抗滑桩设计课件.ppt

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1、抗滑抗滑桩设计桩设计课件课件抗滑桩简介抗滑抗滑桩设计桩设计抗滑抗滑桩桩+锚锚杆杆抗滑抗滑挡墙设计挡墙设计滑坡推力滑坡推力计计算算滑滑动动面、水位面、水位线线、坡、坡面面线线；计计算滑坡推力；算滑坡推力；滑坡滑坡 推力推力重力式抗滑重力式抗滑挡墙挡墙垂直垂直预应预应力力锚锚杆式抗滑杆式抗滑挡墙挡墙桩桩板式抗滑板式抗滑挡墙挡墙，桩桩+板板库仑库仑土土压压力和滑坡推力力和滑坡推力抗滑抗滑桩综桩综合分析合分析滑坡推力计算滑坡推力计算计算参数计计算目算目标标-指定滑面指定滑面计计算推力算推力 KT模型（也称模型（也称显显性解法）性解法）-自自动动搜索最危搜索最危险险滑面滑面 滑坡面上某一段的具体滑面形滑

2、坡面上某一段的具体滑面形势势未知，未知，可搜可搜索下滑力最大的可能滑面；索下滑力最大的可能滑面；只只能能用用于于整整个个滑滑面面中中有有一一部部分分未未知知的的 情情况况，且且软软件件只只能能将将这这一一部部分分最最多多分分 解解成成3个个滑滑段段进进行行搜索；搜索；-已知安全系数已知安全系数计计算算c 滑滑面面位位置置已已知知，而而某某一一滑滑段段上上的的c、值值，其其中中一一项项不不好好确确定定的的情情况况，用用此此 功功能能可可给给出出c或或值值的推的推测值测值；不不可可同同时时推推测测c、，只只能能是是其其中中一一个个 已已知知，推推测测另外一个；。另外一个；。滑坡推力计算计算参数计计

3、算目算目标标-指定滑面指定滑面计计算推力算推力 KT模型（也称模型（也称显显性解法）性解法）-自自动动搜索最危搜索最危险险滑面滑面-已知安全系数已知安全系数计计算算c滑体上作用力滑体上作用力-基本力系基本力系-特殊作用力特殊作用力 外部荷外部荷载载 动动水水压压力力 滑床上滑床上产产生的浮托力生的浮托力 裂隙充水的静水裂隙充水的静水压压力力 承承压压水的浮托力水的浮托力 地震力地震力2011/11/8滑坡推力计算坡面线坡面坡面线线-起始点起始点标标高高 相相对对标标高高，用用来来定定义义地地面面线线、滑滑 动动面面、水面水面线线相相对对之之间间高度位置高度位置 用的。用的。-附加荷附加荷载载

4、在在荷荷载载作作用用的的地地面面线线段段上上交交互互该该 段段荷荷载载的个数；的个数；在在对对应应的的荷荷载载表表中中输输入入附附加加荷荷载载 的的作作用位置和大小；用位置和大小；力序号表示力序号表示为为“折折线线序号序号-附加附加 荷荷载载序序号号”；均布荷均布荷载载如何表示？如何表示？2011/11/8滑坡推力计算坡面线实际实际荷荷载载作用作用输输入入时时拆分荷拆分荷载载的模型的模型均布荷均布荷载载如何表示？如何表示？需要将需要将该该均布荷均布荷载载先按不同的滑先按不同的滑块块分分成多个局部均布荷成多个局部均布荷载载，然，然 后在不同的条后在不同的条块块上分上分别别取合力及作取合力及作用点

5、位置。用点位置。2011/11/8滑坡推力计算滑动面和水位面滑滑动动面面-粘聚力和摩擦角粘聚力和摩擦角 注注意意取取用用时时尽尽量量是是滑滑裂裂面面或或带带上上取取 样样做做出出的的试试验验值值，如如果果给给上上部部土土层层 或或下下部部土土层层的参数的参数值值都会不准确都会不准确-输输入某段滑入某段滑c、时时，后，后续续c、是否自是否自 动动相等相等 如要一次修改所有滑面上的如要一次修改所有滑面上的c、，上勾，改第一行的，上勾，改第一行的c、即可即可；水位面水位面-水面水面线线起始点起始点标标高高 如如果果该该坡坡面面没没有有水水，将将此此标标高高定定在在 滑滑动动面以下即可面以下即可；滑坡

6、推力计算计算结果剩余下滑力曲剩余下滑力曲线线定性分析定性分析 每每块块滑体的剩余滑体的剩余下滑力和作用角度下滑力和作用角度用于抗滑支用于抗滑支挡结挡结构构设计设计分析分析滑坡推力计算计算结果应用抗滑抗滑桩桩位置位置-滑体的上部，滑滑体的上部，滑动动面陡，拉面陡，拉张张裂隙多，不宜裂隙多，不宜设桩设桩；-中部滑中部滑动动面往往面往往较较深且下滑力大，亦不宜深且下滑力大，亦不宜设桩设桩；-下部下部滑滑动动面面较缓较缓，下滑力，下滑力较较小的地段小的地段，是，是较较好的好的设桩设桩位置；位置；-对对地地质质条件条件简单简单的中小型滑坡，宜在滑体前的中小型滑坡，宜在滑体前缘设缘设一排抗滑一排抗滑桩桩；

7、-对对于于轴轴向很向很长长的多的多级级滑滑动动或推力很大的滑坡，宜或推力很大的滑坡，宜设设两排或三排两排或三排 抗滑抗滑桩桩分分级级治理，也可采用上部抗滑治理，也可采用上部抗滑桩桩下部下部挡挡土土墙联墙联合防治；合防治；滑坡推力计算计算结果应用剩余下滑力剩余下滑力-软软件件给给出每一出每一块块滑体的滑体的详细计详细计算算结结果；果；-滑体是根据滑滑体是根据滑动动面面线线段数划分；段数划分；-每每块块滑体最后滑体最后给给出剩余下滑力和下滑力角度，可用于后出剩余下滑力和下滑力角度，可用于后续续的的 抗滑支抗滑支挡结挡结构构设计计设计计算；算；滑坡推力计算计算结果应用抗滑抗滑桩设计桩设计抗滑抗滑桩桩

8、+锚锚杆杆抗滑抗滑挡墙设计挡墙设计滑坡推力滑坡推力计计算算滑滑动动面、水位面、水位线线、坡、坡面面线线；计计算滑坡推力；算滑坡推力；滑坡滑坡 推力推力重力式抗滑重力式抗滑挡墙挡墙垂直垂直预应预应力力锚锚杆式抗滑杆式抗滑挡墙挡墙桩桩板式抗滑板式抗滑挡墙挡墙，桩桩+板板抗滑桩计算抗滑桩墙身尺寸桩桩身尺寸身尺寸-截面形状截面形状 方方桩桩和和圆桩圆桩；-桩桩中心距中心距 此此处处交互的是中心距而不是交互的是中心距而不是净净距；距；桩桩底支撑条件底支撑条件-自由自由 锚锚固地固地层为层为土体、松土体、松软软破裂岩石，破裂岩石，在滑在滑坡推力作用下，坡推力作用下，桩桩底有明底有明显显 的位移和的位移和转

9、动转动；-铰铰接接 桩桩底岩底岩层层完整、完整、较较上不土体上不土体坚坚硬、硬、但嵌但嵌入不深；入不深；-固定固定 嵌入完整岩嵌入完整岩层较层较深，不常用；深，不常用；抗滑桩墙身尺寸计计算方法算方法-M法、法、C法、法、K法；法；-土土层弹层弹性性计计算方法算方法统统一指定；一指定；初始初始弹弹性系数性系数-初始初始弹弹性系数性系数A 桩桩前滑面前滑面处弹处弹性抗力系数，性抗力系数，应应根据根据滑面埋深和土滑面埋深和土质质情况确定；情况确定；A=hm1，K=my+A-初始初始弹弹性系数性系数A1 桩桩后滑面后滑面处弹处弹性抗力系数；性抗力系数；A1=h1m1桩桩前嵌入面以上土前嵌入面以上土层层

10、厚厚-桩桩前不前不稳稳定土体的高度，可考定土体的高度，可考虑这虑这部部分土体的被分土体的被动动土土压压力；力；抗滑桩墙身尺寸 三种三种弹弹性性计计算方法：算方法：M法、法、C法、法、K法法-桩侧桩侧岩土体的岩土体的弹弹性抗力系数性抗力系数K 简简称称为为地地基基反反力力系系数数，是是地地基基承承受受的的侧侧压压力力与与桩桩在在该该位位置置处处 产产生生的的侧侧向向位位移移的的比比值值。即即单单位位土土体体或或岩岩体体在在弹弹性性限限度度内内产产 生生单单位位压压缩缩变变形形时时所需施加于其所需施加于其单单位面位面积积上的力。上的力。-目前常采用的有三种假目前常采用的有三种假设设：假定地基系数假

11、定地基系数随深度而呈直随深度而呈直线变线变化化的的M法，法，K=my+A；假假设设地基系数地基系数不随深度不随深度变变化化，即地基系数，即地基系数为为常数的常数的K法；法；地基反力系数地基反力系数沿深度按凸抛物沿深度按凸抛物线线增大增大的的C法，法，KCy0.5+A；一般，粘性土，一般，粘性土，选择选择M法，法，坚坚硬的土或岩石，硬的土或岩石，选择选择K法法;-地基土地基土弹弹性抗力系数的比例系数性抗力系数的比例系数m 试验试验确定、取确定、取经验值经验值、公式估算（基坑、公式估算（基坑规规程附程附录录C）抗滑桩锚杆参数锚锚杆杆类类型型-锚锚杆杆-锚锚索索水平水平预预加力加力-影响影响锚锚杆杆

12、处处的支点力；的支点力；水平水平刚刚度度-试验试验、经验经验、公式、公式计计算、算、软软件迭代；件迭代；筋筋浆浆强强度度-钢钢筋与筋与锚锚固砂固砂浆间浆间的粘的粘结结强强度度设计值设计值，用于，用于计计算算锚锚杆的杆的锚锚固固 长长度；度；-试验试验确定，无确定，无试验值时试验值时，取，取经验值经验值。也可按建筑。也可按建筑边边坡工程坡工程 技技术规术规范（范（GB50330-2002）表取）表取值值；抗滑桩坡线与滑坡推力土土压压力力计计算参数算参数-根据交互的参数根据交互的参数计计算算库仑库仑土土压压力；力；滑坡推力参数滑坡推力参数-推力分布推力分布类类型型 矩矩形形：液液性性指指数数较较小

13、小，刚刚度度较较大大 和和较较密密实实的的滑滑体体，从从顶顶层层至至底底层层 的的滑滑动动速速度度是大体一致；是大体一致；三三角角形形：液液性性指指数数较较大大、刚刚度度较较 小小和和密密实实度度不不均均匀匀的的塑塑性性滑滑体体，靠靠近近滑滑面面的的滑滑动动速速度度较较大大而而滑滑体体 表表层层的的滑滑动动速速度度较较小；小；梯形：介于上述二者之梯形：介于上述二者之间间；抗滑桩坡线与滑坡推力嵌固面以上桩长矩形分布：桩后上部 下部 剩余下滑力的水平分力 桩间距嵌固面以上桩长三角形分布：桩后上部 0桩后下部 2 剩余下滑力的水平分力 桩间距嵌固面以上桩长梯形分布：桩后上部 下部 2 剩余下滑力的水

14、平分力 桩间距抗滑桩坡线与滑坡推力滑坡推力参数滑坡推力参数-桩桩后剩余下滑力水平分力后剩余下滑力水平分力 交互交互“滑坡推力滑坡推力”模模块计块计算出的剩余算出的剩余 下下滑力水平分力；滑力水平分力；-桩桩前剩余下滑力水平分力前剩余下滑力水平分力 铁铁路路基支路路基支挡结挡结构构设计规设计规范范 滑滑动动面面以上以上桩桩前的滑体抗力，前的滑体抗力，可由极限平衡可由极限平衡时时滑坡推力曲滑坡推力曲线线或或桩桩前前 被被动动土土压压力确定，力确定，设计时选设计时选用其中小用其中小 值值。当当桩桩前滑坡体可前滑坡体可能滑能滑动时动时，不，不应应 计计及其抗力及其抗力。-是否考是否考虑桩虑桩前覆土被前

15、覆土被动动土土压压力力 只影响只影响库仑库仑土土压压力力结结果的内力和位移果的内力和位移，不影响滑坡推力工况的，不影响滑坡推力工况的结结果。果。1378.510cos26.565抗滑桩坡线与滑坡推力滑坡推力参数滑坡推力参数-被被动动土土压压力参考力参考线线是否考是否考虑虑上部覆土上部覆土 被被动动土土压压力力参参考考线线即即计计算算结结果果里里土土反反 力力结结果果图图中的中的红线红线；该图该图中的白中的白线为线为 土反力；土反力；按照被按照被动动土土压压力力计计算；算；一般要求一般要求计计算出来的土反力不能超算出来的土反力不能超过过 被被动动土土压压力，如果超力，如果超过过，需自己，需自己调

16、调整；整；-桩桩前覆土被前覆土被动动土土压压力力调调整系数整系数 在在考考虑虑桩桩前前覆覆土土被被动动土土压压力力时时，用用于于 调调整整桩桩前地面以上覆土的被前地面以上覆土的被动动土土压压力力 的的值值。只影响只影响库仑库仑土土压压力的力的结结果。果。白白线线红线红线抗滑桩物理参数抗滑抗滑桩类桩类型型-一般地区、浸水地区、抗震地区、抗震一般地区、浸水地区、抗震地区、抗震浸水地区浸水地区桩桩后填土物理参数后填土物理参数-桩桩与与桩桩后填土摩擦角后填土摩擦角 一般取一般取桩桩后土体的摩擦角的后土体的摩擦角的1/31/2；-填土的摩阻力填土的摩阻力 填土与填土与锚锚杆的粘杆的粘结结强强度度值值；参

17、参见见建筑建筑边边坡工程技坡工程技术规术规范范GB50330-2002；配筋参数配筋参数-桩纵桩纵筋合力点到外皮距离筋合力点到外皮距离 配筋配筋计计算参数，不是保算参数，不是保护层护层厚度；厚度；-钢钢筋筋级别级别按照混凝土新按照混凝土新规规范范抗滑桩计算结果锚锚杆内力取杆内力取值值 计计算算值值：软软件件计计算出来的内力算出来的内力标标准准值值；计计算算值值可取可取单单工况工况结结果，也可果，也可 取各工况内力最大取各工况内力最大值值；设计值设计值：设计值设计值=计计算算值值分分项项系数；系数；实实用用值值：可取可取计计算算值值，也可根，也可根据据经验调经验调整；如修改整；如修改实实用用值值

18、，需点左下，需点左下 角角“重新重新计计算算”按按钮钮，软软件会件会按照修改后的按照修改后的实实用用值进值进行行锚锚杆配筋杆配筋计计算；算；锚锚杆的构造杆的构造长长度度抗滑桩计算结果滑坡推力滑坡推力计计算算结结果果库仑库仑土土压压力力计计算算结结果果锚锚杆杆设计结设计结果果抗滑桩综合分析抗滑抗滑桩设计桩设计抗滑抗滑桩桩+锚锚杆杆抗滑抗滑挡墙设计挡墙设计滑坡推力滑坡推力计计算算滑滑动动面、水位面、水位线线、坡、坡面面线线；计计算滑坡推力；算滑坡推力；滑坡滑坡 推力推力重力式抗滑重力式抗滑挡墙挡墙垂直垂直预应预应力力锚锚杆式抗滑杆式抗滑挡墙挡墙桩桩板式抗滑板式抗滑挡墙挡墙，桩桩+板板库仑库仑土土压

19、压力和滑坡推力力和滑坡推力抗滑抗滑桩综桩综合分析合分析抗滑桩综合分析抗滑桩综合分析基本参数路基形式路基形式-路路堑堑式（可考式（可考虑虑工况）、路堤式工况）、路堤式支支护类护类型型-桩桩墙墙，桩桩板板桩长桩长-由三个参数确定由三个参数确定 桩桩前地面以上前地面以上长长度度 嵌固点深度嵌固点深度 嵌固嵌固长长度度T型翼型翼缘缘荷荷载载-分布力和集中力分布力和集中力抗滑桩综合分析土层参数桩桩前是否有横坡前是否有横坡-详见详见地基支地基支挡结挡结构构设计规设计规范范(TB10025-2006)中条第中条第2款；款；-选选“无无横横坡坡”时时，为为地地面面无无横横坡坡或或横横 坡坡较较小的情况，此小的

20、情况，此时仅时仅影响影响绘图绘图；-选选“横横坡坡较较大大”时时，即即为为地地面面横横坡坡较较 大大的的情情况况，对对绘绘图图和和横横向向地地基基承承载载力力 均均有有影影响，响，需需输输入入综综合内摩擦角合内摩擦角。桩桩前前桩桩后地面横坡角后地面横坡角-逆逆时针为时针为正正结结构与土摩擦角构与土摩擦角-桩桩、板板与与土土的的摩摩擦擦角角，用用于于桩桩、板板后后 的的主主动动土土压压力力计计算；算；抗滑桩综合分析土层参数嵌固段以上土嵌固段以上土层层-从嵌固面从嵌固面处处算起，下面的是第一算起，下面的是第一层层，依依次往上；次往上；嵌固段地嵌固段地层层-从嵌固面从嵌固面处处算起，上面的是第一算起

21、，上面的是第一层层，依依次往下；次往下；-地地层类层类型型 土土层层和岩和岩层层 影响地基横向容影响地基横向容许许承承载载力力-Kh水平方向的水平方向的换换算系数。算系数。-换换算系数，根据岩算系数，根据岩层层的裂隙、的裂隙、风风化化 及及软软化程度，可采用化程度，可采用0.30.45.-R 岩石岩石单轴单轴极限抗极限抗压压强强度（度（Mpa）抗滑桩综合分析下滑力参数计计算模型算模型-KT法法 即即显显式式解解法法，做做了了一一定定简简化化，只只 将将下下滑滑力乘以一个安全系数；力乘以一个安全系数；-R/K法法 即即隐隐式式解解法法，将将安安全全系系数数隐隐于于抗抗 剪剪强强度度指指标标和和传

22、递传递系系数中数中，通通过过 迭代求解；迭代求解；-安全系数安全系数为为1时时两者等价；两者等价；-安全系数越是偏离安全系数越是偏离1，计计算算结结果相差果相差 越越大；大；-可参可参考考水利水利水水电电工工程程边边坡坡设设计规计规范范（水利部）水利部）sl386-2007。抗滑桩综合分析下滑力参数KT模型模型R/K模型模型抗滑桩综合分析锚索参数选择选择“路路堑堑”式式时时，可考，可考虑虑工况工况抗滑桩综合分析桩间板参数桩间桩间板板类类型型-直板直板 按按简简支板支板计计算内力算内力-弧板弧板 两端两端简简支和两端支和两端铰铰支支板的搭接板的搭接长长度度-影响板的影响板的计计算算长长度度桩间桩

23、间板的种板的种类类数数-依据尺寸不同依据尺寸不同对挡对挡土板划分的种土板划分的种类类挡挡土板的板厚土板的板厚-垂直于垂直于桩桩身方向的身方向的长长度度值值挡挡土板的板土板的板宽宽-为为沿沿桩桩身方向的身方向的长长度度值值抗滑桩综合分析荷载参数桩顶桩顶荷荷载载：类类型：活型：活载载和恒和恒载载 荷荷载载：集中力和：集中力和集中弯矩集中弯矩桩顶桩顶荷荷载载：类类型：型：活活载载和恒和恒载载 荷荷载载：集中力集中力荷荷载组载组合包括普通合包括普通组组合和地震合和地震组组合；合；每每种荷种荷载载可可选择选择是否参与是否参与计计算及算及调调整系数整系数抗滑桩综合分析荷载参数滑坡推力滑坡推力组组合，不考合

24、，不考虑虑土土压压力的作用；土力的作用；土压压力力组组合，不考合，不考虑虑滑坡推力的作用滑坡推力的作用 所以，修改土所以，修改土压压力力调调整系数，整系数，对对滑坡推力滑坡推力组组合合计计算算结结果无影响，反之亦然。果无影响，反之亦然。抗滑桩综合分析其他锚锚墩墩设计设计锁锁口口护护壁壁反分析反分析抗滑桩综合分析计算结果挡挡土板的土板的计计算算结结果果抗滑桩综合分析计算结果施工施工图图：选选筋、截筋、箍筋分段筋、截筋、箍筋分段抗滑抗滑桩桩模模块块-红线红线是按照是按照被被动动土土压压力力计计算，一般要求算，一般要求计计算出来的土反力算出来的土反力 不不能超能超过过被被动动土土压压力，如果超力，如

25、果超过过，需，需自己自己调调整整；综综合分析模合分析模块块-红线红线是按照是按照地基横向容地基横向容许许承承载载力力（铁铁路路基支路路基支挡结挡结构构设计设计 规规范）范）计计算，土反力不算，土反力不应应超超过过地基横向容地基横向容许许承承载载力，超力，超过过 时时折减折减（软软件自件自动动折减折减）该该土土层层的的m m、c c、K K值值，根据新的土，根据新的土 层弹层弹性抗力性抗力系数，重新系数，重新计计算算桩桩内力，直至土反力在地基横内力，直至土反力在地基横 向承向承载载力范力范围围之之内。内。见说见说明明书书第四部分第四部分2.3.22.3.2节节补充：抗滑桩土反力红线的意义抗滑抗滑

26、桩桩模模块块综综合分析模合分析模块块补充：箍筋结果的表达方式抗滑抗滑桩桩模模块块-交互交互桩桩箍筋箍筋间间距距-软软件算出来每延米的配箍面件算出来每延米的配箍面积积，换换算成一套箍的面算成一套箍的面积积。-举举例例说说明明 计计算出的每延米的配箍面算出的每延米的配箍面积为积为1635mm 箍筋箍筋间间距距为为200mm 一套箍的面一套箍的面积积就是就是1635/(1000/200)=327 mm 然后用然后用327 mm来来选这选这套箍需要配几支箍套箍需要配几支箍-计计算算结结果果中中对对应应“点点号号”的的箍箍筋筋面面积积的的意意义义是是：点点号号是是将将桩桩 平平均均分分成成段段（如如果果

27、桩桩长长，还还可可能能增增加加），后后面面的的箍箍筋筋面面 积积是是在在这这段段中中每每一一套套箍箍的的面面积积，既既不不是是总总面面积积，也也不不用用和和点点 号号对对应应的的间间距相乘除。距相乘除。抗滑抗滑桩综桩综合分析模合分析模块块-不需交互不需交互桩桩箍筋箍筋间间距，距，结结果中果中给给出的是每延米的配箍面出的是每延米的配箍面积积。补充：抗滑桩相关软件对比挡挡土土墙墙抗滑抗滑挡墙挡墙荷荷载载坡坡线线土柱土柱无无墙墙后土体后土体多多层层填土可直接填土可直接输输入入多多层层填土只能自己加填土只能自己加权权平均平均作用力作用力土土压压力（力（库仑库仑、郎肯、静止）、郎肯、静止）库仑库仑土土压

28、压力和滑坡推力（交互）力和滑坡推力（交互）整体整体稳稳定定有有无无抗滑抗滑桩桩抗滑抗滑桩综桩综合分析合分析荷荷载载无无集中、分布力、可考集中、分布力、可考虑虑恒恒载载活活载载作用力作用力库仑库仑土土压压力和滑坡推力（交互）力和滑坡推力（交互）库仑库仑土土压压力和滑坡推力（力和滑坡推力（软软件直件直接接计计算算,两种模型）两种模型）弹弹性方法性方法统统一指定一指定分分层层指定，模指定，模拟拟上土下岩上土下岩支支护护形式形式桩桩+锚锚杆（杆（锚锚索）索）桩桩+板板+锚锚杆（杆（锚锚索）、索）、桩桩+墙墙+锚锚杆（杆（锚锚索）索）工况工况无无路路堑堑式可考式可考虑虑工况工况荷荷载组载组合合无无有有施工施工图图无无有有