第三章 抗滑樁設計

第一節 概述

抗滑樁又稱阻滑樁，是一種大截面側向受荷樁。其基本原理是在滑坡體中的適當位置設置一系列樁，樁身穿過滑面進入下部穩定滑床中，利用錨固段向滑坡體提供一個抗力，以阻止坡體的滑動。國外在20世紀30年代就開始應用，我國1954年首次用于整治寶成線史家壩滑坡工程獲得成功。近幾十年來已在鐵路、公路、水電和煤礦等領域廣泛采用。歐美國家和蘇聯多用鉆孔鋼筋混凝土灌注樁，直徑1.0~1.5m，深20~30m。日本則多用鉆孔鋼管樁，鉆孔直徑400~500mm，深20~30m，孔中放入直徑318.5~457.2mm，壁厚10~40mm的鋼管，鋼管內外灌入混凝土或水泥砂漿，為增加樁的抗剪斷能力，有時在鋼管中再放入H形鋼。樁間距1.5~4.0m，且以2.0~2.5m者居多。為了增加樁的抗彎能力和樁壁受力，國外常將兩排或三排樁頂用承臺連接，形成剛架受力，也有少數用打入樁的。20世紀70年代后期，在日本開始應用直徑1.5~3.5m的挖孔抗滑樁。我國為了解決抗滑擋土墻基礎的困難，曾在貴昆線二梯巖滑坡治理中采用沉井式擋土墻。同時在成昆線建設中，成功地應用大截面挖孔鋼筋混凝土抗滑樁，由于它抗滑能力大，破壞滑坡體穩定性小，施工方便，很快在滑坡治理中被廣泛應用，在治理大、中型滑坡中幾乎取代了抗滑擋土墻。已使用的抗滑樁截面有1.2m×2.0m、1.8m×2.4m、2.0m×2.0m、2.0m×3.0m、3.0m×4.0m、3.0m×5.0m、3.5m×7.0m，長度一般在15~35m，大者達50m以上。70年代中后期，在深入研究抗滑樁受力狀態和設計理論的同時，又研究開發了排架樁、剛架樁、椅式樁等新的結構形式，改變了抗滑樁的受力狀態，節省圬工和鋼材。抗滑樁通過樁與樁周巖（土）體的相互嵌制作用把滑坡推力傳遞到穩定地層中，從而利用穩定地層的錨固作用和被動抗力，提高滑坡體的穩定性。

抗滑樁計算的主要內容是確定抗滑樁由于滑坡體移動所承受的樁內力及彎矩值，并確定由于抗滑樁作用使邊坡穩定程度的增加值。一般將地基視為彈性介質，應用彈性地基學的原理進行計算，目前常用的抗滑樁設計方法有單純抗剪計算、靜力平衡法、彈性地基梁法及布魯姆法等。彈性地基梁法是國內抗滑樁設計的最常用方法，目前對抗滑樁的設計通常采用該方法，按樁與周圍介質的剛度，分別采用彈性樁與剛性樁推導出計算公式。其基本假定是抗滑樁樁身任一點處的抗力與該點的位移成正比。具體解法有解析法、有限差分法和有限元法三種，本教材主要介紹彈性地基梁法的應用。