抗滑樁設(shè)計(jì)與計(jì)算

1、抗滑樁設(shè)計(jì)的步驟1抗滑樁設(shè)計(jì)計(jì)算步驟 一首先弄清滑坡的原因、性質(zhì)、范圍、厚度，分析滑坡的穩(wěn)定 狀態(tài)和發(fā)展趨勢(shì)。二根據(jù)滑坡地質(zhì)斷面及滑動(dòng)面處巖土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)， 計(jì)算滑 坡推力。三根據(jù)地形地質(zhì)及施工條件等確定設(shè)樁的位置及范圍。 根據(jù)滑坡推力大小、地形及地層性質(zhì)，擬定樁長、錨固深度、 樁截面尺寸及樁間距。 樁的計(jì)算寬度，并根據(jù)滑體的地層性質(zhì)，選定地基系數(shù)。 矩形樁： Bp=Kf*Ka*b=1.0*(1+1/b)*b=b+1圓形樁： Bp=Kf*Ka*d=0.9*(1+1/d)*d=0.9(d+1) 根據(jù)選定的地基系數(shù)及樁的截面形式、 尺寸，計(jì)算樁的變形系 數(shù)(a或B)及其計(jì)算深度(a h或B h)

2、,據(jù)以判斷是按剛性樁還是 彈性樁來設(shè)計(jì)。樁的截面形狀應(yīng)從經(jīng)濟(jì)合理及施工方便可慮。 目前多用矩形樁，邊長23m以1.5 2.0m及2.0 X3.0m兩種尺寸的截面較為常見。計(jì)算彈性地基內(nèi)的側(cè)向受荷樁時(shí)，有關(guān)地基系數(shù)目前有兩種不 同的假定：認(rèn)為地基系數(shù)是常數(shù)，不隨深度而變化，以“ K”表示之，相 應(yīng)的計(jì)算方法稱為“ K”法，可用于地基為較為完整巖層的情況認(rèn)為地基系數(shù)隨深度按直線比例變化，即在地基深度為y處的 水平地基系數(shù)為CH=mH*y或CH二A+nm*y，豎直方向的地基系數(shù)為 G/=mv*y 或G/=A/+m/*y ,。Ah、Av表示某一常量，mH mv分別表示水平及豎直方 向地基系數(shù)的比例系數(shù)

3、。相應(yīng)這一假定的計(jì)算方法稱為“m”法，可用于地基為密實(shí)土層或嚴(yán)重風(fēng)化破碎巖層的情形。2水平及豎向地基系數(shù)的比例系數(shù)應(yīng)通過試驗(yàn)確定；當(dāng)無試驗(yàn)資 料時(shí)，可參可表1確定。較完整巖層的地基系數(shù)K值可參考表2及表 3確定。非巖石地基mH和nv值表1序號(hào)土的名稱m和 m(KN/m序號(hào)土的名稱m和 mKN/rr)1流塑粘性土(II1), 淤泥300050004半堅(jiān)硬的粘性土、 粗砂20000300002軟塑粘性土(1l L 0.5 ),粉砂5000100005礫砂、角礫土、礫 石土、碎石土、卵 石土30000800003硬塑粘性土(0.5l l0),細(xì)砂、 中砂10000200006塊石土、漂石土80000

4、120000注：由于表中mH和mv采用同一值，而當(dāng)平均深度約為10m時(shí)，m值接近垂直荷載作用下的垂直方向地基系數(shù) G/值，故G值不得小于10m。較完整巖層的地基系數(shù)K/值表2序 號(hào)飽和極限 抗壓強(qiáng)度R(kPa)Kv(KN/nr)序 號(hào)飽和極限 抗壓強(qiáng)度R(kPa)Kv(KN/n3)序 號(hào)飽和極限 抗壓強(qiáng)度R(kPa)K(KN/m141.0 X10(1.02.0) XI05443.0 X1054.0 X10746.0 X1012.0X1(5241.5 X1052.5 X10544.0 X1056.0 X10847.0 X10(15.025.0)105342.0 X1053.0 X10645.0

5、X1058.0 X10948.0 X10(25.028.0)X 05注：在R=1020Mpa的半巖質(zhì)巖層或位于構(gòu)造破碎影響帶的巖質(zhì)巖層v,根據(jù)實(shí)際情況可采用 kH=A+mHy;一般側(cè)向kH為豎向kv的0.60.8倍，當(dāng)巖層為厚層或塊狀整體時(shí)kH=kv。臨界值規(guī)定如下（剛性樁或彈性樁的判別）：（1） k法計(jì)算當(dāng)B h2 1.0時(shí)，抗滑樁屬剛性樁當(dāng)B h21.0時(shí)，抗滑樁屬彈性樁其中，B為樁的變形系數(shù)，以 m1計(jì)，可按下式計(jì)算：1B =44EIh2樁的錨固段長度（m ；B h2樁的計(jì)算深度（m ；kH側(cè)向地基系數(shù)，不隨深度而變化，（KN/m）;b樁的正面計(jì)算寬度（m ；E樁的彈性模量（kPa）;i

6、 樁的截面慣性矩（昭）,對(duì)于矩形樁，匸ba/12 ;對(duì)于圓形樁，匸n d4/64。a、b分別為矩形樁的長度和寬度（m）, d為圓形樁的直徑（m）;m法計(jì)算當(dāng)a h22.5時(shí)，抗滑樁屬彈性樁其中，a為樁的變形系數(shù)，以 m1計(jì)，可按下式計(jì)算：_ mH.Bp 5a EIa h2樁的計(jì)算深度（m）;m水平方向地基系數(shù)隨深度而變形的比例系數(shù)（KN/n4）,其余符號(hào)同前。四. 根據(jù)樁底的邊界條件采用相應(yīng)的公式計(jì)算樁身各截面的變位（位移），內(nèi)力及側(cè)壁應(yīng)力等，并計(jì)算確定最大剪力、彎矩及其部位。1樁側(cè)支承條件土層及嚴(yán)重風(fēng)化破碎巖層樁身對(duì)地層的側(cè)壓應(yīng)力。max （ kPa）應(yīng)符合下列條件：V 4CT maxV h

7、tgcos式中：丫一地層巖（土）的容重，（KN/m）；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，（n）。一般檢算至樁身側(cè)應(yīng)力最大處，若不符合上式要求，則調(diào)整樁的 錨固深度或樁的截面尺寸、間距，直至滿足為止。比較完整的巖質(zhì)、半巖質(zhì)地層樁身對(duì)圍巖的側(cè)向壓應(yīng)力c max（ kPa）應(yīng)符合下列條件:(T maxV K . K式中，K 折減系數(shù)，根據(jù)巖層產(chǎn)狀的傾角大小，取0.51.0 ;K, /折減系數(shù)，根據(jù)巖層的破碎和軟化程度，取0.30.5 ;R0巖石單軸極限抗壓強(qiáng)度，（kPa）2樁底支承條件抗滑樁的頂端，一般為自由支承；而底端，由于錨固深度不同， 可以分

8、為自由支承、鉸支承和固定支承三種，通常采用前兩種。自由支承如圖（a）所示，當(dāng)錨固段地層為土體、松軟破碎巖時(shí)，現(xiàn)場試 驗(yàn)表明，在滑坡推力作用下，樁底有明顯的位移和轉(zhuǎn)動(dòng)。這種條件， 樁底可按自由支承處理，即令剪力 Q=0、彎矩MB=O。鉸支承如圖（b）所示，當(dāng)樁底巖層完整，并較 AB段巖層堅(jiān)硬，但樁嵌 入此層不深時(shí)，樁底可按鉸支承處理，即令 xB=0、 MB=0。 固定支承如圖（c）所示，當(dāng)樁底巖層完整、極堅(jiān)硬，樁嵌入此層較深時(shí)， 樁身B處可按固定端處理，即令 Xb=O、 b=0。但抗滑樁出現(xiàn)此種情 況是不經(jīng)濟(jì)的，故應(yīng)少采用。1 剛性樁的計(jì)算1）單一地層 單一地層剛性樁計(jì)算公式如下表單一地層剛性樁

9、計(jì)算公式表水平位移(?x)側(cè)向應(yīng)力(d y)剪力(Qy)彎矩(My)備注?x=(y o-y) ? 0y yo 時(shí)d y=(A2+my)(y o-y)y yo 時(shí)Q=H-1/6Bpm?02 y (3y o-2y)2 +1/2A2BP? 0 (y-y o)y yo 時(shí)M=H(ho+y)-1/12B pm?30 y (2y o-y)+1/6A 2莊?0 (y-y 0)3當(dāng)A=0時(shí)，試算法求解？ 0和 yo, “m” 法刀H=0H-1/6Bp?02 2mh2 (3y o-2h 2)-3A 2(h 2-y 0) =0 刀M=0H(ho+h2)+1/6B pAa?03(h2-y o) -1/12B pm3

10、? 0 h (2h o-h 2)=o?x=(y o-y) ? 0y yo 時(shí)dy= (A?+my) (yo-y) ? 0y yo 時(shí)Q=H-1/6Bpm?02y (3y o-2y)2-1/2 B pAi? 0 y2+1/2 B p A 2? 0 (y-y o)y yo時(shí)M=H(ho+y)-1/6B pA?20 y (3y o-y)-1/12B pm?30 y (2y o-y)M=H(ho+y)-1/6B pA?20 y (3y o-y)+1/6B pA?30 (y-y 0) +1/12Bpm? 03y (y -2y o)當(dāng)AmA2時(shí)，試算法求解？ 0 和yo, “ m法刀H=o2H-1/2 B pA? 0 yo +1/2 BpA2? 0(h 2-y o)2-21/6B pm? 0 h (3y o-2h 2)=o刀M=oH(ho+h2)-1/6BA?02yo (3h 2-y o)+1/6 B p23A? 0 (h -y o) -1/12Bpm? 03h(2y o-h 2)=o2)兩種地層兩種地層計(jì)算方法與單一地層相同。2彈性樁的計(jì)算1) m法2) k法五. 校核地基強(qiáng)度。