理正岩土计算抗滑桩

使用理正岩土软件(抗滑桩)计算桩顶有集中荷载的工况

使用理正岩土软件(抗滑桩)计算桩顶有集中荷载的工况
抗滑桩设计常遇到桩顶有挡墙的情况,理正软件(抗滑桩)软件直接建模是不能计算这种工况的,在此我们要考虑理正软件计算的原理并将桩顶集中荷载进行等效处理.
理正抗滑桩采用弹性支点计算方法,是比较接近实际的受力状态,其基本原理是将滑面以上的荷载传递到滑动面,求出滑动面处的弯矩/剪力,然后根据滑动面以下土层情况的弹性系数进行计算.鉴于以上原理,我们可以考虑将抗滑桩背的土层压力改为下滑力(按照三角形分布),进行一次计算.再次,将滑动面以上桩长放大三倍,嵌入深度不变,将桩顶集中力等效为分布的三角形荷载加载在桩背上,进行计算,以上所得的滑动面以下的弯矩和剪力进行叠加即可,桩顶位移按照滑动面位移进行叠加后求得.。

理正岩土使用手册-抗滑桩设计

① 作用在条块上的外部荷载P ② 动水压力Di（滑体饱水或其下部饱水且与滑带水相连通时考虑） ③ 滑床上产生的浮托力：Ui ④ 裂隙充水的静水压力：pwi、pw(i-1）
I:/工作/…/02抗滑桩（5.1-5.2）.htm 1/9
2010-5-26
02抗滑桩（5.1-5.2）
⑤ 滑头水系有压头H0的承压时的浮托力S’i ⑥ 地震力：Ehsis
02抗滑桩（1-4）
图2.2-5 计算结果查询窗口
第三章使用说明
3.1
3.1.1
题。
关于计算例题的编辑
增加例题与删除当前例题
1．通过【工程操作】菜单的“增加项目”和“删除当前项目”来增加一个新的例题或删除当前的例
2．“增”或“删”按钮增加一个新的例题或删除当前的例题。点击“算”按钮打开当前模块的交互界面。
I:/工作/…/02抗滑桩（1-4）.htm 8/9
2010-5-26
02抗滑桩（1-4）
⑴ 铁道部第一勘测设计院，铁路工程设计技术手册《路基》，中国铁道出版社，1995年第3次印刷； 004-89）, 人民交通出版 ⑵ 中华人民共和国交通部部标准《公路工程抗震设计规范》（JTJ 社，1990年8月第一版，第一次印刷； ⑶ 中华人民共和国交通行业标准《公路加筋土工程设计规范》（JTJ 015-91）,《公路加筋土工程设计及施工规范汇编》人民交通出版社，1998年10月第1版，第4次印刷； ⑷ 交通部第二公路勘察设计院主编：公路设计手册《路基》，人民交通出版社，1997年6月第2版，第2次印刷。
2.2.2
选择计算项目
选择抗滑桩的计算项目。有五个选项供选择：滑坡推力计算、抗滑桩、重力式抗滑挡土墙、垂直预应力式抗滑挡土墙、桩板式抗滑挡土墙。显示界面如图2.2-2为：

理正岩土常见问题-抗滑桩

常见问题抗滑桩1．初始弹性系数A 、A1的含义和算法答：计算土反力时，需要确定弹性抗力系数K=my+A 、K ＝+A 、K=K+A （分别对应m 法、C 法、K 法），其中A 表示嵌固面处（y ＝0）弹性抗力系数，取法如下：A = h ·m 1A 1= h 1·m 1 h---桩前上部覆土厚度h 1---桩后上部覆土厚度m 1------上部覆土的水平抗力系数的比例系数,由用户根据经验或试验获得，如无经验，可用《建筑基坑支护技术规程》中的公式计算：)2.0(12c dm +-=ϕϕ2．动水压力在什么情况下考虑答：在渗流场范围内的滑体，要考虑动水压力，计算参见抗滑桩帮助公式、3．抗滑桩计算内力时，滑坡推力，库伦土压力是否已经考虑安全系数答：内力计算时，滑坡推力，库伦土压力已乘分项（安全）系数。

4．锚索水平刚度算法答：锚杆水平刚度系数应按试验得到，当无试验资料时，版可用软件自动计算，以前版本可按下式计算：θ2cos 33aS C C f C C S T Al E A E l A E AE K += 式中 A -------锚杆的截面面积；E S ------杆体弹性模量；E C ------锚固体组合弹性模量；A C ------锚固体截面面积；L f ------锚杆自由段长度；La------锚杆锚固段长度；θ------锚杆水平倾角。

5．能否应用滑坡推力模块的结果直接计算滑面的安全系数答：可以间接计算，即反复调整交互的安全系数值，使最终的计算结果中最后一个滑块的剩余下滑力为0时，这个交互的安全系数即为该滑面的安全系数。

不可以直接用计算结果中的抗滑力除以下滑力来得到安全系数。

因为：该模块是为了计算剩余下滑力的。

它的计算公式Ei=KWiSin (αi)+ E i-1ψi －WiCos(αi)tg(Φi) －cili式中 ψi = Cos(αi-1－αi) －Sin(αi-1－αi) tg(Φi)由于式中E i-1是镶套公式，因此不能简单地将式中的减项（即抗滑力）和加项（即下滑力）相除得到安全系数。

理正岩土常见问题-抗滑桩

常见问题抗滑桩1．初始弹性系数A 、A1的含义和算法答：计算土反力时，需要确定弹性抗力系数K=my+A 、K ＝+A 、K=K+A （分别对应m 法、C 法、K 法），其中A 表示嵌固面处（y ＝0）弹性抗力系数，取法如下：A = h ·m 1A 1= h 1·m 1 h---桩前上部覆土厚度h 1---桩后上部覆土厚度m 1------上部覆土的水平抗力系数的比例系数,由用户根据经验或试验获得，如无经验，可用《建筑基坑支护技术规程》中的公式计算：)2.0(12c dm +-=ϕϕ2．动水压力在什么情况下考虑答：在渗流场范围内的滑体，要考虑动水压力，计算参见抗滑桩帮助公式、3．抗滑桩计算内力时，滑坡推力，库伦土压力是否已经考虑安全系数答：内力计算时，滑坡推力，库伦土压力已乘分项（安全）系数。

4．锚索水平刚度算法答：锚杆水平刚度系数应按试验得到，当无试验资料时，版可用软件自动计算，以前版本可按下式计算：θ2cos 33aS C C f C C S T Al E A E l A E AE K += 式中 A -------锚杆的截面面积；E S ------杆体弹性模量；E C ------锚固体组合弹性模量；A C ------锚固体截面面积；L f ------锚杆自由段长度；La------锚杆锚固段长度；θ------锚杆水平倾角。

5．能否应用滑坡推力模块的结果直接计算滑面的安全系数答：可以间接计算，即反复调整交互的安全系数值，使最终的计算结果中最后一个滑块的剩余下滑力为0时，这个交互的安全系数即为该滑面的安全系数。

不可以直接用计算结果中的抗滑力除以下滑力来得到安全系数。

因为：该模块是为了计算剩余下滑力的。

它的计算公式Ei=KWiSin (αi)+ E i-1ψi －WiCos(αi)tg(Φi) －cili式中 ψi = Cos(αi-1－αi) －Sin(αi-1－αi) tg(Φi)由于式中E i-1是镶套公式，因此不能简单地将式中的减项（即抗滑力）和加项（即下滑力）相除得到安全系数。

理正软件抗滑桩常见问题

经典法计算的土体提供的被动土压力参考线。
被动土压力参考线是否考虑上部覆土
红线
白线
选“是”，被动土压力从桩顶算起。
选“否”，被动土压力从地面算起。
白线（地层的侧向压力）：弹性法根据桩位移计算的土弹簧的反力；即弹簧刚度系数与桩位移的乘积（位移法），位移变化，土反力发生变化，白线发生变化。影响白线的因素： ①初始弹性系数A、A1。 ②是否考虑桩前覆土的被动土压力。 ③嵌固深度内土的参数。 ④桩前覆土厚，覆土性质。 ⑤锚杆 ⑥桩自身的条件（桩长、桩的形式）凡是影响桩位移计算结果的，都影响白线。
北京理正软件
29
初始弹性系数
A h•m
A1 h1 • m
h —— 桩前上部覆土厚度 h1 —— 桩后上部覆土厚度
m
——
上部覆土的水平抗力系数的比例系数,由用户根据经验或试验获得，如无经验，可用《建筑基坑支护技术规程》中C3.2的公式计算：
d —— 基坑底面处位移量（mm），按地区经验取值，无经验时可取10；
K法
C法
m法
北京理正软件
32
土反力计算
p —— 滑坡面以下桩的弹性土抗力（kPa）； k —— 弹性土抗力系数； Δ —— 滑坡面以下桩的位移（m）； a、n —— 计算系数； h —— 滑坡面以下任意点到滑坡面的竖向距离（m）。
根据计算系数a、n的不同，形成不同的计算方法： n=1，a=m时，称为“m”法； n=0.5，a=c时，称为“c”法； n=0，a=K时，称为“K”法；
cos2
A —— 杆体实际配筋面积（mm2）；
杆体弹性模量（N/mm2）， Es —— 锚杆取Es=2×105N/mm2，锚索时取Es=1.95×105N/mm2；

理正岩土常见问题-抗滑桩

常见问题抗滑桩1．初始弹性系数A 、A1的含义和算法答：计算土反力时，需要确定弹性抗力系数K=my+A 、K ＝+A 、K=K+A （分别对应m 法、C 法、K 法），其中A 表示嵌固面处（y ＝0）弹性抗力系数，取法如下：A = h ·m 1A 1= h 1·m 1 h---桩前上部覆土厚度h 1---桩后上部覆土厚度m 1------上部覆土的水平抗力系数的比例系数,由用户根据经验或试验获得，如无经验，可用《建筑基坑支护技术规程》中的公式计算：)2.0(12c dm +-=ϕϕ2．动水压力在什么情况下考虑答：在渗流场范围内的滑体，要考虑动水压力，计算参见抗滑桩帮助公式、3．抗滑桩计算内力时，滑坡推力，库伦土压力是否已经考虑安全系数答：内力计算时，滑坡推力，库伦土压力已乘分项（安全）系数。

4．锚索水平刚度算法答：锚杆水平刚度系数应按试验得到，当无试验资料时，版可用软件自动计算，以前版本可按下式计算：θ2cos 33aS C C f C C S T Al E A E l A E AE K += 式中 A -------锚杆的截面面积；E S ------杆体弹性模量；E C ------锚固体组合弹性模量；A C ------锚固体截面面积；L f ------锚杆自由段长度；La------锚杆锚固段长度；θ------锚杆水平倾角。

5．能否应用滑坡推力模块的结果直接计算滑面的安全系数答：可以间接计算，即反复调整交互的安全系数值，使最终的计算结果中最后一个滑块的剩余下滑力为0时，这个交互的安全系数即为该滑面的安全系数。

不可以直接用计算结果中的抗滑力除以下滑力来得到安全系数。

因为：该模块是为了计算剩余下滑力的。

它的计算公式Ei=KWiSin (αi)+ E i-1ψi －WiCos(αi)tg(Φi) －cili式中 ψi = Cos(αi-1－αi) －Sin(αi-1－αi) tg(Φi)由于式中E i-1是镶套公式，因此不能简单地将式中的减项（即抗滑力）和加项（即下滑力）相除得到安全系数。

理正计算常见问题解答

理正岩土5.0 常见问题解答（挡墙篇）1．“圬工之间摩擦系数” 意义，如何取值？答：用于挡墙截面验算，反应圬工间的摩阻力大小。

取值与圬工种类有关，一般采用0.4（主要组合）~0.5（附加组合），该值取自《公路设计手册》第603页。

2．“地基土的粘聚力”意义，如何取值？答：整体稳定验算时滑移面所在地基土的粘聚力，由地勘报告得到。

3．“墙背与墙后填土摩擦角”意义，如何取值？答：用于土压力计算。

影响土压力大小及作用方向。

取值由墙背粗糙程度和填料性质及排水条件决定，无试验资料时，参见相关资料《公路路基手册》591页，具体内容如下：墙背光滑、排水不良时：δ=0；混凝土墙身时：δ=（0~1/2）φ一般情况、排水良好的石砌墙身：δ=（1/2~2/3）φ台阶形的石砌墙背、排水良好时：δ=2/3φ第二破裂面或假象墙背时：δ=φ4．“墙底摩擦系数” 意义，如何取值？答：用于滑移稳定验算。

无试验资料时，参见相关资料《公路路基手册》，592页表3-3-25．“地基浮力系数”如何取值？答：该参数只在公路行业《公路路基手册》中有定义表格，其他行业可直接取1.0，具体《公路路基手册》定义表格如下：6．“地基土的内摩擦角”意义，如何取值？答：用于防滑凸榫前的被动土压力计算，影响滑移稳定验算；从勘察报告中取得。

7．“圬工材料抗力分项系数” 意义，如何取值？答：按《公路路基设计规范》JTG D30-2004，采用极限状态法验算挡墙构件正截面强度和稳定时用材料抗力分项系数，取值参见《公路路基设计规范》表5.4.4-1。

8．地基土摩擦系数” 意义，如何取值？答：用于倾斜基底时土的抗滑移计算。

参见《公路路基手册》P593表3-3-3。

见下表。

9．挡土墙的地面横坡角度应怎么取？答：取不产生土压力的硬土地面。

当挡土墙后有岩石时，地面横坡角度通常为岩石的坡度，一般土压力只考虑岩石以上的那部分土压力，也可根据经验来给。

如挡土墙后为土，地面横坡角度一般根据经验来给，如无经验，可给0（土压力最大）。

抗滑桩-理正岩土培训资料

理正岩土计算系列
——抗滑桩设计软件
北京理正软件设计研究院有限公司技术支持陈莹
抗滑桩简介
滑坡推力计算
•滑动面、水位线、坡面线； •计算滑坡推力；
滑坡推力抗滑桩设计
•抗滑桩+锚杆
抗滑挡墙设计
•重力式抗滑挡墙 •垂直预应力锚杆式抗滑挡墙 •桩板式抗滑挡墙，桩+板
库仑土压力和滑坡推力
抗滑桩综合分析
2011/11/8
滑坡推力计算
2011/11/8
滑坡推力计算→计算参数

计算目标
-
-
-
指定滑面计算推力 KT模型（也称显性解法）自动搜索最危险滑面滑坡面上某一段的具体滑面形势未知，可搜索下滑力最大的可能滑面；只能用于整个滑面中有一部分未知的情况，且软件只能将这一部分最多分解成3个滑段进行搜索；已知安全系数计算cφ 滑面位置已知，而某一滑段上的c、φ 值，其中一项不好确定的情况，用此功能可给出c或φ值的推测值；不可同时推测c、φ，只能是其中一个已知，推测另外一个；。
-
2011/11/8
抗滑桩→坡线与滑坡推力

土压力计算参数
-
根据交互的参数计算库仑土压力；

滑坡推力参数
-
推力分布类型

矩形：液性指数较小，刚度较大
和较密实的滑体，从顶层至底层的滑动速度是大体一致；

三角形：液性指数较大、刚度较小和密实度不均匀的塑性滑体，靠近滑面的滑动速度较大而滑体表层的滑动速度较小；
滑坡推力
抗滑桩设计
•抗滑桩+锚杆
抗滑挡墙设计
•重力式抗滑挡墙 •垂直预应力锚杆式抗滑挡墙 •桩板式抗滑挡墙，桩+板

理正岩土系列软件使用常见问题

理正岩土系列软件使用问题解答1、浸水地区挡墙设计中，浮力系数如何输入？答：该参数只在公路行业《公路路基设计手册》（第二版）中有定义表格p739,其他行业可直接取1.0.(以下表格序号为规范中序号)常见问题边坡1．边坡软件中，如何考虑锚杆作用？答：软件要求输入锚杆抗拉力、锚杆总长、锚固段长度、锚固段周长、粘结强度等参数，当锚杆穿过圆弧滑动面时，则锚杆的有效作用力=min{锚杆抗拔力、锚杆抗拉力}锚杆抗拔力=圆弧滑动面外锚杆锚固段长度*锚固段周长*粘结强度锚杆抗拉力=锚杆抗拉力2．土工布或锚杆的抗拉力和水平间距的关系是什么？答：软件是先用交互的抗拉力除以水平间距，得出单位宽度的抗拉力，以单位宽度的抗拉力带入计算。

如果土工布时满铺的，水平间距要输入1，抗拉力输入单位宽度土工布的抗拉力。

3．软件是否考虑锚杆力法向分力产生的抗滑力？答：软件可以考虑锚杆力法向分力产生的抗滑力，但要注意在“加筋”表中有个参数“法向力发挥系数”，该值输0则表示不考虑法向分力产生的抗滑力。

4．通常情况下认为：“简化Bishop法不适用于折线滑动法”，软件为何采用？答：传统意义上经典简化Bishop法确实只能应用在圆弧滑面上，但是在岩土力学杂志的论文中有学者提出了扩展简化Bishop法，可以用于非圆弧滑面安全系数的求解，理正软件正是参考了这种算法。

5．软件如何设置，才能用传递系数法计算安全系数？答：计算目标设置成“剩余下滑力计算”，剩余下滑力计算目标设置成“计算安全系数”。

安全系数使用方法设为“扩大自重下滑力”时，使用的是传递系数法中的KT模型；安全系数使用方法设为“降低抗剪强度”时，使用的是传递系数法中的R/K模型。

6．软件中用的传递系数法和《公路路基设计规范》JTG D30-2004中63页所用的方法是否是相同的？答：和安全系数使用方法设为“扩大自重下滑力”时是相同的，都是传递系数法中的KT模型。

7．计算结果中，筋带力输出的“材料抗拉力”和加筋界面上输入的抗拉力不相等，为什么？答：出现这种情况，是因为锚杆的水平间距不为1，软件计算时用输入的抗拉力除以锚杆的水平间距，换算成每延米的筋带力带入计算，因此输出的计算书中的筋带力表上的材料抗拉力=抗拉力/锚杆的水平间距，锚固抗拔力同理。

理正岩土使用手册-抗滑桩设计

5.1.3
基本力系作用下的剩余下滑力计算
（5.1.3-1）（5.1.3-2）（5.1.3-3）（5.1.3-4）（5.1.3-5）（5.1.3-6）
式中： E i —— 第i个条块滑体的剩余下滑力（kN/m），方向指向下滑方向并平行于第i个条块滑面； E i≤0，在给定的安全系数下，不会发生滑动； E i>0，在给定的安全系数下，会发生滑动； E 1 —— 为本滑块体产生的下滑力（kN/m）； E 2 —— 第i- 1块滑体产生的下滑力或上滑力（kN/m）； E 3 —— 本滑块体产生的抗滑力（kN/m）； E 4 —— 本滑块体滑面产生的粘聚抗滑力（kN/m）； E i-1 —— 第i- 1个条块滑体的剩余下滑力（kN/m），方向平行于第i- 1个条块滑面； K —— 抗滑计算时，考虑所需要的安全系数； Wi —— 第i个条块滑体的重量（kN/m）； αi —— 第i个条块滑面的倾角（度）； αi-1 —— 第i- 1个条块滑面的倾角（度）； φi —— 第i个条块所在滑面上的摩擦角（度）； ci —— 第i个条块所在滑面上的单位粘聚力（kPa）； li —— 第i个条块所在滑面的长度（m）； ψi —— 剩余下滑力传递系数。注：系统提供由安全系数反算滑块i的抗剪强度指标c或φ的功能，反算时公式 5.1.3-1式满足E i＝0。
3.6
数据和结果文件
数据和结果文件位于用户设定好的工作目录下。滑坡推力计算、抗滑桩、重力式抗滑挡土墙、垂直预应力锚杆式抗滑挡土墙、桩板式抗滑挡土墙的数据文件格式分别为*.hptl、*.khz、*.zlkh、*.yylkh和*.zbkh，图形文件格式*.DXF，计算书格式为*.RTF。
第四章编制依据
2．图形查询快捷菜单在图形结果查询窗口单击鼠标右键，弹出图形查询快捷菜单，可以方便地查看图形。