抗滑桩计算
- 格式:ppt
- 大小:1.41 MB
- 文档页数:57
1、抗滑桩嵌入深度计算
基本假定:(1)同覆盖层比较,抗滑桩视为刚性桩;(2)忽略桩与周围覆盖层间的摩擦力、粘结力;(3)锚固段地层的侧壁应力呈直线变化;(4)假定边坡剩余下滑力按三角形分布。
计算简图如图1,
图1 计算简图
根据平衡原理,得
0,0'
=-=∑p m T B y E
H σ即 (1)
06
1)22()23(
,02
3331'
=-+-++=∑h B h y B y h y h E M
p m p m m T σσ即 (2) 32h y h m += (3)
式中:'
T E ──荷载,即每根桩承受的剩余下滑力水平分值(kN); 1h ──桩的受荷段长度(抵抗长度)(m); m y ──锚固段基岩达[σ]区的厚度(m); 3h ──锚固段基岩弹性区厚度(m);
p B ──桩的计算宽度(m);按“m ”法计算,则1+=d B p 推导得最小锚固深度,即最小嵌入深度:
⎪
⎪⎭
⎫
⎝⎛++=1''
'min
22][3][][h B E B E B E h p T p
T p T σσσ (4) 具体计算过程利用excel 进行计算,结果如表1。
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。
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。
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。
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。
②桩的计算宽度,并根据滑体的地层性质,选定地基系数。
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。
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:⑴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,可用于地基为较为完整岩层的情况⑵认为地基系数随深度按直线比例变化,即在地基深度为y处的水平地基系数为C H=m H*y或CH=A H+m H*y,竖直方向的地基系数为C V=m V*y 或C V=A V+m V*y,。
A H、A V表示某一常量,m H、m V分别表示水平及竖直方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,可用于地基为密实土层或严重风化破碎岩层的情形。
2水平及竖向地基系数的比例系数应通过试验确定;当无试验资料时,可参可表1确定。
较完整岩层的地基系数K值可参考表2及表3确定。
非岩石地基m H和m V值表1注:由于表中m H和m V采用同一值,而当平均深度约为10m时,m H值接近垂直荷载作用下的垂直方向地基系数C V值,故C V值不得小于10m V。
较完整岩层的地基系数K V值表2注:①在R=10~20Mpa的半岩质岩层或位于构造破碎影响带的岩质岩层v,根据实际情况可采用k H =A+m H y ;②一般侧向k H 为竖向kv 的0.6~0.8倍,当岩层为厚层或块状整体时k H =kv 。
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。
(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 =。
目录1 工程概况2 计算依据3 滑坡稳定性分析及推力计算3.1 计算参数3.2 计算工况3.3 计算剖面3.4 计算方法3.5 计算结果3.6 稳定性评价4 抗滑结构计算5 工程量计算一、工程概况拟建段位于重庆市巫溪县安子平.设计路中线在现有公路右侧约100m.设计为大拐回头弯.设计路线起止里程为K96+030~K96+155.全长125m.设计路面净宽7.50m.设计为二级公路.设计纵坡3.50%,地面高程为720.846m~741.70m.设计起止路面高程为724.608m~729.148m.K96+080-K96+100为填方.最大填方为4.65m.最小填方为1.133m。
二、计算依据1.《重庆市地质灾害防治工程设计规范》(DB50/5029-2004);2.《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002);3.《建筑边坡工程技术规范》(GB 50330-2002);4.《室外排水设计技术规范》(GB 50108-2001);5.《砌体结构设计规范》(GB 50003-2001);6.《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010);7.《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB 50086-2001);8.《公路路基设计规范》(JTG D30—2004);9. 相关教材、专著及手册。
三、滑坡稳定性分析及推力计算3.1 计算参数3.1.1 物理力学指标:天然工况:γ1=20.7kN/m3.φ1=18.6°.C1=36kPa饱和工况:γ2=21.3kN/m3.φ2=15.5°.C2=29kPa3.1.2 岩、土物理力学性质该段土层主要为第四系残破积碎石土.场地内均有分布.无法采取样品测试.采取弱风化泥做物理力学性质测试成果:弱风化泥岩天然抗压强度24.00Mpa.饱和抗压强度17.30 Mpa.天然密度2.564g/cm3,比重2.724.空隙度8.25%.属软化岩石.软质岩石。
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 =。
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β h 2≤1.0时,抗滑桩属刚性桩; 当β h 2>1.0时,抗滑桩属弹性桩。
其中:h 2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 ⎪⎪⎭⎫⎝⎛=EI B p β 式中:k ——地基系数(kN/m 3)。
Bp ——桩的正面计算宽度(m ), Bp=b+1 E ——桩的弹性模量(kPa ); I ——桩截面惯性矩(m 4):I=ba 3÷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=ba 3÷12=1.2×1.53÷12=0.3375(m 4)桩的变形系数0.08813375.0108.242.2101.044175=⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯⨯⨯=β0.10.3240.088142<=⨯=h β,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 桩身受荷段内力表点号 距顶距离 弯矩 剪力 位移 (m) (kN-m) (kN) (mm) 1 0 0 0 5.957 2 0.5 3.1325 -18.7975 4.706 3 1.0 25.06 -75.19 3.455 4 1.5 84.577 -169.1775 2.204 5 2 200.48 -300.76 0.953 6 2.5 391.5625 -469.9375 -0.298 7 3 676.62 -676.71 -1.549 8 3.5 1074.4475 -921.0775 -2.800 9 4 1603.84 -1203.04 -4.051 104.52283.59-1522.60-5.3024、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。