锚索抗滑桩技术

在抗滑桩设计计算中， 一般将其周围岩土体视为弹 性介质，应用弹性地基梁理 论，以温克勒（Winkler）提 出的“弹性地基”假说作为 计算的理论基础。
抗滑桩抗滑原理示意图
8.2.1 大型钢筋混凝土抗滑桩
❖ “悬臂桩法”设计方法——因简便常用的设计方法。 ▪ 一般是先估算滑坡推力，并假定单桩承受一个桩间距 的滑坡推力； ▪ 再假定滑坡推力的分布图式； ▪ 然后以建立在温克勒弹性地基模型基础上的计算公式 进行设计计算。
Ag
Kd M y max r0 D0 Rg
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1 2
1
1 2A0
A0
Kd M y max Bp D02 Rw
8 预应力锚索与抗滑桩技术
8 预应力锚索与抗滑桩技术
8.1 引言 8.2 抗滑桩技术 8.3 预应力锚索抗滑桩作用机理 8.4 预应力锚索抗滑桩设计 8.5 预应力锚索抗滑桩技术的应用
8.1 引言
滑坡问题：
边坡加固和滑坡治理 （1）风景区——复杂地质条件 （2）村庄附近——人工扰动 （3）公路边坡——施工扰动 （4）铁路边坡——施工扰动 （5）建筑物滑动——附加荷载
8.1 引言
➢在实际应用过程中，一般将抗滑桩技术与其它岩土 加固技术联合运用，如与锚杆、预应力锚索、注浆等 技术相结合，组成各种复合加固技术。
➢随着预应力锚索技术的引进和发展，在抗滑桩 的基础上出现了“预应力锚索抗滑桩技术” ➢作为一种新型稳定边坡技术，能够极大地节省 原材料，降低造价，且可取得更好的支护与加固 效果。因此，在边坡加固和滑坡治理工程中得到 了很好地应用。
8.2.1 大型钢筋混凝土抗滑桩
❖ （1）抗滑桩内力计算
▪ 1）受荷段内力计算
QBaidu Nhomakorabea (g g) y
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1 (g 2
g)
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▪ 2）锚固段内力计算
1
Kd Bp 4EI
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❖ 如βH2≤1.0，则为刚性桩，可按刚性桩计算 ❖ 若βH2 >1.0，则属于弹性桩，按弹性桩计算
8.2.1 大型钢筋混凝土抗滑桩
8.2 抗滑桩技术
❖ 应用概况：
▪ 公路与铁路边坡、露天矿山边坡、基坑等
❖ 抗滑桩技术优点：
▪ ①抗滑能力强， ▪ ②开挖和混凝土工程量小， ▪ ③不会恶化原有的地质条件， ▪ ④桩位设置灵活，可集中在利于支挡滑坡部位。
8.2 抗滑桩技术
❖ 缺点：
▪ 配筋不能充分发挥其抗拉的优势，抗滑主要以扩大 横截面积取胜—预应力锚索抗滑桩可解决此问题！
❖ 应用效果：
▪ 当滑动面较平缓且部位较浅时，可望取得较好的抗 滑效果
❖ 仅简述常用的大型钢筋混凝土桩（简称大桩） 和钢轨桩等两种抗滑桩的设计方法。
8.2.1 大型钢筋混凝土抗滑桩
❖ 大型钢筋混凝土抗滑桩具有以下优点：
▪ 抗滑力大、设桩地点灵活，可以将桩设置在最有利于支挡滑 坡的部位；
▪ 在挖掘桩孔的同时可以进行工程地质勘探，可同时进行原位 大试件剪切试验，为有效支挡滑坡体创造有利条件，施工比 较方便等。
❖ 这是一般工程计算中取岩石强度20～40％的原因！
8.2.1 大型钢筋混凝土抗滑桩
❖ （3）桩体结构设计——钢筋混凝土结构
▪ 从桩体弯矩图可以看出，桩身弯矩变化较大，上下端弯矩很小，这
两部分可按混凝土构件考虑，不需要配置受力钢筋，混凝土桩所能
承受的弯矩由下式确定：
M
Rd
B
p
D
2 p
3.5K s
▪ 一般而言，在桩体迎推力侧配置适当的受拉钢筋，可以充分发挥钢 筋混凝土构件的承载能力，其纵向受拉钢筋面积按下式计算：
▪ 因此，在防治由中硬或中硬以下岩石组成的不同破碎程度的 边坡中形成的中浅层滑坡方面得到广泛应用。
8.2.1 大型钢筋混凝土抗滑桩
❖ 设计步骤：
➢ 搞清引起滑坡的主要原因、范围、滑体厚度，分析其稳定 状态和发展趋势；
➢ 根据滑坡工程地质剖面图及滑动面土、岩抗剪强度指标， 计算滑坡推力；
➢ 根据滑体各部位的滑坡推力大小和平盘施工条件，确定桩 体在剖面上的位置和加固范围；
目前除采用锚杆和锚索支护及挡墙技术外，较多 地采用了抗滑桩技术来加固边坡，实现边坡的稳定。
边坡加固和滑坡治理设计实例
综合运用锚喷、抗滑桩、土钉、预应力锚索（杆）、挡墙等技术
边坡加固和滑坡治理设计实例
8.1 引言
由于抗滑桩技术具有：抗滑能力强，开挖和混凝土工程量小， 且不会恶化原有的地质条件，桩位设置灵活，对保证工程质量， 加快施工进度，缩短工期和节约投资均具有显著作用，因此在 边坡加固、滑坡治理等工程中广泛应用。
▪ 确定桩的计算宽度，并根据滑体地层性质，选定地基系数。 ▪ 根据选定的地基系数及桩的截面形式、尺寸，计算桩的变形系
数及其计算深度，据此判断按刚性桩或弹性桩来设计。 ▪ 根据桩底的边界条件采用相应的公式计算桩身各截面的变位、
内力及侧壁应力等，并计算最大剪力、弯矩及其部位。
8.2.1 大型钢筋混凝土抗滑桩
➢ 建立抗滑工程造价与抗滑桩的主要设计参数（桩间距、桩 体锚固深度、桩体断面Bp×Dp）间的函数关系，以抗滑工 程造价最低为目标，进行抗滑桩设计参数的优化，寻求最 优的设计参数。
8.2.1 大型钢筋混凝土抗滑桩
❖ 实际设计过程：
▪ 根据滑坡推力大小、地形及地层性质，拟定桩长、锚固深度、 桩截面尺寸及桩间距。
▪ 就是说把滑坡和抗滑桩分开考虑和计算。
8.2.1 大型钢筋混凝土抗滑桩
❖ “悬臂桩法”特点： ▪ 由于计算方法是以温克勒弹性地基梁模型为理论依 据。因此。只适用于桩和土均处于弹性工作状态。 ▪ 为了充分发挥桩前土体的抗力，允许抗滑桩有较大 的位移，这时抗滑桩与岩土体均已处于弹塑性状态； ▪ 且设计方法是把桩作为平面受力结构考虑的，而实 际上抗滑桩在滑坡体中是一复杂的空间受力结构。 ▪ 由此可见，该设计方法存在一定的局限性。
❖ （2）桩体稳定条件分析
▪ 抗滑桩在外力作用下，既要保证本身足够强度，又要保证桩 体不发生倾倒破坏。
▪ 为使桩体稳定，必须满足：
y max [ ]
❖ 式中σymax为桩侧最大压应力，MPa；[σ]为基岩极限承载
能力，MPa，按下式计算：
[ ] K C j Rr
❖ 式中Kˊ为岩层构造换算系数，0.5～1.0；Cj为岩石裂隙、 风化折减系数，0.3～0.5；Rγ为岩石单轴抗压强度，MPa。