滑坡治理工程設(shè)計(jì)課件

第四部分：滑坡治理工程設(shè)計(jì)第四部分：滑坡治理工程設(shè)計(jì)1設(shè)計(jì)步驟（一）滑坡認(rèn)識(shí)1、勘察成果消化2、外業(yè)勘察核實(shí)3、綜合滑坡分析（二）滑坡治理工程設(shè)計(jì)（以抗滑樁為例）1、滑坡設(shè)計(jì)原則及應(yīng)重點(diǎn)考慮的問題2、滑坡穩(wěn)定性分析3、指標(biāo)反算4、推力計(jì)算5、內(nèi)力計(jì)算6、配筋設(shè)計(jì)7、割筋設(shè)計(jì)8、設(shè)計(jì)圖紙9、工程預(yù)算設(shè)計(jì)步驟（一）滑坡認(rèn)識(shí)2滑坡防治工程設(shè)計(jì)的技術(shù)規(guī)定1.防治工程設(shè)計(jì)的前期階段工作和設(shè)計(jì)的概念滑坡防治工程設(shè)計(jì)前期階段工作設(shè)計(jì)文件是沿用鐵路工程設(shè)計(jì)的習(xí)慣分?jǐn)?shù)和稱謂.滑坡防治工程設(shè)計(jì)應(yīng)經(jīng)過項(xiàng)目建議書、防治工程可行性研究、防治工程初步設(shè)計(jì)、防治工程施工圖設(shè)計(jì)等多個(gè)不同過程的研究和設(shè)計(jì)，必要時(shí)還有補(bǔ)充施工圖設(shè)計(jì)。它們對應(yīng)的前期勘察階段分別是：可行性研究勘察、初(步)勘(察)階段、詳(細(xì))勘(察)階段和施工勘察階段?；路乐喂こ淘O(shè)計(jì)的技術(shù)規(guī)定1.防治工程設(shè)計(jì)的前期階段工作和3而設(shè)計(jì)階段則又是一回事，它一般分為一階段設(shè)計(jì)和二階段設(shè)計(jì)，除非特殊要求才有三階段設(shè)計(jì)；畢竟滑坡防治工程相對于鐵路、公路和其他如橋梁、隧道等大中型工程而言規(guī)模要小一些，在設(shè)計(jì)階段的選擇上很少有技術(shù)設(shè)計(jì)的過程，反而常有補(bǔ)充施工圖設(shè)計(jì)的過程。一階段設(shè)計(jì)只做施工圖設(shè)計(jì)初步和施工圖設(shè)計(jì)，三階段設(shè)計(jì)包括初步設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)。如一階段初步設(shè)計(jì)、一階段施工圖設(shè)計(jì)；二階段初步設(shè)計(jì)、二階段施工圖設(shè)計(jì)。這個(gè)階段就不同于的階段，如這個(gè)階段只規(guī)定初步設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)為階段，而不講可行性研究等作為階段，如不經(jīng)過初步設(shè)計(jì)直接進(jìn)行施工圖設(shè)計(jì)的就叫一階段施工圖設(shè)計(jì)，既作初步設(shè)計(jì)又做施工圖設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)文件。如果是初步設(shè)計(jì)就叫二階段初步設(shè)計(jì)，是施工圖設(shè)計(jì)的就叫二階段施工圖設(shè)計(jì)。而設(shè)計(jì)階段則又是一回事，它一般分為一階段設(shè)計(jì)和二階段設(shè)計(jì)，除4防治工程設(shè)計(jì)依據(jù)防治工程設(shè)計(jì)的主要依據(jù)有三種。第一是合同協(xié)議意向書等法律性文件，這是進(jìn)行防治工程設(shè)計(jì)和使防治工程文件有效的首要條件，至于合同鑒定后的設(shè)計(jì)變更，則是另一回事，它只需會(huì)議紀(jì)要等即可；第二是前期提供的有關(guān)設(shè)計(jì)項(xiàng)目的前期調(diào)查報(bào)告、勘察文件、收集的資料等技術(shù)性文件資料；第三是相關(guān)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)。目前，主要引用和參考的規(guī)范有《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007-2002）《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB50330-2002）《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD30-2004）《鐵路路基支檔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（TB10025-2001）《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2002）《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2001）防治工程設(shè)計(jì)依據(jù)防治工程設(shè)計(jì)的主要依據(jù)有三種。第一是合同協(xié)5《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTGB01-2003）《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50286-98）《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50003-2001）《錨桿噴射混凝土支護(hù)技術(shù)規(guī)范》（GB50086-2001）《水電水利工程邊坡設(shè)計(jì)規(guī)范》（DL5353-2006）《地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50029-2004）《滑坡防治工程設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范》（DZ50029-2006）《三峽庫區(qū)三期地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)要求》（2004.12）《公路設(shè)計(jì)手冊—路基》等其它國家現(xiàn)有規(guī)范。防治工程設(shè)計(jì)依據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTGB01-2003）防治工程設(shè)計(jì)依6防治工程分級同樣是一個(gè)滑坡，其危害對象可能是城鎮(zhèn)居民、工礦企業(yè)、道路橋梁，不同的危害對象可能造成不同的經(jīng)濟(jì)損失，則對該滑坡的防治力度的要求就不同。因此可通過分級予以定位，最后體現(xiàn)在不同的安全系數(shù)，或不通過分級直接在安全系數(shù)的取值來反映。對于公路滑坡，其防治工程力度一般隨著倍防護(hù)工程的安全級別確定而通過安全系數(shù)自然確定，這樣通過綜合判斷，直接定安全系數(shù)而無需分級。而對于非公路邊坡可另作規(guī)定，如三峽庫區(qū)三期工程將地質(zhì)災(zāi)害防治工程分為三級；而工程等級的確定則是通過危害對象，危害人數(shù)和可能造成的經(jīng)濟(jì)損失三項(xiàng)指標(biāo)中的兩項(xiàng)防治工程分級同樣是一個(gè)滑坡，其危害對象可能是城鎮(zhèn)居民、工7地質(zhì)災(zāi)害防治工程分級級別ⅠⅡⅢ危害對象縣級和縣級以上遷建城市主要遷建集鎮(zhèn)、省道和國道、橋梁移民遷建居民點(diǎn)、一般工礦企業(yè)受災(zāi)對象與損失危害人數(shù)（人）﹥20002000~300﹤300可能經(jīng)濟(jì)損失（萬元）﹥1000010000~2000﹤2000地質(zhì)災(zāi)害防治工程分級級別ⅠⅡⅢ危害對象縣級和縣級以上遷建城8水電水利工程邊坡分類和級別劃分類別級別A類樞紐工程區(qū)邊坡B類水岸邊坡Ⅰ級影響1級水工建筑物安全的邊坡滑坡產(chǎn)生危害性涌浪或滑坡災(zāi)害可能危及1級建筑物安全的邊坡Ⅱ級影響2級、3級水工建筑物安全的邊坡可能發(fā)生滑坡并危及2級、3級建筑物安全的邊坡Ⅲ級影響4級、5級水工建筑物安全的邊坡要求整體穩(wěn)定而允許部分失穩(wěn)或緩慢滑落的邊坡水電水利工程邊坡分類和級別劃分類別A類B類影響1級9設(shè)計(jì)工況設(shè)計(jì)工況將滑坡所處位置的發(fā)育條件、誘發(fā)因素尤其水的影響作用而定，一般情況下有以下幾種。工況1（持久工況）：自重+地表荷載+正常地下水工況2（短暫工況）：自重+地表荷載+N年一遇暴雨工況3（偶然工況）：自重+地表荷載+正常地下水+地震工況4（偶然工況）：自重+地表荷載+N年一遇暴雨+地震設(shè)計(jì)工況10而三峽庫區(qū)三期共有5個(gè)工況即：工況1：自重+地表荷載+水庫特征水位+N年一遇暴雨（q枯）工況2：自重+地表荷載+水庫特征水位+N年一遇暴雨（q全）工況3：自重+地表荷載+水庫水位從175.0m降至145.0m+N年一遇暴雨（q枯）工況4：自重+地表荷載+水庫水位從162.0m降至145.0m+N年一遇暴雨（q全）工況5：自重+地表荷載+N年一遇暴雨（q全）其中，N對于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級滑坡工程分別為50年、20年、10年一遇期。而三峽庫區(qū)三期共有5個(gè)工況即：11安全系數(shù)安全系數(shù)一般是根據(jù)滑坡保護(hù)工程的重要性，滑坡防治工程分級，對于滑坡規(guī)模，性質(zhì)和成因的了解程度而定。如對公路而言一般工程可取K=1.10~1.25，對重要工程可取K=1.25~1.30，若在地震作用下K=1.05~1.10安全系數(shù)安全系數(shù)一般是根據(jù)滑坡保護(hù)工程的重要性，滑坡防12對三峽三期防治工程，不同工況下的安全系數(shù)規(guī)定如下涉水或非涉水工程水庫運(yùn)行水位工況編號荷載組合最小安全系數(shù)ⅠⅡⅢ涉水工程靜止水位1自重+地表荷載+水庫特征水位+N年一遇暴雨（q枯）1.251.201.152自重+地表荷載+水庫特征水位+N年一遇暴雨（q全）1.251.201.15水位降落3自重+地表荷載+水庫水位從175.0m降至145.0m+N年一遇暴雨（q枯）1.201.151.104自重+地表荷載+水庫水位從162.0m降至145.0m+N年一遇暴雨（q全）1.201.151.10非涉水工程5自重+地表荷載+N年一遇暴雨（q全）1.201.151.10對三峽三期防治工程，不同工況下的安全系數(shù)規(guī)定如下涉水或非涉13滑坡設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的問題1對包括勘察資料在內(nèi)的一切與滑坡有關(guān)的背景資料、歷史資料、監(jiān)測數(shù)據(jù)圖紙等資料進(jìn)行分析總結(jié)，既要盡可能利用到前期成果又不可輕信。以上偏失的數(shù)據(jù)和分析意見，要有通過自己的深入分析，總結(jié)出更深刻的屬于自己的認(rèn)識(shí)。2工程的可行性3工程的先進(jìn)性滑坡設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的問題1對包括勘察資料在內(nèi)的一切與滑坡有關(guān)144工程與工程間的協(xié)調(diào)性5工程與環(huán)境的完美結(jié)合6工程的可實(shí)施性7工程的耐久性和長期安全性8設(shè)計(jì)中慎重注意的問題：樁長問題、質(zhì)量問題、應(yīng)急預(yù)案和事先預(yù)測?；略O(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的問題4工程與工程間的協(xié)調(diào)性滑坡設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的問題15滑坡推力計(jì)算

滑坡推力計(jì)算是防滑工程設(shè)計(jì)所必須的工作內(nèi)容，初涉滑坡防治工作的技術(shù)人員往往覺得難以把握。滑坡推力計(jì)算主要涉及以下內(nèi)容：

1、滑坡推力的計(jì)算范圍；2、計(jì)算公式的選擇；3、滑帶各段強(qiáng)度指標(biāo)（c、φ）值的選取；4、附加力的考慮與確定；5、安全系數(shù)的確定；6、計(jì)算推力的校核?；峦屏τ?jì)算滑坡推力計(jì)算是防滑工程設(shè)計(jì)所必須16滑坡推力計(jì)算范圍的確定

1、首先從地質(zhì)分析上劃分各滑動(dòng)條塊，各條分別計(jì)算。2、同一條滑坡是否分級及前后級之間的關(guān)系。一般只計(jì)算到貫通裂縫的一級，若前面穩(wěn)定后面自然會(huì)穩(wěn)定。3、多層滑面應(yīng)分層計(jì)算其滑坡推力。計(jì)算公式的選擇計(jì)算方法很多，應(yīng)根據(jù)不同滑面情況選擇，一般多用分塊推力傳遞系數(shù)法?；峦屏τ?jì)算范圍的確定17第i塊的剩余下滑力為：

Ei=KWisinαi-Wicosαitgφi–CiLi+Ei-1Φi式中：K—安全系數(shù)，一般取K=1.10~1.25；Wi—第i塊滑體的重量，KN；αi—第i塊滑體滑面傾角，度；Ci—第i塊滑體滑帶土的黏聚力，Kpa；φi—第i塊滑體滑帶土的內(nèi)摩擦角，度；Li—第i塊滑體滑面的長度，m；Ei-1—第I-1塊滑體滑面?zhèn)鹘o第i塊滑體的剩余下滑力；Φi—傳遞系數(shù)。Φi=cos（αi–αi-1）–

sin（αi–αi-1）tgφi滑坡治理工程設(shè)計(jì)課件18滑帶各段抗剪強(qiáng)度指標(biāo)（c、φ）值的選取1、由于地質(zhì)條件和土性的差別很大，不同滑坡c、φ值差別較大。取樣試驗(yàn)因取樣代表性、試驗(yàn)方法等問題導(dǎo)致數(shù)值分散，故至今國內(nèi)外均是參考試驗(yàn)值并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)值，用反算法求主滑段c、φ值。2、試驗(yàn)法。既要做原狀土的，更要做重塑滑帶的不同含水量下的（天然、塑限、軟塑狀態(tài)）峰值強(qiáng)度和殘余強(qiáng)度。3、經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)對比是指同類地質(zhì)條件下同類型滑坡滑帶土指標(biāo)的類比。牽引段和抗滑段巖性變化和c、φ值變化小，可據(jù)經(jīng)驗(yàn)選取。4、反算法，主要是反算主滑段c、φ值。（1）首先判定滑坡當(dāng)前的穩(wěn)定度，如1.0、0.98、1.02等；（2）一個(gè)平衡斷面方程求一個(gè)指標(biāo)，兩個(gè)平衡斷面方程聯(lián)立求c、φ兩個(gè)值，也可用圖解法求。（3）有條件恢復(fù)滑前極限平衡狀態(tài)時(shí)，用極限平衡斷面反求；若無法恢復(fù)原斷面時(shí)（如古老滑坡），只能以現(xiàn)有穩(wěn)定斷面反求?；瑤Ц鞫慰辜魪?qiáng)度指標(biāo)（c、φ）值的選取19

附加力的考慮1、地震力的考慮（7度以上地震區(qū)考慮）；2、靜、動(dòng)水壓力的考慮；3、滑體浸入水下浮力的考慮；4、其它附加力的考慮。安全系數(shù)的確定1、對滑坡性質(zhì)等了解的程度，清楚者取小、不清楚者取大；2、保護(hù)對象的重要性，重要者取大值；3、滑坡的危害性，危害大者取大值；4、臨時(shí)工程取大值，永久工程取大植。附加力的考慮20計(jì)算推力的校核1、從當(dāng)?shù)匾驯黄茐慕ㄖ锏膹?qiáng)度確定其下限值；2、從當(dāng)?shù)鼗录舫隹诤涂够位w厚度界定滑坡推力下限值（如被動(dòng)土壓力）；3、從類似滑坡性質(zhì)和規(guī)模比擬滑坡推力值。計(jì)算推力的校核21滑坡治理工程分項(xiàng)設(shè)計(jì)滑坡治理工程分項(xiàng)設(shè)計(jì)22沖刷防護(hù)滑坡坡腳受到江、河水流、波浪的沖刷，是坡體穩(wěn)定性惡化，產(chǎn)生災(zāi)害，因此，應(yīng)根據(jù)滑坡重要性和工程的要求，進(jìn)行必要的沖刷防護(hù)。沖刷防護(hù)工程一般分為：直接防護(hù)：間接防護(hù)：改變水流方向（改變沖刷部位），形成新的河軸線改河工程：改變河道沖刷防護(hù)滑坡坡腳受到江、河水流、波浪的沖刷，是坡體穩(wěn)定性惡化23沖刷防護(hù)工程常用類型及適用條件沖刷防護(hù)工程常用類型及適用條件241、拋石防護(hù)此類防護(hù)應(yīng)用很廣，對經(jīng)常浸水且水深較深地段的路基邊坡防護(hù)及洪水季節(jié)防洪搶險(xiǎn)時(shí)更為常用。材料石料（要求質(zhì)地堅(jiān)硬，耐凍且不宜風(fēng)化崩解），缺少石料地區(qū)也可用預(yù)制混凝土塊作為拋投材料。結(jié)構(gòu)1）拋石的尺寸：保持石堆的穩(wěn)定為前提－－拋石堆頂上石塊的穩(wěn)定計(jì)算實(shí)驗(yàn)表明，這種情況下石塊的穩(wěn)定受滑動(dòng)控制。因此，可建立水流沖擊力與石塊摩擦力的平衡方程，得到：

1、拋石防護(hù)252)拋石堆的坡度和頂寬：水下邊坡不宜陡于1:1.5，當(dāng)水較深，水流較大時(shí)，不宜陡于1:2～1:3。頂寬：不應(yīng)小于所用最小石塊尺寸的2倍（2D）。3)斷面形式－岸坡和已有路基邊坡（斷面形式見下頁）施工注意事項(xiàng)：－為了使拋石堆有一定的密度，宜用不小于計(jì)算D尺寸的大小不同的石塊摻雜拋投。－除防洪搶險(xiǎn)外，一般應(yīng)于枯水季節(jié)施工。2)拋石堆的坡度和頂寬：26滑坡治理工程設(shè)計(jì)課件272、干砌片石護(hù)坡單層雙層夯實(shí)整平邊坡先作1—2層砂、礫石墊層，墊層厚10—15Cm。坡腳基礎(chǔ)作法墁石鋪砌（沖刷深度1.0m時(shí)）漿砌片石腳墻（沖刷深度1.0m時(shí)）2、干砌片石護(hù)坡單層雙層夯實(shí)整平邊坡先作1—2層砂、礫石墊層28滑坡治理工程設(shè)計(jì)課件293、漿砌片石護(hù)坡—材料：堅(jiān)硬石塊抗壓強(qiáng)度應(yīng)大于30MPa，耐凍，不易崩解，風(fēng)化砂漿：一般75，嚴(yán)寒地區(qū)100。3—結(jié)構(gòu)：3、漿砌片石護(hù)坡30—墊層：10-15cm（卵礫石墊層）—護(hù)坡厚度d：一般不小于30cm，V>=6m/s時(shí)，采用d＝50~60cm，也可計(jì)算：如右圖—墊層：10-15cm（卵礫石墊層）314、混凝土板護(hù)坡材料：混凝土板：C15嚴(yán)寒地區(qū)：C20結(jié)構(gòu)：（見下頁圖）－混凝土板尺寸－混凝土中的孔眼－墊層為了鋪設(shè)時(shí)受力均勻，設(shè)砂礫石、卵礫石墊層，厚度一般10~15cm4、混凝土板護(hù)坡32滑坡治理工程設(shè)計(jì)課件33石籠內(nèi)充填：堅(jiān)硬不易崩解的卵石、塊石；塊徑應(yīng)大于網(wǎng)孔尺寸。5、石籠防護(hù)石籠內(nèi)充填：堅(jiān)硬不易崩解的卵石、塊石；塊徑應(yīng)大于網(wǎng)孔尺寸。5342)石籠網(wǎng)：長方體和圓柱體2)石籠網(wǎng)：長方體和圓柱體35滑坡治理工程設(shè)計(jì)課件36排水工程在邊坡上設(shè)置地表和地下排水系統(tǒng)的目的在于減少地表水入滲、降低地下水位，增強(qiáng)邊坡穩(wěn)定性，實(shí)踐證明：完善的排水系統(tǒng)對于邊坡穩(wěn)定具有重要作用，并作為一種重要的輔助工程措施，與抗滑結(jié)構(gòu)一道成為邊坡工程整治的重要手段。排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合邊坡工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件以及降雨條件，制定地表排水、地下排水的設(shè)計(jì)方案。地表排水系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)根據(jù)防護(hù)對象等級所確定的防洪標(biāo)準(zhǔn)予以確定；地下水排水工程應(yīng)根據(jù)滑動(dòng)面位置、含水層與隔水層水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)及地下水位動(dòng)態(tài)變化特征等因素采用排水隧道、仰斜排水孔等工程措施。排水工程在邊坡上設(shè)置地表和地下排水系統(tǒng)的目的在于減少地表水入37地表排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)地表匯水流量計(jì)算缺乏相關(guān)資料時(shí)，可按如下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：地表排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)38排水溝斷面形狀可為矩形、梯形、復(fù)式、U形等。其中矩形、梯形排水溝具有施工方便、易于維修清理，較大的水力半徑等原因而應(yīng)用最為廣泛，在排水設(shè)計(jì)中宜優(yōu)先考慮。地表排水工程水力設(shè)計(jì)，應(yīng)確定排水溝斷面或校核已有排水溝過流能力，排水溝過流量按下式計(jì)算C流速系數(shù)可以根據(jù)巴浦洛夫共識(shí)或滿寧公式計(jì)算

排水溝斷面形狀可為矩形、梯形、復(fù)式、U形等。其中矩形、梯形排39地下排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)攔截坡體深層地下水、降低地下水位，可在坡體內(nèi)部設(shè)置橫向排水隧道，與地下水流向基本垂直；縱向排水隧道可設(shè)置在坡體內(nèi)部，兩側(cè)設(shè)置與地下水流向基本垂直的分支截排水隧道或仰斜排水孔配有排水孔的截排水地下隧道排水能力可按下式計(jì)算地下排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)配有排水孔的截排水地下隧道排水能力可按下式計(jì)40抗滑樁設(shè)計(jì)

抗滑樁設(shè)計(jì)的要求（1）抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)滿足設(shè)計(jì)要求值，保證滑體不越過樁頂，不從樁間擠出（2）樁身要有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，樁的斷面和配筋合理，能滿足樁內(nèi)應(yīng)力和樁身變形的要求（3）樁周的地基抗力和滑體的變形在容許范圍內(nèi)（4）抗滑樁的間距、尺寸、埋深等都較適當(dāng)，保證安全、方便施工，并使工程量最省?？够瑯对O(shè)計(jì)的任務(wù)就是根據(jù)以上要求，確定抗滑樁的樁位、間距、尺寸、埋深、配筋、材料和施工要求等抗滑樁設(shè)計(jì)抗滑樁設(shè)計(jì)的要求41包括：滑坡推力、受荷段地層抗力、錨固段地層抗力、樁側(cè)摩阻力和粘著力及樁底應(yīng)力等（1）滑坡推力作用：作用于滑面以上部分的樁背上，假定與滑面平行。每根樁承受的樁距（中至中）范圍內(nèi)的滑坡推力。推力分布根據(jù)滑坡具體情況可以為矩形、三角形和梯形。（2）樁前滑體抗力：根據(jù)設(shè)樁的位置及樁前滑坡體的穩(wěn)定情況，抗滑樁可分為懸臂式和全埋式兩種。（3）錨固段抗力：當(dāng)錨固段樁周巖土處于彈性變形階段時(shí)，可按彈性力計(jì)算；樁周摩阻力、粘著力以及抗滑樁的基底應(yīng)力一般不予考慮。作用于抗滑樁的外力包括：滑坡推力、受荷段地層抗力、錨固段地層抗力、樁側(cè)摩阻力和42抗滑樁的計(jì)算寬度

對不同截面形狀的樁，土體的影響范圍也不相同。為了將空間的受力簡化為平面受力，并考慮樁截面形狀的影響，將樁的設(shè)計(jì)寬度（或直徑）換算成相當(dāng)于實(shí)際工作條件下的矩形樁寬度BP，稱為樁的計(jì)算寬度。矩形樁：BP＝b＋1(b為樁正面邊長)圓形樁：BP＝0.9(d＋1)（d為樁直徑）抗滑樁的計(jì)算寬度矩形樁：BP＝b＋143地基系數(shù)，常用K表示，是樁側(cè)巖土體的彈性抗力系數(shù)簡稱，基床系數(shù)隨深度變化規(guī)律：（1）基床系數(shù)K不隨深度變化，對于較完整的巖層地基，可以認(rèn)為基床系數(shù)為一場量，即K＝CON。采用這種基床系數(shù)計(jì)算樁內(nèi)力的方法稱為“K”法。（2）對于風(fēng)化破碎巖層或密實(shí)土層地基，認(rèn)為基床系數(shù)隨深度成正比例增加，比例系數(shù)m通常根據(jù)試驗(yàn)實(shí)測或參考規(guī)范確定。按這種基床系數(shù)變化規(guī)律計(jì)算樁截面內(nèi)力的方法通常稱為“m”法。（3）基床系數(shù)K隨深度成拋物線規(guī)律增加，比例系數(shù)c可根據(jù)實(shí)測數(shù)據(jù)確定。地基系數(shù)，常用K表示，是樁側(cè)巖土體的彈性抗力系數(shù)簡稱，基床系44剛性樁與彈性樁的區(qū)分根據(jù)樁和樁周巖土的性質(zhì)，若樁的位置發(fā)生偏離但樁軸線仍保持原來的線型，樁的變位系樁周巖土變形所致，這樣的樁稱為剛性樁；若樁的位置和樁軸線同時(shí)發(fā)生改變，即樁和樁周巖土同時(shí)發(fā)生變形，則稱其為彈性樁。按K法計(jì)算當(dāng)βh≤1.0時(shí)，抗滑樁屬剛性樁；當(dāng)βh>1.0時(shí)，抗滑樁屬彈性樁。按m法計(jì)算當(dāng)αh≤2.5時(shí)，抗滑樁屬剛性樁；當(dāng)αh>2.5時(shí)，抗滑樁屬彈性樁。β為樁的變形系數(shù)α為樁的變形系數(shù)剛性樁與彈性樁的區(qū)分根據(jù)樁和樁周巖土的性質(zhì)，若樁的位置發(fā)45樁的平面布置與樁的埋置深度樁的平面布置與樁的埋置深度問題是抗滑樁設(shè)計(jì)的關(guān)鍵樁的平面位置及間距滑坡體上部，滑動(dòng)面陡，拉張裂縫多，不宜設(shè)樁；中部滑動(dòng)面往往較深且下滑力大，亦不宜設(shè)樁；下部滑動(dòng)面較緩，下滑力較小或系抗滑地段，經(jīng)常是較好的設(shè)樁位置。實(shí)踐表明，對地質(zhì)條件簡單的中小型滑坡，宜在滑體前緣設(shè)一排抗滑樁，布置方向應(yīng)與滑體滑動(dòng)方向垂直或接近垂直。對于軸向很長的多級滑動(dòng)或推力很大的滑坡，宜設(shè)兩排或多排抗滑樁分級處治，也可采用在上部設(shè)抗滑樁，下部設(shè)擋土墻聯(lián)合防治。當(dāng)滑坡推力特大時(shí)，抗滑樁在平面上可按品字形或梅花形交錯(cuò)布設(shè)，必要時(shí)，還可考慮采用其它型式的抗滑樁。樁的平面布置與樁的埋置深度樁的平面布置與樁的埋置深度問題是抗46抗滑樁的間距受滑坡推力大小、滑體土的密實(shí)度和強(qiáng)度、樁的截面尺寸、樁的長度和錨固深度，以及施工條件等多種因素影響，目前尚無較成熟的計(jì)算方法。合適的樁距應(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。也就是說，可按樁間土體與兩側(cè)被樁所阻止的土體的摩擦力大于樁所承受的滑坡推力來估算。有條件時(shí)可通過模擬試驗(yàn)，取得土體能形成土拱的樁間距值，并結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來考慮樁的間距。一般情況下，當(dāng)滑體完整、密實(shí)或滑坡推力較小時(shí)，樁間距可取大些；反之，則應(yīng)取小些。此外，滑坡主軸附近樁距應(yīng)小些，兩側(cè)邊部樁距應(yīng)大些。目前樁距一般選用6～10m。抗滑樁的間距47抗滑樁的錨固深度樁埋入滑面以下穩(wěn)定地層的適宜錨固深度，與該地層的強(qiáng)度、樁所承受的滑坡推力、樁的相對剛度以及樁前滑體對樁的反力等因素有關(guān)。原則上由樁的錨固段傳遞到滑面以下地層的側(cè)向壓力不得大于該地層的容許側(cè)向抗壓強(qiáng)度，樁基底的最大壓應(yīng)力不得大于地基的容許承載力。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，常用的錨固深度，對于土層或軟質(zhì)巖層約為1/3～1/2樁長；對于完整且較堅(jiān)硬的巖層可采用4～6m長。抗滑樁的錨固深度48抗滑樁計(jì)算

下面簡單介紹彈性樁按彈性抗力法計(jì)算的基本原理，其中地基系數(shù)采用“m”法。圖所示為滑面以下部分樁身，滑面以上部分懸臂梁對其產(chǎn)生水平力H0和彎矩M0作用。在荷載作用下，樁將發(fā)生撓曲，支承樁的彈性介質(zhì)（土）將產(chǎn)生連續(xù)分布的水平抗力。忽略由于樁撓曲引起的豎向摩擦阻力，則各截面僅有水平向地基土反力?？够瑯队?jì)算下面簡單介紹彈性樁按彈性抗力法計(jì)算的基本原理，其49根據(jù)靜力平衡條件，樁的各物理量之間存在如下關(guān)系：

按“m”法時(shí)，有p＝mzyb0，代入公式整理得到樁的特征值根據(jù)靜力平衡條件，樁的各物理量之間存在如下關(guān)系：50由冪級數(shù)法可以求得其解

當(dāng)?shù)孛嫣幫瑫r(shí)作用H0、M0時(shí)，地面處樁的水平位移y0和轉(zhuǎn)角為

由此可以求出距地面任意深度處樁身的位移、轉(zhuǎn)角及樁身截面彎矩、剪力和樁側(cè)土的水平應(yīng)力。由冪級數(shù)法可以求得其解當(dāng)?shù)孛嫣幫瑫r(shí)作用H0、M0時(shí)，地面51抗滑樁正截面設(shè)計(jì)抗滑樁一般按受彎構(gòu)件設(shè)計(jì)，配筋時(shí)按單筋矩形梁考慮，正截面受彎承載力計(jì)算公式：

混凝土受壓區(qū)高度按下式計(jì)算：

式中為相對界限受壓高度.抗滑樁正截面設(shè)計(jì)抗滑樁一般按受彎構(gòu)件設(shè)計(jì)，配筋時(shí)按單筋52矩形截面受彎正截面示意圖

矩形截面受彎正截面示意圖53混凝土受壓區(qū)等效矩形應(yīng)力圖系數(shù)

強(qiáng)度≤C50C55C60C65C70C75C80a1.00.990.980.970.960.950.94混凝土受壓區(qū)等效矩形應(yīng)力圖系數(shù)

強(qiáng)度≤C50C55C60C654最大彎矩處配筋抗滑樁截面的最大彎矩為，則設(shè)計(jì)彎矩為：式中：為結(jié)構(gòu)物重要性系數(shù)，對于安全等級取一級的取1.1，對于安全等級取二級的取1.0，三級的建筑物取0.9；為受彎構(gòu)件安全系數(shù)，取1.35～1.40。

截面有效高度，其中h為樁截面原始高度；a為受力鋼筋砂漿保護(hù)層厚度，一般取0.10～0.15m。則計(jì)算截面的實(shí)際受壓區(qū)高度系數(shù)為：最大彎矩處配筋抗滑樁截面的最大彎矩為，則設(shè)計(jì)彎矩為：55若成立，則鋼筋設(shè)計(jì)面積：選取鋼筋直徑為d，則主筋根數(shù)為：滑坡治理工程設(shè)計(jì)課件56驗(yàn)算鋼筋配筋率如下：若和同時(shí)成立，則滿足要求，否則需要重新配筋。其它縱向受力鋼筋的驗(yàn)算與鋼筋相同。驗(yàn)算鋼筋配筋率如下：若和同時(shí)成立，則滿足要求，否則需要重新57抗滑樁斜截面設(shè)計(jì)矩形截面的受彎構(gòu)件其受剪截面應(yīng)符合下列條件：

當(dāng)時(shí)當(dāng)時(shí)當(dāng)時(shí)

V按線性內(nèi)插確定其中，斜截面上最大剪力V按下式確定：

抗滑樁斜截面設(shè)計(jì)矩形截面的受彎構(gòu)件其受剪截面應(yīng)符合下列條件：58普通混凝土矩形、T形何I形截面的一般受彎構(gòu)件，當(dāng)符合下式要求時(shí)，可不進(jìn)行截面的受彎承載力計(jì)算，僅需根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定按構(gòu)造要求進(jìn)行配置箍筋。抗滑樁內(nèi)不設(shè)置斜筋，可采用調(diào)整箍筋的直徑、間距和樁身截面尺寸滿足斜截面的抗剪強(qiáng)度。當(dāng)這些受彎構(gòu)件僅配置箍筋時(shí)，其截面的受剪承載力應(yīng)符合下列規(guī)定：普通混凝土矩形、T形何I形截面的一般受彎構(gòu)件，當(dāng)符合下式要求59式中：為配置在同一截面內(nèi)箍筋各肢的全部截面面積；n為在同一截面內(nèi)箍筋的肢數(shù)；為單肢箍筋截面面積；s為沿構(gòu)件長度方向的箍筋間距；為箍筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，按規(guī)范規(guī)定取值?；轮卫砉こ淘O(shè)計(jì)課件60一般抗滑樁截面符合，故應(yīng)驗(yàn)算最大剪力設(shè)計(jì)值是否滿足條件，若不滿足條件則應(yīng)調(diào)整抗滑樁的截面或提高混凝土強(qiáng)度。在斜截面滿足上述要求下，進(jìn)行箍筋配置設(shè)計(jì)，看是否需要按構(gòu)造配置箍筋，若需要配置箍筋，則按下面要求配置：箍筋面積：箍筋間距：一般抗滑樁截面符合，故應(yīng)驗(yàn)算最61實(shí)際配筋率：最小配筋率：

然后驗(yàn)算是否成立。

實(shí)際配筋率：最小配筋率：然后驗(yàn)算是否成立。62樁板墻板樁墻承受水平土壓力作用，通過樁底端的錨固段提供的被動(dòng)土壓力來保持穩(wěn)定。根據(jù)有無錨栓及支撐情況，把板樁墻分為：懸臂式板樁墻、錨定板式板樁墻、內(nèi)支撐式板樁墻。應(yīng)用最為廣泛的是懸臂式板樁墻。懸臂式板樁擋土墻的破壞，一般是繞底端以上o點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣，在轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)O以上的前側(cè)及O點(diǎn)以下的墻身后側(cè)將產(chǎn)生被動(dòng)土壓力，在墻身后側(cè)及O點(diǎn)以上部分將是主動(dòng)土壓力作用。樁板墻板樁墻承受水平土壓力作用，通過樁底端的錨固段提供的被動(dòng)63根據(jù)力矩平衡條件可得將計(jì)算求得的板樁入土深度，再提高20％作為實(shí)際板樁入土深度，則板樁總長度為：板樁最大彎矩截面處，對應(yīng)的剪力為零，由此可確定其截面位置板樁最大彎矩為根據(jù)力矩平衡條件可得將計(jì)算求得的板樁入土深度，再提高20％64擋土板既可現(xiàn)澆，也可采用預(yù)制板拼裝。若采用預(yù)制板時(shí)，其混凝土強(qiáng)度等級不低于C20，界面一般為矩形、槽形，也可采用空心板。擋土板厚度不得小于200mm，板塊不得小于300mm，多采用500mm。板在樁上的搭接長度各端不得小于1倍板厚。擋土板既可現(xiàn)澆，也可采用預(yù)制板拼裝。若采用預(yù)制板時(shí)，其混凝65預(yù)應(yīng)力錨索抗滑擋土墻為了改變普通重力式抗滑擋墻受力不合理，適用范圍狹窄的局限性，預(yù)應(yīng)力錨索抗滑擋墻充分發(fā)揮預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)和普通重力式抗滑擋土墻這兩種抗滑結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，以最佳的組合達(dá)到最有效地整治滑坡的目的。通過施加在普通重力式抗滑擋墻上的垂直向預(yù)應(yīng)力荷載和擋墻自身重力所產(chǎn)生的摩擦阻力來平衡滑坡推力。預(yù)應(yīng)力荷載既能提高重力式擋墻的抗滑和抗傾覆能力又能提高擋墻墻體的抗剪強(qiáng)度，因而可以大大減小抗滑擋墻的截面尺寸和基礎(chǔ)埋深，減少墻體工程量及基礎(chǔ)開挖方量，從而降低整治滑坡的工程造價(jià)，并能拓寬適用范圍，不僅能用于中小型滑坡的整治，甚至可用于大型滑坡的整治，使重力式抗滑擋墻這一傳統(tǒng)的滑坡整治結(jié)構(gòu)得到新生。預(yù)應(yīng)力錨索抗滑擋土墻為了改變普通重力式抗滑擋墻受力不合理，適66通過施加在抗滑擋墻上的強(qiáng)大預(yù)應(yīng)力荷載提供的摩擦阻力來平衡作用在擋土墻上的滑坡推力，并能提供較大的抗傾覆力矩，防治抗滑擋墻發(fā)生傾倒破壞。同時(shí)，預(yù)應(yīng)力錨索的存在，可以加強(qiáng)抗滑擋墻自身的抗剪強(qiáng)度，防止抗滑擋墻發(fā)生剪切破壞?？够瑩跬翂梢跃偷厝〔?，采用漿砌片石砌筑。由于這里的抗滑擋墻不再僅僅依靠自身的重力產(chǎn)生的摩擦阻力來平衡滑坡推力，因而，抗滑擋墻的截面尺寸不必做得太大，基礎(chǔ)埋設(shè)深度也可以減小。通過施加在抗滑擋墻上的強(qiáng)大預(yù)應(yīng)力荷載提供的摩擦阻力來平衡作用67抗滑擋墻的抗滑穩(wěn)定性安全系數(shù)為為預(yù)應(yīng)力錨索抗滑擋墻的抗滑的穩(wěn)定系數(shù)，一般要求大于1.3

抗傾覆穩(wěn)定性為預(yù)應(yīng)力錨索抗滑擋墻的抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)，一般要求大于1.6

抗滑擋墻的抗滑穩(wěn)定性安全系數(shù)為為預(yù)應(yīng)力錨索抗滑擋墻的抗滑的68根據(jù)結(jié)構(gòu)受力計(jì)算得到的預(yù)應(yīng)力錨索抗滑擋墻基礎(chǔ)底面的壓力，其值應(yīng)符合以下兩式的要求：對墻體抗剪進(jìn)行驗(yàn)算最后，根據(jù)驗(yàn)算結(jié)果進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)結(jié)構(gòu)受力計(jì)算得到的預(yù)應(yīng)力錨索抗滑擋墻基礎(chǔ)底面的壓力，其值69預(yù)應(yīng)力錨索預(yù)應(yīng)力錨索體系能夠及時(shí)主動(dòng)地將拉力傳遞到巖土體上，充分發(fā)揮巖體的自承潛力，改善巖土體的應(yīng)力狀態(tài)，增強(qiáng)巖土體的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，減輕支護(hù)結(jié)構(gòu)的自重，控制工程的有害變形的發(fā)展，節(jié)約工程材料，并能保證施工的安全與穩(wěn)定，具有顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)具有獨(dú)特的工程效應(yīng)、施工工藝簡便、用途廣泛、造價(jià)經(jīng)濟(jì)的等特點(diǎn)，近二、三十年來預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)在工程建設(shè)中的應(yīng)用發(fā)展迅速，廣泛運(yùn)用于道路工程、地下工程支護(hù)、巖土邊坡加固、水工結(jié)構(gòu)工程、高邊坡支護(hù)以及深基坑支擋。預(yù)應(yīng)力錨索預(yù)應(yīng)力錨索體系能夠及時(shí)主動(dòng)地將拉力傳遞到巖土體上，70預(yù)應(yīng)力錨索的設(shè)計(jì)就是根據(jù)錨固地層的工程地質(zhì)條件，計(jì)算外荷載，根據(jù)計(jì)算荷載決定錨桿布置和安設(shè)角度、錨固體尺寸、自由段長度等由預(yù)應(yīng)力錨索提供的抗滑力為錨索錨固段長度預(yù)應(yīng)力錨索的設(shè)計(jì)就是根據(jù)錨固地層的工程地質(zhì)條件，計(jì)算外荷載，71當(dāng)獲得了滑坡推力后，根據(jù)確定的錨索間距及沿滑動(dòng)方向上的錨索布置排數(shù)計(jì)算單根錨索的錨固力當(dāng)獲得了滑坡推力后，根據(jù)確定的錨索間距及沿滑動(dòng)方向上的錨索布72預(yù)應(yīng)力錨索設(shè)計(jì)中的一些技術(shù)問題

錨固角度的確定

錨索傾角受多種因素的影響，如施工條件、滑動(dòng)面傾角、錨索提供的抗滑力以及經(jīng)濟(jì)方面的考慮等。一般錨索設(shè)置方向水平下傾，當(dāng)單位長度錨索提供的抗滑力增量最大時(shí)，認(rèn)為錨索的傾角為最優(yōu)錨固角。在此角度下，錨索能提供最大的抗滑力，但這種情況下，錨索的總長度比較長，成孔及灌漿難度大，達(dá)不到經(jīng)濟(jì)的目的。因此，從方便施工、既比較經(jīng)濟(jì)，又能提供比較大的抗滑力，一般選用的錨固角度為：預(yù)應(yīng)力錨索的設(shè)置間距錨索間距取決于錨固力設(shè)計(jì)值、錨索直徑、錨固長度等因素，應(yīng)以所設(shè)計(jì)的錨固力能對巖體提供最大的張拉力為準(zhǔn)。設(shè)置的間距過小，群錨效應(yīng)很顯著，會(huì)減輕錨索的錨固效果；間距太大，單根錨索分擔(dān)的荷載大，同時(shí)不能形成有效的擠壓帶。預(yù)應(yīng)力錨索設(shè)計(jì)中的一些技術(shù)問題錨固角度的確定73錨索間距的選擇，可參考以下幾個(gè)準(zhǔn)則：日本準(zhǔn)則：錨索間距規(guī)定在1.5m以上；美國準(zhǔn)則：規(guī)定6倍以上內(nèi)錨固段直徑間距；FIP準(zhǔn)則：規(guī)定4倍以上內(nèi)錨固段直徑間距或2.0m以上BS準(zhǔn)則：規(guī)定防止巖崩的錨索間距在1.5m以上。國內(nèi)外工程實(shí)踐表明：錨索間距一般在10m以內(nèi)，對于斜坡巖體上的永久加固，要求錨索間距不宜超過4-6m。錨索間距的選擇，可參考以下幾個(gè)準(zhǔn)則：74預(yù)應(yīng)力錨索錨固段破裂面形狀在極限抗拔荷載作用下，錨桿（索）的破裂面形狀有各種不同的假設(shè)，最簡單的假設(shè)是錨桿（索）沿漿體與巖土體的接觸面破壞預(yù)應(yīng)力錨索錨固段破裂面形狀75錨索錨固段側(cè)阻力是預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要的力學(xué)參數(shù)，一般說來，它與巖體的種類、完整性、風(fēng)化程度、成孔工藝，灌漿材料以及灌漿壓力等因素有關(guān)。根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，對于水泥漿膠結(jié)灌漿材料，側(cè)阻力大小可按下表選?。簢鷰r級別ⅠⅡⅢⅣⅤ側(cè)阻力τ（MPa）1.51.5-1.21.2-0.80.8-0.3≤0.3國外大多常用的經(jīng)驗(yàn)公式有：Willams方法Horvath和Kenney公式Reynolds和Kaderabek公式錨索錨固段側(cè)阻力圍巖級別ⅠⅡⅢⅣⅤ側(cè)阻力τ（MPa）1.5176錨索錨固段側(cè)阻力分布規(guī)律

預(yù)應(yīng)力錨索錨固段側(cè)阻力分布規(guī)律與很多因素有關(guān)，也正是由于問題的復(fù)雜性，至今在錨索設(shè)計(jì)中仍假設(shè)側(cè)阻力分布模式為均勻分布，但大量的實(shí)測結(jié)果表明：錨固段側(cè)阻力并非均勻分布，而是在其前段形成峰值，然后逐步向末端減少并最終趨近于零，而且峰值位置也是隨加荷水平逐漸向后移動(dòng)的。錨索錨固段側(cè)阻力分布規(guī)律77錨索預(yù)應(yīng)力損失預(yù)應(yīng)力損失一般包括兩部分，一是短期荷載作用下的預(yù)應(yīng)力損失，包括：錨索張力鎖定后，在較短時(shí)間內(nèi)由于錨索體系的回彈變形、錨墩下基礎(chǔ)變形等原因造成的預(yù)應(yīng)力損失量；另一部分是工作階段產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力損失，包括：長期荷載作用下，由于灌漿材料的徐變、錨固段周圍巖體蠕變以及鋼絞線應(yīng)力松弛等原因造成的預(yù)應(yīng)力損失。短期內(nèi)，錨索鎖定回彈造成的預(yù)應(yīng)力損失包括：錨具、夾片回彈變形造成的預(yù)應(yīng)力損失；張力系統(tǒng)包括千斤頂、油泵摩擦阻力造成的預(yù)應(yīng)力損失；錨索錨墩下土體的沉降變形引起的預(yù)應(yīng)力損失。錨索預(yù)應(yīng)力損失78根據(jù)國內(nèi)多項(xiàng)預(yù)應(yīng)力錨索工程的長期觀測資料顯示：在錨索張拉鎖定后3－10天的預(yù)應(yīng)力損失量占總預(yù)應(yīng)力損失量的30－50%。由此可見，在張拉鎖定3－10天后進(jìn)行補(bǔ)償張拉是消除預(yù)應(yīng)力損失的有效辦法。當(dāng)因工期所限不能進(jìn)行補(bǔ)償張拉時(shí)，采用超張拉3—6%的設(shè)計(jì)鎖定噸位能達(dá)到同樣的效果。同時(shí)，試驗(yàn)結(jié)果表明，采用反復(fù)張拉和超張拉不僅能減少鋼絞線的應(yīng)力松弛，而且能基本消除鋼絞線與孔壁之間摩擦產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力損失。根據(jù)國內(nèi)多項(xiàng)預(yù)應(yīng)力錨索工程的長期觀測資料顯示：在錨索張拉鎖定79錨索在長期荷載作用下，預(yù)應(yīng)力的損失主要由三部分組成：①鋼絞線的松弛:任何鋼材都具有應(yīng)力松弛特性，長期荷載作用下，鋼絞線的松弛量與受荷大小及環(huán)境溫度有關(guān)，一般隨荷載的增加而增大,隨環(huán)境溫度的升高而增大。②巖體蠕變:巖體蠕變是錨索預(yù)應(yīng)力損失的主要來源。巖層或土體在荷載影響區(qū)域內(nèi)的應(yīng)力作用下，巖土體內(nèi)大量的節(jié)理、裂隙，在外加預(yù)應(yīng)力荷載作用下，必然被壓縮，而這一過程不是短時(shí)間能完成的，需要持續(xù)一段時(shí)間。巖層蠕變主要發(fā)生在應(yīng)力集中區(qū)，一般說來，巖體質(zhì)量越好，節(jié)理裂隙越少，巖體的變形越小，蠕變也越小，持續(xù)的時(shí)間也短。相反，對于多裂隙的軟巖，其預(yù)應(yīng)力損失就相當(dāng)可觀，預(yù)應(yīng)力損失量可達(dá)４％－８％。③灌漿材料徐變:徐變是灌漿材料（混凝土材料）的重要特征，在恒定荷載作用下，變形隨時(shí)間不斷增長。影響灌漿材料徐變特性的因素主要有：施加的荷載歷時(shí)、加荷齡期、環(huán)境溫度、濕度等。一般荷載歷時(shí)增加，徐變增大；加載齡期越小，徐變越大；環(huán)境溫度越高，徐變越大；環(huán)境濕度越高，徐變越大。因此，灌漿材料的徐變也是造成錨索預(yù)應(yīng)力損失的重要因素之一。錨索在長期荷載作用下，預(yù)應(yīng)力的損失主要由三部分組成：80導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力錨索失效的因素很多，但歸納起來，主要有以下幾種：（1）灌注砂漿的開裂與腐蝕；（2）鋼絞線應(yīng)力腐蝕和銹蝕；（3）錨頭的炭化和銹蝕；（4）預(yù)應(yīng)力損失等。導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力錨索失效的因素很多，但歸納起來，主要有以下幾種：（81預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁在普通抗滑樁樁頂或頂下一定部位設(shè)置一排或多排預(yù)應(yīng)力錨索后，就形成錨索抗滑樁。錨索抗滑樁是將錨索與鋼筋混凝土樁有機(jī)結(jié)合。排樁可以是鉆孔樁、挖孔樁或勁性砼樁，錨桿（索）可以是預(yù)應(yīng)力或非預(yù)應(yīng)力錨桿（索），預(yù)應(yīng)力錨桿（索）材料多采用剛絞線（預(yù)應(yīng)力錨索）、四級精軋螺紋鋼（預(yù)應(yīng)力錨桿）。錨桿（索）的數(shù)量根據(jù)坡高及推力荷載可采用樁頂單錨點(diǎn)作法和樁身多錨點(diǎn)作法。預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁在普通抗滑樁樁頂或頂下一定部位設(shè)置一排或多82預(yù)應(yīng)力錨索樁是樁與錨索的組合，這是我們自1996年在國道318線川藏路段二郎山龍膽溪滑坡及著名的二郎山隧道東西口引道十幾個(gè)大型滑坡上設(shè)計(jì)實(shí)施以來，用的最度哦的一種抗滑錨固工程。預(yù)應(yīng)力錨索樁是樁與錨索的組合，這是我們自1996年在國道3183預(yù)應(yīng)力錨索樁設(shè)計(jì)（1）假設(shè)每根預(yù)應(yīng)力錨索樁分擔(dān)相鄰兩樁“中－中”的滑坡推力，作用在樁上的荷載有：滑坡推力、預(yù)應(yīng)力錨索提供的預(yù)應(yīng)力荷載、樁前抗力以及錨固段周圍巖土體提供的抗力。（2）考慮預(yù)應(yīng)力錨索系統(tǒng)的伸長變形與樁的位移，樁間坡體推力的平均荷載集度按傳遞系數(shù)法計(jì)算確定。根據(jù)分析，此時(shí)樁后側(cè)坡體壓力分布按梯形、三角形或矩形分布，具體形式可根據(jù)坡體巖土體特點(diǎn)確定。（3）將樁、錨固段樁周圍巖土體及錨索系統(tǒng)作為一個(gè)整體，視為超靜定結(jié)構(gòu)，錨索與樁連接處的位移與錨索伸長變形相等預(yù)應(yīng)力錨索樁設(shè)計(jì)84將樁與錨索視為一個(gè)整體，樁簡化為受橫向變形約束的彈性地基梁，根據(jù)位移變形協(xié)調(diào)原理，按地基系數(shù)法確定錨索拉力及樁身內(nèi)力。樁錨固段O點(diǎn)處的剪力Q0及彎矩M0

由位移變形協(xié)調(diào)關(guān)系，最終可得：求解上述方程組，即可獲得錨索拉力荷載并計(jì)算樁身內(nèi)力。將樁與錨索視為一個(gè)整體，樁簡化為受橫向變形約束的彈性地基梁，85樁身內(nèi)力計(jì)算分為錨固段部分和非錨固段部分非錨固段OA部分樁身，令L0=0；Ln+1=L；Rn+1=0，得錨固段部分樁身內(nèi)力計(jì)算錨固段樁身內(nèi)力計(jì)算可按普通抗滑樁計(jì)算，采用多段地基系數(shù)法，將錨固段樁身等分成若干段，每一小段的地基系數(shù)視為矩形分布。樁身內(nèi)力計(jì)算分為錨固段部分和非錨固段部分錨固段部分樁身86預(yù)應(yīng)力錨索框架隨著人們對邊坡作用機(jī)理、加固工程效果及二者相互作用機(jī)理的深入認(rèn)識(shí)和研究，邊坡治理工程結(jié)構(gòu)類型選取日趨合理。邊坡支檔加固措施正向復(fù)合型、輕型化、小型化和機(jī)械化施工方向發(fā)展，預(yù)應(yīng)力錨索地梁正好順應(yīng)了這一發(fā)展趨勢，將護(hù)坡和錨固有效的結(jié)合在一起，成為一種極具應(yīng)用前景的支擋加固措施。預(yù)應(yīng)力錨索地梁集地梁格構(gòu)護(hù)坡和錨索（桿）加固為一體，利用鋼筋混凝土地梁進(jìn)行坡面防護(hù)，并結(jié)合錨桿或錨索進(jìn)行深層加固，形成一種有效的復(fù)合抗滑護(hù)坡體系，在格構(gòu)框架內(nèi)還可以進(jìn)行綠化護(hù)坡，既可以防止表層巖土體的破壞，還能起到美化邊坡環(huán)境的效果。預(yù)應(yīng)力錨索框架具有加固結(jié)構(gòu)加固效果可靠、適應(yīng)地形變形能力強(qiáng)、方便施工、便于后期維護(hù)、對坡體表層擾動(dòng)小等諸多優(yōu)點(diǎn)在滑坡、高邊坡治理工程中得到了非常廣泛的應(yīng)用。預(yù)應(yīng)力錨索框架隨著人們對邊坡作用機(jī)理、加固工程效果及二者相互87滑坡治理工程設(shè)計(jì)課件88對于預(yù)應(yīng)力框架的計(jì)算，一般將分解成單片地梁進(jìn)行分析，分解的原則是地梁節(jié)點(diǎn)處的變形協(xié)調(diào)和力的平衡條件。而預(yù)應(yīng)力錨索地梁則采用Winker地基模型、雙參數(shù)線彈性地基模型、彈性半空間體地基模型等方法計(jì)算確定了在已知土反力荷載和外加預(yù)應(yīng)力荷載作用下，各微段地基、各微段地基梁中點(diǎn)處的變形量。根據(jù)兩者之間荷載、變形協(xié)調(diào)關(guān)系就可能建立聯(lián)立方程組，對預(yù)應(yīng)力錨索地梁體系進(jìn)行整體分析。對于預(yù)應(yīng)力框架的計(jì)算，一般將分解成單片地梁進(jìn)行分析，分解的原89第四部分：滑坡治理工程設(shè)計(jì)第四部分：滑坡治理工程設(shè)計(jì)90設(shè)計(jì)步驟（一）滑坡認(rèn)識(shí)1、勘察成果消化2、外業(yè)勘察核實(shí)3、綜合滑坡分析（二）滑坡治理工程設(shè)計(jì)（以抗滑樁為例）1、滑坡設(shè)計(jì)原則及應(yīng)重點(diǎn)考慮的問題2、滑坡穩(wěn)定性分析3、指標(biāo)反算4、推力計(jì)算5、內(nèi)力計(jì)算6、配筋設(shè)計(jì)7、割筋設(shè)計(jì)8、設(shè)計(jì)圖紙9、工程預(yù)算設(shè)計(jì)步驟（一）滑坡認(rèn)識(shí)91滑坡防治工程設(shè)計(jì)的技術(shù)規(guī)定1.防治工程設(shè)計(jì)的前期階段工作和設(shè)計(jì)的概念滑坡防治工程設(shè)計(jì)前期階段工作設(shè)計(jì)文件是沿用鐵路工程設(shè)計(jì)的習(xí)慣分?jǐn)?shù)和稱謂.滑坡防治工程設(shè)計(jì)應(yīng)經(jīng)過項(xiàng)目建議書、防治工程可行性研究、防治工程初步設(shè)計(jì)、防治工程施工圖設(shè)計(jì)等多個(gè)不同過程的研究和設(shè)計(jì)，必要時(shí)還有補(bǔ)充施工圖設(shè)計(jì)。它們對應(yīng)的前期勘察階段分別是：可行性研究勘察、初(步)勘(察)階段、詳(細(xì))勘(察)階段和施工勘察階段?；路乐喂こ淘O(shè)計(jì)的技術(shù)規(guī)定1.防治工程設(shè)計(jì)的前期階段工作和92而設(shè)計(jì)階段則又是一回事，它一般分為一階段設(shè)計(jì)和二階段設(shè)計(jì)，除非特殊要求才有三階段設(shè)計(jì)；畢竟滑坡防治工程相對于鐵路、公路和其他如橋梁、隧道等大中型工程而言規(guī)模要小一些，在設(shè)計(jì)階段的選擇上很少有技術(shù)設(shè)計(jì)的過程，反而常有補(bǔ)充施工圖設(shè)計(jì)的過程。一階段設(shè)計(jì)只做施工圖設(shè)計(jì)初步和施工圖設(shè)計(jì)，三階段設(shè)計(jì)包括初步設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)。如一階段初步設(shè)計(jì)、一階段施工圖設(shè)計(jì)；二階段初步設(shè)計(jì)、二階段施工圖設(shè)計(jì)。這個(gè)階段就不同于的階段，如這個(gè)階段只規(guī)定初步設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)為階段，而不講可行性研究等作為階段，如不經(jīng)過初步設(shè)計(jì)直接進(jìn)行施工圖設(shè)計(jì)的就叫一階段施工圖設(shè)計(jì)，既作初步設(shè)計(jì)又做施工圖設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)文件。如果是初步設(shè)計(jì)就叫二階段初步設(shè)計(jì)，是施工圖設(shè)計(jì)的就叫二階段施工圖設(shè)計(jì)。而設(shè)計(jì)階段則又是一回事，它一般分為一階段設(shè)計(jì)和二階段設(shè)計(jì)，除93防治工程設(shè)計(jì)依據(jù)防治工程設(shè)計(jì)的主要依據(jù)有三種。第一是合同協(xié)議意向書等法律性文件，這是進(jìn)行防治工程設(shè)計(jì)和使防治工程文件有效的首要條件，至于合同鑒定后的設(shè)計(jì)變更，則是另一回事，它只需會(huì)議紀(jì)要等即可；第二是前期提供的有關(guān)設(shè)計(jì)項(xiàng)目的前期調(diào)查報(bào)告、勘察文件、收集的資料等技術(shù)性文件資料；第三是相關(guān)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)。目前，主要引用和參考的規(guī)范有《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007-2002）《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB50330-2002）《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD30-2004）《鐵路路基支檔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（TB10025-2001）《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2002）《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2001）防治工程設(shè)計(jì)依據(jù)防治工程設(shè)計(jì)的主要依據(jù)有三種。第一是合同協(xié)94《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTGB01-2003）《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50286-98）《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50003-2001）《錨桿噴射混凝土支護(hù)技術(shù)規(guī)范》（GB50086-2001）《水電水利工程邊坡設(shè)計(jì)規(guī)范》（DL5353-2006）《地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50029-2004）《滑坡防治工程設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范》（DZ50029-2006）《三峽庫區(qū)三期地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計(jì)要求》（2004.12）《公路設(shè)計(jì)手冊—路基》等其它國家現(xiàn)有規(guī)范。防治工程設(shè)計(jì)依據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTGB01-2003）防治工程設(shè)計(jì)依95防治工程分級同樣是一個(gè)滑坡，其危害對象可能是城鎮(zhèn)居民、工礦企業(yè)、道路橋梁，不同的危害對象可能造成不同的經(jīng)濟(jì)損失，則對該滑坡的防治力度的要求就不同。因此可通過分級予以定位，最后體現(xiàn)在不同的安全系數(shù)，或不通過分級直接在安全系數(shù)的取值來反映。對于公路滑坡，其防治工程力度一般隨著倍防護(hù)工程的安全級別確定而通過安全系數(shù)自然確定，這樣通過綜合判斷，直接定安全系數(shù)而無需分級。而對于非公路邊坡可另作規(guī)定，如三峽庫區(qū)三期工程將地質(zhì)災(zāi)害防治工程分為三級；而工程等級的確定則是通過危害對象，危害人數(shù)和可能造成的經(jīng)濟(jì)損失三項(xiàng)指標(biāo)中的兩項(xiàng)防治工程分級同樣是一個(gè)滑坡，其危害對象可能是城鎮(zhèn)居民、工96地質(zhì)災(zāi)害防治工程分級級別ⅠⅡⅢ危害對象縣級和縣級以上遷建城市主要遷建集鎮(zhèn)、省道和國道、橋梁移民遷建居民點(diǎn)、一般工礦企業(yè)受災(zāi)對象與損失危害人數(shù)（人）﹥20002000~300﹤300可能經(jīng)濟(jì)損失（萬元）﹥1000010000~2000﹤2000地質(zhì)災(zāi)害防治工程分級級別ⅠⅡⅢ危害對象縣級和縣級以上遷建城97水電水利工程邊坡分類和級別劃分類別級別A類樞紐工程區(qū)邊坡B類水岸邊坡Ⅰ級影響1級水工建筑物安全的邊坡滑坡產(chǎn)生危害性涌浪或滑坡災(zāi)害可能危及1級建筑物安全的邊坡Ⅱ級影響2級、3級水工建筑物安全的邊坡可能發(fā)生滑坡并危及2級、3級建筑物安全的邊坡Ⅲ級影響4級、5級水工建筑物安全的邊坡要求整體穩(wěn)定而允許部分失穩(wěn)或緩慢滑落的邊坡水電水利工程邊坡分類和級別劃分類別A類B類影響1級98設(shè)計(jì)工況設(shè)計(jì)工況將滑坡所處位置的發(fā)育條件、誘發(fā)因素尤其水的影響作用而定，一般情況下有以下幾種。工況1（持久工況）：自重+地表荷載+正常地下水工況2（短暫工況）：自重+地表荷載+N年一遇暴雨工況3（偶然工況）：自重+地表荷載+正常地下水+地震工況4（偶然工況）：自重+地表荷載+N年一遇暴雨+地震設(shè)計(jì)工況99而三峽庫區(qū)三期共有5個(gè)工況即：工況1：自重+地表荷載+水庫特征水位+N年一遇暴雨（q枯）工況2：自重+地表荷載+水庫特征水位+N年一遇暴雨（q全）工況3：自重+地表荷載+水庫水位從175.0m降至145.0m+N年一遇暴雨（q枯）工況4：自重+地表荷載+水庫水位從162.0m降至145.0m+N年一遇暴雨（q全）工況5：自重+地表荷載+N年一遇暴雨（q全）其中，N對于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級滑坡工程分別為50年、20年、10年一遇期。而三峽庫區(qū)三期共有5個(gè)工況即：100安全系數(shù)安全系數(shù)一般是根據(jù)滑坡保護(hù)工程的重要性，滑坡防治工程分級，對于滑坡規(guī)模，性質(zhì)和成因的了解程度而定。如對公路而言一般工程可取K=1.10~1.25，對重要工程可取K=1.25~1.30，若在地震作用下K=1.05~1.10安全系數(shù)安全系數(shù)一般是根據(jù)滑坡保護(hù)工程的重要性，滑坡防101對三峽三期防治工程，不同工況下的安全系數(shù)規(guī)定如下涉水或非涉水工程水庫運(yùn)行水位工況編號荷載組合最小安全系數(shù)ⅠⅡⅢ涉水工程靜止水位1自重+地表荷載+水庫特征水位+N年一遇暴雨（q枯）1.251.201.152自重+地表荷載+水庫特征水位+N年一遇暴雨（q全）1.251.201.15水位降落3自重+地表荷載+水庫水位從175.0m降至145.0m+N年一遇暴雨（q枯）1.201.151.104自重+地表荷載+水庫水位從162.0m降至145.0m+N年一遇暴雨（q全）1.201.151.10非涉水工程5自重+地表荷載+N年一遇暴雨（q全）1.201.151.10對三峽三期防治工程，不同工況下的安全系數(shù)規(guī)定如下涉水或非涉102滑坡設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的問題1對包括勘察資料在內(nèi)的一切與滑坡有關(guān)的背景資料、歷史資料、監(jiān)測數(shù)據(jù)圖紙等資料進(jìn)行分析總結(jié)，既要盡可能利用到前期成果又不可輕信。以上偏失的數(shù)據(jù)和分析意見，要有通過自己的深入分析，總結(jié)出更深刻的屬于自己的認(rèn)識(shí)。2工程的可行性3工程的先進(jìn)性滑坡設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的問題1對包括勘察資料在內(nèi)的一切與滑坡有關(guān)1034工程與工程間的協(xié)調(diào)性5工程與環(huán)境的完美結(jié)合6工程的可實(shí)施性7工程的耐久性和長期安全性8設(shè)計(jì)中慎重注意的問題：樁長問題、質(zhì)量問題、應(yīng)急預(yù)案和事先預(yù)測?；略O(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的問題4工程與工程間的協(xié)調(diào)性滑坡設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的問題104滑坡推力計(jì)算

滑坡推力計(jì)算是防滑工程設(shè)計(jì)所必須的工作內(nèi)容，初涉滑坡防治工作的技術(shù)人員往往覺得難以把握。滑坡推力計(jì)算主要涉及以下內(nèi)容：

1、滑坡推力的計(jì)算范圍；2、計(jì)算公式的選擇；3、滑帶各段強(qiáng)度指標(biāo)（c、φ）值的選取；4、附加力的考慮與確定；5、安全系數(shù)的確定；6、計(jì)算推力的校核?；峦屏τ?jì)算滑坡推力計(jì)算是防滑工程設(shè)計(jì)所必須105滑坡推力計(jì)算范圍的確定

1、首先從地質(zhì)分析上劃分各滑動(dòng)條塊，各條分別計(jì)算。2、同一條滑坡是否分級及前后級之間的關(guān)系。一般只計(jì)算到貫通裂縫的一級，若前面穩(wěn)定后面自然會(huì)穩(wěn)定。3、多層滑面應(yīng)分層計(jì)算其滑坡推力。計(jì)算公式的選擇計(jì)算方法很多，應(yīng)根據(jù)不同滑面情況選擇，一般多用分塊推力傳遞系數(shù)法。滑坡推力計(jì)算范圍的確定106第i塊的剩余下滑力為：

Ei=KWisinαi-Wicosαitgφi–CiLi+Ei-1Φi式中：K—安全系數(shù)，一般取K=1.10~1.25；Wi—第i塊滑體的重量，KN；αi—第i塊滑體滑面傾角，度；Ci—第i塊滑體滑帶土的黏聚力，Kpa；φi—第i塊滑體滑帶土的內(nèi)摩擦角，度；Li—第i塊滑體滑面的長度，m；Ei-1—第I-1塊滑體滑面?zhèn)鹘o第i塊滑體的剩余下滑力；Φi—傳遞系數(shù)。Φi=cos（αi–αi-1）–

sin（αi–αi-1）tgφi滑坡治理工程設(shè)計(jì)課件107滑帶各段抗剪強(qiáng)度指標(biāo)（c、φ）值的選取1、由于地質(zhì)條件和土性的差別很大，不同滑坡c、φ值差別較大。取樣試驗(yàn)因取樣代表性、試驗(yàn)方法等問題導(dǎo)致數(shù)值分散，故至今國內(nèi)外均是參考試驗(yàn)值并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)值，用反算法求主滑段c、φ值。2、試驗(yàn)法。既要做原狀土的，更要做重塑滑帶的不同含水量下的（天然、塑限、軟塑狀態(tài)）峰值強(qiáng)度和殘余強(qiáng)度。3、經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)對比是指同類地質(zhì)條件下同類型滑坡滑帶土指標(biāo)的類比。牽引段和抗滑段巖性變化和c、φ值變化小，可據(jù)經(jīng)驗(yàn)選取。4、反算法，主要是反算主滑段c、φ值。（1）首先判定滑坡當(dāng)前的穩(wěn)定度，如1.0、0.98、1.02等；（2）一個(gè)平衡斷面方程求一個(gè)指標(biāo)，兩個(gè)平衡斷面方程聯(lián)立求c、φ兩個(gè)值，也可用圖解法求。（3）有條件恢復(fù)滑前極限平衡狀態(tài)時(shí)，用極限平衡斷面反求；若無法恢復(fù)原斷面時(shí)（如古老滑坡），只能以現(xiàn)有穩(wěn)定斷面反求?；瑤Ц鞫慰辜魪?qiáng)度指標(biāo)（c、φ）值的選取108

附加力的考慮1、地震力的考慮（7度以上地震區(qū)考慮）；2、靜、動(dòng)水壓力的考慮；3、滑體浸入水下浮力的考慮；4、其它附加力的考慮。安全系數(shù)的確定1、對滑坡性質(zhì)等了解的程度，清楚者取小、不清楚者取大；2、保護(hù)對象的重要性，重要者取大值；3、滑坡的危害性，危害大者取大值；4、臨時(shí)工程取大值，永久工程取大植。附加力的考慮109計(jì)算推力的校核1、從當(dāng)?shù)匾驯黄茐慕ㄖ锏膹?qiáng)度確定其下限值；2、從當(dāng)?shù)鼗录舫隹诤涂够位w厚度界定滑坡推力下限值（如被動(dòng)土壓力）；3、從類似滑坡性質(zhì)和規(guī)模比擬滑坡推力值。計(jì)算推力的校核110滑坡治理工程分項(xiàng)設(shè)計(jì)滑坡治理工程分項(xiàng)設(shè)計(jì)111沖刷防護(hù)滑坡坡腳受到江、河水流、波浪的沖刷，是坡體穩(wěn)定性惡化，產(chǎn)生災(zāi)害，因此，應(yīng)根據(jù)滑坡重要性和工程的要求，進(jìn)行必要的沖刷防護(hù)。沖刷防護(hù)工程一般分為：直接防護(hù)：間接防護(hù)：改變水流方向（改變沖刷部位），形成新的河軸線改河工程：改變河道沖刷防護(hù)滑坡坡腳受到江、河水流、波浪的沖刷，是坡體穩(wěn)定性惡化112沖刷防護(hù)工程常用類型及適用條件沖刷防護(hù)工程常用類型及適用條件1131、拋石防護(hù)此類防護(hù)應(yīng)用很廣，對經(jīng)常浸水且水深較深地段的路基邊坡防護(hù)及洪水季節(jié)防洪搶險(xiǎn)時(shí)更為常用。材料石料（要求質(zhì)地堅(jiān)硬，耐凍且不宜風(fēng)化崩解），缺少石料地區(qū)也可用預(yù)制混凝土塊作為拋投材料。結(jié)構(gòu)1）拋石的尺寸：保持石堆的穩(wěn)定為前提－－拋石堆頂上石塊的穩(wěn)定計(jì)算實(shí)驗(yàn)表明，這種情況下石塊的穩(wěn)定受滑動(dòng)控制。因此，可建立水流沖擊力與石塊摩擦力的平衡方程，得到：

1、拋石防護(hù)1142)拋石堆的坡度和頂寬：水下邊坡不宜陡于1:1.5，當(dāng)水較深，水流較大時(shí)，不宜陡于1:2～1:3。頂寬：不應(yīng)小于所用最小石塊尺寸的2倍（2D）。3)斷面形式－岸坡和已有路基邊坡（斷面形式見下頁）施工注意事項(xiàng)：－為了使拋石堆有一定的密度，宜用不小于計(jì)算D尺寸的大小不同的石塊摻雜拋投。－除防洪搶險(xiǎn)外，一般應(yīng)于枯水季節(jié)施工。2)拋石堆的坡度和頂寬：115滑坡治理工程設(shè)計(jì)課件1162、干砌片石護(hù)坡單層雙層夯實(shí)整平邊坡先作1—2層砂、礫石墊層，墊層厚10—15Cm。坡腳基礎(chǔ)作法墁石鋪砌（沖刷深度1.0m時(shí)）漿砌片石腳墻（沖刷深度1.0m時(shí)）2、干砌片石護(hù)坡單層雙層夯實(shí)整平邊坡先作1—2層砂、礫石墊層117滑坡治理工程設(shè)計(jì)課件1183、漿砌片石護(hù)坡—材料：堅(jiān)硬石塊抗壓強(qiáng)度應(yīng)大于30MPa，耐凍，不易崩解，風(fēng)化砂漿：一般75，嚴(yán)寒地區(qū)100。3—結(jié)構(gòu)：3、漿砌片石護(hù)坡119—墊層：10-15cm（卵礫石墊層）—護(hù)坡厚度d：一般不小于30cm，V>=6m/s時(shí)，采用d＝50~60cm，也可計(jì)算：如右圖—墊層：10-15cm（卵礫石墊層）1204、混凝土板護(hù)坡材料：混凝土板：C15嚴(yán)寒地區(qū)：C20結(jié)構(gòu)：（見下頁圖）－混凝土板尺寸－混凝土中的孔眼－墊層為了鋪設(shè)時(shí)受力均勻，設(shè)砂礫石、卵礫石墊層，厚度一般10~15cm4、混凝土板護(hù)坡121滑坡治理工程設(shè)計(jì)課件122石籠內(nèi)充填：堅(jiān)硬不易崩解的卵石、塊石；塊徑應(yīng)大于網(wǎng)孔尺寸。5、石籠防護(hù)石籠內(nèi)充填：堅(jiān)硬不易崩解的卵石、塊石；塊徑應(yīng)大于網(wǎng)孔尺寸。51232)石籠網(wǎng)：長方體和圓柱體2)石籠網(wǎng)：長方體和圓柱體124滑坡治理工程設(shè)計(jì)課件125排水工程在邊坡上設(shè)置地表和地下排水系統(tǒng)的目的在于減少地表水入滲、降低地下水位，增強(qiáng)邊坡穩(wěn)定性，實(shí)踐證明：完善的排水系統(tǒng)對于邊坡穩(wěn)定具有重要作用，并作為一種重要的輔助工程措施，與抗滑結(jié)構(gòu)一道成為邊坡工程整治的重要手段。排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合邊坡工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件以及降雨條件，制定地表排水、地下排水的設(shè)計(jì)方案。地表排水系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)根據(jù)防護(hù)對象等級所確定的防洪標(biāo)準(zhǔn)予以確定；地下水排水工程應(yīng)根據(jù)滑動(dòng)面位置、含水層與隔水層水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)及地下水位動(dòng)態(tài)變化特征等因素采用排水隧道、仰斜排水孔等工程措施。排水工程在邊坡上設(shè)置地表和地下排水系統(tǒng)的目的在于減少地表水入126地表排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)地表匯水流量計(jì)算缺乏相關(guān)資料時(shí)，可按如下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：地表排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)127排水溝斷面形狀可為矩形、梯形、復(fù)式、U形等。其中矩形、梯形排水溝具有施工方便、易于維修清理，較大的水力半徑等原因而應(yīng)用最為廣泛，在排水設(shè)計(jì)中宜優(yōu)先考慮。地表排水工程水力設(shè)計(jì)，應(yīng)確定排水溝斷面或校核已有排水溝過流能力，排水溝過流量按下式計(jì)算C流速系數(shù)可以根據(jù)巴浦洛夫共識(shí)或滿寧公式計(jì)算

排水溝斷面形狀可為矩形、梯形、復(fù)式、U形等。其中矩形、梯形排128地下排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)攔截坡體深層地下水、降低地下水位，可在坡體內(nèi)部設(shè)置橫向排水隧道，與地下水流向基本垂直；縱向排水隧道可設(shè)置在坡體內(nèi)部，兩側(cè)設(shè)置與地下水流向基本垂直的分支截排水隧道或仰斜排水孔配有排水孔的截排水地下隧道排水能力可按下式計(jì)算地下排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)配有排水孔的截排水地下隧道排水能力可按下式計(jì)129抗滑樁設(shè)計(jì)

抗滑樁設(shè)計(jì)的要求（1）抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)滿足設(shè)計(jì)要求值，保證滑體不越過樁頂，不從樁間擠出（2）樁身要有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，樁的斷面和配筋合理，能滿足樁內(nèi)應(yīng)力和樁身變形的要求（3）樁周的地基抗力和滑體的變形在容許范圍內(nèi)（4）抗滑樁的間距、尺寸、埋深等都較適當(dāng)，保證安全、方便施工，并使工程量最省?？够瑯对O(shè)計(jì)的任務(wù)就是根據(jù)以上要求，確定抗滑樁的樁位、間距、尺寸、埋深、配筋、材料和施工要求等抗滑樁設(shè)計(jì)抗滑樁設(shè)計(jì)的要求130包括：滑坡推力、受荷段地層抗力、錨固段地層抗力、樁側(cè)摩阻力和粘著力及樁底應(yīng)力等（1）滑坡推力作用：作用于滑面以上部分的樁背上，假定與滑面平行。每根樁承受的樁距（中至中）范圍內(nèi)的滑坡推力。推力分布根據(jù)滑坡具體情況可以為矩形、三角形和梯形。（2）樁前滑體抗力：根據(jù)設(shè)樁的位置及樁前滑坡體的穩(wěn)定情況，抗滑樁可分為懸臂式和全埋式兩種。（3）錨固段抗力：當(dāng)錨固段樁周巖土處于彈性變形階段時(shí)，可按彈性力計(jì)算；樁周摩阻力、粘著力以及抗滑樁的基底應(yīng)力一般不予考慮。作用于抗滑樁的外力包括：滑坡推力、受荷段地層抗力、錨固段地層抗力、樁側(cè)摩阻力和131抗滑樁的計(jì)算寬度

對不同截面形狀的樁，土體的影響范圍也不相同。為了將空間的受力簡化為平面受力，并考慮樁截面形狀的影響，將樁的設(shè)計(jì)寬度（或直徑）換算成相當(dāng)于實(shí)際工作條件下的矩形樁寬度BP，稱為樁的計(jì)算寬度。矩形樁：BP＝b＋1(b為樁正面邊長)圓形樁：BP＝0.9(d＋1)（d為樁直徑）抗滑樁的計(jì)算寬度矩形樁：BP＝b＋1132地基系數(shù)，常用K表示，是樁側(cè)巖土體的彈性抗力系數(shù)簡稱，基床系數(shù)隨深度變化規(guī)律：（1）基床系數(shù)K不隨深度變化，對于較完整的巖層地基，可以認(rèn)為基床系數(shù)為一場量，即K＝CON。采用這種基床系數(shù)計(jì)算樁內(nèi)力的方法稱為“K”法。（2）對于風(fēng)化破碎巖層或密實(shí)土層地基，認(rèn)為基床系數(shù)隨深度成正比例增加，比例系數(shù)m通常根據(jù)試驗(yàn)實(shí)測或參考規(guī)范確定。按這種基床系數(shù)變化規(guī)律計(jì)算樁截面內(nèi)力的方法通常稱為“m”法。（3）基床系數(shù)K隨深度成拋物線規(guī)律增加，比例系數(shù)c可根據(jù)實(shí)測數(shù)據(jù)確定。地基系數(shù)，常用K表示，是樁側(cè)巖土體的彈性抗力系數(shù)簡稱，基床系133剛性樁與彈性樁的區(qū)分根據(jù)樁和樁周巖土的性質(zhì)，若樁的位置發(fā)生偏離但樁軸線仍保持原來的線型，樁的變位系樁周巖土變形所致，這樣的樁稱為剛性樁；若樁的位置和樁軸線同時(shí)發(fā)生改變，即樁和樁周巖土同時(shí)發(fā)生變形，則稱其為彈性樁。按K法計(jì)算當(dāng)βh≤1.0時(shí)，抗滑樁屬剛性樁；當(dāng)βh>1.0時(shí)，抗滑樁屬彈性樁。按m法計(jì)算當(dāng)αh≤2.5時(shí)，抗滑樁屬剛性樁；當(dāng)αh>2.5時(shí)，抗滑樁屬彈性樁。β為樁的變形系數(shù)α為樁的變形系數(shù)剛性樁與彈性樁的區(qū)分根據(jù)樁和樁周巖土的性質(zhì)，若樁的位置發(fā)134樁的平面布置與樁的埋置深度樁的平面布置與樁的埋置深度問題是抗滑樁設(shè)計(jì)的關(guān)鍵樁的平面位置及間距滑坡體上部，滑動(dòng)面陡，拉張裂縫多，不宜設(shè)樁；中部滑動(dòng)面往往較深且下滑力大，亦不宜設(shè)樁；下部滑動(dòng)面較緩，下滑力較小或系抗滑地段，經(jīng)常是較好的設(shè)樁位置。實(shí)踐表明，對地質(zhì)條件簡單的中小型滑坡，宜在滑體前緣設(shè)一排抗滑樁，布置方向應(yīng)與滑體滑動(dòng)方向垂直或接近垂直。對于軸向很長的多級滑動(dòng)或推力很大的滑坡，宜設(shè)兩排或多排抗滑樁分級處治，也可采用在上部設(shè)抗滑樁，下部設(shè)擋土墻聯(lián)合防治。當(dāng)滑坡推力特大時(shí)，抗滑樁在平面上可按品字形或梅花形交錯(cuò)布設(shè)，必要時(shí)，還可考慮采用其它型式的抗滑樁。樁的平面布置與樁的埋置深度樁的平面布置與樁的埋置深度問題是抗135抗滑樁的間距受滑坡推力大小、滑體土的密實(shí)度和強(qiáng)度、樁的截面尺寸、樁的長度和錨固深度，以及施工條件等多種因素影響，目前尚無較成熟的計(jì)算方法。合適的樁距應(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。也就是說，可按樁間土體與兩側(cè)被樁所阻止的土體的摩擦力大于樁所承受的滑坡推力來估算。有條件時(shí)可通過模擬試驗(yàn)，取得土體能形成土拱的樁間距值，并結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來考慮樁的間距。一般情況下，當(dāng)滑體完整、密實(shí)或滑坡推力較小時(shí)，樁間距可取大些；反之，則應(yīng)取小些。此外，滑坡主軸附近樁距應(yīng)小些，兩側(cè)邊部樁距應(yīng)大些。目前樁距一般選用6～10m?？够瑯兜拈g距136抗滑樁的錨固深度樁埋入滑面以下穩(wěn)定地層的適宜錨固深度，與該地層的強(qiáng)度、樁所承受的滑坡推力、樁的相對剛度以及樁前滑體對樁的反力等因素有關(guān)。原則上由樁的錨固段傳遞到滑面以下地層的側(cè)向壓力不得大于該地層的容許側(cè)向抗壓強(qiáng)度，樁基底的最大壓應(yīng)力不得大于地基的容許承載力。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，常用的錨固深度，對于土層或軟質(zhì)巖層約為1/3～1/2樁長；對于完整且較堅(jiān)硬的巖層可采用4～6m長?？够瑯兜腻^固深度137抗滑樁計(jì)算

下面簡單介紹彈性樁按彈性抗力法計(jì)算的基本原理，其中地基系數(shù)采用“m”法。圖所示為滑面以下部分樁身，滑面以上部分懸臂梁對其產(chǎn)生水平力H0和彎矩M0作用。在荷載作用下，樁將發(fā)生撓曲，支承樁的彈性介質(zhì)（土）將產(chǎn)生連續(xù)分布的水平抗力。忽略由于樁撓曲引起的豎向摩擦阻力，則各截面僅有水平向地基土反力?？够瑯队?jì)算下面簡單介紹彈性樁按彈性抗力法計(jì)算的基本原理，其138根據(jù)靜力平衡條件，樁的各物理量之間存在如下關(guān)系：

按“m”法時(shí)，有p＝mzyb0，代入公式整理得到樁的特征值根據(jù)靜力平衡條件，樁的各物理量之間存在如下關(guān)系：139由冪級數(shù)法可以求得其解

當(dāng)?shù)孛嫣幫瑫r(shí)作用H0、M0時(shí)，地面處樁的水平位移y0和轉(zhuǎn)角為

由此可以求出距地面任意深度處樁身的位移、轉(zhuǎn)角及樁身截面彎矩、剪力和樁側(cè)土的水平應(yīng)力。由冪級數(shù)法可以求得其解當(dāng)?shù)孛嫣幫瑫r(shí)作用H0、M0時(shí)，地面140抗滑樁正截面設(shè)計(jì)抗滑樁一般按受彎構(gòu)件設(shè)計(jì)，配筋時(shí)按單筋矩形梁考慮，正截面受彎承載力計(jì)算公式：

混凝土受壓區(qū)高度按下式計(jì)算：

式中為相對界限受壓高度.抗滑樁正截面設(shè)計(jì)抗滑樁一般按受彎構(gòu)件設(shè)計(jì)，配筋時(shí)按單筋141矩形截面受彎正截面示意圖

矩形截面受彎正截面示意圖142混凝土受壓區(qū)等效矩形應(yīng)力圖系數(shù)

強(qiáng)度≤C50C55C60C65C70C75C80a1.00.990.980.970.960.950.94混凝土受壓區(qū)等效矩形應(yīng)力圖系數(shù)

強(qiáng)度≤C50C55C60C6143最大彎矩處配筋抗滑樁截面的最大彎矩為，則設(shè)計(jì)彎矩為：式中：為結(jié)構(gòu)物重要性系數(shù)，對于安全等級取一級的取1.1，對于安全等級取二級的取1.0，三級的建筑物取0.9；為受彎構(gòu)件安全系數(shù)，取1.35～1.40。

截面有效高度，其中h為樁截面原始高度；a為受力鋼筋砂漿保護(hù)層厚度，一般取0.10～0.15m。則計(jì)算截面的實(shí)際受壓區(qū)高度系數(shù)為：最大彎矩處配筋抗滑樁截面的最大彎矩為，則設(shè)計(jì)彎矩為：144若成立，則鋼筋設(shè)計(jì)面積：選取鋼筋直徑為d，則主筋根數(shù)為：滑坡治理工程設(shè)計(jì)課件145驗(yàn)算鋼筋配筋率如下：若和同時(shí)成立，則滿足要求，否則需要重新配筋。其它縱向受力鋼筋的驗(yàn)算與鋼筋相同。驗(yàn)算鋼筋配筋率如下：若和同時(shí)成立，則滿足要求，否則需要重新146抗滑樁斜截面設(shè)計(jì)矩形截面的受彎構(gòu)件其受剪截面應(yīng)符合下列條件：

當(dāng)時(shí)當(dāng)時(shí)當(dāng)時(shí)

V按線性內(nèi)插確定其中，斜截面上最大剪力V按下式確定：

抗滑樁斜截面設(shè)計(jì)矩形截面的受彎構(gòu)件其受剪截面應(yīng)符合下列條件：147普通混凝土矩形、T形何I形截面的一般受彎構(gòu)件，當(dāng)符合下式要求時(shí)，可不進(jìn)行截面的受彎承載力計(jì)算，僅需根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定按構(gòu)造要求進(jìn)行配置箍筋?？够瑯秲?nèi)不設(shè)置斜筋，可采用調(diào)整箍筋的直徑、間距和樁身截面尺寸滿足斜截面的抗剪強(qiáng)度。當(dāng)這些受彎構(gòu)件僅配置箍筋時(shí)，其截面的受剪承載力應(yīng)符合下列規(guī)定：普通混凝土矩形、T形何I形截面的一般受彎構(gòu)件，