2018-2019抗滑桩工程-滑坡治理讲义-PPT

抗滑桩工程汪洋中国地质大学工程学院抗滑桩工程一、抗滑桩类型和特点二、抗滑桩设计计算一、抗滑桩类型和特点（一）抗滑桩概念（二）抗滑桩类型（三）抗滑桩特点抗滑桩是防治滑坡的一种工程建筑物，设于滑坡的适当部位，一般完全埋置地面下，有时也可露出地面，桩的下段均必须埋置在滑动面以下稳定地层的一定深度。（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（一）抗滑桩概念（一）抗滑桩概念施工方式打入桩钻孔桩挖孔桩截面形态圆形桩管形桩矩形桩材料木桩钢桩钢混桩刚度刚性桩弹性桩结构形式排式单桩承台桩排架桩尺寸常规桩微型桩……（二）抗滑桩类型（二）抗滑桩类型（二）抗滑桩类型抗滑桩形式及其布置①圆桩②矩形桩③板桩（二）抗滑桩类型1、抗滑能力强，在滑坡推力大、滑动带深的情况下，能够克服抗滑挡土墙难以克服的困难。2、桩位灵活，可以设在滑坡体中最有利抗滑的部位，可以单独使用，也能与其它建筑物配合使用。3、可以沿桩长根据弯矩大小合理地布置钢筋（优于管形桩、打入桩）。4、施工方便，设备简单。采用混凝土或少量钢筋混凝土护壁，安全、可靠。5、间隔开挖桩孔，不易恶化滑坡状态，利于整治在活动中的滑坡，利于抢修工程。6、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。（三）抗滑桩特点二、抗滑桩设计计算（一）抗滑桩设计与计算步骤（二）滑坡推力与地基反力（三）抗滑桩的布设（四）抗滑桩的内力计算（五）抗滑桩的结构设计（一）抗滑桩设计与计算步骤（二）滑坡推力与地基反力1、滑坡推力计算2、地基反力计算大小：作用在桩（单根桩）上的推力应为E*S。1、滑坡推力计算sss11iiiiiERkTE滑坡推力为单位宽度滑体的推力分布形式（1）对于液性指数小，刚度较大和较密实的滑坡体，从顶层至底层的滑动速度常大体一致，假定滑面上桩背的滑坡推力分布图形呈矩形；（2）对于液性指数较大，刚度较小和密实度不均匀的塑性滑体，其靠近滑面的滑动速度较大，而滑体表层的速度则较小，假定滑面以上桩背的滑坡推力图形呈三角形分布；（3）介于上述两者之间的情况可假定桩背推力分布呈梯形。1、滑坡推力计算根据设桩的位置及桩前滑坡体的稳定情况，抗滑桩可分为悬臂式和全埋式两种。当桩前滑坡体不能保持稳定可能滑走的情况下，抗滑桩应按悬臂式桩考虑；而当桩前滑坡体能保持稳定，抗滑桩将按全埋式桩考虑。2、地基反力计算式中：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nxxmK)(0地基反力系数桩侧岩土体的弹性抗力系数简称为地基反力系数，是地基承受的侧压力(应力)与桩在该位置处产生的侧向位移的比值。也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。地基弹性抗力系数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KKKK滑动面滑动面0n=00＜n＜1n=1n＞1(a)(b)(c)(d)xyxxAB抗滑桩锚固段nxxmK)(02、地基反力计算①K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。地基弹性抗力系数KKKK滑动面滑动面0n=00＜n＜1n=1n＞1(a)(b)(c)(d)xyxxAB抗滑桩锚固段nxxmK)(02、地基反力计算②m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。地基弹性抗力系数KKKK滑动面滑动面0n=00＜n＜1n=1n＞1(a)(b)(c)(d)xyxxAB抗滑桩锚固段nxxmK)(02、地基反力计算③C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0.5。通常按这种规律变化的计算方法，称为“C”法地基弹性抗力系数10＜＜nKKKK滑动面滑动面0n=00＜n＜1n=1n＞1(a)(b)(c)(d)xyxxAB抗滑桩锚固段nxxmK)(02、地基反力计算注：一般情况，KH=(0．6～0．8)Kv；岩层为厚层或块状整体时，KH=Kv数据来源于《边坡工程处治技术》2、地基反力计算C为地基反力系数的比例系数，x为深度。当采用C法时，地基反力系数式：21CxCx注：[y0]为桩在地面处的水平位移允许值。数据来源于《边坡工程处治技术》2、地基反力计算数据来源于《滑坡防治工程设计与施工技术规范DZ/T0219—2006》2、地基反力计算数据来源于《滑坡防治工程设计与施工技术规范DZ/T0219—2006》2、地基反力计算数据来源于《滑坡防治工程设计与施工技术规范DZ/T0219—2006》2、地基反力计算数据来源于《滑坡防治工程设计与施工技术规范DZ/T0219—2006》（三）抗滑桩的布设1、抗滑桩的平面位置2、抗滑桩的间距3、抗滑桩的长度4、抗滑桩桩型1、抗滑桩的平面位置1、抗滑桩的平面位置JK318.70J5JC2JC4JC3孔深（m）编号补勘钻孔15.79JK115.79JK1JK217.42Ⅲ＇ⅢSJ45.50SJ24.80SJ37.80SJ18.848.84Sj1补充竖井编号井深（m）177.7181.7正常库水位20K727.2滑坡影响区边界28W1(0.1)编号(流量l/s)W1(0.1)20孔深（m）浅井编号Tj11.5孔深（m）编号25.5Tj12.0Tj32.0Tj21.5K522.0K625.8K435.8K335.4K225.925.5ⅢⅢ＇剖面线及其编号30152412ⅣⅣ＇Ⅱ＇ⅡⅠ＇ⅠF18F19F14F17F16F13F6F7F15F12F11F10F3F5F9F4F1泉F1滑坡周界裂缝及编号K1图例第一批钻孔地层产状地质界限K1Qel33alQal4QQ4dlJ3pdel4Q混混河混砖砖3砖3砖3砖3砖3砖3砖3土坯砖砖3砖3砖3砖砖3砖3水砖3砖3大土坯土坯江土坯厕复混肥厂注:图中高程为黄海高程系3438800343890034390003746930037469400374695003746960034387283746921634387283746968437469684374692163439030343903030037469374694003746950037469600343900034389003438800排水沟P3排水沟P2排水沟P1抗滑桩格构锚杆排水沟ss5ss6ss4ss1JC1JC1裂缝监测点ⅢⅢ＇Ⅴ'Ⅴ抗滑桩抗滑桩锚杆A16A15A1A2A3A4A5A6A7A8A9A11A10A12A13A14A17020406080（m）消能池消能池砖3砖3砖3砖3土坯土坯土坯土坯道砖3土坯塘土坯土坯砖3土坯砖土坯土坯沿土坯袁土坯土坯土坯厕砖砖5土坯砖5砖5砖砖砖水田坝初级中学土坯189.3185.1179.5166.6170.7172.4169.2173.0169.5190.7191.3194.5202.0202.1186.1181.3181.8185.1181.8181.0186.4218.6222.9202.0201.6202.8209.8212.5216.6195.1178.2178.6176.8180.8176.9181.0182.1190.2196.8202.9214.5211.0208.0209.8208.0200.6200.7204.9176.8178.3178.8175.2190.7182.2188.2188.8188.7199.8191.7190.8190.2190.4189.6182.2180180175160.2166.9176.2178.5160.3164.3164166.7166.9157.2172164.3165.6161.6161.2161.8161.4163.01851651901951951951951901901851851751701651751701651701701701751701651、抗滑桩的平面位置220Q4del排水沟格构锚杆206.08K3189.40K4176.25JK133.735.074.574.0140150160170180190200210中学宿舍沿江大道民房23pJ155.0TC3172.48K6正常库水位18°距离（m）高程（m）裂缝172.51K7抗滑桩已建挡土墙1、抗滑桩的平面位置新乡场镇滑坡（230）治理工程剖面布置图（方案一）新场镇建筑区域2图名13012011017016015014020100滑坡后缘210220210200190180(m)高标298°31′TC312.00(211.59)1.51(212.08)213.59S=754.88图号D1-1日期2004、11说明：1.本次设计为初步设计；2.方案由抗滑桩、砼挡土墙、排水组成；3.抗滑桩长28m，间距为6m，共23根。4.砼挡土墙高13m，总长139.15m。28米抗滑桩25.00(163.60)19.80(168.80)40（m）30新乡场镇滑坡17.70(186.06)10.90(192.86)203.76ZK134188.60ZK2滑坡前缘54.55(158.22)3.50(159.27)162.776TJ17PVC排水管13米高砼挡土墙135.72m(勘察时水位)175.00m(三峡水库三期水位)（吴淞高程）al4Q145.00m(三峡水库二期水位)（吴淞高程）130120110170160150140220210200190180新乡场镇滑坡（230）治理工程剖面布置图（方案一）新场镇建筑区域2图名13012011017016015014020100滑坡后缘210220210200190180(m)高标298°31′TC312.00(211.59)1.51(212.08)213.59S=754.88图号D1-1日期2004、11说明：1.本次设计为初步设计；2.方案由抗滑桩、砼挡土墙、排水组成；3.抗滑桩长28m，间距为6m，共23根。4.砼挡土墙高13m，总长139.15m。28米抗滑桩25.00(163.60)19.80(168.80)40（m）30新乡场镇滑坡17.70(186.06)10.90(192.86)203.76ZK134188.60ZK2滑坡前缘54.55(158.22)3.50(159.27)162.776TJ17PVC排水管13米高砼挡土墙135.72m(勘察时水位)175.00m(三峡水库三期水位)（吴淞高程）al4Q145.00m(三峡水库二期水位)（吴淞高程）1301201101701601501402202102001901801、抗滑桩的平面位置对滑坡治理工程，抗滑桩原则上布置在滑体下前缘，即在滑动面平缓、滑体厚度较小、锚固段地质条件较好的地方，同时也要考虑到施工的方便。对地质条件简单的中小型滑坡，一般在滑体前缘布设一排抗滑桩，桩排方向应与滑体垂直或近垂直。对于轴向很长的多级滑动或推力很大的滑坡，可考虑将抗滑桩布置成两排或多排，进行分级处治，分级承担滑坡推力；也可考虑在抗滑地带集中布置2～3排、平面上呈品字形或梅花形的抗滑桩或抗滑排架。1、抗滑桩的平面位置2、抗滑桩的间距风化线A17A16A15A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A16000600060006000600060006000600060006000600060006000600060006000距离（m）203040(m)Ⅰ--Ⅰ＇110°100Ⅲ--Ⅲ＇80°172.95m35.5中心坐标48覆盖层与基岩分界线N67方位角Ⅱ--Ⅱ＇31设计阶段中国地质大学(武汉)施工图设计秭归县下土地岭滑坡抗滑桩横剖面图图号比例日期1:10002006.7核定核准殷坤龙审查设计校核周春梅设计证书等级国土资[环]设计甲级1721003E0注: