抗滑桩设计讲解
抗滑桩设计关键要点（假日专题，旧文新读）
抗滑桩设计关键要点（假日专题，旧文新读）针对于工程实践中常见的抗滑桩设计遗憾，笔者总结抗滑桩设计关键要点如下：1、抗滑桩的布置一般情况下，抗滑桩布设时其长轴方向下与滑坡的主滑方向平行，以获得更大的结构抗弯和抗剪能力；而当抗滑桩的桩前承载力不足成为控制抗滑桩稳定性的主要因素时，则可加大抗滑桩的宽度以提高抗滑桩的锚固力，甚至有时造成垂直于主滑方向的抗滑桩宽度超过平行于主滑方向抗滑桩长度的情况。
2、抗滑桩间距抗滑桩的桩间距主要由滑坡的下滑力、单桩抗滑能力、滑体与桩体的土拱效应等共同决定，一般情况下桩间距为5~10m之间灵活选择。
对于滑体完整性较好的地段，其桩间距往往可适当加大，对滑体性质较差的地段，一般可取桩间距的小值。
3、抗滑桩截面尺寸为获得更大的抗滑桩抗弯能力，一般情况下要求抗滑桩的长边要尽量增大。
但长边过大而宽度过小，否侧易出现抗扭能力不足而造成桩体失稳。
故结合房建和桥梁结构工程的抗弯梁体尺寸选取，并考虑到抗滑桩的桩周岩土体的限制作用，一般情况下抗滑桩的长宽比为1:1.5为宜。
且对于人工开挖的抗滑桩，其边长不宜小于1.25m，以利于工程施做。
4、抗滑桩的锚固段桩体的锚固段主要依据抗滑桩的抗滑能力、滑床的岩土体性质和桩上锚索工程共同决定。
一般情况下，对于普通抗滑桩的锚固段为全桩长的1/2左右，对于锚索抗滑桩，锚固段多为全桩长的1/3左右。
对于陡坡地段，为确保抗滑桩锚固段的有效性，一般情况下要求将水平距离5~10m范围内的滑床以下岩土体抗力不予计入桩体的锚固长度段。
图1 抗滑桩陡坡段扣除安全距离示意图5、抗滑桩的悬臂段抗滑桩的悬臂长度主要由滑体的厚度、滑坡越顶“检算”、桩体截面和抗滑桩上的预应力锚索等外力结构综合确定。
一般情况下，对于路堑坡脚抗滑桩或路堤抗滑桩，考虑到环保、行车舒适性要求，其悬臂长度一般不超过10.0m。
对于路堤抗滑桩考虑到工程造价要求，当抗滑桩悬臂长度超过10.0m仍不能满足工程要求时，往往在桩顶设置抗滑挡墙而与桩体形成桩基托梁挡墙进行支挡；对于高边坡具有的“收坡”特殊要求时，则往往结合锚索工程而形成较大的悬臂。
抗滑桩工程01ppt课件(共81张PPT)
2、地基反力计算
地基弹性抗力系数
② m 法。地基系数随深度呈线性增加，即n=1。一般地，简化为 k=mx 。滑床为硬塑～半坚硬的砂粘土、碎石土或风化破碎成土状 的软质岩层。
2、地基反力计算
地基弹性抗力系数
③ C法。当
时，K值随深度为外凸的抛物线变化，我国公
路部门用试桩的实测资料，反算求得值在0.5、0.6之间，建议采用
地基弹性抗力系数 地基反力系数
式中： m——地基系数随深度变化的比例系数；
n——随岩土类别变化的常数，如0、0.5……
x——嵌固段距滑带深度(m)；
x。——与岩土类别有关的常数(m)。
2、地基反力计算
地基弹性抗力系数
地基系数的几种分布模式
2、地基反力计算
地基弹性抗力系数
① K 法。地基系数为常数k，即n=0。滑床为较完整的岩质和硬 粘土层。
——桩身对地层的侧压应力，kPa；
σp——桩前岩土体作用于桩身的被动土压应力(kPa)；
σa——桩后岩土体作用于桩身的主动土压应力(kPa)；
3、抗滑桩的长度
当锚固段地层为土层及严重风化破碎岩层时，桩身对地层的侧压 力应符合下列条件：
3、抗滑桩的长度
锚固长度：原则上由桩的锚固段传递到滑面以下地层的侧 向压应力不得大于该地层的容许侧向抗压强度、桩基底的压应 力不得大于地基的容许承载力来确定。
（一〕抗滑桩概念
（一〕抗滑桩概念
（一〕抗滑桩概念
（一〕抗滑桩概念
（一〕抗滑桩概念
（一〕抗滑桩概念
（一〕抗滑桩概念
（一〕抗滑桩概念
（二〕抗滑桩类型
施工方式
打入桩
钻孔桩 挖孔桩
截面形态 材料
圆形桩
抗滑桩设计课件
- 已知安全系数计算 滑面位置已知，而某一滑段上的、 值， 其中一项不好确定的情况，用此 功能可给出 或值的推测值； 不可同时推测、，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
1378.510×cos26.565°
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； - 桩前覆土被动土压力调整系数
•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
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 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 - 起始点标高
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
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。
抗滑桩设计讲解
抗滑桩设计讲解1、抗滑桩的优点抗滑桩的主要优点有：抗滑能力强，圬工数量小；桩位灵活，可以设在滑坡体中最有利于抗滑的部位；可以沿桩长根据弯矩大小合理地布置钢筋；施工方便, 设备简单；间隔开挖桩孔，不易恶化滑坡状态，利于整治正在活动中的滑坡，利于抢修工程；通过开挖桩孔，能够直接校核地质情况，进而可以检验和修改原来的设计，使之更切合实际。
发现问题，易于补救。
2、抗滑桩的结构型式1）排式单桩：即在滑坡的适当部位，每隔一定距离挖掘一竖井，再放置钢筋或型钢，最后灌注混凝土，形成一排或数排的若干单桩。
这是我国抗滑桩的基本型式。
2 ）台式抗滑桩：将若干单桩的顶端用混凝土板或钢筋混凝土板联成一组共同抗滑，这种桩组叫承台式抗滑桩。
图1台式抗滑桩3）排架抗滑桩：由两根竖桩与两根横梁联结组成，下横梁仿效隧洞导坑掘进法施工。
排架抗滑桩刚度大，内桩受拉，外桩受压，受力条件较排式单桩有明显改善，因而减小了桩的弯矩、锚固深度和桩的截面，提高了承载力。
图2排架抗滑桩4）椅式桩墙：由内桩、外桩、承台、上墙和拱板五部分组成。
其工作原理是，用拱板支承滑动土体，并将推力通过内、外两桩传给稳定地层。
因用刚性承台将内、外两桩联成整体框架，转动惯量大，承受弯矩的总刚度较同等截面的单桩大5-10倍，故抗滑能力大，而桩壁应力只有单桩的17-31%，在软弱地层更可显示其优越性。
图3椅式桩墙5）桩拱墙：桩拱墙是在悬臂单桩之间直接砌筑水泥砂浆片石的拱墙而成桩在路基面以上的部分，系带梗肋的“ T”形截面，两侧翼缘即为拱座4.A(b)平旺图单怔.米图4桩拱墙6 )桩板式抗滑桩：与桩拱墙相仿，但结构更简单，它是由半埋式单桩及在两桩之间逐层安设或浇注的挡土板而组成悄土板□ I 20*阵安f页岩" SL !图5桩板式抗滑桩7）预应力锚索抗滑桩：由预应力锚索（杆）组成，主要由锚索（杆）受力,改变了悬臂的受力状态和单纯靠桩侧向地基反力抵抗滑坡的推力机理。
喊期孔二：凋械｛ m 「叩:HrH jSttjt*iOm ） ■歌rv F"i J 」\疋也理图6预应力锚索抗滑桩3、抗滑桩使用条件由于抗滑桩是一种特殊的侧向受荷桩，在滑坡推力作用下，桩依靠埋入滑动面以下部分的锚固作用和被动抗力，以及滑动面以上桩前滑体的被动抗力来维持稳定。
第三章3.9 抗滑桩工程设计
（五） 地基系数
《铁路路基支挡结构设计 规范》（TB10025-2001）
（六） 刚性桩和弹性桩
抗滑桩受到滑坡推力后，将产生 一定的变形，根据桩和桩周岩、 土的性质，其变形有两种情形： （1）桩的位置发生了偏离，但桩 轴线仍保持原有线形（仍然是直 线），抗滑桩犹如刚体一样，仅 发生了转动，变形是由于桩周土 的变形所致，故称其为刚性桩， 如图（a）；（2）桩的位置和桩
3 4 抗滑桩 5
a 极限平衡时滑 坡推力曲线图
b c b' 39; f'
上述取值是考虑了桩前抗力的，但实际设计中有些情况下是不应考虑抗力的
（二） 滑坡推力的分布 关于滑坡推力的分布形式，国内与国外有区别，国外多将滑坡体 视为散体，用三角形分布，合理作用点为滑面以上的下三分点。 国内常采用的滑坡推力和土体抗力分布图式有三角形，矩形和梯 形分布三种模式
轴线同时发生改变，桩轴线由直
线变成了曲线，桩和桩周土同时 发生了变形，如图（b）。
（六） 刚性桩和弹性桩
试验表明，当埋入滑动面以下的计算深度（桩的锚固深度h2与桩的变形系数 α或β的乘积）小于某一临界值时，可视桩的刚度为无限大，其水平荷载作 用下的极限承载能力，只取决于桩周岩土体弹性抗力的大小，而与桩的刚度 无关，若对计算深度小于临界值的桩，分别按弹性桩和刚性桩计算，结果二 者水平承载力及传递到地层的压力图形均比较接近。为此，通常将这个临界
式中：
xy --地层y处的水平位移值，m B p--桩的计算宽度，m
K --地基系数
（四） 计算宽度
抗滑桩受滑坡推力的作用产生位移，则桩侧岩土对桩产生抗力。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，与岩土的变形大小有关，也与岩土变形的范围有关。试验研究 表明，桩在水平荷载作用下发生产生位移，不仅桩身宽度内的桩侧岩土 体受挤压，而且在桩身宽度以为的一定范围内的岩土体也受影响，受挤 压土体的范围与桩身的截面形状有关。
抗滑桩设计与施工
02
应变计
用于监测桩身应变。
03
土压力计
用于监测土压力变化。
04
水准仪
用于监测桩身沉降。
监测频率与周期
施工阶段
每2小时监测一次，确保施 工安全。
运营阶段
每天监测一次，确保抗滑 桩稳定运行。
特殊情况
如遇到地震、暴雨等自然 灾害时，应增加监测频率， 确保抗滑桩安全。
维护与保养
定期检查设备
定期对监测设备进行检查，确保设备正常运行。
抗滑桩设计与施工
contents
目录
• 抗滑桩概述 • 抗滑桩设计 • 抗滑桩施工 • 抗滑桩的监测与维护 • 抗滑桩案例分析
01 抗滑桩概述
定义与作用
定义
抗滑桩是一种用于防止滑坡、泥 石流等地质灾害的工程结构，通 过在滑坡体中设置抗滑桩来增加 滑坡体的稳定性。
作用
抗滑桩通过提供锚固力，将滑坡 体锚固在稳定的地层中，防止滑 坡体的滑动，从而保护坡下建筑 物、道路、农田等的安全。
抗滑桩的应用场景
山区
城市建筑
山区是滑坡、泥石流等地质灾害的高 发地区，因此抗滑桩在山区道路、桥 梁、隧道等工程建设中广泛应用。
城市中的高层建筑、地铁、隧道等工 程建设中也需要设置抗滑桩来防止地 质灾害的发生。
水利工程
水库大坝、水电站等水利工程周边地 区容易发生滑坡体，因此需要设置抗 滑桩来保护工程安全。
。
计算分析
静力分析
采用有限元法或有限差分法等数 值分析方法，对桩身、锚固区土 体进行静力分析，计算桩身的内
力和变形。
动力分析
根据地震、车辆等动荷载作用下的 动力响应，分析桩身的承载能力和 稳定性。
优化分析
第三讲抗滑桩设计
9.桩的两侧及受压边，应适当配置纵向构 造钢筋，其间距宜为400～500mm，直径 不宜小于12mm。桩的受压边两侧，应配 置架立钢筋，其直径不宜小于16mm。
R——岩石单轴抗压极限强度(kPa)。
2、一般土体或严重风化破碎岩层
σmax <k(σp- σa)
式中
σ max
——同上；
k——折减系数，取决于土体结构特征和
力学强度参数的精度，宜取值为0.5～1.0；
σp——桩前岩土体作用于桩身的被动土 压应力(kPa)；
σa——桩后岩土体作用于桩身的主动土 压应力(kPa)。
十二、抗滑桩设计步骤
1．首先根据野外勘察定性了解滑坡的成因、 性质、范围、厚度，分析滑坡的稳定状态、破 坏形式及发展趋势。 2．依据野外勘察结果，确定滑坡的地质模型 和计算模型，选择合理的计算参数进行计算。 3．根据稳定性计算结果，确定需要防治区域。 在需要防治的滑坡区域，选择主滑断面计算设 计滑坡推力值。
第三讲 抗滑桩设计
一、一般规定
抗滑桩一般布置于滑坡体厚度较薄、推 力较小，且嵌岩段地基强度较高地段。 采用抗滑桩对滑坡进行分段阻滑时，每 段宜以单排布置为主，若弯矩过大，应 采用预应力锚拉桩 ；
抗滑桩桩长宜小于35m。对于滑带埋深大 于25m的滑坡，采用抗滑桩阻滑时，应充 分论证其可行性；
抗滑桩间距(中对中)宜为5～10m。抗滑 桩嵌固段须嵌入滑床中，约为桩长的 1/3～2/5。为了防止滑体从桩间挤出，应 在桩间设钢筋砼或浆砌块石拱形挡板。 在重要建筑区，抗滑桩之间应用钢筋砼 联系梁联接，以增强整体稳定性
抗滑桩的设计和施工
抗滑桩与一般桩基类似，但主要是承担水平
荷载。抗滑桩也是边坡处治工程中常见常用的处 治方案之一，从早期的木桩，到近代的钢桩和目 前在边坡工程中常用的钢筋混凝土桩，断面型式 有圆形和矩形，施工方法有打入、机械成孔和人 工成孔等方法，结构型式有单桩、排桩、群桩， 有锚桩和预应力锚索桩等。
§5．1．1 抗滑桩类型、特点及适用条件
抗滑桩按桩身断面形式分类，有圆形桩、方形 桩和矩形桩、“工”字形桩等。
(2)各类桩型的特点及适用条件
木桩是最早采用的桩，其特点是就地取材、方便、易 于施工，但桩长有限，桩身强度不高，一般用于浅层滑坡的 治理、临时工程或抢险工程。钢桩的强度高，施打容易、快 速，接长方便，但受桩身断面尺寸限制，横向刚度较小，造 价偏高。钢筋混凝土桩是边坡处治工程广泛采用的桩材，桩 断面刚度大，抗弯能力高，施工方式多样，可打入、静压、 机械钻孔就地灌注和人工成孔就地灌注，其缺点是混凝土抗 拉能力有限。
抗滑桩的施工采用打入时，应充分考虑施工振动对边 坡稳定的影响，一般是全埋式抗滑桩或填方边坡可采用，同 时下卧地层应有可打性。抗滑桩施工常用的是就地灌注桩， 机械钻孔速度快，桩径可大可小，适用于各种地质条件，但 对地形较陡的边坡工程，机械进入和架设困难较大，另外， 钻孔时的水对边坡的稳定也有影响。人工成孔的特点是方便、 简单、经济，但速度较慢，劳动强度高，遇不良地层(如流沙) 时处理相当困难，另外，桩径较小时人工作业困难，桩径一 般应在1000mm以上才适宜人工成孔。
本章重点
抗滑桩类型、特点及适用条件 抗滑桩设计要求和设计内容 抗滑桩设计荷载的确定 抗滑桩的计算方法 抗滑桩的设计 抗滑桩的施工
§5．1 概 述
桩是深入土层或岩层的柱形构件。边坡处治工 程中的抗滑桩是通过桩身将上部承受的坡体推力传 给桩下部的侧向土体或岩体，依靠桩下部的侧向阻 力来承担边坡的下推力，而使边坡保持平衡或稳定， 见图5．1。
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抗滑桩设计讲解
1、抗滑桩的优点
抗滑桩的主要优点有：抗滑能力强，圬工数量小；桩位灵活，可以设在滑坡体中最有利于抗滑的部位；可以沿桩长根据弯矩大小合理地布置钢筋；施工方便，设备简单；间隔开挖桩孔，不易恶化滑坡状态，利于整治正在活动中的滑坡，利于抢修工程；通过开挖桩孔，能够直接校核地质情况，进而可以检验和修改原来的设计，使之更切合实际。
发现问题，易于补救。
2、抗滑桩的结构型式
1）排式单桩：即在滑坡的适当部位，每隔一定距离挖掘一竖井，再放置钢筋或型钢，最后灌注混凝土，形成一排或数排的若干单桩。
这是我国抗滑桩的基本型式。
2）台式抗滑桩：将若干单桩的顶端用混凝土板或钢筋混凝土板联成一组共同抗滑，这种桩组叫承台式抗滑桩。
图1 台式抗滑桩
3）排架抗滑桩：由两根竖桩与两根横梁联结组成，下横梁仿效隧洞导坑掘进法施工。
排架抗滑桩刚度大，内桩受拉，外桩受压，受力条件较排式单桩有明显改善，因而减小了桩的弯矩、锚固深度和桩的截面，提高了承载力。
图2 排架抗滑桩
4）椅式桩墙：由内桩、外桩、承台、上墙和拱板五部分组成。
其工作原理是，用拱板支承滑动土体，并将推力通过内、外两桩传给稳定地层。
因用刚性承台将内、外两桩联成整体框架，转动惯量大，承受弯矩的总刚度较同等截面的单桩大5-10倍，故抗滑能力大，而桩壁应力只有单桩的17-31%，在软弱地层更可显示其优越性。
图3 椅式桩墙
5）桩拱墙：桩拱墙是在悬臂单桩之间直接砌筑水泥砂浆片石的拱墙而成。
桩在路基面以上的部分，系带梗肋的“T”形截面，两侧翼缘即为拱座。
图4 桩拱墙
6）桩板式抗滑桩：与桩拱墙相仿，但结构更简单，它是由半埋式单桩及在两桩之间逐层安设或浇注的挡土板而组成。
图5 桩板式抗滑桩
7）预应力锚索抗滑桩：由预应力锚索（杆）组成，主要由锚索（杆）受力，改变了悬臂的受力状态和单纯靠桩侧向地基反力抵抗滑坡的推力机理。
图6 预应力锚索抗滑桩
3、抗滑桩使用条件
由于抗滑桩是一种特殊的侧向受荷桩，在滑坡推力作用下，桩依靠埋入滑动面以下部分的锚固作用和被动抗力，以及滑动面以上桩前滑体的被动抗力来维持稳定。
所以使用抗滑桩最基本的条件应该是：滑坡具有明显的滑动面，滑动面以上为非塑流性的地层，能够被桩所稳定，滑动面以下为较完整的基岩或密实的土层，能够提供足够的锚固力；在可能条件下，尽量充分利用桩前地层的被动抗力，以期效果最显著，工程最经济。
4、抗滑桩设计一般要求
设计抗滑桩应该满足以下几点要求：
1）当设计抗滑桩以后，整个滑坡要有足够的稳定性。
通过桩的作用将滑坡的剩余抗滑力，传递到滑动面以下稳定地层中，使滑坡的安全系数提高到规定的要求。
保证滑体不越过桩顶，不从桩间挤出。
2）桩身要有足够的稳定性。
桩的截面、间距及埋深适当，锚固段的侧壁应力在容许值之内。
3）桩身要有足够的强度。
钢筋配置合理，能够满足截面内力要求。
4）保证安全，施工方便，经济、合理。