第四節(jié) 抗滑樁設(shè)計(jì)步驟與內(nèi)容

一、抗滑樁的設(shè)計(jì)步驟

1.抗滑樁設(shè)計(jì)要點(diǎn)

抗滑樁的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足以下基本要求。

（1）抗滑樁能提供足夠的阻滑力以平衡滑坡產(chǎn)生的下滑力，保證提高滑坡的穩(wěn)定系數(shù)達(dá)到規(guī)定的安全值。

（2）滑坡體不能從樁頂及樁間滑出，不會(huì)產(chǎn)生新的滑動(dòng)體。

（3）抗滑樁本身要有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，保證自身不會(huì)破壞。

2.抗滑樁的設(shè)計(jì)具體步驟

基于以上設(shè)計(jì)要求，抗滑樁的設(shè)計(jì)步驟如下。

（1）分析滑坡的規(guī)模與穩(wěn)定性。針對(duì)擬進(jìn)行抗滑樁處理的滑坡，首先進(jìn)行工程地質(zhì)勘察，了解滑坡體的規(guī)模、物質(zhì)組成、滑動(dòng)面的性質(zhì)與位置、獲得滑坡體物理力學(xué)指標(biāo)，特別是滑動(dòng)面巖土體的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)。同時(shí)，開展滑坡穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)，從滑坡體宏觀滑動(dòng)特征，初步判別滑坡體的現(xiàn)狀穩(wěn)定性，掌握滑坡體滑動(dòng)的主滑方向。運(yùn)用極限平衡理論計(jì)算滑坡體的穩(wěn)定系數(shù)。

（2）計(jì)算滑坡推力。根據(jù)地質(zhì)特征，選擇有代表性的剖面進(jìn)行滑坡推力的計(jì)算。根據(jù)樁前后的單寬水平外力及間距計(jì)算每一根樁前后承受的總水平外力和荷載強(qiáng)度，計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮計(jì)算寬度。

（3）確定樁位與范圍。根據(jù)滑坡推力與地形地質(zhì)條件，結(jié)合樁的受力條件，初步確定樁位及樁前后的單寬水平外力，再根據(jù)外力、滑體厚度和嵌入地層情況選定樁的截面形狀與大小、樁間距及埋深。

（4）根據(jù)推力大小，擬定樁長(zhǎng)、錨固深度、樁截面尺寸及樁間距。

（5）進(jìn)行以下的結(jié)構(gòu)計(jì)算。

1）根據(jù)抗滑樁嵌入滑床的巖土情況以及滑坡體的地質(zhì)條件與滑坡體物理性質(zhì)，選定計(jì)算采用的地基系數(shù)。

2）根據(jù)抗滑樁嵌入滑床的巖土情況計(jì)算變形系數(shù)，再結(jié)合樁的埋深得出計(jì)算深度，從而判明樁屬于剛性樁還是彈性樁，選用對(duì)應(yīng)的計(jì)算公式計(jì)算樁的內(nèi)力大小。

3）根據(jù)樁底邊界條件，采用相應(yīng)的計(jì)算公式計(jì)算樁上段作用于滑面處的剪力和彎矩（樁前滑面以上當(dāng)彈性抗力考慮的樁除外）。計(jì)算剛性樁轉(zhuǎn)點(diǎn)位置，剛、彈性樁的轉(zhuǎn)角及不同截面處的側(cè)向位移值，再計(jì)算各截面的側(cè)應(yīng)力、剪力、彎矩值及三者的最大值。

4）根據(jù)滑體及滑床的巖土情況，確定樁前巖土的側(cè)向容許承載力值。

（6）校核強(qiáng)度。驗(yàn)算樁身各截面（著重驗(yàn)算樁底及最大側(cè)應(yīng)力截面）的側(cè)向容許承載力是否滿足穩(wěn)定條件，否則需調(diào)整樁長(zhǎng)、截面尺寸及間距等。

（7）編制全樁的側(cè)應(yīng)力、剪力及彎矩圖、材料覆蓋圖，供配筋計(jì)算用。

（8）配筋計(jì)算與配筋校核。運(yùn)用公式對(duì)已完成的配筋合理性進(jìn)行校核，判別是否少筋或多筋，以便于及時(shí)修改。

（9）施工大樣圖及施工總說(shuō)明的編制。

二、抗滑樁的具體設(shè)計(jì)內(nèi)容

李軍海提出抗滑樁標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)內(nèi)容如下。

（1）根據(jù)地質(zhì)勘探所獲得的滑坡體地質(zhì)資料，如滑坡的性質(zhì)、滑動(dòng)范圍、滑動(dòng)面及滑坡的主軸方向等，選擇計(jì)算剖面，計(jì)算滑坡體的剩余推力。計(jì)算方法是：在主滑方向選擇一定的計(jì)算寬度的剖面，將滑坡體劃分為若干條塊，進(jìn)行受力分析，按照第五節(jié)滑坡推力計(jì)算方法計(jì)算推力，繪制天然下滑力曲線。

（2）分析與設(shè)計(jì)。進(jìn)行抗滑樁設(shè)計(jì)之前，需要確定設(shè)計(jì)下滑力曲線。具體方法為依據(jù)滑坡體治理后的安全系數(shù)要求，采用強(qiáng)度折減法，計(jì)算下滑力曲線。

（3）抗滑樁布置。根據(jù)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合地形條件，選擇樁位，初步估計(jì)樁距與截面尺寸。布置一排或若干排抗滑樁，然后按以下幾種情況重新計(jì)算滑坡推力：①無(wú)抗滑樁，即天然狀態(tài)的穩(wěn)定性；②設(shè)置一排抗滑樁；③設(shè)置兩排抗滑等。除①各條塊推力可以自上而下依次轉(zhuǎn)遞外，其他情況各條塊推力依次轉(zhuǎn)遞到相應(yīng)抗滑樁，即滑坡體推力已由各抗滑樁分擔(dān)。

（4）初步選擇樁的型式、寬度、厚度、埋深等值，確定基床系數(shù)及錨固段地基系數(shù)。

（5）抗滑樁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。根據(jù)推力計(jì)算成果，得出各排抗滑樁各自承擔(dān)的推力，按照懸臂梁（一般抗滑樁）或簡(jiǎn)支梁（錨索抗滑樁）進(jìn)行受力分析，就可以很快地得到各自的最大彎矩M_max和最大剪力Q_max。在上述計(jì)算完成后，進(jìn)行抗滑樁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和配筋計(jì)算。

抗滑樁習(xí)慣上采用圓形截面，不但施工方便還有利于施工安全，但配筋計(jì)算則按圓環(huán)截面進(jìn)行，這樣偏于安全。

（6）配筋計(jì)算。

（7）抗滑樁設(shè)計(jì)成圖、設(shè)計(jì)概算及設(shè)計(jì)報(bào)告編寫。

（8）提出施工技術(shù)要求，擬定施工方案。