抗滑桩设计讲解
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边坡防护之抗滑桩类型、设计及计算一、概述抗滑桩是将桩插入滑面以下的稳固地层内,利用稳定地层岩土的锚固作用以平衡滑坡推力,从而稳定滑坡的一种结构物。
除边坡加固及滑坡治理工程外,抗滑桩还可用于桥台、隧道等加固工程。
抗滑桩具有以下优点:(1) 抗滑能力强,支挡效果好;(2) 对滑体稳定性扰动小,施工安全;(3) 设桩位置灵活;(4) 能及时增加滑体抗滑力,确保滑体的稳定;(5) 预防滑坡可先做桩后开挖,防止滑坡发生;(6)桩坑可作为勘探井,验证滑面位置和滑动方向,以便调整设计,使其更符合工程实际。
二、抗滑桩类型实际工程应用中,应根据滑坡类型及规模、地质条件、滑床岩土性质、施工条件和工期要求等因素具体选择适宜的桩型。
三、抗滑桩破坏形式总体而言,抗滑桩破坏形式主要包括:(1)抗滑桩间距过大、滑体含水量高并呈流塑状,滑动土体从桩间挤出;(2) 抗滑桩抗剪能力不足,桩身在滑面处被剪断;(3) 抗滑桩抗弯能力不足,桩身在最大弯矩处被拉断;(4) 抗滑桩锚固深度及锚固力不足,桩被推倒;(5)抗滑桩桩前滑面以下岩土体软弱,抗力不足,产生较大塑性变形,使桩体位移过大而超过允许范围;(6)抗滑桩超出滑面的高度不足或桩位选择不合理,桩虽有足够强度,但滑坡从桩顶以上剪出。
对于流塑性地层,滑体介质与抗滑桩的摩阻力低,土体易从桩间挤出。
此时,可在桩间设置连接板或联系梁,或采用小间距、小截面的抗滑桩,因流塑体的自稳性差,当地下水丰富时,开挖截面过大的抗滑桩易造成坍塌,对处于滑移状态的边坡,还可能会加速边坡的滑移速度,甚至造成边坡失稳。
四、抗滑桩设计01基本要求抗滑桩是一种被动抗滑结构,只有当边坡产生一定的变形后,才能充分发挥作用。
因此,抗滑桩宜用于潜在滑面明确、对变形控制要求不高的土质边坡、土石混合边坡和碎裂状、散体结构的岩质边坡。
抗滑桩宜布置在滑体下部且滑面较平缓的地段;当滑面长、滑坡推力大时,可与其它加固措施配合使用,或可沿滑动方向布置多排抗滑桩,多排抗滑桩宜按梅花型布置。
一、工程概况1.1工程地质概况龙归隧道地形地貌为构造侵蚀、溶蚀地貌类型,山脊走向近东向西,北面坡坡体普遍存在如下特征:1、高程140~170m,形成陡坡、坡坎,坡度50°~70°之间;高程90~140m形成缓坡,坡度5°~20°之间;高程60~90m边坡坡度20°~30之间,坡体沟系发育,土丘圆形山包林立。
山体自然斜坡稳定,植被发育。
龙归隧道为一断裂切割夹持的孤立山脉、地表水纹不发育,未见有泉点,主要为大气降水形成的地表径流水冲蚀斜坡体形成的雨源型冲沟系,大致方向为北向。
地下水类型主要有岩溶水和基岩裂隙水等,水量在山体中较贫乏。
大多沿裂隙及岩溶通道向江湾河、乳源河或北江排泄。
1.2抗滑桩设计概况进口浅埋段施工开挖极易发生冒顶坍塌,是隧道施工主要不良工程地质,鉴于目前冒顶滑塌体已影响到隧道左线明洞施工,危及隧道洞身安全,必须尽快地对冒顶滑塌体进行处理,否则,遇水来临,将会引起较大范围的土体崩塌,使工程滑坡体扩大。
为永久控制滑坡体的滑移,使隧道施工及以后运营等安全得到保障,在K97+570~K97+620段隧道进口右线左侧(左侧明洞右侧已开挖边坡坡顶后缘)布置一排抗滑桩,沿山体受力面轴线布设,抗滑桩尺寸采用2m×3m,相邻间距5m,共计12根。
如抗滑桩工程数量表1-1所示;表1-1工程数量表二、施工准备2.1生产准备根据施工需要,现场设置空压机房、钢筋笼加工场、集水井等临时施工设施,同时完成抗滑桩施工场地内的场地平整,备好各项工序的机具器材及抽水、通风、照明设施。
地面排水采用地面自然坡度及排水沟汇水到三级沉淀池,局部排水不畅处设置集水井,然后由水泵抽至沉淀池内,最后统一经沉淀池沉淀处理后排至附近河流内。
2. 2技术准备项目部技术人员已对现场情况进行实地查勘,认真研究施工图设计各项技术指标、意图,并结合抗滑桩施工工艺,对设计进行了详细的分析与理解。
抗滑桩基础设计一、引言抗滑桩基础是一种用于解决软土地基滑移问题的基础形式。
它通过在地基中嵌入抗滑桩,利用桩与土体之间的摩擦力来增加地基的稳定性。
本文将针对抗滑桩基础的设计进行详细讨论。
二、基本原理抗滑桩基础是根据土体力学基本原理设计的一种地基工程形式。
当地基土壤较为松软时,常常会出现滑移的问题,而抗滑桩基础能够通过增大地基与桩体之间的摩擦力来防止滑移的发生。
其基本原理是通过嵌入桩体,并将桩体与土壤充分接触,通过桩与土壤之间的力学作用来增加地基的抗滑性能。
三、抗滑桩的设计参数1. 桩身直径:抗滑桩的直径通常通过地基的稳定性计算得出,需要结合地质勘探和土质分析数据进行综合考虑。
2. 桩长:桩长应根据地基土壤的特性、地下水位、设计荷载等因素进行合理确定。
通常情况下,桩长越长,地基的抗滑性能越强。
3. 桩身材料:抗滑桩的材料一般选择钢材或混凝土,也可以根据具体工程要求进行选择。
4. 桩间距和桩列布置:桩间距和桩列布置应结合地基土壤的承载力和设计荷载进行合理确定。
通常情况下,桩间距越小,桩列布置越密集,地基的抗滑性能越好。
四、抗滑桩基础设计流程1. 地质勘探:通过地质勘探获取地基土壤的物理力学性质参数,包括土层厚度、土质类型、水位等信息。
2. 抗滑计算:根据地质勘探数据,结合工程设计要求进行抗滑计算,确定抗滑桩的直径、长度、材料和数量等参数。
3. 桩身设计:根据抗滑计算结果,进行桩身的设计,确定桩身的截面形状和尺寸。
4. 桩基工程施工:根据设计要求进行抗滑桩基础的施工,包括桩的嵌入和固结等工序。
5. 检测与验收:对抗滑桩基础进行检测,确保施工质量符合设计要求,达到预期的抗滑效果。
五、案例分析以某某建筑工程为例,该工程位于软土地带,需采用抗滑桩基础来解决滑移问题。
通过地质勘探和土质分析,确定了地基土壤的力学性质参数。
根据设计要求,进行了抗滑计算,并确定了合适的抗滑桩直径、长度、材料和数量。
经过桩身设计和施工后,对抗滑桩基础进行了检测与验收,达到了预期的设计效果。
抗滑桩类型、设计及计算一、概述抗滑桩是将桩插入滑面以下的稳固地层内,利用稳定地层岩土的锚固作用以平衡滑坡推力,从而稳定滑坡的一种结构物。
除边坡加固及滑坡治理工程外,抗滑桩还可用于桥台、隧道等加固工程。
抗滑桩具有以下优点:(1)抗滑能力强,支挡效果好;(2) 对滑体稳定性扰动小,施工安全;(3) 设桩位置灵活;(4) 能及时增加滑体抗滑力,确保滑体的稳定;(5) 预防滑坡可先做桩后开挖,防止滑坡发生;(6)桩坑可作为勘探井,验证滑面位置和滑动方向,以便调整设计,使其更符合工程实际。
二、抗滑桩类型实际工程应用中,应根据滑坡类型及规模、地质条件、滑床岩土性质、施工条件和工期要求等因素具体选择适宜的桩型。
三、抗滑桩破坏形式总体而言,抗滑桩破坏形式主要包括:(1)抗滑桩间距过大、滑体含水量高并呈流塑状,滑动土体从桩间挤出;(2) 抗滑桩抗剪能力不足,桩身在滑面处被剪断;(3) 抗滑桩抗弯能力不足,桩身在最大弯矩处被拉断;(4) 抗滑桩锚固深度及锚固力不足,桩被推倒;(5)抗滑桩桩前滑面以下岩土体软弱,抗力不足,产生较大塑性变形,使桩体位移过大而超过允许范围;(6)抗滑桩超出滑面的高度不足或桩位选择不合理,桩虽有足够强度,但滑坡从桩顶以上剪出。
对于流塑性地层,滑体介质与抗滑桩的摩阻力低,土体易从桩间挤出。
此时,可在桩间设置连接板或联系梁,或采用小间距、小截面的抗滑桩,因流塑体的自稳性差,当地下水丰富时,开挖截面过大的抗滑桩易造成坍塌,对处于滑移状态的边坡,还可能会加速边坡的滑移速度,甚至造成边坡失稳。
四、抗滑桩设计01基本要求抗滑桩是一种被动抗滑结构,只有当边坡产生一定的变形后,才能充分发挥作用。
因此,抗滑桩宜用于潜在滑面明确、对变形控制要求不高的土质边坡、土石混合边坡和碎裂状、散体结构的岩质边坡。
抗滑桩宜布置在滑体下部且滑面较平缓的地段;当滑面长、滑坡推力大时,可与其它加固措施配合使用,或可沿滑动方向布置多排抗滑桩,多排抗滑桩宜按梅花型布置。
抗滑桩工程施工设计方案一、设计概述二、施工桩型选择根据工程地质条件和设计要求,本工程选用了灌注桩作为抗滑桩。
灌注桩具有承载力大、抗拔杆、抗滑性能好等优点,适合用于抗滑工程。
三、施工工艺流程1.地质勘查:对施工现场的地质情况进行详细的勘查和分析,确定桩的类型和参数。
2.竖向排布:根据设计要求,确定桩的排布方案,按照一定的间距、间隔,进行竖直排布。
3.钻探:根据设计要求,在每个桩位上进行钻孔取样,检测地下水位、岩层分布等情况。
4.灌注:使用混凝土泵将混凝土从桩顶灌注至桩孔中,在灌注过程中,要进行振捣和放松,确保混凝土能够充分填满桩孔。
5.现场试验:根据需要进行抗滑桩的现场试验,测试桩的承载力和抗滑性能。
6.检验验收:完成施工后,进行抗滑桩的质量验收。
四、施工质量控制为保证抗滑桩工程的施工质量,需要严格控制以下几个方面:1.材料质量:选用符合国家标准的水泥、混凝土等材料,并进行检测和验收。
2.现场施工:按照施工工艺流程进行施工,严格控制桩孔的直径、深度等尺寸参数。
3.施工设备:选用经过认证的设备,保证施工过程中设备的稳定性和准确性。
4.质量验收:每个施工阶段都进行质量验收,确保施工过程中质量问题及时发现和纠正。
5.现场监测:在施工过程中设置监测点,对桩位、桩身变形等进行监测,及时发现施工质量问题并采取措施。
五、安全防护措施1.工地围挡:在施工现场设置围挡,限制非施工人员进入施工区域。
2.通风排毒:进行地下空气采样,根据检测结果进行通风排毒,保证施工人员的安全。
3.安全防护用品:施工人员必须佩戴头盔、安全带等安全防护用品,确保施工期间人员的安全。
4.防火措施:在施工现场设置灭火器等消防设施,以应对突发火灾。
5.防滑措施:在施工现场设置防滑带,确保施工人员在高处施工时的安全。
六、环境保护措施1.沥青漏损能:对施工现场进行沥青捕捉,防止沥青漏入土体中,造成污染。
2.垃圾处理:对施工现场产生的垃圾进行分类,并合理处理。
第六章抗滑桩设计计算一、概述二、抗滑桩设计原则及步骤三、抗滑桩设计荷载分析四、抗滑桩要素设计五、抗滑桩内力计算六、抗滑桩结构设计七、案例分析一、概述•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。
•抗滑桩是利用桩自身优良的抗弯、抗剪能力和岩土体的承载力,通过桩身将上部承受的滑体推力传给滑面以下的稳定岩土体,依靠桩下部岩土体的侧向阻力来承担滑坡的推力,从而使滑坡保持平衡或稳定。
1. 抗滑桩定义及作用特点抗滑桩示意图受荷段锚固段桩前滑体前缘滑体滑床滑面施工方式打入桩钻孔桩挖孔桩材料木桩钢桩钢筋混凝土桩截面形状圆形桩管形桩矩形桩桩土相对刚度刚性桩弹性桩结构形式排式单桩承台式桩排架桩… …锚索桩桩身埋置情况悬臂桩全埋桩2. 抗滑桩分类a)c)d)f)e)b)抗滑桩的结构类型(a)一般抗滑排桩;(b)椅式桩墙;(c)门型抗滑桩;(d)排架抗滑桩;(e)h型排架抗滑柱;(f)预应力锚索抗滑桩三峡库区水田坝滑坡-抗滑桩抗滑桩排(兰青公路享堂滑坡)滑坡治理-抗滑桩滑坡治理-抗滑桩3. 抗滑桩的优点(1)抗滑能力强,圬工数量小,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。
(一般情况下挡土墙20t以下的推力,20t以上用抗滑桩;超过200t,桩长超过35m时需做可行性论证)(2)桩位灵活,可以设在滑坡体中最有利抗滑的部位。
(3)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。
(4)施工方便、安全、迅速,可以间隔地同时进行,工作面多而干扰少,施工开挖量少而不易在施工过程中造成滑体稳定条件的恶化;(5)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,施工中发现问题,易于补救。
4. 抗滑桩的适用条件由于抗滑桩是一种特殊的侧向受荷桩,在滑坡推力作用下,桩依靠埋入滑动面以下部分的锚固作用、被动抗力,以及滑动面以上桩前滑体的被动抗力来维持稳定,因此,使用抗滑桩应该满足以下最基本的使用条件:(1)滑坡具有明显的滑动面;(2)滑坡体为非流塑性,桩能形成土拱效应;(3)滑动面以下为较完整的岩层或密实土层,能够提供足够的锚固力。
抗滑桩设计讲解
1、抗滑桩的优点
抗滑桩的主要优点有:抗滑能力强,圬工数量小;桩位灵活,可以设在滑坡体中最有利于抗滑的部位;可以沿桩长根据弯矩大小合理地布置钢筋;施工方便, 设备简单;间隔开挖桩孔,不易恶化滑坡状态,利于整治正在活动中的滑坡,利于抢修工程;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。
2、抗滑桩的结构型式
1)排式单桩:即在滑坡的适当部位,每隔一定距离挖掘一竖井,再放置钢筋或型钢,最后灌注混凝土,形成一排或数排的若干单桩。
这是我国抗滑桩的基本型式。
2 )台式抗滑桩:将若干单桩的顶端用混凝土板或钢筋混凝土板联成一组共同抗滑,这种桩组叫承台式抗滑桩。
图1台式抗滑桩
3)排架抗滑桩:由两根竖桩与两根横梁联结组成,下横梁仿效隧洞导坑掘进法施工。
排架抗滑桩刚度大,内桩受拉,外桩受压,受力条件较排式单桩有明显改善,因而减小了桩的弯矩、锚固深度和桩的截面,提高了承载力。
图2排架抗滑桩
4)椅式桩墙:由内桩、外桩、承台、上墙和拱板五部分组成。
其工作原理是,用拱板支承滑动土体,并将推力通过内、外两桩传给稳定地层。
因用刚性承台将内、外两桩联成整体框架,转动惯量大,承受弯矩的总刚度较同等截面的单桩大5-10倍,故抗滑能力大,而桩壁应力只有单桩的17-31%,在软弱地层更可显示其优越性。
图3椅式桩墙
5)桩拱墙:桩拱墙是在悬臂单桩之间直接砌筑水泥砂浆片石的拱墙而成桩在路基面以上的部分,系带梗肋的“ T”形截面,两侧翼缘即为拱座
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图4桩拱墙
6 )桩板式抗滑桩:与桩拱墙相仿,但结构更简单,它是由半埋式单桩及在两桩之间逐层安设或浇注的挡土板而组成
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图5桩板式抗滑桩
7)预应力锚索抗滑桩:由预应力锚索(杆)组成,主要由锚索(杆)受力,
改变了悬臂的受力状态和单纯靠桩侧向地基反力抵抗滑坡的推力机理。
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图6预应力锚索抗滑桩
3、抗滑桩使用条件
由于抗滑桩是一种特殊的侧向受荷桩,在滑坡推力作用下,桩依靠埋入滑动面以下部分的锚固作用和被动抗力,以及滑动面以上桩前滑体的被动抗力来维持稳定。
所以使用抗滑桩最基本的条件应该是:滑坡具有明显的滑动面,滑动面以上为非塑流性的地层,能够被桩所稳定,滑动面以下为较完整的基岩或密实的土层,能够提供足够的锚固力;在可能条件下,尽量充分利用桩前地层的被动抗力,以期效果最显著,工程最经济。
4、抗滑桩设计一般要求
设计抗滑桩应该满足以下几点要求:
1)当设计抗滑桩以后,整个滑坡要有足够的稳定性。
通过桩的作用将滑坡的剩余抗滑力,传递到滑动面以下稳定地层中,使滑坡的安全系数提高到规定的要求。
保证滑体不越过桩顶,不从桩间挤出。
2 )桩身要有足够的稳定性。
桩的截面、间距及埋深适当,锚固段的侧壁应力在容许值之内。
3)桩身要有足够的强度。
钢筋配置合理,能够满足截面内力要求。
4 )保证安全,施工方便,经济、合理。