滑樁的分類懸臂式樁后滑坡推力E懸臂段(受荷段)錨固段全埋式樁前抗力q埋入式受力條件及設(shè)樁位置錨索式抗滑樁抗滑樁+錨索樁嵌入穩(wěn)定巖層樁頂用錨桿或者錨索錨入穩(wěn)定層并進(jìn)行張拉抗滑樁形成簡(jiǎn)支受力體系受力條件及設(shè)樁位置地表截排水施工→測(cè)量放線定樁位→樁井口開挖→鎖口施工→樁身開挖→設(shè)置必要的支擋防護(hù)→樁中護(hù)壁施工→開挖中地下水處理→開挖至設(shè)計(jì)深度→樁身鋼筋籠下放及安設(shè)→無損檢測(cè)管安裝→分層澆筑混凝土→檢測(cè)→樁間重力式擋土墻施工挖孔或鉆孔放置鋼筋或型鋼澆筑混凝土形成就地灌注樁3、施工流程滑面以下部分的錨固作用+下塊的被動(dòng)抗力E維持穩(wěn)定4、工作原理上塊下塊ACBPE地面滑動(dòng)面錨固滑坡推力受荷段抗力錨固段抗力樁側(cè)摩阻力和粘著力樁底應(yīng)力等滑動(dòng)面滑推力地面受荷段抗力錨固段抗力5、作用力間距過大、滑體含水量高并呈流塑狀，滑動(dòng)土體從樁間擠出錨固深度及錨固力不足，樁被推倒超出滑面高度不足或樁位選擇不合理，滑坡從樁頂以上剪出滑面下巖土體軟弱，抗力不足，產(chǎn)生較大塑性變形，

樁體位移過大而超過允許范圍抗滑樁破壞形式抗剪能力不足，樁身在滑面處被剪斷抗彎能力不足，樁身在最大彎矩處被拉斷地基承載力結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)樁排位置、截面尺寸、樁間距、錨固深度計(jì)算內(nèi)容樁身內(nèi)力（滑推力、抗滑力）地基強(qiáng)度驗(yàn)算計(jì)算方法彈性地基梁方法：懸臂樁法、地基系數(shù)法樁的繞流阻力法(散體極限平衡法)塑性變形理論法基于優(yōu)化原理的整體設(shè)計(jì)方法有限元法6、設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容及方法形成過程荷載或自重作用下，土體發(fā)生壓縮和變形，產(chǎn)生不均勻沉降致使土顆粒間產(chǎn)生互相“楔緊”的作用，在一定范圍土層中產(chǎn)生“拱效應(yīng)”效果圍護(hù)結(jié)構(gòu)后的主動(dòng)土壓力產(chǎn)生重分布改變介質(zhì)中的應(yīng)力狀態(tài)，引起應(yīng)力重分布作用于拱后或拱上的壓力，傳遞到拱腳及周圍穩(wěn)定介質(zhì)中土拱樁基與周圍土體的作用7、補(bǔ)充：被動(dòng)樁因果復(fù)雜程度主動(dòng)樁荷載相對(duì)于土體的變形被動(dòng)樁土體運(yùn)動(dòng)樁上引起荷載更復(fù)雜常見被動(dòng)樁無潛在滑動(dòng)面允許變形小外荷：主動(dòng)土壓力有潛在滑動(dòng)面允許變形大外荷：滑坡推力滑推力較小（岸坡穩(wěn)定）允許變形小水平荷載：土壓力豎向荷載支護(hù)樁

基坑圍護(hù)抗滑樁路基邊坡加固、滑坡防治碼頭高樁港工岸坡港工岸坡碼頭高樁《港口工程地基規(guī)范》，穩(wěn)定驗(yàn)算不計(jì)入樁的抗滑作用抗滑力的發(fā)揮與土體變形有關(guān)如果樁的抗滑力在碼頭中充分發(fā)揮，則土體變形量過大，碼頭正常使用不允許。樁的抗滑能力有一定的安全儲(chǔ)備樁截面最大直徑1.2m滑坡工程的抗滑樁滑坡工程，穩(wěn)定驗(yàn)算計(jì)入樁的抗滑作用滑坡推力相對(duì)較大樁的外荷載是滑坡的滑推力樁的實(shí)際計(jì)算抗滑力來設(shè)計(jì)抗滑樁大截面、大位移構(gòu)件，多為單排樁第二節(jié)抗滑樁的設(shè)計(jì)（1）整個(gè)滑坡體具有足夠的穩(wěn)定性。抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)滿足設(shè)計(jì)要求，保證滑體不越過樁頂，不從樁間擠出（2）樁身要有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。樁的斷面和配筋合理，能滿足樁內(nèi)應(yīng)力和樁身變形的要求。（3）樁周的地基抗力和滑體的變形在容許范圍內(nèi)。（4）抗滑樁的間距、尺寸、埋深等都較適當(dāng)，保證安全，方便施工，

并使工程量最省?？够瑯兜脑O(shè)計(jì)任務(wù)根據(jù)以上要求，

確定抗滑樁的樁位、間距、尺寸、埋深、配筋、施工要求等。一、抗滑樁設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的要求二、抗滑樁設(shè)計(jì)計(jì)算步驟確定滑坡面弄清滑坡原因、性質(zhì)、范圍、厚度，分析滑坡穩(wěn)定狀態(tài)、發(fā)展趨勢(shì)。計(jì)算滑坡推力滑坡地質(zhì)斷面、滑動(dòng)面處巖（土）抗剪強(qiáng)度指標(biāo)設(shè)置樁樁的位置及范圍地形、地質(zhì)條件、施工條件樁長(zhǎng)、錨固深度、截面尺寸、樁間距滑坡推力的大小、地形、地層性質(zhì)設(shè)計(jì)

驗(yàn)算根據(jù)計(jì)算結(jié)果，繪制樁身的剪力圖和彎矩圖

對(duì)于鋼筋混凝土樁，根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果進(jìn)行配筋設(shè)計(jì)配筋三、設(shè)計(jì)1、樁排位置不宜設(shè)樁滑體上部滑動(dòng)面陡，拉張裂縫多中部滑動(dòng)面往往較深且下滑力大宜設(shè)樁下部滑動(dòng)面較緩，下滑力較小或系抗滑地段

經(jīng)常是較好的設(shè)樁位置地質(zhì)條件簡(jiǎn)單的中小型滑坡滑體前緣（滑坡下部）設(shè)一排抗滑樁方向與滑體滑動(dòng)方向垂直或接近垂直軸向很長(zhǎng)的多級(jí)滑動(dòng)、下滑力較大的滑坡宜設(shè)兩排或三排抗滑樁分級(jí)處治也可采用在上部設(shè)抗滑樁，下部設(shè)擋土墻聯(lián)合防治?；峦屏^大，平面上品字形、梅花形交錯(cuò)布設(shè)實(shí)踐2、樁截面尺寸樁的最小邊寬度>1.2m通常:2×3m，2.5×3.5m，3×4m，2×3m最常見抗滑樁設(shè)計(jì)的重要指標(biāo)過大，造成抗滑失效過小，增加投資合理樁間距：保證坡體安全條件下盡可能大樁間距計(jì)算方法抗滑樁兩側(cè)摩阻力之和≥樁間滑坡推力土拱的強(qiáng)度條件3、樁間距實(shí)際工程中常按經(jīng)驗(yàn)擬定樁間距樁徑的2-4倍樁截面2×3m，樁間距為6～10m樁截面1.5×1.8m，樁間距為3～5m滑坡主軸附近間距小，兩側(cè)間距大2m3m2m3m2m3m四、錨固深度驗(yàn)算確定原則滑坡推力剩余抗滑力（已知）土體抗力(樁側(cè)應(yīng)力)2樁基底最大壓應(yīng)力

≤地基容許承載力1錨固段側(cè)向土壓力

≤該地層容許側(cè)向抗壓強(qiáng)度按經(jīng)驗(yàn)擬定錨固深度，驗(yàn)算樁身內(nèi)力和樁側(cè)應(yīng)力校核地基強(qiáng)度，不符合，則調(diào)整樁的設(shè)計(jì)，直至滿足（錨固深度、截面尺寸、間距）設(shè)計(jì)：確定錨固深度流程土層或軟質(zhì)巖層，1/3-1/2樁長(zhǎng)完整、較堅(jiān)硬巖層，1/4-1/3樁長(zhǎng)經(jīng)驗(yàn)確定錨固深度驗(yàn)算：地基強(qiáng)度校核（1）土層及嚴(yán)重風(fēng)化破碎巖層γ——地層巖（土）的容重（kN/m3）φ

——地層巖（土）的內(nèi)摩擦角c——地層巖（土）的粘聚力（kPa）h——地面至計(jì)算點(diǎn)的深度（m）見沉井基礎(chǔ)的橫向抗力驗(yàn)算

（2）比較完整的巖質(zhì)、半巖質(zhì)地層K’1——折算系數(shù)，根據(jù)巖層構(gòu)造在水平方向的巖石容許承壓力的換算系數(shù)，取0.5-1.0K’2——折減系數(shù)，根據(jù)巖層的破碎和軟化程度，取0.3-0.5R0——巖石單軸抗壓極限強(qiáng)度（kPa）錨固不足，引起樁的失效錨固過深，導(dǎo)致工程量增加和施工困難適當(dāng)縮小樁間距，減小每根樁所承受的滑坡推力調(diào)整樁截面，以增大樁的相對(duì)剛度為減小錨固深度錨固深度是抗滑樁設(shè)計(jì)的重要指標(biāo)第三節(jié)抗滑樁的常用計(jì)算方法一、滑坡推力計(jì)算二、樁身內(nèi)力計(jì)算——傳遞系數(shù)法——懸臂樁法和地基系數(shù)法設(shè)計(jì)計(jì)算步驟滑坡推力的計(jì)算設(shè)置樁排位置，擬定樁的截面尺寸、樁距擬定錨固深度樁身內(nèi)力計(jì)算地基強(qiáng)度校核（錨固深度驗(yàn)算）配筋傳遞系數(shù)法懸臂樁法和地基系數(shù)法滑坡推力影響因素滑坡性質(zhì)、滑體厚度、滑面形狀樁的位置、間距方法

先用工程地質(zhì)法的各種手段，對(duì)滑坡穩(wěn)定性進(jìn)行分析

然后輔以力學(xué)計(jì)算假定

每根樁的滑坡推力=樁距內(nèi)的滑坡推力樁間土拱對(duì)滑坡推力的影響機(jī)理尚不清晰，通常假定一、滑坡推力的計(jì)算（大小及分布）傳遞系數(shù)法確定坡體滑動(dòng)面位置土坡穩(wěn)定分析方法計(jì)算下滑力滑坡范圍內(nèi)滑動(dòng)方向和滑動(dòng)速度基本一致的滑體視為計(jì)算單元選擇一個(gè)或幾個(gè)順滑坡主軸方向的地質(zhì)斷面為代表（平面問題）每根樁所受的力=

樁距范圍內(nèi)的滑坡推力滑面滑坡推力基本假定(1)順滑坡主軸方向地質(zhì)斷面為計(jì)算斷面，縱向取單位長(zhǎng)度(一般為1.0m)(2)滑坡體不可壓縮并作整體下滑，不考慮條塊之間擠壓變形條塊之間只傳遞推力不傳遞拉力，不出現(xiàn)條塊之間的拉裂不考慮條塊兩側(cè)的摩擦力條間作用力(即推力或抗滑力)以集中力表示，

作用線平行于前一土條的滑面方向

作用在分界面的中點(diǎn)Ei-1Ei第一塊第i塊第n塊Ei-1Ei第一塊第i塊第n塊WiRiEi-1EiWiSiNiEi——第i塊滑體剩余下滑力（i塊滑坡推力）Ei-1——第(i-1)塊滑體剩余下滑力Wi——滑體重量Ri——滑床反力αi——第i塊滑體滑面的傾角αi-1——第(i-1)塊滑體滑面的傾角Ei-1及Ei為條間力取第i條塊為隔離體，將各力分解在該條塊滑面的方向上Ei-1EiWiSiNi第i條塊的剩余下滑力(即該部分的滑坡推力)ψi——傳遞系數(shù)ci——第i塊滑體滑面上巖土體的粘聚力φi——第i塊滑體滑面上巖土的內(nèi)摩擦角li——第i塊滑體的滑面長(zhǎng)度計(jì)算時(shí)從上往下逐塊進(jìn)行判斷滑坡體的穩(wěn)定性根據(jù)計(jì)算得到的推力最后一塊En＞0，滑坡體不穩(wěn)定某一塊的Ei≤0，本塊巖土體已能穩(wěn)定，下一條塊計(jì)算時(shí)按無上一條塊推力考慮。Ks：一般取為1.05～1.25Wisinαi變成抗滑力的情況計(jì)算斷面中有逆坡，傾角αi為負(fù)值Wisinαi項(xiàng)不再乘以安全系數(shù)安全儲(chǔ)備安全系數(shù)Ks>1.0在推力計(jì)算中如何考慮安全系數(shù)目前認(rèn)識(shí)還不一致一般采用加大自重下滑力滑面處土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)為：γ＝20kN/m3，φ＝170；c＝5kPa。后緣破裂壁處φ＝22.50，不計(jì)c值。安全系數(shù)K采用1.15。設(shè)置抗滑樁，求樁后滑坡推力。例題：滑坡體斷面[解]將滑坡體分為5個(gè)條塊，按上述公式計(jì)算：①②③④樁身內(nèi)力計(jì)算——懸臂樁法及地基系數(shù)法概述計(jì)算樁側(cè)應(yīng)力以及樁身各截面的位移和內(nèi)力上塊下塊ACBPE地面滑動(dòng)面懸臂樁法原理滑面以上：懸臂梁滑坡推力、樁前土體抗滑力為荷載材料力學(xué)求解滑動(dòng)面以下：錨固段彈性地基梁m法滑面滑坡推力剩余抗滑力(已知)≤被動(dòng)土壓力土體抗力（待求）地基系數(shù)法原理滑面滑坡推力土體抗力（待求）地面土體抗力（待求）≤剩余抗滑力≤被動(dòng)土壓力整根樁當(dāng)作彈性地基梁計(jì)算滑動(dòng)面以上：滑坡推力已知滑動(dòng)面上下地層的地基系數(shù)對(duì)滑動(dòng)面的存在沒有考慮問題：樁前剩余抗滑力計(jì)算？二懸臂樁法錨固段樁側(cè)應(yīng)力、樁的位移及內(nèi)力計(jì)算1、樁側(cè)土的彈性抗力，m2、樁底支承條件3、剛性樁與彈性樁判斷4、滑面處內(nèi)力計(jì)算5、剛性樁內(nèi)力計(jì)算6、彈性樁內(nèi)力計(jì)算ABMAQA滑面h2樁的計(jì)算寬度Bp矩形樁BP=B+l圓形樁BP=0.9(d+1)1、樁側(cè)土的彈性抗力滑面滑坡推力剩余抗滑力（已知）土體抗力（待求）

（1）自由支承錨固地層為土體、松軟破壞碎巖QB=0、MB=0（2）鉸支承樁底巖層完整，較AB段地層堅(jiān)硬，樁嵌入此層不深xB=0、MB=0（3）固定支承樁底巖層完整，極堅(jiān)硬，樁嵌入此層較深xB=0、φB=0不經(jīng)濟(jì)，少用2、樁底支承條件自由支承固定支承鉸支承剛性樁彈性樁αh2≤2.5αh2>2.5αh判斷彈性樁或剛性樁3、剛性樁與彈性樁判斷滑面滑坡推力剩余抗滑力（已知）土體抗力（待求）剛性樁計(jì)算圖式y(tǒng)0φσyMAQA滑面QAMAh2xyσy滑面樁身水平位移（撓度）土的水平抗力(樁側(cè)應(yīng)力）彈性樁計(jì)算圖式4、滑動(dòng)面處的內(nèi)力計(jì)算ABMA？QA？滑面h2計(jì)算滑動(dòng)面處樁頂?shù)募袅蛷澗兀?）樁前沒有巖體或土體，不存在抗力作用

樁前巖、土可能滑走ET——每根樁承受的滑坡推力（KN）En——樁處滑坡推力（KN／m）L——樁的間距（中心距）H0——滑坡推力合力作用點(diǎn)至滑面的距離滑面土體抗力（待求）

滑坡推力沿樁身的分布形式復(fù)雜，與滑坡類型、地層情況等因素有關(guān)矩形分布粘性土等粘聚力較大的地層三角形分布砂、礫等非粘性土梯形分布介于兩者之間滑坡推力沿樁身的分布形式滑面滑坡推力En——樁處滑坡推力（KN／m）En′——剩余抗滑力（KN／m）？h0——剩余抗滑力合力作用點(diǎn)至滑面距離（2）樁前巖、土基本穩(wěn)定情況

滑坡推力剩余抗滑力樁前剩余抗滑力計(jì)算樁前滑體處于極限平衡時(shí)的滑坡推力樁前被動(dòng)土壓力選取兩者小值Ei-1Ei第一塊第i塊第n塊WiRi《公路路基規(guī)范JTGD30-2015》根據(jù)滑動(dòng)面以下地層，采用不同計(jì)算模式埋入土層或軟質(zhì)巖層，繞樁身某點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)樁埋入完整、堅(jiān)硬巖石，繞樁底轉(zhuǎn)動(dòng)5、剛性樁內(nèi)力計(jì)算求解y0、φ樁的兩個(gè)平衡方程剛性樁繞樁身某點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)水平變形

yX樁側(cè)抗力底端土豎向抗力也形成彎矩，值較小，略去不計(jì)A=A′底端B點(diǎn)自由支承為例計(jì)算得到求解y0、φ得到y(tǒng)0及φy>y0y<y0求解樁側(cè)應(yīng)力及樁身內(nèi)力橫向受荷樁計(jì)算的m法求解冪級(jí)數(shù)求解后得6、彈性樁內(nèi)力計(jì)算y0、φ0、M0、H0——地面處樁的水平位移、轉(zhuǎn)角、彎矩和剪力。

其中y0、

φ

0未知，繼續(xù)求解。（1）樁底B點(diǎn)：自由端樁底邊界條件代入第3、4式QAMAAB三種樁頂邊界條件確定樁頂位移和轉(zhuǎn)角xA、φA（2）樁底B點(diǎn)為鉸支端樁底邊界條件代入第1、3式QAMAAB（3）樁底B點(diǎn)為固定端樁底邊界條件代入1、2式，求解QAMAAB（4）求滑動(dòng)面以下樁身任一截面的變位和內(nèi)力將xA和φA代入前式設(shè)計(jì)計(jì)算步驟確定滑坡位置滑坡推力的計(jì)算設(shè)置樁排位置，擬定樁的截面尺寸、樁距擬定錨固深度樁身內(nèi)力計(jì)算地基強(qiáng)度校核（錨固深度驗(yàn)算）1）確定樁計(jì)算寬度，選定地基系數(shù)2）判斷剛性樁還是彈性樁樁變形系數(shù)α及其換算深度αh23）計(jì)算樁身變形、內(nèi)力，確定最大彎矩及部位4）校核地基強(qiáng)度樁身作用于地基彈性應(yīng)力>地層容許值若不符合，調(diào)整設(shè)計(jì)，重新計(jì)算，直至符合（錨固深度、截面尺寸、間距）5）繪制樁身剪力圖和彎矩圖樁身內(nèi)力計(jì)算及地基強(qiáng)度校核步驟第四節(jié)設(shè)計(jì)算例1、設(shè)計(jì)資料某鐵路路基邊坡的抗滑樁設(shè)計(jì)計(jì)算碎石，塊石堆積層風(fēng)化嚴(yán)重的泥巖、頁(yè)巖

地基系數(shù)K=A=A′=80000KN/m3地基比例系數(shù)m=40000KN/m4推力En=1000kN/m抗滑力En’=500kN/m樁截面慣性矩樁截面模量混凝土彈性模量E=26×106kN/m2樁的抗彎剛度EI=26×106×4.5＝117×106kN-m2樁的計(jì)算寬度BP＝b＋1＝3m樁的變形系數(shù)2、樁的設(shè)計(jì)23樁長(zhǎng)h=16m，其中受荷段h1=10m，錨固段h2=6m