浅谈计算参数as、c在抗滑桩截面校核时的运用

夏兴柱

(云南地质工程第二勘察院有限公司，云南 昆明 650201)

滑坡防治工程中抗滑桩是一种较为常用的治理措施，其截面形状以矩形为主，按受弯构件进行截面设计。计算参数as、c在截面校核过程中发挥着重要作用。《混凝土结构设计规范》中，参数as指受拉区纵向普通钢筋合力点至截面受拉边缘的距离；参数c指混凝土保护层厚度，表示最外层钢筋的外边缘至最近一侧混凝土边缘的距离。

《滑坡防治工程设计与施工技术规范》第7.3.4条对抗滑桩纵向受拉钢筋的构造要求为：“纵向受拉钢筋直径应大于16mm。净距应在120mm～250mm之间。如用束筋时，每束不宜多于三根。如配置单排钢筋有困难时，可设置两排或三排，排距宜控制在120mm～200mm之内。钢筋笼的混凝土保护层厚度应大于50mm。”

1 不同配筋情况下计算参数as、c的取值计算

1.1 配置单排纵向受拉钢筋

(1)当配置单排n束直径均为d的单根纵筋、直径φ的箍筋时(图1)，其as取值：as=c+φ+。

(2)当配置单排n束直径均为d的两根并筋纵筋、直径φ的箍筋时(图2)，其as取值：as=c+φ+

(3)当配置单排n束直径均为d的三根并筋纵筋、直径φ的箍筋时(图3)，其as取值：as=c+φ+

(4)当配置单排x束单根、y束两根并筋、z束三根并筋且直径均为d的纵筋、直径φ的箍筋时(图4)，其as取值：as=c+φ+。

综上，前三种为第四种情况的特例，即当x、y、z三个参数中有两个参数为0时。故当抗滑桩配置单排直径均为d的纵筋、直径φ的箍筋时，其as取值统一表示为：

其中x表示单根钢筋束数、y表示两根并筋束数、z表示三根并筋束数。

1.2 配置两排纵向受拉钢筋

若计算纵向受拉钢筋面积很大，配置单排纵筋无法满足要求时，需配置第二排纵筋且第一排按照三根并筋配置纵筋。

3.1.2 不同作物光谱面积变量特征分析 大麦的SDr、SDb两个参数比春小麦和莜麦大，SDy值比春小麦与莜麦值小；春小麦的SDr、SDb两个参数比大麦和莜麦小，SDy值比大麦、莜麦值大；莜麦的SDr，SDb，SDy值处于中间（图3）。

(1)当第一排配置n1束三根并筋且直径均为d1的纵筋、第二排配置n2束单根直径均为d2的纵筋、两排纵筋排距为s、直径φ的箍筋时(图5)，其as取值：

(2)当第一排配置n1束三根并筋且直径均为d1的纵筋、第二排配置n2束两根并筋且直径均为d2的纵筋、两排纵筋的排距为s、直径φ的箍筋时(图6)，其as取值：

(3)当第一排配置n1束三根并筋且直径均为d1的纵筋、第二排配置n2束三根并筋且直径均为d2的纵筋、两排纵筋的排距为s、直径φ的箍筋时(图7)，其as取值：

(4)当第一排配置n1束三根并筋且直径均为d1的纵筋、第二排配置x束单根、y束两根并筋、z束三根并筋且直径均为d2的纵筋、两排纵筋的排距为s、直径φ的箍筋时(图8)，其as取值：

综上，前三种为第四种情况的特例，即当x、y、z三个参数中有两个参数为0时。故当抗滑桩第一排配置n1束三根并筋且直径均为d1的纵筋、第二排配置直径d2的纵筋、两排纵筋间距s、直径φ的箍筋时，其as取值可统一表示为：

其中x表示单根钢筋的束数、y表示两根并筋的束数、z表示三根并筋的束数。

1.3 配置三排纵向受拉钢筋

若计算纵向受拉钢筋面积较大，配置两排纵筋无法满足要求时，需配置第三排纵筋且第一、二排按照三根并筋配置纵筋。

(1)当第一排配置n1束三根并筋且直径均为d1纵筋、第二排配置n2束三根并筋且直径均为d2的纵筋、第三排配置n3束单根且直径均为d3的纵筋、第一排纵筋与第二排纵筋排距为s1、第二排纵筋与第三排纵筋排距为s2、直径φ的箍筋时(图9)，其as取值：

(2)当第一排配置n1束三根并筋且直径均为d1的纵筋、第二排配置n2束三根并筋且直径均为d2的纵筋、第三排配置n3束两根并筋且直径均为d3的纵筋、第一排纵筋与第二排纵筋排距为s1、第二排纵筋与第三排纵筋排距为s2、直径φ的箍筋时(图10)，其as取值：

(3)当第一排配置n1束三根并筋且直径均为d1的纵筋、第二排配置n2束三根并筋且直径均为d2的纵筋、第三排配置n3束三根并筋且直径均为d3的纵筋、第一排纵筋与第二排纵筋排距为s1、第二排纵筋与第三排纵筋排距为s2、直径φ的箍筋时(图11)，其as取值：

(4)当第一排配置n1束三根并筋且直径均为d1的纵筋、第二排配置n2束三根并筋且直径均为d2的纵筋、第三排配置x束单根、y束两根并筋、z束三根并筋且直径均为d3的纵筋、第一排纵筋与第二排纵筋排距为s1、第二排纵筋与第三排纵筋排距为s2、直径φ的箍筋时(图12)，其as取值：

综上，前三种为第四种情况的特例，即当x、y、z三个参数中两个参数为0时。故当抗滑桩第一排配置n1束三根并筋且直径均为d1的纵筋，第二排配置n2束三根并筋且直径均为d2的纵筋，第三排配置直径均为d3的纵筋，第一排纵筋与第二排纵筋排距为s1，第二排纵筋与第三排纵筋排距为s2，直径φ的箍筋时，as取值可统一表示为：

其中x表示单根钢筋的束数、y表示两根并筋的束数、z表示三根并筋的束数。

2 案例分析

以某滑坡治理工程施工图设计的抗滑桩为例。该项目有1个滑坡(H1)，细分H1-1、H1-2两个滑块。其中H1-1滑体厚15m～35m，推算滑体方量约103×10-4m3，属中层土质推移式大型滑坡；H1-2滑体厚10m～25m，推算滑体方量约12.9×10-4m3，属中层土质推移式中型滑坡。采用清方整坡+抗滑桩+锚索(杆)框格梁+坡面排水+框格内袋装土回填植草等措施对该滑坡系统治理。分别布置A排38棵抗滑桩、B排31棵抗滑桩、C排31棵抗滑桩共计三排93根抗滑桩。选取A排40m长抗滑桩具体说明，其最大设计滑坡推力6450KN、最大桩前抗力4950KN，桩身截面3.0m×2.0m，根据不同断面的设计滑坡推力及桩前抗力，该抗滑桩按3个截面配置了3种不同形式的纵向受拉钢筋，现就不同截面配筋形式分析说明。

2.1 Ⅰ-Ⅰ截面

2.2 Ⅱ-Ⅱ截面

Ⅱ-Ⅱ截面配置两排纵向受拉钢筋，第一排配置10束3根并筋且直径32mm的纵向受拉钢筋、第二排配置10束3根直径32mm的纵向受拉钢筋、箍筋直径18mm、第一排与第二排纵向受拉钢筋排距为16cm、第一排纵向受拉钢筋合力点至受拉边缘距离12.5cm(图14)，由Ⅰ-Ⅰ截面可知c=81.76mm。依据配置两排纵向受拉钢筋时的计算公式：

化简计算后可得as=205.00mm。

2.3 Ⅲ-Ⅲ截面

Ⅲ-Ⅲ截面配置了三排纵向受拉钢筋，其中第一排配置10束3根并筋且直径32mm的纵向受拉钢筋、第二排配置10束3根并筋且直径32mm的纵向受拉钢筋、第三排配置10束单根直径32mm的纵向受拉钢筋、箍筋直径18mm、第一排与第二排纵向受拉钢筋排距为16cm、第二排与第三排纵向受拉钢筋排距为16cm、第一排纵向受拉钢筋合力点至受拉边缘距离12.5cm(图15)，由Ⅰ-Ⅰ可知c=81.76mm。依据配置三排纵向受拉钢筋时统一计算公式：

图15 Ⅲ-Ⅲ截面配筋结构图

将各数值代入可得：

化简计算后可得as=239.28mm。

3 结 论

受弯构件在进行截面校核或截面设计时，截面有效高度h0(纵向受拉钢筋合力点至截面受压边缘的距离)为一个重要计算参数，可由公式h0=h-as计算可得，而参数as的取值与混凝土保护层厚度c、配置箍筋直径φ以及截面配置纵向受拉钢筋形式密切相关、相互影响。抗滑桩作为滑坡地质灾害治理领域常见的一种受弯构件，在进行截面校核时计算参数as、c的取值与其纵向受拉钢筋的配置情况有关，需结合不同的纵向受拉钢筋配筋形式具体分析计算，其计算亦可用于施工过程中的钢筋制安质量控制。