抗滑桩设计计算书
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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。
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
基岩界面
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/m 3,φ1=18.6°,C 1=36kPa 饱和工况:γ2=21.3kN/m 3,φ2=15.5°,C 2=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
1
36W 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14
0.1514p CB m EI
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
'3273.4
371.93/8.8F 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 +++⎡⎤⎣⎦=
+++⎡⎤⎣⎦