抗滑抗滑桩设计课件课件2021/7/11抗滑桩简介抗滑抗滑桩设计抗滑抗滑桩+锚杆杆抗滑抗滑挡墙设计滑坡推力滑坡推力计算算滑滑动面、水位面、水位线、坡、坡面面线；计算滑坡推力；算滑坡推力；滑坡滑坡 推力推力重力式抗滑重力式抗滑挡墙垂直垂直预应力力锚杆式抗滑杆式抗滑挡墙桩板式抗滑板式抗滑挡墙，桩+板板库仑土土压力和滑坡推力力和滑坡推力抗滑抗滑桩综合分析合分析2021/7/12滑坡推力计算2021/7/13滑坡推力计算计算参数计算目算目标-指定滑面指定滑面计算推力算推力 KT模型（也称模型（也称显性解法）性解法）-自自动搜索最危搜索最危险滑面滑面 滑坡面上某一段的具体滑面形滑坡面上某一段的具体滑面形势未知，未知， 可搜可搜索下滑力最大的可能滑面；索下滑力最大的可能滑面； 只只能能用用于于整整个个滑滑面面中中有有一一部部分分未未知知的的 情情况况，且且软件件只只能能将将这一一部部分分最最多多分分 解解成成3个个滑滑段段进行行搜索；搜索；-已知安全系数已知安全系数计算算c 滑滑面面位位置置已已知知，而而某某一一滑滑段段上上的的c、 值，其其中中一一项不不好好确确定定的的情情况况，用用此此 功功能能可可给出出c或或值的推的推测值； 不不可可同同时推推测c、，只只能能是是其其中中一一个个 已已知知，推推测另外一个；。另外一个；。2021/7/14滑坡推力计算计算参数计算目算目标-指定滑面指定滑面计算推力算推力 KT模型（也称模型（也称显性解法）性解法）-自自动搜索最危搜索最危险滑面滑面-已知安全系数已知安全系数计算算c滑体上作用力滑体上作用力-基本力系基本力系-特殊作用力特殊作用力 外部荷外部荷载 动水水压力力 滑床上滑床上产生的浮托力生的浮托力 裂隙充水的静水裂隙充水的静水压力力 承承压水的浮托力水的浮托力 地震力地震力2021/7/15滑坡推力计算坡面线坡面坡面线-起始点起始点标高高 相相对标高高，用用来来定定义地地面面线、滑滑 动面面、水面水面线相相对之之间高度位置高度位置 用的。用的。-附加荷附加荷载 在在荷荷载作作用用的的地地面面线段段上上交交互互该 段段荷荷载的个数；的个数； 在在对应的的荷荷载表表中中输入入附附加加荷荷载 的的作作用位置和大小；用位置和大小； 力序号表示力序号表示为“折折线序号序号-附加附加 荷荷载序序号号”； 均布荷均布荷载如何表示？如何表示？2021/7/16滑坡推力计算坡面线实际荷荷载作用作用输入入时拆分荷拆分荷载的模型的模型均布荷均布荷载如何表示？如何表示？ 需要将需要将该均布荷均布荷载先按不同的滑先按不同的滑块分分成多个局部均布荷成多个局部均布荷载，然，然 后在不同的条后在不同的条块上分上分别取合力及作取合力及作用点位置。用点位置。2021/7/17滑坡推力计算滑动面和水位面滑滑动面面-粘聚力和摩擦角粘聚力和摩擦角 注注意意取取用用时尽尽量量是是滑滑裂裂面面或或带上上取取 样做做出出的的试验值，如如果果给上上部部土土层 或或下下部部土土层的参数的参数值都会不准确都会不准确-输入某段滑入某段滑c、时，后，后续c、是否自是否自 动相等相等 如要一次修改所有滑面上的如要一次修改所有滑面上的c、，上勾，改第一行的，上勾，改第一行的c、即可即可；水位面水位面-水面水面线起始点起始点标高高 如如果果该坡坡面面没没有有水水，将将此此标高高定定在在 滑滑动面以下即可面以下即可；2021/7/18滑坡推力计算计算结果剩余下滑力曲剩余下滑力曲线定性分析定性分析 每每块滑体的剩余滑体的剩余下滑力和作用角度下滑力和作用角度用于抗滑支用于抗滑支挡结构构设计分析分析2021/7/19滑坡推力计算计算结果应用抗滑抗滑桩位置位置-滑体的上部，滑滑体的上部，滑动面陡，拉面陡，拉张裂隙多，不宜裂隙多，不宜设桩；-中部滑中部滑动面往往面往往较深且下滑力大，亦不宜深且下滑力大，亦不宜设桩；-下部下部滑滑动面面较缓，下滑力，下滑力较小的地段小的地段，是，是较好的好的设桩位置；位置；-对地地质条件条件简单的中小型滑坡，宜在滑体前的中小型滑坡，宜在滑体前缘设一排抗滑一排抗滑桩；-对于于轴向很向很长的多的多级滑滑动或推力很大的滑坡，宜或推力很大的滑坡，宜设两排或三排两排或三排 抗滑抗滑桩分分级治理，也可采用上部抗滑治理，也可采用上部抗滑桩下部下部挡土土墙联合防治；合防治；2021/7/110滑坡推力计算计算结果应用剩余下滑力剩余下滑力-软件件给出每一出每一块滑体的滑体的详细计算算结果；果；-滑体是根据滑滑体是根据滑动面面线段数划分；段数划分；-每每块滑体最后滑体最后给出剩余下滑力和下滑力角度，可用于后出剩余下滑力和下滑力角度，可用于后续的的 抗滑支抗滑支挡结构构设计计算；算；2021/7/111滑坡推力计算计算结果应用抗滑抗滑桩设计抗滑抗滑桩+锚杆杆抗滑抗滑挡墙设计滑坡推力滑坡推力计算算滑滑动面、水位面、水位线、坡、坡面面线；计算滑坡推力；算滑坡推力；滑坡滑坡 推力推力重力式抗滑重力式抗滑挡墙垂直垂直预应力力锚杆式抗滑杆式抗滑挡墙桩板式抗滑板式抗滑挡墙，桩+板板2021/7/112抗滑桩计算2021/7/113抗滑桩墙身尺寸桩身尺寸身尺寸-截面形状截面形状 方方桩和和圆桩；-桩中心距中心距 此此处交互的是中心距而不是交互的是中心距而不是净距；距；桩底支撑条件底支撑条件-自由自由 锚固地固地层为土体、松土体、松软破裂岩石，破裂岩石， 在滑在滑坡推力作用下，坡推力作用下，桩底有明底有明显 的位移和的位移和转动；-铰接接 桩底岩底岩层完整、完整、较上不土体上不土体坚硬、硬、 但嵌但嵌入不深；入不深；-固定固定 嵌入完整岩嵌入完整岩层较深，不常用；深，不常用；2021/7/114抗滑桩墙身尺寸计算方法算方法-M法、法、C法、法、K法；法；-土土层弹性性计算方法算方法统一指定；一指定；初始初始弹性系数性系数-初始初始弹性系数性系数A 桩前滑面前滑面处弹性抗力系数，性抗力系数，应根据根据滑面埋深和土滑面埋深和土质情况确定；情况确定；A = hm1，K=my+A-初始初始弹性系数性系数A1 桩后滑面后滑面处弹性抗力系数；性抗力系数； A1= h1m1桩前嵌入面以上土前嵌入面以上土层厚厚-桩前不前不稳定土体的高度，可考定土体的高度，可考虑这部部分土体的被分土体的被动土土压力；力；2021/7/115抗滑桩墙身尺寸 三种三种弹性性计算方法：算方法：M法、法、C法、法、K法法-桩侧岩土体的岩土体的弹性抗力系数性抗力系数K 简称称为地地基基反反力力系系数数，是是地地基基承承受受的的侧压力力与与桩在在该位位置置处 产生生的的侧向向位位移移的的比比值。即即单位位土土体体或或岩岩体体在在弹性性限限度度内内产 生生单位位压缩变形形时所需施加于其所需施加于其单位面位面积上的力。上的力。-目前常采用的有三种假目前常采用的有三种假设： 假定地基系数假定地基系数随深度而呈直随深度而呈直线变化化的的M法，法，K=my+A； 假假设地基系数地基系数不随深度不随深度变化化，即地基系数，即地基系数为常数的常数的K法；法； 地基反力系数地基反力系数沿深度按凸抛物沿深度按凸抛物线增大增大的的C法，法，KCy0.5+A； 一般，粘性土，一般，粘性土，选择M法，法，坚硬的土或岩石，硬的土或岩石，选择K法法;-地基土地基土弹性抗力系数的比例系数性抗力系数的比例系数m 试验确定、取确定、取经验值、公式估算（基坑、公式估算（基坑规程附程附录C）2021/7/116抗滑桩锚杆参数锚杆杆类型型-锚杆杆-锚索索水平水平预加力加力-影响影响锚杆杆处的支点力；的支点力；水平水平刚度度-试验、经验、公式、公式计算、算、软件迭代；件迭代；筋筋浆强度度-钢筋与筋与锚固砂固砂浆间的粘的粘结强度度设计值，用于，用于计算算锚杆的杆的锚固固 长度；度；-试验确定，无确定，无试验值时，取，取经验值。也可按建筑。也可按建筑边坡工程坡工程 技技术规范（范（GB50330-2002）表）表7.2.4取取值；2021/7/117抗滑桩坡线与滑坡推力土土压力力计算参数算参数-根据交互的参数根据交互的参数计算算库仑土土压力；力；滑坡推力参数滑坡推力参数-推力分布推力分布类型型 矩矩形形：液液性性指指数数较小小，刚度度较大大 和和较密密实的的滑滑体体，从从顶层至至底底层 的的滑滑动速速度度是大体一致；是大体一致； 三三角角形形：液液性性指指数数较大大、刚度度较 小小和和密密实度度不不均均匀匀的的塑塑性性滑滑体体， 靠靠近近滑滑面面的的滑滑动速速度度较大大而而滑滑体体 表表层的的滑滑动速速度度较小；小； 梯形：介于上述二者之梯形：介于上述二者之间；2021/7/118抗滑桩坡线与滑坡推力嵌固面以上桩长矩形分布：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2021/7/119抗滑桩坡线与滑坡推力滑坡推力参数滑坡推力参数-桩后剩余下滑力水平分力后剩余下滑力水平分力 交互交互“滑坡推力滑坡推力”模模块计算出的剩余算出的剩余 下滑下滑力水平分力；力水平分力；-桩前剩余下滑力水平分力前剩余下滑力水平分力 铁路路基支路路基支挡结构构设计规范范 10.2.5滑滑动面以上面以上桩前的滑体抗力，前的滑体抗力， 可由极限可由极限平衡平衡时滑坡推力曲滑坡推力曲线或或桩前前 被被动土土压力力确定，确定，设计时选用其中小用其中小 值。当当桩前滑前滑坡体可能滑坡体可能滑动时，不，不应 计及其抗力及其抗力。-是否考是否考虑桩前覆土被前覆土被动土土压力力 只影响只影响库仑土土压力力结果的内力和位移果的内力和位移，不影响滑坡推力工况的，不影响滑坡推力工况的结果。果。1378.510cos26.5652021/7/120抗滑桩坡线与滑坡推力滑坡推力参数滑坡推力参数-被被动土土压力参考力参考线是否考是否考虑上部覆土上部覆土 被被动土土压力力参参考考线即即计算算结果果里里土土反反 力力结果果图中的中的红线；该图中的白中的白线为 土反力；土反力； 按照被按照被动土土压力力计算；算； 一般要求一般要求计算出来的土反力不能超算出来的土反力不能超过 被被动土土压力，如果超力，如果超过，需自己，需自己调整；整；-桩前覆土被前覆土被动土土压力力调整系数整系数 在在考考虑桩前前覆覆土土被被动土土压力力时，用用于于 调整整桩前地面以上覆土的被前地面以上覆土的被动土土压力力 的的值。 只影响只影响库仑土土压力的力的结果。果。白白线红线2021/7/121抗滑桩物理参数抗滑抗滑桩类型型-一般地区、浸水地区、抗震地区、抗震一般地区、浸水地区、抗震地区、抗震浸水地区浸水地区桩后填土物理参数后填土物理参数-桩与与桩后填土摩擦角后填土摩擦角 一般取一般取桩后土体的摩擦角的后土体的摩擦角的1/31/2；-填土的摩阻力填土的摩阻力 填土与填土与锚杆的粘杆的粘结强度度值； 参参见建筑建筑边坡工程技坡工程技术规范范GB50330-2002；配筋参数配筋参数-桩纵筋合力点到外皮距离筋合力点到外皮距离 配筋配筋计算参数，不是保算参数，不是保护层厚度；厚度；-钢筋筋级别按照混凝土新按照混凝土新规范范2021/7/122抗滑桩计算结果锚杆内力取杆内力取值 计算算值：软件件计算出来的内力算出来的内力标准准值；计算算值可取可取单工况工况结果，也可果，也可 取各工况内力最大取各工况内力最大值；设计值：设计值=计算算值分分项系数；系数； 实用用值：可取可取计算算值，也可根，也可根据据经验调整；如修改整；如修改实用用值，需点左下，需点左下 角角“重新重新计算算”按按钮，软件会按件会按照修改后的照修改后的实用用值进行行锚杆配筋杆配筋计算；算；锚杆的构造杆的构造长度度2021/7/123抗滑桩计算结果滑坡推力滑坡推力计算算结果果库仑土土压力力计算算结果果锚杆杆设计结果果2021/7/124抗滑桩综合分析抗滑抗滑桩设计抗滑抗滑桩+锚杆杆抗滑抗滑挡墙设计滑坡推力滑坡推力计算算滑滑动面、水位面、水位线、坡、坡面面线；计算滑坡推力；算滑坡推力；滑坡滑坡 推力推力重力式抗滑重力式抗滑挡墙垂直垂直预应力力锚杆式抗滑杆式抗滑挡墙桩板式抗滑板式抗滑挡墙，桩+板板库仑土土压力和滑坡推力力和滑坡推力抗滑抗滑桩综合分析合分析2021/7/125抗滑桩综合分析2021/7/126抗滑桩综合分析基本参数路基形式路基形式-路路堑式（可考式（可考虑工况）、路堤式工况）、路堤式支支护类型型-桩墙，桩板板桩长-由三个参数确定由三个参数确定 桩前地面以上前地面以上长度度 嵌固点深度嵌固点深度 嵌固嵌固长度度T型翼型翼缘荷荷载-分布力和集中力分布力和集中力2021/7/127抗滑桩综合分析土层参数桩前是否有横坡前是否有横坡-详见地基支地基支挡结构构设计规范范(TB10025-2006) 中中10.2.10条第条第2款；款；- 选“无无横横坡坡”时，为地地面面无无横横坡坡或或横横 坡坡较小小的情况，此的情况，此时仅影响影响绘图；- 选“横横坡坡较大大”时，即即为地地面面横横坡坡较 大大的的情情况况，对绘图和和横横向向地地基基承承载力力 均均有有影影响响，需需输入入综合内摩擦角合内摩擦角。桩前前桩后地面横坡角后地面横坡角-逆逆时针为正正结构与土摩擦角构与土摩擦角- 桩、板板与与土土的的摩摩擦擦角角，用用于于桩、板板后后 的的主主动土土压力力计算；算；2021/7/128抗滑桩综合分析土层参数嵌固段以上土嵌固段以上土层-从嵌固面从嵌固面处算起，下面的是第一算起，下面的是第一层， 依依次往上；次往上；嵌固段地嵌固段地层-从嵌固面从嵌固面处算起，上面的是第一算起，上面的是第一层， 依依次往下；次往下；-地地层类型型 土土层和岩和岩层 影响地基横向容影响地基横向容许承承载力力-Kh水平方向的水平方向的换算系数。算系数。-换算系数，根据岩算系数，根据岩层的裂隙、的裂隙、风化化 及及软化程度，可采用化程度，可采用0.30.45.-R 岩石岩石单轴极限抗极限抗压强度（度（Mpa）2021/7/129抗滑桩综合分析下滑力参数计算模型算模型-KT法法 即即显式式解解法法，做做了了一一定定简化化，只只 将将下下滑滑力乘以一个安全系数；力乘以一个安全系数；-R/K法法 即即隐式式解解法法，将将安安全全系系数数隐于于抗抗 剪剪强度度指指标和和传递系系数中数中，通通过 迭代求解；迭代求解；-安全系数安全系数为1时两者等价；两者等价；-安全系数越是偏离安全系数越是偏离1，计算算结果相差果相差 越越大；大；-可参可参考考水利水利水水电工工程程边坡坡设计规范范（ 水利部）水利部）sl386-2007。2021/7/130抗滑桩综合分析下滑力参数KT模型模型R/K模型模型2021/7/131抗滑桩综合分析锚索参数选择“路路堑”式式时，可考，可考虑工况工况2021/7/132抗滑桩综合分析桩间板参数桩间板板类型型-直板直板 按按简支板支板计算内力算内力-弧板弧板 两端两端简支和两端支和两端铰支支板的搭接板的搭接长度度-影响板的影响板的计算算长度度桩间板的种板的种类数数-依据尺寸不同依据尺寸不同对挡土板划分的种土板划分的种类挡土板的板厚土板的板厚-垂直于垂直于桩身方向的身方向的长度度值挡土板的板土板的板宽-为沿沿桩身方向的身方向的长度度值2021/7/133抗滑桩综合分析荷载参数桩顶荷荷载： 类型：活型：活载和恒和恒载 荷荷载：集中力和：集中力和集中弯矩集中弯矩桩顶荷荷载： 类型：型：活活载和恒和恒载 荷荷载：集中力集中力荷荷载组合包括普通合包括普通组合和地震合和地震组合；合； 每每种荷种荷载可可选择是否参与是否参与计算及算及调整系数整系数2021/7/134抗滑桩综合分析荷载参数滑坡推力滑坡推力组合，不考合，不考虑土土压力的作用；土力的作用；土压力力组合，不考合，不考虑滑坡推力的作用滑坡推力的作用 所以，修改土所以，修改土压力力调整系数，整系数，对滑坡推力滑坡推力组合合计算算结果无影响，反之亦然。果无影响，反之亦然。2021/7/135抗滑桩综合分析其他锚墩墩设计锁口口护壁壁反分析反分析2021/7/136抗滑桩综合分析计算结果挡土板的土板的计算算结果果2021/7/137抗滑桩综合分析计算结果施工施工图：选筋、截筋、箍筋分段筋、截筋、箍筋分段2021/7/138抗滑抗滑桩模模块-红线是按照是按照被被动土土压力力计算，一般要求算，一般要求计算出来的土反力算出来的土反力 不不能超能超过被被动土土压力，如果超力，如果超过，需，需自己自己调整整；综合分析模合分析模块-红线是按照是按照地基横向容地基横向容许承承载力力（铁路路基支路路基支挡结构构设计 规范）范）计算，土反力不算，土反力不应超超过地基横向容地基横向容许承承载力，超力，超过 时折减折减（软件自件自动折减折减）该土土层的的m m、c c、K K值，根据新的土，根据新的土 层弹性抗力性抗力系数，重新系数，重新计算算桩内力，直至土反力在地基横内力，直至土反力在地基横 向承向承载力范力范围之之内。内。见说明明书第四部分第四部分2.3.22.3.2节补充：抗滑桩土反力红线的意义抗滑抗滑桩模模块综合分析模合分析模块2021/7/139补充：箍筋结果的表达方式抗滑抗滑桩模模块-交互交互桩箍筋箍筋间距距-软件算出来每延米的配箍面件算出来每延米的配箍面积，换算成一套箍的面算成一套箍的面积。-举例例说明明 计算出的每延米的配箍面算出的每延米的配箍面积为1635mm 箍筋箍筋间距距为200mm 一套箍的面一套箍的面积就是就是1635/(1000/200)=327 mm 然后用然后用327 mm来来选这套箍需要配几支箍套箍需要配几支箍- 计算算结果果中中对应“点点号号”的的箍箍筋筋面面积的的意意义是是：点点号号是是将将桩 平平均均分分成成段段（如如果果桩长，还可可能能增增加加），后后面面的的箍箍筋筋面面 积是是在在这段段中中每每一一套套箍箍的的面面积，既既不不是是总面面积，也也不不用用和和点点 号号对应的的间距距相乘除。相乘除。抗滑抗滑桩综合分析模合分析模块-不需交互不需交互桩箍筋箍筋间距，距，结果中果中给出的是每延米的配箍面出的是每延米的配箍面积。2021/7/140补充：抗滑桩相关软件对比挡土土墙抗滑抗滑挡墙荷荷载坡坡线土柱土柱无无墙后土体后土体多多层填土可直接填土可直接输入入多多层填土只能自己加填土只能自己加权平均平均作用力作用力土土压力（力（库仑、郎肯、静止）、郎肯、静止）库仑土土压力和滑坡推力（交互）力和滑坡推力（交互）整体整体稳定定有有无无抗滑抗滑桩抗滑抗滑桩综合分析合分析荷荷载无无集中、分布力、可考集中、分布力、可考虑恒恒载活活载作用力作用力库仑土土压力和滑坡推力（交互）力和滑坡推力（交互） 库仑土土压力和滑坡推力（力和滑坡推力（软件直件直接接计算算, ,两种模型）两种模型）弹性方法性方法统一指定一指定分分层指定，模指定，模拟上土下岩上土下岩支支护形式形式桩+ +锚杆（杆（锚索）索）桩+ +板板+ +锚杆（杆（锚索）、索）、桩+ +墙+ +锚杆（杆（锚索）索）工况工况无无路路堑式可考式可考虑工况工况荷荷载组合合无无有有施工施工图无无有有2021/7/141 结束束语若有不当之处，请指正，谢谢！若有不当之处，请指正，谢谢！