【正文】 土與拉筋結(jié)合成一個(gè)整體。設(shè)計(jì)、施工簡(jiǎn)單。樁的自由懸臂長(zhǎng)度不宜大于15m，截面形式可采用矩形或T形。樁板墻頂位移應(yīng)小于樁懸臂端長(zhǎng)度的1/100，且不宜大于10cm。錨固樁之間應(yīng)設(shè)置擋土板或其他措施維持巖(土)體穩(wěn)定 錨固樁的設(shè)置應(yīng)滿足下列要求:1樁應(yīng)錨固在穩(wěn)定的地層中。3不應(yīng)產(chǎn)生新的深層滑動(dòng)。在滑坡地段，則應(yīng)按滑坡推力進(jìn)行計(jì)算。 設(shè)計(jì)荷載及計(jì)算 樁板式擋土墻的計(jì)算荷載應(yīng)包括活載和巖(土)體所產(chǎn)生的土壓力或滑坡推力、水的浮力、地下水的滲透壓力、地震力以及施工產(chǎn)生的臨時(shí)荷載等。樁的重力可不計(jì)算。作用于墻背上巖土產(chǎn)生的土壓力可按庫(kù)侖理論計(jì)算，軌道及列車荷載引起的土壓力可按彈性理論計(jì)算，見圖13。樁間擋土板上的壓力可根據(jù)樁間巖(土)體的穩(wěn)定情況和擋土板的設(shè)置方式按全部巖(土)體壓力或按部分巖(土)體壓力計(jì)算。樁的寬度可按下式計(jì)算: Bp=b+l （11）式中Bp一一樁的寬度(m)。錨固樁樁底支承應(yīng)結(jié)合地層情況和樁底嵌固深度采用自由端或鉸支端。否則，地層上部應(yīng)采取適當(dāng)?shù)募庸檀胧?，或增加樁的埋深和加大樁的截面積。錨索(桿)可按容許應(yīng)力法計(jì)算，樁和擋土板的混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010)計(jì)算。計(jì)算錨固樁樁身截面強(qiáng)度，當(dāng)無特殊要求時(shí)，可不作最大裂縫寬度驗(yàn)算。有牛腿的樁，除檢算強(qiáng)度以外，尚應(yīng)作牛腿的裂縫寬度驗(yàn)算。 構(gòu)造要求1. 錨固樁和擋士板的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C30，樁身中主筋宜采用HRB400，箍筋和擋土板中的主筋可采用HRB335鋼或HRB400鋼。3. 錨固樁配筋的要求應(yīng)按抗滑樁的有關(guān)要求進(jìn)行計(jì)算。5. 當(dāng)采用拱型擋土板時(shí)，不宜采用素混凝土，應(yīng)沿徑向和環(huán)向配置一定數(shù)量的構(gòu)造鋼筋，構(gòu)造鋼筋間距不宜大于250mm，直徑不宜小于10mm。 抗滑樁抗滑樁通過樁身將上部承受的坡體推力傳給樁 下部的側(cè)向土體或巖體，依靠樁下部的側(cè)向阻力來承擔(dān)邊坡的下推力，而使邊坡保持平衡或穩(wěn)定，見圖14?？够瑯兑彩沁吰绿幹喂こ讨谐Ｒ姵Ｓ玫奶幹畏桨钢唬瑥脑缙诘哪緲?，到近代的鋼樁和目前在邊坡工程中常用的鋼筋混凝土樁，斷面型式有圓形和矩形，施工方法有打入、機(jī)械成孔和人工成孔等方法，結(jié)構(gòu)型式有單樁、排樁、群樁，有錨樁和預(yù)應(yīng)力錨索樁等。抗滑樁按成樁方法分類，有打入樁、靜壓樁、就地灌注樁，就地灌柱樁又分為沉管灌注樁、鉆孔灌注樁兩大類。抗滑樁按結(jié)構(gòu)型式分類，有單樁、排樁、群樁和有錨樁，排樁型式常見的有椅式樁墻、門式剛架樁墻、排架抗滑樁墻（圖15），有錨樁常見的有錨桿和錨索，錨桿有單錨和多錨，錨索抗滑樁多用單錨。(2)各類樁型的特點(diǎn)及適用條件 木樁是最早采用的樁，其特點(diǎn)是就地取材、方便、易于施工，但樁長(zhǎng)有限，樁身強(qiáng)度不高，一般用于淺層滑坡的治理、臨時(shí)工程或搶險(xiǎn)工程。鋼筋混凝土樁是邊坡處治工程廣泛采用的樁材，樁斷面剛度大，抗彎能力高，施工方式多樣，可打入、靜壓、機(jī)械鉆孔就地灌注和人工成孔就地灌注，其缺點(diǎn)是混凝土抗拉能力有限?？够瑯妒┕こＳ玫氖蔷偷毓嘧?，機(jī)械鉆孔速度快，樁徑可大可小，適用于各種地質(zhì)條件，但對(duì)地形較陡的邊坡工程，機(jī)械進(jìn)入和架設(shè)困難較大，另外，鉆孔時(shí)的水對(duì)邊坡的穩(wěn)定也有影響。圖 16 單樁是抗滑樁的基本型式，也是常用的結(jié)構(gòu)型式，其特點(diǎn)是簡(jiǎn)單，受力和作用明確。排架樁的特點(diǎn)是轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大，抗彎能力強(qiáng)，樁壁阻力較小，樁身應(yīng)力較小，在軟弱地層有較明顯的優(yōu)越性。但錨桿或錨索的錨固端需要有較好的地層或巖層，對(duì)錨索而言，更需要有較好的巖層以提供可靠的錨固力。 抗滑樁設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)內(nèi)容 抗滑樁設(shè)計(jì)一般應(yīng)滿足以下要求： (1)抗滑樁提供的阻滑力要使整個(gè)滑坡體具有足夠的穩(wěn)定性，即滑坡體的穩(wěn)定安全系數(shù)滿足相應(yīng)規(guī)范規(guī)定的安全系數(shù)或可靠指標(biāo)，同時(shí)保證坡體不從樁頂滑出，不從樁間擠出； (2)抗滑樁樁身要有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，即樁的斷面要有足夠的剛度，樁的應(yīng)力和變形滿足規(guī)定要求； (3)樁周的地基抗力和滑體的變形在容許范圍內(nèi)； (4)抗滑樁的埋深及錨固深度、樁問距、樁結(jié)構(gòu)尺度和樁斷面尺寸都比較適當(dāng)，安全可靠，施工可行、方便，造價(jià)較經(jīng)濟(jì)。 抗滑樁設(shè)計(jì)的基本假定：（1）滑坡推力作用于滑面以上部分的樁背上，可假定與滑面平行。對(duì)于液性指數(shù)較大、剛度較小和密實(shí)度不均勻的塑性滑體，其靠近滑面的滑動(dòng)速度較大，而滑體表層的滑動(dòng)速度則較小，滑坡推力分布圖形可假定為三角形。（3）抗滑樁的基底應(yīng)力，主要是由自重引起的。實(shí)測(cè)資料表明，樁底應(yīng)力一般相當(dāng)小，為簡(jiǎn)化計(jì)算，通常忽略不計(jì)，而對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)影響不大。實(shí)測(cè)資料表明，樁底應(yīng)力一般相當(dāng)小，為簡(jiǎn)化計(jì)算，通?？梢院雎圆挥?jì)，而對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)影響不大。 抗滑樁的設(shè)計(jì)計(jì)算程序根據(jù)上述設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)內(nèi)容，抗滑樁的設(shè)計(jì)計(jì)算程序如圖17所示。他假定擋土墻是剛性的，墻后填土是無粘性土。根據(jù)三角形土楔的力系平衡條件，求出擋土墻對(duì)滑動(dòng)土楔的支承反力，從而解出擋土墻墻背所受的總土壓力。假設(shè)滑動(dòng)面BC與水平面的夾角為α，不考慮楔體本身的壓縮變形。根據(jù)靜力平衡條件W、P、R三力可構(gòu)成力的平衡三角形。當(dāng)樁前土體能保持穩(wěn)定，此時(shí)抗滑樁按所謂的“全埋式樁”考慮，可將樁前土體(亦為滑體)的抗力作為已知的外力考慮，仍可將樁看成懸臂樁考慮。反力的大小與巖(土)體的變形狀態(tài)有關(guān)。另外，樁與地基土間的摩阻力、粘著力、樁變形引起的豎向壓力一般來說對(duì)樁的安全有利，通常略去不計(jì)。(2)地基反力系數(shù)樁側(cè)巖土體的彈性抗力系數(shù)簡(jiǎn)稱為地基反力系數(shù)，是地基承受的側(cè)壓力與樁在該位置處產(chǎn)生的側(cè)向位移的比值。目前常采用的有三種假設(shè)：①假設(shè)地基系數(shù)不隨深度而變化，即地基系數(shù)為常數(shù)的K法；②假定地基系數(shù)隨深度而呈直線變化的m法；③地基反力系數(shù)沿深度按凸拋物線增大的C法。一般情況下，試驗(yàn)資料不易獲得，文獻(xiàn)[1]、[2]列出了較完整巖層的地基系數(shù)K值，見表12，非巖石地基的m值，見表13，可供設(shè)計(jì)時(shí)參考。 非巖層地基m值 表13序號(hào)土的種類M(kN/m3)序號(hào)土的種類M(kN/m3)1流塑性粘土、淤泥30005000 4半堅(jiān)硬粘性土、粗砂20000300002硬塑性粘土、粉砂5000100005礫砂，角礫砂，礫石土30000800003細(xì)沙、中砂10000200006塊石土，漂石土8000012000當(dāng)?shù)鼗翞槎鄬油習(xí)r，采用按層厚以等面積加權(quán)求平均的方法求算地基反力系數(shù)。其他多層土可仿此進(jìn)行計(jì)算。研究表明，當(dāng)x達(dá)到一定深度時(shí)，地基反力系數(shù)漸趨于常數(shù)。C法比例系數(shù)C值 表14 樁板墻的破壞形式樁長(zhǎng)較大時(shí)，巖土體有足夠的嵌固作用，樁上設(shè)置錨索也看作固定點(diǎn)，整個(gè)樁看做是受均布荷載作用下的簡(jiǎn)支梁，樁被彎斷破壞，其條件是樁的容許抗彎能力小于簡(jiǎn)支梁的跨中最大彎矩如圖。 圖19第二， 嚴(yán)格控制施工工況，隨著填土高度，錨索力分次施加，而不是一次施加到設(shè)計(jì)錨索力。預(yù)應(yīng)力錨索樁板墻整體破壞可分為四種情況：(1) 沿填土面與原坡面滑動(dòng)、破壞樁板墻在填土面與原坡面之間形成明顯分界面，分界面內(nèi)側(cè)是原狀巖土體，其結(jié)構(gòu)性能穩(wěn)定，分界面外側(cè)是人工填筑土，屬于擾動(dòng)巖土體，其結(jié)構(gòu)性能不穩(wěn)定，所以在此分界面極容易引起填筑土體滑動(dòng)造成結(jié)構(gòu)整體破壞。(2) 沿整個(gè)結(jié)構(gòu)體深層滑動(dòng)面破壞在錨索樁板墻結(jié)構(gòu)體深層有潛在滑動(dòng)面，或由于群錨效應(yīng)引起，或由于地質(zhì)資料不清楚，設(shè)計(jì)時(shí)錨固段雖然在穩(wěn)定巖土體內(nèi)，但是并沒有穿過深層潛在滑動(dòng)面。(3) 由于上支擋結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)引起的破壞樁板墻施工過程中，由于在原坡面、坡角開挖卸荷作用，誘發(fā)樁板墻頂點(diǎn)設(shè)計(jì)標(biāo)高以上坡體的破壞，上部坡體錯(cuò)落、坍塌、滑動(dòng)使得在樁板墻結(jié)構(gòu)體內(nèi)產(chǎn)生巨大的外力，從而引起錨索樁板墻整體破壞。(4)樁基失效引起的破壞樁板墻作為新型支擋結(jié)構(gòu)，一般設(shè)計(jì)為截面小、樁間距小、樁長(zhǎng)長(zhǎng)，即支擋結(jié)構(gòu)輕型化。工程中一般要求樁坐落在穩(wěn)定巖土體上，或置換優(yōu)良低壓塑墊層。第二章 樁板墻的設(shè)計(jì) 工程概況 蘭渝鐵路 鐵路自蘭州東引出， 通過甘肅省榆中、 定西安定區(qū)、 渭源、 漳縣、 岷縣、 宕昌、 武都等縣市， 再經(jīng)廣元、 南充到達(dá)重慶， 建成后北與隴海線相接， 南與寶成線相連， 是甘肅省通往西南地區(qū)的主要交通干線， 是連接西南和西北兩大區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的交通樞紐。同時(shí)， 線路跨黃河水系與長(zhǎng)江水系， 經(jīng)過不同的氣候帶。主要工程地質(zhì)問題有斷層、 滑坡、 泥石流、濕陷性黃土等。 工程概述 本工點(diǎn)起訖里程:DK83+280～DK83+415。 工點(diǎn)范圍內(nèi)大部分地表出露中元古界武當(dāng)山群石英云母片巖，局部地表為第四系全新統(tǒng)洪積粉質(zhì)黏土。 石英云母片巖：青灰色，片狀構(gòu)造，變晶結(jié)構(gòu)，片理、節(jié)理較發(fā)育，強(qiáng)風(fēng)化弱風(fēng)化，風(fēng)化層厚2～5m。風(fēng)化層σ0=500kPa；風(fēng)化層以下σ0=800kPa。E/20176。 主要發(fā)育兩組節(jié)理：J1：N50176。間距10～20cm，延伸1～2m，密閉；J2：N65176。N，間距20～50cm，～，密閉。 設(shè)計(jì)內(nèi)容（1） 路塹邊坡開挖坡率的設(shè)計(jì)。 設(shè)計(jì)依據(jù)1． 《鐵路路基支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》2． 《鐵路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》3． 《鐵路工程設(shè)計(jì)技術(shù)手冊(cè)——路基》 土壓力計(jì)算 指標(biāo)選取1. 圍內(nèi)路塹挖方大部分位于巖體風(fēng)化層內(nèi)，巖體破碎，節(jié)理發(fā)育，預(yù)加固樁外力采用庫(kù)侖主動(dòng)土壓力理論計(jì)算，其巖體參數(shù)如下：γ=22kN/m ，c=0，φ=35 ，2. 預(yù)加固樁的外力安全系數(shù)采用K=。；樁截面慣性距：I=1/12ba179。=；樁截面模量：W=1/6ba178。；樁的混凝土(C20)彈性模量：E=104MPa；樁的抗彎剛度：EI=25103MPa=104MN；樁的計(jì)算寬度：Bp=+1=；樁的變形系數(shù)：尾=KB14EI14=樁的計(jì)算深度：尾h2=7=1,按彈性樁計(jì)算樁底邊界條件：按自由端考慮。此時(shí)，可根據(jù)樁周土體的性質(zhì)確定彈性抗力系數(shù)，建立撓曲微分方程式，通過數(shù)學(xué)求解可得滑面以下樁段任一截面的變位和內(nèi)力計(jì)算的一般表達(dá)式。圖243. 滑動(dòng)面以上樁身內(nèi)力和變位計(jì)算（1） 彎矩和剪力滑動(dòng)面以上樁所承受的外力為滑坡推力和樁前反力之差Ex,其分布形式在本設(shè)計(jì)中取為矩形，內(nèi)力計(jì)算時(shí)，按一端固定的懸臂梁考慮。)19428737947156365574884193310271121 4. 滑動(dòng)面以下樁身內(nèi)力和變位計(jì)算 本設(shè)計(jì)使用K法 依假定，樁錨固段的撓曲微分方程為： EId4xdy4+xKHBp=0 由式 ，有，可寫為 求解上述常系數(shù)齊次微分方程，整理代換后有滑動(dòng)面以下任意界面的變位、側(cè)應(yīng)力和內(nèi)力的公式：式中：，——K法的影響函數(shù)，表達(dá)式如下： 為K法的一般表達(dá)式。根據(jù)樁底邊界條件確定。）021118216314412510697785931021101211331451561681791811191220143 最大應(yīng)力計(jì)算（1） 最大側(cè)應(yīng)力位置：令 則 =（2） 最大剪力位置：令則 = (3) 最大彎矩位置： 則 = 4 樁側(cè)應(yīng)力復(fù)核（1） 土層及嚴(yán)重風(fēng)化破碎巖層 樁身對(duì)地層的側(cè)壓應(yīng)力（）應(yīng)符合下列條件： （2） 比較完整的巖質(zhì)、半巖質(zhì)地層樁身對(duì)圍巖的側(cè)壓應(yīng)力（）應(yīng)符合下列條件： 式中 ——折減系數(shù)，根據(jù)巖層產(chǎn)狀的傾角大小，~； ——折減系數(shù)，根據(jù)巖層破碎和軟化程度，~； ——巖石單軸抗壓極限強(qiáng)度，滑體換算高度：忽略地下水對(duì)土重的影響 = =