邊坡工程第十一章課件

第11章抗滑樁的設(shè)計與施工第11章抗滑樁的設(shè)計與施工1§11.1概述抗滑樁的作用抗滑樁的類型§11.1概述抗滑樁的作用2a)椅式；b)門式；c)排架式a)椅式；b)門式；c)排架式3邊坡工程第十一章課件4各類樁型的特點及適用條件木樁能就地取材、方便、易于施工，但樁長有限，樁身強度不高，一般用于淺層滑坡的治理、臨時工程或搶險工程。鋼樁強度高，施工打入容易、快速，接長方便，但受樁身斷面尺寸限制，橫向剛度較小，造價偏高。鋼筋混凝土樁應(yīng)用廣泛，斷面剛度大，抗彎能力高，施工方式多樣，可打入、靜壓、機械鉆孔就地灌注和人工成孔就地灌注，其缺點是混凝土抗拉能力有限。各類樁型的特點及適用條件木樁能就地取材、方便、易于施工，但5抗滑樁設(shè)計要求提供的阻滑力要使整個滑坡體具有足夠的穩(wěn)定性，保證坡體不從樁頂滑出，不從樁間擠出；樁身要有足夠的強度和穩(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；樁周的地基抗力和滑體的變形在容許范圍內(nèi)；樁的埋深及錨固深度、樁間距、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?？够瑯对O(shè)計要求提供的阻滑力要使整個滑坡體具有足夠的穩(wěn)定性，6抗滑樁設(shè)計的基本內(nèi)容樁群的平面布置，確定樁位、樁間距等平面尺度；擬定樁型、樁埋深、樁長、樁斷面尺寸；根據(jù)擬定的結(jié)構(gòu)確定作用于抗滑樁上的力系；確定樁的計算寬度，選定地基反力系數(shù)，進行樁的受力和變形計算；進行樁截面的配筋計算和一般的構(gòu)造設(shè)計；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?？够瑯对O(shè)計的基本內(nèi)容樁群的平面布置，確定樁位、樁間距等平面尺7抗滑樁設(shè)計計算步驟確定滑坡原因、性質(zhì)、范圍、厚度以及穩(wěn)定狀態(tài)、發(fā)展趨勢。確定滑面抗剪強度指標(biāo)，計算滑坡推力。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。擬定樁長、錨固深度、樁截面尺寸及樁間距。確定樁的計算寬度，并根據(jù)滑體的地質(zhì)性質(zhì)，選定地基系數(shù)。計算樁的變形系數(shù)及計算深度，據(jù)以判斷是按剛性樁還是按彈性樁來設(shè)計?？够瑯对O(shè)計計算步驟確定滑坡原因、性質(zhì)、范圍、厚度以及穩(wěn)定狀8抗滑樁設(shè)計計算步驟計算樁身各截面的變位、內(nèi)力及側(cè)壁應(yīng)力等，并計算確定最大剪力、彎矩及其產(chǎn)生的部位。校核地基強度，并根據(jù)檢驗結(jié)果調(diào)整樁的埋深、截面尺寸或樁的間距，直至符合要求為止。繪制樁身的剪力圖和彎矩圖。進行配筋設(shè)計?？够瑯对O(shè)計計算步驟計算樁身各截面的變位、內(nèi)力及側(cè)壁應(yīng)力等，并9§11.2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：

滑坡推力；樁周地層反力。

受荷段地層（滑體）抗力；錨固段地層抗力；樁側(cè)摩阻力和粘著力；樁底應(yīng)力。

對有錨樁，還有錨桿或錨索系統(tǒng)對樁上部的橫向拉力和壓力。§11.2抗滑樁設(shè)計荷載的確定作用于抗滑樁上的力系主10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處的切線方向平行。采用不平衡推力法計算分布方式

對于液性指數(shù)小，剛度較大和較密實的滑坡體，從頂層至底層的滑動速度常大體一致，假定推力呈矩形；對于液性指數(shù)較大，剛度較小和密實度不均勻的塑性滑體，其靠近滑面的滑動速度較大，而滑體表層的速度則較小，假定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推力分布呈梯形。

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11地基反力的確定

當(dāng)樁前土體不能保持穩(wěn)定可能滑走時，不考慮樁前土體對樁的反力，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。當(dāng)樁前土體能保持穩(wěn)定，此時抗滑樁按所謂的“全埋式樁”考慮，可將樁前土體的抗力作為外力考慮，仍可將樁看成懸臂樁考慮。地基反力的確定當(dāng)樁前土體不能保持穩(wěn)定可能滑走時，不考慮樁前12地基反力系數(shù)樁側(cè)巖土體的彈性抗力系數(shù)簡稱為地基反力系數(shù)，是地基承受的側(cè)壓力與樁在該位置處產(chǎn)生的側(cè)向位移的比值。即單位土體或巖體在彈性限度內(nèi)產(chǎn)生單位壓縮變形時所需施加于其單位面積上的力。目前常采用的有三種假設(shè)：①假設(shè)地基系數(shù)不隨深度而變化，即地基系數(shù)為常數(shù)的K法；②假定地基系數(shù)隨深度而呈直線變化的m法；③地基反力系數(shù)沿深度按凸拋物線增大的C法。地基反力系數(shù)樁側(cè)巖土體的彈性抗力系數(shù)簡稱為地基反力系數(shù)，是13地基土為多層土?xí)r，采用按層厚以等面積加權(quán)求平均的方法求算地基反力系數(shù)。地基土為2層時地基土為3層時采用C法時，地基反力系數(shù)式為地基土為多層土?xí)r，采用按層厚以等面積加權(quán)求平均的14§11.3抗滑樁的計算方法剛性樁與彈性樁的區(qū)分剛性樁：抗滑樁受到滑坡推力后，樁的位置發(fā)生了偏離，但樁軸線仍保持原有線型，變形是由于樁周土的變形所致。彈性樁：樁的位置和樁軸線同時發(fā)生改變，樁軸線和樁周土同時發(fā)生變形。當(dāng)抗滑樁埋入穩(wěn)定地層內(nèi)的計算深度為某一臨界值時，可視樁的剛度為無窮大，樁的側(cè)向極限承載力僅取決于樁周土的彈性抗力大小。這個臨界值就是判斷剛性樁或彈性樁的標(biāo)準(zhǔn)。§11.3抗滑樁的計算方法剛性樁與彈性樁的區(qū)分15剛性樁與彈性樁的區(qū)分當(dāng)采用m法時當(dāng)采用K法時樁的變形系數(shù)KH——K法的側(cè)向地基系數(shù)；BP——樁的正面計算寬度；mH——m法的地基系數(shù)的比例系數(shù)；E，I——樁的彈性模量和截面慣性矩。l2——樁的錨固深度剛性樁與彈性樁的區(qū)分當(dāng)采用m法時當(dāng)采用K法時樁的變形系數(shù)16剛性樁的計算計算簡化把滑面以上抗滑樁受荷載段上所有的力均當(dāng)作外力，樁前的滑體抗力按其大小從外荷載中減去，對滑面以下的樁段取脫離體，滑面以上的外荷載對滑面處樁截面產(chǎn)生彎矩和剪力。滑面下樁周土的側(cè)向應(yīng)力和土的抗力可由脫離體的平衡而求得，并進而計算樁的內(nèi)力。剛性樁的計算計算簡化17地基土為單一土層時滑面以下為同一m值，樁底自由，滑面處的彈性抗力系數(shù)分別為A1、A2，H為滑坡推力與剩余抗滑力之差，x為下部樁段轉(zhuǎn)動軸心距滑面的距離，為旋轉(zhuǎn)角，l0為滑坡推力至滑面的距離。地基土為單一土層時滑面以下為同一m值，樁底自由，滑面處的彈18樁身變位：樁側(cè)應(yīng)力：當(dāng)時：樁身剪力:樁身彎矩：樁身變位：樁側(cè)應(yīng)力：當(dāng)19當(dāng)時：樁身變位：樁側(cè)應(yīng)力：樁身剪力:樁身彎矩：當(dāng)時：樁身變位：20根據(jù)靜力平衡條件∑H=0和∑M=0可解得：令所以根據(jù)靜力平衡條件∑H=0和∑M=0可解得：令所以21彈性樁的計算彈性樁的計算22m法樁頂受水平載荷的撓曲線微分方程為EI——樁的抗彎剛度BP——樁的計算寬度采用冪級數(shù)的解法解微分方程，整理后有m法樁頂受水平載荷的撓曲線微分方程為EI——樁的抗彎剛度23yx，φx，Mx，Qx——分別為錨固段樁身任意截面的位移、轉(zhuǎn)角、彎矩和剪力；y0，φ0，M0，Q0——分別為滑面處樁的位移、轉(zhuǎn)角、彎矩和剪力；Ai，Bi，Ci，Di——隨樁的換算深度l=αx而變化的m法的影響函數(shù)值；

x——滑面處以下錨固段計算斷面的深度。yx，φx，Mx，Qx——分別為錨固段樁身任意截面的位移、轉(zhuǎn)24當(dāng)樁底為固定端時，有yB=0，φB=0，MB≠0，QB≠0。當(dāng)樁底為鉸接端時，有yB=0，φB≠0，MB=0，QB≠0。當(dāng)樁底為固定端時，有yB=0，φB=0，MB≠0，QB≠0。25當(dāng)樁底為自由端時，有yB≠0，φB≠0，MB＝0，QB＝0。將上述各種邊界條件下相應(yīng)的y0、φ0代入式方程中，即可求得滑動面以下樁身任一截面得位移、轉(zhuǎn)角、彎矩和剪力。當(dāng)樁底為自由端時，有yB≠0，φB≠0，MB＝0，Q26K法樁錨固段的撓曲微分方程為：由于求解上述常系數(shù)齊次微分方程，整理代換后有：K法樁錨固段的撓曲微分方程為：由于求解上述常系數(shù)齊次微分27K法的影響函數(shù)K法的影響函數(shù)28當(dāng)樁底為固定端時，有yB=0，φB=0當(dāng)樁底為鉸接端時，有yB=0，MB=0邊界條件當(dāng)樁底為固定端時，有yB=0，φB=0當(dāng)樁底為鉸接端時，有29當(dāng)樁底為自由端時，有MB=0，QB=0；φB≠0，yB≠0將上述各邊界條件相應(yīng)的y0，φ0代入通解中，即可求得滑面下錨固端樁身任一截面的內(nèi)力和變位。邊界條件當(dāng)樁底為自由端時，有MB=0，QB=0；φB≠0，yB≠030滑動面處地基反力不為零時的處理方法對于滑坡工程，因滑面以上有滑體存在，抗滑樁樁前土體和樁后土體是不一致的，對于滑面來說，相當(dāng)于在樁后土體的表面有附加荷載存在。若用K法，這一附加荷載不影響地基土的彈性性質(zhì)。若采用m法，即地基系數(shù)隨深度而呈線性增加，在滑面處的地基系數(shù)不為零，而是某一數(shù)值A(chǔ)，滑面以下的地基系數(shù)分布呈梯形變化。為了利用m法推出的公式和影響系數(shù)計算此類問題，可進行如下處理：滑動面處地基反力不為零時的處理方法對于滑坡工程，因滑面以上31將地基系數(shù)變化圖形向上延伸至虛點A，延伸的高度自虛點A向下計算樁的內(nèi)力和變位時應(yīng)重新確定A點的初參數(shù)MA、QA、yA、φA將地基系數(shù)變化圖形向上延伸至虛點A，延伸的高度自虛點A向下32A點初參數(shù)可由滑面處條件和樁底處的邊界條件確定，即在作用MA和QA下必須滿足下列條件：當(dāng)x=0時（在滑面處）M=M0，Q=Q0；當(dāng)x=l2時（在樁底處）MB=0，QB=0（樁底為自由端）或yB=0，φB=0（樁底為自由端）A點初參數(shù)可由滑面處條件和樁底處的邊界條件確定，即在作用MA33樁底為自由端時可建立下列方程樁底為固定端時可將上式中的第3式、第4式改為下列方程即可——在滑面處的影響系數(shù)值；——在樁底處的影響系數(shù)值。樁底為自由端時可建立下列方程樁底為固定端時可將上式中的第3式34§11.4抗滑樁的設(shè)計抗滑樁的平面布置對地質(zhì)條件簡單的中小型滑坡，在滑體前緣布設(shè)一排抗滑樁，樁排方向與滑體垂直或接近垂直。對于軸向很長的多級滑動或推力很大的滑坡，可考慮布置兩排或多排樁，分級承擔(dān)滑坡推力，或在抗滑地帶集中布置2～3排、平面上呈品字形或梅花形的抗滑樁或抗滑排架。對特大滑坡，可采用抗滑排架或群樁承臺。對于軸向很長的具有復(fù)合滑動面的滑體，應(yīng)根據(jù)滑面情況和坡面情況分段設(shè)立抗滑樁，或采用抗滑樁與其他抗滑結(jié)構(gòu)組合布置方案?！?1.4抗滑樁的設(shè)計抗滑樁的平面布置35抗滑樁的間距合適的樁間距應(yīng)該使樁間滑體具有足夠的穩(wěn)定性，在下滑力作用下不致從樁間擠出?？砂丛谀苄纬赏凉暗臈l件下，兩樁間土體與兩側(cè)被樁所阻止滑動的土體的摩阻力不少于樁所承受的滑坡推力來估計。一般間距為6～10m。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)有2～3排排樁或排架時，排間距可采用樁截面寬度的2～3倍?？够瑯兜拈g距合適的樁間距應(yīng)該使樁間滑體具有足夠的穩(wěn)定性，在36樁的錨固深度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)向抗壓強度、樁基底的壓應(yīng)力不得大于地基的容許承載力來確定?？刹扇】s小樁的間距，減少每根樁所承受的滑坡推力，或增加樁的相對剛度等措施來適當(dāng)減少錨固深度。樁的錨固深度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)37當(dāng)錨固段地層為土層及嚴重風(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：l

——地面至計算點的深度,m。樁底可按自由支承處理。

土層或軟質(zhì)巖層:1/3～1/2樁長;完整、較堅硬的巖層:l/4樁長。當(dāng)錨固段地層為土層及嚴重風(fēng)化破碎巖層時，樁身對地層的側(cè)壓力應(yīng)38——折減系數(shù)，根據(jù)巖層產(chǎn)狀的傾角大小，取0.5～1.0;——折減系數(shù)，根據(jù)巖層的破碎和軟化程度，取0.3～0.5;R0——圍巖巖石單軸抗壓極限強度，kPa。

樁底可按鉸支承情況處理

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：——折減系數(shù)，根據(jù)巖層產(chǎn)狀的傾角大小，取0.5～1.0;39樁型選擇抗滑樁樁型的選擇應(yīng)根據(jù)滑坡性質(zhì)、滑坡處的地質(zhì)條件、滑坡推力大小、工程造價、施工條件和工期要求等因素綜合考慮，按安全、可靠、經(jīng)濟、方便的原則，結(jié)合設(shè)計人員的工程經(jīng)驗來選擇。鋼筋混凝土樁圓形斷面可機械鉆孔成樁，也可人工挖孔成樁，樁徑從600～2000，最大可達4500。矩形斷面可充分發(fā)揮其抗彎剛度大的優(yōu)點，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、1200×1800、1500×2000、2000×3000等。樁型選擇抗滑樁樁型的選擇應(yīng)根據(jù)滑坡性質(zhì)、滑坡處的地質(zhì)條件、40樁型選擇鋼管樁鋼管樁一般為打人式樁，特點是強度高、抗彎能力大、施工快、可快速形成樁排或樁群。鋼管樁樁徑一般為D400～D900，常用的是D600。鋼管樁適合于有沉樁施工條件和有材料可資利用的地方，或工期短、需要快速處治的滑坡工程。H型鋼樁H型鋼樁與鋼管樁的特點和適用條件基本相同，其型號有HP200、HP250、HP310、HP360等。樁型選擇鋼管樁41樁的計算寬度確定對于正面邊長b大于或等于lm的矩形樁和樁徑d大于或等于1m的圓形樁，其計算寬度為：樁的計算寬度確定對于正面邊長b大于或等于lm的矩形樁和樁徑42樁內(nèi)力和變位計算1）先計算出樁在滑面處的位移y0和側(cè)向壓應(yīng)力；2）判斷y0值是否在樁的水平位移限值內(nèi)。若不在，應(yīng)適當(dāng)增加樁的剛度或錨固深度，重新計算，使其滿足要求；3）判斷側(cè)向壓應(yīng)力是否滿足樁側(cè)地層的巖（土）穩(wěn)定性時，一般可在錨固深度中選取幾個代表斷面，如l2/3處、l2/2處和l2處等，判斷這些代表斷面的側(cè)壓應(yīng)力是否小于穩(wěn)定極限應(yīng)力值。若不能滿足斷面穩(wěn)定要求，則應(yīng)調(diào)整樁的剛度、錨固深度和樁的間距，再次進行計算，直到滿足穩(wěn)定要求時為止；4）最后根據(jù)調(diào)整確定計算參數(shù)，得出樁的內(nèi)力計算結(jié)果。樁內(nèi)力和變位計算1）先計算出樁在滑面處的位移y0和側(cè)向壓應(yīng)43樁的配筋計算樁的配筋計算抗滑樁從使用安全和經(jīng)濟方面考慮，都宜采用鋼筋混凝土樁。鋼筋混疑土樁的配筋計算一般根據(jù)所算得的樁身最大彎矩值進行配筋計算，再驗算最大彎矩值斷面的抗裂要求、剪力最大截面處的抗剪強度。配筋計算方法與一般鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相同。樁的配筋計算樁的配筋計算44鋼筋混凝土樁的構(gòu)造要求混凝土強度：一般采用C20，不低于C15，水下灌注時不低于C20;主筋保護層厚度：一般不小于35mm，水下灌注混凝土?xí)r不小于50mm;主筋不宜小于810（小樁徑），常用1216以上（D600以上），縱向主筋沿樁身周邊均勻布置（圓樁），鋼筋凈距不應(yīng)小于60mm;配筋長度（滑面以下）宜采用4/α，通長配筋；鋼筋混凝土樁的構(gòu)造要求混凝土強度：一般采用C20，不低于C45配筋率一般不低于0.65％～0.20%（小樁徑取高值，大樁徑取低值）;箍筋率一般不低于＠200mm，宜采用螺旋箍筋或焊接環(huán)式箍筋；鋼筋骨架中，應(yīng)每隔2m左右設(shè)一道焊接加強箍筋。鋼筋的接長等符合鋼筋混凝土構(gòu)件的構(gòu)造要求。配筋率一般不低于0.65％～0.20%（小樁徑取高值，大樁徑46第11章抗滑樁的設(shè)計與施工第11章抗滑樁的設(shè)計與施工47§11.1概述抗滑樁的作用抗滑樁的類型§11.1概述抗滑樁的作用48a)椅式；b)門式；c)排架式a)椅式；b)門式；c)排架式49邊坡工程第十一章課件50各類樁型的特點及適用條件木樁能就地取材、方便、易于施工，但樁長有限，樁身強度不高，一般用于淺層滑坡的治理、臨時工程或搶險工程。鋼樁強度高，施工打入容易、快速，接長方便，但受樁身斷面尺寸限制，橫向剛度較小，造價偏高。鋼筋混凝土樁應(yīng)用廣泛，斷面剛度大，抗彎能力高，施工方式多樣，可打入、靜壓、機械鉆孔就地灌注和人工成孔就地灌注，其缺點是混凝土抗拉能力有限。各類樁型的特點及適用條件木樁能就地取材、方便、易于施工，但51抗滑樁設(shè)計要求提供的阻滑力要使整個滑坡體具有足夠的穩(wěn)定性，保證坡體不從樁頂滑出，不從樁間擠出；樁身要有足夠的強度和穩(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；樁周的地基抗力和滑體的變形在容許范圍內(nèi)；樁的埋深及錨固深度、樁間距、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?？够瑯对O(shè)計要求提供的阻滑力要使整個滑坡體具有足夠的穩(wěn)定性，52抗滑樁設(shè)計的基本內(nèi)容樁群的平面布置，確定樁位、樁間距等平面尺度；擬定樁型、樁埋深、樁長、樁斷面尺寸；根據(jù)擬定的結(jié)構(gòu)確定作用于抗滑樁上的力系；確定樁的計算寬度，選定地基反力系數(shù)，進行樁的受力和變形計算；進行樁截面的配筋計算和一般的構(gòu)造設(shè)計；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?？够瑯对O(shè)計的基本內(nèi)容樁群的平面布置，確定樁位、樁間距等平面尺53抗滑樁設(shè)計計算步驟確定滑坡原因、性質(zhì)、范圍、厚度以及穩(wěn)定狀態(tài)、發(fā)展趨勢。確定滑面抗剪強度指標(biāo)，計算滑坡推力。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。擬定樁長、錨固深度、樁截面尺寸及樁間距。確定樁的計算寬度，并根據(jù)滑體的地質(zhì)性質(zhì)，選定地基系數(shù)。計算樁的變形系數(shù)及計算深度，據(jù)以判斷是按剛性樁還是按彈性樁來設(shè)計。抗滑樁設(shè)計計算步驟確定滑坡原因、性質(zhì)、范圍、厚度以及穩(wěn)定狀54抗滑樁設(shè)計計算步驟計算樁身各截面的變位、內(nèi)力及側(cè)壁應(yīng)力等，并計算確定最大剪力、彎矩及其產(chǎn)生的部位。校核地基強度，并根據(jù)檢驗結(jié)果調(diào)整樁的埋深、截面尺寸或樁的間距，直至符合要求為止。繪制樁身的剪力圖和彎矩圖。進行配筋設(shè)計?？够瑯对O(shè)計計算步驟計算樁身各截面的變位、內(nèi)力及側(cè)壁應(yīng)力等，并55§11.2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：

滑坡推力；樁周地層反力。

受荷段地層（滑體）抗力；錨固段地層抗力；樁側(cè)摩阻力和粘著力；樁底應(yīng)力。

對有錨樁，還有錨桿或錨索系統(tǒng)對樁上部的橫向拉力和壓力?！?1.2抗滑樁設(shè)計荷載的確定作用于抗滑樁上的力系主56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處的切線方向平行。采用不平衡推力法計算分布方式

對于液性指數(shù)小，剛度較大和較密實的滑坡體，從頂層至底層的滑動速度常大體一致，假定推力呈矩形；對于液性指數(shù)較大，剛度較小和密實度不均勻的塑性滑體，其靠近滑面的滑動速度較大，而滑體表層的速度則較小，假定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推力分布呈梯形。

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57地基反力的確定

當(dāng)樁前土體不能保持穩(wěn)定可能滑走時，不考慮樁前土體對樁的反力，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。當(dāng)樁前土體能保持穩(wěn)定，此時抗滑樁按所謂的“全埋式樁”考慮，可將樁前土體的抗力作為外力考慮，仍可將樁看成懸臂樁考慮。地基反力的確定當(dāng)樁前土體不能保持穩(wěn)定可能滑走時，不考慮樁前58地基反力系數(shù)樁側(cè)巖土體的彈性抗力系數(shù)簡稱為地基反力系數(shù)，是地基承受的側(cè)壓力與樁在該位置處產(chǎn)生的側(cè)向位移的比值。即單位土體或巖體在彈性限度內(nèi)產(chǎn)生單位壓縮變形時所需施加于其單位面積上的力。目前常采用的有三種假設(shè)：①假設(shè)地基系數(shù)不隨深度而變化，即地基系數(shù)為常數(shù)的K法；②假定地基系數(shù)隨深度而呈直線變化的m法；③地基反力系數(shù)沿深度按凸拋物線增大的C法。地基反力系數(shù)樁側(cè)巖土體的彈性抗力系數(shù)簡稱為地基反力系數(shù)，是59地基土為多層土?xí)r，采用按層厚以等面積加權(quán)求平均的方法求算地基反力系數(shù)。地基土為2層時地基土為3層時采用C法時，地基反力系數(shù)式為地基土為多層土?xí)r，采用按層厚以等面積加權(quán)求平均的60§11.3抗滑樁的計算方法剛性樁與彈性樁的區(qū)分剛性樁：抗滑樁受到滑坡推力后，樁的位置發(fā)生了偏離，但樁軸線仍保持原有線型，變形是由于樁周土的變形所致。彈性樁：樁的位置和樁軸線同時發(fā)生改變，樁軸線和樁周土同時發(fā)生變形。當(dāng)抗滑樁埋入穩(wěn)定地層內(nèi)的計算深度為某一臨界值時，可視樁的剛度為無窮大，樁的側(cè)向極限承載力僅取決于樁周土的彈性抗力大小。這個臨界值就是判斷剛性樁或彈性樁的標(biāo)準(zhǔn)?！?1.3抗滑樁的計算方法剛性樁與彈性樁的區(qū)分61剛性樁與彈性樁的區(qū)分當(dāng)采用m法時當(dāng)采用K法時樁的變形系數(shù)KH——K法的側(cè)向地基系數(shù)；BP——樁的正面計算寬度；mH——m法的地基系數(shù)的比例系數(shù)；E，I——樁的彈性模量和截面慣性矩。l2——樁的錨固深度剛性樁與彈性樁的區(qū)分當(dāng)采用m法時當(dāng)采用K法時樁的變形系數(shù)62剛性樁的計算計算簡化把滑面以上抗滑樁受荷載段上所有的力均當(dāng)作外力，樁前的滑體抗力按其大小從外荷載中減去，對滑面以下的樁段取脫離體，滑面以上的外荷載對滑面處樁截面產(chǎn)生彎矩和剪力?；嫦聵吨芡恋膫?cè)向應(yīng)力和土的抗力可由脫離體的平衡而求得，并進而計算樁的內(nèi)力。剛性樁的計算計算簡化63地基土為單一土層時滑面以下為同一m值，樁底自由，滑面處的彈性抗力系數(shù)分別為A1、A2，H為滑坡推力與剩余抗滑力之差，x為下部樁段轉(zhuǎn)動軸心距滑面的距離，為旋轉(zhuǎn)角，l0為滑坡推力至滑面的距離。地基土為單一土層時滑面以下為同一m值，樁底自由，滑面處的彈64樁身變位：樁側(cè)應(yīng)力：當(dāng)時：樁身剪力:樁身彎矩：樁身變位：樁側(cè)應(yīng)力：當(dāng)65當(dāng)時：樁身變位：樁側(cè)應(yīng)力：樁身剪力:樁身彎矩：當(dāng)時：樁身變位：66根據(jù)靜力平衡條件∑H=0和∑M=0可解得：令所以根據(jù)靜力平衡條件∑H=0和∑M=0可解得：令所以67彈性樁的計算彈性樁的計算68m法樁頂受水平載荷的撓曲線微分方程為EI——樁的抗彎剛度BP——樁的計算寬度采用冪級數(shù)的解法解微分方程，整理后有m法樁頂受水平載荷的撓曲線微分方程為EI——樁的抗彎剛度69yx，φx，Mx，Qx——分別為錨固段樁身任意截面的位移、轉(zhuǎn)角、彎矩和剪力；y0，φ0，M0，Q0——分別為滑面處樁的位移、轉(zhuǎn)角、彎矩和剪力；Ai，Bi，Ci，Di——隨樁的換算深度l=αx而變化的m法的影響函數(shù)值；

x——滑面處以下錨固段計算斷面的深度。yx，φx，Mx，Qx——分別為錨固段樁身任意截面的位移、轉(zhuǎn)70當(dāng)樁底為固定端時，有yB=0，φB=0，MB≠0，QB≠0。當(dāng)樁底為鉸接端時，有yB=0，φB≠0，MB=0，QB≠0。當(dāng)樁底為固定端時，有yB=0，φB=0，MB≠0，QB≠0。71當(dāng)樁底為自由端時，有yB≠0，φB≠0，MB＝0，QB＝0。將上述各種邊界條件下相應(yīng)的y0、φ0代入式方程中，即可求得滑動面以下樁身任一截面得位移、轉(zhuǎn)角、彎矩和剪力。當(dāng)樁底為自由端時，有yB≠0，φB≠0，MB＝0，Q72K法樁錨固段的撓曲微分方程為：由于求解上述常系數(shù)齊次微分方程，整理代換后有：K法樁錨固段的撓曲微分方程為：由于求解上述常系數(shù)齊次微分73K法的影響函數(shù)K法的影響函數(shù)74當(dāng)樁底為固定端時，有yB=0，φB=0當(dāng)樁底為鉸接端時，有yB=0，MB=0邊界條件當(dāng)樁底為固定端時，有yB=0，φB=0當(dāng)樁底為鉸接端時，有75當(dāng)樁底為自由端時，有MB=0，QB=0；φB≠0，yB≠0將上述各邊界條件相應(yīng)的y0，φ0代入通解中，即可求得滑面下錨固端樁身任一截面的內(nèi)力和變位。邊界條件當(dāng)樁底為自由端時，有MB=0，QB=0；φB≠0，yB≠076滑動面處地基反力不為零時的處理方法對于滑坡工程，因滑面以上有滑體存在，抗滑樁樁前土體和樁后土體是不一致的，對于滑面來說，相當(dāng)于在樁后土體的表面有附加荷載存在。若用K法，這一附加荷載不影響地基土的彈性性質(zhì)。若采用m法，即地基系數(shù)隨深度而呈線性增加，在滑面處的地基系數(shù)不為零，而是某一數(shù)值A(chǔ)，滑面以下的地基系數(shù)分布呈梯形變化。為了利用m法推出的公式和影響系數(shù)計算此類問題，可進行如下處理：滑動面處地基反力不為零時的處理方法對于滑坡工程，因滑面以上77將地基系數(shù)變化圖形向上延伸至虛點A，延伸的高度自虛點A向下計算樁的內(nèi)力和變位時應(yīng)重新確定A點的初參數(shù)MA、QA、yA、φA將地基系數(shù)變化圖形向上延伸至虛點A，延伸的高度自虛點A向下78A點初參數(shù)可由滑面處條件和樁底處的邊界條件確定，即在作用MA和QA下必須滿足下列條件：當(dāng)x=0時（在滑面處）M=M0，Q=Q0；當(dāng)x=l2時（在樁底處）MB=0，QB=0（樁底為自由端）或yB=0，φB=0（樁底為自由端）A點初參數(shù)可由滑面處條件和樁底處的邊界條件確定，即在作用MA79樁底為自由端時可建立下列方程樁底為固定端時可將上式中的第3式、第4式改為下列方程即可——在滑面處的影響系數(shù)值；——在樁底處的影響系數(shù)值。樁底為自由端時可建立下列方程樁底為固定端時可將上式中的第3式80§11.4抗滑樁的設(shè)計抗滑樁的平面布置對地質(zhì)條件簡單的中小型滑坡，在滑體前緣布設(shè)一排抗滑樁，樁排方向與滑體垂直或接近垂直。對于軸向很長的多級滑動或推力很大的滑坡，可考慮布置兩排或多排樁，分級承擔(dān)滑坡推力，或在抗滑地帶集中布置2～3排、平面上呈品字形或梅花形的抗滑樁或抗滑排架。對特大滑坡，可采用抗滑排架或群樁承臺。對于軸向很長的具有復(fù)合滑動面的滑體，應(yīng)根據(jù)滑面情況和坡面情況分段設(shè)立抗滑樁，或采用抗滑樁與其他抗滑結(jié)構(gòu)組合布置方案。§11.4抗滑樁的設(shè)計抗滑樁的平面布置81抗滑樁的間距合適的樁間距應(yīng)該使樁間滑體具有足夠的穩(wěn)定性，在下滑力作用下不致從樁間擠出?？砂丛谀苄纬赏凉暗臈l件下，兩樁間土體與兩側(cè)被樁所阻止滑動的土體的摩阻力不少于樁所承受的滑坡推力來估計。一般間距為6～10m。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)有2～3排排樁或排架時，排間距可采用樁截面寬度的2～3倍?？够瑯兜拈g距合適的樁間距應(yīng)該使樁間滑體具有足夠的穩(wěn)定性，在82樁的錨固深度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)向抗壓強度、樁基底的壓應(yīng)力不得大于地基的容許承載力來確定?？刹扇】s小樁的間距，減少每根樁所承受的滑坡推力，或增加樁的相對剛度等措施來適當(dāng)減少錨固深度。樁的錨固深度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)83當(dāng)錨固段地層為土層及嚴重風(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：l

——地面至計算點的深度,m。樁底可按自由支承處理。

土層或軟質(zhì)巖層:1/3～1/2樁長;完整、較堅硬的巖層:l/4樁長。當(dāng)錨固段地層為土層及嚴重風(fēng)化破碎巖層時，樁身對地層的側(cè)壓力應(yīng)84——折減系數(shù)，根據(jù)巖層產(chǎn)狀的傾角大小，取0.5～1.0;——折減系數(shù)，根據(jù)巖層的破碎和軟化程度，取0.3～0.5;R0——圍巖巖石單軸抗壓極限強度，kPa。

樁底可按鉸支承情況處理

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：——折減系數(shù)，根據(jù)巖層產(chǎn)狀的傾角大小，取0