抗滑桩设计课件

滑坡推力参数
- 桩后剩余下滑力水平分力 交互“滑坡推力”模块计算出的剩余 下 滑力水平分力；
- 桩前剩余下滑力水平分力 《铁路路基支挡结构设计规范》 10.2.5 滑动面以上桩前的滑体抗力， 可由极限 平衡时滑坡推力曲线或桩前 被动土压力 确定，设计时选用其中小 值。当桩前滑 坡体可能滑动时，不应 计及其抗力。
桩前桩后地面横坡角
- 逆时针为正
结构与土摩擦角
- 桩、板与土的摩擦角，用于桩、板后 的 主动土压力计算；
抗滑桩综合分析→土层参数
嵌固段以上土层
- 从嵌固面处算起，下面的是第一层， 依 次往上；
嵌固段地层
- 从嵌固面处算起，上面的是第一层， 依 次往下；
- 地层类型 土层和岩层 影响地基横向容许承载力 - Kh—水平方向的换算系数。 - η—换算系数，根据岩层的裂隙、风化 及软化程度，可采用0.3~0.45.
抗滑桩→计算结果
滑坡推力计算结果
库仑土压力计算结果
锚杆设计结果
抗滑桩综合分析
抗滑桩设计
•抗滑桩+锚杆
滑坡推力计算
•滑动面、水位线、坡 面线； •计算滑坡推力；
滑坡 推力
抗滑挡墙设计
•重力式抗滑挡墙 •垂直预应力锚杆式抗滑挡墙 •桩板式抗滑挡墙，桩+板
库仑土压力和滑坡推力
抗滑桩综合分析
抗滑桩综合分析
填土与锚杆的粘结强度值；
参见《建筑边坡工程技术规范》 GB50330-2002；
配筋参数
- 桩纵筋合力点到外皮距离 配筋计算参数，不是保护层厚度； - 钢筋级别按照混凝土新规范
抗滑桩→计算结果
锚杆的构造长度
锚杆内力取值 计算值：软件计算出来的内力标准值；计算值可取
单工况结果，也可 取各工况内力最大值； 设计值：设计值=计算值×分项系数； 实用值：可取计算值，也可根 据经验调整；如修改实用值，需点左下 角“重新计算”按钮，软件会 按照修改后的实用值进行锚杆配筋计算；
补充：箍筋结果的表达方式
抗滑桩模块
- 交互桩箍筋间距 - 软件算出来每延米的配箍面积，换算成一套箍的面积。 - 举例说明 计算出的每延米的配箍面积为1635mm２ 箍筋间距为200mm 一套箍的面积就是1635/(1000/200)=327 mm２ 然后用 327 mm２来选这套箍需要配几支箍 - 计算结果中对应“点号”的箍筋面积的意义是：点号是将桩 平 均分成５０段（如果桩长，还可能增加），后面的箍筋面 积是 在这段中每一套箍的面积，既不是总面积，也不用和点 号对应 的间距相乘除。
抗滑桩→坡线与滑坡推力
土压力计算参数
- 根据交互的参数计算库仑土压力；
滑坡推力参数
- 推力分布类型 矩形：液性指数较小，刚度较大 和较 密实的滑体，从顶层至底层 的滑动速度 是大体一致；
三角形：液性指数较大、刚度较 小和 密实度不均匀的塑性滑体， 靠近滑面的 滑动速度较大而滑体 表层的滑动速度较 小；
抗滑桩设计课件
抗滑桩简介 滑坡推力计算 •滑动面、水位线、坡 面线； •计算滑坡推力；
滑坡 推力
抗滑桩设计
抗滑挡墙设计
•抗滑桩+锚杆
•重力式抗滑挡墙 •垂直预应力锚杆式抗滑挡墙 •桩板式抗滑挡墙，桩+板
库仑土压力和滑坡推力
抗滑桩综合分析
滑坡推力计算
滑坡推力计算→计算参数
计算目标
- 指定滑面计算推力 KT模型（也称显性解法） - 自动搜索最危险滑面 滑坡面上某一段的具体滑面形势未知， 索下滑力最大的可能滑面；
•抗滑桩+锚杆
抗滑挡墙设计
•重力式抗滑挡墙 •垂直预应力锚杆式抗滑挡墙 •桩板式抗滑挡墙，桩+板
抗滑桩计算
抗滑桩→墙身尺寸
桩身尺寸
- 截面形状 方桩和圆桩； - 桩中心距 此处交互的是中心距而不是净距；
桩底支撑条件
- 自由 锚固地层为土体、松软破裂岩石， 在滑 坡推力作用下，桩底有明显 的位移和转动；
红线
白线
- 桩前覆土被动土压力调整系数 在考虑桩前覆土被动土压力时，用于 调整 桩前地面以上覆土的被动土压力 的值。
只影响库仑土压力的结果。
抗滑桩→物理参数
抗滑桩类型
- 一般地区、浸水地区、抗震地区、抗震 浸水地区
桩后填土物理参数
- 桩与桩后填土摩擦角 一般取桩后土体的摩擦角的1/3~1/2； - 填土的摩阻力
- 铰接 桩底岩层完整、较上不土体坚硬、 但嵌 入不深；
- 固定 嵌入完整岩层较深，不常用；
抗滑桩→墙身尺寸
计算方法
- M法、C法、K法；
- 土层弹性计算方法统一指定；
初始弹性系数
- 初始弹性系数A 桩前滑面处弹性抗力系数，应根据
滑面埋深和土质情况确定； A = h·m1，K=my+A - 初始弹性系数A1 桩后滑面处弹性抗力系数；
试验确定、取经验值、公式估算（基坑规程附录C）
抗滑桩→锚杆参数
锚杆类型
- 锚杆· - 锚索
水平预加力
- 影响锚杆处的支点力；
水平刚度
- 试验、经验、公式计算、软件迭代；
筋浆强度
- 钢筋与锚固砂浆间的粘结强度设计值，用于计算锚杆的锚固 长度； - 试验确定，无试验值时，取经验值。也可按《建筑边坡工程 技术规范》（GB50330-2002）表7.2.4取值；
A1= h1·m1
桩前嵌入面以上土层厚
- 桩前不稳定土体的高度，可考虑这部 分土体的被动土压力；
抗滑桩→墙身尺寸
三种弹性计算方法：M法、C法、K法
-
桩侧岩土体的弹性抗力系数K
简称为地基反力系数，是地基承受的侧压力与桩在该位置处 产生
的侧向位移的比值。即单位土体或岩体在弹性限度内产 生单位压缩
变形时所需施加于其单位面积上的力。
-
目前常采用的有三种假设：
假定地基系数随深度而呈直线变化的M法，K=my+A；
假设地基系数不随深度变化，即地基系数为常数的K法；
地基反力系数沿深度按凸抛物线增大的C法，K＝Cy0.5+A；
一般，粘性土，选择M法，坚硬的土或岩石，选择K法;
-
地基土弹性抗力系数的比例系数m
面以下即可；
滑动
滑Байду номын сангаас推力计算→计算结果
剩余下滑力曲线——定性分析 每块滑体的剩余 下滑力和作用角度——用于抗滑支挡结构设计分析
滑坡推力计算→计算结果应用
抗滑桩位置
- 滑体的上部，滑动面陡，拉张裂隙多，不宜设桩； - 中部滑动面往往较深且下滑力大，亦不宜设桩； - 下部滑动面较缓，下滑力较小的地段，是较好的设桩位置； - 对地质条件简单的中小型滑坡，宜在滑体前缘设一排抗滑桩； - 对于轴向很长的多级滑动或推力很大的滑坡，宜设两排或三排 抗滑桩分级治理，也可采用上部抗滑桩下部挡土墙联合防治；
滑坡推力计算→计算结果应用
剩余下滑力
- 软件给出每一块滑体的详细计算结果； - 滑体是根据滑动面线段数划分； - 每块滑体最后给出剩余下滑力和下滑力角度，可用于后续的 抗滑支挡结构设计计算；
滑坡推力计算→计算结果应用
滑坡推力计算
•滑动面、水位线、坡 面线； •计算滑坡推力；
滑坡 推力
抗滑桩设计
计算目标
- 指定滑面计算推力 KT模型（也称显性解法） - 自动搜索最危险滑面 - 已知安全系数计算cφ
滑体上作用力
- 基本力系 - 特殊作用力 外部荷载 动水压力 滑床上产生的浮托力 裂隙充水的静水压力 承压水的浮托力 地震力
2011/11/8
坡面线
滑坡推力- 计起始点算标高→坡面线 相对标高，用来定义地面线、滑 动面、 水面线相对之间高度位置 用的。
梯形：介于上述二者之间；
抗滑桩→坡线与滑坡推力
矩形分布：桩后上部 下部 剩余下滑力的水平分力 桩间距 嵌固面以上桩长
三角形分布：桩后上部 0 桩后下部 2 剩余下滑力的水平分力 桩间距
嵌固面以上桩长 梯形分布：桩后上部 下部 2 剩余下滑力的水平分力 桩间距
嵌固面以上桩长
抗滑桩→坡线与滑坡推力
桩间板的种类数
- 依据尺寸不同对挡土板划分的种类
挡土板的板厚
- 垂直于桩身方向的长度值
挡土板的板宽
- 为沿桩身方向的长度值
抗滑桩综合分析→荷载参数
桩顶荷载： 类型：活载 和恒载 荷载：集中力和 集中弯矩
桩顶荷载： 类型： 活载和恒载 荷载： 集中力
荷载组合包括普通组合和地震组合； 每 种荷载可选择是否参与计算及调整系数
补充：抗滑桩土反力红线的意义
抗滑桩模块
综合分析模块
抗滑桩模块
- 红线是按照被动土压力计算，一般要求计算出来的土反力 不 能超过被动土压力，如果超过，需自己调整；
综合分析模块
- 红线是按照地基横向容许承载力（铁路路基支挡结构设计 规 范）计算，土反力不应超过地基横向容许承载力，超过 时折减 （软件自动折减）该土层的m、c、K值，根据新的土 层弹性抗 力系数，重新计算桩内力，直至土反力在地基横 向承载力范围 之内。见说明书第四部分2.3.2节
1378.510×cos26.565°
- 是否考虑桩前覆土被动土压力 只影响库仑土压力结果的内力和位移 ，不影响滑坡推力工况的结果。
抗滑桩→坡线与滑坡推力
滑坡推力参数
- 被动土压力参考线是否考虑上部覆土 被动土压力参考线即计算结果里土反 力结 果图中的红线；该图中的白线为 土反力；
按照被动土压力计算； 一般要求计算出来的土反力不能超过 被动 土压力，如果超过，需自己调整；
- R —岩石单轴极限抗压强度（Mpa）
抗滑桩综合分析→下滑力参数
计算模型
-KT法 即显式解法，做了一定简化，只 力乘以一个安全系数；
将下滑
-R/K法 即隐式解法，将安全系数隐于抗 剪强度 指标和传递系数中，通过 迭代求解；
- 安全系数为1时两者等价； - 安全系数越是偏离1，计算结果相差 越 大；
2011/11/8
滑坡推力计算→滑动面和水位面
滑动面
- 粘聚力和摩擦角 注意取用时尽量是滑裂面或带上取 样做 出的试验值，如果给上部土层 或下部土层 的参数值都会不准确
- 输入某段滑c、φ时，后续c、φ是否自 动相等
如要一次修改所有滑面上的c、φ
，上勾，改第一行的c、φ即可；
水位面
- 水面线起始点标高 如果该坡面没有水，将此标高定在
可搜
只能用于整个滑面中有一部分未知的 情况， 且软件只能将这一部分最多分 解成3个滑段进 行搜索；
- 已知安全系数计算cφ 滑面位置已知，而某一滑段上的c、φ 值，其中 一项不好确定的情况，用此 功能可给出c或φ值 的推测值；
不可同时推测c、φ，只能是其中一个 已知， 推测另外一个；。
滑坡推力计算→计算参数
抗滑桩综合分析→基本参数
路基形式
- 路堑式（可考虑工况）、路堤式
支护类型
- 桩＋墙，桩＋板
桩长
- 由三个参数确定 桩前地面以上长度 嵌固点深度
嵌固长度
T型翼缘 荷载
- 分布力和集中力
抗滑桩综合分析→土层参数
桩前是否有横坡
- 详见《地基支挡结构设计规范》 (TB10025-2006) 中10.2.10条第2款； - 选“无横坡”时，为地面无横坡或横 坡 较小的情况，此时仅影响绘图； - 选“横坡较大”时，即为地面横坡较 大 的情况，对绘图和横向地基承载力 均有影 响，需输入综合内摩擦角。
抗滑桩综合分析模块
- 不需交互桩箍筋间距，结果中给出的是每延米的配箍面积。
挡土墙
抗滑挡墙
补荷载 充：抗坡线滑土柱 桩相关软件无 对比
墙后土体
多层填土可直接输入
- 附加荷载 在荷载作用的地面线段上交互该 载的个数；
段荷
在对应的荷载表中输入附加荷载 的作 用位置和大小；
力序号表示为“折线序号--附加 荷载序 号”；
均布荷载如何表示？
2011/11/8
滑坡推力计算→坡面线
实际荷载作用
输入时拆分荷载的模型
均布荷载如何表示？ 需要将该均布荷载先按不同的滑块分 成多个局部均布荷载，然 后在不同的条块上分别取合力及作 用点位置。
抗滑桩综合分析→荷载参数
滑坡推力组合，不考虑土压力的作用；土压力组合，不考虑滑坡推力的作用 所以，修改土压力调整系数，对滑坡推力组合计算结果无影响，反之亦然。
抗滑桩综合分析→其他
锁口护壁 锚墩设计 反分析
抗滑桩综合分析→计算结果
挡土板的计算结果
抗滑桩综合分析→计算结果
施工图：选筋、截筋、箍筋分段
- 可参考水利水电工程边坡设计规范 （ 水利部）sl386-2007。
抗滑桩综合分析→下滑力参数
KT模型
R/K模型
抗滑桩综合分析→锚索参数
选择“路堑”式时，可考虑工况
抗滑桩综合分析→桩间板参数
桩间板类型
- 直板 按简支板计算内力 - 弧板 两端简支和两端铰支
板的搭接长度
- 影响板的计算长度