抗滑桩的勘察、设计以及布置。
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抗滑桩的勘察、设计以及布置。
(1)抗滑桩是比较常见的滑坡处理方法,一般对于土质滑坡和岩质滑坡均可以进行治理,现对于勘察、设计以及布置提出自己的一些经验以及想法。希望大家多多讨论。
先谈谈抗滑桩的设计要求(引用论坛里的另一贴)::
1.整个滑坡体具有足够的稳定性,即安全系数满足设计要求,保证滑体不越过桩顶,不从桩间挤出;
2.保证桩周的地基抗力和滑坡的变形控制在容许范围内;
3.桩身要有足够的强度和稳定性。配筋合理,满足桩的内应力和变形的要求;
4.抗滑桩的间距、尺寸、埋深等较适当,保证安全,方便施工,节约成本。
(2)其次谈谈对于滑坡应该注意的问题:
一、土质滑坡的桩后抗滑力较小,桩底嵌入土层导致了桩底的支撑方式变为自由。因此在土质滑坡治理时,如果滑坡规模较大,滑体较深,选择单一的抗滑桩不太经济也不太安全,一般采用复合的模式,另外还需采取其它的处理措施相结合。
二、桩一般不容许出露太长,最好的方式为全埋式比较好,如果需要出露,所采取的高度一般为4-6m,支挡后部坡体应尽量放缓坡体,至少其坡率要达到1:0.75-1:1左右。桩之间可以用挡土板或浆砌片石墙。桩的长度相对滑坡土体厚度来说,一般需要嵌入滑动面下一半的桩长。
三、对于滑坡体来说,需要计算桩前的主动土压力、滑坡体的剩余下滑力。取值为两者其中的大值,一般来说滑坡体剩余下滑力往往大于桩前土体的主动土压力,但是也有一些滑坡话题厚度较薄,但是桩前坡体坡度较陡、高度较大,就会有主动土压力大于剩余下滑力。所以需要取其大值,也就是最危险破坏的土压力值,因为剩余下滑力是由于整个滑坡体产生的,而主动土压力是桩后土体部分范围土体的破坏。而取其大值的话就保证了我们设计的桩后能把两种土体破坏支挡住。
四、土体滑坡剩余下滑力的计算采取折线法,一般不采取瑞典圆弧法,这是因为滑坡的滑动面不可能以完美的圆弧滑动。其次,土体参数的取值很重要,在剩余下滑力计算中需要两类数值,一个是滑体的重度、内摩擦角以及粘聚力,另外是滑带土的内摩擦角及粘聚力。滑体的重度需要采取饱和重度,对于水位处于滑带土上,其滑体的内摩擦角以及粘聚力均需根据饱和时的剪切实验得到,滑带土的内摩擦角以及粘聚力需采用饱和反复剪切的残余值。而且需要考虑静水压力和动水压力的影响。对于滑带土上无水位,滑体参数采用天然土体的剪切实验得到,滑带土需要反复剪切实验得到。最后的推荐建议值还需要根据反算法和其它工程地质类比法得出。对于剩余下滑力计算时,需明确其滑动面,其安全系数考虑滑坡安全等级来定,一般来说为1.2-1.3左右。另外在地震烈度大于7度,地震加速度大于0.15时,还需要考虑地震对滑坡的影响。因此必须分几种工况来计算。
五、土质滑坡勘察重点是滑动面的深度,一般可以采取钻孔、探井以及电法相结合的方式,必须做好地质编录,因为滑动面比较难以确定。在其有水且土质比较杂乱的时候尤其要仔细,另外如果是基岩与土体接触型滑坡往往在接触带上,取样时候也必须记得多取滑带土体。另外勘察时还应该查明其地下水位的走向与深度以及相互的关系。必须沿滑动方向在坡体布置重点的滑坡勘测线,同时布置勘探手段。同时在其纵向布置一到2个剖面,总之勘察的目的之一是完全查明其滑坡的原因,查明滑坡区域的水文地质、工程地质、地形地貌、气候水文地质以及区域构造与地震等情况。完全查明滑坡体的厚度以及滑坡要素。通过室内以及野外试验得到其滑坡岩土体物理力学性质,最终通过其计算得出其安全系数以及剩余下滑力,评价其安全以及危险性,并提出其治理方案。
六、岩质滑坡中应用抗滑桩相对土质边坡要好得多,但是对于岩质边坡来说,查明此时岩质体的等级以及破碎程度,产状以及节理裂隙发育等极为重要,在桩底一般需要嵌入新鲜的基岩大
约4-5m。
七、在进行抗滑桩设计与计算时,对于桩底的支撑方式是采用自由、胶结和固定。取决于其桩底的岩土体情况。同时在桩的尺寸上来说,一般采用矩形桩,其短边为靠山侧,可选择为0.5X1 1X2,1.5X3,2X4,2X3.5等几种类型,桩间距一般可设置为4-6m。太宽容易使土体从中间滑出。一般计算采用m法,K法也可以,一般M法比较偏安全。大家可K法复核。对于抗滑桩的配筋,主筋采用HRB335.直径为26,28,30,32比较常见。靠山侧的配筋一般是一排,也可以采取两排,侧边可以适当采用一些架立筋,主筋的计算是根据计算的抗滑桩的最大弯矩。箍筋为抗滑桩的剪力来算的。间距不宜大小30-50cm均可。抗滑桩一般采用C30混凝土,在人工挖孔时注意其护壁以及锁口盘的设计,护壁最长不超过1m,挖一节施工一节。锁口盘外扩1m,另外考虑滑梯作用。
八、抗滑桩的布置一般可以在前缘,也可以在中部设置,不要拘泥于一排,可以分几排,在中前部设置,这样逐步的分但下滑力,原则是“固脚强腰”后部不越过为主。另外在桩顶可以设置帽梁,连成统一的一道。在抗滑桩的计算中最好对于桩前的抗滑力进行忽略计算或采取折减措施。因为桩前的抗滑力往往是采用被动土压力法计算,其值与实际测量值相差太大。
九、对于挡土板以及浆砌片石墙。挡土板可预制拼装,混凝土强度等级不得低于c20 ;截面一般为矩形、槽形,也可采用空心板。挡土板厚度不得小于0.2m,板宽应根据吊装能力确定,但不得小于0.3m,大多为0.5m;板的规格不宜太多。板在桩上的搭接长度每端不得小于1倍的板厚,若为圆形桩应在桩后设置搭接挡土板用的凸形平台。平台宽度应比搭接长度宽20~30mm。挡土板钢筋保护层厚度a,外露面a>35mm,内侧a>50mm。墙身不必专门设置泄水孔,可利用每块板上预留的吊装孔和拼装缝隙作为泄水孔,但应在墙后填土处设置排水垫层、墙背排水层及反滤层。墙身也不专门设伸缩沉降缝,但同一桩上两相邻跨的挡土板的搭接处净间距不得小于30mm,并按伸缩缝处理。挡土板的安装应在桩侧地面整平夯实后进行,当地面纵坡较陡时,可设浆砌片石垫块作挡土板的基础。通常挡土板的计算分为两种模式,采用传统的库伦土压力和卸载拱原理的计算方法,求出桩侧土压力,得到挡土板上的等效荷载,然后简化为“简支梁”模型或“两端铰支”模型进行内力计算,在工程实践中,我们常采用简支梁模型进行内力计算。
(三)抗滑桩的设计步骤(引用论坛里的另一贴):
1.分析滑坡的原因、性质、范围、厚度、分析其稳定状态、发展趋势;
2.根据滑坡的抗剪强度指标,计算滑坡推力;
3.根据地形、地质及现场施工条件等确定设桩位置和范围;
4.根据滑坡推力大小、地形和地层性质,初定桩长、锚固深度、桩截面尺寸及桩间距;
5.确定桩的计算宽度,并根据滑坡体地层性质,选定地基系数;
6.根据选定的地基系数及桩的截面型式,尺寸,计算桩的变形系数及其计算深度,
7.根据αh或βh,判断桩是刚性桩还是弹性桩;
8.根据桩底的边界条件计算桩各截面的变位、内力及侧壁应力等,确定最大剪力、弯矩的位置;
9.校核地基强度(若桩身作用于地基的弹性应力超过地层的容许值或小于其容许值过多,则应调整桩的埋深、截面尺寸、间距,重新计算,直至符合为止。
10.根据计算结果,绘制桩身的剪力图和弯矩图,根据剪力图和弯矩图对桩进行配筋设计;(四)锚索抗滑桩以及其它复合型措施现在也有大量的设计与施工,但是其计算方法还是不太成熟。希望大家多多交流。