(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。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

3/5.22m 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。

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

3/5.22m kN =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)2

45(tan 2=+=ϕ

p K

被动土压力为

m

kN K ch K h E p p p /55.589142.11020242.1105.2221

221222121=⨯⨯+⨯⨯⨯=+=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 /8.151986

4.202611=⨯===

剩余抗滑力分布荷载m kN h L E h T q R R R /6.9698

6

8.129211=⨯===

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 m kN qh M A /4.1760682.5502

1

21221=⨯⨯==

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

m

基系数随着深度变化的系数才用m=33800kN/4

4 判断桩的刚度性质

抗滑桩是面积为2*3的矩形桩，则1

=2+1=3m

B

+

=b

P

m

已知m=33800kN/4

m kN I E EI h /104.953212

1

105.268.08.0636⨯=⨯⨯⨯⨯⨯== 156

5

25.010

4.953

33800-=⨯⨯==m EI mB 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

[][]

2

2

223222)(6)32()2(312h m mh A A h B M h Q mh M h Q A P A A A A +++++=

ϕ []

[]

2

23833800)83380064100(64100683)4.17606386.44012(833800)4.17606286.4401(64100312⨯+⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯+⨯⨯⨯⨯=

=0.0018rad

② 计算y y M Q 、、y σ

0018.0)3380064100)(73.4())((0⨯+-=+-=y y my A y y y ϕσ

28.604.1727.545y y -+=

)23(6

1

)2(21020y y y m B y y y A B Q Q P P A y ----

=ϕϕ )

273.43(0018.03380036

1

)73.42(0018.0641003216.44012y y y y -⨯⨯⨯

⨯⨯--⨯⨯⨯⨯⨯-= 328.606.2582.16376.4401y y y +--=