滑坡抗滑桩设计计算
(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 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 =。
抗滑桩计算excel(刚性桩—M法)

Qy(kN)
3720.00 2990.19 2098.41 679.22
42.00 -1016.12 -2023.15 -2925.85 -3670.95 -4205.19 -4475.31 -4428.05 -4010.15 -3168.35
0.00
My(kN·m)
11957.14 13642.55 14920.34 15900.67 16009.02 15764.47 15001.42 13758.71 12101.83 10122.90 7940.66 5700.49 3574.38 1760.98
m(kPa/m2)
1320
700
40000
1508.037278
35000
滑面上半年岩土的内摩擦
滑面下岩土的容重 滑面下岩土的内摩擦角 滑面上岩土的容重
角
滑面下岩土的粘聚力
γ1(kN/m3)
φ1(度)
γ2(kN/m3)
φ2(度)
c(KPa)
23.2
38
23.2
15.9
25.2
抗弯刚度
计算宽度
变形系数
0.00
(4)桩侧应力零点、最大负剪力点(通过试算求得)
计算位置 y0=
cy(m)
5.183859822
0
(5)零剪力点、最大弯矩点(通过试算求得)
jy(rad) 0.002028979
sy(KPa/m) 0
Qy(kN) -4497.65
My(kN·m) 7115.10
计算位置 yM= 2.0584
60562928571
3.1395E+11
y0=
5.183859822
由边界条件及 已滑面处内力有:
抗滑桩计算

抗滑动桩验算计算项目:平昌东站后侧滑坡PX1------------------------------------------------------------------------原始条件:墙身尺寸:桩总长: 19.000(m)嵌入深度: 7.000(m)截面形状: 方桩桩宽: 1.200(m)桩高: 1.800(m)桩间距: 5.000(m)嵌入段土层数: 1桩底支承条件: 铰接计算方法: K法土层序号土层厚(m) 重度(kN/m3) 内摩擦角(度) 土摩阻力(kPa) K(MN/m3) 被动土压力调整系数1 50.000 24.500 37.00 500.00 80.000 1.000桩前滑动土层厚: 0.000(m)锚杆(索)参数:锚杆道数: 0锚杆号锚杆类型竖向间距水平刚度入射角锚固体水平预加筋浆强度( m ) ( MN/m ) ( 度 ) 直径(mm) 力(kN) fb(kPa)物理参数:桩混凝土强度等级: C35桩纵筋合力点到外皮距离: 35(mm)桩纵筋级别: HRB400桩箍筋级别: HPB300桩箍筋间距: 200(mm)场地环境: 一般地区墙后填土内摩擦角: 28.000(度)墙背与墙后填土摩擦角: 14.000(度)墙后填土容重: 22.000(kN/m3)横坡角以上填土的土摩阻力(kPa): 20.00横坡角以下填土的土摩阻力(kPa): 270.00坡线与滑坡推力:坡面线段数: 7折线序号水平投影长(m) 竖向投影长(m)1 12.974 5.1332 3.000 0.0003 25.000 10.0004 0.000 1.5005 9.500 0.0006 0.000 -1.5007 50.000 0.000地面横坡角度: 6.000(度)墙顶标高: 0.000(m)参数名称参数值推力分布类型矩形桩后剩余下滑力水平分力 0.000(kN/m)桩前剩余抗滑力水平分力 0.000(kN/m)钢筋混凝土配筋计算依据:《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)注意:内力计算时,滑坡推力、库仑土压力分项(安全)系数 = 1.200===================================================================== 第 1 种情况: 滑坡推力作用情况[桩身所受推力计算]假定荷载矩形分布:桩后: 上部=0.000(kN/m) 下部=0.000(kN/m)桩前: 上部=0.000(kN/m) 下部=0.000(kN/m)桩前分布长度=0.000(m)(一) 桩身内力计算计算方法: K 法背侧--为挡土侧;面侧--为非挡土侧。
边坡防护之抗滑桩类型、设计及计算

边坡防护之抗滑桩类型、设计及计算一、概述抗滑桩是将桩插入滑面以下的稳固地层内,利用稳定地层岩土的锚固作用以平衡滑坡推力,从而稳定滑坡的一种结构物。
除边坡加固及滑坡治理工程外,抗滑桩还可用于桥台、隧道等加固工程。
抗滑桩具有以下优点:(1) 抗滑能力强,支挡效果好;(2) 对滑体稳定性扰动小,施工安全;(3) 设桩位置灵活;(4) 能及时增加滑体抗滑力,确保滑体的稳定;(5) 预防滑坡可先做桩后开挖,防止滑坡发生;(6)桩坑可作为勘探井,验证滑面位置和滑动方向,以便调整设计,使其更符合工程实际。
二、抗滑桩类型实际工程应用中,应根据滑坡类型及规模、地质条件、滑床岩土性质、施工条件和工期要求等因素具体选择适宜的桩型。
三、抗滑桩破坏形式总体而言,抗滑桩破坏形式主要包括:(1)抗滑桩间距过大、滑体含水量高并呈流塑状,滑动土体从桩间挤出;(2) 抗滑桩抗剪能力不足,桩身在滑面处被剪断;(3) 抗滑桩抗弯能力不足,桩身在最大弯矩处被拉断;(4) 抗滑桩锚固深度及锚固力不足,桩被推倒;(5)抗滑桩桩前滑面以下岩土体软弱,抗力不足,产生较大塑性变形,使桩体位移过大而超过允许范围;(6)抗滑桩超出滑面的高度不足或桩位选择不合理,桩虽有足够强度,但滑坡从桩顶以上剪出。
对于流塑性地层,滑体介质与抗滑桩的摩阻力低,土体易从桩间挤出。
此时,可在桩间设置连接板或联系梁,或采用小间距、小截面的抗滑桩,因流塑体的自稳性差,当地下水丰富时,开挖截面过大的抗滑桩易造成坍塌,对处于滑移状态的边坡,还可能会加速边坡的滑移速度,甚至造成边坡失稳。
四、抗滑桩设计01基本要求抗滑桩是一种被动抗滑结构,只有当边坡产生一定的变形后,才能充分发挥作用。
因此,抗滑桩宜用于潜在滑面明确、对变形控制要求不高的土质边坡、土石混合边坡和碎裂状、散体结构的岩质边坡。
抗滑桩宜布置在滑体下部且滑面较平缓的地段;当滑面长、滑坡推力大时,可与其它加固措施配合使用,或可沿滑动方向布置多排抗滑桩,多排抗滑桩宜按梅花型布置。
(完整版)滑坡抗滑桩设计计算

抗滑桩设计一:设计题目某高速公路K15+620~K15+880 滑坡处治设计。
二:设计资料1:概述某高速公路K15+620~K15+880位于崩坡积块石土斜坡前缘,原设计为路堑墙支挡块石土,泥岩已护面墙防护。
开挖揭露地质情况与设计差异较大,在坡题前缘全断面开挖临空后,受预计暴雨作用块石土形成牵引式滑坡。
滑坡发生后,对该滑坡进行施工图勘测,并结合工程地质勘测报告,对该滑坡提出处置的方案。
K15+620~K15+880滑坡采用“清方+支档+截排水”综合处理,滑坡处治平面布置图见附图1,要求对抗滑桩进行设计。
2:工程地质条件该高速公路K15+620~K15+880 滑坡区位于条状低山斜坡中上部,沿该段公路左侧展布,前缘高程304m 左右,后缘高程355m 左右,地形坡角约30 度。
滑体纵向长约105 米,宽200~300 米,滑体厚度8~20 米,面积接近1.5×104m2,体积约15×104m3。
主滑动方向202°,属于大型牵引式块石土滑坡。
通过地质测绘及钻探揭露,滑体物质主要由崩坡积块石土(Q4c+dl)组成。
块石土呈紫红、灰褐等色,稍湿~湿,松散~稍密,成份主要为砂岩、少量粉砂质泥岩,多为中等风化,棱角状,粒径20cm~50cm,约占60%,次为小块石,约占10%,其间由紫红色低液限粘土充填。
在滑体后部相对较薄,厚5~8m;在滑体中部、前端分布较厚,厚9~24m。
滑动带(面)多为块石土与基岩的接触带,滑带厚0.2~0.6m 左右,滑带土中小块石含量较低(<5%),低液限粘土湿、可塑~软塑,有搓揉现象,见镜面、擦痕等。
滑床物质主要为侏罗系沙溪庙组泥岩、砂岩。
泥岩多为紫红色,主要由粘土矿物组成,砂质含量不均,局部富集,泥质结构、厚层状构造;砂岩多为灰白色,主要由长石、石英、云母等矿物组成,泥、钙质胶结,细粒结构,厚层状构造。
岩层产状265º~290º∠15º~28º,基岩顶面的产状近似于岩层产状。
抗滑桩计算

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。
抗滑桩本科毕业设计计算书(K法)

抗滑桩本科毕业设计计算书(K 法)抗滑桩本科毕业设计计算书1、滑坡推力的计算 (1)1.1 计算原理 (1)1.2 推力的计算 (4)1.3 剩余抗滑力的计算 (5)2、抗滑桩的设计与计算 (7)2.1 治理方案的拟定 (7)2.2 1-1剖面计算 (7)2.2.1 桩的参数选取 (7)2.2.2 受荷段内力计算 (8)2.2.3 锚固段内力计算 (10)2.2.4 桩身内力图 (12)2.2.5 桩侧应力验算 (14)2.3 2-2剖面计算 (16)2.3.1 桩的参数选取 (16)2.3.2 受荷段内力计算 (17)2.3.3 锚固段内力计算 (18)2.3.4 桩身内力图 (21)2.3.5 桩侧应力验算 (22)2.4抗滑桩的配筋计算 (25)2.4.1 正截面受弯计算 (25)2.4.2 斜截面受剪计算 (26)2.5 排水工程设计 (27)附录抗滑桩设计理正验算书 (28)1-1剖面滑坡剩余下滑力理正计算 (28)2-2剖面滑坡剩余下滑力理正计算 (37)1-1剖面抗滑桩配筋理正计算 (46)2-2剖面抗滑桩配筋理正计算 (60)1、滑坡推力的计算1.1 计算原理作用于抗滑桩上的滑坡推力,与滑坡的厚度、滑坡的性质、桩的位置、间距以及滑动面的形状等条件有关。
一般先运用工程地质法的各种方法,对滑坡的稳定性进行分析,然后运用力学方法进行计算。
计算时,将滑坡范围内滑动方向和滑动速度大体一致的一部分滑体,看作一个计算单元,并在其中选择一个或几个顺滑坡主轴方向的地质纵断面为代表,再按滑动面坡度和地层性质的不同,把整个断面上的滑体适当划分成若干竖直条块,由后向前,依次计算各块截面上的剩余下滑力。
目前,由于还没有完全弄清桩间土拱对滑坡推力的影响,通常是假定每根桩所承受的滑坡推力,等于桩距范围之内的滑坡推力。
关于滑坡推力的计算,本文采用的是传递系数法,又称不平衡力传递法。
传递系数法是一种平面分析法,其计算过程有如下假定:(1)危险滑动面的形状、位置已知,不可压缩并做整体滑动,不考虑条块之间的挤压变形,并且其滑动面是组倾角已知的线段构成的一条折线。
(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 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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抗滑桩设计一:设计题目某高速公路K15+620~K15+880 滑坡处治设计。
二:设计资料1:概述某高速公路K15+620~K15+880位于崩坡积块石土斜坡前缘,原设计为路堑墙支挡块石土,泥岩已护面墙防护。
开挖揭露地质情况与设计差异较大,在坡题前缘全断面开挖临空后,受预计暴雨作用块石土形成牵引式滑坡。
滑坡发生后,对该滑坡进行施工图勘测,并结合工程地质勘测报告,对该滑坡提出处置的方案。
K15+620~K15+880滑坡采用“清方+支档+截排水”综合处理,滑坡处治平面布置图见附图1,要求对抗滑桩进行设计。
2:工程地质条件该高速公路K15+620~K15+880 滑坡区位于条状低山斜坡中上部,沿该段公路左侧展布,前缘高程304m 左右,后缘高程355m 左右,地形坡角约30 度。
滑体纵向长约105 米,宽200~300 米,滑体厚度8~20 米,面积接近1.5×104m2,体积约15×104m3。
主滑动方向202°,属于大型牵引式块石土滑坡。
通过地质测绘及钻探揭露,滑体物质主要由崩坡积块石土(Q4c+dl)组成。
块石土呈紫红、灰褐等色,稍湿~湿,松散~稍密,成份主要为砂岩、少量粉砂质泥岩,多为中等风化,棱角状,粒径20cm~50cm,约占60%,次为小块石,约占10%,其间由紫红色低液限粘土充填。
在滑体后部相对较薄,厚5~8m;在滑体中部、前端分布较厚,厚9~24m。
滑动带(面)多为块石土与基岩的接触带,滑带厚0.2~0.6m 左右,滑带土中小块石含量较低(<5%),低液限粘土湿、可塑~软塑,有搓揉现象,见镜面、擦痕等。
滑床物质主要为侏罗系沙溪庙组泥岩、砂岩。
泥岩多为紫红色,主要由粘土矿物组成,砂质含量不均,局部富集,泥质结构、厚层状构造;砂岩多为灰白色,主要由长石、石英、云母等矿物组成,泥、钙质胶结,细粒结构,厚层状构造。
岩层产状265º~290º∠15º~28º,基岩顶面的产状近似于岩层产状。
岩体内见节理、裂隙发育,裂隙产状273º∠72º、210º∠65º。
该滑坡的变形迹象明显,包括拉张裂缝、滑塌、地裂缝等。
拉张裂缝主要沿后缘基岩陡壁的壁脚分布,分布高程一般在340~350m 左右,缝宽一般10~20cm,长度一般6~15m,一般无下错,可见深度30cm,延伸方向100º左右。
随着滑坡变形发展,该滑坡可分为I、II 级。
I 级滑坡主要位于路线左侧的第一级块石堆积坡体,为滑坡的主要推力来源。
该段滑体深厚,下滑变形强烈,裂缝密集,前缘溜塌、鼓出明显。
II 级滑坡位于整个滑坡的右后缘块石堆积坡体上,滑体厚度较小,变形不强烈,主要受一级牵引所致。
3.平面图及主要计算断面:见附图。
(由教师提供电子版的图,所需尺寸直接由图上量取)4.主要计算参数与数据根据地勘单位提供的室内试验值、推荐值,结合实测断面反算参数,确定计算参数及数据如下:设计采用滑面参数 C=20kPa Ф=10o 。
γ=22.5kN/m3 滑坡稳定安全系数 K=1.20设计计算书一、下滑力计算 C=20KPa ,︒=10ϕ/5.22m kN =γ 滑坡安全系数k=1.20计算每延米滑块数据,所需数据由图上按比例尺量出。
滑坡后缘高程)(2m A i )(kN W i )(m l i )(︒i α第一块 14.73 331.4 12.5 71 第二块 270.5 6086.25 32.3 28 第三块 185.4 4171.8 20.3 42 第四块 215.9 4857.75 14.45 3 第五块 187.25 4213.05 15.25 3 第六块87.671972.620.76块号 )(kN W i )(︒i α )(kPa C i )(m l i i i l C )(︒i ϕ︒ϕtani i W αcos (kN) )(tan cos kN W i i i ϕα i i W αsin (kN) K i i W αsin (kN)(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) 1 331.4 71 20 12.5 250 10 0.176 107.9 19.0 313.34 376 2 6086.25 28 20 32.3 646 10 0.176 5373.8 945.8 2857.3 3428.8 3 4171.8 42 20 20.3 406 10 0.176 3100.3 545.7 2791.48 3349.8 4 4857.75 3 20 14.45 289 10 0.176 4851.1 853.8 254.2 305.04 5 4213.05 3 20 15.25 305 10 0.176 4207.3 740.5 220.5 264.6 6 1972.6 62020.7414100.1761961.8345.3206.2247.43块号 i i αα--1i i ϕϕtan )12sin()12cos(⨯-= *1-i i E ϕ(kN))(*kN E i)(1kN E i i -ϕ)(kN E i(12) (13) (14)=(13)*(15)(15)=10+14-9-5(16)=13*17(17)=11+16-9-51 —— —— —— 44.34 —— 1072 43 0.611 27.1 1292.6 65.4 1902.4 3 -14 1 1292.6 3132.4 1902.4 4300.5 4390.6662086.21197.62864.12026.45 ——————-825 ——-780.96 -3 1 ——-553.1 ——-511.9由于抗滑桩设置在第四块末端,上图红线所示3-3处,结合上表计算克制,作用在桩上单位宽度的滑坡推力荷载即为=4E 2026.4kN/m 桩前剩余抗滑力取=+=65E E E R 1292.8KN/m二、抗滑桩的设计与计算 1、与桩有关的相关系数选定抗滑桩的桩间距为L=6m ,桩截面采用截面尺寸为2*3m 的矩形截面,桩长为16m ,采用C20混凝土,其弹性模量23/105.26m kN E h ⨯=,抗滑桩处滑面以上土厚m h 81=,滑面以下土厚m h 82=。
滑床和滑体的C=20KPa ,︒=10ϕ/5.22mkN =γ。
2、作用在抗滑桩上的力(1)荷载计算● 作用在桩前的荷载(单位宽度上)42.1)245(tan 2=+=ϕpK被动土压力为mkN Kch K h E pp p /55.589142.11020242.1105.2221221222121=⨯⨯+⨯⨯⨯=+=γ因此,被动土压力p E >桩前抗力m kN E R /8.1292=,故桩前土的抗力1292.8kN/m● 作用在单桩上的荷载抗滑桩间距L=6m ,设作用在桩上的水平推力及剩余抗滑力均按矩形分布,则有水平推力分布荷载m kN h L E h T q H H H /8.1519864.202611=⨯===剩余抗滑力分布荷载m kN h L E h T q R R R /6.969868.129211=⨯===故最终作用在单桩上的分布荷载m kN q q q R H /2.5506.9698.1519=-=-= 在滑面处,有 mkN qh MA/4.1760682.5502121221=⨯⨯==m kN qh Q A /6.440182.5501=⨯==3 滑体的地基系数(用m法)根据以上两个表确定画面处的地基系数K=A=64100kN/3m;锚固段土的地基系数随着深度变化的系数才用m=33800kN/4m4 判断桩的刚度性质=2+1=3m抗滑桩是面积为2*3的矩形桩,则1=b+BP已知m=33800kN/4mmkN I E EI h /104.9532121105.268.08.0636⨯=⨯⨯⨯⨯⨯==156525.0104.95333800-=⨯⨯==mEImB P α其计算深度5.22825.02<=⨯=h α,可按刚性桩计算。
5、锚固段的内力计算根据查表确定滑面处的弹性抗力系数K=A=64100kN/3m ① 计算ϕ及0y [][])32()2(32)43()32(222220A A A A A A A A M h Q mh M h Q A M h Q mh M h Q A h y ++++++=[][])4.17606386.44012(833800)4.17606286.44012(6410032)4.17606486.44013(833800)4.17606386.44012(6410028⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯+⨯⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯+⨯⨯⨯⨯⨯==4.73m[][]22223222)(6)32()2(312hm mh A A h B M h Q mh M h Q A P A A A A +++++=ϕ[][]223833800)83380064100(64100683)4.17606386.44012(833800)4.17606286.4401(64100312⨯+⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯+⨯⨯⨯⨯==0.0018rad② 计算y y M Q 、、y σ0018.0)3380064100)(73.4())((0⨯+-=+-=y y my A y y y ϕσ28.604.1727.545y y -+=)23(61)2(21020y y y m B y y y A B Q Q P P A y ----=ϕϕ)273.43(0018.033800361)73.42(0018.0641003216.44012y y y y -⨯⨯⨯⨯⨯--⨯⨯⨯⨯⨯-=328.606.2582.16376.4401yy y +--=)2(121)3(610302y y y m B y y y A B y Q MMP P A Ay----+=ϕϕ)73.42(0018.0338003121)73.43(0018.0641003616.44014.1760632y y y y y -⨯⨯⨯⨯⨯--⨯⨯⨯⨯⨯-+=4322.152.866.8186.44014.17606y y y y +--+= y (m) 侧应力 Q M 0 545.7 4401.6 17606.4 1 657.3 2566.6 21118.4 2 647.3 579.2 22688.8 3 515.7 -1195.8 22347.6 4 262.5 -2393.6 20489.6 5 -112.3 -2649.4 17874.4 6 -608.7 -1598.4 15626.4 7 -1226.7 1124.2 15234.8 8 -1966.3 0 0 最大值 -1966.3 4401.6 22776.27 最大值位置 82.3046、受荷段的内力计算抗滑桩受荷段2h =8m ,滑坡推力为=H E 2026.4kN/m 剩余抗滑力取=R E 1292.8KN/m ,桩间距L=6m 。