抗滑桩内力计算

滑面以上的桩身内力，应根据滑坡推力和桩前滑体抗力计算；滑面以下的桩身变位和内力，应根据滑面处的弯矩、剪力和地基的弹性抗力(锚固段地层抗力)进行计算。计算时，通常将抗滑桩位于滑面以上的部分称为受荷段，滑面以下部分称为锚固段，两部分单独计算。

01 受荷段桩身内力

若桩前滑体自身不能保持稳定，当桩受力时，其不能提供反向支承力，此时抗滑桩称为悬臂桩，抗滑桩受荷段仅承受滑坡推力，桩身内力可根据结构力学公式直接计算。

若桩前滑体自身能保持稳定，且具有一定的稳定强度，当桩受力后，桩前滑体能提供一定的反向支承力以稳定桩后滑体，这部分力称为桩前滑体抗力，其大小、分布规律及对桩的作用很复杂，当桩前滑体抗力采用与滑坡推力相同的分布形式，桩身内力可根据结构力学公式计算。

根据简化后滑面处弯矩和剪力相等的原理，

hs为桩前滑体抗力最大应力处与桩顶的距离，其值随滑体黏聚力的增大而减小。试验表明， hs一般等于受荷段桩长的1/4~1/3，该值对计算结果影响不大。

02 锚固段桩身内力

1) 按刚性桩计算

刚性桩内力计算方法较多，目前较常用的是将锚固段桩身周围的地基介质视为弹性体以计算桩侧应力(锚固段地层抗力)，从而计算锚固段桩身内力。

① 滑面处地基系数的确定

对于地基系数不随深度变化的弹性介质，如密实土层和岩层，由于其地基系数较滑体大得多，因此上部滑体的存在不会影响滑床的弹性性质，滑面处地基系数仍为常数。

对于地基系数 C=A+my 的地层，A 值的大小与应力释放、地层性质和附加荷载等因素有关。应力释放需视地质年代中地层的沉积、卸荷、剥蚀、夷平和各种营力作用来考虑，即考虑超压密作用；附加荷载主要包括滑体自重及其上部建(构)筑物等。一般而言，A及 A’值可用换算法求得。

② 桩身内力计算

在滑坡推力作用下，当桩埋入完整、坚硬岩石的表层时，将绕桩底转动，当桩埋入土层或软质岩层中时，将绕桩身某点转动。桩身内力的计算，根据滑面以下地层情况的不同有所区别。假设桩身埋入同一地层，滑面以下m值相同，桩底为自由端，计算分析如下：

2) 按弹性桩计算

按弹性桩计算锚固段桩身内力，本质上是利用初参数方程求解锚固段桩身变位及内力。初参数指桩起始端的位移、转角、弯矩和剪力等物理量，即y=0时的x0、φ0、M0、Q0。桩的初参数解即为用桩的四个初参数表示弹性桩桩轴微分方程的通解及其它物理量的解答，因其均为方程，故称为初参数方程。

六、锚拉桩

与普通抗滑桩相比，锚拉桩具有下列优点：①改变普通抗滑桩的受力状态，减小桩身弯矩和剪力，从而减小桩身截面面积及埋深，节省材料并降低造价；②锚索可控制桩顶位移量，由普通桩被动受力变为主动施力，使其成为主动抗滑结构，可有效减小滑体位移量，利于保证滑带(潜在滑带)的强度；③能较快控制滑坡。

01 结构形式

02 基本假定

锚拉桩设计计算基本假定如下：

1) 锚拉桩可简化为受横向变形约束的弹性地基梁，根据变形协调原理，锚拉处桩的位移应与锚索伸长量相等，然后进行桩的内力计算。

2) 假定每根锚索承受相邻两桩(中心至中心)的滑坡推力，作用于桩上的力主要有滑坡推力、桩前滑体抗力、锚索拉力及锚固段地层抗力，不计桩体自重、桩底反力及桩与岩土间的摩阻力等。

03 桩身内力计算

假定抗滑桩受荷段桩身布设n根锚索，则桩为n次超静定结构。滑面处的弯矩M0’及剪力Q0’计算公式如下：

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知识点：抗滑桩内力计算