預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁技術(shù)PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1普通抗滑樁普通抗滑樁和和預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁：預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁：在在普通抗滑樁基礎(chǔ)上發(fā)展普通抗滑樁基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，在普通抗滑樁起來(lái)的，在普通抗滑樁的樁頂或樁身一定位置的樁頂或樁身一定位置設(shè)計(jì)一排或多排預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)一排或多排預(yù)應(yīng)力錨索，借助于二者組成錨索，借助于二者組成的樁錨支擋體系的樁錨支擋體系(錨索錨索提供的錨固力和抗滑樁提供的錨固力和抗滑樁提供的阻滑力提供的阻滑力)共同阻共同阻擋滑坡的下滑。擋滑坡的下滑?；瑒?dòng)面滑動(dòng)面滑動(dòng)體滑動(dòng)體坡面坡面錨索錨索錨固體錨固體抗滑樁抗滑樁第1頁(yè)/共81頁(yè)第2頁(yè)/共81頁(yè)8.1 引言引言8.2 抗滑樁技術(shù)抗滑樁技術(shù)8.3 預(yù)應(yīng)

2、力錨索抗滑樁作用機(jī)理預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁作用機(jī)理8.4 預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁設(shè)計(jì)8.5 預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁技術(shù)的應(yīng)用預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁技術(shù)的應(yīng)用8 預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁技術(shù)預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁技術(shù)第3頁(yè)/共81頁(yè)8.1 引言引言 第4頁(yè)/共81頁(yè)第5頁(yè)/共81頁(yè)第6頁(yè)/共81頁(yè)8.1 引言引言 由于由于抗滑樁技術(shù)抗滑樁技術(shù)具有：抗滑能力強(qiáng)，開(kāi)挖和混凝土工程量小具有：抗滑能力強(qiáng)，開(kāi)挖和混凝土工程量小，且不會(huì)惡化原有的地質(zhì)條件，樁位設(shè)置靈活，對(duì)保證工程質(zhì)，且不會(huì)惡化原有的地質(zhì)條件，樁位設(shè)置靈活，對(duì)保證工程質(zhì)量，加快施工進(jìn)度，縮短工期和節(jié)約投資均具有顯著作用，因量，加快施工進(jìn)度，縮短工期和節(jié)約投資均

3、具有顯著作用，因此在邊坡加固、滑坡治理等工程中廣泛應(yīng)用。此在邊坡加固、滑坡治理等工程中廣泛應(yīng)用。第7頁(yè)/共81頁(yè)8.1 引言引言 在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，一般將抗滑樁技術(shù)與其它巖在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，一般將抗滑樁技術(shù)與其它巖土加固技術(shù)聯(lián)合運(yùn)用，如與錨桿、預(yù)應(yīng)力錨索、注土加固技術(shù)聯(lián)合運(yùn)用，如與錨桿、預(yù)應(yīng)力錨索、注漿等技術(shù)相結(jié)合，組成各種復(fù)合加固技術(shù)。漿等技術(shù)相結(jié)合，組成各種復(fù)合加固技術(shù)。 如隨著預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)的引進(jìn)和發(fā)展，在抗滑樁如隨著預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)的引進(jìn)和發(fā)展，在抗滑樁的基礎(chǔ)上出現(xiàn)了的基礎(chǔ)上出現(xiàn)了“預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁技術(shù)預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁技術(shù)” 它作為一種新型穩(wěn)定邊坡技術(shù)，能夠極大地它作為一種新型穩(wěn)定邊坡技

4、術(shù)，能夠極大地節(jié)省原材料，降低造價(jià)，且可取得更好的支護(hù)與加節(jié)省原材料，降低造價(jià)，且可取得更好的支護(hù)與加固效果，因此，在邊坡加固和滑坡治理工程中得到固效果，因此，在邊坡加固和滑坡治理工程中得到了很好地應(yīng)用。了很好地應(yīng)用。第8頁(yè)/共81頁(yè)8.2 抗滑樁技術(shù)抗滑樁技術(shù) 第9頁(yè)/共81頁(yè)8.2 抗滑樁技術(shù)抗滑樁技術(shù) 第10頁(yè)/共81頁(yè)8.2.1 大型鋼筋混凝土抗滑樁大型鋼筋混凝土抗滑樁第11頁(yè)/共81頁(yè)8.2.1 大型鋼筋混凝土抗滑樁大型鋼筋混凝土抗滑樁第12頁(yè)/共81頁(yè)8.2.1 大型鋼筋混凝土抗滑樁大型鋼筋混凝土抗滑樁第13頁(yè)/共81頁(yè)8.2.1 大型鋼筋混凝土抗滑樁大型鋼筋混凝土抗滑樁 在抗滑樁

5、設(shè)計(jì)計(jì)算中，在抗滑樁設(shè)計(jì)計(jì)算中，一般將其周?chē)鷰r土體視為彈一般將其周?chē)鷰r土體視為彈性介質(zhì)，應(yīng)用性介質(zhì)，應(yīng)用彈性地基梁理彈性地基梁理論論，以，以溫克勒溫克勒(Winkler)提出提出的的“彈性地基彈性地基”假說(shuō)作為計(jì)假說(shuō)作為計(jì)算的理論基礎(chǔ)。算的理論基礎(chǔ)。這里僅介紹這里僅介紹“懸臂樁法懸臂樁法”。第14頁(yè)/共81頁(yè)8.2.1 大型鋼筋混凝土抗滑樁大型鋼筋混凝土抗滑樁第15頁(yè)/共81頁(yè)8.2.1 大型鋼筋混凝土抗滑樁大型鋼筋混凝土抗滑樁第16頁(yè)/共81頁(yè)8.2.1 大型鋼筋混凝土抗滑樁大型鋼筋混凝土抗滑樁2)(21yggMyyggQy)(414EIBKpdAAQM ;樁體變形系數(shù)樁體變形系數(shù)第17頁(yè)/

6、共81頁(yè)8.2.1 大型鋼筋混凝土抗滑樁大型鋼筋混凝土抗滑樁maxyrjRCK第18頁(yè)/共81頁(yè)8.2.1 大型鋼筋混凝土抗滑樁大型鋼筋混凝土抗滑樁sppdKDBRM5 . 32gydgRDrMKA00max0021121ArwpydRDBMKA20max0第19頁(yè)/共81頁(yè)8.2.1 大型鋼筋混凝土抗滑樁大型鋼筋混凝土抗滑樁第20頁(yè)/共81頁(yè)8.2.1 大型鋼筋混凝土抗滑樁大型鋼筋混凝土抗滑樁第21頁(yè)/共81頁(yè)8.2.2 鋼軌抗滑樁鋼軌抗滑樁第22頁(yè)/共81頁(yè)（1）鋼軌樁的受力狀態(tài)和變形破壞特征）鋼軌樁的受力狀態(tài)和變形破壞特征第23頁(yè)/共81頁(yè)（1）鋼軌樁的受力狀態(tài)和變形破壞特征）鋼軌樁的受

7、力狀態(tài)和變形破壞特征第24頁(yè)/共81頁(yè)（2）鋼軌抗滑樁的設(shè)計(jì)要求）鋼軌抗滑樁的設(shè)計(jì)要求第25頁(yè)/共81頁(yè)（2）鋼軌抗滑樁的設(shè)計(jì)要求）鋼軌抗滑樁的設(shè)計(jì)要求第26頁(yè)/共81頁(yè)（2）鋼軌抗滑樁的設(shè)計(jì)要求）鋼軌抗滑樁的設(shè)計(jì)要求第27頁(yè)/共81頁(yè)圖圖8-2 粘土巖楔示意圖粘土巖楔示意圖第28頁(yè)/共81頁(yè)8.3 預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁作用機(jī)理預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁作用機(jī)理第29頁(yè)/共81頁(yè)8.3.1 預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁的應(yīng)用原因預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁的應(yīng)用原因第30頁(yè)/共81頁(yè)8.3.1 預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁的應(yīng)用原因預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁的應(yīng)用原因滑動(dòng)面滑動(dòng)面滑動(dòng)體滑動(dòng)體坡面坡面錨索錨索錨固體錨固體抗滑樁抗滑樁第31頁(yè)/共81頁(yè)8.

8、3.1 預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁的應(yīng)用原因預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁的應(yīng)用原因第32頁(yè)/共81頁(yè)8.3.2 預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁的受力特點(diǎn)預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁的受力特點(diǎn)第33頁(yè)/共81頁(yè)8.3.2 預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁的受力特點(diǎn)預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁的受力特點(diǎn)第34頁(yè)/共81頁(yè) 圖圖8-3 抗滑樁和預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁結(jié)構(gòu)與彎距分布抗滑樁和預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁結(jié)構(gòu)與彎距分布 第35頁(yè)/共81頁(yè) 普通抗滑樁力學(xué)模式類(lèi)似于錨普通抗滑樁力學(xué)模式類(lèi)似于錨固于滑床上的固于滑床上的懸臂梁懸臂梁，計(jì)算得，計(jì)算得到的到的樁身彎矩、剪力以及樁水樁身彎矩、剪力以及樁水平位移平位移都相對(duì)較大，使用該支都相對(duì)較大，使用該支擋結(jié)構(gòu)時(shí)的樁身截面尺寸也很擋結(jié)構(gòu)時(shí)的樁

9、身截面尺寸也很大，配筋量也十分可觀。大，配筋量也十分可觀。預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁：預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁：力學(xué)模式等價(jià)于力學(xué)模式等價(jià)于簡(jiǎn)支梁或其它簡(jiǎn)支梁或其它超靜定結(jié)構(gòu)超靜定結(jié)構(gòu)。由于約束的增加，使得樁的位移控制。由于約束的增加，使得樁的位移控制相對(duì)容易許多，進(jìn)而使得樁身內(nèi)力在一定程度上大相對(duì)容易許多，進(jìn)而使得樁身內(nèi)力在一定程度上大大降低。其受力和變形狀況都得到一定的改善。受大降低。其受力和變形狀況都得到一定的改善。受力狀態(tài)更加合理力狀態(tài)更加合理第36頁(yè)/共81頁(yè)8.3.2 預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁的受力特點(diǎn)預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁的受力特點(diǎn) 根據(jù)兩者之間的對(duì)比可看出兩者之間的受力狀況的不同，由于預(yù)根據(jù)兩者之間的對(duì)比可看

10、出兩者之間的受力狀況的不同，由于預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁在上端設(shè)置錨索變成了近似一端鉸接一端固定的梁式應(yīng)力錨索抗滑樁在上端設(shè)置錨索變成了近似一端鉸接一端固定的梁式結(jié)構(gòu)，錨索樁結(jié)構(gòu)，錨索樁最大彎矩最大彎矩的大小、位置與錨索施加預(yù)應(yīng)力的大小有關(guān)。的大小、位置與錨索施加預(yù)應(yīng)力的大小有關(guān)。 如考慮滑坡推力為矩形分布，不考慮樁身土體抗力，則如考慮滑坡推力為矩形分布，不考慮樁身土體抗力，則懸臂桿件懸臂桿件的最大彎矩在固定端，其最大彎距為的最大彎矩在固定端，其最大彎距為 而而簡(jiǎn)支梁結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)支梁結(jié)構(gòu)的最大彎矩在梁跨中部，其最大彎距為的最大彎矩在梁跨中部，其最大彎距為 而而預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁的受力情況則介入

11、這兩者之間，其最大彎矩的受力情況則介入這兩者之間，其最大彎矩比懸臂樁的最大彎矩值小，且位置也高，樁身內(nèi)力發(fā)生了根本的變化比懸臂樁的最大彎矩值小，且位置也高，樁身內(nèi)力發(fā)生了根本的變化。2max21qlM2max81qlM第37頁(yè)/共81頁(yè)8.3.2 預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁的受力特點(diǎn)預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁的受力特點(diǎn) 滑動(dòng)面以上滑動(dòng)面以上錨索樁身錨索樁身外側(cè)受拉，而外側(cè)受拉，而抗滑樁抗滑樁則樁身內(nèi)側(cè)則樁身內(nèi)側(cè)受拉，從而使樁身受拉，從而使樁身受力鋼筋受力鋼筋分別布置在不同的受拉面。分別布置在不同的受拉面。 預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁在樁頂施加了與滑坡推力相反的支預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁在樁頂施加了與滑坡推力相反的支撐力，所以樁在滑

12、面以下所受側(cè)向反力之和等于滑坡推力撐力，所以樁在滑面以下所受側(cè)向反力之和等于滑坡推力減去錨索提供相同方向的拉力。減去錨索提供相同方向的拉力。 預(yù)應(yīng)力錨索通過(guò)對(duì)置于滑面以下穩(wěn)定巖土層中的錨固預(yù)應(yīng)力錨索通過(guò)對(duì)置于滑面以下穩(wěn)定巖土層中的錨固段施加預(yù)應(yīng)力來(lái)平衡滑坡中一部分下滑力，受力條件好，段施加預(yù)應(yīng)力來(lái)平衡滑坡中一部分下滑力，受力條件好，施工也較為方便。施工也較為方便。 第38頁(yè)/共81頁(yè)8.3.2 預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁的受力特點(diǎn)預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁的受力特點(diǎn) 這樣，預(yù)應(yīng)力錨這樣，預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁的受力情況索抗滑樁的受力情況決定了它的決定了它的截面截面相對(duì)相對(duì)變小，變小，樁長(zhǎng)樁長(zhǎng)變短，變短，配配筋量筋量也變

13、少，而且可也變少，而且可通過(guò)調(diào)整通過(guò)調(diào)整預(yù)應(yīng)力大小預(yù)應(yīng)力大小來(lái)控制樁頂位移。來(lái)控制樁頂位移?；瑒?dòng)面滑動(dòng)面滑動(dòng)體滑動(dòng)體坡面坡面錨索錨索錨固體錨固體抗滑樁抗滑樁第39頁(yè)/共81頁(yè)8.4 預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁設(shè)計(jì)第40頁(yè)/共81頁(yè)第41頁(yè)/共81頁(yè) 目前抗滑樁在國(guó)內(nèi)滑坡整治的應(yīng)用比較多，但目前抗滑樁在國(guó)內(nèi)滑坡整治的應(yīng)用比較多，但僅有個(gè)別樁產(chǎn)生破壞的實(shí)例，尚未出現(xiàn)整個(gè)工僅有個(gè)別樁產(chǎn)生破壞的實(shí)例，尚未出現(xiàn)整個(gè)工程失敗的先例，這種措施在整治滑坡是非常有程失敗的先例，這種措施在整治滑坡是非常有效的。效的。但這并不意味著抗滑樁的設(shè)計(jì)理論已經(jīng)很成熟但這并不意味著抗滑樁的設(shè)計(jì)理論已經(jīng)很成熟和完善，

14、和完善，抗滑樁的抗滑能力發(fā)揮程度以及其設(shè)抗滑樁的抗滑能力發(fā)揮程度以及其設(shè)計(jì)是否經(jīng)濟(jì)合理，仍舊是一個(gè)繼續(xù)值得大力研計(jì)是否經(jīng)濟(jì)合理，仍舊是一個(gè)繼續(xù)值得大力研究的問(wèn)題究的問(wèn)題。第42頁(yè)/共81頁(yè)某抗滑樁加固滑坡工程實(shí)例某抗滑樁加固滑坡工程實(shí)例：遇特大連續(xù)降雨遇特大連續(xù)降雨-后級(jí)滑坡后級(jí)滑坡-前后兩級(jí)滑坡同時(shí)滑動(dòng)前后兩級(jí)滑坡同時(shí)滑動(dòng)-以大出設(shè)計(jì)滑坡推力以大出設(shè)計(jì)滑坡推力1倍左右倍左右的推力作用到抗滑樁上的推力作用到抗滑樁上-導(dǎo)致抗滑導(dǎo)致抗滑樁向前傾斜了一個(gè)很大的角度樁向前傾斜了一個(gè)很大的角度-認(rèn)為工程可能失敗認(rèn)為工程可能失敗-但事實(shí)上并未破壞但事實(shí)上并未破壞當(dāng)抗滑樁傾斜后，既未出現(xiàn)斷樁現(xiàn)象，樁身也未繼

15、續(xù)變位向前傾當(dāng)抗滑樁傾斜后，既未出現(xiàn)斷樁現(xiàn)象，樁身也未繼續(xù)變位向前傾斜，并在這種狀態(tài)下抗滑樁又重新穩(wěn)定下來(lái)，擋住了前后兩級(jí)滑斜，并在這種狀態(tài)下抗滑樁又重新穩(wěn)定下來(lái)，擋住了前后兩級(jí)滑坡，滑坡體上的裂縫也逐漸擠密閉合。至今已有近坡，滑坡體上的裂縫也逐漸擠密閉合。至今已有近20年了，滑坡年了，滑坡一直處于穩(wěn)定狀態(tài)。一直處于穩(wěn)定狀態(tài)。大多數(shù)抗滑樁結(jié)構(gòu)安全系數(shù)過(guò)大，設(shè)計(jì)偏于保大多數(shù)抗滑樁結(jié)構(gòu)安全系數(shù)過(guò)大，設(shè)計(jì)偏于保守，結(jié)構(gòu)抗剪能力遠(yuǎn)沒(méi)有充分發(fā)揮。因此現(xiàn)有守，結(jié)構(gòu)抗剪能力遠(yuǎn)沒(méi)有充分發(fā)揮。因此現(xiàn)有抗滑樁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還有待于進(jìn)一步改進(jìn)和完善?？够瑯督Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還有待于進(jìn)一步改進(jìn)和完善。第43頁(yè)/共81頁(yè)第44頁(yè)/共8

16、1頁(yè)第45頁(yè)/共81頁(yè)第46頁(yè)/共81頁(yè)滑動(dòng)面滑動(dòng)面滑動(dòng)體滑動(dòng)體坡面坡面錨索錨索錨固體錨固體抗滑樁抗滑樁第47頁(yè)/共81頁(yè)第48頁(yè)/共81頁(yè)第49頁(yè)/共81頁(yè)預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁這一新型樁錨結(jié)構(gòu)雖然已在預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁這一新型樁錨結(jié)構(gòu)雖然已在工程中大量應(yīng)用，但其工程中大量應(yīng)用，但其設(shè)計(jì)計(jì)算理論研究遠(yuǎn)遠(yuǎn)設(shè)計(jì)計(jì)算理論研究遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后于工程應(yīng)用滯后于工程應(yīng)用。目前各滑坡治理部門(mén)及設(shè)計(jì)單位一般按照各自目前各滑坡治理部門(mén)及設(shè)計(jì)單位一般按照各自的計(jì)算方法并結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，的計(jì)算方法并結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)計(jì)算方法差別較大計(jì)算方法差別較大，治理效果也各異。，治理效果也各異。第50頁(yè)/共81頁(yè)目前在

17、實(shí)際工程中往往作目前在實(shí)際工程中往往作一定程度的簡(jiǎn)化一定程度的簡(jiǎn)化，但是由不，但是由不合理的簡(jiǎn)化也帶來(lái)了一定的誤差。合理的簡(jiǎn)化也帶來(lái)了一定的誤差。例如，將例如，將錨索預(yù)應(yīng)力作為已知力加載在樁上錨索預(yù)應(yīng)力作為已知力加載在樁上，并按一，并按一般力學(xué)方法計(jì)算這些力在滑動(dòng)面處引起的彎矩和剪力般力學(xué)方法計(jì)算這些力在滑動(dòng)面處引起的彎矩和剪力，由此計(jì)算抗滑樁錨固段的內(nèi)力分布。，由此計(jì)算抗滑樁錨固段的內(nèi)力分布。而實(shí)際上，從施加的預(yù)應(yīng)力到由于滑坡推力的作用而而實(shí)際上，從施加的預(yù)應(yīng)力到由于滑坡推力的作用而使得錨索受力進(jìn)一步增加，使得錨索受力進(jìn)一步增加，錨索經(jīng)歷了彈性拉伸錨索經(jīng)歷了彈性拉伸(假定假定錨索在彈性范圍內(nèi)

18、工作錨索在彈性范圍內(nèi)工作)，而樁身位移則經(jīng)歷了向坡體，而樁身位移則經(jīng)歷了向坡體內(nèi)位移轉(zhuǎn)為坡體外位移的過(guò)程。內(nèi)位移轉(zhuǎn)為坡體外位移的過(guò)程。所以將錨索力作為一個(gè)固定力來(lái)處理忽略了錨索的彈所以將錨索力作為一個(gè)固定力來(lái)處理忽略了錨索的彈性變形過(guò)程，性變形過(guò)程，沒(méi)有考慮錨索和抗滑樁之間的變形協(xié)調(diào)沒(méi)有考慮錨索和抗滑樁之間的變形協(xié)調(diào)以及巖土體的相互作用以及巖土體的相互作用。第51頁(yè)/共81頁(yè)第52頁(yè)/共81頁(yè)第53頁(yè)/共81頁(yè)第54頁(yè)/共81頁(yè)第55頁(yè)/共81頁(yè)（2）錨索拉力計(jì)算）錨索拉力計(jì)算 設(shè)樁上作用有設(shè)樁上作用有n根錨索，當(dāng)樁與錨索的變形協(xié)調(diào)完成后，錨索拉力分別根錨索，當(dāng)樁與錨索的變形協(xié)調(diào)完成后，錨索拉

19、力分別為為 ， ， ， ，并設(shè)，并設(shè) ，則有：，則有： 對(duì)對(duì) O O 點(diǎn)的彎矩為：點(diǎn)的彎矩為： 錨索拉力對(duì)錨索拉力對(duì) O O 點(diǎn)產(chǎn)生的彎矩總和為：點(diǎn)產(chǎn)生的彎矩總和為： 土壓力對(duì)土壓力對(duì) O O 點(diǎn)的彎矩為：點(diǎn)的彎矩為： 則則 O O 點(diǎn)的總彎矩為：點(diǎn)的總彎矩為： O O 點(diǎn)的總剪力為：點(diǎn)的總剪力為： 變形協(xié)調(diào)方程為：變形協(xié)調(diào)方程為： 式中，式中， 為樁上第根錨索作用點(diǎn)的水平位移；為樁上第根錨索作用點(diǎn)的水平位移； 為第為第 i i 根錨索的水平伸長(zhǎng)量。根錨索的水平伸長(zhǎng)量。 根據(jù)材料力學(xué)有：根據(jù)材料力學(xué)有：1N2N3NnNiemish) 1(iNiiieNMiineNMMMM 311hQMqMMM

20、qo inoNQNNNQQ21iiFiiFi)/(igiiAELN第56頁(yè)/共81頁(yè)（2）錨索拉力計(jì)算）錨索拉力計(jì)算 式中，式中， 為第根錨索的自由段長(zhǎng)度；為第根錨索的自由段長(zhǎng)度； 為第為第 i 根錨索截面面積；根錨索截面面積； 為錨索的彈性模量，取為錨索的彈性模量，取1.81.810108 8kN/mkN/m2 2。令令 ，則，則式中，式中， 為第為第 根錨索作用點(diǎn)距根錨索作用點(diǎn)距 O O 點(diǎn)的高度；點(diǎn)的高度； 為第為第 根根錨索作用點(diǎn)錨索作用點(diǎn)在土壓力作用下的水平位移在土壓力作用下的水平位移； 為第為第 根根錨索作用點(diǎn)在錨索拉力作用下錨索作用點(diǎn)在錨索拉力作用下的水平位移的水平位移； 為在為

21、在錨索拉力與土壓力共同作用下錨索拉力與土壓力共同作用下 O O 點(diǎn)的水平位移點(diǎn)的水平位移； 為在錨索拉力與土壓力共同作用下為在錨索拉力與土壓力共同作用下 O O 點(diǎn)的轉(zhuǎn)角。點(diǎn)的轉(zhuǎn)角。 iLiAgEiiiNc )/(igiiAELciliiiiqiNiqiilXF000X0iN第57頁(yè)/共81頁(yè) 在第在第 i 根錨索作用點(diǎn)施加單位力，則在單位力作用下樁身彎矩為根錨索作用點(diǎn)施加單位力，則在單位力作用下樁身彎矩為 當(dāng)土壓力為三角形分布時(shí)，土壓力在樁上產(chǎn)生的彎短為當(dāng)土壓力為三角形分布時(shí)，土壓力在樁上產(chǎn)生的彎短為則則令令則則 iq)(iehXM233hXQMqX4425521215iiiehhEIheh

22、QehhEIhQdXMMEIqXhehiqi1552115iiehhEIhQd442212iiiehhEIhehQdiiiqdd21第58頁(yè)/共81頁(yè)同理可求出當(dāng)土壓力為矩形時(shí)同理可求出當(dāng)土壓力為矩形時(shí)iq4418iiehhhEIQd3326iiiehhhEIehQd第59頁(yè)/共81頁(yè) 與求與求 相同，設(shè)相同，設(shè) 1，則第，則第 i 根錨索作用點(diǎn)產(chǎn)生的單位根錨索作用點(diǎn)產(chǎn)生的單位位移為位移為 因此，使第因此，使第i 根錨索作用點(diǎn)產(chǎn)生的位移為：根錨索作用點(diǎn)產(chǎn)生的位移為： ， 則則 iNiqjN6232jijijeeejijNjijiNN第60頁(yè)/共81頁(yè)無(wú)論用無(wú)論用 法或法或 法，也無(wú)論樁底為自由

23、端、固定端或鉸支端，都有法，也無(wú)論樁底為自由端、固定端或鉸支端，都有： （8-15） （8-16）關(guān)于關(guān)于 的意義與計(jì)算請(qǐng)參考鐵二院編的意義與計(jì)算請(qǐng)參考鐵二院編抗滑樁設(shè)抗滑樁設(shè)計(jì)與計(jì)算計(jì)與計(jì)算。把式（把式（13）、（）、（14）、（）、（15）、（）、（16）代入式（）代入式（12）有：）有： 0X0mk000QMXHHHM000QMMHMMMHMMHHHM、jijiiiMHMMHHHMiNddeQMQMF21000)()(NNNddeNNNQeNmnshNmshNshMiNiiiiiMHHHniMMHMnq 2211212121()()()() 1()()(iniMHHHiMMHMiiMHH

24、HiMMHMiiMHHHiMMHMiiiMHHHqiMMHMemnsheNemsheNesheddQeMe )() 1()()()()()()(221121第61頁(yè)/共81頁(yè)解此方程組，即可求出解此方程組，即可求出 。令則 （8-17）把式（17）代入 （10），可得 （ 8 - 1 8）對(duì)每一根錨索均有與式（18）相似的方程，從而形成一方程組如下： iiiMHHHqiMMHMiijiMHHHiMMHMijddQeMebemjshea21)()()() 1(niniiiiNaNaNabF 2211ininiiiiiibNaNcaNaNa )(2211nnnnnininnininiiiiiinn

25、jjnnjjbNcaNaNaNabNaNcaNaNabNaNaNcaNabNaNaNaNca )()()()(2211221122222221211112121111nNNN、 21iiF第62頁(yè)/共81頁(yè)NiNN 000第63頁(yè)/共81頁(yè) 例如：設(shè)有一截面為例如：設(shè)有一截面為2.0 m2.5 m的的樁，滑面以下樁長(zhǎng)為樁，滑面以下樁長(zhǎng)為7 m，滑面以上樁，滑面以上樁長(zhǎng)為長(zhǎng)為15 m，樁后每延米土壓力為，樁后每延米土壓力為651 kN，樁間距，樁間距6 m。樁上設(shè)三根錨索，錨索。樁上設(shè)三根錨索，錨索間距間距3 m，最上一根距樁頂，最上一根距樁頂1 m，則當(dāng)樁，則當(dāng)樁的正負(fù)彎矩基本一致時(shí)，樁身最大

26、彎矩的正負(fù)彎矩基本一致時(shí)，樁身最大彎矩為為2676 kN.m，錨索拉力為，錨索拉力為870 kN。如。如錨索不施加預(yù)應(yīng)力，錨索隨樁協(xié)調(diào)變形錨索不施加預(yù)應(yīng)力，錨索隨樁協(xié)調(diào)變形而產(chǎn)生的拉力從上至下分別為而產(chǎn)生的拉力從上至下分別為367 kN、302 kN、233 kN，則每根錨索應(yīng)施加的，則每根錨索應(yīng)施加的預(yù)應(yīng)力分別為預(yù)應(yīng)力分別為503 kN、568 kN、638 kN。 右圖為樁加錨索并施加預(yù)應(yīng)力與不加右圖為樁加錨索并施加預(yù)應(yīng)力與不加錨索的彎矩對(duì)比圖，從圖上可以看出，錨索的彎矩對(duì)比圖，從圖上可以看出，彎矩明顯減小，且樁身受力更為合理。彎矩明顯減小，且樁身受力更為合理。 第64頁(yè)/共81頁(yè)第65頁(yè)

27、/共81頁(yè)nRS75. 0s第66頁(yè)/共81頁(yè)土木土木2006巖土加固技術(shù)巖土加固技術(shù)課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)地下大型污水池抗浮錨固結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)地下大型污水池抗浮錨固結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)第67頁(yè)/共81頁(yè) 第68頁(yè)/共81頁(yè) 8.5.1 工程概況工程概況山東省省道山東省省道327線濟(jì)南段仲宮至棗林段自線濟(jì)南段仲宮至棗林段自2000年元月開(kāi)年元月開(kāi)始施工后，受雨水的影響，于始施工后，受雨水的影響，于2000年年11月在棗林處開(kāi)月在棗林處開(kāi)始發(fā)生山體滑坡，嚴(yán)重影響交通。累計(jì)已平面滑移約始發(fā)生山體滑坡，嚴(yán)重影響交通。累計(jì)已平面滑移約10m，現(xiàn)場(chǎng)可見(jiàn)最大裂口寬達(dá)，現(xiàn)場(chǎng)可見(jiàn)最大裂口寬達(dá)100cm，裂口的肉眼可

28、見(jiàn)，裂口的肉眼可見(jiàn)深度約深度約2.0m?；碌钠矫婕捌拭嫣卣鞣謩e見(jiàn)下圖?；碌钠矫婕捌拭嫣卣鞣謩e見(jiàn)下圖。 第69頁(yè)/共81頁(yè) 8.5.2 滑坡規(guī)模及形成與發(fā)展分析滑坡規(guī)模及形成與發(fā)展分析 （1）滑坡規(guī)模）滑坡規(guī)模勘察查明，在滑坡體中施工的四個(gè)鉆孔中的勘察查明，在滑坡體中施工的四個(gè)鉆孔中的主滑動(dòng)面深度分別為主滑動(dòng)面深度分別為7.50m、6.50m、8.00m、8.90m，滑動(dòng)面的平均深度為滑動(dòng)面的平均深度為7.8m。通過(guò)調(diào)查查明滑坡體的橫斷面面積為通過(guò)調(diào)查查明滑坡體的橫斷面面積為543m2，滑坡體的平均寬度為，滑坡體的平均寬度為40m，滑坡體的體積，滑坡體的體積=5434021720m3，體重，

29、體重=21720243340噸，屬中型滑坡。噸，屬中型滑坡。該滑坡對(duì)該滑坡對(duì)327省道棗省道棗林段及其北側(cè)民用設(shè)施直接構(gòu)成災(zāi)害性破壞林段及其北側(cè)民用設(shè)施直接構(gòu)成災(zāi)害性破壞的危險(xiǎn)的危險(xiǎn)。第70頁(yè)/共81頁(yè) 8.5.2 滑坡規(guī)模及形成與發(fā)展分析滑坡規(guī)模及形成與發(fā)展分析（2）滑坡類(lèi)型）滑坡類(lèi)型滑坡床的埋藏深度為滑坡床的埋藏深度為6.506.508.90m8.90m，按滑坡床，按滑坡床埋藏深度分類(lèi)可歸入埋藏深度分類(lèi)可歸入中層滑坡中層滑坡（6 620m20m）；）；按滑動(dòng)面的形狀和移動(dòng)類(lèi)型分類(lèi)可歸入按滑動(dòng)面的形狀和移動(dòng)類(lèi)型分類(lèi)可歸入地表地表堆積物的斜體移動(dòng)堆積物的斜體移動(dòng)；按滑動(dòng)巖層的成分、構(gòu)造、產(chǎn)狀、

30、滑床和滑按滑動(dòng)巖層的成分、構(gòu)造、產(chǎn)狀、滑床和滑帶的特點(diǎn)以及變形特征和位移動(dòng)力分類(lèi)可歸帶的特點(diǎn)以及變形特征和位移動(dòng)力分類(lèi)可歸入入牽引式（流動(dòng)式滑坡和滑坍）滑坡?tīng)恳剑鲃?dòng)式滑坡和滑坍）滑坡；結(jié)合該滑坡實(shí)際，該滑坡為結(jié)合該滑坡實(shí)際，該滑坡為中層牽引式地表中層牽引式地表堆積物的斜坡移動(dòng)。堆積物的斜坡移動(dòng)。第71頁(yè)/共81頁(yè)（3）滑坡的形成與發(fā)展）滑坡的形成與發(fā)展棗林滑坡的棗林滑坡的滑動(dòng)原因滑動(dòng)原因?yàn)槠麦w后部?jī)A角大，坡體為坡體后部?jī)A角大，坡體含有片麻理，其強(qiáng)度低極易滑動(dòng)含有片麻理，其強(qiáng)度低極易滑動(dòng)，這是滑坡賦，這是滑坡賦存的基礎(chǔ)地質(zhì)條件；存的基礎(chǔ)地質(zhì)條件；建造公路導(dǎo)致人工切坡，建造公路導(dǎo)致人工切坡，臨

31、空界面和臨空高度的增大加劇了坡體的不穩(wěn)臨空界面和臨空高度的增大加劇了坡體的不穩(wěn)定性定性，這是滑坡產(chǎn)生的地貌條件；，這是滑坡產(chǎn)生的地貌條件；坡體在大量坡體在大量地表水進(jìn)入進(jìn)一步軟化滑坡體，增大可塑流動(dòng)地表水進(jìn)入進(jìn)一步軟化滑坡體，增大可塑流動(dòng)性，并且極大的潤(rùn)滑了滑動(dòng)面，加速了滑坡的性，并且極大的潤(rùn)滑了滑動(dòng)面，加速了滑坡的形成和滑移速度形成和滑移速度。這是滑坡發(fā)生、發(fā)展的誘因。這是滑坡發(fā)生、發(fā)展的誘因。第72頁(yè)/共81頁(yè)8.5.3 滑坡治理方案滑坡治理方案（1）鑒于地下水對(duì)邊坡穩(wěn)定性影響很大，必須）鑒于地下水對(duì)邊坡穩(wěn)定性影響很大，必須采用排水采用排水措施措施。（2）由于坡體己下滑）由于坡體己下滑67

32、m，上部坡體已經(jīng)平緩，故削，上部坡體已經(jīng)平緩，故削坡減重作用不大，且要破壞坡體上豐富的植被，故坡減重作用不大，且要破壞坡體上豐富的植被，故不能不能采用削坡減重采用削坡減重方法。方法。 （3）錨桿、錨索是一種較好的加固方法，尤其對(duì)帶有滑）錨桿、錨索是一種較好的加固方法，尤其對(duì)帶有滑面的堅(jiān)硬巖體特別有效。面的堅(jiān)硬巖體特別有效。 （4）在滑坡下部修建抗滑擋土墻是整治滑坡經(jīng)常采用的）在滑坡下部修建抗滑擋土墻是整治滑坡經(jīng)常采用的有效措施。有效措施。（5）抗滑樁是承受側(cè)向荷載用以整治滑坡的支擋建筑物）抗滑樁是承受側(cè)向荷載用以整治滑坡的支擋建筑物。第73頁(yè)/共81頁(yè)8.5.3 滑坡治理方案滑坡治理方案綜合上

33、述因素，選擇采用綜合上述因素，選擇采用抗滑樁和地面及地下排水抗滑樁和地面及地下排水方方法治理滑坡。法治理滑坡。為了減小抗滑樁的彎矩，提高滑坡整治效果，穿過(guò)為了減小抗滑樁的彎矩，提高滑坡整治效果，穿過(guò)抗抗滑樁滑樁配預(yù)應(yīng)力錨索配預(yù)應(yīng)力錨索。為了使各抗滑樁受力均勻，在抗滑樁上部為了使各抗滑樁受力均勻，在抗滑樁上部6m范圍的坡范圍的坡面采用網(wǎng)錨噴加固。面采用網(wǎng)錨噴加固。此外，在抗滑樁之間采用漿砌石墻護(hù)面。此外，在抗滑樁之間采用漿砌石墻護(hù)面。第74頁(yè)/共81頁(yè)8.5.4 預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁的設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁的設(shè)計(jì)（1）滑坡穩(wěn)定性分析）滑坡穩(wěn)定性分析Fs2第75頁(yè)/共81頁(yè)8.5.4 預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁的

34、設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁的設(shè)計(jì)（1）滑坡穩(wěn)定性分析）滑坡穩(wěn)定性分析根據(jù)滑坡地質(zhì)剖面圖，該邊坡為平面雙滑塊破根據(jù)滑坡地質(zhì)剖面圖，該邊坡為平面雙滑塊破壞模式。邊坡滑動(dòng)時(shí)，認(rèn)為滑坡處于臨界平衡壞模式。邊坡滑動(dòng)時(shí)，認(rèn)為滑坡處于臨界平衡狀態(tài)，即邊坡抗滑穩(wěn)定系數(shù)狀態(tài)，即邊坡抗滑穩(wěn)定系數(shù)Fs=1。取。取Fs=1，根根據(jù)反演計(jì)算并結(jié)合實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)結(jié)果，滑坡體抗據(jù)反演計(jì)算并結(jié)合實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)結(jié)果，滑坡體抗剪強(qiáng)度指標(biāo)結(jié)果為：滑塊剪強(qiáng)度指標(biāo)結(jié)果為：滑塊1、2的粘聚力及內(nèi)摩的粘聚力及內(nèi)摩擦角分別為擦角分別為c1=11.3KPa、1=12.2和和c2=8.5KPa、2=21.2。引起滑體滑動(dòng)的是滑體自重。錨索和抗滑樁的引起滑體滑

35、動(dòng)的是滑體自重。錨索和抗滑樁的作用是共同阻止滑體沿滑面滑動(dòng)，并具有安全作用是共同阻止滑體沿滑面滑動(dòng)，并具有安全系數(shù)的許用值系數(shù)的許用值Fs。錨索的作用認(rèn)為是單獨(dú)作。錨索的作用認(rèn)為是單獨(dú)作用時(shí)使滑坡體具有安全系數(shù)用時(shí)使滑坡體具有安全系數(shù)Fs=1.05。第76頁(yè)/共81頁(yè)（2）預(yù)應(yīng)力錨索的設(shè)計(jì)）預(yù)應(yīng)力錨索的設(shè)計(jì) 錨索的設(shè)計(jì)包括確定錨固力、錨固類(lèi)型和長(zhǎng)度、錨索長(zhǎng)度及安設(shè)角錨索的設(shè)計(jì)包括確定錨固力、錨固類(lèi)型和長(zhǎng)度、錨索長(zhǎng)度及安設(shè)角度等內(nèi)容。度等內(nèi)容。 1）錨索安裝角度：）錨索安裝角度：為方便錨索裝設(shè)以及盡量使錨索進(jìn)入穩(wěn)定巖層為方便錨索裝設(shè)以及盡量使錨索進(jìn)入穩(wěn)定巖層，取錨索安裝角度，取錨索安裝角度25，即向水平方向下方傾斜，即向水平方向下方傾斜25。 2）錨索錨固力及錨索類(lèi)型：）錨索錨固力及錨索類(lèi)型：錨索使邊坡穩(wěn)定性安全系數(shù)達(dá)到許用錨索使邊坡穩(wěn)定性安全系數(shù)達(dá)到許用值值Fs=1.05時(shí)時(shí),所需施加的錨固力為所需施加的錨固力為1600.6 kN。選用。選用2根錨索，每根錨索，每根采用根采用7根根75高強(qiáng)度鋼絞線。高強(qiáng)度鋼絞線。 3）錨索的布置：）錨索的布置：每根抗滑樁上布置每根抗滑樁上布置2根錨索，根錨索，2根錨索之間的間距根錨索之間的間距為為3m，其中上錨索距樁頂，其中上錨索距樁頂0.5 m。 4）錨固體長(zhǎng)度：）錨固體長(zhǎng)度：錨固方法采用在錨