抗滑桩计算

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5.3.2.3A型抗滑桩设计计算图5-1 A型桩尺寸示意图1、判别抗滑桩的类型当B h2W.O时,抗滑桩属刚性桩;当B h2> 1.0时,抗滑桩属弹性桩。

其中:h2为锚固段长度;B为桩的变形系数,以m-1计,可按下式计算:10EI J式中:k ------ 地基系数(kN/m3)。

Bp ---- 桩的正面计算宽度(m), Bp=b+1E——桩的弹性模量(kPa);I――桩截面惯性矩(m4):匸ba3T2抗滑桩的截面尺寸为1.2 >1.5,长得计算宽度为Bp=1.2+1=2.2m。

桩的截面惯性矩匸ba3T2=1.2 >.53 42=0.3375 (m4)11.04"0沃2.2J =0.0881桩的变形系数0 = (0^2.^10^0.3375;乜=4 0.0881 = 0.324 1.0,故按刚性桩计算。

2、外力计算(1)每根桩上承受的滑坡推力:E T=E n>S=330.76 4=1203.04kN(2) 桩前抗力计算:由于抗滑桩设置在滑坡前缘处,桩前没有土体处于悬臂状态,所以桩前不考 虑抗力。

3、受荷段内力计算(见表5-7)假定滑坡推力和桩前抗力都是三角形分布:E Tbq=601.52cN/m 0.5h 1E Rb q — = 0kN / m0.5h 1滑面处的剪力 Q o =1522.6OkN ,滑面处弯矩 M o =2283.59kN m4、锚固段内力计算h °(3h ° 2h 2) 3乩h 2】计算得:y 0=2.3810(m),距桩顶 6.8810 (m )代入相关参数:’=0.002502(rad )(3) 桩各点侧应力::二y = (A 2 my)(y 0 - y)剪力: Q y2(b :q —b :q ) y h i2=75.19y弯矩: M yy 3 二 Q y 25.06y(1)确定转动中心的位置y°:采用k 法,有:(2)桩的转角2HB p Kh 2 2y °-h 2 13;「y=104 10 (2.381 -y) 0.002502匚y= 260.2080(2.381 -y)(4)桩身各点剪力:Q y =H _gB pK.:y2 孰心(y— y。

(完整版)抗滑桩设计与计算

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当αh2>2.5时,抗滑桩属弹性桩
其中,α=
αh2—桩的计算深度(m);
mH—水平方向地基系数随深度而变形的比例系数(KN/m4),其余符号同前。
四.根据桩底的边界条件采用相应的公式计算桩身各截面的变位(位移),内力及侧壁应力等,并计算确定最大剪力、弯矩及其部位。
矩形桩:Bp=Kf*Ka*b=1.0*(1+1/b)*b=b+1
圆形桩:Bp=Kf*Ka*d=0.9*(1+1/d)*d=0.9(d+1)
③根据选定的地基系数及桩的截面形式、尺寸,计算桩的变形系数(α或β)及其计算深度(αh或βh),据以判断是按刚性桩还是弹性桩来设计。
桩的截面形状应从经济合理及施工方便可虑。目前多用矩形桩,边长2~3m,以1.5×2.0m及2.0×3.0m两种尺寸的截面较为常见。
2比较完整的岩质、半岩质地层
桩身对围岩的侧向压应力σmax(kPa)应符合下列条件:
σmax≤K1/. K2/.R0
式中,K1/—折减系数,根据岩层产状的倾角大小,取0.5~1.0;
K2/—折减系数,根据岩层的破碎和软化程度,取0.3~0.5;
R0—岩石单轴极限抗压强度,(kPa)。
2桩底支承条件
抗滑桩的顶端,一般为自由支承;而底端,由于锚固深度不同,可以分为自由支承、铰支承和固定支承三种,通常采用前两种。
抗滑桩设计的步骤
1抗滑桩设计计算步骤
一.首先弄清滑坡的原因、性质、范围、厚度,分析滑坡的稳定状态和发展趋势。
二.根据滑坡地质断面及滑动面处岩土的抗剪强度指标,计算滑坡推力。
三.根据地形地质及施工条件等确定设桩的位置及范围。
①根据滑坡推力大小、地形及地层性质,拟定桩长、锚固深度、桩截面尺寸及桩间距。

抗滑桩设计计算(验算)

抗滑桩设计计算(验算)

抗滑桩防护方案计算验算抗滑桩原设计长度为15米,桩基埋入承台深度为4.5米,桩基另侧采用万能杆件支撑(见附后图)。

由于承台基坑开挖较深,在承台施工时万能杆件横向支撑干扰较大,给施工带来很大的不便。

为此提出抗滑桩防护修改方案:1、取消万能杆件横向支撑;2、加大抗滑桩入土埋置深度,由4.5米增至9米,总桩长增至19米;3、在桩顶部设1.2m×0.8m系梁连接所有抗滑桩,加强桩顶部的整体稳定性。

具体验算如下:一、桩长及桩身最大弯矩计算开挖深度10米,桩下土层为新黄土和圆砾土,土的内摩擦角取35°,土的重度γ=18KN/m3,无地下水,采用人工挖孔灌注桩支护。

取1米为计算单元,计算桩入土深度及最大弯矩。

顶部车辆荷载P=10KN/m2。

1、桩的入土深度14.06224.0696.64)(67.632/77.284283.1083.010837.0)(49.51271.010271.0181069.3)245(271.0)245(/191056.0101856.0181032'223'''=====-====⨯⨯+⨯⨯⨯==+=+==-==⨯+⨯⨯=⨯+⨯⨯==+==-==+⨯=+⨯====∑∑∑l K E n l K E m r K K K mh m KN K P h K h l E h l rK K e K P K h e tg K tg K m KN h h h m Ph P P aa P γγαγααααααααγμμγϕϕγγγ由m ,n 值查图(布氏理论曲线)得:62.0=ωm x t m l x 89.82.171.662.083.10=+==⨯==μω故挖孔桩总长为10+8.89=18.9m (按19m 施工) 2、桩的最大弯矩计算∑∑•=-=---+==-=m KN x K K x l E M mK K E x mP m P m 8.174607.28185.20276)()(96.2')(23'maxγαγαα设桩中心距按1.5米布置则每根桩最大弯矩为1746.8×1.5=2620KNm 最大弯矩在承台底2.96m 处。

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5.3.2.3A型抗滑桩设计计算图5-1 A型桩尺寸示意图1、判别抗滑桩的类型当βh2≤1.0时,抗滑桩属刚性桩;当βh2>1.0时,抗滑桩属弹性桩。

其中:h2为锚固段长度;β为桩的变形系数,以m-1计,可按下式计算:414k⎪⎪⎭⎫⎝⎛=EIBpβ式中:k——地基系数(kN/m3)。

Bp——桩的正面计算宽度(m),Bp=b+1E——桩的弹性模量(kPa);I——桩截面惯性矩(m4):I=ba3÷12抗滑桩的截面尺寸为1.2×1.5,长得计算宽度为Bp=1.2+1=2.2m。

桩的截面惯性矩I=ba3÷12=1.2×1.53÷12=0.3375(m4)桩的变形系数0.08813375.0108.242.2101.044175=⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯⨯⨯=β0.10.3240.088142<=⨯=hβ,故按刚性桩计算。

2、外力计算(1)每根桩上承受的滑坡推力:E T=E n×S=330.76×4=1203.04kN(2)桩前抗力计算:由于抗滑桩设置在滑坡前缘处,桩前没有土体处于悬臂状态,所以桩前不考虑抗力。

3、受荷段内力计算(见表5-7)假定滑坡推力和桩前抗力都是三角形分布:m kN h E q b T/601.525.01==∆ m kN h E q b R/05.01'==∆ 剪力:221'75.192)(y y h q b q b Q y =∆-∆=弯矩:325.063y yQ M yy == 滑面处的剪力Q 0=1522.60kN ,滑面处弯矩M 0=2283.59kN·m表5-7 桩身受荷段内力表4、锚固段内力计算(1)确定转动中心的位置y 0:采用k 法,有: []202000h 2h 3)23(h ++=h h y计算得: y 0=2.3810(m),距桩顶6.8810(m ) (2)桩的转角 :[]202h -2y K 2Hh B p =ϕ代入相关参数:)(250200.0rad =ϕ(3)桩各点侧应力:φσ∆-+=))((02y y my A y250200.0)381.2(101043⨯-⨯=y y σ)(y -2.381260.2080=y σ(4)桩身各点剪力:2020)(K 21K 21y y B y B H Q p p y -∆+∆-=φφ 最大剪力位置:0Q =dyd y ,则y=2.3810,距桩顶6.8810,即转动中心处剪力最大。

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(完整版)抗滑桩计算4.3.3 1-1′剖⾯抗滑桩设计(1)抗滑桩各参数的确定或选取在滑坡⼒最⼤处即边坡1-1′剖⾯潜在变形区滑⾯条块21(剩余下滑⼒828.7KN )附近处设置⼀排钢筋混凝⼟抗滑桩,间距为6m ,共布置8根抗滑桩。

初拟抗滑桩桩⾝尺⼨为b×h=1.5m×2.0m。

桩长12m ,⾃由段h 1为6m ,锚固段h 2为6m 。

采⽤C30混凝⼟,查资料得,C30混凝⼟,423.0010/c E N mm =?。

桩的截⾯惯性矩3341.5 2.011212bh I m ?===。

桩的钢筋混凝⼟弹性模量770.80.8 3.0010 2.4010c E E KPa ==??=?。

桩的计算宽度 1.51 2.5p B m =+=。

1-1剖⾯滑动⾯以下为较完整的岩层(泥灰岩),对于较完整的岩层,其地基系数的选取参考下表(表4-1):H V H V 剖⾯处滑⾯以下是泥灰岩,岩⽯饱和单轴抗压强度标准值为16.85MPa ,根据上表侧向K H 可取:K H=2.7×105kN/m3按K 法计算,桩的变形系数β为:所以抗滑桩属于刚性桩,所谓刚性桩是指桩的位置发⽣了偏离,但桩轴线仍保持原有线型,变形是由于桩周⼟的变形所致。

这时,桩犹如刚体⼀样,仅发⽣了转动的桩。

桩底边界条件:按⾃由端考虑。

(2)外⼒计算每根桩的滑坡推⼒:kN L 2.497267.828E n r =?=?=E ,按三⾓形分布,其kN h E P r 4.165765.02.49725.01=?=?=桩前被动⼟压⼒计算:抗滑桩⾃由段长度h 1=6m,⾃由段桩前⼟为块⽯⼟,按勘察报告提⾼的参数,块⽯⼟的c=8.81kP a ψ=15.4O γ=15.4kN/m 3128.01104.24.52107.24417541<== =EI B k p H βp K =2(45)2otg ?+=215.4(45)2otg ο+=1.662211112h 20.5 6.0 1.6628.816748.75/22p p E h K c kN m =γ+=+?=(3)桩⾝内⼒计算①剪⼒221p A y 2.7752675.7484.16572)E -(P Q =?-=??=y y y h ②弯矩23A 75.72y 25.2433y y M Q y y =?=?= 各截⾯计算结果见下表(表4-2):(4)锚固段桩侧应⼒和桩⾝内⼒计算①滑动⾯⾄桩的转动中⼼的距离该滑⾯地基系数随深度为常数,K=A=K v =K s =2.7×105kN/m 3滑动⾯⾄桩的转动中⼼的距离为:()()()()m 6.36.927258.54512369.272528.54513623232A A 2A A 20=?++??=++=h Q M h Q M h y ②桩的转⾓()()rad Ah B h Q M p 00112.06107.25.269.27258.5451262635322A A =+??=+=③桩侧应⼒()()()()2550y 112.8y 10064.108800112.0y .6310107.2y y y y my A -+=?-+?=?-+=??δ④最⼤侧应⼒位置令0yd dyσ=,则 100.8224y 0-= y =0.45m⑤剪⼒()()y y y m B y y y A B Q p p A 2361221Q 020y -?--?-=?? ()y y --=6.3200112.0107.25.2219.27255 ()y y 26.3200112.0105.26125-- 9.27256.27214.9312632+-+-=y y y 0=yy d dQ ,则06.27212524.932=--y ym y 6.3=⑥弯矩()()[]y y my y y A y B y Q M p A A y -+-?-+=002232121.M ? ()()[]y y y y y -?+--+=6.32106.3310.72200112.05.2121.82725.85451552 8.54518.272513604233.23234++--=y y y y 锚固段桩侧应⼒、桩⾝剪⼒及弯矩计算汇总如下()KN y Q -4347.15 -4198.90 -3561.73 -2357.10 -514.97 2034.70()m y 00.511.522.53()m KN .M y5451.80 6470.91 6798.93 6456.86 5500.68 4021.38 2144.93 ()m y 3.6 4 4.5 5 5.5 6 ()m KN .M y32.31-2120.52-4082.59-5587.95-6335.64-5989.72根据桩的应⼒和内⼒的计算结果,绘出桩的受⼒图,如下所⽰:图4-2桩侧应⼒图图4-3 桩⾝剪⼒图图4-4 桩⾝弯矩图(5)桩侧应⼒复核⽐较完整的岩质、半岩质地层桩⾝对围岩的侧压应⼒max σ(a kP )应符合下列条件:max 120K K σ≤??′′R 式中 1K ′——折减系数,根据岩层产状的倾⾓⼤⼩,取0.5~1.0;2K ′——折减系数,根据岩层破碎和软化程度,取0.3~0.5; 0R ——岩⽯单轴抗压极限强度,a kP由式得,a a kP kP 25.41281085.1635.07.064.10883=<满⾜要求(6)桩的结构设计①基本指标混凝⼟C 25:C25混凝⼟的轴⼼抗压强度设计值为211.9/c f N mm =,轴⼼抗拉强度设计值21.27/t f N mm =。

抗滑桩计算

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4
KV ( kN/m3 ) 4.0×10
5
序 号
饱和极 限 抗 压强度 R (kPa) 6.0×10
4
KV ( kN/m3 ) 12.0×1 05
1
(1.0~2.0) ×105
4
7
2
1.5×10
4
2.5×105
5
4.0×10
4
6.0×10
58Leabharlann 8.0×104(15.0~2 5.0) ×105
(25.0~2 8.0) ×105
当ah2>2.5时,抗滑桩属弹性桩
其中:为桩的变形系数,以m-1计,可按下式 计算: 1
mH B p EI
5
m H ——水平方向地基系数随深度而变化 式中: 的比例系数(kN/m4)。
第三节、抗滑桩的要素设计
当采用抗滑桩整治滑坡时,首先需要解决桩的平 面布置与桩的埋入深度问题。这是抗滑桩设计 的主要参数,它的合理与否,直接关系到抗滑 桩效用的成败。现将国内以往的做法和考虑的 原则分述如下: (一)桩的平面位置及其间距 抗滑桩的平面位置和间距,一般应根据滑坡的地 层性质、推力大小、滑动面坡度、滑坡厚度、 施工条件、桩截面大小以及锚固深度等因素综 合考虑决定。
第四节、刚性桩的计算
刚性桩的计算方法较多,目前常用的方法 是:滑面以上抗滑桩受荷段上所有的力 均当做外荷载看等,桩前的滑体抗力按 其大小从外荷载中予以折减,将滑坡推 力和桩前滑面以上的抗力折算成在滑面 上作用的弯矩和剪力并作为外荷载。而 抗滑桩的锚固段,则把桩周岩土视为弹 性体计算侧向应力和土的抗力,从而计 算桩的内力。
1 圆形桩:BP K f K B d 0.9 1 d 0.9(d 1) d

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2.按m法计算 当ah2≤2.5时,抗滑桩属刚性桩 当ah2>2.5时,抗滑桩属弹性桩 其中:为桩的变形系数,以m-1计,可按下式计算:
1
mH Bp EI
5
m 式中: ——水平方向地基系数随深度而变化的比例系数(kN/m4)。 H
第三节、抗滑桩的要素设计
当采用抗滑桩整治滑坡时,首先需要解决桩的平面布置与桩的埋入深度问题。这是抗滑桩 设计的主要参数,它的合理与否,直接关系到抗滑桩效用的成败。现将国内以往的做法 和考虑的原则分述如下:
(三)桩侧岩(土)的弹性抗力系数
桩侧岩(土)的弹性抗力系数简称地基系数,是地基承受的侧压力与桩在该处产生的侧向 位移的比值。换句话说,地基系数是在弹性变形限度以内,单位面积的土产生单位压缩 变形时所需要的侧向压力。
1.计算弹性地基内的侧向受荷桩时,有关地基系数目前有两种不同的假定:
(1)认为地基系数是常数,不随深度而变化,以“K”表示之,相应的计算方法称为“K” 法,可用于地基较为完整岩层的情形。(2)认为地基系数随深度按直线比例变化,即 在地基内深度为y处的水平地基系数为CH=mH·y或CH=AH+mHy,竖直方向的地基系数为 Cv=mv·y或Cv=Ar+mvy。、表示某一常量,、分别表示水平及竖向地基系数的比例系数。 相应这一假定的计算方法称为“m”法,可用于地基为密度土层或严重风化破碎岩层的 情形。
10.对于钢筋混凝土桩,还需进行配筋设计。
第二节 、抗滑桩设计的基本假定
(一)作用于抗滑桩上的力系 作用于抗滑桩的外力包括:滑坡推力、受荷段地层(滑体)抗力、锚固段地层抗力、桩侧
摩阻力和粘着力以及桩底应力等。这些力均为分布力。 1.滑坡推力作用于滑面以上部分的桩背上,可假定与滑面平行。由于还没有完全弄清桩间

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4.3.3 1-1′剖面抗滑桩设计(1)抗滑桩各参数的确定或选取在滑坡力最大处即边坡1-1′剖面潜在变形区滑面条块21(剩余下滑力828.7KN )附近处设置一排钢筋混凝土抗滑桩,间距为6m ,共布置8根抗滑桩。

初拟抗滑桩桩身尺寸为b×h=1.5m×2.0m。

桩长12m ,自由段h 1为6m ,锚固段h 2为6m 。

采用C30混凝土,查资料得,C30混凝土,423.0010/c E N mm =⨯。

桩的截面惯性矩3341.5 2.011212bh I m ⨯===。

桩的钢筋混凝土弹性模量770.80.8 3.0010 2.4010c E E KPa ==⨯⨯=⨯。

桩的计算宽度 1.51 2.5p B m =+=。

1-1剖面滑动面以下为较完整的岩层(泥灰岩),对于较完整的岩层,其地基系数的选取参考下表(表4-1):H V H V 剖面处滑面以下是泥灰岩,岩石饱和单轴抗压强度标准值为16.85MPa ,根据上表侧向K H 可取:K H =2.7×105kN/m3按K 法计算,桩的变形系数β为:所以抗滑桩属于刚性桩,所谓刚性桩是指桩的位置发生了偏离,但桩轴线仍保持原有线型,变形是由于桩周土的变形所致。

这时,桩犹如刚体一样,仅发生了转动的桩。

桩底边界条件:按自由端考虑。

(2)外力计算每根桩的滑坡推力:kN L 2.497267.828E n r =⨯=⨯=E ,按三角形分布,其kN h E P r 4.165765.02.49725.01=⨯=⨯=桩前被动土压力计算:抗滑桩自由段长度h 1=6m,自由段桩前土为块石土,按勘察报告提高的参数,块石土的c=8.81kP a ψ=15.4O γ=15.4kN/m 3128.01104.24.52107.24417541<=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯⨯⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅=EI B k p H βp K =2(45)2otg ϕ+=215.4(45)2otg ο+=1.662211112h 20.5 6.0 1.6628.816748.75/22p p E h K c kN m =γ+=⨯⨯⨯+⨯=(3)桩身内力计算 ①剪力221p A y 2.7752675.7484.16572)E -(P Q =⨯-=⨯⨯=y y y h ②弯矩23A 75.72y 25.2433y y M Q y y =⋅=⋅= 各截面计算结果见下表(表4-2):(4)锚固段桩侧应力和桩身内力计算 ①滑动面至桩的转动中心的距离该滑面地基系数随深度为常数,K=A=K v =K s =2.7×105kN/m 3滑动面至桩的转动中心的距离为:()()()()m 6.36.927258.54512369.272528.54513623232A A 2A A 20=⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯=++=h Q M h Q M h y ②桩的转角()()rad Ah B h Q M p 00112.06107.25.269.27258.5451262635322A A =⨯⨯⨯⨯+⨯⨯=+=∆ϕ③桩侧应力()()()()2550y 112.8y 10064.108800112.0y .6310107.2y y y y my A -+=⨯-+⨯=∆-+=∆ϕδ④最大侧应力位置 令0yd dyσ=,则 100.8224y 0-= y =0.45m⑤剪力()()y y y m B y y y A B Q p p A 2361221Q 020y -∆--∆-=ϕϕ ()y y -⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯-=6.3200112.0107.25.2219.27255 ()y y 26.3200112.0105.26125-⨯⨯⨯⨯⨯- 9.27256.27214.9312632+-+-=y y y 0=yy d dQ ,则06.27212524.932=--y ym y 6.3=⑥弯矩()()[]y y my y y A y B y Q M p A A y -+-∆-+=002232121.M ϕ ()()[]y y y y y -⨯+-⨯⨯⨯⨯⨯⨯-+=6.32106.3310.72200112.05.2121.82725.85451552 8.54518.272513604233.23234++--=y y y y 锚固段桩侧应力、桩身剪力及弯矩计算汇总如下()KN y Q -4347.15 -4198.90 -3561.73 -2357.10 -514.97 2034.70()m y 00.511.522.53()m KN .M y5451.80 6470.91 6798.93 6456.86 5500.68 4021.38 2144.93()m y 3.6 4 4.5 5 5.5 6 ()m KN .M y32.31-2120.52-4082.59-5587.95-6335.64-5989.72根据桩的应力和内力的计算结果,绘出桩的受力图,如下所示:图4-2桩侧应力图图4-3 桩身剪力图图4-4 桩身弯矩图(5)桩侧应力复核比较完整的岩质、半岩质地层桩身对围岩的侧压应力max σ(a kP )应符合下列条件:max 120K K σ≤⋅⋅´´R 式中 1K ´——折减系数,根据岩层产状的倾角大小,取0.5~1.0;2K ´——折减系数,根据岩层破碎和软化程度,取0.3~0.5; 0R ——岩石单轴抗压极限强度,a kP由式得,a a kP kP 25.41281085.1635.07.064.10883=⨯⨯⨯<满足要求(6)桩的结构设计 ①基本指标 混凝土C 25:C25混凝土的轴心抗压强度设计值为211.9/c f N mm =,轴心抗拉强度设计值21.27/t f N mm =。

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4.3.3 1-1′剖面抗滑桩设计(1)抗滑桩各参数的确定或选取在滑坡力最大处即边坡1-1′剖面潜在变形区滑面条块21(剩余下滑力828.7KN )附近处设置一排钢筋混凝土抗滑桩,间距为6m ,共布置8根抗滑桩。

初拟抗滑桩桩身尺寸为b×h=1.5m×2.0m。

桩长12m ,自由段h 1为6m ,锚固段h 2为6m 。

采用C30混凝土,查资料得,C30混凝土,423.0010/cE N m m=⨯。

桩的截面惯性矩3341.52.011212b hIm⨯===。

桩的钢筋混凝土弹性模量770.80.8 3.00102.4010c E E K P a==⨯⨯=⨯。

桩的计算宽度 1.51 2.5pB m=+=。

1-1剖面滑动面以下为较完整的岩层(泥灰岩),对于较完整的岩层,其地基系数的选取参考下表(表4-1):H V H V 剖面处滑面以下是泥灰岩,岩石饱和单轴抗压强度标准值为16.85MPa ,根据上表侧向K H 可取:K H =2.7×105kN/m3按K 法计算,桩的变形系数β为:所以抗滑桩属于刚性桩,所谓刚性桩是指桩的位置发生了偏离,但桩轴线仍保持原有线型,变形是由于桩周土的变形所致。

这时,桩犹如刚体一样,仅发生了转动的桩。

桩底边界条件:按自由端考虑。

(2)外力计算每根桩的滑坡推力:kN L 2.497267.828E n r =⨯=⨯=E ,按三角形分布,其kNh E P r 4.165765.02.49725.01=⨯=⨯=桩前被动土压力计算:抗滑桩自由段长度h 1=6m,自由段桩前土为块石土,按勘察报告提高的参数,块石土的c=8.81kP a ψ=15.4O γ=15.4kN/m 3128.01104.24.52107.24417541<=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯⨯⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅=EI B k p H βpK=2(45)2otgϕ+=215.4(45)2otgο+=1.662211112h 20.5 6.0 1.6628.816748.75/22p pE h Kc k N m=γ+=⨯⨯⨯+⨯⨯=(3)桩身内力计算 ①剪力221p Ay2.7752675.7484.16572)E -(P Q=⨯-=⨯⨯=yy y h②弯矩23A75.72y 25.2433y y MQ y y=⋅=⋅=各截面计算结果见下表(表4-2):(4)锚固段桩侧应力和桩身内力计算 ①滑动面至桩的转动中心的距离该滑面地基系数随深度为常数,K=A=K v =K s =2.7×105kN/m 3滑动面至桩的转动中心的距离为:()()()()m6.36.927258.54512369.272528.54513623232A A2A A 20=⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯=++=h Q Mh Q M h y②桩的转角()()radAh B h Q Mp 00112.06107.25.269.27258.5451262635322A A=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯=+=∆ϕ③桩侧应力 ()()()()255y 112.8y 10064.108800112.0y .6310107.2yy y y my A -+=⨯-+⨯=∆-+=∆ϕδ④最大侧应力位置 令yd d yσ=,则100.8224y 0-=y =0.45m⑤剪力()()y y ym B y y y A BQp pA2361221Q20y-∆--∆-=ϕϕ()y y -⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯-=6.3200112.0107.25.2219.27255()y y26.3200112.0105.26125-⨯⨯⨯⨯⨯-9.27256.27214.9312632+-+-=y y y=yyddQ ,则6.27212524.932=--y ymy 6.3=⑥弯矩()()[]y y my y y A yB y Q Mp A Ay-+-∆-+=002232121.Mϕ()()[]y y y yy -⨯+-⨯⨯⨯⨯⨯⨯-+=6.32106.3310.72200112.05.2121.82725.854515528.54518.272513604233.23234++--=y y y y 锚固段桩侧应力、桩身剪力及弯矩计算汇总如下根据桩的应力和内力的计算结果,绘出桩的受力图,如下所示:图4-2桩侧应力图图4-3 桩身剪力图图4-4 桩身弯矩图(5)桩侧应力复核比较完整的岩质、半岩质地层桩身对围岩的侧压应力m a x σ(a k P )应符合下列条件:m a x120K K σ≤⋅⋅´´R式中 1K ´——折减系数,根据岩层产状的倾角大小,取0.5~1.0; 2K ´——折减系数,根据岩层破碎和软化程度,取0.3~0.5; 0R ——岩石单轴抗压极限强度,a k P由式得,aa kP kP 25.41281085.1635.07.064.10883=⨯⨯⨯<满足要求(6)桩的结构设计 ①基本指标 混凝土C 25:C25混凝土的轴心抗压强度设计值为211.9/c f N m m=,轴心抗拉强度设计值21.27/t f N m m=。

钢筋HRB335(20MnSi ),符号,抗拉强度设计值2300/y f N m m=,抗压强度设计值2300'/y f N m m=。

桩的强度设计安全系数:受弯时 1.2K =;斜截面受剪时.'13K =,混凝土保护层厚度取35mm②正截面受弯配筋计算钢筋混凝土保护层厚度均为 10cm ,钢筋均采用 II 级钢筋;永久荷载分向系数为1.25,结构重要系数为 1.0,根据《混凝土结构设计规范》,对应于C25混凝土,混凝土受压区等效矩形应力图形系数11=α,对应于C25混凝土,钢筋种类为HRB335的相对受压区高度550.0=b ξ,故截面有效高度:020*********h m m=-=11.09.15.1109.11193.67982321=⨯⨯⨯⨯==bh f Mc sαα550.0117.011.0211211s =<=⨯--=--=b ξαξ 满足要求()()942.011.02115.02115.0=⨯-+⨯=-+=ssαγ23126629.1942.01030093.6798mmh f M A s y s =⨯⨯⨯==γ选2128钢筋,提供的截面积212930.75s A m m=。

实用条件验算:min ,45.0bh f f A A yt s s=≥minmin ,bhA A s sρ=≥式中 面面积;纵向受拉钢筋的最小截—min ,s A,分率受力钢筋的最小配筋百钢筋混凝土构件中纵向—min minρρ0.2%0.45/t y f f 受弯构件取和中较大者。

0.45/0.45 1.273000.19%0.2%t y f f =⨯=<∴22,m in m in 00.00215001900570012316s s A b h m m A m mρ==⨯⨯=<= 满足要求③斜截面配筋计算验算是否按计算配置箍筋VK bh f t ⋅≥07.0式中 力设计值;构件斜截面上的最大剪—V 安全系数。

斜截面受剪时桩的强度—K由以上公式得: 00.70.7 1.2715001900t f b h =⨯⨯⨯m a x2533.650 1.34347.155651.29k N K Q k N=<⋅=⨯=确定箍筋的直径和间距箍筋按构造要求配置,取双肢16@200,bSA vs sv 12=ρ 式中 箍筋配筋率;—sv ρ箍筋间距。

—截面宽度;—单肢箍筋的截面面积;—S bA sv 1yvt sv sv f f bSnA 24.01min ,==ρ 式中 箍筋最小配筋率;—min ,sv ρ。

=,箍筋的抗拉强度设计值—;同一截面内箍筋的肢数—y yv yv f f f n由上式得:122201.10.134%1500200v s sv A b Sρ⨯===⨯由上式得:,m in 1.270.240.240.10%300t s v y vf f ρ==⨯=因,m ins vs v ρρ>,故构造配筋合理。

斜截面抗剪强度计算: 验算斜截面抗剪强度: 当493.101500029<==bh w 时,应满足:VK bh f c c ⋅≥025.0β以上各式中 剪力设计值;—V面取有效高度。

截面腹板高度,矩形截—;=时,取低于混凝土强度影响系数,—截面腹板宽度;—w c ch C b 0.150ββ由上式得:00.250.25 1.011.915001900c c f b h β=⨯⨯⨯⨯m a x 8478.755651.30k N K Q k N=>⋅=符合要求。

(1) 纵向构造钢筋确定在桩的两侧分别布置6根φ18的构造钢筋(2)绘制钢筋布置图,详见抗滑桩钢筋构造图(附件)。

4.3.4 1-1′剖面理正抗滑桩设计计算及结果分析1-1′剖面理正抗滑桩设计计算过程见附录1,根据设计计算结果进行配筋计算,计算如下:配筋计算 (1)面侧纵筋面积为6000mm 2,选用32φ钢筋,单根钢筋面积为22225.80432414.3d4mm==π,02.825.8046438=面侧共需配置8根32φ钢筋,钢筋按一排布置,混凝土保护层厚度为35mm ,钢筋间距为()m m16772353281500=÷⨯-⨯-(2)背侧纵筋背侧选用36φ钢筋,距离桩听0-5.04米和距离桩顶10.8-12米处,以钢筋面积9778mm 2作为设计进行配筋,单根钢筋面积为2228.8101736414.3d4mm==π,.6988.10179778=,所以配置9根36φ钢筋;距离桩顶5.04米-10.8米处以钢筋面积17534mm 2作为设计进行配筋,共需配23.178.8101717534=,配置18根36φ钢筋,钢筋按二排布置,每排9根,混凝土保护层厚度为35mm ,钢筋间距为()m m13882353691500=÷⨯-⨯-(3)箍筋选用8φ级箍筋,箍筋间距为200mm,桩长12米,共需配箍筋12000/200=60根。

4.3.5 2-2′剖面理正抗滑桩设计计算在2-2′剖面变形区滑面条块12(剩余下滑力366.07KN )附近处设置一排钢筋混凝土抗滑桩,间距为5m ,共布置8根抗滑桩。

初拟抗滑桩桩身尺寸为b×h=1m×1.5m 。

桩长12m ,自由段h 1为6m ,锚固段h 2为6m 。

本剖面抗滑桩设计采用理正软件进行设计,具体的设计过程见附录2。

4.4 边坡排水设计4.4.1边坡排水设计的一般原则(1)预防为主,防治结合;(2)分级截流总和结合;(3)表里排水,综合治理;坡面防护,支挡并重;(4)因地制宜,经济适用。

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