抗滑桩设计计算书

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=29kPa

3.1.2 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。

表1 各岩土层设计参数建议值表

3.1.3 滑坡推力安全系数 1.15

st F =

3.2 计算工况

选取公路填筑后自然状态、饱和状态两种工况对滑斜坡进行计算。 3.3 计算剖面

3.4 计算方法

采用折线形滑动面稳定性计算（传递系数法） 传递系数公式：

111cos()tan sin()

i i i i i i ααϕαα---ψ=---

第i 条块的剩余下滑力公式：1sin tan cos i st i i i i i i i i i

E F W W c l E αϕα-=--+ψ

3.5 计算结果（详见附页）

滑坡推力计算结果

3.6 稳定性评价

根据计算结果得知斜坡在公路填筑后自然状态下Fs=1.18.饱和状态下Fs=0.95.因此斜坡在公路填筑后在自然状态下为基本稳定状态.饱和状态下处于不稳定状态。可能诱发滑坡灾害发生.需要进行支挡。

四、抗滑结构计算

1、抗滑桩设计计算

1.1设计资料：

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=29kPa 根据岩性及地层情况.由于在滑面以上还存在有筑填土层约7.7m和含碎石粉

质粘土（Q 4dl+el ）层厚约为1.1m.所以滑面以上土层厚度约h ′=8.8m.查取相关规范可知取该土层的抗滑地基系数为m=10000KN/4m .则滑面处的地基系数采用A=10000×8.8=88000KN/3m 泥岩（T 2b ）由强风化泥岩厚为 2.20m 和弱风化泥岩厚为0.70m 组成,桩的埋长为6m 。强风化泥岩取抗滑地基系数为

1

m =80000KN/4m .弱风化泥岩取

抗滑地基系数

2

m =100000KN/4m 。根据多层土的地基系数的取值可得

24

11212222

12(2)80000(2 2.2 3.8) 3.887044/()(2.2 3.8)m h m h h h m KN m

h h ++⨯⨯+⨯===++

桩附近的滑体厚度为8.8m.该处的滑坡推力P=607kN/m.桩前剩余抗滑力

E =0kN/m 。

抗滑桩采用C30钢筋混凝土.其弹性模量E h =30×610 KPa.桩断面为b×h =2m x3m

的矩形.截面S =6m 2.截面模量 22

136W bh m

== .截面对桩中心惯性矩3

41 4.512I bh m =

=.相对刚度系数EI ＝0.85E h I ＝114750000m 2.桩的中心距l =6m.

桩的计算宽度B p =b +1=3m.桩的埋深为a l

=6m 。

1.2 采用K 法计算桩身的内力

（1）计算桩的刚度

由查表可知地基系数64

0.0810/C KN m =⨯

桩的变形系数10.151m β-=

=

桩的换算深度为a l α=0.151×6=0.906<1 故按刚性桩计算。

（2）计算外力

每根桩承受的水平推力

F =607×C0S26°×6=3273.4KN 则

'3273.4371.93/8.8F T KN m h =

==

滑坡推力按矩形分布；如右图 滑面处的剪力Q 0=3273.4KN

滑面处弯矩M 0=3273.4×4.4=14403KN/m (3) 滑面至旋转中心的距离 ()()()()0000000002324323232a a a a a a a l A M Q l ml M Q l y A M Q l ml M Q l +++⎡⎤⎣⎦=

+++⎡⎤⎣⎦

[][]

628800031440323273.46870446(41440333273.46)23880002144033273.4687044631440323273.46⨯⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯=

⨯⨯⨯+⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯（）（）（） =4.0475m

(4) 桩的转角 ()()()00003

2

2

1232326a a p a a a A M Q l mh M Q l B l A A ml m l ϕ+++⎡⎤⎣⎦

=

⎡⎤++⎣⎦

()()()322

123880002144033273.4687044631440323273.463668800088000870446870446⨯⨯⨯+⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⎡⎤⎣⎦

=

⎡⎤⨯⨯⨯+⨯+⨯⎣⎦

=0.001739 rad （5）桩身内力及桩侧抗力

桩侧抗力 ()()0y y y A my σϕ=-+

(4.0475)0.001739(8800087044)y y =-⨯⨯+⨯

2

619.397459.6361151.3695y y =+-

桩侧抗力最大点位置

459.63612151.36950y -⨯=. 1.5183y m =

因为

y y < ,

所以桩身各点的剪力