滑坡治理工程设计（ppt89）

第四部分：滑滑坡治理工程程设计设计步骤（一）滑坡认认识1、勘察成果消消化2、外业勘察核核实3、综合滑坡分分析（二）滑坡治治理工程设计计（以抗滑桩桩为例）1、滑坡设计原原则及应重点点考虑的问题题2、滑坡稳定性性分析3、指标反算4、推力计算5、内力计算6、配筋设计7、割筋筋设计计8、设计计图纸纸9、工程程预算算滑坡防防治工工程设设计的的技术术规定定1.防治工工程设设计的的前期期阶段段工作作和设设计的的概念念滑坡防防治工工程设设计前前期阶阶段工工作设设计文文件是是沿用用铁路路工程程设计计的习习惯分分数和和称谓谓.滑坡防防治工工程设设计应应经过过项目目建议议书、、防治治工程程可行行性研研究、、防治治工程程初步步设计计、防防治工工程施施工图图设计计等多多个不不同过过程的的研究究和设设计，，必要要时还还有补补充施施工图图设计计。它它们对对应的的前期期勘察察阶段段分别别是：：可行行性研研究勘勘察、、初(步)勘(察)阶段、、详(细)勘(察)阶段和和施工工勘察察阶段段。而设计计阶段段则又又是一一回事事，它它一般般分为为一阶阶段设设计和和二阶阶段设设计，，除非非特殊殊要求求才有有三阶阶段设设计；；毕竟竟滑坡坡防治治工程程相对对于铁铁路、、公路路和其其他如如桥梁梁、隧隧道等等大中中型工工程而而言规规模要要小一一些，，在设设计阶阶段的的选择择上很很少有有技术术设计计的过过程，，反而而常有有补充充施工工图设设计的的过程程。一一阶段段设计计只做做施工工图设设计初初步和和施工工图设设计，，三阶阶段设设计包包括初初步设设计、、技术术设计计和施施工图图设计计。如如一阶阶段初初步设设计、、一阶阶段施施工图图设计计；二二阶段段初步步设计计、二二阶段段施工工图设设计。。这个个阶段段就不不同于于的阶阶段，，如这这个阶阶段只只规定定初步步设计计、技技术设设计和和施工工图设设计为为阶段段，而而不讲讲可行行性研研究等等作为为阶段段，如如不经经过初初步设设计直直接进进行施施工图图设计计的就就叫一一阶段段施工工图设设计，，既作作初步步设计计又做做施工工图设设计的的设计计文件件。如如果是是初步步设计计就叫叫二阶阶段初初步设设计，，是施施工图图设计计的就就叫二二阶段段施工工图设设计。。防治工工程设设计依依据防治工工程设设计的的主要要依据据有三三种。。第一一是合合同协协议意意向书书等法法律性性文件件，这这是进进行防防治工工程设设计和和使防防治工工程文文件有有效的的首要要条件件，至至于合合同鉴鉴定后后的设设计变变更，，则是是另一一回事事，它它只需需会议议纪要要等即即可；；第二二是前前期提提供的的有关关设计计项目目的前前期调调查报报告、、勘察察文件件、收收集的的资料料等技技术性性文件件资料料；第第三是是相关关规范范与标标准。。目前，，主要要引用用和参参考的的规范范有《建筑地地基基基础设设计规规范》（GB50007-2002）《建筑边边坡工工程技技术规规范》（GB50330-2002）《公路路路基设设计规规范》（JTGD30-2004）《铁路路路基支支档结结构设设计规规范》（TB10025-2001）《混凝土土结构构设计计规范范》（GB50010-2002）《建筑抗抗震设设计规规范》（GB50011-2001）《公路工工程技技术标标准》（JTGB01-2003）《堤防工工程设设计规规范》（GB50286-98）《砌体结结构设设计规规范》（GB50003-2001）《锚杆喷喷射混混凝土土支护护技术术规范范》（GB50086-2001）《水电水水利工工程边边坡设设计规规范》（DL5353-2006）《地质灾灾害防防治工工程设设计规规范》（GB50029-2004）《滑坡防防治工工程设设计与与施工工技术术规范范》（DZ50029-2006）《三峡库库区三三期地地质灾灾害防防治工工程设设计要要求》（2004.12）《公路设设计手手册—路基》等其它它国家家现有有规范范。防治工工程设设计依依据防治工工程分分级同样是是一个个滑坡坡，其其危害害对象象可能能是城城镇居居民、、工矿矿企业业、道道路桥桥梁，，不同同的危危害对对象可可能造造成不不同的的经济济损失失，则则对该该滑坡坡的防防治力力度的的要求求就不不同。。因此此可通通过分分级予予以定定位，，最后后体现现在不不同的的安全全系数数，或或不通通过分分级直直接在在安全全系数数的取取值来来反映映。对于公公路滑滑坡，，其防防治工工程力力度一一般随随着倍倍防护护工程程的安安全级级别确确定而而通过过安全全系数数自然然确定定，这这样通通过综综合判判断，，直接接定安安全系系数而而无需需分级级。而而对于于非公公路边边坡可可另作作规定定，如如三峡峡库区区三期期工程程将地地质灾灾害防防治工工程分分为三三级；；而工工程等等级的的确定定则是是通过过危害害对象象，危危害人人数和和可能能造成成的经经济损损失三三项指指标中中的两两项地质灾灾害防防治工工程分分级级别ⅠⅡⅢ危害对象县级和县级以上迁建城市主要迁建集镇、省道和国道、桥梁移民迁建居民点、一般工矿企业受灾对象与损失危害人数（人）﹥20002000~300﹤300可能经济损失（万元）﹥1000010000~2000﹤2000水电水水利工工程边边坡分分类和和级别别划分分类别级别A类枢纽工程区边坡B类水岸边坡Ⅰ级影响1级水工建筑物安全的边坡滑坡产生危害性涌浪或滑坡灾害可能危及1级建筑物安全的边坡Ⅱ级影响2级、3级水工建筑物安全的边坡可能发生滑坡并危及2级、3级建筑物安全的边坡Ⅲ级影响4级、5级水工建筑物安全的边坡要求整体稳定而允许部分失稳或缓慢滑落的边坡设计工工况设计工工况将将滑坡坡所处处位置置的发发育条条件、、诱发发因素素尤其其水的的影响响作用用而定定，一一般情情况下下有以以下几几种。。工况1（持久久工况况）：：自重重+地表荷荷载+正常地地下水水工况2（短暂暂工况况）：：自重重+地表荷荷载+N年一遇遇暴雨雨工况3（偶然然工况况）：：自重重+地表荷荷载+正常地地下水水+地震工况4（偶然然工况况）：：自重重+地表荷荷载+N年一遇遇暴雨雨+地震而三峡峡库区区三期期共有有5个工况况即：：工况1：自重重+地表荷荷载+水库特特征水水位+N年一遇遇暴雨雨（q枯）工况2：自重重+地表荷荷载+水库特特征水水位+N年一遇遇暴雨雨（q全）工况3：自重重+地表荷荷载+水库水水位从从175.0m降至145.0m+N年一遇遇暴雨雨（q枯）工况4：自重重+地表荷荷载+水库水水位从从162.0m降至145.0m+N年一遇遇暴雨雨（q全）工况5：自重重+地表荷荷载+N年一遇遇暴雨雨（q全）其中，，N对于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级滑坡坡工程程分别别为50年、20年、10年一遇遇期。。安全系系数安全系系数一一般是是根据据滑坡坡保护护工程程的重重要性性，滑滑坡防防治工工程分分级，，对于于滑坡坡规模模，性性质和和成因因的了了解程程度而而定。。如对对公路路而言言一般般工程程可取取K=1.10~1.25，对重重要工工程可可取K=1.25~1.30，若在在地震震作用用下K=1.05~1.10对三峡峡三期期防治治工程程，不不同工工况下下的安安全系系数规规定如如下涉水或非涉水工程水库运行水位工况编号荷载组合最小安全系数ⅠⅡⅢ涉水工程静止水位1自重+地表荷载+水库特征水位+N年一遇暴雨（q枯）1.251.201.152自重+地表荷载+水库特征水位+N年一遇暴雨（q全）1.251.201.15水位降落3自重+地表荷载+水库水位从175.0m降至145.0m+N年一遇暴雨（q枯）1.201.151.104自重+地表荷载+水库水位从162.0m降至145.0m+N年一遇暴雨（q全）1.201.151.10非涉水工程5自重+地表荷载+N年一遇暴雨（q全）1.201.151.10滑坡设设计中中应考考虑的的问题题1对包括括勘察察资料料在内内的一一切与与滑坡坡有关关的背背景资资料、、历史史资料料、监监测数数据图图纸等等资料料进行行分析析总结结，既既要尽尽可能能利用用到前前期成成果又又不可可轻信信。以以上偏偏失的的数据据和分分析意意见，，要有有通过过自己己的深深入分分析，，总结结出更更深刻刻的属属于自自己的的认识识。2工程的的可行行性3工程的的先进进性4工程与工程程间的协调调性5工程与环境境的完美结结合6工程的可实实施性7工程的耐久久性和长期期安全性8设计中慎重重注意的问问题：桩长长问题、质质量问题、、应急预案案和事先预预测。滑坡设计中中应考虑的的问题滑坡推力计计算滑坡推力计计算是防滑滑工程设计计所必须的的工作内容容，初涉滑滑坡防治工工作的技术术人员往往往觉得难以以把握。滑坡推力计计算主要涉涉及以下内内容：1、滑坡推力力的计算范范围；2、计算公式式的选择；；3、滑带各段段强度指标标（c、φ）值的选取；；4、附加力的的考虑与确确定；5、安全系数数的确定；；6、计算推力力的校核。。滑坡推力计计算范围的的确定1、首先从地地质分析上上划分各滑滑动条块，，各条分别别计算。2、同一条滑滑坡是否分分级及前后后级之间的的关系。一一般只计算算到贯通裂裂缝的一级级，若前面面稳定后面面自然会稳稳定。3、多层滑面面应分层计计算其滑坡坡推力。计算公式的的选择计算方法很很多，应根根据不同滑滑面情况选选择，一般般多用分块块推力传递递系数法。。第i块的剩余下滑力力为：Ei=KWisinαi-Wicosαitgφi–CiLi+Ei-1Φi式中：K—安全系数，，一般取K=1.10~1.25；Wi—第i块滑体的重量量，KN；αi—第i块滑体滑面面倾角，度度；Ci—第i块滑体滑带带土的黏聚聚力，Kpa；φi—第i块滑体滑带带土的内摩摩擦角，度度；Li—第i块滑体滑面面的长度，，m；Ei-1—第I-1块滑体滑面面传给第i块滑体的剩剩余下滑力力；Φi—传递系数。。Φi=cos（αi–αi-1）–sin（αi–αi-1）tgφi滑带各段抗抗剪强度指指标（c、φ）值的选取取1、由于地质质条件和土土性的差别别很大，不不同滑坡c、φ值差别较大大。取样试试验因取样样代表性、、试验方法法等问题导导致数值分分散，故至至今国内外外均是参考考试验值并并结合经验验值，用反反算法求主主滑段c、φ值。2、试验法。。既要做原原状土的，，更要做重重塑滑带的的不同含水水量下的（（天然、塑塑限、软塑塑状态）峰峰值强度和和残余强度度。3、经验数据对对比是指同同类地质条条件下同类类型滑坡滑滑带土指标标的类比。。牵引段和和抗滑段岩岩性变化和和c、φ值变化小，，可据经验验选取。4、反算法，，主要是反反算主滑段段c、φ值。（1）首先判定定滑坡当前前的稳定度度，如1.0、0.98、1.02等；（2）一个平衡衡断面方程程求一个指指标，两个个平衡断面面方程联立立求c、φ两个值，也也可用图解解法求。（3）有条件恢恢复滑前极极限平衡状状态时，用用极限平衡衡断面反求求；若无法法恢复原断断面时（如如古老滑坡坡），只能能以现有稳稳定断面反反求。附加力的考考虑1、地震力的的考虑（7度以上地震震区考虑））；2、静、动水水压力的考考虑；3、滑体浸入入水下浮力力的考虑；；4、其它附附加力的的考虑。。安全系数数的确定定1、对滑坡坡性质等等了解的的程度，，清楚者者取小、、不清楚楚者取大大；2、保护对对象的重重要性，，重要者者取大值值；3、滑坡的的危害性性，危害害大者取取大值；；4、临时工工程取大大值，永永久工程程取大植植。计算推力力的校核核1、从当地地已被破破坏建筑筑物的强强度确定定其下限限值；2、从当地地滑坡剪剪出口和和抗滑段段滑体厚厚度界定定滑坡推推力下限限值（如如被动土土压力））；3、从类似似滑坡性性质和规规模比拟拟滑坡推推力值。。滑坡治理理工程分分项设计计冲刷防护护滑坡坡脚脚受到江江、河水水流、波波浪的冲冲刷，是是坡体稳稳定性恶恶化，产产生灾害害，因此此，应根根据滑坡坡重要性性和工程程的要求求，进行行必要的的冲刷防防护。冲刷防护护工程一一般分为为：直接防护护：间接防护护：改变变水流方方向（改改变冲刷刷部位）），形成成新的河轴线改河工程程：改变变河道冲刷防护护工程常常用类型型及适用用条件1、抛石防防护此类防护护应用很很广，对对经常浸浸水且水水深较深深地段的的路基边边坡防护护及洪水水季节防防洪抢险险时更为为常用。。材料石石料（（要求质质地坚硬硬，耐冻冻且不宜宜风化崩崩解），，缺少石石料地区区也可用用预制混混凝土块块作为抛抛投材料料。结构1）抛石的的尺寸：：保持石石堆的稳稳定为前前提－－抛石石堆顶上上石块的的稳定计计算实验表明明，这种种情况下下石块的的稳定受受滑动控控制。因因此，可可建立水水流冲击击力与石石块摩擦擦力的平平衡方程程，得到到：2)抛石堆的的坡度和和顶宽：：水下边坡坡不宜陡陡于1:1.5，当水较较深，水水流较大大时，不不宜陡于于1:2～1:3。顶宽：不不应小于于所用最最小石块块尺寸的的2倍（2D）。3)断面形式式－岸坡和和已有路路基边坡坡（断面形形式见下下页）施工注意意事项：：－为了使使抛石堆堆有一定定的密度度，宜用用不小于于计算D尺寸的大大小不同同的石块块掺杂抛抛投。－除防洪洪抢险外外，一般般应于枯枯水季节节施工。。2、干砌片片石护坡坡单层双层夯实整平平边坡先作1—2层砂、砾砾石垫层层，垫层厚10—15Cm。坡脚基础础作法墁石铺砌砌（冲刷刷深度1.0m时）浆砌片石石脚墙（（冲刷深深度1.0m时）3、浆砌片片石护坡坡—材料：坚坚硬石块块抗抗压压强度应应大于30MPa，耐冻，不不易崩解解，风化化砂浆：一一般75，严寒地地区100。3—结构：—垫层：10-15cm（卵砾石垫垫层）—护坡厚度度d：一般不小小于30cm，V>=6m/s时，采用用d＝50~60cm，也可计算算：如右右图4、混凝土土板护坡坡材料：混混凝土板板：C15严寒地区区：C20结构：（见见下页图图）－混凝土土板尺寸寸－混凝土土中的孔孔眼－垫层为了铺设设时受力力均匀，，设砂砾砾石、卵卵砾石垫垫层，厚厚度一般般10~15cm石笼内充充填：坚坚硬不易易崩解的的卵石、、块石；；块径应应大于网网孔尺寸寸。5、石笼防防护2)石笼网：：长方体体和圆柱柱体排水工程程在边坡上上设置地地表和地地下排水水系统的的目的在在于减少少地表水水入渗、、降低地地下水位位，增强强边坡稳稳定性，，实践证证明：完完善的排排水系统统对于边边坡稳定定具有重重要作用用，并作作为一种种重要的的辅助工工程措施施，与抗抗滑结构构一道成成为边坡坡工程整整治的重重要手段段。排水系统统的设计计应结合合边坡工工程地质质、水文文地质条条件以及及降雨条条件，制制定地表表排水、、地下排排水的设设计方案案。地表排水水系统的的工程设设计标准准应根据据防护对对象等级级所确定定的防洪洪标准予予以确定定；地下水排排水工程程应根据据滑动面面位置、、含水层层与隔水水层水文文地质结结构及地地下水位位动态变变化特征征等因素素采用排排水隧道道、仰斜斜排水孔孔等工程程措施。。地表排水水系统设设计地表汇水水流量计计算缺乏相关关资料时时，可按按如下经经验公式式计算：：排水沟断断面形状状可为矩矩形、梯梯形、复复式、U形等。其其中矩形形、梯形形排水沟沟具有施施工方便便、易于于维修清清理，较较大的水水力半径径等原因因而应用用最为广广泛，在在排水设设计中宜宜优先考考虑。地表排水水工程水水力设计计，应确确定排水水沟断面面或校核核已有排排水沟过过流能力力，排水水沟过流流量按下下式计算算C流速系数数可以根根据巴浦浦洛夫共共识或满满宁公式式计算地下排水水系统设设计拦截坡体体深层地地下水、、降低地地下水位位，可在在坡体内内部设置置横向排排水隧道道，与地地下水流流向基本本垂直；；纵向排排水隧道道可设置置在坡体体内部，，两侧设设置与地地下水流流向基本本垂直的的分支截截排水隧隧道或仰仰斜排水水孔配有排水水孔的截截排水地地下隧道道排水能能力可按按下式计计算抗滑桩设设计抗滑桩设设计的要要求（1）抗滑稳稳定安全全系数满满足设计计要求值值，保证证滑体不不越过桩桩顶，不不从桩间间挤出（2）桩身要要有足够够的强度度和稳定定性，桩桩的断面面和配筋筋合理，，能满足足桩内应应力和桩桩身变形形的要求求（3）桩周的的地基抗抗力和滑滑体的变变形在容容许范围围内（4）抗滑桩桩的间距距、尺寸寸、埋深深等都较较适当，，保证安安全、方方便施工工，并使使工程量量最省。。抗滑桩设设计的任任务就是是根据以以上要求求，确定定抗滑桩桩的桩位位、间距距、尺寸寸、埋深深、配筋筋、材料料和施工工要求等等包括：滑滑坡推力力、受荷荷段地层层抗力、、锚固段段地层抗抗力、桩桩侧摩阻阻力和粘粘着力及及桩底应应力等（1）滑坡推力力作用：作用于于滑面以以上部分分的桩背背上，假假定与滑滑面平行行。每根根桩承受受的桩距距（中至至中）范范围内的的滑坡推推力。推推力分布布根据滑滑坡具体体情况可可以为矩矩形、三三角形和和梯形。。（2）桩前滑体体抗力：根据设设桩的位位置及桩桩前滑坡坡体的稳稳定情况况，抗滑滑桩可分分为悬臂臂式和全全埋式两两种。（3）锚固段抗抗力：当锚固固段桩周周岩土处处于弹性性变形阶阶段时，，可按弹弹性力计计算；桩周摩阻阻力、粘粘着力以以及抗滑滑桩的基基底应力力一般般不予考考虑。作用于抗抗滑桩的的外力抗滑桩的的计算宽宽度对不同截截面形状状的桩，，土体的的影响范范围也不不相同。。为了将将空间的的受力简简化为平平面受力力，并考考虑桩截截面形状状的影响响，将桩桩的设计计宽度（（或直径径）换算算成相当当于实际际工作条条件下的的矩形桩桩宽度BP，称为桩桩的计算算宽度。。矩形桩：：BP＝b＋1(b为桩正面面边长)圆形桩：：BP＝0.9(d＋1)（d为桩直径径）地基系数数，常用K表示，是是桩侧岩岩土体的的弹性抗抗力系数数简称，，基床系系数随深深度变化化规律：：（1）基床系系数K不随深度度变化，，对于较较完整的的岩层地地基，可可以认为为基床系系数为一一场量，，即K＝CON。采用这这种基床床系数计计算桩内内力的方方法称为为“K”法。（2）对于风风化破碎碎岩层或或密实土土层地基基，认为为基床系系数随深深度成正正比例增增加，比比例例系数m通常根据据试验实实测或参参考规范范确定。。按这种种基床系系数变化化规律计计算桩截截面内力力的方法法通常称称为“m”法。（3）基床系系数K随深度成成抛物线线规律增增加，比比例系系数c可根据实实测数据据确定。。刚性桩与与弹性桩桩的区分分根据桩和和桩周岩岩土的性性质，若若桩的位位置发生生偏离但但桩轴线线仍保持持原来的的线型，，桩的变变位系桩桩周岩土土变形所所致，这这样的桩桩称为刚刚性桩；；若桩的的位置和和桩轴线线同时发发生改变变，即桩桩和桩周周岩土同同时发生生变形，，则称其其为弹性性桩。按K法计算当βh≤1.0时，抗滑桩桩属刚性桩桩；当βh>1.0时，，抗抗滑滑桩桩属属弹弹性性桩桩。。按m法计计算算当αh≤2.5时，，抗抗滑滑桩桩属属刚刚性性桩桩；；当αh>2.5时，，抗抗滑滑桩桩属属弹弹性性桩桩。。β为桩桩的的变变形形系系数数α为桩桩的的变变形形系系数数桩的的平平面面布布置置与与桩桩的的埋埋置置深深度度桩的的平平面面布布置置与与桩桩的的埋埋置置深深度度问问题题是是抗抗滑滑桩桩设设计计的的关关键键桩的的平平面面位位置置及及间间距距滑坡坡体体上上部部，，滑滑动动面面陡陡，，拉拉张张裂裂缝缝多多，，不不宜宜设设桩桩；；中中部部滑滑动动面面往往往往较较深深且且下下滑滑力力大大，，亦亦不不宜宜设设桩桩；；下下部部滑滑动动面面较较缓缓，，下下滑滑力力较较小小或或系系抗抗滑滑地地段段，，经经常常是是较较好好的的设设桩桩位位置置。。实实践践表表明明，，对对地地质质条条件件简简单单的的中中小小型型滑滑坡坡，，宜宜在在滑滑体体前前缘缘设设一一排排抗抗滑滑桩桩，，布布置置方方向向应应与与滑滑体体滑滑动动方方向向垂垂直直或或接接近近垂垂直直。。对对于于轴轴向向很很长长的的多多级级滑滑动动或或推推力力很很大大的的滑滑坡坡，，宜宜设设两两排排或或多多排排抗抗滑滑桩桩分分级级处处治治，，也也可可采采用用在在上上部部设设抗抗滑滑桩桩，，下下部部设设挡挡土土墙墙联联合合防防治治。。当当滑滑坡坡推推力力特特大大时时，，抗抗滑滑桩桩在在平平面面上上可可按按品品字字形形或或梅梅花花形形交交错错布布设设，，必必要要时时，，还还可可考考虑虑采采用用其其它它型型式式的的抗抗滑滑桩桩。。抗滑滑桩桩的的间间距距受滑滑坡坡推推力力大大小小、、滑滑体体土土的的密密实实度度和和强强度度、、桩桩的的截截面面尺尺寸寸、、桩桩的的长长度度和和锚锚固固深深度度，，以以及及施施工工条条件件等等多多种种因因素素影影响响，，目目前前尚尚无无较较成成熟熟的的计计算算方方法法。。合合适适的的桩桩距距应应该该使使桩桩间间滑滑体体具具有有足足够够的的稳稳定定性性，，在在下下滑滑力力作作用用下下不不致致从从桩桩间间挤挤出出。。也也就就是是说说，，可可按按桩桩间间土土体体与与两两侧侧被被桩桩所所阻阻止止的的土土体体的的摩摩擦擦力力大大于于桩桩所所承承受受的的滑滑坡坡推推力力来来估估算算。。有有条条件件时时可可通通过过模模拟拟试试验验，，取取得得土土体体能能形形成成土土拱拱的的桩桩间间距距值值，，并并结结合合实实践践经经验验来来考考虑虑桩桩的的间间距距。。一一般般情情况况下下，，当当滑滑体体完完整整、、密密实实或或滑滑坡坡推推力力较较小小时时，，桩桩间间距距可可取取大大些些；；反反之之，，则则应应取取小小些些。。此此外外，，滑滑坡坡主主轴轴附附近近桩桩距距应应小小些些，，两两侧侧边边部部桩桩距距应应大大些些。。目目前前桩桩距距一一般般选选用用6～10m。抗滑滑桩桩的的锚锚固固深深度度桩埋埋入入滑滑面面以以下下稳稳定定地地层层的的适适宜宜锚锚固固深深度度，，与与该该地地层层的的强强度度、、桩桩所所承承受受的的滑滑坡坡推推力力、、桩桩的的相相对对刚刚度度以以及及桩桩前前滑滑体体对对桩桩的的反反力力等等因因素素有有关关。。原原则则上上由由桩桩的的锚锚固固段段传传递递到到滑滑面面以以下下地地层层的的侧侧向向压压力力不不得得大大于于该该地地层层的的容容许许侧侧向向抗抗压压强强度度，，桩桩基基底底的的最最大大压压应应力力不不得得大大于于地地基基的的容容许许承承载载力力。。根据据实实践践经经验验，，常常用用的的锚锚固固深深度度，，对对于于土土层层或或软软质质岩岩层层约约为为1/3～1/2桩长长；；对对于于完完整整且且较较坚坚硬硬的的岩岩层层可可采采用用4～6m长。。抗滑滑桩桩计计算算下面面简简单单介介绍绍弹弹性性桩桩按按弹弹性性抗抗力力法法计计算算的的基基本本原原理理，，其其中中地地基基系系数数采采用用““m”法。。图所所示示为为滑滑面面以以下下部部分分桩桩身身，，滑滑面面以以上上部部分分悬悬臂臂梁梁对对其其产产生生水水平平力力H0和弯弯矩矩M0作用用。。在在荷荷载载作作用用下下，，桩桩将将发发生生挠挠曲曲，，支支承承桩桩的的弹弹性性介介质质（（土土））将将产产生生连连续续分分布布的的水水平平抗抗力力。。忽忽略略由由于于桩桩挠挠曲曲引引起起的的竖竖向向摩摩擦擦阻阻力力，，则则各各截截面面仅仅有有水水平平向向地地基基土土反反力力。。根据据静静力力平平衡衡条条件件，，桩桩的的各各物物理理量量之之间间存存在在如如下下关关系系：：按““m”法时时，，有有p＝mzyb0，代代入入公公式式整整理理得得到到桩的的特特征征值值由幂幂级级数数法法可可以以求求得得其其解解当地地面面处处同同时时作作用用H0、M0时，，地面面处处桩桩的的水水平平位位移移y0和转转角角为由此此可可以以求求出出距距地地面面任任意意深深度度处处桩桩身身的的位位移移、、转转角角及及桩桩身身截截面面弯弯矩矩、、剪剪力力和和桩桩侧侧土土的的水水平平应应力力。。抗滑滑桩桩正正截截面面设设计计抗滑滑桩桩一一般般按按受受弯弯构构件件设设计计，，配配筋筋时时按按单单筋筋矩矩形形梁梁考考虑虑，，正正截截面面受受弯弯承承载载力力计计算算公公式式：：混凝凝土土受受压压区区高高度度按按下下式式计计算算：：式中中为为相相对对界界限限受受压压高高度度.矩形形截截面面受受弯弯正正截截面面示示意意图图混凝凝土土受受压压区区等等效效矩矩形形应应力力图图系系数数强度≤C50C55C60C65C70C75C80a1.00.990.980.970.960.950.94最大弯弯矩处处配筋筋抗抗滑滑桩截截面的的最大大弯矩矩为，，则设设计弯弯矩为为：式中：：为为结构构物重重要性性系数数，对对于安安全等等级取取一级级的取取1.1，对于于安全全等级级取二二级的的取1.0，三级级的建建筑物物取0.9；为为受受弯构构件安安全系系数，，取1.35～1.40。截面有有效高高度，，其中中h为桩截截面原原始高高度；；a为受力力钢筋筋砂浆浆保护护层厚厚度，，一般般取0.10～0.15m。则计计算截截面的的实际际受压压区高高度系系数为为：若成立立，则则钢筋筋设计计面积积：选取钢钢筋直直径为为d，则主主筋根根数为为：验算钢钢筋配配筋率率如下下：若和同时成成立，，则满满足要要求，，否则则需要要重新新配筋筋。其它纵纵向受受力钢钢筋的的验算算与钢筋相相同。。抗滑桩桩斜截截面设设计矩形截截面的的受弯弯构件件其受受剪截截面应应符合合下列列条件件：当时时当时时当时时V按线性性内插插确定定其中，，斜截截面上上最大大剪力力V按下式式确定定：普通混混凝土土矩形形、T形何I形截面面的一一般受受弯构构件，，当符符合下下式要要求时时，可可不进进行截截面的的受弯弯承载载力计计算，，仅需需根据据《混凝土土结构构设计计规范范》的有关关规定定按构构造要要求进进行配配置箍箍筋。。抗滑滑桩内内不设设置斜斜筋，，可采采用调调整箍箍筋的的直径径、间间距和和桩身身截面面尺寸寸满足足斜截截面的的抗剪剪强度度。当当这些些受弯弯构件件仅配配置箍箍筋时时，其其截面面的受受剪承承载力力应符符合下下列规规定：：式中：：为为配配置在在同一一截面面内箍箍筋各各肢的的全部部截面面面积积；n为在同同一截截面内内箍筋筋的肢肢数；；为为单单肢箍箍筋截截面面面积；；s为沿构构件长长度方方向的的箍筋筋间距距；为为箍筋筋抗拉拉强度度设计计值，，按规规范规规定取取值。。一般抗抗滑桩桩截面面符合合，，故应应验算算最大大剪力力设计计值是是否满满足条条件，，若不不满足足条件件则应应调整整抗滑滑桩的的截面面或提提高混混凝土土强度度。在在斜截截面满满足上上述要要求下下，进进行箍箍筋配配置设设计，，看是是否需需要按按构造造配置置箍筋筋，若若需要要配置置箍筋筋，则则按下下面要要求配配置：：箍筋面面积：：箍筋间间距：：实际配配筋率率：最小配配筋率率：然后验验算是否成成立。。桩板墙墙板桩墙墙承受受水平平土压压力作作用，，通过过桩底底端的的锚固固段提提供的的被动动土压压力来来保持持稳定定。根根据有有无锚锚栓及及支撑撑情况况，把把板桩桩墙分分为：：悬臂臂式板板桩墙墙、锚锚定板板式板板桩墙墙、内内支撑撑式板板桩墙墙。应应用最最为广广泛的的是悬悬臂式式板桩桩墙。。悬臂式式板桩桩挡土土墙的的破坏坏，一一般是是绕底底端以以上o点转动动，这这样，，在转转动点点O以上的的前侧侧及O点以下下的墙墙身后后侧将将产生生被动动土压压力，，在墙墙身后后侧及及O点以上上部分分将是是主动动土压压力作作用。。根据力力矩平平衡条条件可可得将计算算求得得的板板桩入入土深深度，，再提提高20％作为为实际际板桩桩入土土深度度，则则板桩桩总长长度为为：板桩最最大弯弯矩截截面处处，对对应的的剪力力为零零，由由此可可确定定其截截面位位置板桩最最大弯弯矩为为挡土板板既可可现浇浇，也也可采采用预预制板板拼装装。若若采用用预制制板时时，其其混凝凝土强强度等等级不不低于于C20，界面面一般般为矩矩形、、槽形形，也也可采采用空空心板板。挡挡土板板厚度度不得得小于于200mm，板块块不得得小于于300mm，多采采用500mm。板在在桩上上的搭搭接长长度各各端不不得小小于1倍板厚厚。预应力力锚索索抗滑滑挡土土墙为了改改变普普通重重力式式抗滑滑挡墙墙受力力不合合理，，适用用范围围狭窄窄的局局限性性，预预应力力锚索索抗滑滑挡墙墙充分分发挥挥预应应力锚锚固技技术和和普通通重力力式抗抗滑挡挡土墙墙这两两种抗抗滑结结构的的优点点，以以最佳佳的组组合达达到最最有效效地整整治滑滑坡的的目的的。通过施施加在在普通通重力力式抗抗滑挡挡墙上上的垂垂直向向预应应力荷荷载和和挡墙墙自身身重力力所产产生的的摩擦擦阻力力来平平衡滑滑坡推推力。。预应应力荷荷载既既能提提高重重力式式挡墙墙的抗抗滑和和抗倾倾覆能能力又又能提提高挡挡墙墙墙体的的抗剪剪强度度，因因而可可以大大大减减小抗抗滑挡挡墙的的截面面尺寸寸和基基础埋埋深，，减少少墙体体工程程量及及基础础开挖挖方量量，从从而降降低整整治滑滑坡的的工程程造价价，并并能拓拓宽适适用范范围，，不仅仅能用用于中中小型型滑坡坡的整整治，，甚至至可用用于大大型滑滑坡的的整治治，使使重力力式抗抗滑挡挡墙这这一传传统的的滑坡坡整治治结构构得到到新生生。通过施施加在在抗滑滑挡墙墙上的的强大大预应应力荷荷载提提供的的摩擦擦阻力力来平平衡作作用在在挡土土墙上上的滑滑坡推推力，，并能能提供供较大大的抗抗倾覆覆力矩矩，防防治抗抗滑挡挡墙发发生倾倾倒破破坏。。同时时，预预应力力锚索索的存存在，，可以以加强强抗滑滑挡墙墙自身身的抗抗剪强强度，，防止止抗滑滑挡墙墙发生生剪切切破坏坏。抗滑挡挡土墙墙可以以就地地取材材，采采用浆浆砌片片石砌砌筑。。由于于这里里的抗抗滑挡挡墙不不再仅仅仅依依靠自自身的的重力力产生生的摩摩擦阻阻力来来平衡衡滑坡坡推力力，因因而，，抗滑滑挡墙墙的截截面尺尺寸不不必做做得太太大，，基础础埋设设深度度也可可以减减小。。抗滑挡挡墙的的抗滑滑稳定定性安安全系系数为为为预应应力锚锚索抗抗滑挡挡墙的的抗滑滑的稳稳定系系数，，一般般要求求大于1.3抗倾覆覆稳定定性为预应应力锚锚索抗抗滑挡挡墙的的抗倾倾覆稳稳定系系数，，一般般要求求大于于1.6根据结结构受受力计计算得得到的的预应应力锚锚索抗抗滑挡挡墙基基础底底面的的压力力，其其值应应符合合以下下两式式的要要求：：对墙体体抗剪剪进行行验算算最后，，根据据验算算结果果进行行结构构设计计预应力力锚索索预应力力锚索索体系系能够够及时时主动动地将将拉力力传递递到岩岩土体体上，，充分分发挥挥岩体体的自自承潜潜力，，改善善岩土土体的的应力力状态态，增增强岩岩土体体的强强度和和稳定定性，，减轻轻支护护结构构的自自重，，控制制工程程的有有害变变形的的发展展，节节约工工程材材料，，并能能保证证施工工的安安全与与稳定定，具具有显显著的的经济济和社社会效效益。。预应应力锚锚固技技术具具有独独特的的工程程效应应、施施工工工艺简简便、、用途途广泛泛、造造价经经济的的等特特点，，近二二、三三十年年来预预应力力锚固固技术术在工工程建建设中中的应应用发发展迅迅速，，广泛泛运用用于道道路工工程、、地下下工程程支护护、岩岩土边边坡加加固、、水工工结构构工程程、高高边坡坡支护护以及及深基基坑支支挡。。预应力力锚索索的设设计就就是根根据锚锚固地地层的的工程程地质质条件件，计计算外外荷载载，根根据计计算荷荷载决决定锚锚杆布布置和和安设设角度度、锚锚固体体尺寸寸、自自由段段长度度等由预应应力锚锚索提提供的的抗滑滑力为为锚索锚锚固段段长度度当获得得了滑滑坡推推力后后，根根据确确定的的锚索索间距距及沿沿滑动动方向向上的的锚索索布置置排数数计算算单根根锚索索的锚锚固力力预应力力锚索索设计计中的的一些些技术术问题题锚固角角度的的确定定锚索倾倾角受受多种种因素素的影影响，，如施施工条条件、、滑动动面倾倾角、、锚索索提供供的抗抗滑力力以及及经济济方面面的考考虑等等。一一般锚锚索设设置方方向水水平下下倾，，当单单位长长度锚锚索提提供的的抗滑滑力增增量最最大时时，认认为锚锚索的的倾角角为最最优锚锚固角角。在此角角度下下，锚锚索能能提供供最大大的抗抗滑力力，但但这种种情况况下，，锚索索的总总长度度比较较长，，成孔孔及灌灌浆难难度大大，达达不到到经济济的目目的。。因此此，从从方便便施工工、既既比较较经济济，又又能提提供比比较大大的抗抗滑力力，一一般选选用的的锚固固角度度为：：预应力力锚索索的设设置间间距锚索间间距取取决于于锚固固力设设计值值、锚锚索直直径、、锚固固长度度等因因素，，应以以所设设计的的锚固固力能能对岩岩体提提供最最大的的张拉拉力为为准。。设置置的间间距过过小，，群锚锚效应应很显显著，，会减减轻锚锚索的的锚固固效果果；间间距太太大，，单根根锚索索分担担的荷荷载大大，同同时不不能形形成有有效的的挤压压带。。锚索间间距的的选择择，可可参考考以下下几个个准则则：日本准准则：：锚索索间距距规定定在1.5m以上；；美国准准则：：规定定6倍以上上内锚锚固段段直径径间距距；FIP准则：：规定定4倍以上上内锚锚固段段直径径间距距或2.0m以上BS准则则：规规定防防止岩岩崩的的锚索索间距距在1.5m以上。。国内外外工程程实践践表明明：锚锚索间间距一一般在在10m以内，，对于于斜坡坡岩体体上的的永久久加固固，要要求锚锚索间间距不不宜超超过4-6m。预应力力锚索索锚固固段破破裂面面形状状在极限限抗拔拔荷载载作用用下，，锚杆杆（索索）的的破裂裂面形形状有有各种种不同同的假假设，，最简简单的的假设设是锚锚杆（（索））沿浆浆体与与岩土土体的的接触触面破破坏锚索锚锚固段段侧阻阻力是预应应力设设计中中的一一个重重要的的力学学参数数，一一般说说来，，它与与岩体体的种种类、、完整整性、、风化化程度度、成成孔工工艺，，灌浆浆材料料以及及灌浆浆压力力等因因素有有关。。根据据工程程经验验，对对于水水泥浆浆胶结结灌浆浆材料料，侧侧阻力力大小小可按按下表表选取取：围岩级别ⅠⅡⅢⅣⅤ侧阻力τ（MPa）1.51.5-1.21.2-0.80.8-0.3≤0.3国外大大多常常用的的经验验公式式有：：Willams方法Horvath和Kenney公式Reynolds和Kaderabek公式锚索锚锚固段段侧阻阻力分分布规规律预应力力锚索索锚固固段侧侧阻力力分布布规律律与很很多因因素有有关，，也正正是由由于问问题的的复杂杂性，，至今今在锚锚索设设计中中仍假假设侧侧阻力力分布布模式式为均均匀分分布，，但大大量的的实测测结果果表明明：锚锚固段段侧阻阻力并并非均均匀分分布，，而是是在其其前段段形成成峰值值，然然后逐逐步向向末端端减少少并最最终趋趋近于于零，，而且且峰值值位置置也是是随加加荷水水平逐逐渐向向后移移动的的。锚索预预应力力损失失预应力力损失失一般般包括括两部部分，，一是是短期期荷载载作用用下的的预应应力损损失，，包括括：锚锚索张张力锁锁定后后，在在较短短时间间内由由于锚锚索体体系的的回弹弹变形形、锚锚墩下下基础础变形形等原原因造造成的的预应应力损损失量量；另另一部部分是是工作作阶段段产生生的预预应力力损失失，包包括：：长期期荷载载作用用下，，由于于灌浆浆材料料的徐徐变、、锚固固段周周围岩岩体蠕蠕变以以及钢钢绞线线应力力松弛弛等原原因造造成的的预应应力损损失。。短期内，，锚索锁锁定回弹弹造成的的预应力力损失包包括：锚具、夹夹片回弹弹变形造造成的预预应力损损失；张力系统统包括千千斤顶、、油泵摩摩擦阻力力造成的的预应力力损失；；锚索锚墩墩下土体体的沉降降变形引引起的预预应力损损失。根据国内内多项预预应力锚锚索工程程的长期期观测资资料显示示：在锚锚索张拉拉锁定后后3－10天的预应应力损失失量占总总预应力力损失量量的30－50%。由此可可见，在在张拉锁锁定3－10天后进行行补偿张张拉是消消除预应应力损失失的有效效办法。。当因工工期所限限不能进进行补偿偿张拉时时，采用用超张拉拉3—6%的设计锁锁定吨位位能达到到同样的的效果。。同时，，试验结结果表明明，采用用反复张张拉和超超张拉不不仅能减减少钢绞绞线的应应力松弛弛，而且且能基本本消除钢钢绞线与与孔壁之之间摩擦擦产生的的预应力力损失。。锚索在长长期荷载载作用下下，预应应力的损损失主要要由三部部分组成成：①钢绞线线的松弛弛:任何钢材材都具有有应力松松弛特性性，长期期荷载作作用下，，钢绞线线的松弛弛量与受受荷大小小及环境境温度有有关，一一般随荷荷载的增增加而增增大,随环境温温度的升升高而增增大。②岩体蠕蠕变:岩体蠕变变是锚索索预应力力损失的的主要来来源。岩岩层或土土体在荷荷载影响响区域内内的应力力作用下下，岩土土体内大大量的节节理、裂裂隙，在在外加预预应力荷荷载作用用下，必必然被压压缩，而而这一过过程不是是短时间间能完成成的，需需要持续续一段时时间。岩岩层蠕变变主要发发生在应应力集中中区，一一般说来来，岩体体质量越越好，节节理裂隙隙越少，，岩体的的变形越越小，蠕蠕变也越越小，持持续的时时间也短短。相反反，对于于多裂隙隙的软岩岩，其预预应力损损失就相相当可观观，预应应力损失失量可达达４％－－８％。。③灌浆材材料徐变变:徐变是灌灌浆材料料（混凝凝土