抗滑桩计算书

故截面尺寸符合要求。
相对受压区高度计算如下：
=1-√1-2 =1-√1-2×0.191 =0.214
配筋率计算如下：
ρ=（α1fc/fy）=(0.214×1×14.3)/360=0.85％≥0.2％（） 故As=0.0085×2000×2400=40800(mm2)
纵向受拉钢筋实配:靠山面选两排钢筋分别为，第一排30C32，采用
5.3.4 抗滑桩内力结果
经过计算，最大剪力Qmax=7624.8 Mmax=31500.4 kN.m
kN，最大极限弯矩
5.3.5 抗滑桩的配筋设计
通过以上对抗滑桩的计算，按最大剪力Qmax=7624.8 kN，最大极限 弯矩Mmax=31500.4 kN，按《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002） 对抗滑桩进行配筋设计。
（公式5—1） 式中： m——水平方向地基系数随深度而变化的比例系数（KN/m4），本滑 坡取值为 13000 KN/m4。 ——桩的正面计算宽度（m）；矩形桩=B+1，圆形桩= 0.9（B+1）
； E——桩的弹性模量（kPa）；本次设计所有的抗滑桩采用C30混凝
土。 kPa.
I——桩的截面惯性矩（），计算如下： 抗滑桩的截面尺寸为2×2.5，桩的计算宽度Bp =2+1=3m。桩的截面 惯性矩=×2×2.53=2.6m4。 桩的变形系数 =（）=(13000×3÷(3×107)÷2.6)=0.219 对于A型桩： h2=0.219×6=1.314≦2.5，故按刚性桩计算； 对于B性状：
5.2抗滑桩计算与设计 5.2.1桩的平面布置位置及间距的选取原则
桩布置在应设在滑坡体较薄，锚固段地基强度较高、滑面较平缓等 综合考虑较好的地段。平面上多成排布置。排的走向与滑体的滑动方向 相互垂直。设计初步选定为将桩不知在滑体的下部，该部位下滑力相对 较小，坡面较缓，宜在此处设桩。
桩间距也应根据实际情况综合确定，两桩之间在能形成土拱的的条 件下，土拱的支撑力和桩侧摩擦力之和应大于一根桩所能承受的滑坡推 力。一般取5-6m。本设计中取6m。 5.2.2抗滑桩桩身计算标准
钢筋束，
每束3根钢筋；第二排20C32，采用钢筋束，每束2根钢筋；离山
面，30C25，
采用钢筋束，每束3根钢筋实际.钢筋面积As＇= 54910.75(mm2)
两侧构造筋选用10B25，钢筋布置参见附图。
（2）箍筋设计
剪力设计值Q=7624.8 kN
①复核截面尺寸
0.25βcfcbh0=0.25×1×14.3×2000×2400=17160KN≥7624.8 kN
（公式5—14）
式中： A——滑面处的弹性抗力系数； m——比例系数； H——滑坡推力与剩余下滑力之差； h0——H作用点距滑面的垂直距离； y——滑面到计算点的距离。 （4）桩侧支撑条件验算
（公式5—15） 式中：
——地层土的容重，（KN/m3）； ——地层土的内摩擦角，（°）； C——地层土的内聚力（Kpa）； h——地面距计算点的深度，（m）。
448-320y=0 则y=1.4m （4）剪力：
最大剪力位置： 令
480y2-1305.65y-6264=0 则y=5.22m 根据上面的计算式，可以计算任意截面处的剪力，以及绘制相应的剪力
图。 （5）弯矩：
代入相关参数：
40y4-224y3-3180y2+12450y+66400 最大剪力位置： 令
设计抗滑桩总桩数为21根，分A型桩和B型桩两种。A型桩桩长 18.0m，共8根；B型桩桩长17.0m，共13根。桩截面尺寸均为2m×2.5m， 桩顶标高1812.5m-1816.0m，保证嵌入稳定岩层深度不小于桩长的1/3， 按计算的最大剪力7624.8 kN，极限弯矩31500.4 kN.m控制配筋。1#～ 10#桩布置于主滑段东侧管道后方， 11#～21#桩布置于主滑段西侧管道 后方，采用全埋式。具体设计详见滑坡治理工程平面布置图、抗滑桩立 面图和抗滑桩桩身结构图。
选用5肢箍，箍筋直径用20mm，可得：n=5，Asv=3.14×102=314mm2
解得：S≦500.44mm
结合计算结果及构造要求，取S=500mm。故实配箍筋为B20@500。配
筋图参
见附图。
5.4排水工程设计
5.4.1 排水工程设计标准 地表排水工程设计降雨标准，采用暴雨重现期和降雨历时确定设计
暴雨强度，设计暴雨重现期为30年一遇；根据水文计算，降雨历时标准 采用30分钟。由暴雨重现期和降雨历时标准确定设计暴雨强度为 60mm/h。 5.4.2 水文、水力计算 1．设计径流量
地表水径流量按下式计算： 式中： 为设计地表水径流量； 为径流系数； 为设计降雨强度； F为汇水面积。 根据该滑坡区的情况，径流系数取0.5，设计降雨强度为60mm/h， 汇水 面积F取0.055km2；经计算，地表水径流量: =0.278×0.5×60×0.055=为0.459m3/s。 2．排水沟水力计算 排水沟渠过水流量按下式计算： 式中： 为排水沟的过水流量； A为过水断面； V为沟渠水流的平均流速。 初步设计截水沟断面为矩形，内断面尺寸0.6m×0.8m，采用浆砌片 石砌筑；流速按曼宁公式计算,其中: n为粗糙系数，取0.025； R为水力半径,取0.48； I为水力坡降，取0.5%； 经计算 V=1.02m/s，则， 排水沟过水流量=1.02×0.6×0.8=0.49m3/s，大于设计径流 =0.46m3/s。 因此，截水沟设计断面尺寸合理。
（6）桩侧应力复核：
Kpa
桩侧应力符合要求。[
表五 各截面内力计算
为了方便施工，两种桩型都采用相同材料，材料及其所需的参数如 下： 抗滑桩采用C30混凝土，抗压强度设计值： C30混凝土抗拉强度设计值：； 受力筋采用HRB400，强度设计值：fy=360N/mm2； 箍筋采用HRB335，强度设计值：fyv=300N/mm2； 为了方便施工，两种桩型A、B采用相同尺寸，相同配筋：
（公式
5—11）
②当时
变位：
Δx=（y-y）ΔΦ
（公式5—12）
桩侧应力： σy=（A1+my）(y0y) ΔΦ
剪力：
mΔΦy2(3y0-2y)BPA1ΔΦ+BPA2ΔΦ(yy0)2
（公式5
—13）
弯矩：
M=H（h0+y）
BPA1ΔΦy2(3y0y)+BPA2ΔΦ(yy0)+BPmΔΦy3(y2y0)
桩的计算深度αh2=0.31×8=2.48m<2.5m,属于刚性桩,桩底端的边界条 件按自由端考虑。
图七 桩身内力计算示意图 5.2.4.2外力计算 作用于每根桩上的滑坡推力E=En×s=2075×6=12450KN。 应力分布按三角形分布计算:
由于该滑面较陡，桩前抗力可不考虑，故桩前抗力为零。 5.2.4.3受荷段桩身内力计算（设计算界面距地面为y米）
160y3-672y2-6360y+12450=0 则y=1.76(m) 根据上述计算式，可以计算任意截面处的剪力，以及绘制相应的弯矩 图。 5.3 抗滑桩工程设计
5.3.1 设计工况
根据滑坡体的特征及目前的稳定情况，考虑到地震作用因素的影 响，设计按以下3种工况来考虑：
设计工况1：天然状态 该工况适用于天然状态下坡体稳定性，此工况抗滑安全系数取 1.25。 校核工况2：天然状态+地震 该地区抗震设防烈度为Ⅷ度区，设计基本地震加速度值为0.30g， 此校核工况抗滑安全系数取1.05。 校核工况3：天然状态+暴雨 该工况是针对持续强降雨的最坏情况，此工况条件下滑面强度明显 降低，滑坡体重新滑动的可能性大，此校核工况抗滑安全系数取1.05。
构件
桩型A 桩型B
截面尺寸 桩长 锚固深 （m×m） （m） 度（m） 2×2.5 18.0 18×1/3 2×2.5 17.0 17×1/3
间距 （m）
6 6
数量 （根）
8 13
5.3.3 抗滑桩内力计算
采用m法进行计算 （1）判别抗滑桩的类型
当h2≦2.5时，抗滑桩属于刚性桩； 当h2≧2.5时，抗滑桩属于弹性桩。 其中： ——桩的变形系数，以m-1计，其值为：
h2=0.219×5.67=1.241≦2.5，故按刚性桩计算。
（2） 滑动面以上桩身内力计算 滑动面以上桩所受的外力为滑坡推力和桩前抗力之差H，内力计
算按悬臂桩法计算: 锚固段顶点桩身弯矩、剪力为； （公式5—3） 式中：z——桩上外力的作用点到锚固点的距离（m）。
根据表4-1中设桩处的剩余下滑力计算结果，抗滑桩结构按设桩处 滑坡剩余下滑力设计，推力按三角形形分布进行设计。
以设计工况和校核工况的推力计算结果为依据，经过分析知Ⅰ－Ⅰ 剖面稳定性较其他较低，故选取其在暴雨工况为设计计算标准，滑坡推 力为2075.77KN。桩的布置形式详见施工图。 查相关规范知，桩的截面尺寸及相关长度初步取值如下：桩截面尺 寸为2.0×3.0m，受荷段16m，锚固段8m计算，桩总长24m，桩间距6m， 桩总共9根。采用“m”法计算，桩底支承条件为自由支承。 抗滑桩的计算深度均为=b+1=3m 5.2.3抗滑桩桩身材料选择 （1）混凝土强度等级为C30,桩护壁混凝土强度等级为C20. （2）钢筋：HPB235级，HRB335级 （3）混凝土保护层厚度：桩为50mm，梁的为35mm。 5.2.4桩体受力计算 5.2.4.1设计资料及相关参数的选取 设计抗滑桩长度为24m,受荷段16m,锚固段8m,间距6m,桩截面 b×a=2×3=6m2,桩截面惯性矩I=ba3/12=2×33/12=4.5m4, 桩截面模量W=ba2/6=3m3, 桩的混凝土(C30)弹性模量E=26×103Mpa, 桩抗弯刚度EI=2.6×104×4.5×103=1.17×108KN·m2, 桩的计算宽度B=bp+1=2+1=3m, 桩的变形系数
剪力:
弯矩:
5.2.4.4锚固段内力计算 （1）确定转动中心的位置
: 由方程(1)确定:
(1)
所以: 5.3 m （2）桩的转角：
代入相关参数得△φ=0.004rad （3）桩侧应力：
=（100000+40000y）(5.3-y)×0.004 =2120+448y-160y2 最大桩侧应力位置： 令
（公式5—6）
（公式5—7）
得到了y0和可求得锚固段的内力，计算公式如下，
①当0≦y≦y0时
变位： Δx=（y-y）ΔΦ
（公式5—8）
桩侧应力：σy=（A1+my）(y0y)
ΔΦ
（公式5—9）
剪力： ΔΦy(2yy)ΔΦy(3y2y)
（公式
5—10）
弯矩：
M=H（h0+y）BPA1ΔΦy2(3y0y)BPmΔΦy3(2y0y)
桩的截面尺寸为b=2000mm, h=2500mm，取保护层厚度为100mm；则 桩截面的有效高度：h0=h-100=2500-100=2400mm； （1）纵向受力筋设计
弯矩设计值M=31500.4KNm 截面抵抗矩系数计算如下：
=M/(α1fcbh02)=31500.4÷(1.0×14.3×2000×24002)×106=0.191≦0.3838
Ex
H1
Zx 锚固点
桩受荷段所受的外力按三角形分布，受荷段桩身各点的弯矩和剪力
按下式计算。
（公式5—4）
（公式5—5）
式中：y——锚固点以上桩身该点距桩顶的距离；
h1——受荷段长度。
（3）锚固段桩身内力计算
桩两侧同深度处的弹性抗力系数相等，即A1=A2=A, 锚固段桩身位
移y0和锚固段桩身转角按下式计算，
5.3Байду номын сангаас2 抗滑桩设计
抗滑桩设计按《滑坡防治工程设计与施工技术规范》（DZ/T02192006），采用m法进行计算。计算参数按规范要求取值，m取13000 KN/m4。滑面初始弹性系数A=30000 KN/m3，A1=38000 KN/m3。根据表4-1 中设桩处的剩余下滑力计算结果，抗滑桩结构按设桩处滑坡剩余下滑力 设计，设计推力为1059.4KN/m。推力按矩形分布进行设计，桩中心距设 计为6m。
故截面尺寸满足要求。
②验算可否按构造配箍
0.7ftbh0=0.7×1.43×2000×2400=4804.8kN≦7624.8 kN
故需按计算配箍。
③配置箍筋
(nAsv)/S≧(V-0.7ftbh0)/(1.25fyvh0)=(7624.8×103-
0.7×1.43×2000×2400)/( 1.25×300×2400)=3.133