m法计算抗滑桩初参数表
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。
(完整版)抗滑桩设计与计算
其中,α=
αh2—桩的计算深度(m);
mH—水平方向地基系数随深度而变形的比例系数(KN/m4),其余符号同前。
四.根据桩底的边界条件采用相应的公式计算桩身各截面的变位(位移),内力及侧壁应力等,并计算确定最大剪力、弯矩及其部位。
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。
2比较完整的岩质、半岩质地层
桩身对围岩的侧向压应力σmax(kPa)应符合下列条件:
σmax≤K1/. K2/.R0
式中,K1/—折减系数,根据岩层产状的倾角大小,取0.5~1.0;
K2/—折减系数,根据岩层的破碎和软化程度,取0.3~0.5;
R0—岩石单轴极限抗压强度,(kPa)。
2桩底支承条件
抗滑桩的顶端,一般为自由支承;而底端,由于锚固深度不同,可以分为自由支承、铰支承和固定支承三种,通常采用前两种。
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。
滑坡抗滑桩设计计算
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。
(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 =。
理正岩土常见问题-抗滑桩
常见问题抗滑桩1.初始弹性系数A 、A1的含义和算法答:计算土反力时,需要确定弹性抗力系数K=my+A 、K =+A 、K=K+A (分别对应m 法、C 法、K 法),其中A 表示嵌固面处(y =0)弹性抗力系数,取法如下:A = h ·m 1A 1= h 1·m 1 h---桩前上部覆土厚度h 1---桩后上部覆土厚度m 1------上部覆土的水平抗力系数的比例系数,由用户根据经验或试验获得,如无经验,可用《建筑基坑支护技术规程》中的公式计算:)2.0(12c dm +-=ϕϕ2. 动水压力在什么情况下考虑答:在渗流场范围内的滑体,要考虑动水压力,计算参见抗滑桩帮助公式、3. 抗滑桩计算内力时,滑坡推力,库伦土压力是否已经考虑安全系数答:内力计算时, 滑坡推力,库伦土压力已乘分项(安全)系数。
4. 锚索水平刚度算法答:锚杆水平刚度系数应按试验得到,当无试验资料时,版可用软件自动计算,以前版本可按下式计算:θ2cos 33aS C C f C C S T Al E A E l A E AE K += 式中 A -------锚杆的截面面积;E S ------杆体弹性模量;E C ------锚固体组合弹性模量;A C ------锚固体截面面积;L f ------锚杆自由段长度;La------锚杆锚固段长度;θ------锚杆水平倾角。
5. 能否应用滑坡推力模块的结果直接计算滑面的安全系数答:可以间接计算,即反复调整交互的安全系数值,使最终的计算结果中最后一个滑块的剩余下滑力为0时,这个交互的安全系数即为该滑面的安全系数。
不可以直接用计算结果中的抗滑力除以下滑力来得到安全系数。
因为:该模块是为了计算剩余下滑力的。
它的计算公式Ei=KWiSin (αi)+ E i-1ψi -WiCos(αi)tg(Φi) -cili式中 ψi = Cos(αi-1-αi) -Sin(αi-1-αi) tg(Φi)由于式中E i-1是镶套公式,因此不能简单地将式中的减项(即抗滑力)和加项(即下滑力)相除得到安全系数。
理正岩土常见问题-抗滑桩
常见问题抗滑桩1.初始弹性系数A 、A1的含义和算法答:计算土反力时,需要确定弹性抗力系数K=my+A 、K =+A 、K=K+A (分别对应m 法、C 法、K 法),其中A 表示嵌固面处(y =0)弹性抗力系数,取法如下:A = h ·m 1A 1= h 1·m 1 h---桩前上部覆土厚度h 1---桩后上部覆土厚度m 1------上部覆土的水平抗力系数的比例系数,由用户根据经验或试验获得,如无经验,可用《建筑基坑支护技术规程》中的公式计算:)2.0(12c dm +-=ϕϕ2. 动水压力在什么情况下考虑答:在渗流场范围内的滑体,要考虑动水压力,计算参见抗滑桩帮助公式、3. 抗滑桩计算内力时,滑坡推力,库伦土压力是否已经考虑安全系数答:内力计算时, 滑坡推力,库伦土压力已乘分项(安全)系数。
4. 锚索水平刚度算法答:锚杆水平刚度系数应按试验得到,当无试验资料时,版可用软件自动计算,以前版本可按下式计算:θ2cos 33aS C C f C C S T Al E A E l A E AE K += 式中 A -------锚杆的截面面积;E S ------杆体弹性模量;E C ------锚固体组合弹性模量;A C ------锚固体截面面积;L f ------锚杆自由段长度;La------锚杆锚固段长度;θ------锚杆水平倾角。
5. 能否应用滑坡推力模块的结果直接计算滑面的安全系数答:可以间接计算,即反复调整交互的安全系数值,使最终的计算结果中最后一个滑块的剩余下滑力为0时,这个交互的安全系数即为该滑面的安全系数。
不可以直接用计算结果中的抗滑力除以下滑力来得到安全系数。
因为:该模块是为了计算剩余下滑力的。
它的计算公式Ei=KWiSin (αi)+ E i-1ψi -WiCos(αi)tg(Φi) -cili式中 ψi = Cos(αi-1-αi) -Sin(αi-1-αi) tg(Φi)由于式中E i-1是镶套公式,因此不能简单地将式中的减项(即抗滑力)和加项(即下滑力)相除得到安全系数。
抗滑桩计算(刚性桩——M法)教程文件
计算 位置
剪力
弯矩
y
Qi(kN)
Mi(kN·m)
0
0
0
0.5
148.8
36.60952381
1
311.7714286
151.1619048
1.5
488.9142857
350.7428571
2
680.2285714
642.4380952
2.5
885.7142857
1033.333333
3
1105.371429
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
附表1
桩身内力 计算——m
1、基本数据
桩长 H(m)
15.00
桩间距 L(m)
6 截面惯性矩
I(m4) 2.304
2、桩的计算类型 3、边界条件 4、外力计算
桩前土的被动土压力 Ep(kN/m)
1144.919695
滑面上桩长 h1(m)
滑面下桩长 h2(m)
7.50
7.5
桩截面
a(m)
b(m)
2.4
2.4
16008
合力至边缘距离
a0(m)
0.2 (3)纵向受力钢筋配置
抗滑桩计算(学习建筑)
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。
理正岩土常见问题-抗滑桩
常见问题抗滑桩1.初始弹性系数A 、A1的含义和算法答:计算土反力时,需要确定弹性抗力系数K=my+A 、K =+A 、K=K+A (分别对应m 法、C 法、K 法),其中A 表示嵌固面处(y =0)弹性抗力系数,取法如下:A = h ·m 1A 1= h 1·m 1 h---桩前上部覆土厚度h 1---桩后上部覆土厚度m 1------上部覆土的水平抗力系数的比例系数,由用户根据经验或试验获得,如无经验,可用《建筑基坑支护技术规程》中的公式计算:)2.0(12c dm +-=ϕϕ2. 动水压力在什么情况下考虑答:在渗流场范围内的滑体,要考虑动水压力,计算参见抗滑桩帮助公式、3. 抗滑桩计算内力时,滑坡推力,库伦土压力是否已经考虑安全系数答:内力计算时, 滑坡推力,库伦土压力已乘分项(安全)系数。
4. 锚索水平刚度算法答:锚杆水平刚度系数应按试验得到,当无试验资料时,版可用软件自动计算,以前版本可按下式计算:θ2cos 33aS C C f C C S T Al E A E l A E AE K += 式中 A -------锚杆的截面面积;E S ------杆体弹性模量;E C ------锚固体组合弹性模量;A C ------锚固体截面面积;L f ------锚杆自由段长度;La------锚杆锚固段长度;θ------锚杆水平倾角。
5. 能否应用滑坡推力模块的结果直接计算滑面的安全系数答:可以间接计算,即反复调整交互的安全系数值,使最终的计算结果中最后一个滑块的剩余下滑力为0时,这个交互的安全系数即为该滑面的安全系数。
不可以直接用计算结果中的抗滑力除以下滑力来得到安全系数。
因为:该模块是为了计算剩余下滑力的。
它的计算公式Ei=KWiSin (αi)+ E i-1ψi -WiCos(αi)tg(Φi) -cili式中 ψi = Cos(αi-1-αi) -Sin(αi-1-αi) tg(Φi)由于式中E i-1是镶套公式,因此不能简单地将式中的减项(即抗滑力)和加项(即下滑力)相除得到安全系数。
抗滑桩计算(刚性桩M法)
jy(rad) 0.002028979
sy(KPa)
420.7176109 546.448433 636.6721308 703.3333391 710.5981538 694.3004789 642.4956798 555.1837564 432.3647088 274.0385369 80.20524081 -149.1351795 -413.9827241 -714.337393 -1421.568103
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
2.4
16008
合力至边缘距离
a0(m)
0.2 (3)纵向受力钢筋配置
抗滑桩计算书
抗滑桩设计计算书设计资料:物理力学指标: 滑体:γ1=19 kN/m 3,φ1=40°,C 1=0 kPa滑床:γ2=20.6 kN/m 3,φ2=42.3°,C 2=0 kPa根据岩性及地层情况,滑面处的地基系数采用A =300000 kN/m 3,滑床土的地基系数随深度变化的比例系数采用m =80000 kN/m 4,桩附近的滑体厚度为6m ,该处的滑坡推力E =410.00835 kN/m ,桩前剩余抗滑力E'=0 kN/m 。
抗滑桩采用C20钢筋混凝土,其弹性模量E h =28e6 kPa ,桩断面为b×a =1m×1.5m 的矩形,截面S =1.5m 2,截面模量216W ba ==.375m 3,截面对桩中心惯性矩3112I ba ==.28125m 4,相对刚度系数EI =0.85E h ·I =6693750m 2,桩的中心距l =5m ,桩的计算宽度B p =b +1=2m ,桩的埋深h =4m 。
一、采用m 法计算桩身的内力 (1)计算桩的刚度 桩的变形系数5p m B EIα==0.473903699380272m -1桩的换算深度α·h =1.89561479752109<2.5,故按刚性桩计算。
(2)计算外力每根桩承受的水平推力T =410.00835×5=2050.04175kN 每根桩前的剩余抗滑力P =0×5=0kN 桩前被动土压力21111tan 4522p E h ϕγ⎛⎫=︒+= ⎪⎝⎭733.421329758784kN/m 桩前被动土压力大于桩前剩余抗滑力,故桩前抗力按剩余抗滑力控制。
滑坡推力按三角形分布;桩前抗力按三角形分布,如图1。
滑面处的剪力Q 0=2050.04175-0=2050.04175 kN ,滑面处弯矩M 0=2050.04175×2-0×2=4100.0835 kN ·m 。
抗滑桩计算表(m法)
a=3m b=2mm=4000桩长h=16m 受荷段h1=10m锚固段h2=6m桩间距L=6m6m2 4.53凝土弹性模量E= 2.60E+06的抗弯强度EI= 1.17E+07算宽度Br=b+1=3桩的变形系数α=0.252463778计算深度αh2= 1.514782668属刚性桩外力计算推力:Er=E*L=600角形分布,其=120由式(3-3)得:υ1*h 21*tan 2(45o +φ*0.5)=243.30170750采用剩余抗滑力作为桩前地层抗力30060受荷段桩神内力计算1.剪力Q y =3*y2Qa=3002.弯矩M y=1*y3Ma=1000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根据已知条件K=A=A',即为:y 0= 3.981m 2.桩的转角◢φ=0.00219rad 3.桩侧应力由式可得:σy=0.9904.剪力由式可得:dQ y /d y=0.036248485y= 3.9815.弯矩由式可得:dMY/dy=3.84853E-061.314890554桩截面面积f=b*a=桩截面惯性矩:I=1/12*ba^3=桩截面模量:W=1/6*ba^2=滑体换算高度:h1'=9.048m忽略粘着力时:[σ0]=92.599t/m2>69.69696970 [σ0.99]=102.731t/m2>78.282828280.99 [σ 6.0]=154.007t/m2>-141.41414146通过M max=120041000Q max=392830桩的基本安全系数:受弯时K1=1.2,斜截面受剪时k1'=1.3k1=桩的附加安全系数k2=1k2=桩的强度设计安全系数:受弯时k=k1*k2=1.2,斜截面受剪时k=k1’*k2=1.32.确定按混凝土构件考虑的范围k= K= 2.65R1=13M<=25229110.513.纵向受力钢筋计算1)配筋受拉钢筋合力点至截面近边的距离:a g=10cm a0=a-a g290cm截面有效高度:A0=0.061172584Rg=3400查表得ro=0.969Rw=140Ag=150.77cm2选用 根,提供的截面面积为:Ag=152.32cm22)复核混凝土受压区高度、截面高度:x=A0*R g/(b*R w)=18.50cm<0.55a0=159.50cm符合要求R w bx(a0-0.5x)=145398092kg.cm>KM max=144049200kg.cm符合要求4.绘制材料图全部钢筋抗弯强度:KM g=r0a0R g A g=145531707kg.cm1455.32t.m每φ34根钢筋的抗弯强度:◢KMg=8674385kg.cm86.74t.m每根φ28钢筋的抗弯强度:◢KMg=5878785kg.cm58.79t.m5.箍筋计算KQ MAX=5106790.07R a ba0=138040Et=100φ126抗滑力E'50nA'=8000φ242.11γ1=1.9γ2=2.11.2k1'= 1.311.2k= 1.3。
抗滑桩结构配筋计算(终)
审定:审查:校核:编写:抗滑桩结构配筋计算一、计算目的已知抗滑桩需抵抗的剩余下滑力,进行结构配筋验算。
二、计算依据《水工混凝土结构设计手册》《水工建筑物荷载设计规范》DL 5077-1997 《水工混凝土结构设计规范》《实用桩基工程手册》中国建筑工业出版社 史佩栋 主编 《材料力学》教材表1 边坡剩余下滑力(kN)三、抗滑桩结构计算思路抗滑桩的结构计算包括2部分:其一为计算抗滑桩的锚固深度(嵌入基岩深度):其二为计算抗滑桩的内力、截面及配筋。
本算稿采用工程中常用的悬壁桩简化法计算。
1、基本假定1) 同覆盖层比较,假定桩为刚性的;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成直线变化。
其中:滑动面和桩底基岩的侧壁应力发挥一致,并等于侧壁容许应力;滑动面以下一定深度内的侧壁应力假定相同,并设些等压段内的应力之和等于受荷段荷载;4) 假定边坡剩余下滑力按三角形分布。
2、基本计算公式1) 锚固深度计算及内力计算公式0,0'=-=∑p m T B y EH σ即 (1)061)22()23(,023331'=-+-++=∑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+=b B p 推导得最小锚固深度:⎪⎪⎭⎫⎝⎛++=1'''min22][3][][h B E B E B E h p T pT p T σσσ (4) 锚固段基岩达[σ]区的厚度:22)()(2222121h h h h h y m ++++-=(5)锚固段基岩弹性区厚度23h y h m -= (6)锚固段地层侧壁应力pm TB y E '=σ (7)图1 计算简图2) 截面及配筋验算主要公式b c s y s y bh f A f A f ξξ≤-='' (8)0h x ξ= (9))5.01(ξξα-=s (10))('0''20a h A f bh f M s y s c u -+=α (11)d u M M γ/≤ (12)0025.107.0h sA f bh f V svyvc cs += (13) IE l q f c B 3040=(14)式中:ξ──混凝土相对受压区高度;ξ──混凝土相对界限受压区高度,Ⅱ级钢筋0.544;bx──混凝土受压区高度;h──截面有效高度;f──钢筋抗拉强度设计值,Ⅱ级钢筋310Mpa;y'f──钢筋抗压强度设计值,Ⅱ级钢筋310Mpa;yγ──结构系数,1.2;df──混凝土轴心抗压强度设计值,C30,15Mpa;cb──矩形截面宽度;α──截面抵抗矩系数;sA──受拉区纵向钢筋截面面积;s'A──受压区纵向钢筋截面面积;s'a──受压钢筋合力点至受压区边缘的距离;M──弯矩承载力;uM──弯矩设计值;V──斜截面受剪承载力;csf──箍筋抗拉强度设计值,Ⅱ级钢筋310Mpa;yvf──挠度;Bq──剩余下滑力为三角形均布时均布力最大值;l──梁自由段的长度;E──混凝土弹性模量,C30,30000N/mm2;cI──梁截面惯性矩;3、基本计算思路根据已知桩前剩余下滑力值,拟定截面尺寸,计算求得最小锚固深度,同时根据内力分布规律求得各拐点(内力图)的内力值,以确定各内力最大值,再进行结构配筋验算及挠度验算。
抗滑桩结构设计计算
采用土压力计算时考虑了桩前覆土产生的被动土压力
覆土重度(kN/m3): 19.000
覆土内摩擦角(度): 25.000
覆土粘聚力(kPa): 50.000
覆土被动土压力调整系数: 0.500
钢筋混凝土配筋计算依据:《混凝土结构设计规范GB 50010--2002》
注意:内力计算时,滑坡推力、库仑土压力分项(安全)系数 = 1.200
面侧纵筋 (mm2) 18769 17500 17500 17500 17500 17500 17500 17500 17500 17500 17500 17500 17500 17500 17500 17500 17500 17500 17500 17500 17500 17500 17500 17500 17500 17500 17500 17500 17500 17500 17500 17500 17500 17500 17500
0.000
5
2.000 29.680 -44.520 -68.69
0.000
6
2.500 57.969 -69.563 -66.94
0.000
7
3.000 100.170 -100.170 -65.20
0.000
8
3.500 159.066 -136.342 -63.45
0.000
9
4.000 237.440 -178.080 -61.71
坡线与滑坡推力: 坡面线段数: 2
折线序号 1 2
水平投影长(m) 31.000 17.000
竖向投影长(m) 11.000 15.000
地面横坡角度: 30.000(度) 墙顶标高: 0.000(m)
参数名称
参数值
抗滑桩计算(刚性桩——M法)
2.4
16008
合力至边缘距离
a0(m)
0.2 (3)纵向受力钢筋配置
排数(排)
(4)纵向受力钢
1
筋复核
截面有效高度 h0(m) 2.2
系数 as
0.115643503
每排束数(束) 12
排间距(m) 0.18
HRB 335 钢筋型号为 d=
直径 32
钢筋抗压强度 fy'(MPa)
结构重要性系数 永久荷载分项系数
计算 位置
剪力
弯矩
y
Qi(kN)
Mi(kN·m)
0
0
0
0.5
148.8
36.60952381
1
311.7714286
151.1619048
1.5
488.9142857
350.7428571
2
680.2285714
642.4380952
2.5
885.7142857
1033.333333
3
1105.371429
计算深度
E·I(kPa.m4)
Bp(m)
α(m-1)
αh2
69120000
3
0.2731
2.0482
推力按梯形分布
桩顶处 q1(kN)
滑面处力 q2(kN)
603.4285714
1508.571429
桩前抗力按梯形分布
桩顶处 q1’(kN)
滑面处力 q2’(kN)
320.00
800.00
5、受荷段桩身内力计算
2
截面模量
桩弹性摸量
W(m3)
E(kPa)
1.92
30000000
(完整版)用下滑推力进行抗滑桩计算
规格
直径
根叔
单根长度(m)
每米重量(kg/m)
总重
HRB335
25
8
8.40
3.85
258.72
主受力钢筋
HRB335
25
16
5.50
3.85
338.8
主受力钢筋
HRB335
16
16
8.40
1.58
212.35
桩侧面钢筋
HRB335
18
4
8.40
2.00
67.2
桩前侧钢筋
HRB335
16
(m)
(kN-m)
(kN)
(mm)
1
0
0
0
5.957
2
0.5
3.1325
-18.7975
4.706
3
1.0
25.06-7Βιβλιοθήκη .193.4554
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
h0——抗滑桩截面有效高度(mm);
b——抗滑桩截面宽度(mm);
ASV——配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积(mm),ASV=nASV1;
S——抗滑桩箍筋间距(mm);
K2——抗滑桩斜截面受剪强度设计安全系数,取1.3。
βc——混凝土强度影响系数,当混凝土强度等级不超过C50时,取βc =1.0;当混凝土强度等级为C80时,取βc =0.8,其间按线性内插法取用。
抗滑桩计算
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≤时,抗滑桩属刚性桩;当βh2>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×,长得计算宽度为Bp=+1=。
桩的截面惯性矩I=ba3÷12=×÷12=(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=×4=(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=,滑面处弯矩M 0=·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=(m),距桩顶(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=,距桩顶,即转动中心处剪力最大。