边坡工程 抗滑桩
第五章 抗滑桩的设计与施工
分布:与滑坡的类型、部位、地层性质、变形情况及地基反力 系数等因素有关。 矩形分布:对于液性指数小,刚度较大和较密实的滑坡体,从 顶层至底层的滑动速度常大体一致,假定滑面上桩背的滑坡推 力分布图形呈矩形; 三角形分布:对于液性指数较大,刚度较小和密实度不均匀的 塑性滑体,其靠近滑面的滑动速度较大,而滑体表层的速度则 较小,假定滑面以上桩背的滑坡推力图形呈三角形分布; 梯形分布:介于上述两者之间的情况可假定桩背推力分布呈梯 形。 作用点:合力作用点
第五章 抗滑桩的设计与施工
5.1.3 抗滑桩设计步骤
1.首先根据野外勘察定性了解滑坡的成因、性质、范围、 厚度,分析滑坡的稳定状态、破坏形式及发展趋势。
2.依据野外勘察结果,确定滑坡的地质模型和计算模型, 选择合理的计算参数进行计算。
3.根据稳定性计算结果,确定需要防治区域。在需要防治 的滑坡区域,选择主滑断面计算设计滑坡推力值。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ五章 抗滑桩的设计与施工
5.1.1 抗滑桩类型、特点及适用条件
1 类型
材质 成桩方法
木桩 钢桩 钢筋混泥土
组合
打入桩 静压桩 就地灌注桩
沉管灌注桩 钻孔灌注桩
机械钻孔 人工挖孔
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结构 断面
单桩 排桩
群桩 有锚桩
圆形桩 方形桩 矩形桩 工字形桩
椅式桩 门式刚架桩 排架桩
锚杆 锚索
第五章 抗滑桩的设计与施工
第五章 抗滑桩的设计与施工
5.2 抗滑桩设计载荷的确定
滑坡推力
抗滑桩力系
桩周地层对桩的反力
1 滑坡推力
锚杆或锚索对桩上部的横向拉力和压力
作用位置:作用于滑面以上部分的桩背上
作用方向:方向假定与桩穿过滑面点处的切线方向平行
计算方法:不平衡推力传递系数法求得坡足处的不平衡推力。通 常假定每根桩所承担的滑坡推力等于两桩中心间距宽度范回内的 滑坡推力,即将前述方法计算所得的滑坡推力值乘以桩间距
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5.1.2 设计要求和设计内容 1 设计要求
(1)抗滑桩提供的阻滑力要使整个滑坡体具有足够的稳定性, 即滑坡体的稳定安全系数满足相应规范规定的安全系数或可靠 指标,同时保证坡体不从桩顶滑出,不从桩间挤出; (2)抗滑桩桩身要有足够的强度和稳定性,即桩的断面要有足 够的刚度,桩的应力和变形满足规定要求;
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抗滑桩排
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一般规定:
1 抗滑桩一般布置于滑坡体厚度较薄、推力较小,且嵌 岩段地基强度较高地段。采用抗滑桩对滑坡进行分段 阻滑时,每段宜以单排布置为主,若弯矩过大,应采 用预应力锚拉桩
2 抗滑桩桩长宜小于35m。对于滑带埋深大于25m的滑坡, 采用抗滑桩阻滑时,应充分论证其可行性;
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排架桩:转动惯量大,抗弯能力强,桩壁阻力较小,桩身应 力较小,在边坡推力较大,软弱地层有较明显的优越性。 有锚桩:锚可用钢筋锚杆或预应力锚索,锚杆(索)和桩共同 工作,改变桩的悬臂受力状况和桩完全靠侧向地基反力抵抗 滑坡推力的机理,使桩身的应力状态和桩顶变位大大改善, 是一种较为合理、经济的抗滑结构。但锚杆或锚索的锚固端 需要有较好的地层或岩层,对锚索而言,更需要有较好的岩 层以提供可靠的锚固力。 桩群:承受更大的滑坡推力。
3 抗滑桩间距(中对中)宜为5~10m。抗滑桩嵌固段须嵌 入滑床中,约为桩长的1/3~2/5。为了防止滑体从桩 间挤出,应在桩间设钢筋砼或浆砌块石拱形挡板。在 重要建筑区,抗滑桩之间应用钢筋砼联系梁联接,以 增强整体稳定性
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4 抗滑桩截面形状以矩形为主,截面宽度一般为1.5~2.5m, 截面长度一般为2.0~3.5m。当滑坡推力方向难以确定时, 应采用圆形桩。
变形
弹性桩 刚性桩
第五章 抗滑桩的设计与施工
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2 特点及适用条件
木桩:最早采用的桩,其特点是就地取材、方便、易于施工, 但桩长有限,桩身强度不高,一般用于浅层滑坡的治理、临时 工程或抢险工程。 钢桩:强度高,施打容易、快速,接长方便,但受桩身断面尺 寸限制,横向刚度较小,造价偏高。 钢筋混凝土桩:边坡处治工程广泛采用的桩,桩断面刚度大, 抗弯能力高,施工方式多样,可打人、静压、机械钻孔就地灌 注和人工成孔就地灌注,其缺点是混凝土抗拉能力有限。
5 结合移民安置的实际需要,对滑坡进行“开发性”治 理,应尽可能利用抗滑桩形成平台,为移民迁建提供 建筑场地;
6 抗滑桩按受弯构件设计。对于利用抗滑桩作为建筑物 桩基的工程,即“承重阻滑桩”,应按《建筑桩基技 术规范》(JGJ94-94)进行桩基竖向承载力、桩基沉 降、水平位移和挠度验算,并须考虑地面附加荷载对 桩的影响。
8.根据桩底边界条件采用相应的方法计算桩身各截面的变位, 内力及侧壁应力等,并确定最大剪力、弯矩及其部位。
9.校核地基强度。若桩身作用于地基的弹性应力超过地层容 许值或小于其允许值过多时,则应调整桩的埋深和截面尺寸, 或桩的间距,重新计算,直至符合要求为止。
10.根据计算结果,绘制桩身的剪力图、弯矩图和侧壁应力图。 11.对钢筋砼桩,应进行配筋设计。 12. 绘制施工、编写施工技术要求
4.根据地形、地质、施工条件及理论计算综合确定设桩 的位置和范围。
5.根据设计滑坡推力大小、地形、地层性质及理论计算, 拟定桩长、锚固深度、桩截面尺寸及桩间距。
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6.确定桩的计算宽度,并根据滑体的地层性质,选定地基系 数。
7.根据选定的地基系数和桩的截面形式、尺寸,计算桩的变 形系数(α或β)及其计算深度(αh或βh),据以判断 是按刚性桩设计还是按弹性桩来设计。
(3)桩周的地基抗力和滑体的变形在容许范围内; (4)桩的埋深、桩间距、桩结构尺度、断面尺寸要合适、安 全可靠,施工方便、造价合理。
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2 设计内容
(1)进行桩群的平面布置,确定桩位、桩间距等平面尺度; (2)拟定桩型、桩埋深、桩长、桩断面尺寸; (3)根据拟定的结构确定作用于抗滑桩上的力系; (4)确定桩的计算宽度,选定地基反力系数,进行桩的受力 和变形计算; (5)进行桩截面的配筋计算和一般的构造设计; (6)提出施工技术要求,拟定施工方案,计算工程量,编制 概(预)算等。