抗滑桩设计与计算
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4
(15.0~2 5.0)
×105
3
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4
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6
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5
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8.0×10
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(25.0~2 8.0)
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（四）刚性桩与弹性桩的区分
故桩的计算宽度应为：
矩形桩：
Bp
Kf
KB
b
1.0 1
1 b b
b1
圆形桩：BP
Kf
KB
d
0.9 1
1 d
d
0.9(d
1)
3．桩的截面形状应从经济合理及施工方便考虑。 目前多用矩形桩，边长2~3m，以1.5m2.0m及 2.0m3.0m两种尺寸的截面为常见。
（三）桩侧岩（土）的弹性抗力系数
序 号
限抗 压强度 R（kPa
）
）
KV （ kN/m3 ）
饱和极
序 号
限抗 压强度
R（
kPa）
KV （ kN/m1.0~2.0) ×105
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6.0×10 12.0×1
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8.0×10
4．抗滑桩截面大，桩周面积大，桩与地层间的 摩阻力、粘着力必然也大，由此产生的平衡弯 矩对桩显然有利。但其计算复杂，所以，一般 不予考虑。
抗滑桩的基底应力，主要是由自重引起的。而桩 侧摩阻力、粘着力又换工消了大部分自重。实 测资料表明，桩底应力一般相当小，为简化计 算，对桩底应力通常也忽略不计。计算略偏安 全，而对整个设计影响不大。
(1>IL≥0.5)，粉砂
0
5
砾砂、角砾砂、 砾石土、碎石土、 卵石土
30000~800 00
3
硬塑粘性土 (0.5>IL>0),细砂、 中砂
10000~200 00
6 块石土、漂石土
80000~120 000
较完整岩层的地基系数KV值
饱和极
饱和极
序 号
限抗 压强度 R（kPa
KV （kN/m3
）
2．水平及竖向地基系数的比例系数应通过试验 确定；当无试验资料时，可参照下表确定。
非岩石地基mH和mV值
序 号
土的名称
mH和
序
mV(kN/m4) 号
土的名称
mH和 mV(kN/m4)
1
流塑粘性土(IL≥1) ，淤泥
3000~5000
4 半坚硬的粘性土
20000~300 00
2
软 塑 粘 性 土 5000~1000
1．试验表明，对不同尺寸的圆形桩和矩形桩施加水平荷 载时，直径为d的圆形桩与正面边长为0.9d的矩形桩， 在其两侧土体开始被挤出的极限状态下，其临界水平 荷载值相等。所以，矩形桩的形状换算系数为Kf=1，而 圆形桩的形状换算系数为Kf=0.9。
2．同时，由于将空间受力状态简化成为平面受力状态， 在决定桩的计算宽度时，应将实际宽度乘以受力换算 系数KB。由试验资料可知，对于正面边长b大于或等于 1m的矩形桩受力换算系数为，对于直径d大于或等于1m 的圆形桩受力换算系数为。
3．根据地形、地质及施工条件等确定设桩的位置 及范围。
4．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。
5．确定桩的计算宽度，并根据滑体的地层性质， 选定地基系数。
6．根据选定的地基系数及桩的截面形式、尺寸， 计算桩的变形系数（或）及其计算深度（h 或h），据以判断是按刚性桩还是按弹性桩来设 计。
（二）抗滑桩的计算宽度
抗滑桩受滑坡推力的作用产生位移，则桩侧岩 （土）对桩作用着抗力。当岩（土）变形处于 弹性变形阶段时，桩受到岩（土）的弹性抗力 作用。岩（土）对桩的弹性抗力及其分布与桩 的作用范围有关。
为了将空间的受力简化为平面受力，并考虑桩截 面形状的影响，将桩的设计宽度（或直径）换 算成相当于实际工作条件下的矩形桩宽BP，此 BP称为桩的计算宽度。
10．对于钢筋混凝土桩，还需进行配筋设 计。
第二节 、抗滑桩设计的基本假定
（一）作用于抗滑桩上的力系 作用于抗滑桩的外力包括：滑坡推力、受荷段地
层（滑体）抗力、锚固段地层抗力、桩侧摩阻 力和粘着力以及桩底应力等。这些力均为分布 力。 1．滑坡推力作用于滑面以上部分的桩背上，可 假定与滑面平行。由于还没有完全弄清桩间土 拱对滑坡推力的影响，通常是假定每根桩所承 受的滑坡推力等于桩距（中至中）范围之内的 滑坡推力。
2．根据设桩的位置及桩前滑坡体的稳定情况，抗滑桩可 分为悬臂式和全埋式两种。受力情况如图所示。当桩前
滑坡体不能保持稳定可能滑走的情况下，抗滑桩应按悬
臂式桩考虑；而当桩前滑坡体能保持稳定，抗滑桩将按 全埋式桩考虑。
3．埋于滑床中的桩将滑坡推力传递给桩周的岩 （土），桩的锚固段前、后岩（土）受力后发 生变形，从而产生由此引起的岩（土）抗力作 用。
抗滑桩的设计任务就是根据以上要求，确定 抗滑桩的桩位，间距、尺寸、埋深、配筋、材 料和施工要求等。这是一个很复杂的问题，常 常要经分析研究才能得出合理的方案。
（二）抗滑桩设计计算步骤 1．首先弄清滑坡的原因、性质、范围、厚度， 分析滑坡的稳定状态、发展趋势。
2．根据滑坡地质断面及滑动面处岩（土）的抗剪 强度指标，计算滑坡推力。
桩侧岩（土）的弹性抗力系数简称地基系数，是 地基承受的侧压力与桩在该处产生的侧向位移 的比值。换句话说，地基系数是在弹性变形限 度以内，单位面积的土产生单位压缩变形时所 需要的侧向压力。
1．计算弹性地基内的侧向受荷桩时，有关地基 系数目前有两种不同的假定：
（1）认为地基系数是常数，不随深度而变化， 以“K”表示之，相应的计算方法称为“K”法， 可用于地基较为完整岩层的情形。（2）认为 地基系数随深度按直线比例变化，即在地基内 深度为y处的水平地基系数为CH=mH·y或 CH=AH+mHy，竖直方向的地基系数为Cv=mv·y或 Cv=Ar+mvy。、表示某一常量，、分别表示水平 及竖向地基系数的比例系数。相应这一假定的 计算方法称为“m”法，可用于地基为密度土层 或严重风化破碎岩层的情形。
7．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，并计算确定 最大剪力、弯矩及其部位。
8．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者小于其容许值 过多时，则应调整桩的埋深或桩的截面尺 寸，或桩的间距，重新计算，直至符合要 求为止。
9．根据计算的结果，绘制桩身的剪力图和 弯矩图。
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（四）刚性桩与弹性桩的区分
故桩的计算宽度应为：
矩形桩：
Bp
Kf
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1.0 1
1 b b
b1
圆形桩：BP
Kf
KB
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0.9 1
1 d
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0.9(d
1)
3．桩的截面形状应从经济合理及施工方便考虑。 目前多用矩形桩，边长2~3m，以1.5m2.0m及 2.0m3.0m两种尺寸的截面为常见。
（三）桩侧岩（土）的弹性抗力系数
序 号
限抗 压强度 R（kPa
）
）
KV （ kN/m3 ）
饱和极
序 号
限抗 压强度
R（
kPa）
KV （ kN/m1.0~2.0) ×105
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3.0×10
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4.0×10
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6.0×10 12.0×1
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1.5×10
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2.5×105
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6.0×10
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4．抗滑桩截面大，桩周面积大，桩与地层间的 摩阻力、粘着力必然也大，由此产生的平衡弯 矩对桩显然有利。但其计算复杂，所以，一般 不予考虑。
抗滑桩的基底应力，主要是由自重引起的。而桩 侧摩阻力、粘着力又换工消了大部分自重。实 测资料表明，桩底应力一般相当小，为简化计 算，对桩底应力通常也忽略不计。计算略偏安 全，而对整个设计影响不大。
(1>IL≥0.5)，粉砂
0
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砾砂、角砾砂、 砾石土、碎石土、 卵石土
30000~800 00
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硬塑粘性土 (0.5>IL>0),细砂、 中砂
10000~200 00
6 块石土、漂石土
80000~120 000
较完整岩层的地基系数KV值
饱和极
饱和极
序 号
限抗 压强度 R（kPa
KV （kN/m3
）
2．水平及竖向地基系数的比例系数应通过试验 确定；当无试验资料时，可参照下表确定。
非岩石地基mH和mV值
序 号
土的名称
mH和
序
mV(kN/m4) 号
土的名称
mH和 mV(kN/m4)
1
流塑粘性土(IL≥1) ，淤泥
3000~5000
4 半坚硬的粘性土
20000~300 00
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软 塑 粘 性 土 5000~1000
1．试验表明，对不同尺寸的圆形桩和矩形桩施加水平荷 载时，直径为d的圆形桩与正面边长为0.9d的矩形桩， 在其两侧土体开始被挤出的极限状态下，其临界水平 荷载值相等。所以，矩形桩的形状换算系数为Kf=1，而 圆形桩的形状换算系数为Kf=0.9。
2．同时，由于将空间受力状态简化成为平面受力状态， 在决定桩的计算宽度时，应将实际宽度乘以受力换算 系数KB。由试验资料可知，对于正面边长b大于或等于 1m的矩形桩受力换算系数为，对于直径d大于或等于1m 的圆形桩受力换算系数为。
3．根据地形、地质及施工条件等确定设桩的位置 及范围。
4．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。
5．确定桩的计算宽度，并根据滑体的地层性质， 选定地基系数。
6．根据选定的地基系数及桩的截面形式、尺寸， 计算桩的变形系数（或）及其计算深度（h 或h），据以判断是按刚性桩还是按弹性桩来设 计。
（二）抗滑桩的计算宽度
抗滑桩受滑坡推力的作用产生位移，则桩侧岩 （土）对桩作用着抗力。当岩（土）变形处于 弹性变形阶段时，桩受到岩（土）的弹性抗力 作用。岩（土）对桩的弹性抗力及其分布与桩 的作用范围有关。
为了将空间的受力简化为平面受力，并考虑桩截 面形状的影响，将桩的设计宽度（或直径）换 算成相当于实际工作条件下的矩形桩宽BP，此 BP称为桩的计算宽度。
10．对于钢筋混凝土桩，还需进行配筋设 计。
第二节 、抗滑桩设计的基本假定
（一）作用于抗滑桩上的力系 作用于抗滑桩的外力包括：滑坡推力、受荷段地
层（滑体）抗力、锚固段地层抗力、桩侧摩阻 力和粘着力以及桩底应力等。这些力均为分布 力。 1．滑坡推力作用于滑面以上部分的桩背上，可 假定与滑面平行。由于还没有完全弄清桩间土 拱对滑坡推力的影响，通常是假定每根桩所承 受的滑坡推力等于桩距（中至中）范围之内的 滑坡推力。
2．根据设桩的位置及桩前滑坡体的稳定情况，抗滑桩可 分为悬臂式和全埋式两种。受力情况如图所示。当桩前
滑坡体不能保持稳定可能滑走的情况下，抗滑桩应按悬
臂式桩考虑；而当桩前滑坡体能保持稳定，抗滑桩将按 全埋式桩考虑。
3．埋于滑床中的桩将滑坡推力传递给桩周的岩 （土），桩的锚固段前、后岩（土）受力后发 生变形，从而产生由此引起的岩（土）抗力作 用。
抗滑桩的设计任务就是根据以上要求，确定 抗滑桩的桩位，间距、尺寸、埋深、配筋、材 料和施工要求等。这是一个很复杂的问题，常 常要经分析研究才能得出合理的方案。
（二）抗滑桩设计计算步骤 1．首先弄清滑坡的原因、性质、范围、厚度， 分析滑坡的稳定状态、发展趋势。
2．根据滑坡地质断面及滑动面处岩（土）的抗剪 强度指标，计算滑坡推力。
桩侧岩（土）的弹性抗力系数简称地基系数，是 地基承受的侧压力与桩在该处产生的侧向位移 的比值。换句话说，地基系数是在弹性变形限 度以内，单位面积的土产生单位压缩变形时所 需要的侧向压力。
1．计算弹性地基内的侧向受荷桩时，有关地基 系数目前有两种不同的假定：
（1）认为地基系数是常数，不随深度而变化， 以“K”表示之，相应的计算方法称为“K”法， 可用于地基较为完整岩层的情形。（2）认为 地基系数随深度按直线比例变化，即在地基内 深度为y处的水平地基系数为CH=mH·y或 CH=AH+mHy，竖直方向的地基系数为Cv=mv·y或 Cv=Ar+mvy。、表示某一常量，、分别表示水平 及竖向地基系数的比例系数。相应这一假定的 计算方法称为“m”法，可用于地基为密度土层 或严重风化破碎岩层的情形。
7．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，并计算确定 最大剪力、弯矩及其部位。
8．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者小于其容许值 过多时，则应调整桩的埋深或桩的截面尺 寸，或桩的间距，重新计算，直至符合要 求为止。
9．根据计算的结果，绘制桩身的剪力图和 弯矩图。