抗滑樁設(shè)計驗算步驟

1、抗滑樁設(shè)計鹽酸步驟 一 采用傳遞乘數(shù)法計算劃破推力： 下坡推力：Ei 二 KW sin : i -W, cos：tan 1 - G LEj 十； 傳遞乘數(shù)：；二 cos(i 丄-二 J-sin(： i 丄-二 Jtan ； 第一塊下滑推力： Ei 二 KW1 sin ： j - W cos： j tan 珥- G L = 1.2 500 sin 60.5 -500 cos60.5 tan17 - 5 40 =246.94KN 第二塊下滑推力： ;2 二COS(：- ： 2)-sinC- ： 2)tan :2 =cos(60.5 -18.5 ) - sin(60.5 -18.5 ) tan17

2、=0.5386 E2 二 KW2 sin : 2 -W? cos 2 tan2 -C2L22 = 1.2 4950 sin 18.5 -4950 cos18.5 tan 17 -31.8 5 246.94 0.5386 =423.63KN 第三塊下滑推力： 3 二cos(： 2 - ： 3)-sin(： 2- -3)tan 3 =cos(18.5 -22)-sin(18.5 -22 )tan17 -1.0168 E3 二 KW3 sin ： 3Wj cos 3 tan 3C3L3 E2 - 3 = 1.2 6600 sin 22 - 6600 cos22 tan17 -5 37 1.0168

3、423.63 = 1341.74KN 第四塊下滑推力： ；4 二 cos(： 3 - ： 4)- sin(： 3 - ： 4)tan 4 二 cos(22 -17)-sin(22 -17 )tan17 二 0.965 E4 二 KW4 si n： 4 -Wcos 4 ta n 4 -C E訂 4 = 1.2 6700 sin 17 -6700 cos17 tan 17 -42.8 5 0.9695 1341.74 = 1478.60 KN 第五塊下滑推力: -5 =cos(： 4 - ： 5) - sin(： 4 - - 5)tan 5 二cos17 -8.5 ) -sin(17 -8.5 )

4、tan17 二 0.9438 E5 二 KW5 sin ： 5W5 cos 5 tan 5C5L5 E4 - 5 = 1.2 3280 sin8.5 -3280 cos8.5tan17 -18.5 5 0.9438 1478.60 -894.50KN 二.擬定樁身截面尺寸與平面布置 主滑面抗滑樁全長19.0m,滑面上受荷段長9m,滑面之下的嵌固段 長10.0m，樁間距S=6.0m，截面尺寸2.02.5m （人工控孔樁），截 2 2 面模量心號=沖3，截面對樁中上部慣性矩 bh3 12 2.0 2.53 12 4 =2.6m 。 樁身米用 C30混凝土，混凝土彈性模量 Ec =3.0 104 m

5、pa，鋼筋混凝土綜合彈性模量 E = 0.8E 2.4 104mpa。樁 的樁身截面尺寸及平面布置如右所示 三.計算抗滑樁懸臂段內(nèi)力 抗滑樁單樁推力 F二E5=894.50 6.0 = 5367KN ; 對抗滑樁懸臂段滑坡推力呈矩形分布，因此 cpM。，4嚇4 十佇 1%, 3-兮1 0 -正|*4 | -4 2-2EI *4 2-4 24 其中： 1 = cos ych ：y = cos1.95 *ch1.95 = -1.327 : 11 2(sin :ych y cos :ych :y) (sin 1.95ch1.95 cos1.95ch1.95 = 1.028 : 22 11 sin :

6、 ych : y sin 1.95 * ch1 .9 = 1.599 : 22 11 4 (sin :ych ：y-cos ：ych ：y) (sin 1.95ch1.95 cos1.95ch1.95 = 1.151 : 44 代入上式可求解出丿 丸=12.6d0m =12.6mmc 10cm,符合要求; 申 0=3.48 x10rad =0.199， 4計算錨固點以下樁身內(nèi)力與樁側(cè)土體推力: 位移： 十Mn日 ” Xy2舊 3-舊 4 ； 轉(zhuǎn)角： cpM日 廠 44x0 4 一 一M2 一 303 ； :ElEI 彎矩： M - p2EIx n4% + M。耳 + 日0 n My -ElYX

7、o 3_ 4一 2曰 1- 3E| 2； 剪力： Q - PEUx,- 40 _ 4M0 H + 日0 H Qy -El 4x02.3-.2E|4 3 曰l； 抗力： 5 J 二 Kh Xy = 1.210 Xy 其中- =0.195 , ! 2 3 4仿照上列進行計算，縣采用excel計算結(jié)果如下; 最大彎矩：Mmax =27761.734KN m ;距離樁頂 d 10.5m 最大剪力：Qmax =5376KN ；距離樁頂dq = 9.0m 最大位移：Xmax =51.8mm；最大土側(cè)抗力 二max =2150Kpa ； 其作用在樁上的等效均布載荷q0二匸=5367二596.333KN /m

8、 ； R,9.0 剪力 Qy =q 漢 y =596.333y(KN); 所示懸臂段內(nèi)力1 彎矩 Myq0 y2 = 298.167y2(KNm) 注：y為計算點至木樁頂?shù)奈灰啤?各截面計算結(jié)果如下表所示 懸臂段樁身內(nèi)力 Y/m 0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 Qy/KN 0 596.333 1192.666 1788.999 2385.332 2981.665 3577.998 4174.311 4770.664 5367.0 My/KN.m 0 298.167 1192.666 2683.503 4770.672 7454.175 10734.0

9、2 14610.183 19082.688 24151.527 四計算抗滑樁錨固段內(nèi)力與復位 1. 確定樁的計算寬度： Bp = b 1.0 = 2.0 1.0= 3.0m ; 2. 確定樁的類型 1 1 因為樁的變形系數(shù)珂但)4 =(12000 3 r =0.195; 4EI 4x2.4x107x2.6 h2 =0.195 10 = 1.95 1 ； 所以該抗滑樁為彈性樁。 3. 計算錨固點處樁身內(nèi)力與復位 (1)錨固點樁身內(nèi)力: 勇力 Q。=5367.0(KN); 彎矩Mo =24151.527(KNm) (2)錨固點處樁身復位 由于樁底為自由端，因此錨固點的位移和轉(zhuǎn)角按下式進行計算。 M

10、 04 42 3 1 入3 2 -1 4； X ?2EI 4 3 - 4 2 43EI 4 2 - 4 2 4 ； 五.驗算樁頂位移(=10cm) 六. 樁頂位移 乂丫詳=錨固點引起的位移X0引起的位移+懸臂段受荷引起的位移 y max 4 8EI = 0.0126 (-0.00348 9) 596.333 q4 5 8 624 10 =0.0518 二51.8mm ： 100mm 故樁的位移滿足要求 七. 驗算樁側(cè)地層強度 max =1512kpa ： 丁 h二 2000kpa ； 有上表可知，樁側(cè)的個體最大抗力 故地層強度滿足規(guī)范要求 八. 抗滑樁樁身配筋 抗滑樁結(jié)構(gòu)設(shè)計按極限應力狀態(tài)法。

11、樁身采用 C30混凝土，彈性模 量En =3 107kp，軸心抗壓強度fy =1430kpa;受拉鋼筋采用HRB400， fy = 360000 ;與箍筋均采用II及鋼筋HRB335，鋼筋抗拉強度設(shè)計值 fy =300000kpa?？箶嗝鏋閎h=2.0m 2.5m的矩形，截面積 S=5.0m2。結(jié) 構(gòu)重要性系數(shù)r。=1.0，永久荷載分項系數(shù)冷=1.35。 1.縱向鋼筋設(shè)計； 內(nèi)力計算結(jié)果表明，滑動面以下1.5m嵌固段樁身彎矩最大，最大彎 矩 Mmax =27761.73(KN.m)， 樁身設(shè)計彎矩為 M 二 WgMmax =1.0 1.35 27761.734 = 37478.34KN.m。將

12、抗滑樁視為受彎構(gòu) 件，按單筋矩形梁設(shè)計，截面有效寬度he二h0.3 = 2.5 0.3 = 2.2m。根 據(jù)正截面抗彎承載力公式，縱向受拉鋼筋屈服與受壓區(qū)混凝土破壞同 時發(fā)生的相對受壓區(qū)高度 = 0.2897： b =0.518（不超筋） 十-2M “23747834 V%fcbh（2丫1.0 汽 14300漢 2.0 漢 2.32 bhofc fy 縱向受力鋼筋設(shè)計面積為: 二 0.053m2 0.2897 2.0 2.3 14300 360000 縱向選用HRB400級的32鋼筋座位縱向受拉鋼筋，則根數(shù) N 二4第二 4 0.0532 =65.8根，取 66根 巾 兀江0.032 縱向鋼筋

13、采用32鋼筋點焊而成的鋼筋布置方式。束筋橫向間距 180mm,凈距148mm。采用2排布筋，排間距區(qū)200mm，每排11束?；炷帘Ｗo層84縱向主鋼筋的最小的筋率不應小于 0.2%和45ft fy 的較大值。 45ft fy 45 14300 360000 二 0.179% ： 2% 又因為縱向主鋼筋的配筋率00531.15% .0.2%,滿足要求 2E2.3 2.箍筋設(shè)計 內(nèi)力計算結(jié)果表明，滑面處剪力最大，最大剪力Qmax = 5367KN.m，樁 身設(shè)計剪力 QWa =1.0 1.35 5367 = 7245.45KN 接受彎構(gòu)件的受剪計算。因為 答穿“斜截面抗剪強度為: V =0.25-cfcbh0 =0.25 1.0 14300 2.0 2.3 = 16445 Q = 7245.45KN ； 故轉(zhuǎn)身截面尺寸大小2.3 3m滿足要求。 又因為Q 0.7仙 =0.7 1430 2.0 2.3 = 4604KN，所以仍需設(shè)置箍筋。 采用HRB335級的16的鋼筋，雙肢箍筋形式。箍筋面積為： Av = 2 201 二 402mm2 二 0.000402m2 ； 箍筋間距為： JfyvAvho1.25 300000 0.000402 2.3 S0.131m