第六章抗滑樁設(shè)計與施工課件

6抗滑樁的設(shè)計與施工1抗滑樁類型、特點(diǎn)、適用條件3抗滑樁的計算4抗滑樁的施工2抗滑樁的設(shè)計6抗滑樁的設(shè)計與施工1抗滑樁類型、特點(diǎn)、適用條件31樁是深入土層或巖層的柱形構(gòu)件。通過樁身將上部承受的坡體推力傳給樁下部的側(cè)向土體或巖體，依靠樁下部的側(cè)向阻力來承擔(dān)邊坡的下推力，而使邊坡保持平衡或穩(wěn)定。同一般樁區(qū)別在于主要承受水平荷載。6.1抗滑樁的類型、特點(diǎn)及適用條件樁是深入土層或巖層的柱形構(gòu)件。通過樁身將上部21材料分類木樁：臨時工程

鋼樁：臨時工程

鋼筋砼樁：常用6.1抗滑樁的類型、特點(diǎn)及適用條件1材料分類6.1抗滑樁的類型、特點(diǎn)及適用條件3按施工方法沉樁：打入、振動下沉、靜力壓樁按施工方法4

2按施工方法特點(diǎn)：不適宜密實(shí)砂土、碎石土、亂石層等。噪聲污染大；擠土效應(yīng)強(qiáng)；施工質(zhì)量穩(wěn)定；松土中由于擠密作用會提高地基土承載力；需運(yùn)輸、起吊、打擊等配筋量大、混凝土標(biāo)號高，造價高于灌注樁；場地條件允許。

小型滑坡，推力小情形。2按施工方法5

2按施工方法二、灌注樁1、鉆孔灌注樁：小型、推力方向不確定情形。2、挖孔灌注樁（人、機(jī)）截面靈活，適用廣。3、沉管灌注樁：較少用。2按施工方法63按截面型式1、圓樁：小型、推力方向不確定情形。2、矩形樁：常用。3、異形樁：可充分利用材料性能。6.1抗滑樁的類型、特點(diǎn)及適用條件

3按截面型式6.1抗滑樁的類型、特點(diǎn)及適用條件

74按結(jié)構(gòu)型式1、單樁2、單排樁：常用。3、群樁：大推力滑坡。4、剛架樁：大推力滑坡。6.1抗滑樁的類型、特點(diǎn)及適用條件4按結(jié)構(gòu)型式6.1抗滑樁的類型、特點(diǎn)及適用條件8抗滑樁結(jié)構(gòu)形式圖抗滑樁結(jié)構(gòu)形式圖95按結(jié)構(gòu)受力模式1、懸臂樁：常用，截面較大，不經(jīng)濟(jì)，但深層大型滑坡不得不用。2、錨拉樁：較經(jīng)濟(jì)，適用于推力多在2000KN/m情形。6.1抗滑樁的類型、特點(diǎn)及適用條件5按結(jié)構(gòu)受力模式6.1抗滑樁的類型、特點(diǎn)及適用條件106.2抗滑樁設(shè)計要求和設(shè)計內(nèi)容抗滑樁設(shè)計一般應(yīng)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穩(wěn)定性，即滑坡體的穩(wěn)定安全系數(shù)滿足相應(yīng)規(guī)范規(guī)定的安全系數(shù)或可靠指標(biāo)，同時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(qiáng)度和穩(wěn)定性，即樁的斷面要有足夠的剛度，樁的應(yīng)力和變形滿足規(guī)定要求；6.2抗滑樁設(shè)計要求和設(shè)計內(nèi)容116.2抗滑樁設(shè)計要求和設(shè)計內(nèi)容(3)樁周的地基抗力和滑體的變形在容許范圍內(nèi)；(4)抗滑樁的埋深及錨固深度、樁問距、樁結(jié)構(gòu)尺度和樁斷面尺寸都比較適當(dāng)，安全可靠，施工可行、方便，造價較經(jīng)濟(jì)。6.2抗滑樁設(shè)計要求和設(shè)計內(nèi)容126.3抗滑樁的設(shè)計內(nèi)容(1)進(jìn)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(jù)擬定的結(jié)構(gòu)確定作用于抗滑樁上的力系；(4)確定樁的計算寬度，選定地基反力系數(shù)，進(jìn)行樁的受力和變形計算；(5)進(jìn)行樁截面的配筋計算和一般的構(gòu)造設(shè)計；(6)提出施工技術(shù)要求，擬定施工方案，計算工程量，編制概(預(yù))算等。6.3抗滑樁的設(shè)計內(nèi)容13(1)抗滑樁的平面布置抗滑樁原則上布置在滑體下部，滑動面平緩、滑體厚度較小、錨固段地質(zhì)條件較好的地方。對地質(zhì)條件簡單的中小型滑坡，一般在滑體前緣布設(shè)一排抗滑樁，樁排走向應(yīng)與主滑方向垂直。對于縱向很長的多級或推力很大的滑坡，可考慮將抗滑樁布置成兩排或多排，分級承擔(dān)滑坡推力。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。(1)抗滑樁的平面布置14抗滑樁平面布置示意圖抗滑樁平面布置示意圖15(2)抗滑樁的間距

一般采用的間距為4～10m。當(dāng)樁間采用了結(jié)構(gòu)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(dāng)抗滑樁集中布置成2～3排排樁或排架時，排間距可采用樁截面寬度的2～3倍。平面上分段布設(shè)的樁，應(yīng)重疊一個間距。(2)抗滑樁的間距16(3)樁的錨固深度對于土層，一般嵌固深度取為全樁的1/3～1/2樁長，巖質(zhì)地層取1/4～1/3樁長。原則上由樁的錨固段傳遞到滑面以下地層的側(cè)向壓應(yīng)力不得大于該地層的容許側(cè)向抗壓強(qiáng)度、樁基底的壓應(yīng)力不得大于地基的容許承載力來確定。當(dāng)錨固段地層為土層及嚴(yán)重風(fēng)化破碎巖層時，樁身對地層的側(cè)壓力應(yīng)符合下列條件：

(3)樁的錨固深度17

當(dāng)錨固段地層為比較完整的巖質(zhì)、半巖質(zhì)地層時，樁身對圍巖的側(cè)向壓應(yīng)力應(yīng)符合下列條件：

式中：樁身對圍巖的側(cè)壓應(yīng)力，kPa； 根據(jù)巖層產(chǎn)狀的傾角大小，取0.5～1.0； 根據(jù)巖層的破碎和軟化程度，取0.3～0.5； 圍巖巖石單軸抗壓極限強(qiáng)度，kPa。

18(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(jī)械鉆孔成樁，也可人工挖孔成樁，樁徑根據(jù)滑坡推力和樁間距而定，從φ600～φ2000，最大可達(dá)φ4500。矩形斷面可充分發(fā)揮其抗彎剛度大的優(yōu)點(diǎn)，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b×h一般為1000×1500、1200X1800、1500×2000、2000×3000等。 滑坡推力大、樁間矩大，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。(1)鋼筋混凝土樁196.3.1抗滑樁設(shè)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對樁的反力。對有錨樁，還有錨桿或錨索系統(tǒng)對樁上部的橫向拉力。設(shè)計荷載取滑坡推力和土壓力荷載效應(yīng)的大值。6.3.1抗滑樁設(shè)計荷載的確定作用于抗滑樁上206.3.1滑坡推力的確定

滑坡推力作用于滑面以上部分的樁背上，其方向假定與樁穿過滑面點(diǎn)處的切線方向平行。通常假定每根樁所承擔(dān)的滑坡推力等于兩樁中心間距寬度范圍內(nèi)的滑坡推力。對于液性指數(shù)小，剛度較大和較密實(shí)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(shù)較大，剛度較小和密實(shí)度不均勻的塑性滑體，其靠近滑面的滑動速度較大，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。

6.3.1滑坡推力的確定21通常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(dāng)于懸臂樁。通常假定反力的大小與巖(土)體的變形成正比，按彈性抗力計算，該地基反力應(yīng)不超過地基土的側(cè)向容許承載能力。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，樁的自重和樁底應(yīng)力等也略去不計。6.3.2地基反力的確定通常僅考慮滑面以下地基土對樁的反力，抗滑樁嵌固于滑面以22通常依文克爾假定，假定其于橫軸向位移承正比，相應(yīng)比例系數(shù)稱為地基系數(shù)，依據(jù)不同地基比例系數(shù)的假定不一樣，有如下方法：C為地基系數(shù)，其含義為單位面積土在彈性限度內(nèi)產(chǎn)生單位變形所需要的力；依據(jù)假定的不同有：m法、k法、c法、C法等。6.3.2地基反力的確定通常依文克爾假定，假定其于橫軸向位移承正比，相應(yīng)比236.3.2地基反力的確定6.3.2地基反力的確定246.4抗滑樁的計算方法實(shí)際上即為樁基水平（橫軸向）承載力計算，通常采用彈性地基梁法。

橫軸向破壞機(jī)理與特點(diǎn)6.4抗滑樁的計算方法實(shí)際上即為樁基水平（橫軸向）256.4.1剛性樁與彈性樁的判別6.4.1剛性樁與彈性樁的判別266.4.1剛性樁與彈性樁的判別對于邊長、直徑大于1m的樁：

6.4.1剛性樁與彈性樁的判別對于邊長、直徑大于1m的樁：27計算目的即為求解沿樁身任意深度處的水平位移、轉(zhuǎn)角、彈性抗力、截面彎矩、截面剪力。已知條件為滑面處彎矩M0和剪力Q0；以及樁的截面、地基土體參數(shù)等。6.4抗滑樁的計算方法計算目的即為求解沿樁身任意深度處的水平位移、轉(zhuǎn)角、彈性抗力、28

滑面以下為同一m值，樁底自由，滑面處的彈性抗力系數(shù)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(zhuǎn)動軸心距滑面的距離，α為旋轉(zhuǎn)角，Z0為滑坡推力至滑面的距離。6.4.2剛性樁的計算 滑面以下為同一m值，樁底自由，滑面處的彈性抗力系數(shù)分別為A29第六章抗滑樁設(shè)計與施工課件306.4.2剛性樁的計算6.4.2剛性樁的計算316.4.2剛性樁的計算6.4.2剛性樁的計算326.4.2剛性樁的計算

實(shí)際計算程序：（1）確定土層參數(shù)、樁的布置（截面、埋深）；（2）計算樁計算寬度；（3）求得轉(zhuǎn)動中心的位置，（4）求得轉(zhuǎn)動量值；（5）自滑面處起，每隔一定間距取一個斷面計算樁截面彎矩、剪力。（6）繪制剪力圖、彎矩圖作配筋計算。（7）檢算樁側(cè)最大彈性抗力不超地層水平承載力。（8）必要時檢算樁頂位移。

6.4.2剛性樁的計算實(shí)際計算程序：336.4.3彈性樁的計算6.4.3彈性樁的計算346.4.3彈性樁的計算

實(shí)際計算程序（以M法為例）（1）確定土層參數(shù)、樁的布置（截面、埋深）；（2）計算樁計算寬度；（3）求得滑面處的位移和轉(zhuǎn)角；（4）自滑面處起，每隔一定間距取一個斷面計算樁截面彎矩、剪力。（5）繪制剪力圖、彎矩圖作配筋計算。（6）檢算樁側(cè)最大彈性抗力不超地層水平承載力。（7）必要時檢算樁頂位移。

6.4.3彈性樁的計算實(shí)際計算程序（以M法為例）356.5.3樁的配筋計算和構(gòu)造設(shè)計(1)樁的配筋計算抗滑樁從使用安全和經(jīng)濟(jì)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根據(jù)所算得的樁身最大彎矩值Mmax，進(jìn)行配筋計算，再驗(yàn)算最大彎矩值斷面的抗裂要求、剪力最大截面處的抗剪強(qiáng)度。配筋計算方法與一般鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相同。6.5.3樁的配筋計算和構(gòu)造設(shè)計366.5.3樁的配筋計算和構(gòu)造設(shè)計(2)鋼筋混凝土樁的構(gòu)造要求①一般采用C30，不低于20，水下灌注時不低于C20；②主筋保護(hù)層厚度：一般不小于50mm，水下灌注混凝土或水位以下時不小于70mm；③圓樁主筋不宜小于8φ10，常用12φ16