《抗滑桩设计设计与计算》.ppt

第4章 抗滑桩的设计计算4.1 4.1 基本概念基本概念4.2 4.2 抗滑桩的要素设计抗滑桩的要素设计4.3 4.3 抗滑桩的内力计算抗滑桩的内力计算4.4 4.4 抗滑桩的结构设计抗滑桩的结构设计4.5 4.5 预应力锚索抗滑桩的设计预应力锚索抗滑桩的设计 1(1)(1)抗抗滑滑桩桩设设计计与与计计算算，铁铁道道部部第第二二勘勘测测设设计计院院编编，中国铁道出版社，中国铁道出版社，19831983年，北京年，北京(2)(2)李李海海光光，新新型型支支档档结结构构设设计计与与工工程程实实例例，人人民民交交通出版社，通出版社，20032003，北京，北京(3)(3)郑郑颖颖人人等等，边边坡坡与与滑滑坡坡工工程程治治理理，人人民民交交通通出出版版社，社，2002007 7(4)(4)铁铁路路路路基基支支挡挡结结构构设设计计规规范范，中中华华人人民民共共和和国国行行业标准，业标准，TB10025-2006TB10025-2006，中华人民共和国铁道部发布中华人民共和国铁道部发布(5)(5)公路设计手册公路设计手册路基路基，人民交通出版社，人民交通出版社，19971997 教学参考书教学参考书教学参考书教学参考书第4章 抗滑桩的设计计算24.1 4.1 基本概念基本概念一、抗滑桩的类型及特点一、抗滑桩的类型及特点一、抗滑桩的类型及特点一、抗滑桩的类型及特点 抗抗滑滑桩桩是是防防止止地地表表岩岩土土体体发发生生滑滑动动破破坏坏(滑滑坡坡)的的一一种种地地下下结结构构。设设于于滑滑坡坡的的适适当当部部位位，一一般般完完全全埋埋置置于于地地下下(有有时时也也露露出出地地面面)，桩桩的的下下段段须埋置在滑动面以下稳定地层的一定深度。须埋置在滑动面以下稳定地层的一定深度。在在滑滑坡坡推推力力作作用用下下，桩桩依依靠靠埋埋入入滑滑面面以以下下部部分分的的锚锚固固作作用用，以以及及桩桩前前滑滑面面以以上上滑滑体体的的被被动动抗力来维持稳定。它是一种抗力来维持稳定。它是一种侧向受荷桩侧向受荷桩。3排式单桩排式单桩排式单桩排式单桩桩板墙桩板墙桩板墙桩板墙承台式抗滑桩承台式抗滑桩承台式抗滑桩承台式抗滑桩桩拱墙桩拱墙桩拱墙桩拱墙排架式抗滑桩排架式抗滑桩排架式抗滑桩排架式抗滑桩椅式抗滑桩椅式抗滑桩椅式抗滑桩椅式抗滑桩式抗滑桩式抗滑桩式抗滑桩式抗滑桩h式抗滑桩式抗滑桩式抗滑桩式抗滑桩锚拉式抗滑桩锚拉式抗滑桩锚拉式抗滑桩锚拉式抗滑桩4桩板墙桩板墙桩板墙桩板墙桩拱墙桩拱墙桩拱墙桩拱墙5承台式抗滑桩承台式抗滑桩承台式抗滑桩承台式抗滑桩排架式抗滑桩排架式抗滑桩排架式抗滑桩排架式抗滑桩椅式抗滑桩椅式抗滑桩椅式抗滑桩椅式抗滑桩6 抗滑桩的其它分类施工方式打入桩打入桩钻孔桩钻孔桩挖孔桩挖孔桩材 料木木 桩桩钢钢 桩桩钢筋混凝土桩钢筋混凝土桩截面形态 圆形桩圆形桩管形桩管形桩矩形桩矩形桩4.1 4.1 基本概念基本概念7(1)(1)抗抗滑滑能能力力强强，圬圬工工数数量量小小，在在滑滑坡坡推推力力大大、滑滑动动带带深深的的情情况况下下，能能够够克克服服抗抗滑滑挡挡土土墙墙难难以以克克服服的的困困难难。(当当单单排排桩桩所所承承受受的的滑滑坡坡推推力力超超过过200200吨吨,桩桩长长超超过过35m35m时时需需作作可可行性论证行性论证)。(2)(2)桩桩位位灵灵活活，可可以以设设在在滑滑坡坡体体中中最最有有利利于于抗抗滑滑的的部部位位，可可以单独使用，也可与其他构筑物配合使用。以单独使用，也可与其他构筑物配合使用。(3)(3)配配筋筋合合理理，可可以以沿沿桩桩长长根根据据弯弯矩矩大大小小合合理理地地布布置置钢钢筋筋(优优于管形状、打入桩于管形状、打入桩)。(4)(4)施施工工方方便便，设设备备简简单单。采采用用混混凝凝土土或或少少筋筋混混凝凝土土护护壁壁，安全、可靠。安全、可靠。(5)(5)间隔开挖桩孔间隔开挖桩孔，不易恶化滑坡状态，有利于抢修工程。，不易恶化滑坡状态，有利于抢修工程。(6)(6)通过开挖桩孔，可通过开挖桩孔，可校核地质情况校核地质情况，修正原设计方案。，修正原设计方案。(7)(7)施工影响范围小，对外界干扰小。施工影响范围小，对外界干扰小。抗滑桩的优点8二、抗滑桩的受力及破坏形式二、抗滑桩的受力及破坏形式 以排式单桩为例以排式单桩为例以排式单桩为例以排式单桩为例 滑坡推力滑坡推力滑坡推力滑坡推力T T(KN/m)(KN/m)9设：单宽推力设：单宽推力T(KN/m)(计算单元)单桩所受滑坡推力：单桩所受滑坡推力：TL10当作一维杆件(计算桩内力)时，推力分布空间模型空间模型平面模型平面模型qbq11 受荷段地层抗力受荷段地层抗力受荷段地层抗力受荷段地层抗力 锚固段地层抗力锚固段地层抗力锚固段地层抗力锚固段地层抗力 桩侧壁摩阻力桩侧壁摩阻力桩侧壁摩阻力桩侧壁摩阻力桩底反力桩底反力桩底反力桩底反力(桩底应力桩底应力桩底应力桩底应力)桩身自重桩身自重桩身自重桩身自重设计中忽略不计设计中忽略不计设计中忽略不计设计中忽略不计除滑坡推力以外，桩身所受荷载：除滑坡推力以外，桩身所受荷载：12抗滑桩破坏的基本形式抗滑桩破坏的基本形式断桩断桩断桩断桩桩周土破坏桩周土破坏桩周土破坏桩周土破坏桩间土挤出桩间土挤出桩间土挤出桩间土挤出“坐船坐船坐船坐船”越顶越顶越顶越顶13三、桩周土地层三、桩周土地层(岩土岩土)抗力抗力1.地基系数地基系数k物物物物理理理理意意意意义义义义：使使使使得得得得单单单单位位位位面面面面积积积积的的的的岩岩岩岩土土土土体体体体，发发发发生生生生一一一一个个个个单单单单位位位位的的的的压压压压缩缩缩缩变变变变形形形形所所所所需需需需的的的的外外外外力力力力，或或或或者者者者岩岩岩岩土土土土体产生的抗力。体产生的抗力。体产生的抗力。体产生的抗力。单位单位单位单位：KN/mKN/m3 3(弹簧彼此独立弹簧彼此独立)A-承载板面积承载板面积(m2)14地基系数地基系数k，一般认为，一般认为k 随深度随深度y 按幂函数变化。按幂函数变化。n=0时，时，k=常数。通常按这种规律考虑抗力的计算方法，称为常数。通常按这种规律考虑抗力的计算方法，称为K K法法；0n1时，时，k随深度呈凹抛物线随深度呈凹抛物线变化。变化。15地地基基系系数数k=常常数数 的的假假定定 适适合合于于较较完完整整硬硬质质岩岩层、未扰动硬粘土或半岩质地层；层、未扰动硬粘土或半岩质地层；地地基基系系数数k=my 的的假假定定 适适合合于于一一般般硬硬质质半半坚坚硬硬砂砂粘粘土土、碎碎石石土土、或或风风化化破破碎碎成成土土状状的的软软质质岩岩层，密实度随深度增加的地层。层，密实度随深度增加的地层。地地基基系系数数k=A+my 的的假假定定适适合合于于超超固固结结粘粘土土层层、地面有超载的地层或某些半硬质地层。地面有超载的地层或某些半硬质地层。通常以滑动面为界，将桩分成两段分别选取通常以滑动面为界，将桩分成两段分别选取地基系数地基系数。162.弹性抗力弹性抗力设某一深度设某一深度设某一深度设某一深度y y处桩侧位移为处桩侧位移为处桩侧位移为处桩侧位移为x xy y(全部为全部为全部为全部为土体的压缩量土体的压缩量土体的压缩量土体的压缩量)，则该深度处弹性，则该深度处弹性，则该深度处弹性，则该深度处弹性抗力为：抗力为：抗力为：抗力为：Bp桩的抗力计算宽度桩的抗力计算宽度矩形桩矩形桩矩形桩矩形桩圆形桩圆形桩圆形桩圆形桩y=k XyBp173.受荷段地层抗力受荷段地层抗力4.锚固段地层抗力锚固段地层抗力当当桩桩的的受受荷荷段段产产生生较较小小的的位位移移时时，岩岩土土体体处处于于弹弹性性状状态态，此此时时的的地地层抗力，属于层抗力，属于弹性抗力弹性抗力。当当位位移移继继续续增增大大时时，桩桩前前滑滑体体将将沿沿滑滑动动面面产产生生滑滑动动或或者者达达到到被被动动极极限限状状态态。桩桩前前抗抗力力受受限限于于桩桩前前剩余抗滑力或被动土压力。剩余抗滑力或被动土压力。当桩的锚固段产生较小的位移时，岩土体处于当桩的锚固段产生较小的位移时，岩土体处于弹性状态弹性状态，此时，此时的地层抗力，属于的地层抗力，属于弹性抗力弹性抗力。当桩周土进入。当桩周土进入塑性状态塑性状态时，抗力时，抗力增加不多增加不多(略有增加略有增加)；当桩周土进入；当桩周土进入破坏状态破坏状态时，抗力不再增时，抗力不再增加加(甚至降低甚至降低)。锚固段地层抗力受限于地层的侧向容许应力锚固段地层抗力受限于地层的侧向容许应力18四、刚性桩与弹性桩四、刚性桩与弹性桩刚性桩刚性桩：仅桩的位置发生变化，桩：仅桩的位置发生变化，桩轴线仍保持原来的线型（尤如刚轴线仍保持原来的线型（尤如刚体一样）。体一样）。弹性桩弹性桩：桩的位置与桩轴同时发生：桩的位置与桩轴同时发生改变。改变。试验研究表明：试验研究表明：当当侧侧向向受受荷荷桩桩埋埋入入稳稳定定地地层层的的计计算算深深度度，低低于于某某一一临临界界值值时时，可可视视桩桩的的刚刚度度为为无无穷穷大大；在在侧侧向向荷荷载载作作用用下下，桩桩的的极极限限承承载载力力仅取决于桩周土弹性抗力的大小；仅取决于桩周土弹性抗力的大小；计计算算深深度度为为此此临临界界值值时时，按按刚刚性性桩桩或或弹弹性性桩桩计计算算，其其水水平平承承载载力及传递到地层的压力图形比较接近。力及传递到地层的压力图形比较接近。19桩的计算深度桩的埋置深度桩的计算深度桩的埋置深度桩的计算深度桩的埋置深度桩的计算深度桩的埋置深度 桩的变形系数桩的变形系数桩的变形系数桩的变形系数E桩的弹性模量（桩的弹性模量（kN/m2）；取）；取I桩的截面惯性矩（桩的截面惯性矩（m4）；）；Bp抗力计算宽度（抗力计算宽度（m）；）；、桩的变形系数（桩的变形系数（m-1）；k地基系数地基系数（kN/m3）；）；m地基系数随深度变化的比例系数地基系数随深度变化的比例系数（kN/m4）。）。20悬臂桩法悬臂桩法出现较早、计算简单、在实际中应用较多。出现较早、计算简单、在实际中应用较多。铁路路基支挡结构设计规范铁路路基支挡结构设计规范(TB10025-2006)(TB10025-2006)推荐的即推荐的即是该法。本课程介绍的即是该方法是该法。本课程介绍的即是该方法对对于于悬悬臂臂式式抗抗滑滑桩桩、桩桩前前滑滑体体可可能能滑滑走走的的全全埋埋式式抗抗滑滑桩桩，通常采用通常采用悬臂桩法；悬臂桩法；对于一般的全埋式抗滑桩，上述对于一般的全埋式抗滑桩，上述两种方法两种方法均可采用均可采用地地基基系系数数法法，由由于于没没有有考考虑虑滑滑面面的的存存在在及及其其影影响响(即即假假设设桩桩前前滑滑体体也也产产生生弹弹性性抗抗力力)，这这样样做做只只有有当当求求出出的的桩桩前前滑滑体体弹弹性性抗抗力力桩桩前前滑滑体体实实际际具具有有的的抗抗力力时时，才才可可以以。否否则不合理则不合理21平平面面上上常常为为一一排排。对对于于大大型型、复复杂杂的的滑滑坡坡，纵纵向向较较长长、下下滑滑力力较较大大，也也可可布布置置两两排排、三三排排。布布置置方方向向应应与与滑滑动动方向垂直或接近垂直；方向垂直或接近垂直；当当滑滑坡坡下下滑滑力力特特别别大大时时，平平面面上上可可把把桩桩布布置置成成“品品”字字型型或或“梅梅花花”型型。还还可可结结合合滑滑坡坡特特征征和和施施工工条条件件，采采用用其它形式的抗滑桩。其它形式的抗滑桩。4.2 4.2 抗滑桩的要素设计抗滑桩的要素设计一、抗滑桩的平面位置、桩间距一、抗滑桩的平面位置、桩间距一、抗滑桩的平面位置、桩间距一、抗滑桩的平面位置、桩间距滑坡下部，滑面较缓、下滑力较小或系阻滑段，常能滑坡下部，滑面较缓、下滑力较小或系阻滑段，常能提供一定的桩前抗力，是设桩的较好位置。提供一定的桩前抗力，是设桩的较好位置。抗滑桩的平面位置和间距，一般应根据滑坡推力大小、抗滑桩的平面位置和间距，一般应根据滑坡推力大小、地层性质、滑面形态和坡度、滑体厚度和施工条件等因地层性质、滑面形态和坡度、滑体厚度和施工条件等因素综合而定。素综合而定。22234.2 4.2 抗滑桩的要素设计抗滑桩的要素设计第第9 9次课次课实际工作中，一般是以实际工作中，一般是以“桩间土体与侧壁产生的摩桩间土体与侧壁产生的摩阻力不小于桩间的滑坡推力阻力不小于桩间的滑坡推力”为控制进行估算为控制进行估算。有。有条件时，可通过模拟试验，考虑土拱效应，并结合条件时，可通过模拟试验，考虑土拱效应，并结合实践经验确定桩间距实践经验确定桩间距一般情况下，当滑体完整、密实或滑坡推力较小，一般情况下，当滑体完整、密实或滑坡推力较小，桩距可取得大些；反之，应取得小些。滑坡主轴附桩距可取得大些；反之，应取得小些。滑坡主轴附近桩距取得小些，两侧桩距取得大些近桩距取得小些，两侧桩距取得大些桩间距：合适的桩间距应该使得桩间滑体具有足够的稳桩间距：合适的桩间距应该使得桩间滑体具有足够的稳定性，在下滑力作用下，不致从桩间挤出。定性，在下滑力作用下，不致从桩间挤出。根据工程经验，桩距一般为根据工程经验，桩距一般为610m24二、抗滑桩的截面形式与尺寸二、抗滑桩的截面形式与尺寸二、抗滑桩的截面形式与尺寸二、抗滑桩的截面形式与尺寸目目前前采采用用矩矩形形（方方形形）、圆圆形形。但但考考虑虑桩桩的的受受力力条条件件和和施施工工方方便便，抗抗滑滑桩桩以以采采用用正正面面一一边边较较短短，侧侧面面一一边边较长的矩形截面为好。较长的矩形截面为好。桩桩的的截截面面尺尺寸寸，根根据据下下滑滑力力大大小小、桩桩距距、锚锚固固段段的的侧侧向容许应力等因素综合考虑。向容许应力等因素综合考虑。采采用用人人工工挖挖孔孔施施工工时时，桩桩的的最最小小宽宽度度一一般般不不宜宜小小于于1.25 m。桩桩的的工工程程常常采采用用的的截截面面尺尺寸寸有有：2m3m，2.5m3.5m，3m4m 等。以等。以2m3m最为常见。最为常见。25三、抗滑桩的锚固深度与桩长三、抗滑桩的锚固深度与桩长三、抗滑桩的锚固深度与桩长三、抗滑桩的锚固深度与桩长抗滑桩锚固深度，与锚固段地层强度、滑坡推力、桩刚度、抗滑桩锚固深度，与锚固段地层强度、滑坡推力、桩刚度、桩截面、桩距，是否和如何考虑桩前滑体抗力等有关。桩截面、桩距，是否和如何考虑桩前滑体抗力等有关。目目前前一一般般从从控控制制锚锚固固段段桩桩周周地地层层的的强强度度来来考考虑虑，即即要要求求锚锚固固段桩侧应力不大于地层的侧向容许应力。段桩侧应力不大于地层的侧向容许应力。当地层为岩层时当地层为岩层时当地层为岩层时当地层为岩层时，桩的最大侧向压应力不大于地层的侧向，桩的最大侧向压应力不大于地层的侧向，桩的最大侧向压应力不大于地层的侧向，桩的最大侧向压应力不大于地层的侧向容许承载力容许承载力容许承载力容许承载力 ：式中式中岩石单轴抗压强度；折减系数。根据岩层裂隙、风化及软化程度，可采用0.30.45 在水平方向的换算系数。据完整程度、层理产状、胶结物及胶结程度、节理密度及充填物，可采用0.51.0；26桩身侧向压应力桩身侧向压应力被动土压力主动土压力被动土压力主动土压力通常仅验算滑面以下通常仅验算滑面以下2/3h2和和h2处。处。工程经验工程经验对于土层或软弱岩层，锚固长度约为对于土层或软弱岩层，锚固长度约为1/21/3桩长桩长；对于较完整、坚硬岩层，锚固长度可采用对于较完整、坚硬岩层，锚固长度可采用1/4桩长桩长。当地层为土层或风化成土、砂砾状岩层时当地层为土层或风化成土、砂砾状岩层时，桩身发生转，桩身发生转动变位，当达到极限状态时，桩前土体产生被动土压力，动变位，当达到极限状态时，桩前土体产生被动土压力，桩后产生主动土压力桩后产生主动土压力27按按固定端支撑固定端支撑设计抗滑桩是不经济的，应少用。设计抗滑桩是不经济的，应少用。MB=0,B0QB=0,xB0MB=0,B0QB0,xB=0 MB0,B=0QB0,xB=0四、桩底支撑条件四、桩底支撑条件锚锚固固段段地地层层为为土土层层或或软软弱弱破破碎岩体时，可视为碎岩体时，可视为自由端；自由端；桩桩底底完完整整、嵌嵌入入较较浅浅，可可视视为为铰支端；铰支端；桩桩底底岩岩层层完完整整、嵌嵌入入较较深深，可视为可视为固定端固定端完整基岩BBBMB弯矩；B转角;QB剪力；xB位移28悬臂桩法：悬臂桩法：悬臂桩法：悬臂桩法：地基系数法：地基系数法：首先，将受荷段桩身所受的滑坡推力、桩前剩余抗滑力或被动土压力首先，将受荷段桩身所受的滑坡推力、桩前剩余抗滑力或被动土压力作为已知力，计算作为已知力，计算受荷段桩身内力受荷段桩身内力；仅仅将将滑滑坡坡推推力力作作为为已已知知力力，根根据据滑滑面面上上、下下地地基基系数，把系数，把整根桩作为弹性地基梁整根桩作为弹性地基梁计算。计算。然后，将滑面处的弯矩剪然后，将滑面处的弯矩剪力作为已知力，根据锚固力作为已知力，根据锚固段地基系数，计算段地基系数，计算锚固段锚固段桩身内力、桩身变位。桩身内力、桩身变位。4.3 4.3 抗滑桩桩身内力计算抗滑桩桩身内力计算2930一、刚性桩的内力计算一、刚性桩的内力计算（一）计算简图（一）计算简图（二）内力、变位表达式推导（二）内力、变位表达式推导（三）（三）y0、的确定的确定二、弹性桩的内力计算二、弹性桩的内力计算（一）弹性桩的挠曲微分方程（一）弹性桩的挠曲微分方程（二）（二）m法法(k=my)（三）（三）K法法(k=K)（四）换算桩法（四）换算桩法(k=A+my)*(不讲不讲)（本节采用板书讲授）（本节采用板书讲授）（本节采用板书讲授）（本节采用板书讲授）314.4 4.4 抗滑桩的结构设计抗滑桩的结构设计“承载能力极限状态承载能力极限状态承载能力极限状态承载能力极限状态”验验验验算算算算正截面受弯承载力验算正截面受弯承载力验算正截面受弯承载力验算正截面受弯承载力验算斜截面受剪承载力验算斜截面受剪承载力验算斜截面受剪承载力验算斜截面受剪承载力验算抗抗抗抗滑滑滑滑桩桩桩桩属属属属于于于于大大大大断断断断面面面面的的的的地地地地下下下下结结结结构构构构，一一一一般般般般允允允允许许许许有有有有较较较较大大大大的的的的变变变变形形形形。桩桩桩桩身身身身裂裂裂裂缝缝缝缝超超超超过过过过允允允允许许许许值值值值，钢钢钢钢筋筋筋筋的的的的局局局局部部部部锈锈锈锈蚀蚀蚀蚀对对对对桩桩桩桩的的的的强强强强度度度度不不不不会会会会有有有有很很很很大大大大的的的的影影影影响响响响，因因因因此此此此，无无无无特特特特殊殊殊殊要要要要求求求求时时时时，可可可可不不不不做做做做“正正正正常常常常使使使使用用用用极极极极限限限限状状状状态态态态验验验验算算算算”，而只作，而只作，而只作，而只作“承载能力极限状态承载能力极限状态承载能力极限状态承载能力极限状态”验算。验算。验算。验算。32一、正截面受弯承载力验算一、正截面受弯承载力验算一、正截面受弯承载力验算一、正截面受弯承载力验算xxb时，时，c cu ，y s，适筋梁基本公式基本公式基本公式基本公式限制条件限制条件限制条件限制条件(防治超筋防治超筋防治超筋防治超筋破坏破坏破坏破坏）(防治少筋防治少筋防治少筋防治少筋破坏破坏破坏破坏）x砼受压区高度；砼受压区高度；xb砼界限受压区高度（砼、钢筋同时屈服）；砼界限受压区高度（砼、钢筋同时屈服）；b矩形截面宽度；矩形截面宽度；h0截面有效高度截面有效高度 h0=hay钢筋的极限拉应变钢筋的极限拉应变cu非均匀受压时砼极限压应变非均匀受压时砼极限压应变;xxb时，时，c cu ，y s，超筋梁33fc砼轴心抗压强度设计值；砼轴心抗压强度设计值；ft砼轴心抗拉强度设计值；砼轴心抗拉强度设计值；fcu,k砼立方体抗压强度设计值砼立方体抗压强度设计值;fy钢筋抗拉强度设计值；钢筋抗拉强度设计值；Es钢筋弹性模量；钢筋弹性模量；式中式中式中式中34二、斜截面受剪承载力验算二、斜截面受剪承载力验算二、斜截面受剪承载力验算二、斜截面受剪承载力验算基本公式基本公式基本公式基本公式(矩形、矩形、矩形、矩形、T T T T形、形、形、形、I I I I形截面一般受弯构件，仅配箍筋时形截面一般受弯构件，仅配箍筋时形截面一般受弯构件，仅配箍筋时形截面一般受弯构件，仅配箍筋时)斜截面上砼、钢筋的受剪承载力设计值；斜截面上砼、钢筋的受剪承载力设计值；斜截面上砼、钢筋的受剪承载力设计值；斜截面上砼、钢筋的受剪承载力设计值；砼轴心抗拉强度设计值；砼轴心抗拉强度设计值；砼轴心抗拉强度设计值；砼轴心抗拉强度设计值；箍筋抗拉强度设计值；箍筋抗拉强度设计值；箍筋抗拉强度设计值；箍筋抗拉强度设计值；配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面积；配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面积；配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面积；配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面积；箍筋的配筋率；箍筋的配筋率；箍筋的配筋率；箍筋的配筋率；35限制条件限制条件限制条件限制条件矩形、矩形、矩形、矩形、T T T T形、形、形、形、I I I I形截面一般受弯构件，满足：形截面一般受弯构件，满足：形截面一般受弯构件，满足：形截面一般受弯构件，满足：均不进行斜截面的受剪承载力验算，仅需按构造要求配制均不进行斜截面的受剪承载力验算，仅需按构造要求配制均不进行斜截面的受剪承载力验算，仅需按构造要求配制均不进行斜截面的受剪承载力验算，仅需按构造要求配制箍筋。箍筋。箍筋。箍筋。(防治因超筋引起的防治因超筋引起的防治因超筋引起的防治因超筋引起的斜压破坏斜压破坏斜压破坏斜压破坏）(防治因少筋引起防治因少筋引起防治因少筋引起防治因少筋引起的的的的斜拉破坏斜拉破坏斜拉破坏斜拉破坏）36三、三、三、三、抗滑桩的配筋抗滑桩的配筋无特殊要求，一般可不做变形、抗裂、挠度等验算；无特殊要求，一般可不做变形、抗裂、挠度等验算；桩身砼等级不低于桩身砼等级不低于C30C30；护壁和锁口砼等级不低于；护壁和锁口砼等级不低于C15C15；纵向受力筋纵向受力筋：直径直径直径直径 16mm16mm；净距净距净距净距 120mm120mm（困难时（困难时（困难时（困难时 80mm80mm）保护层保护层保护层保护层 70mm 70mm 抗滑桩内抗滑桩内不宜设置设置斜筋（不宜设置设置斜筋（弯起钢筋），可采用调整箍筋弯起钢筋），可采用调整箍筋直径、间距和截面尺寸等措施满足斜截面抗剪强度。直径、间距和截面尺寸等措施满足斜截面抗剪强度。箍筋箍筋：宜采用封闭式，肢数不多于：宜采用封闭式，肢数不多于4肢，直径肢，直径 14mm；间距；间距 400mm 抗滑桩两侧及受压边，应适当布置抗滑桩两侧及受压边，应适当布置纵向构造筋：纵向构造筋：直径直径 12mm；间距；间距 300mm；受压边两侧应布置；受压边两侧应布置架立钢筋架立钢筋：直径：直径 16mm；373839一、预应力锚索抗滑桩的形式和特点一、预应力锚索抗滑桩的形式和特点二、锚拉桩二、锚拉桩锚索受力锚索受力及及桩身内力桩身内力计算计算三、锚拉桩配筋的注意事项三、锚拉桩配筋的注意事项4.5 4.5 预应力锚索抗滑桩的设计计算预应力锚索抗滑桩的设计计算40一、预应力锚索抗滑桩的形式和特点一、预应力锚索抗滑桩的形式和特点2020世世纪纪8080年年代代开开始始研研究究在在普普通通抗抗滑滑桩桩的的桩桩顶顶或或桩桩身身安安设设预预应应力力锚锚索索(锚锚杆杆),并并应应用用于于工工程程，这这就就是是预应力锚索抗滑桩预应力锚索抗滑桩(锚拉桩锚拉桩)(普普通通)抗抗滑滑桩桩在在滑滑坡坡治治理理中中得得到到普普遍遍应应用用。但但在在治治理理大大型型、特特大大型型滑滑坡坡时时，因因滑滑体体厚厚度度大大、滑滑坡坡推推力力大大，常常常常使使得得桩桩身身截面很大、桩长很长、施工困难、造价高。截面很大、桩长很长、施工困难、造价高。例如：有的桩截面例如：有的桩截面3.57m，桩长，桩长5060m桩顶桩顶23孔锚索孔锚索桩顶、桩身桩顶、桩身23孔锚索孔锚索预应力锚索预应力锚索(锚杆锚杆)41预应力锚索预应力锚索(锚杆锚杆)大大小小L小小L大大改改善善了了普普通通桩桩的的受受力力特特点点，减减小小了了桩桩身身弯弯矩矩、剪剪力力，因而减小了桩截面和埋深，节省材料和造价；因而减小了桩截面和埋深，节省材料和造价；锚拉桩的特点：锚拉桩的特点：普通桩普通桩锚拉桩锚拉桩锚锚索索控控制制了了桩桩头头位位移移量量，变变普普通通桩桩的的被被动动受受力力为为主主动受力，减小了滑体位移量，减弱了滑带强度损失；动受力，减小了滑体位移量，减弱了滑带强度损失；R能较快速地稳定滑坡。能较快速地稳定滑坡。42二、锚拉桩锚索受力及桩身内力计算二、锚拉桩锚索受力及桩身内力计算布置有布置有n排锚索排锚索的锚拉桩，是一个的锚拉桩，是一个n次超静定结构次超静定结构1.锚拉桩所受荷载：锚拉桩所受荷载：滑坡推力滑坡推力q(已知力已知力)锚索拉力锚索拉力R(未知力未知力)锚固段桩周岩土抗力锚固段桩周岩土抗力(未知力未知力)不计桩身自重、桩底反力、桩侧摩阻力不计桩身自重、桩底反力、桩侧摩阻力(一一)计算假定与计算模型计算假定与计算模型2.将将桩桩、锚锚索索、锚锚固固段段岩岩土土体体视视为为一一个个整整体体，满足满足变形协调条件变形协调条件。q1q2R滑面滑面43q(推力引起的桩位移推力引起的桩位移)为了充分发挥锚索的抗拉能力：为了充分发挥锚索的抗拉能力：桩位移桩位移x=锚索伸长量锚索伸长量(0)锚索锚索R0锚索荷载锚索荷载R伸长量伸长量推力推力+锚索锚索R引起的桩位移引起的桩位移x锚索锚索R0(加预应力加预应力)伸长量伸长量0主动主动伸长量伸长量0qqR桩桩桩桩4445三、锚拉桩配筋的注意事项三、锚拉桩配筋的注意事项受受压压区区钢钢筋筋N2N2宜宜通通长长布布置置，一一般般不宜截断不宜截断(可顺桩头斜面弯起可顺桩头斜面弯起)；锚锚索索孔孔附附近近的的桩桩身身箍箍筋筋N3N3应应适适当当加加密密，必必要要时时应应增增设设间间接接钢钢筋筋，以以增强局部受压承载力；增强局部受压承载力；桩桩头头部部位位应应做做成成斜斜面面；桩桩身身安安设设锚锚索索部部位位应应做做成成三三角角形形垫垫墩墩斜斜面面。斜面与锚索垂直。斜面与锚索垂直。其余同其余同“普通抗滑桩普通抗滑桩”。N2N2N2N2N1N1N1N1N3N3N3N3锚索锚索锚索锚索三角形三角形垫墩斜面垫墩斜面N4N4N4N4464748