(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33
41.5 2.011212
bh 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 3
128.01104.24.52107.244
175
4
1
<=⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯⨯⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅=EI B k p H β
p K =2
(45)2
o
tg ϕ+=215.4(45)2o
tg ο+=1.66
221111
2h 20.5 6.0 1.6628.816748.75/22
p p E h K c kN m =
γ+=⨯⨯⨯+⨯=
(3)桩身内力计算 ①剪力
221
p A y 2.7752
675.7484.16572)E -(P Q =⨯-=⨯⨯
=
y y y h ②弯矩
23A 75.72y 25.2433
y 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 00112.06107.25.269.27258.545126263
53
2
2A A =⨯⨯⨯⨯+⨯⨯=
+=
∆ϕ
③桩侧应力
()()()()2550y 112.8y 10064.108800112.0y .6310107.2y y y y my A -+=⨯-+⨯=∆-+=∆ϕδ
④最大侧应力位置 令0y
d dy
σ=，则 100.8224y 0-= y =0.45m
⑤剪力
()()y y y m B y y y A B Q p p A 236
1
221Q 020y -∆--∆-
=ϕϕ ()y y -⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯-
=6.3200112.0107.25.22
1
9.27255 ()y y 26.3200112.0105.26
1
25-⨯⨯⨯⨯⨯- 9.27256.27214.9312632+-+-=y y y 0=y
y d dQ ，则
06.27212524.932=--y y
m y 6.3=
⑥弯矩
()()[]y y my y y A y B y Q M p A A y -+-∆-
+=00223212
1
.M ϕ ()()
[]
y y y y y -⨯+-⨯⨯⨯⨯⨯⨯-+=6.32106.3310.72200112.05.212
1
.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 0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
()
m KN .M y
5451.80 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 y
32.31
-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 12
0K 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 =。

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

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35mm
②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 mm =-=
11.09.15.1109.11193
.67982320
1=⨯⨯⨯⨯==bh f M c s αα 550.0117.011.0211211s =<=⨯--=--=b ξαξ 满足要求
()()
942.011.02115.02115.0=⨯-+⨯=-+=s s αγ
23
126629
.1942.01030093
.6798mm h f M A s y s =⨯⨯⨯=
=
γ
选2128钢筋，提供的截面积212930.75s A mm =。

实用条件验算：
0min ,45
.0bh f f A A y
t
s s =≥ 0min min ,bh A A s s ρ=≥
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 min ρρ 0.2%0.45/t y f f 受弯构件取和中较大者。

0.45/0.45 1.270.19%0.2%t y f f =⨯=<
∴22,min min 00.00215001900570012316s s A bh mm A mm ρ==⨯⨯=<= 满足要求
③斜截面配筋计算
验算是否按计算配置箍筋
V K 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 bh =⨯⨯⨯
max 2533.650 1.34347.155651.29kN K Q kN =<⋅=⨯= 确定箍筋的直径和间距
箍筋按构造要求配置，取双肢16@200，
bS
A vs sv 1
2=
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 b A sv 1
yv
t sv sv f f
bS nA 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：
122201.1
0.134%1500200
vs sv A bS ρ⨯=
==⨯ 由上式得：
,min 1.27
0.240.240.10%300
t sv yv f f ρ==⨯= 因,min sv sv 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
493.10
1500029<==b h w 时，应满足： V K 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 c h C b 0.150ββ
由上式得：
00.250.25 1.011.915001900c c f bh β=⨯⨯⨯⨯
max 8478.755651.30kN K Q kN =>⋅=
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
22225.80432414.3d 4mm ==
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 m 16772353281500
=÷⨯-⨯-
（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
22
28.81017364
14.3d 4
mm ==
π
，0.6988
.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 m 13882353691500=÷⨯-⨯-
（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。

4.4.2截水沟设计
降水沿地表径流汇水面积比较大，需设置截水沟，截水沟平面沿等高线方向布设，根据规范，截水沟一般设在滑坡体可能发展的边界5m以外，出水口应尽量远离路基，也应避免排入边沟。

根据工程地质平面图和工程地质勘查报告中提供的本工程所在地区的降水量数据确定截水沟的流量，分析得知本区域可以汇集的地表水较小，经水文计算，坡顶截水沟尺寸初步拟定为50×50cm的矩形断面。

底部采用碎石垫层和C20现浇水泥混凝土，侧墙采用浆砌片石砌筑，同时采。