[资料]元旦福利：抗滑桩设计讲解（二）

　今天接着上周的内容，继续给大家介绍讲解抗滑桩设计的步骤和一般方法。

　　抗滑桩使用的基本条件有：滑坡具有明显的滑动面，滑动面以上为非塑流性的地层，能够被桩所稳定，滑动面以下为较完整的基岩或密实的土层，能够提供足够的锚固力；在可能条件下，尽量充分利用桩前地层的被动抗力，以期效果最显著，工程最经济。

　　设计抗滑桩应该满足以下几点要求：

 　　1）当设计抗滑桩以后，整个滑坡要有足够的稳定性。通过桩的作用将滑坡的剩余抗滑力，传递到滑动面以下稳定地层中，使滑坡的安全系数提高到规定的要求。保证滑体不越过桩顶，不从桩间挤出。

　　2）桩身要有足够的稳定性。桩的截面、间距及埋深适当，锚固段的侧壁应力在容许值之内。

　　3）桩身要有足够的强度。钢筋配置合理，能够满足截面内力要求。

　　计算时，将滑坡范围内滑动方向和滑动速度大体一致的一部分滑体，视为一个计算单元，并在其中选择一个或几个顺滑坡主轴方向的地质纵断面为代表，再按滑动面坡度和地层性质的不同，把整个断面上的滑体适当划分成若干竖直条块，由后向前，依次计算各块界面上的剩余下滑力：

 （式1）

　　滑坡推力的计算步骤，首先根据试验、调查资料，拟定各条块滑动面的φ、c值，或整个滑动面的综合φ、c值，按式(2.1)依次计算各条块的剩余下滑力，并要求滑坡前缘出口的剩余下滑力等于或趋近于零。如果不为零，则调整φ、c值，重复计算，直至等于或趋近于零时为止。其次，根据要求，选定一安全系数K，将极限状态时的抗剪指标(tanψ、c)值除以K，再按式(2.l)重新计算各条块的剩余下滑力，即为所求之设计下滑力。最后，根据选定的桩位、桩间距，计算作用在每根桩上的滑坡推力。

    一般来说，如果滑体的变形是均匀往下蠕动，当滑体是一种粘聚力较大的地层(如粘土、土夹石等)，其推力分布图形可近似按矩形考虑。如果滑体是一种以内摩擦角为主要抗剪特性的堆积体，其推力分布图形可近似按三角形考虑，甚至按二次曲线考虑。介于以上两者间的情况，可假定为梯形。一般根据具体情况采用三角形、梯形或矩形。

　　在弹性限度内，桩周岩、土抗力与变位成正比例者，属弹性抗力。一般是从弹性理论出发，根据地基系数概念来计算桩周岩、土作用于桩身的弹性抗力值及其分布。假定地层为弹性介质，桩为弹性构件，作用于桩侧任一点y处的弹性抗力 ，用公式表示，即： (式2)

式中：xy—地层y处的水平位移值，m；

 　　Bp —桩的计算宽度，m；

　　K—地基系数，或称弹性抗力系数，其物理意义是：使单位面积的地层，变位一单位值时所需的力，t/m3。

　　式(2.2)是计算弹性抗力的基本公式。

　　综合以往的试验资料和实践经验，关于地基系数变化规律的各种假定，其适用条件大致如下：

    1）地基系数为常数(即“K”法)的假定，适用于较完整的硬质岩层、未扰动的硬粘土或性质相近的半岩质地层。

    2）地基系数与深度成正比例增加(即“m”法)的假定，适用于一般硬塑~半坚硬的砂粘土、碎石土或风化破碎成土状的软质岩层，以及密实度随深度增加而增加的地层。

    3）地基系数与深度成正比例增加，并且表层地基系数非零的假定，适用于一切受历史压力而尚未完全释放、密实度随深度增加而增加的地层，如超压密粘土层，地面有附加荷载的地层或某些半岩质地层。

　　目前采用矩形(包括方形)和圆形两种，但考虑到桩的受力条件和施工方便，抗滑桩以采用正面一边较短、侧面一边较长的矩形截面为好。尺寸大小根据下滑力大小、桩距以及锚固段的侧壁容许压应力等因素综合考虑。当采用人力挖孔施工时，桩的最小宽度一般不宜小于1.5米。

　　另外，在水平荷载作用下，桩侧土体的受力状态实去际是较复杂的空间问题。为了简化计算而按平面问题考虑时，应将桩的实际宽度换算成与平面受力条件相当的宽度。由试验知道，受力换算系数对于正面边长b大于或等于1米的矩形桩为1+1/b，对于直径d大于或等于1米的圆形桩为1+1/d。所以，桩的正面计算宽度Bp等于桩的实际宽度乘以形状换算系数和受力换算系数，即

对于矩形桩：

对于圆形桩：

　　应该注意的是，只有在计算桩侧弹性抗力时，才用桩的正面计算宽度。计算桩底反力时，仍用桩的实际宽度。

GEO5帮助文档（用户手册）官网下载地址：http://www.geo5.cn/a/jiaochengziliao/wdjc/

 

云盘下载地址：http://pan.baidu.com/s/1i9oUM

 

关注GEO5官方微信公众号“GEO5岩土设计”，关注更多GEO5使用技巧和计算理论