抗滑桩计算

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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,42

3.0010/c

E N m m

=⨯。

桩的截面惯性矩3

3

4

1.5

2.0

112

12

b h

I

m

⨯==

=。

桩的钢筋混凝土弹性模量7

7

0.80.8 3.0010

2.4010c E E K P a

==⨯⨯=⨯。

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 4.16576

5.02.49725.01

=⨯=

⨯=

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

41

<=⎪⎪⎭

⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯⨯⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅=EI B k p H β

p

K

=2

(45)

2

o

tg

ϕ+

=2

15.4(45)

2

o

tg

ο

+

=1.66

2

2

11112h 20.5 6.0 1.6628.816748.75/2

2

p p

E h K

c k N m

=γ+=

⨯⨯⨯+⨯⨯=

(3)桩身内力计算 ①剪力

2

2

1

p A

y

2.7752

675

.7484.16572

)

E -(P Q

=⨯-=

⨯⨯

=

y

y y h

②弯矩

23

A

75.72y 25.243

3

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

6.36.927258.54512369.272528.54513623232

A A

2A A 20=⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯=

++=

h Q M

h Q M h y

②桩的转角

()

()

rad

Ah B h Q M

p 00112.06

10

7.25.269.27258.545126263

5

3

2

2

A A

=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯=

+=

∆ϕ

③桩侧应力 ()()(

)

()2

5

5

y 112.8y 10064.108800112

.0y .6310

10

7.2y

y y y my A -+=⨯-+⨯=∆-+=∆ϕδ

④最大侧应力位置 令

y

d d y

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

122

1Q

2

0y

-∆-

-∆-

=ϕϕ

()y y -⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯-

=6.3200112.010

7.25.22

19.27255

()y y

26.3200112.010

5.26

12

5

-⨯⨯⨯⨯⨯-

9

.27256.27214.931263

2

+-+-=y y y

=y

y

d

dQ ,则

6.27212524.932

=--y y

m

y 6.3=

⑥弯矩

()()[]y y my y y A y

B y Q M

p A A

y

-+-∆-+=002

23212

1.M

ϕ

()()

[]

y y y y

y -⨯+-⨯⨯⨯⨯⨯⨯-+=6.3210

6.3310

.72200112.05.212

1.82725.854515

5

2

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

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