预应力锚索抗滑桩设计中确定锚索预应力值的一种方法
预应力锚索抗滑桩简单的设计计算方法
预应力锚索抗滑桩简单的设计计算方法预应力锚索抗滑桩简单的设计计算方法一.引言本文档旨在介绍预应力锚索抗滑桩的简单设计计算方法。
预应力锚索抗滑桩是一种用于基础工程中增加地基抗滑能力的常用技术，通过预应力锚索的作用，能够有效地提高地基的稳定性和承载力。
本文将依次介绍预应力锚索抗滑桩的设计原理、计算方法以及实际案例分析。
二.设计原理2.1 预应力锚索的作用原理在地基工程中，由于土壤的自然力和外界荷载的作用，地基可能会发生滑动。
预应力锚索的作用是通过施加预应力，产生锚固力，抵抗地基滑动的力。
预应力锚索的锚固长度、预应力力值和预应力锚索的布置间距等参数将直接影响到抗滑桩的设计效果。
2.2 抗滑桩的设计要求根据地基的情况和设计要求，预应力锚索抗滑桩的设计需满足以下要求：（1）盐分浓度（2）安全系数（3）锚索的数量和布置（4）材料的选用三.计算方法3.1 地基力学分析在进行预应力锚索抗滑桩的设计计算之前，需要对地基的力学性质进行分析，包括地基的强度、稳定性等参数，这些参数将是后续设计计算的基础。
3.2 预应力锚索的设计3.2.1 锚固长度的确定根据地基的稳定性要求和预应力锚索的材料性能，可以通过一定的计算方法确定锚固长度。
3.2.2 预应力力值的确定根据设计要求和地基的力学性质，可以计算出预应力锚索的力值。
力值的确定应考虑荷载的作用和设计要求的安全系数。
3.2.3 锚索的布置根据地基的情况和设计要求，可以合理布置预应力锚索的数量和间距。
布置应满足均匀、合理和有效的原则。
四.实际案例分析本章节将以实际工程案例为例，对预应力锚索抗滑桩的设计计算方法进行分析和应用。
附录：1. 设计计算表格2. 实际工程案例图片法律名词及注释：1. 预应力锚索——指通过施加预应力力量的方式，使锚索产生锚固效果。
2. 抗滑桩——用于增加地基抗滑能力的桩基础工程。
3. 地基——指建筑物或工程的基础部分，承受和传递荷载的土层或岩石层。
4. 锚固长度——预应力锚索固定在地基中的长度。
预应力锚索抗滑桩施工工法
预应力锚索抗滑桩施工工法引言预应力锚索抗滑桩施工工法是一种用于解决土壤边坡滑移、地基沉降等地质灾害问题的有效方法。
本文将通过解释预应力锚索抗滑桩施工工法的原理、步骤和应用范围，旨在帮助读者更好地了解和应用这种施工工法。
一、预应力锚索抗滑桩的原理预应力锚索抗滑桩是通过将预应力锚索埋入土体中，与桩体相连接，形成一个稳定的整体结构，以提供足够的抗滑力和抗沉降能力。
其原理主要包括以下几个方面：1. 预应力锚索的作用：预应力锚索通过张拉预应力，增加土体与桩体之间的摩擦力，提高桩体的抗滑能力。
2. 锚固体系：预应力锚索与桩体之间通过施工锚固体系连接，使两者形成一个整体，增加整个结构的稳定性。
3. 压膨胀杆：在桩体中央设置压膨胀杆，杆体通过自身变形，增大土体与桩体之间的侧向摩擦力，提高桩体的抗滑能力。
二、预应力锚索抗滑桩施工步骤预应力锚索抗滑桩的施工步骤一般包括以下几个主要过程：1. 前期准备工作：包括勘测、设计和制定施工方案等。
2. 桩基施工：根据设计要求，进行钻孔、浇筑桩体等。
3. 锚索布置：将预应力锚索沿着桩体的纵向和横向布置，并与钢筋焊接或锚固。
4. 预应力张拉：利用张拉设备在锚索两端进行预应力张拉，使锚索受到一定的张力。
5. 后续工序：包括桩身喷浆、锚固体系的灌浆、立管的安装等。
6. 检验和验收：对施工质量进行检验，确保工程质量达到设计要求。
三、预应力锚索抗滑桩的应用范围预应力锚索抗滑桩广泛应用于以下几个方面：1. 边坡防护工程：预应力锚索抗滑桩能有效减少边坡滑动的风险，确保边坡的稳定性。
2. 基础处理工程：在柔性基础、软土地基等情况下，预应力锚索抗滑桩能有效提高基础的承载能力和抗滑能力。
3. 高填方工程：在填方较高的地区，利用预应力锚索抗滑桩可以增加地基的稳定性，防止地基沉降和滑动。
4. 桥梁工程：对于桥梁基础的抗滑和抗沉降要求较高的情况，预应力锚索抗滑桩是一种常用的施工工法。
结论预应力锚索抗滑桩施工工法是一种有效解决土壤边坡滑移、地基沉降等地质灾害问题的方法。
预应力锚杆(索)抗滑桩的设计与计算
顶最终产生水平位移为 Ｙ， 并设 ｙ 为在滑坡推力 ；
Ｅ 作用下 桩 顶产 生的 水平 位 移 ， 为锚 索 拉 力 Ａ作 Ｙ 用 下 桩顶产 生 的水平 位 移 （ １ ， 有如 下公 式 ： 图 ）则
— 一
Ｑ ＝１ Ｍｏ 时 ０点 在剪 力方 向产 生 的位 移 ； 、 。 和 ＝１
…
…
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ＤＶＬ！Ｎ１ －Ｏ１…． ……… ｏ ． ＿ ６
４７ 。将 ７ ＝１２～ ／ Ｑ 代 人 上述 公 式 中 即可 求 ／Ｑ ， ＂ ／ ４７ 。 ０ 得锚 索设 计拉 力 。
■、
（ ）静态 设计 方法 ： 适 当的锚 索 张 拉力 尺， ４ 取 可
（ ）用作用在每根桩上 的滑坡推力 Ｅ 、 ２ 桩前滑面以 上岩土抗力 Ｅ。计算 出 后再确定锚索设计拉力 ７ ， ＇ ［ 。
此方 法将预应 力 锚索 抗 滑 桩 的受力 图式 简化 为 上端 铰支 、 弹性 固结或 简 支 的梁 式 结 构 ， 下端 滑坡 推 力 近似为矩形 分布 （ ２ 。Ｅ 和 Ｅ 图 ） 之 作用点大 致在 锚索 抗滑桩 桩高的 中间 ， 计算简 图列公式 如下 ： 按
式 中 ： 一 为 滑坡 推 力 或 岩 土压 力 作 用 于 ０点
的弯矩 ； ， 尺一第 排锚索拉力 ； ￡ 一第 排锚索作用点 距 ０点 的距 离 。
滑 动 面
如 图 ３所示 ， 滑坡推 力 按梯 形分 布 图式 ， 假定 各 排锚索 拉 力 Ｒ ＝Ｒ ＝… ＝Ｒ 。 ＝Ｒ， 用 Ｍｏ＝ ， 利 ０ 则可 得锚 索 中 的预应 力张 拉力 为 ： Ｒ：
预应力锚索抗滑桩施工工法
预应力锚索抗滑桩施工工法摘要:预应力锚索抗滑桩是一种常用于土壤压实和抗滑的重要工法。
本文介绍了预应力锚索抗滑桩的定义、原理、施工工艺以及施工注意事项。
通过采用合理的预应力锚索抗滑桩施工工法，可以有效地提高土壤的稳定性和承载力。
1. 引言预应力锚索抗滑桩是一种利用预应力锚索来防止土体滑动的工法。
它是土木工程领域中常用的技术之一，广泛应用于公路、铁路、桥梁、隧道和建筑物等工程中。
本文将重点介绍预应力锚索抗滑桩的施工工法。
2. 预应力锚索抗滑桩的定义预应力锚索抗滑桩是一种通过预应力锚索将土层与地下结构物相连，并利用预应力的作用防止土层的滑动。
它不仅能够提高土壤的稳定性，还可以增加土层的承载力和抗滑能力。
3. 预应力锚索抗滑桩的原理预应力锚索抗滑桩的原理是通过施加预应力锚索的拉力，使地下结构物与土层之间的摩擦力增大，从而防止土层滑动。
预应力锚索的作用主要有两个方面：一是通过提供水平抗力，将土层与地下结构物连接起来；二是通过提供垂直抗力，增加土层承载能力。
4. 预应力锚索抗滑桩的施工工艺预应力锚索抗滑桩的施工工艺主要包括以下几个步骤：4.1 地质勘察与设计阶段：在进行预应力锚索抗滑桩施工之前，需要进行地质勘察和设计，确定施工的桩基位置、施工深度、施工方法等。
4.2 钻孔施工：根据设计要求，进行钻孔施工。
钻孔的直径和深度要根据土壤的情况和设计要求进行合理确定。
4.3 钢筋加固：在钻孔完成后，将预应力锚索穿入钻孔中，并进行钢筋加固。
钢筋的长度、直径和布置要满足设计要求。
4.4 注浆灌浆：在钻孔中进行注浆灌浆，将水泥浆注入到钻孔中，形成与土壤的结合体，提高桩体的稳定性和承载能力。
预应力锚索抗滑桩的设计方法探讨资料
预应力锚索抗滑桩的设计方法探讨龚福洪(长江勘测规划设计研究院长江岩土工程总公司，武汉430010)摘要：本文简要介绍了弹性地基杆系有限单元法锚索抗滑桩结构体系内力计算的原理，并用陶家坡滑坡治理工程实例介绍了该方法的计算步骤，还简单介绍了预应力锚索和抗滑桩结构设计的主要内容，提出了三峡库区地质灾害防治工程中锚索应采用双层防护无粘结结构预应力锚索的建议。
关键词：锚索抗滑桩，杆系有限单元法，结构计算，滑坡治理0.引言锚索抗滑桩是由预应力锚索与钢筋混凝土抗滑桩联合组成的一种抗滑支挡结构，因其具有结构受力合理、投资节省、能主动承受部分滑坡推力、位移小、对滑坡扰动小等优越性，所以目前锚索抗滑桩逐步取代悬臂式抗滑桩广泛应用于边坡治理工程中。
本文将简要介绍预应力锚索抗滑桩的设计方法，包括锚索抗滑桩结构体系的内力计算、预应力锚索和抗滑桩的结构设计。
1.锚索抗滑桩的结构内力计算滑坡治理工程中使用的悬臂式抗滑桩、锚索抗滑桩与基坑支护工程中常用的悬臂式、支锚式挡土结构的结构形式和受力模式是极为相似的，只不过抗滑支挡结构承受的推力更大一些、抗滑桩往往采用刚度较大的矩形截面。
因此悬臂式抗滑桩、锚索抗滑桩的结构内力计算可以运用比较成熟的基坑支护结构内力计算的各种方法。
基坑支护结构内力计算的方法大致可以分为以下四类［1］：（1）荷载结构法，如等值梁法、太沙基法等；（2）修正的荷载结构法，如山肩邦男法和《日本建筑结构基础设计规范》中弹性法和弹塑性法；（3）弹性地基杆系有限单元法；（4）连续介质有限单元法。
第一、二类方法由于不能考虑桩（墙）变形时土压力的变化和支锚轴力的变化、不能考虑支锚施加预应力时桩（墙）内力和位移的变化、不能考虑桩（墙）和支锚的变形以及桩（墙）与土体的相互作用，采用这些方法所得的计算结果误差较大。
第四类方法虽然更加合理可靠，但由于计算参数多而且难以准确确定以及受计算机容量和速度的限制，目前还没有得到广泛的应用。
抗滑桩+预应力锚索施工方案
抗滑桩+预应力锚索施工方案抗滑桩+预应力锚索施工方案本文档详细介绍了抗滑桩和预应力锚索施工方案的全过程，包括方案设计、施工准备、施工过程、质量控制等各个环节。
下面将对每一个章节进行细化说明。
1. 方案设计1.1 地质勘察分析详细介绍了对工程地点的地质勘察内容和分析结果，以及地质条件对方案设计的影响。
1.2 结构设计介绍了抗滑桩和预应力锚索的结构形式和参数设计，包括桩长、锚索长度、锚碇间距等。
1.3 材料选用列出了抗滑桩和预应力锚索所使用的材料，并详细说明了选用原因及其性能要求。
2. 施工准备2.1 地面整平和标定介绍了施工前对地面的整平和标定工作，以保证施工的准确性。
2.2 施工材料采购及检验说明了采购抗滑桩和预应力锚索所需的材料，并强调了材料检验的重要性。
2.3 施工设备准备列出了施工过程中所使用的设备和工具，并说明了其功能和使用方法。
3. 施工过程3.1 抗滑桩施工详细描述了抗滑桩施工的步骤，包括孔洞钻探、灌浆灌注等。
3.2 预应力锚索施工介绍了预应力锚索的施工流程，包括锚索预应力张拉、锚碇固定等。
3.3 施工质量控制强调了施工过程中的质量控制措施，包括工艺检查、质量抽查等。
3.4 安全措施说明了施工过程中应采取的安全措施，以防止事故的发生。
4. 质量验收4.1 施工记录整理说明了施工过程中各项数据的记录和整理，以备质量验收使用。
4.2 工程质量验收描述了工程质量验收的程序和标准，以判断工程是否合格。
5. 附件本文档涉及的附件包括：- 工程地点地质调查报告- 结构设计图纸- 抗滑桩和预应力锚索材料的检验报告6. 法律名词及注释本文档所涉及的法律名词及注释如下：- 施工合同：指双方或者多方通过签订合同确定施工工作的安排和责任。
- 质量验收：针对工程施工的质量进行检查和鉴定的过程。
- 安全措施：为预防事故而采取的各种措施和方法。
预应力锚杆_索_抗滑桩的设计与计算
起锚索内力的改变 , 这种方法在理论上较第一种方 法更为合理, 但是其计算过程较为复杂 , 一般通过计 算机程序来完成。
3 结束语
确定预应力锚索抗滑桩锚索设计拉力有四种计 算方法, 其中预应力锚索抗滑桩的横向变形约束地 基系数法考虑了锚索与桩的变形协调条件, 用该方 法来求解锚索设计拉力和抗滑桩桩身内力更符合实 际工作状况, 因而在工程上得到了广泛应用。
收稿日期
2007- 11 - 13
31
. 11 N o . 6 GEOTECHN ICA L ENG I N EER ING WORLD VOL
4 /7 Q 0, 将 T 0 = 1 /2~ 4 / 7 Q 0 代入上述公式中即可求 得锚索设计拉力。
( 4) 静态设计方法 : 取适当的锚索张拉力 R, 可 使桩身锚固段顶端 0 点的弯矩为零 , 这样桩身的受 力就可以大大简化
E! A A 2
3
联立以上公式就可解出 A 值: E! L0 A = : + 1+ h L0 L0
QQ QM
1 锚索设计拉力的确定
一般情况, 确定锚索设计拉力的方法有四种: ( 1) 用控制桩顶位移法计算锚索设计拉力
[ 1]
+ h MM +
h
h
+ 2 QM + h MM +
E!
此方法由前苏联学者金布格和依申柯提出 , 他们假 设在锚索拉力 A 和滑坡推力 E ! 共同作用下, 容许桩 顶最终产生水平位移为 y 2, 并设 y 为在滑坡推力 E! 作 用下桩顶产生的水平位移 , y 为锚索拉力 A 作
参
[ 1] [ 2]
考
文
献
JI . R. 金布 格 , B. % . 依申 柯 [ 俄 ] . 锚杆抗 滑桩组 合结构 的计 算 . 滑坡文集 ( 第五集 ) . 北京 : 中国铁道出版社 . 1986 . 刘小丽 . 新型桩锚结构设计计算理论研 究 [ D ] . 西南交 通大学 博士研究生学位论文 . 2003 . 李海光 . 新型支挡结 构设计与 工程实 例 [ M ] . 北京 : 人 民交通 出版社 . 2004. 田景贵 , 范 草原 . 预应 力锚索 抗滑 桩的 机理 初步分 析及 设计 [ J] . 重庆交通学院学报 . 1998 ( 12) .
关于预应力锚索抗滑桩设计的思考
，
。
，
例 将 索 应 作 已 如锚预力为知
：薮 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ‘蕹
善磊
５ 结论
Ｇｌ ３２沪宁段拓 宽 改 建工 程 对 路 基 拼 接 主 要 采
用了粉喷桩 、超挖换填两种方案。通过对地表沉降 和深部侧向位移统计 分析表明： （ ） 粉喷 桩 能 有 效 处 姐 深 度 大 于 ３０ ｍ 的 软 Ｉ ．
土 ．超挖换填处理效果 也照著 ，两者均能满足路基 拼接控制标准。 （ ）工后沉 降预测结果 ，两种路基 拼接方案 ２ 处理的路段 ．其工后沉降满足 了设计要求 。
收稿 ¨Ｊ ：２Ｘ５— ４— Ｏ ９ （ Ｊ ） ０ ２
维普资讯
刘卫 民，等 ：关于预应力锚索抗滑桩设计的思考
桩顶水平位移方法计算出来的结果很相近 。 索拉力 ，不过 ，计算出的锚索拉力应根据桩顶位移 的控制标准进行校 核。当桩顶 位移不 能满足要求
（ ）西南交通 大学刘 小丽等考虑锚索与桩及 ２ 桩锚固段周围岩土体的共同作用 ，将三者视为一个
时，必须调整锚索的预应力值和锚索拉力设计值重 整体 ，根据锚索与桩的协调变形机理来进行锚索预 新计算直到满足要求为止。 应力值的设计。首先根据施加预应力锚索与桩的变 形协调完成后 ，桩在 滑面处 的弯矩为零 ， 即 ＝ ４ 算例分析 ０ 。然后 根据 等值梁 法，将受荷 段视为在 ０点铰 ４ １ 计算资料 ． 支、其余锚索作用点为链杆支撑的超静定梁 ，如图 为了更好地比较三种锚索拉力设计方法 ，现以 ３ ，利用结构力学 中的弯矩分配法进行链杆支撑 力 算例进行分析。设预应力锚索抗滑桩截面 ｂ ｈ × 的计算 ，则所得的支撑反力即为锚索中的总水平拉 ＝ ． １８ｍ，受荷段 ｈ ＝１ ｌ １５ｍ× ． Ｉ ０Ｉ。锚固段 ｈ ＝ Ｔ ２ ６
预应力锚索抗滑桩的设计计算
Annual Work Summary Report
2022 - 2023
目 录
Catalogue
锚索桩的结构特点
O1
锚索桩的工况条件
桩头锚索的确定与优化
主要设计计算方法及发展
抗滑桩的全桩计算
计算实例
O2
O3
O4
O5
O6
锚索桩的结构特点
由于其结构优化、造价节省且工程效果显著，因此在铁路、公路及其它工程建设领域滑坡病害治理工程实践中获得了广泛的应用和发展。
前期滑坡推力作用工况Fra bibliotek其中需要明确的是，前期滑坡推力作用仅当滑面以上桩后滑坡推力大于桩前滑坡总抗力时才能产生作用，即部分桩后滑坡推力用于平衡桩前滑坡抗力。
02
03
预应力锚索锁定工况
抗滑桩桩身灌筑完成并达到设计强度要求之后，即可对桩头锚索进行张拉，施加预应力，并按照设计锁定拉力值进行锁定。 在该时步工况条件下，其外荷载包括桩头锁定预应力、桩前滑坡抗力和前期桩后滑坡推力；桩侧地基考虑为滑面上下全桩段范围内的线弹性地基支座。
关键技术
对于预应力锚索抗滑桩结构的实时工况计算，其关键技术有如下两个方面： 其一是桩侧地基抗力系数的问题。 其二是桩体或锚头锁定前后变形的间断和连续问题，即锚索等效弹簧的间断和锚头位移的连续。
桩侧地基抗力系数特点
桩前与桩后的侧向地基抗力系数有可能是不相同的，如桩前桩后地面存在明显高差的情况； 当桩体位移为正即向桩前变形时应取用桩前侧向地基抗力系数，当桩体位移为负或桩体向桩后变形时应取用桩后侧向地基抗力系数； 滑面以上与滑面以下桩前侧向地基系数也有显著差别，即由于桩后滑坡推力和桩前滑坡抗力计算荷载的假定可以认为滑面以上桩前侧向抗力为零。
边坡施工方案(抗滑桩+预应力锚索)
边坡施工方案1. 背景介绍边坡工程是土木工程中常见的工程类型，用于保护山体、道路等施工区域的稳定性。
在边坡工程中，抗滑桩和预应力锚索是常用的方法，用于增强边坡的稳定性和承载能力。
2. 抗滑桩施工方案2.1 施工前准备在进行抗滑桩施工前，需要进行现场勘察和设计，确定合适的抗滑桩类型和布置方案。
同时，需要清理施工区域，确保施工安全。
2.2 施工工艺1.钻孔：根据设计要求，在边坡上钻孔，一般采用旋挖钻机进行。
2.安装钢筋笼：在钻孔中安装钢筋笼，以增加抗滑桩的承载能力。
3.浇筑混凝土：将混凝土灌入钢筋笼中，形成抗滑桩的主体结构。
4.后期维护：对已施工完成的抗滑桩进行定期检查和维护，确保其正常使用。
3. 预应力锚索施工方案3.1 施工前准备在进行预应力锚索施工前，同样需要进行现场勘察和设计，并确定合适的锚索类型和布置方案。
此外，需要清理施工区域，确保安全施工。
3.2 施工工艺1.钻孔：在边坡上钻孔，通过旋挖钻机或钻孔机进行。
2.安装锚管和锚索：将锚管埋设在钻孔中，然后安装预应力锚索。
3.张拉锚索：利用张拉设备对锚索进行张拉，使其产生预应力。
4.固定锚索：通过锚固套筒将锚索牢固在边坡内，完成预应力锚索的施工。
5.后期维护：定期检查预应力锚索的状态并进行维护，确保其长期稳定。
4. 施工安全在进行边坡施工过程中，施工人员需严格按照施工方案要求进行操作，注重施工安全。
同时，要配备合适的安全设备，确保施工过程中不发生安全事故。
5. 结束语抗滑桩和预应力锚索是边坡工程中常用的加固方法，通过合理的施工方案和严格的操作，可以提高边坡的稳定性和承载能力，确保工程质量。
在实际施工中，应根据具体情况选用合适的工艺方案，并注重施工安全，确保工程顺利进行。
抗滑桩预应力锚索施工方案
抗滑桩预应力锚索施工方案一、引言抗滑桩是一种有效的地质灾害防治措施，能够有效地稳定滑坡，防止灾害的发生。
预应力锚索是一种将锚索固定在预定深度，通过施加预应力，实现对滑坡的加固。
将抗滑桩与预应力锚索相结合，可以进一步提高滑坡的稳定性。
本文将介绍一种抗滑桩预应力锚索施工方案。
二、施工前的准备工作1、现场勘查：对施工区域进行详细的现场勘查，了解滑坡的形态、地质构造、水文条件等，为施工方案的设计提供依据。
2、设备准备：准备好钻机、锚索张拉设备、注浆设备等施工所需设备，并对设备进行检查和调试。
3、材料准备：采购抗滑桩和预应力锚索所需的各种材料，如钢筋、水泥、沙子、石子等。
4、安全措施准备：制定安全施工方案，包括施工安全、人员安全、环境保护等方面的措施。
三、抗滑桩施工1、桩孔开挖：根据现场勘查结果，按照设计要求进行桩孔开挖。
在开挖过程中，要保证桩孔的垂直度和深度符合设计要求。
2、钢筋笼制作与安装：按照设计要求制作钢筋笼，将钢筋笼安装到桩孔中，确保钢筋笼的位置和高度符合设计要求。
3、混凝土浇筑：在钢筋笼安装完毕后，进行混凝土浇筑。
浇筑时要保证混凝土的配合比和坍落度符合设计要求，同时要保证浇筑的连续性和均匀性。
4、养护：在混凝土浇筑完毕后，进行养护，保证混凝土的质量和强度。
四、预应力锚索施工1、锚孔钻进：在抗滑桩施工完毕后，使用钻机进行锚孔钻进。
钻进时要控制钻机的速度和钻压，保证锚孔的直径和深度符合设计要求。
2、锚索制作与安装：按照设计要求制作锚索，将锚索安装到锚孔中。
在安装过程中，要保证锚索的位置和高度符合设计要求。
3、锚固注浆：在锚索安装完毕后，进行锚固注浆。
注浆时要控制注浆的压力和流量，保证注浆的均匀性和密实性。
4、张拉锁定：在注浆完成后，进行锚索的张拉和锁定。
张拉时要控制张拉力和锁定力的值，保证锚索的预应力符合设计要求。
五、施工注意事项1、在施工过程中，要保证人员安全和环境卫生。
特别是在进行锚索张拉时，要避免出现人员伤亡和设备损坏的情况。
预应力锚索抗滑桩中锚索预应力损失的试验研究
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预 应 力 锚 索 抗 滑 桩 中 锚 索 预 应 力 损 失 的
试 验研 究 木
杜 斌 ‘ 李 勇！ 孔 思 丽。 黄 质 宏。
（ ．贵州大学土木建筑 Ｉ １ ： 程 院 ２ ．贾阿 土 Ｉ 勘察 彳限公 ｉ Ｉ ： 丁 ｄ） 摘 要 以某高边坡预应 力锚索抗滑桩治理Ｔ程 ｌ 的锚索 预应力 ： ｌ １ 盥测数据 为依据 ， 分析 了锚索 预应力 在 抗滑桩受力过程 Ｉ 的变化规律 ， ｆ ｜ 获得一蝗有益的结 沦。
图 ３ Ａ 。 锚索随时 问变化曲线 ４桩
０－ ３７ ０ － ４ ０８号锚索 ； － ３７ ０ Ｘ－ ４ ０ ４号锚 索； － ３ ０ ＊－ ￣０ ３号锚索
ｌ 锚索预应力的现场测试情 况
该 工 程建设 由于 地 形 和 规 划 的 需 要 ， 局 部 形 在
从测 试 和现场 观 察结 果可 以得 出以下 结论 。 （ ）在 锚索 张拉 后 ２ １ Ｏ天 内 ， 滑桩 锚 索 预应力 抗 损 失 值约 为 １％ ～ ５ ， ２ ０ ２ ％ 约 Ｏ天 后 ， 应 力损 失 较 预 小 。可见 锚 索预 应力 损 失在 张 拉 初 期 大 ， 期 基 本 后 上维 持在 一个 相 对稳 定 的 范 围之 内 ， 此建 议 在 锚 因 索张 拉锁 定后 ， 急 于切 除张拉 段 钢绞 线 ， 不 待一 个月 以后 再进 行补 张拉 ， 利 于 预应 力 保 持 足够 的设 计 有
翅 １０ ００ １ 基
预应力锚索抗滑桩中锚索预应力的计算方法及对比研究
Ｃａ ｃ ｌ ｔｎｇ Ｍ ｅ ｈ ｄ ｆ Ｐｒ ｓｒ ｓ ｅ ｒ ｅ ａ ｍ ｐ ｒ ｔｖ ｌｕ ａ ｉ ｔ ｏ ｓ ｏ ｅ ｔ ｅ ｓ ｄ Ｆｏ ｃ ｎｄ Ｃｏ ａ ａ ｉｅ Ｓｔ ｄ ｎ Ａｎｔ＿ ｌｄ ｎ ｌ ｔ ｅ ｔｅ ｓ ｄ Ａｎ ｈ ｒ ｎ ｂ ｅ ｕ ｙｏ ｉｓｉ ｉ ｇ Ｐｉｅｗｉｈ Ｐｒ ｓ ｒ ｓ ｅ ｃ ｏ ｉ ｇ Ｃａ ｌ 。
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ｃ ｎ ｉｔ ｎ ｅ ｂ ｔ ｅ ｈ ｉ ｎ ｎ ｈ ｒｎ ａ ｌ． Ｃｏ ｏ ｓ ｓｅ ｃ ｅ ｗｅ ｎ ｔ ｅ ｐ ｌ ａ ｄ ａ ｃ ｏ ｉ ｇ ｃ ｂ ｅ ｅ ｍｐ ｒ ｔｖ ｔ ｄ ｎ ｔ ｅ ｔ ｒ ｅ ｍ ｅ ｈ ｄ ｆｃ ｌｕ ａ ｉ ｇ ａａ ｉｅ ｓｕ ｙ ｏ ｈ ｈ ｅ ｔ ｏ ｓ ｏ ａｃ ｌｔ ｎ
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一种改进的预应力锚索抗滑桩设计计算方法
２业 Ｑ：３ Ｚ ＳＣＩＥＮＣＥ ＆ ＴＥＯＨＮＯＩ ＯＧＹ ｒＮＦＯＨＭＡ ｆ ｔＯＮ
工 程 技 术
宽 向东两边扩展 。当下盖板带状加热区均匀加热到 ７００～８００℃以 下盖板处焊接 ，并且 两槽钢 间用钢板连接起来。
后 ，两个烧嘴可同时移动到两侧腹板的三角形加热 区。利用火焰矫
用于桩周岩体的滑坡推力 ，桩埋于滑床中的深度相对减短 ，并使原来 力，计算 出抗滑桩埋入滑床顶面处的剪力 Ｑ ０来确定锚素设计拉 力
的悬臂抗滑桩变成了一端近似铰接 ，另一端近似弹性 固端的一种梁 Ｒ。锚索与桩的联接相当于一个铰性支点 ，预应力锚索抗滑桩类似
式结构。一般抗滑桩的桩身内力大 ，且最大抗力发生在滑面附近 。 于简支梁式结构 ，滑坡推力在粱上分布近似矩形，滑坡推力和桩前岩
加预应力，实质上是给滑坡施加了一个阻止其滑动的外 力，可立即阻
４．１计 算 基本 假 定
止 滑坡 的滑 动 。
由于前几种方法的不足之处 ，
有必要对计算方法进行改进 ，使预
３，现有设计计算方法的分析
应力锚索抗滑桩的设计计算更接
３．１预 应 力锚 索桩 的 计 算
近工程实际情况 ，为此应根据施工
第一种计算方法的力学模型如图 ｌ所示 ，该法中直接将预应 力 顺序及实际受力条件考虑桩后土
与滑坡推力作为荷载施加在桩上 ，滑面以上按结构静力问题考虑 ，滑 体的变形 、锚索张 拉等问题 。主
面以下按 ＷｉｎＮｅｒ弹性地基粱计算 。这种计算方法不考虑锚索 与 抗滑桩的变形协调 ，认为锚索的拉力就是所施加的预应 力，在工作过
用机理是利用埋于滑床中的桩将滑体中未平衡的滑坡推力借桩传递 滑坡推力产生的水平位移与 由锚索 预应 力产生的位移相等而求 出
预应力锚索抗滑桩施工工法
预应力锚索抗滑桩施工工法引言随着城市建设的不断发展，对土木工程的要求也越来越高。
抗震、抗风、抗洪等要求成为了土木工程建设的重点。
其中抗风的要求主要体现在桥梁和高层建筑的抗风设计上。
但是，抗风设计是建筑物强度设计的重要组成部分，因此必须引起足够的重视。
预应力锚索抗滑桩施工工法是可以有效改善建筑物的抗风性能的方法之一。
预应力锚索抗滑桩的概念预应力锚索抗滑桩是指在土基中预埋钢筋、钢管、钢板等材料，将其与建筑物进行固定。
这种工法可以通过设置预应力锚索进行抗风设计，在地基的加筋强化作用下，使建筑物的抗风稳定性大大提高。
其实质是在地基中预埋有高强度预应力锚索，锚索与桩的周围土体固结，嵌入垂直振动位移。
锚索的另一端通过预应力张拉，并与桥梁连通，共同组成一种受压力的组合结构。
锚索与桩的周围土体共同作用，在施工中呈现出抗剪、抗弯、抗拉和刚度高的特点。
预应力锚索抗滑桩施工的具体步骤步骤一：基础准备1.按照设计要求挖掘和平整场地。
2.设计完工之后，确定抗滑桩和锚索的具体数量、型号和尺寸。
3.确定施工人员和机具数量，购买材料，安全且合理地储存和运输。
步骤二：桩基础的安装1.根据设计要求选定适当的桩基础。
2.在桩的顶部支撑把置入平台并调平。
3.等到混凝土干燥，并处理其表面，防止裂缝、水渗透、腐蚀等问题。
步骤三：预应力锚索的安装1.开挖桩顶中心孔，并应确定锚索的安装准确位置。
2.安装牵引装置，将锚索从孔中穿过，并用特殊设备将其锁在孔底。
3.将锚索张紧。
步骤四：梁的安装1.安装支撑台和变形控制仪器。
2.将桥梁清洁干净，并进行校正。
3.钻孔并安装锚脚。
步骤五：锚铁的支承和锚索的张力1.安装钢束和锚脚。
2.对钢束和锚脚进行检查和调整。
3.在保持长度相等的情况下张紧锚索。
4.达到预应力张拉后加固锚铁。
预应力锚索抗滑桩可以使建筑物更加稳定，能够更好地抵御外力，进而保证建筑物的安全。
但是，施工中必须严格按照设计要求和操作规程进行操作，保证施工的安全和合理性。
预应力锚索抗滑桩的设计计算
预应力锚索抗滑桩的设计计算预应力锚索抗滑桩的设计计算1. 引言本旨在提供预应力锚索抗滑桩的设计计算方法和步骤。
预应力锚索抗滑桩是一种常用于地基处理和地下工程中的抗滑结构。
本文将详细介绍预应力锚索抗滑桩的设计原理、计算公式、参数选择及施工要求等内容。
2. 设计原理2.1 预应力锚索抗滑桩的定义和作用预应力锚索抗滑桩是一种通过预应力锚索来增加桩体抗滑能力的结构。
它通常由锚固系统、锚索、锚碇和桩身组成。
预应力锚索通过预应力力学原理使桩体与周围土体形成一体化，从而增加桩体的抗滑能力和稳定性。
2.2 设计计算步骤2.2.1 地质调查和地基分析进行详细的地质调查，了解工程区域的地质情况、土层性质、地下水位等信息，并进行地基分析，确定设计参数。
2.2.2 抗滑计算根据地基分析结果，计算预应力锚索抗滑桩所需的抗滑力。
抗滑力的计算可以分为静态抗滑计算和动态抗滑计算两部份。
2.2.3 锚固系统设计根据抗滑计算结果，设计锚固系统，包括锚碇的布置、锚索的选择和布置、锚固设备的选择等。
2.2.4 桩身设计根据锚索布置和预应力力学原理，计算桩身的截面尺寸和预应力锚索的预应力力值。
2.2.5 施工要求给出预应力锚索抗滑桩的施工要求，包括桩身施工、锚碇安装、锚索张拉和锚固系统的测试等。
3. 设计计算公式3.1 静态抗滑计算公式根据工程地质调查和地基分析结果，使用静态抗滑计算公式计算预应力锚索抗滑桩所需的抗滑力。
3.2 动态抗滑计算公式根据地震动力学原理，使用动态抗滑计算公式计算预应力锚索抗滑桩在地震作用下的抗滑能力。
4. 参数选择根据实际工程情况和设计要求，合理选择预应力锚索抗滑桩的参数，包括抗滑力、锚索直径和间距、桩身截面尺寸等。
5. 施工要求在施工过程中，需要注意预应力锚索抗滑桩的施工要求，包括桩身的灌注、锚碇的安装、锚索的张拉和锚固系统的测试等。
6. 扩展内容1. 本所涉及附件如下：- 相关图纸和设计图纸- 地质调查报告和地基分析报告- 锚固系统和锚碇的详细设计图纸- 施工规范和施工方案2. 本所涉及的法律名词及注释：- 土木工程设计规范：指国家针对土木工程设计制定的规范文件，包括抗滑桩的设计规范等。
预应力锚索抗滑桩结构计算方法
预应力锚索抗滑桩结构计算方法
预应力锚索抗滑桩结构是一种常用的地基加固结构，具有较高的抗震性能和承载能力。
其主要特点是在桩身施加预应力锚索来增强桩的稳定性，从而达到防止地基沉降和抗震变形的目的。
以下是该结构的计算方法介绍：
1. 桩身计算
首先需要计算桩身的截面尺寸和受力状态，一般采用复合材料或混凝土进行施工。
根据桩身的受力分布情况，可采用受弯和剪力相结合的方法进行计算和设计桩身尺寸。
2. 预应力锚索计算
预应力锚索是增强桩体稳定性的关键因素，需根据桩体的受力情况进行合理的设计和布置。
常用的预应力锚索有钢丝绳和高强度钢筋等。
计算预应力的大小和方向时需考虑桩身的强度和压缩变形等因素。
3. 抗滑力计算
抗滑力是指桩底部的承载能力，需根据施工地质条件和设计荷载等参数来确定。
一般采用单桩抗滑计算法进行计算，根据桩底土层和桩身的摩擦力和黏聚力等因素，计算桩底的稳定系数和抗滑承载力。
4. 防震计算
预应力锚索抗滑桩结构具有较高的抗震性能，但在设计时还需考虑结构的位移和变形等因素。
根据地震荷载和结构刚度等参数，采用地震动力学方法进行计算，确保结构的安全性和稳定性。
总之，预应力锚索抗滑桩结构的计算方法是一个较为复杂的过程，需要考虑多种因素和参数。
在设计时应充分考虑结构的实际情况和工程要求，确保结构的稳定可靠，达到预期的效果。
预应力锚索抗滑桩结构计算方法 (1)
第!"卷第#期地球科学!!!中国地质大学学报$%&’!"!(%’##"")年!月*+,-./012302!4%5,3+&%67.13+83192,:1-;%6<2%:012302:=+,’!#"")基金项目!教育部博士生基金资助项目"(%’#""!">?@"">#’作者简介!桂树强"@?A >B #$男$工程师$中国地质大学地质工程专业博士研究生$主要从事地质灾害防治工程设计研究’预应力锚索抗滑桩结构计算方法桂树强中国地质大学工程学院!湖北武汉>!""A >摘要!预应力锚索抗滑桩作为一种实用有效的支挡工程措施已在地质灾害治理中得到广泛的应用’然而$其设计与计算方法仍然是一个亟待深入研究的课题’这种技术是在抗滑桩的基础上发展起来的’相对于普通抗滑桩$其受力状态更加合理’从这种治理措施的地质与物理模型出发$建立了其力学与数学模型$并最终得到其内力分布的解析解$为其结构设计奠定了基础’将双参数法引入到土抗力模数或地基系数的计算中$并贯穿到整个结构计算中’分别按刚性桩和弹性桩#种物理模式$将锚索视为弹性绞支座$利用抗滑桩和锚索位移变形协调条件$计算出锚索的设计拉力及桩身的内力分布’结合三峡库区秭归县水田坝乡下土地岭滑坡治理工程介绍了这种滑坡治理措施的应用$并与原普通抗滑桩设计方案进行了技术与经济对比分析$体现出这种抗滑结构的优越性’关键词!预应力锚索%抗滑桩%滑坡治理%双参数法’中图分类号!C D >!!!!文章编号!@"""B #!E !"#"")#"#B "#!!B "E !!!!收稿日期!#"">B "A B @)!"#$%&’"()*+,*-.#$&%/(01$2$3$&%4$2"#5$()4-"6#(-"##"+7&8)*-"+9012"#$&:0&+#2$+";"<"+$0($*&=*->#<8F /.5G H 1+3I!"#$%&’()*+,-+../-+,$01-+"2+-3./4-&’()5.(4#-.+#.4$6$1"+>!""A >$01-+"71#(-08(&J .2-20.31H 52%6:-+K 1&1L 13I M1&2:N 1-.M ,2G :-,2::2O +30.%,2O 0+K &2:1:+326620-192P 2+:5,213&+3O :&1O 2,2P 2O 1+-1%3N %,Q :$N .10.3%N +O +;:.+:+N 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&2:!!预应力锚索抗滑桩在公路"铁路以及水利水电工程的边坡整治工程中以及各种类型的滑坡治理中都得到了广泛的应用#王化卿等$@??"%徐邦栋$#""@%陈占$#""@&’在目前三峡工程库区地质灾害治理中也大量采用了这种支挡结构’预应力锚索抗滑桩相对于普通的抗滑桩支挡结构而言$其受力状态更加合理#王化卿等$@??"%陈占$#""@%周德培和王建松$#""#&’普通抗滑桩一般来说其力学模式类似于锚固于滑床中的悬臂梁’按这种力学模式计算后$桩身弯矩"剪力都相对较大$由此造成桩身截面尺寸很大$配筋量也十分可观’在桩顶或桩顶下一定位置设置一排或多排预应力锚索后$桩身受力状况大大改善$其基本力学模式可以等价于简支梁或其他超静定结构’随着约束的增加$桩的位移控制相对容易许多$进而其桩身内力也在一定程度上大大降低’简言之$预应力锚索抗滑桩变一般抗滑桩的被动抗滑结构为主动抗滑结构’本文从预应力锚索抗滑桩结构桩身与锚索的变形协调原理出发$推导出了锚索拉力设计值的计算公式$进而求解出桩身的内力分布$为其结构设计奠定了基础’@!预应力锚索抗滑桩结构计算思路预应力锚索抗滑桩的结构计算一般包括#部分’其一为计算锚索的设计拉力%其二为抗滑桩的桩身内力计算%关于后者大量的文献#铁道部科学研究院西北研究所$@?A A %铁道部第二勘测设计院$@?E !%吴恒力$#"""&都对其进行了详细的论述$本文不再详述%前者是本文论述的重点’本文将按照刚性桩和弹性桩两种计算模式并利用锚索和桩身之间的位移变形协调原理计算出锚索的设计拉力’A ’A !基本假定#@&桩与锚索按弹性受力进行分析$锚索按弹性绞支座考虑’桩在滑动面以上部分按静力结构计算$桩在滑动面以下部分按弹性地基梁设计’##&预应力锚索抗滑桩所承受的滑坡推力按桩(中!中)的滑体推力进行计算$可依据具体情况将其简化为三角形"矩形或梯形分布荷载作用于滑动面以上的桩体上$不考虑桩与周围岩土的摩擦力’桩前滑坡体的被动抗力视为安全储备而不予计取’#!&滑动面在整个工作过程中不会改变’#>&锚索与桩的变形相协调$即锚索伸长量在水平方向的分量与锚索作用点处桩在同样力系作用下的位移量相等’#)&按弹性桩进行计算时$忽略了锚索"滑坡推力或岩土压力的竖向分量对桩身内力的影响’而按刚性桩进行计算时则没有对其予以忽略’A’B !基本计算力学模式一般而言$为方便计算可将预应力锚索抗滑桩结构中的抗滑桩划分为刚性桩和弹性桩#种计算力学模型’抗滑桩属钢性桩或弹性桩$除按桩周岩"土的性质及其松散程度定性外$试验表明$当埋入滑动面以下的计算深度#桩的嵌固深度1与桩的变形系数!的乘积&小于某一临界值时$可视桩的刚度为无限大$其在水平荷载作用下的极限承载能力只取决于地层弹性抗力的大小$而与桩的刚度无关’若对计算深度为此临界值的桩$分别按弹性桩和刚性桩计算$结果二者的水平承载力及传递到地层地压应力图形均比较接近’为此$通常将这个临界值作为判定桩为刚性桩或弹性桩的标准’临界值规定如下’当!1"#’"$即为短桩时$属刚性桩%当!1##’"$即为中长桩或长桩时$属弹性桩’有些文献#铁道部科学研究院西北研究所$@?A A &则规定!1"#’)属刚性桩$!1##’)属弹性桩’上述!的基本定义为’!789:#&*;@>V @+!’其中’*’桩的弹性模量%;’桩的截面惯性矩%9:’桩的计算宽度’其中’8和@*+是#个待定参数$因故这种计算模式又被称作双参数法’8是除"以外的一切正数$当按(8)法进行计算$时8又称作地基系数随深度而变化的比例系数’@*+是任意实数$通常采用@*+$"’当@*+W "时$在工程界中被称作(X )>!#!第#期!桂树强!预应力锚索抗滑桩结构计算方法法"当@#+W @时为$8%法"而当+W #时则被称作$0%法’A ’C !基本计算思路预应力锚索抗滑桩的基本计算思路是!首先根据地质条件和工程的规模与重要性"确定地基土抗力模数分布形式和数值"并初步拟定抗滑桩的截面尺寸和锚固段的长度&锚索的设置排数和初始预应力值’然后根据前述的判定条件确定采用哪一种计算模式’在某一种计算模式下"首先求解出滑动面处桩身弯矩&剪力&转角以及挠度的表达式"然后利用位移变形协调原理求解出锚索拉力设计值’进一步计算出桩顶的位移值"看是否满足桩顶位移控制标准’如果满足"则计算出桩身的内力’否则应调整预应力值或增加锚索排数重新进行计算直至满足桩顶位移控制标准"进而计算出桩身内力分布’A ’D !桩顶位移控制标准桩顶位移的控制标准应根据治理工程的重要性以及与周边建筑物的关系加以确定"而不应该是一个不变的量’例如"当周边建筑物对滑坡体的变形十分敏感或周边建构筑物对预应力锚索抗滑桩结构体本身变形要求应较小时"桩顶位移应该控制在一个较小的值’本文参考有关文献(深圳市勘察测绘院等"@??D )认为桩顶的位移一般应该控制在"’"@1-(1-为抗滑桩的全长)以内"当周边建筑物对抗滑桩的变形较敏感时"则应控制在"’"")1-以内’#!抗滑桩与锚索位移变形协调原理锚索伸长量!-和锚索所在点桩的水平位移)-之间存在变形协调条件’从实用的角度认为锚索与桩的变形协调条件(图#)为!!-7)-0%:"-’!!刚性桩模式计算方法C ’A !锚索拉力设计值计算由图!不难看出滑动面以上桩身各点的位移为!)-7(<"=>-)#’而!!-7$-(?-@?-")’其中!<"’桩体围绕旋转的中心轴距滑动面的距离’#’桩体绕旋转中心旋转的角度(以弧度为单位)’图#!预应力锚索抗滑桩变形协调原理示意U 1I ’#/Q 2-0.P +M %6O 26%,P +-1%3.+,P %3;M ,1301M&2%6-.2:-,50-5,2%6:-+K 1&1L 13IM 1&2:N 1-.M ,2G :-,2::2O+3G 0.%,2O 0+K &2:图!!预应力锚索抗滑桩结构计算示意(刚性桩)U 1I ’!/Q 2-0.P +M %6-.2:-,50-5,2%6:-+K 1&1L 13I M1&2:N 1-.M ,2G :-,2::2O+30.%,2O0+K &2:6%,0+&05&+-1%3(,1I1O M1&2P %O 2&)?-"’第-根锚索的预应力’?-’第-根锚索的拉力设计值’>-’为-点距滑动面的距离’$-’第-根锚索的柔度系数’其值由下式求得!$-7>%-A *,"B #-’其中!%-"B -为锚索自由段长度及每束锚索的直径’*,为锚索的弹性模量’A 为每孔锚索钢绞线的束数’锚索的设计拉力可由以下方程式求得!%+C 7@%-C ?C =$-*:20"-*?-70-’(@)(@)式中!%-C 7(5@=>-5!)>C =(5#=>-5@)"0-7(5@=>-5!)D =(5#=>-5@)E =$-*:20"*?-"’而5@&5#&5!分别由以下各式求得!)!#地球科学!!!中国地质大学学报第!"卷5@7"&=@#19:81&=!&=#&=!@&=@&="##=@#0"$F $6"&=##%5#7"&=@#"&=##"&=!#1#="&=@#"&=##0"$F $6#9:81&=@9:81&=!&=#&=!@&=@&="##=@#0"$F $6"&=##%5!7"&=##9:81&=!&=#&=!@&=@&="##=@#0"$F $6"&=##’其中&&7@’+%D 和E 分别为滑坡推力或岩土压力作用于滑动面处的弯矩和剪力%F ’桩截面的高度%6’桩身抗弯截面系数(对于矩形截面桩"高为F (宽为9#(6W "9F !#’D%而对于圆形截面桩"直径为B #(6W ""F !#’!#%0"’桩底岩层的竖向地基系数%9:’桩的计算宽度"铁道部科学研究院西北研究所(@??A #’式"@#是一个线性方程组(很容易用数值计算的方法求解出?-’C ’B !桩身内力的计算方法"@#滑动面以上桩身内计算"周德培和王建松(#""##’令>"W "(>+=@7>(?+=@W "’当<7>@>-时(取G 7+=@B -"-7@(#(!()(+#(有&!E <@@7E "<#@%GC 7@?+=#@C $0%:"+=#@C (<&>@>-("#"#!E <=@7E "<#@%GC 7@?+=@@C $0%:"+=@@C (<$>@>-("#H#!D <7D "<#@%G C 7@?+=@@C $0%:"+=@@C *<@">@>+=@@C #+’"#0#式"##中&E <(D <分别为非嵌固段桩身剪力和弯矩%E "<#(D "<#分别为滑坡推力或岩土压力作用于桩上的剪力和弯矩%G 为从桩顶往下数到第-根锚索支承点的个数’"##滑动面以下内力计算剪力&E <7E "@9:#$8$<&=@"<"&=@@<&=##%弯矩&D <7D "=E "<@9:#$8$<"$<&=#"&=@#"&=##=!!9:#$8$<&=!"&=##"&=!#I 其中&E "7E @%+C 7@?C 0%:"C %D "7D @%+C 7@?C >C 0%:"C %<"7D "1&=#=E "1#&=!=0"$F $E "$6#9:81&=@D "&=@=E "1&=#%#7D ""&=##=E "1"&=@#9:81&=!&=#&=!@&=@&="##=@#0"$F $6"&=##’>!弹性桩模式计算方法D ’A !锚索设计拉力计算方法弹性桩模式下滑动面以上桩身各点的位移"周德培和王建松(#""##为&图>!预应力锚索抗滑桩结构计算示意"弹性桩#U 1I ’>/Q 2-0.P +M %6-.2:-,50-5,2%6:-+K 1&1L 13IM1&2:N 1-.M ,2G :-,2::2O+30.%,0+K &2:6%,0+&05&+-1%3"2&+:-10M 1&2P %O 2&#)-7’"@#">-=!-J @%!-C ’其中&!-J ’滑坡推力或岩土压力作用于-点桩的水平位移%!-C ’锚索拉力?-的水平分量作用于-点桩的水平位移(!-C 7?C 0%:"C $-C (而$-C 为锚索拉力?C 的水平分量作用于桩上-点的位移系数("为锚索轴线与水平面的夹角"图>#’!-的计算方法同前述刚性桩模式’!-J 可按悬臂梁由结构力学计算确定&&-J 7>>@#"*;")J @!>-=J "!)-@#"J @!-@)J "!-=@)J @=>J "#’式中&!-7@B >->(J "7J #@J @’J @和J #分别为滑坡推力或岩土压力在桩顶和滑动面处的水平分量’假设滑坡推力或岩土压力与水平面的夹角为’(此力在桩顶和滑动面处的值分别为E @和E #(则D!#!第#期!桂树强!预应力锚索抗滑桩结构计算方法J @7E @0%:’"J #7E #0%:’’$-C 可按结构力学中的图乘法予以确定!当C $-"则$-C 7>!C (#-D *;#!B (-$"(-7>->C">-">C %当C &-"则$-C 7>!CD *;#!(-@@$"此时">-#>C I #!$将锚索伸长量!-和锚索所在点桩的水平位移)-的表达式代入到位移变形协调条件中"有!%+C 7@?C0%:#"C $-C =$-?-7$-?-"=’"0%:"-@#">-0%:"-=&-J 0%:"-’#>$因为!’"7E "$EE =D "$ED %#"7@#E "$DE =D "$DD $’所以!’"@#">-7#$EE =$DE >-$E "=#$ED =$DD >-$D "%令!K -7$EE =$DE >-%9-7$ED =$DD >-’则!’"@#">-7K -E "=9-D "7K -E @%+C 7@?C 0%:"#$-=9-D @%+C 7@?C >C 0%:"#$-7K -E =9-D @K -%+C 7-?C 0%:"-@9-%+C 7@?C >C 0%:"-I 将上式代入到式#>$中"则!左式W %+C 7@?C 0%:#"C $-C =$-?-%右式W $-?-"=K -E 0%:"-=9-D 0%:"-@K -0%:#"-%+C 7-?C @9-0%:#"-%+C 7@?C >C =&-J 0%:"-’此时"令!%-C 7K -0%:#"-=9->C 0%:#"-=$-C 0%:#"C %0-7$-?-"=K -E 0%:"-=9-D 0%:"-=&-J 0%:"-’由此可得到方程!%+C 7@%-C ?C =$-?-70-’这也是一个线性方程组"很容易用数值计算的方法求解出?-’其中!$EE ’单位横向力’E "单独作用时引起的与’E "对应的位移"即地面处的挠度%$DE ’单位横向力’E "单独作用时引起的与(D "对应的位移"即地面处的转角%$Y =’单位力矩(D "单独作用时引起的与’E "对应的位移"亦为地面处的挠度%$DD ’单位力矩(D "单独作用时引起的与(D "对应的位移"亦为地面处的转角’可利用桩底条件对其进行求解’当!1$>’)时称为长桩’长桩的特点是与桩底条件无关’其基本出发点是不论桩底实际情况如何"均可按桩底固定#’17#17""1代表桩底深度$处理’通过计算可得到此时$EE &$DE 7$ED 和$DD 的规律"详见吴恒力##"""$’例如!当@’+W @’"时!$EE 7#I >#!!*;"$ED 7$ED 7@I D @!#*;"$DD 7@I A >!*;’当#’"&!1&>’)时称作中长桩’中长桩的性质与实际桩底条件密切相关’当桩底无实测资料或实测资料没有把握时"常需对桩底支承情况作适当的假设’一般有E 种假设可供选择"分别是!桩底为弹性定向支承&桩底自由&桩底为弹性铰支承&桩底为固定铰支承&桩底为固定端&桩底为考虑摩阻力的大直径桩以及桩底为考虑摩阻力的小直径桩#吴恒力"#"""$’这种情况下"计算过程十分复杂"且计算结果的可靠度差’因而"当桩底边界条件不明时"最好避免采用中长桩"而改用长桩’中长桩模式下各种桩底条件下的$EE &$DE 7$ED 和$DD 值可参照吴恒力##"""$和桂树强##""!$’D ’B !弹性桩模式下桩身内力的计算方法#@$滑动面以上桩身内力的计算方法同刚性桩’##$滑动面以下桩身被视作插入地基中的弹性梁"在水平推力作用下其挠度曲线微分方程式为!*;O >’O <>7@L 9:’I 由于采用双参数法的土抗力模数通用表达式为!L 78<@+’则可得到求解水平推力桩挠度曲线的变系数线性齐次常微分方程式!*;O >’O <>7@89:<@+’’上式可通过采用幂级数方法求得其解析解’由于桩在滑动面处的挠度&转角&弯矩和剪力"即!’"&#"&D "&E "等初参数很容易在锚索拉力设计值计算出后加以确定"则抗滑桩锚固段各点的挠度&转角&弯矩&剪力可由上述>个初参数予以确定"详见下式’公式中深度自滑动面处起算’’7’"K #!<$=#"!9#!<$=D "!#*;0#!<$=E "!!*;M #!<$%#!7’"K N #!<$=#"!9N #!<$=D "!#*;0N #!<$=E "!!*;M N #!<$%D !#*;7’"K O #!<$=#"!9O #!<$=D "!#*;0O #!<$=E "!!*;M O #!<$%A!#地球科学!!!中国地质大学学报第!"卷E !!*;7’"K )"!<#=#"!9)"!<#=D "!#*;0)"!<#=E "!!*;M )"!<#’K "!<#*M )"!<#等为系数$具体计算表达式参见吴恒力"#"""#’)!工程实例E ’A !工程概况水田坝乡下土地岭滑坡位于三峡库区湖北省秭归县水田坝乡新址规划区北部’该滑坡为一正在活动的滑坡$滑坡体及其影响区内的建筑物明显变形$后部为在建中的初级中学宿舍楼场地挡土墙及一栋建成的宿舍楼基础下沉变形$在建中的沿江大道路基发生较大的下沉’三峡水库@A )P 水位蓄水后$滑坡体的中下部将被淹没在正常蓄水位之下$滑坡的稳定性将受到严重影响$威胁到该滑坡区及周边已有建筑物%后部中学以及新集镇沿江大道的安全"吴益平和汪洋$#""##’E ’B !滑坡区水文地质与工程地质条件滑坡体物质以紫红色泥岩碎石和长石石英砂岩块石夹粘土为主$而滑床则以上侏罗系蓬莱镇组紫红色泥岩%泥质粉砂岩和灰白色长石石英砂岩为主’滑动带为粉质粘土$其强度计算参数为&0W @@Q C +$#W@@Z ’滑坡区地下水类型可分为基岩裂隙水及第四系沉积物和崩塌堆积物孔隙水’因滑床为结构完整性较好的岩层$其土抗力系数可视为常数’本例综合有关资料$其地基系数取为&L 78W ![@"D Q (’P !$此时认为@’+W "$也即按(X )法计算’E ’C !治理工程措施简述根据原初步设计文件$滑坡体后壁陡坎拟布置!排锚杆V 格构梁进行加固’滑体中前部@A AP 高程附近设置大截面悬臂抗滑桩$桩型分别为S 型%\型$桩长分别为@DP 和@>P $桩截面为#’)[!’)P #$间距)’"P $总根数为!!根’同时对整个滑坡区设置地表排水系统’本文将用预应力锚索抗滑桩代替悬臂抗滑桩进行设计$同时进行对比分析$以了解前者的优越性’E ’D !预应力锚索抗滑桩设计方案本例将预应力锚索抗滑桩设置在第@@条块上$按照刚体极限平衡理论计算得到的作用在其上的滑坡推力为@E @E ’"E Q (’P’考虑到滑坡体为松散堆积体$滑坡推力按三角形分布作用在抗滑桩上’桩间距设定为DP $桩长初步取为@!P "其中滑动面以下桩长为!P #$桩身截面9P F W @’)P[#P $桩身混凝土采用7!"’本工程实例中拟布设两排锚索$锚索与水平面的夹角均按!"Z 考虑’上排锚索位于桩顶下"’DP $自由段长@EP $施加预应力D ""Q (*下排锚索位于桩顶下#’DP $自由段长@)P $施加预应力E ""Q ("图)#’图)!下土地岭滑坡治理工程剖面示意U 1I ’)/Q 2-0.P +M %6-.2M,%61&2%6,2P 2O 1+-1%3N %,Q %6]1+-5O 1&13I&+3O :&1O 2经计算&!"7G 9:*;"#@>7"I A "A ’由此&!"17#I @#$故按刚性桩考虑’"@#计算锚索设计拉力&根据前述公式不难计算出以下参数&"5@$5#$5!#J 7"A I )P @"@E $@I )E P @"@E $)I "P @"@E #J I 进而可得&"%-C #7>I "[@"@D $>I ?[@"@D>I ?[@"@D $)I ?E [@"@"#D *"0@$0##J 7"?I !A P @"@#$?I #P @"@##J I 将以上结果代入到公式&%+C 7@%-C ?C =$-+:20"-+?-70-’可得&?@I >?@=>I ??#7?!A "">I ??@=@@"I D !?#7,?#"""!I 解此方程得&?@7?E !$?#7A E E ’即上排锚索的设计拉力为AE EQ ($而预应力为D ""Q (*下排锚索的设计拉力为?E !Q ($而预应力为E ""Q (’"##计算桩身内力&桩身内力计算结果详见图D$A ’从已计算出的数据不难看出&E!#!第#期!桂树强!预应力锚索抗滑桩结构计算方法图D !桩身剪力U 1I ’D /.2+,6%,02:O 1+I ,+P%6-.2M 1&2K %O ;图A !桩身弯矩U 1I ’A \23O 13I P %P 23-:O 1+I ,+P%6-.2M 1&2K %O ;E <"P +^WB @@)>"’>Q (#D <"P +^W#)>!D ’E E Q ("P ’$!%桩顶位移!)!7$<"=>%"#W #’#[@"B #P W ##P P而桩顶位移的控制标准为!"’"")1-W "’"")[@!W D )[@"B !PW D )P P 可见#计算出的桩顶位移满足桩顶的位移控制标准’$>%与普通抗滑桩的对比分析!方案的对比分析应该是综合考虑多因素#包括技术可行性&经济合理性&施工的难易程度等等’预应力锚索抗滑桩相对于普通抗滑桩而言#在施工中显然比后者复杂’但是其经济优势也是显而易见的’这里仅列出抗滑构筑物原设计方案与预应力抗滑桩方案在工程量方面的差异#详见表@’从表@中不难看出#采用预应力锚索抗滑桩后混凝土和钢筋用量相对于普通抗滑桩来说大大减小了#而前者尚包括锚索工程#其施工难度与复杂程度均大于后者’但从综合经济因素分析来看#前者明显优于后者’D !结论预应力锚索抗滑桩已被大量工程实践证明是一表A !预应力锚索抗滑桩与普通抗滑桩设计方案工程量对比J +K &2@7%P M +,1:%3%6M ,%T 20-N %,Q0%P M%323-:K 2-N 223:-+K 1&1L 13I M 1&2:N 1-.M ,2G :-,2::2O +30.%,0+K &2:+3O %,O 13+,;:-+K 1&1L 13I M1&2:项目普通抗滑桩$原方案%预应力锚索抗滑桩$刚性桩方案%总桩数’个!!#E 桩长’PS 型!@D ’"\型!@>’"@!’"截面尺寸’P#!’)[#’)@’)[#’#理论砼方量’P !>#E A ’)"@#"@’#"理论钢筋用量’J !>>’A )#>>’##锚索长度’P $每束由D 根钢绞线组成%(@!@D ’"种行之有效的滑坡治理工程措施’其相对于普通抗滑桩而言#大大改善了结构体的受力状况#使结构体更加主动地发挥阻滑作用’本文力图从滑坡地质体与抗滑桩&预应力锚索的相互作用出发#找到这种结构体的力学模型#以及相应的数学模型#从而求解出锚索设计拉力和桩身的内力分布’文中将双参数法引入到土抗力模数或地基系数的计算中#并贯穿到整个结构计算中’从锚索与抗滑桩的位移变形协调条件出发#推导出了刚性桩模式和弹性桩模式下的锚索设计拉力的计算表达式#进而推导出桩身嵌固段的内力表达式’文中提出了桩顶位移的控制标准#并按此标准来控制预应力锚索抗滑桩的结构计算’结合三峡库区秭归县水田坝乡下土地岭滑坡治理工程介绍了这种滑坡治理措施的应用#并与原普通抗滑桩设计方案进行了技术与经济对比分析#体现了这种抗滑结构的优越性’;","-"&8"#7.23#_’##""@’‘2:1I 313I +3O 0+&05&+-13IM ,2:-,2::2O +30.%,0+K &2G M 1&2’*"/&1Q #-.+#.(R ($/+"%()01-+"2+-3./4-&’()5.(4#-.+#.4##D $>%!!)#B !)D $137.132:2N 1-.*3IG &1:.+K :-,+0-%’<51#/’Y ’##""!’7+&05&+-13I +3O O 2:1I 3P 2-.%O +3O -.21,+M G M &10+-1%3:%6:-+K 1&1L 13I M 1&2:N 1-.M ,2G :-,2::2O +30.%,2O 0+K &2:13&+3O :&1O 2:,2P 2O 1+-1%3N %,Q :$‘1::2,-+-1%3%’7.13+83192,:1-;%6<2%:012302:#a 5.+3$137.132:2N 1-.*3I&1:.+K :-,+0-%’F 3:-1-5-2%6*^M &%,+-1%3+3O/5,92;13I 13/.23L .2371-;#<2%-20.310+&*3I 1322,13I 7%P M +3;%6/.23L .2371-;#@??D ’J 20.310+&0%O 26%,,2-+1313I +3O M ,%-20-1%3%6O 22M K 51&O 13I 6%53O +-1%32^0+9+-1%313/.23L .23+,2+?!#地球科学!!!中国地质大学学报第!"卷"/4<")B?D#$F3:-1-3-2%6*^M&%,+-1%3+3O/5,92,;13I 13/.23L.23"137.132:2#’(%’#/5,92;+3O‘2:1I3F3:-1-5-2%6=131:-,;%6b+1&N+;:$ @?E!’‘2:1I3+3O0+&05&+-1%3%6:-+K1&1L13IM1&2’7.13+ b+1&N+;C5K&1:.13I R%5:2$\21T13I"137.132:2#’(%,-.N2:-\,+30.%67.13+S0+O2P;%6b+1&N+;/012302:$ @??A’c+3O:&1O2M,2923-1%3+3O,2P2O1+-1%3’7.13+b+1&G N+;C5K&1:.13I R%5:2$\21T13I"137.132:2#’a+3I$R’Y’$c1$7’_’$c15$c’_’$2-+&’$@??"’‘2:1I3+3O 0%3:-,50-1%3%6:-+K1&1L13I M1&2N1-.M,2G:-,2::2O+3G0.%,2O0+K&2:’C,%022O13I:%6&+3O:&1O2137.13+$$%&’A’7.13+b+1&N+;C5K&1:.13I R%5:2$\21T13I"137.132:2#’a5$R’c’$#"""’7%P M%:1-2:-16632::M,1301M&2+3O K1M+,+P2G -2,P2-.%O6%,&+-2,+&&;&%+O2O M1&2’/20%3O2O1-1%3’C2%M&2d:7%P P5310+-1%3C,2::$\21T13I"137.132:2#’a5$e’C’$a+3I$e’$#""#’C,2&1P13+,;O2:1I3,2M%,-%6 ]1+-5O1&13I&+3O:&1O213_1I517%53-;$R5K21C,%91302$7.13+’7.13+83192,:1-;%6<2%:012302:$a5.+3"137.1G32:2#’]5$\’‘’$#""@’c+3O:&1O2+3+&;:1:+3O0%3-,%&’7.13+b+1&G N+;C5K&1:.13I R%5:2$\21T13I$D??B A#@"137.132:2#’_.%5$‘’C’$a+3I$4’/’$#""#’‘2:1I3P2-.%O%6,2-+1313I M1&2M,2G:-,2::2O0+K&2’01-+.4.R($/+"%()?(#G D.S #1"+-#4"+B*+,-+../-+,$#@"##%#>A B#)""137.132:2 N1-.*3I&1:.+K:-,+0-#’附中文参考文献陈占$#""@’预应力锚索桩设计与计算’地球科学!!!中国地质大学学报$#D">#%!)#B!)D’桂树强$#""!’预应力锚索抗滑桩设计与计算方法研究及工程应用"硕士学位论文#’武汉%中国地质大学’深圳市勘察测绘院$深圳市岩土工程公司$@??D’深圳地区建筑深基坑支护技术规范"/4<")B?D#’深圳%深圳市勘察测绘院出版’D B A’铁道部第二勘测设计院$@?E!’抗滑桩设计与计算’北京%中国铁道出版社’铁道部科学研究院西北研究所$@?A A’滑坡防治’北京%人民铁道出版社$!">B>A#’王化卿$李传珠$刘励忠$等$@??"’预应力锚索抗滑桩设计与施工’滑坡文集$(f’A’北京%中国铁道出版社$!>B >@’吴恒力$#"""’计算推力桩的综合刚度原理和双参数法"第二版#’北京%人民交通出版社’吴益平$汪洋$#""#’秭归县水田坝乡下土地岭滑坡初步设计报告’武汉%中国地质大学’徐邦栋$#""@’滑坡分析与防治’北京%中国铁道出版社$D??B A#@’周德培$王建松$#""#’预应力锚索桩内力的一种计算方法’岩石力学与工程学报$#@"##%#>A B#)"’))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))) "上接@A D页#贾苓希$@??#’地下热水调查的物探化探方法’北京%地质出版社’李建威$李紫金$傅昭仁$等$#"""’遂川B热水走滑断裂带热异常与热液铀成矿作用’地质科技情报$@?"!#%!?B >!’李学礼$@??#’论热源&水源&矿"铀#源三源成矿问题’华东地质学院学报$@)"##%@"@B@@#’邱爱金$郭令智$郑大瑜$等$#""#’大陆构造作用对相山富大铀矿形成的制约’北京%地质出版社’邵飞$#"""’邹家山矿床低温热水成因及其与铀矿化关系’华东地质学院学报$#!"@#%#>B#A’张荣华$胡书敏$王军$等$#""#’长江中下游典型火山岩区水B岩相互作用’北京%中国大地出版社’周涛发$袁峰$岳书仓$等$#""#’安徽月山矿田矽卡岩型矿床形成的水岩作用’矿床地质$#@"@#%@B?’周文斌$孙占学$李学礼$#"""’古水热系统与铀成矿作用’北京%地质出版社’" > #。
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一
刘小丽 周德培 杨 涛
（ 西南交 通大学岩土 工程系 成都 ６０３ ） １０ １
摘
要
在 现有预应力锚 索抗滑桩设 计 中确定锚索 预应力 值 的各种 方法 的基 础上 ， 虑 了预应 力锚 索抗 滑桩 在工作 期 间承 考
受 滑坡推力 的变化 ， 提出将锚索 、 桩及桩锚 固段周 围岩 土作 为一 个整 体根 据长 期作 用荷 载来进 行锚 索 预应力 值计 算 的方法 ， 对于短期作 用的最危险荷 载则在锚索 与桩的承载力 设计 中予 以考 虑 。算例 分 析表 明 ， 该方法 能使 锚索 桩长 期处 于较 为有 利 的受力状态 ， 从而提 高 了其安全余 量。 关键词 锚索 预应力 抗 滑桩 长期荷 载 短期荷 载
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遇到的高填深挖或深基坑 治理 、 滑坡整治 中获得 了
１ 引 言
预 应力 锚 索抗 滑桩 是 近 ２ ０年 来 广 泛 应 用 的一 种新 型抗 滑 结 构 ， 首先应 用 于 滑坡 的整治 工作 ， 由于 锚 索 水平 拉 力 的作 用 ， 受 力 比一 般 的 悬 臂 式 抗 滑 其 桩更 加合 理 ， 以 有效 的 减小 桩 的 截 面 尺 寸 和 锚 固 可
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预 应 力锚 索 抗 滑 桩 设 计 中确 定 锚 索预 应 力值 的 种 方 法睾