抗滑樁本科畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)(K法)

1、抗滑樁本科畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū) 1、滑坡推力的計(jì)算 1 1.1 計(jì)算原理 1 1.2 推力的計(jì)算 4 1.3 剩余抗滑力的計(jì)算 5 2、抗滑樁的設(shè)計(jì)與計(jì)算 8 2.1 治理方案的擬定 8 2.2 1-1 剖面計(jì)算 8 2.2.1 樁的參數(shù)選取 8 2.2.2 受荷段內(nèi)力計(jì)算 9 2.2.3 錨固段內(nèi)力計(jì)算 11 2.2.4 樁身內(nèi)力圖 14 2.2.5 樁側(cè)應(yīng)力驗(yàn)算 15 2.3 2-2 剖面計(jì)算 18 2.3.1 樁的參數(shù)選取 18 2.3.2 受荷段內(nèi)力計(jì)算 18 2.3.3 錨固段內(nèi)力計(jì)算 20 2.3.4 樁身內(nèi)力圖 23 2.3.5 樁側(cè)應(yīng)力驗(yàn)算 24 2.4 抗滑樁的配筋計(jì)算 27 2.

2、4.1 正截面受彎計(jì)算 27 2.4.2 斜截面受剪計(jì)算 28 2.5 排水工程設(shè)計(jì) 29 附錄 抗滑樁設(shè)計(jì)理正驗(yàn)算書(shū) 30 1-1 剖面滑坡剩余下滑力理正計(jì)算. 30 2-2 剖面滑坡剩余下滑力理正計(jì)算. 38 1-1 剖面抗滑樁配筋理正計(jì)算 . 47 2-2 剖面抗滑樁配筋理正計(jì)算 . 61 1、滑坡推力的計(jì)算 1.1 計(jì)算原理 作用于抗滑樁上的滑坡推力，與滑坡的厚度、滑坡的性質(zhì)、樁的位置、間距以及滑動(dòng)面 的形狀等條件有關(guān)。一般先運(yùn)用工程地質(zhì)法的各種方法，對(duì)滑坡的穩(wěn)定性進(jìn)行分析，然后運(yùn) 用力學(xué)方法進(jìn)行計(jì)算。 計(jì)算時(shí)，將滑坡范圍內(nèi)滑動(dòng)方向和滑動(dòng)速度大體一致的一部分滑體，看作一個(gè)計(jì)算單元， 并

3、在其中選擇一個(gè)或幾個(gè)順滑坡主軸方向的地質(zhì)縱斷面為代表，再按滑動(dòng)面坡度和地層性質(zhì) 的不同，把整個(gè)斷面上的滑體適當(dāng)劃分成若干豎直條塊，由后向前，依次計(jì)算各塊截面上的 剩余下滑力。目前，由于還沒(méi)有完全弄清樁間土拱對(duì)滑坡推力的影響，通常是假定每根樁所 承受的滑坡推力，等于樁距范圍之內(nèi)的滑坡推力。 關(guān)于滑坡推力的計(jì)算，本文采用的是傳遞系數(shù)法，又稱不平衡力傳遞法。 傳遞系數(shù)法是一種平面分析法，其計(jì)算過(guò)程有如下假定： （1）危險(xiǎn)滑動(dòng)面的形狀、位置已知，不可壓縮并做整體滑動(dòng)，不考慮條塊之間的擠壓變 形，并且其滑動(dòng)面是組傾角已知的線段構(gòu)成的一條折線。 （2）條塊之間只傳遞壓力，不傳遞拉力，并且需要沿折線點(diǎn)將滑動(dòng)

4、土體劃分為各個(gè)土條 具有豎向邊界編號(hào)順序由高到低。 （3）條塊之間的作用力用以集中力表示，它的作用力平行于前一塊的滑面方向，作用在 分界面的中點(diǎn)。當(dāng)前一塊土體（i-1）的總抗滑力不足時(shí)，第i塊土條與i-1 土條的豎向邊界上 受到i-1傳來(lái)的剩余下滑力，如果當(dāng)前i-1個(gè)土條的總體抗滑力足夠，則i-1 土條剩余下滑力為 0。 （4）垂直滑坡主軸取單位長(zhǎng)度（一般是 1m）寬的巖土體作為計(jì)算的基本斷面，不用考 慮兩側(cè)的摩擦力。 基于以上假定對(duì)第i塊土條，沿其底部滑動(dòng)面（與水平方向夾角為i）建立的平衡方程, 計(jì)算Ei，計(jì)算圖示如圖5-1所示，途中C為土條的重心，0為坐標(biāo)原點(diǎn)，WQi為土條受到的 重力與荷

5、載力的豎向合力。 圖1-1第i 土條的靜力平衡計(jì)算圖式 按照1-1建立x、y兩個(gè)軸向力的平衡關(guān)系式: X 0 Ei WQi.SinaiEi1.cos(ai1 ai) R 0(1-1) Y 0WQi.cosai Ei 1.sin佝 j ai) Ni 0 式中，R和Ni分別是土條i的底部滑動(dòng)面上的抗滑力（平行于x軸）和支持力（平行于y軸）， 沒(méi)有在圖1-1中標(biāo)出。且兩者存在以下關(guān)系： R cili fNi ch Nj tan i（1-2） 式中，Cj、 i和li分別為第i 土條底部滑動(dòng)面上土體的黏結(jié)力、內(nèi)摩擦角和長(zhǎng)度。將1-2 式子帶入1-2中，可以得到Ej的表達(dá)式: Ni WQi .cos ai

6、 Ei 1 .sin( ai 1 ai ) EiWQi .sin ai Ei 1. cos(ai 1 ai ) Ri WQi .sin ai Ei 1 .cos( ai 1 ai ) ci l i N i tan i WQi .sin ai Ei 1 cos( ai 1 ai ) ci l i WQi . cosai Ei 1 .sin( ai 1ai) tan i WQi .sin ai cil i WQi cosai . tan i Ei 1 . cos(a i 1 ai ) Ei 1. sin( ai 1 ai ) tan WQi .sin ai (cili WQi.cosai .tan

7、 i) Ei 1 cos(ai 1 ai) sin(ai 1 ai )tan i 令 i cos(ai 1 ai) sin( ai 1 ai)tan i ， 則上式可簡(jiǎn)化為： Ei WQi .sin ai (cili WQi .cosai . tan i ) Ei 1 i(1-3) 其中：Ei 第i塊滑體的剩余下滑力； Ei i 第i 1塊滑體的剩余下滑力； WQi 第i塊滑體的重量； i 傳遞系數(shù)， i cos(ai 1 ai) sin( ai 1 ai)tan i； ci _第i塊滑體滑面上的巖土體的粘聚力； li 第i塊滑體的滑面長(zhǎng)度； i第i塊滑體滑面上巖土體的內(nèi)摩擦角； ai第i塊滑

8、體滑面的傾角； ai 1 第 i 1塊滑體滑面上的傾角。 計(jì)算是從上往下依次逐塊計(jì)算。按式子 1-3 計(jì)算的到的推力可以用來(lái)判斷滑坡的穩(wěn)定性。 若是計(jì)算得到的最后一塊滑體的 Ei值為0或者為負(fù)值，說(shuō)明滑體是穩(wěn)定的；若是最后一塊滑 體計(jì)算所得到的Ei為正值，說(shuō)明滑體是不穩(wěn)定的；若是在計(jì)算過(guò)程中某一塊的Ei為0或負(fù)值, 則說(shuō)明本塊體以上巖石已經(jīng)穩(wěn)定，并且下一塊計(jì)算時(shí)按無(wú)上一塊滑體推力計(jì)算 在實(shí)際的工程中滑坡體的穩(wěn)定性還要考慮一定的安全儲(chǔ)備，選用的安全系數(shù)為T(mén)s，其值 應(yīng)大于1.0。在推力計(jì)算中一般采用加大自重下滑力，即TsWQi sina來(lái)計(jì)算推力，從而式子1-3 變形為： Ei Ts.WQi.s

9、inai （cWcosai.tan J Ei 1 i （ 1-4） 式子1-4即為不平衡推理法分析的基本公式。注意：如果在計(jì)算時(shí)，傾角ai為負(fù)值，則 WQi sinai也是負(fù)值，因而WQiSinai變成了抗滑力，在計(jì)算時(shí)此項(xiàng)不用再乘以安全系數(shù)。 1.2推力的計(jì)算 把設(shè)計(jì)要求的安全系數(shù)Ts=1.19代入公式1-4,將滑坡剖成二個(gè)剖面，分別為1-1剖面、 2-2剖面的滑坡推力計(jì)算結(jié)果制成表格分別為1-1、1-2,各坡面的參數(shù)：1-1剖面：c=6，i =13, =24KN/m ； 2-2 剖面：q =5.3, i =14，=24KN/m。 表1.1 1-1剖面剩余滑動(dòng)推力計(jì)算 條塊編號(hào) 條塊面積（川

10、） 條塊體力 滑面傾角 傾角差 傳遞系數(shù) F. tui 軾 L帆 (KN/m) (KN/m) m a, (KN/m) 屮 （m） (m) (m) (KN/m) 1 12.516 300.384 39 / / 233.426 189.058 / / / 171.082 2 28.078 673.872 20 19 0.870 633.222 230.506 148.896 6.39 38.32 238.666 3 42.452 1018.848 8 12 0.930 1008.930 141.815 221.991 9.09 54.54 103.249 4 32.560 781.440 16 -

11、8 1.022 751.161 215.421 105.562 7.79 46.74 141.731 5 32.496 779.904 22 -6 1.019 723.100 292.193 144.375 7.03 42.18 282.942 6 50.227 1205.448 16 6 0.970 1158.739 332.308 274.562 8.86 53.16 349.297 7 39.268 942.432 0 16 0.898 942.432 0.000 313.529 7.00 42.00 53.922 8 40.127 963.048 17 -17 1.024 920.95

12、7 281.603 55.206 7.86 47.17 130.494 9 40.881 981.144 15 2 0.991 947.704 253.971 129.363 7.75 46.50 166.264 10 24.538 588.912 0 15 0.906 588.912 0.000 150.660 9.50 57.00 -42.319 表1.2 2-2剖面剩余滑動(dòng)推力計(jì)算 條塊編號(hào) 條塊面積(川) 條塊體力 (KN/m) 滑面傾角 傾角差 傳遞系數(shù) 町一 tan皙. (KN/m ) L詠 : 咖a, (KN/m) (m) A (m) (m) 圧| (KN/m) 1 11.733

13、 281.592 31 / / 241.361 145.048 / / / 112.420 2 27.042 649.008 23 8 0.956 597.402 253.619 107.424 7.08 37.52 222.737 3 47.140 1131.360 11 12 0.926 1110.568 215.901 206.319 9.69 51.36 134.952 4 34.205 820.920 16 -5 1.018 789.111 226.305 137.371 6.76 35.83 174.072 5 49.710 1193.040 18 -2 1.008 1134.63

14、3 368.716 175.481 8.44 44.73 286.587 6 73.867 1772.808 15 3 0.986 1712.385 458.895 282.453 10.33 54.75 346.786 7 44.081 1057.944 0 15 0.901 1057.944 0.000 312.582 6.00 31.80 16.971 8 48.343 1160.232 18 -18 1.028 1103.432 358.576 17.448 7.37 39.06 129.940 9 41.029 984.696 15 3 0.986 951.135 254.890 1

15、28.066 6.73 35.67 158.540 10 22.364 536.736 0 15 0.901 536.736 0.000 142.903 8.00 42.40 -33.339 1.3剩余抗滑力的計(jì)算 剩余抗滑力是指設(shè)樁處的剩余下滑力和滑坡最前緣那塊的剩余下滑力之差，然后將其與 樁前主動(dòng)土壓力做比較，最后取其較小值作為計(jì)算。設(shè)置抗滑樁后樁前滑體土對(duì)樁的抗力為 En,在設(shè)計(jì)規(guī)定安全系數(shù)下，假設(shè)樁對(duì)樁前滑坡體土體的推力為 En,則此推力會(huì)傳遞給樁前 的土條塊，不斷地改變此推力的大小使滑坡體出口的土條塊剩余滑坡推力為零或者幾乎接近 于零，當(dāng)滑坡體出口的土條塊剩余推力為零或者幾乎接近零的

16、時(shí)候，樁對(duì)樁前土條塊的推力 即為抗滑樁的剩余抗滑力。于是求出 1-1、2-2剖面的剩余抗滑力用表格形式表示如下： 表1.3 1-1剖面剩余抗滑力計(jì)算 條塊編號(hào) 條塊面積 條塊體力 滑面傾角 傾角差 傳遞系數(shù) FI： un 朝 L詠一 1 Ei (KN/m ) |問(wèn) cos嗎 (KN/m) sin 6 (KN/m ) wEu (m) (m) (m) (KN/m) 抗滑樁 抗滑樁剩余抗滑力=51.203 (KN/m) 7 39.268 942.432 0 16 0.898 942.432 0.000 359.488 7.00 42.00 99.881 8 40.127 963.048 17 -17

17、 1.024 920.957 281.603 102.259 7.86 47.17 177.547 9 40.881 981.144 15 2 0.991 947.704 253.971 176.008 7.75 46.50 212.910 10 24.538 588.912 0 15 0.906 588.912 0.000 192.928 9.50 57.00 -0.052 表1.4 2-2剖面剩余抗滑力計(jì)算 條塊編號(hào) 條塊面積 條塊體力 滑面傾角 傾角差 傳遞系數(shù) IT. tan p. L19FF. I 畫(huà) (KN/m) |皿| CDS 47： (KN/m) dn込 (KN/m ) (m)

18、 (m) (m) (KN/m) 抗滑樁 抗滑樁剩余抗滑力=40.514 (KN/m ) 7 44.081 1057.944 0 15 0.901 1057.944 0.000 349.100 6.00 31.80 53.489 8 48.343 1160.232 18 -18 1.028 1103.432 358.576 54.993 7.37 39.06 167.484 9 41.029 984.696 15 3 0.986 951.135 254.890 165.069 6.73 35.67 195.543 10 22.364 536.736 0 15 0.901 536.736 0.00

19、0 176.256 8.00 42.40 0.015 由上述2表可以得出1-1剖面設(shè)樁處抗滑樁的剩余抗滑力為 78.501KN/m , 2-2剖面設(shè)樁 處抗滑樁的剩余抗滑力為108.744KN/m。 2、抗滑樁的設(shè)計(jì)與計(jì)算 2.1治理方案的擬定 由于最大剩余下滑力較小，所以本方案采用1-1剖面為門(mén)式抗滑樁支護(hù)形式、 2-2剖面采用獨(dú)立抗滑樁支護(hù)，有利于節(jié)省較大的經(jīng)濟(jì)開(kāi)支，同時(shí)施工也較為簡(jiǎn) 便。 根據(jù)剩余下滑力與各剖面最大剩余下滑力處滑塊的高度，擬定抗滑樁的尺 寸、樁長(zhǎng)、間距和設(shè)計(jì)下滑力等各項(xiàng)指標(biāo)，如下表所示。 表2-1抗滑樁選型及布置 構(gòu)件 位置 設(shè)計(jì)下滑 力 （KN/m） 截面尺寸 （m）

20、樁長(zhǎng)（m） 間距（m） 數(shù)量（根） 樁型1 1-1剖面 400 2.0 2.5 10 5 14 樁型II 2-2剖面 400 2.0 2.5 11 5 7 2.2 1-1剖面計(jì)算 2.2.1樁的參數(shù)選取 根據(jù)上述，對(duì)于該剖面，在滑體 6號(hào)處設(shè)置鋼筋混凝土抗滑樁，采用 C30 混凝土，查詢資料得到，C25混凝土，E 2.8 107Kpa. 樁長(zhǎng)：h=13m，其中受荷段hi =6.3m，錨固段h2=6.7m； 樁截面的慣性矩：I ab3丄 2 2.53 2.604m4 12 12 地基系數(shù)：樁前后土體厚度相同，滑動(dòng)面上下土體重度相等，錨固段下土層 的m值為9800kN.m 4，則 243 A A

21、h1m6.3 9400 =61740kN .m 3 224 樁的變形系數(shù)： 錨固段的 m=9400kN.m4，則 2 2 mBp9800 351 ap7=0.044 m 1 EI2.8 107 2.604 樁的計(jì)算深度: a h20.044 6.3=0.277 采用m法計(jì)算樁身內(nèi)力，a h2 0.044 6.3 =0.2772.5,按照剛性樁計(jì)算。 邊界條件為：樁底為自由端。 2.2.2受荷段內(nèi)力計(jì)算 該坡面在設(shè)樁處的滑坡推力En 349.297KN/m,則每根樁要承擔(dān)的滑坡推力 為 EtEnLcos 349.297 5 cos13 1701.723kN 根據(jù)滑坡體的強(qiáng)度指標(biāo)，土體的粘聚力相對(duì)

22、內(nèi)摩擦角比較大，所以滑坡體推 力按矩形分布計(jì)算，即： Er1701.723 270.115 kN/m hi6.3 坡前土體的被動(dòng)土壓力： EP 0.5 1h12 tan2（45丄）2ch| tan（45丄） 2 2 23 823 8 0.5 24 6.32tan2（45） 2 45.8 6.3tan 45 2 2 2005.996kN /m 我們知道樁在該處的剩余抗滑力 En =51.203kN/m小于被動(dòng)土壓力，所以內(nèi) 力計(jì)算按照把剩余抗滑力作為樁前土堆樁的推力，同樣采取矩形分布: Er EnLcos 51.203 5cos13 249.453kN Er 249.45339.596kN/m

23、h,6.3 1、剪力計(jì)算 Qy (bq bq ) (270.115 39.596)y230.519y 2、彎矩計(jì)算 My Qy.215260y2 表2-2 1-1剖面受荷段內(nèi)力計(jì)算 樁長(zhǎng)（m） 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 剪力（kN/m） 0.000 115.260 230.519 345.779 461.038 576.298 691.557 彎矩 （kN/m） 0.000 26.315 105.260 236.835 421.040 657.875 947.340 樁長(zhǎng)（m） 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.3 剪力（kN/m） 806.817 922.

24、076 1037.336 1152.595 1267.855 1383.114 1452.270 彎矩 （kN/m） 1289.435 1684.160 2131.515 2631.500 3184.115 3789.360 4177.769 由上表可知 Qa 1452.27kN， Ma 4177.769kN/m 223錨固段內(nèi)力計(jì)算 1、yyo 樁身變位 x y yo 樁測(cè)應(yīng)力 y (A my)(y。y) 樁身剪力 Qy 1 y(2yo y) - Bpm 2 y (3yo 2y) 樁身彎矩 Ma QaY 6 Bp A y2(3yo y) Bpm y3(2y。y) 2、 yyo 樁測(cè)應(yīng)力 y

25、(A my)(y。y) 樁身剪力 1 Qy Qa Bpm 6 2 y (3yo 2y) 1 尹pA 1 (y yo)- Bp A yo 樁身彎矩 My Ma QaY 6BpA 2 yo (3y yo) -Bpmy3(2yo y) - BpA 12 6 (y yo)3 由 HO得 Qa 2BPA 2 yo (h2yo)2 1廠 6Bpm 2 h2 (3yo 2h2) (2-1) Ma QAh2 1 -BpA 6 p 1 D Bpm 12 2 yo yo) 3 BpA(h2 yo) 由 HO與 M 0聯(lián)立求解可得 3 h2 (2yo h2) 3 2Qa(a A)yo h22 2A (3M A 6M

26、 A(A 2 A) yo2y0h2 3 A (2M A QAh2) mh2(3M 2QAh2) 式中 2QAh2) mh2(4M a 3Qah2) o (2 2) A d1m 一aim、A d2m 2 1 a2m 2 其中，1、2 滑面上下部分巖體重度。 將 QA 1452.27 kN，MA 4177.769kN/m 代入（2-2）可得 yo 4.28m 代入（2-1）式 得到樁身的轉(zhuǎn)角1.4087 10 3rad，代入y y0、y y0求出樁身內(nèi)力，如下表 所示。 表2-3錨固段內(nèi)力計(jì)算表 樁埋深（m） 樁長(zhǎng)（m） 轉(zhuǎn)角（rad） 剪力（kN） 彎矩（kN.m） 樁側(cè)壓力（kPa） 0 6.

27、3 0.0014087 1452.27 4177.77 372.25 0.3 6.6 0.0014087 1121.39 4563.60 362.64 0.6 6.9 0.0014087 800.27 4851.58 350.54 0.9 7.2 0.0014087 491.15 5044.96 335.96 1.2 7.5 0.0014087 196.28 5147.69 318.90 1.5 7.8 0.0014087 -82.12 5164.38 299.35 1.8 8.1 0.0014087 -341.81 5100.29 277.32 2.1 8.4 0.0014087 -580.

28、55 4961.39 252.80 2.4 8.7 0.0014087 -796.11 4754.28 225.80 2.7 9 0.0014087 -986.25 4486.26 196.31 3 9.3 0.0014087 -1148.72 4165.30 164.34 3.3 9.6 0.0014087 -1281.31 3800.02 129.88 3.6 9.9 0.0014087 -1381.76 3399.73 92.94 3.9 10.2 0.0014087 -1447.85 2974.40 53.51 4.28 10.58 0.0014087 -1478.73 2416.41

29、 0.00 4.5 10.8 0.0014087 -1467.98 2091.88 -32.80 4.8 11.1 0.0014087 -1417.55 1658.00 -79.68 5.1 11.4 0.0014087 -1323.80 1245.68 -129.05 5.4 11.7 0.0014087 -1184.51 868.27 -180.90 5.7 12 0.0014087 -997.43 539.76 -235.24 6 12.3 0.0014087 -760.33 274.82 -292.06 6.3 12.6 0.0014087 -470.97 88.79 -351.37

30、6.5 12.8 0.0014087 -247.92 16.49 -392.29 6.7 13 0.0014087 0.00 0.09 -434.31 表中帶有理論計(jì)算值為0，但計(jì)算不得0,計(jì)算存在誤差，由上表可得 maxQy 1478.32kN， max M y 5164.38kN/m， max y 434.31kN/m 224樁身內(nèi)力圖 結(jié)合受荷段內(nèi)力計(jì)算和錨固段內(nèi)力計(jì)算結(jié)果用excel制成樁的剪力圖、彎矩圖和 樁側(cè)應(yīng)力圖。如下圖所示： 5000. 00 4000, 00 3000. 00 2000. 00 1000.00 圖2-1 1-1剖面抗滑樁彎矩圖 143. 144S 一騎3 SP

31、27 1452.y 二驚T* 23D0 舊川 1000 i U 5D0 N 0 R -5U0 -1000 -2300 J 123456739 1C 111213 埋浮5) 圖2-2 1-1剖面抗滑樁剪力圖 埋探fm) 圖2-3 1-1剖面抗滑樁樁側(cè)應(yīng)力圖 2.2.5樁側(cè)應(yīng)力驗(yàn)算 樁在外荷載的作用下發(fā)生變形，這種形變導(dǎo)致樁側(cè)土巖的變形從而產(chǎn)生水平 方向上的被動(dòng)抗力，懸臂式抗滑樁正是在樁周土巖被動(dòng)抗力的作用下才能承擔(dān)外 荷載從而起到支護(hù)邊坡的作用。而周邊土巖的被動(dòng)抗力不是無(wú)窮大的， 當(dāng)樁的側(cè) 壓應(yīng)力大于了土巖能提供的抗力時(shí)周邊土巖就會(huì)被破壞而導(dǎo)致支護(hù)失穩(wěn)，因此在 邊坡支護(hù)工程中，支護(hù)體的側(cè)應(yīng)力要小

32、于周邊巖土的容許抗力。 在本邊坡支護(hù)中錨固段的第一層土是粘土, 對(duì)這樣的土層樁某點(diǎn)的側(cè)應(yīng)力不 4 應(yīng)大于該點(diǎn)被動(dòng)土壓力和主動(dòng)土壓力之差。即: 2 htan (45 )2c ta n(45 2 2 hta n2(45 )2c ta n(45) 2 2 兩式相減得: cos (h ta n c) 則樁壁容許壓應(yīng)力值: 式中： 為底巖層、土的容重（kN/m ）； max 4 cos (hta n c) 為底巖層、土的內(nèi)摩察角（ ; h地面至計(jì)算點(diǎn)的深度（m）； c 為底巖層、土的粘聚力（kN/m2） max 對(duì)于比較完整的巖質(zhì)、半巖質(zhì)地層柱身作用于周圍巖層的側(cè)應(yīng)力容許值 為: max 式中：K根據(jù)巖

33、層構(gòu)造在水平方向的巖石容許承載力的換算系數(shù)，取 0.5 1.0 C 折減系數(shù)，根據(jù)巖石的裂隙、風(fēng)化及軟化的程度，取0.3 0.5 R巖石的單軸抗壓強(qiáng)度，（kN/m2 ）。 由勘測(cè)資料可以知道錨固段土層的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值分別為24kN / m3， 2 c 45.8kN/m2，23.8 表2-4 1-1剖面樁側(cè)應(yīng)力復(fù)核表 樁埋深（m） 實(shí)際深度（m） 轉(zhuǎn)角（rad） 樁側(cè)壓力（kPa） 容許壓力（kPa） 0 6.3 0.0014087 372.25 491.77 0.3 6.6 0.0014087 362.64 505.65 0.6 6.9 0.0014087 350.54 519.53 0.9

34、7.2 0.0014087 335.96 533.42 1.2 7.5 0.0014087 318.90 547.30 1.5 7.8 0.0014087 299.35 561.18 1.8 8.1 0.0014087 277.32 575.07 2.1 8.4 0.0014087 252.80 588.95 2.4 8.7 0.0014087 225.80 602.83 2.7 9 0.0014087 196.31 616.72 3 9.3 0.0014087 164.34 630.60 3.3 9.6 0.0014087 129.88 644.49 3.6 9.9 0.0014087 92

35、.94 658.37 3.9 10.2 0.0014087 53.51 672.25 4.28 10.58 0.0014087 0.00 689.84 4.5 10.8 0.0014087 -32.80 700.02 4.8 11.1 0.0014087 -79.68 713.90 5.1 11.4 0.0014087 -129.05 727.79 5.4 11.7 0.0014087 -180.90 741.67 5.7 12 0.0014087 -235.24 755.56 6 12.3 0.0014087 -292.06 769.44 6.3 12.6 0.0014087 -351.37

36、 783.32 6.5 12.8 0.0014087 -392.29 792.58 6.7 13 0.0014087 -434.31 801.83 由上表驗(yàn)算可以知道滿足要求。 2.3 2-2剖面計(jì)算 2.3.1樁的參數(shù)選取 根據(jù)上述，對(duì)于該剖面，在滑體6號(hào)處設(shè)置鋼筋混凝土抗滑樁，采用C25 混凝土，查詢資料得到，C25混凝土，E 2.8 107Kpa. 樁長(zhǎng)：h=15m，其中受荷段h| =7.9m，錨固段h2=7.1m； 11 樁截面的慣性矩：I ab3 2 2.53 2.604m4 1212 地基系數(shù)：樁前后土體厚度相同，滑動(dòng)面上下土體重度相等，錨固段下土層 的m值為9400kN.m 4，

37、貝U gm 2 24 24 7.9 9400 =74260kN .m 樁的變形系數(shù)： 錨固段的 m=74260kN.m4，則 2 2 mBP 呂9400 3$1 a7=0.043 m EI2.8 107 2.604 樁的計(jì)算深度: a h20.043 7.9 =0.34 采用m法計(jì)算樁身內(nèi)力，a h2 0.043 7.9=0.34J0 4J0H 00 300 ：. 00 血二00 1001 00 00 2 4 3 !c 、3j tn *丄 、F 4 ig易罵* 1504 69 sfc io4 負(fù)2 3385冷切 2S4M0 ssk 2_ .2 圖2-4 2-2剖面抗滑樁剪力圖 增子（m） 圖2

38、-5 2-2剖面抗滑樁彎矩圖 -650 * 4 KJ T f* 詁* 1 j書(shū) 怎、 4 -300 012S4567B9 埋思(m) 簽bl 0. 8 logo LD 1 14 3 2 Jx 11 圖2-6 2-2剖面抗滑樁樁側(cè)應(yīng)力圖 2.3.5樁側(cè)應(yīng)力驗(yàn)算 樁在外荷載的作用下發(fā)生變形，這種形變導(dǎo)致樁側(cè)土巖的變形從而產(chǎn)生水平 方向上的被動(dòng)抗力，懸臂式抗滑樁正是在樁周土巖被動(dòng)抗力的作用下才能承擔(dān)外 荷載從而起到支護(hù)邊坡的作用。而周邊土巖的被動(dòng)抗力不是無(wú)窮大的， 當(dāng)樁的側(cè) 壓應(yīng)力大于了土巖能提供的抗力時(shí)周邊土巖就會(huì)被破壞而導(dǎo)致支護(hù)失穩(wěn)，因此在 邊坡支護(hù)工程中，支護(hù)體的側(cè)應(yīng)力要小于周邊巖土的容許抗力

39、。 在本邊坡支護(hù)中錨固段的第一層土是粘土, 對(duì)這樣的土層樁某點(diǎn)的側(cè)應(yīng)力不 4 應(yīng)大于該點(diǎn)被動(dòng)土壓力和主動(dòng)土壓力之差。即: 2 htan (45 )2c ta n(45 2 2 )2c ta n(45 hta n2(45 兩式相減得: COS (h ta n c) 則樁壁容許壓應(yīng)力值: max 4 cos (hta n c) 式中： 為底巖層、土的容重（kN/m ）； 為底巖層、土的內(nèi)摩察角（ ; h地面至計(jì)算點(diǎn)的深度（m）； c 為底巖層、土的粘聚力（kN/m2） max 對(duì)于比較完整的巖質(zhì)、半巖質(zhì)地層柱身作用于周圍巖層的側(cè)應(yīng)力容許值 為: max 式中：K根據(jù)巖層構(gòu)造在水平方向的巖石容許承載

40、力的換算系數(shù)，取 0.5 1.0 C 折減系數(shù)，根據(jù)巖石的裂隙、風(fēng)化及軟化的程度，取0.3 0.5 R巖石的單軸抗壓強(qiáng)度，（kN/m2 ）。 由勘測(cè)資料可以知道錨固段土層的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值分別為24kN / m3， 2 c 45.8kN/m2，23.8 表2-7 2-2剖面樁側(cè)應(yīng)力復(fù)核表 樁埋深（m） 實(shí)際深度（m） 轉(zhuǎn)角（rad） 樁側(cè)壓力（kPa） 容許壓力（kPa） 0 7.9 0.0012534 412.71 565.81 0.3 8.2 0.0012534 399.39 579.70 0.6 8.5 0.0012534 383.96 593.58 0.9 8.8 0.0012534 3

41、66.41 607.46 1.2 9.1 0.0012534 346.74 621.35 1.5 9.4 0.0012534 324.94 635.23 1.8 9.7 0.0012534 301.03 649.11 2.1 10 0.0012534 274.99 663.00 2.4 10.3 0.0012534 246.83 676.88 2.7 10.6 0.0012534 216.56 690.76 3 10.9 0.0012534 184.16 704.65 3.3 11.2 0.0012534 149.64 718.53 3.6 11.5 0.0012534 113.00 732.

42、42 3.9 11.8 0.0012534 74.24 746.30 4.2 12.1 0.0012534 33.36 760.18 4.434 12.334 0.0012534 0.00 771.01 4.8 12.7 0.0012534 -54.76 787.95 5.1 13 0.0012534 -102.01 801.83 5.4 13.3 0.0012534 -151.37 815.72 5.7 13.6 0.0012534 -202.86 829.60 6 13.9 0.0012534 -256.46 843.48 6.3 14.2 0.0012534 -312.19 857.37

43、 6.6 14.5 0.0012534 -370.04 871.25 6.9 14.8 0.0012534 -430.00 885.14 7.1 15 0.0012534 -471.16 894.39 可知復(fù)核結(jié)果滿足 2.4抗滑樁的配筋計(jì)算 本章2、3節(jié)計(jì)算結(jié)果可知，1-1 剖面maxQy 1478.32kN max M y 5164.38kN.m ； 2-2 剖面 maxQy 1772.57kN , max M y 6802.22kN.m 按最不利荷載計(jì)算配筋。 2.4.1正截面受彎計(jì)算 樁的受彎安全系數(shù)：g=1.35 樁的附加安全系數(shù)：0=1.0 貝 M0 G max My 1.0 1.

44、35 6802.22 =9182.997kN.m 由于 C25 混凝土 fc 11.9N/mm2，a1=1.0,選用 HRB335 鋼筋，其 2 fy 300N/mm ，設(shè) a=70mm，b=2000mm,則 h=2430mm。 截面的抵抗矩系數(shù): M 1 fcbh。2 9182997 106 1.0 11.9 2000 24302 =0.0653 s,max=0.399 相對(duì)受壓區(qū)高度: 11一2一s 11 2 0.0653=0.0676 b=0.55 受拉區(qū)鋼筋面積: 101192 0.0676 2000 2430=13031.928mm2 300 受拉區(qū)按照最小配筋率計(jì)算配筋: 2 As

45、minbh0 0.2% 2000 2430 =9720mm2 則需按照計(jì)算配筋來(lái)配置配筋，所以配筋為：采用 4 40+4 50等間距 260mm單排布置，A 12883mm2，兩側(cè)構(gòu)造筋選用6 40,為了施工方便, 受壓區(qū)構(gòu)造筋選用640. 2.4.2斜截面受剪計(jì)算 樁的受剪安全系數(shù)：g=1.2 樁的附加安全系數(shù)：0=1.0 則： V0 g maxQy 1.0 1.2 1772.57 =2127.084kN 當(dāng)hw hg 24301.215 4時(shí)： b b 2000 V 0.25 cfcbh。 0.25 1 .0 11.9 2000 2430=14458.5kN 滿足要求。 斜截面受剪承載力計(jì)

46、算： V 0.7 ftbh0 0.7 1.27 2000 2430 =4320.54kN 顯然承載力滿足。按照最小陪箍筋率計(jì)算配筋。選用2肢(n=2)12箍筋 (Asvi =113.1)。 Av 門(mén)人“ 2 113.1=226.2mm2 箍筋的最小配筋率： fi 27 svmax 0.240.24=0.001 yv Asv 226.2 bs 2000s sv,max 0.001 解得 s 113.1mm，取 s=110mm。 因此選用12110的兩肢箍筋。 2.5排水工程設(shè)計(jì) 在實(shí)際工程中產(chǎn)生滑坡的因素很多，其內(nèi)因一般起著決定性作用，但外因（雨 水、挖方、地震等）常常加劇了滑坡的運(yùn)動(dòng)，有時(shí)甚至

47、是引起滑坡發(fā)生的直接因 素。我們可以知道強(qiáng)降雨有很多情況下是滑坡產(chǎn)生的主要直接因素。因此，對(duì)滑 坡進(jìn)行排水設(shè)計(jì)顯得十分的重要。 為了防止地表水進(jìn)入滑體區(qū)域，根據(jù)滑坡的地形來(lái)看，在滑坡后緣10左右 設(shè)置一條截水溝，截水溝采用漿砌片石砌筑。截水溝的斷面圖和平面布置圖詳見(jiàn) 附圖。 為了使坡體內(nèi)的排水順暢。根據(jù)滑坡的地形和天然的排水溝的情況，將設(shè)計(jì)排水 溝設(shè)置在滑坡形成的馬道上。排水溝的尺寸和平面布置圖詳見(jiàn)附圖。 附錄抗滑樁設(shè)計(jì)理正驗(yàn)算書(shū) 1-1剖面滑坡剩余下滑力理正計(jì)算 1-1剖面滑坡剩余下滑力理正計(jì)算 滑坡剩余下滑力計(jì)算 計(jì)算項(xiàng)目： 滑坡推力計(jì)算 1 原始條件 滑動(dòng)體重度=24.000(kN/m3

48、) 滑動(dòng)體飽和重度=24.000(kN/m3) 安全系數(shù)=1.190 不考慮動(dòng)水壓力和浮托力 不考慮承壓水的浮托力 不考慮坡面外的靜水壓力的作用 不考慮地震力 7.500 1.5870 坡面線段數(shù)：10,起始點(diǎn)標(biāo)高O.OOO(m) 段號(hào) 投影Dx(m) 投影Dy(m)附加力數(shù) 1 9.500 5.1660 2 7.500 2.5390 4 7.000 1.292 0 5 8.500 1.816 0 6 6.500 1.557 0 7 7.500 1.914 0 8 9.000 2.227 0 9 6.000 1.175 0 10 6.000 0.726 0 水面線段數(shù) : 1, 起始點(diǎn)標(biāo)高 0

49、.000(m) 段號(hào) 投影 Dx(m) 投影 Dy(m) 1 0.000 0.000 滑動(dòng)面線段數(shù) : 10, 起始點(diǎn)標(biāo)高 0.000(m) 段號(hào) 投影 Dx(m) 投影 Dy(m) 粘聚力 (kPa) 摩擦角 (度 ) 1 9.500 0.000 6.000 13.000 2 7.500 1.968 6.000 13.000 3 7.500 2.359 6.000 13.000 4 7.000 0.000 6.000 13.000 5 8.500 2.509 6.000 13.000 6 6.500 2.683 6.000 13.000 7 7.500 2.104 6.000 13.000

50、8 9.000 1.286 6.000 13.000 9 6.000 2.191 6.000 13.000 10 6.000 4.898 0.000 13.000 計(jì)算目標(biāo)：按指定滑面計(jì)算推力 第 1 塊滑體 上塊傳遞推力 = 0.000(kN) 推力角度= 0.000( 度) 剩余下滑力傳遞系數(shù) = 0.921 本塊滑面粘聚力= 0.000(kPa) 滑面摩擦角 = 13.000( 度) 本塊總面積= 12.522(m2) 浸水部分面積 = 0.000(m2) 本塊總重 = 300.528(kN) 浸水部分重 = 0.000(kN) 本塊總附加力 Px= 0.000(kN) Py = 0.0

51、00(kN) 有效的滑動(dòng)面長(zhǎng)度= 7.745(m) 下滑力 = 226.157(kN) =0.000(kN) 滑床反力R= 232.806(kN) 滑面抗滑力 = 53.748(kN) 粘聚力抗滑力 本塊剩余下滑力 = 172.409(kN) 本塊下滑力角度= 39.226( 度) 第 2 塊滑體 上塊傳遞推力 = 172.409(kN) 推力角度= 39.226( 度) 剩余下滑力傳遞系數(shù) = 0.869 本塊滑面粘聚力= 6.000(kPa) 滑面摩擦角 = 13.000( 度) 本塊總面積= 28.086(m2) 浸水部分面積 = 0.000(m2) 本塊總重 = 674.064(kN)

52、 浸水部分重 = 0.000(kN) 本塊總附加力 Px= 0.000(kN) Py = 0.000(kN) 有效的滑動(dòng)面長(zhǎng)度= 6.388(m) 下滑力 = 437.996(kN) 滑床反力 R= 689.770(kN) 滑面抗滑力 = 159.246(kN) 粘聚力抗滑力 =38.325(kN) 本塊剩余下滑力 = 240.425(kN) 本塊下滑力角度= 20.061( 度) 第 3 塊滑體 上塊傳遞推力 = 240.425(kN) 剩余下滑力傳遞系數(shù) = 0.931 本塊滑面粘聚力 = 6.000(kPa) 本塊總面積 = 42.466(m2) 本塊總重 = 1019.196(kN)

53、本塊總附加力 Px= 0.000(kN) 推力角度 = 20.061( 度) 滑面摩擦角 = 13.000( 度 ) 浸水部分面積 = 0.000(m2) 浸水部分重 = 0.000(kN) Py = 0.000(kN) 有效的滑動(dòng)面長(zhǎng)度 = 9.091(m) 下滑力 = 406.792(kN) =54.548(kN) 滑床反力 R= 1058.642(kN) 滑面抗滑力 = 244.407(kN) 粘聚力抗滑力 本塊剩余下滑力 = 107.837(kN) 本塊下滑力角度= 8.132( 度) 第 4 塊滑體 上塊傳遞推力 = 107.837(kN) 推力角度= 8.132( 度) 剩余下滑力

54、傳遞系數(shù) = 1.022 本塊滑面粘聚力 = 6.000(kPa) 滑面摩擦角 = 13.000( 度 ) 本塊總面積 = 32.572(m2) 浸水部分面積 = 0.000(m2) 本塊總重 = 781.740(kN) 浸水部分重 = 0.000(kN) 本塊總附加力 Px= 0.000(kN) Py = 0.000(kN) =46.737(kN) =42.192(kN) 下滑力 = 358.176(kN) 滑床反力 R= 738.535(kN) 滑面抗滑力 = 170.504(kN) 粘聚力抗滑力 本塊剩余下滑力 = 140.935(kN) 本塊下滑力角度= 15.671( 度) 第 5

55、塊滑體 上塊傳遞推力 = 140.935(kN) 推力角度= 15.671( 度) 剩余下滑力傳遞系數(shù) = 1.020 本塊滑面粘聚力= 6.000(kPa) 滑面摩擦角 = 13.000( 度) 本塊總面積= 32.506(m2) 浸水部分面積 = 0.000(m2) 本塊總重 = 780.156(kN) 浸水部分重 = 0.000(kN) 本塊總附加力 Px= 0.000(kN) Py = 0.000(kN) 有效的滑動(dòng)面長(zhǎng)度= 7.032(m) 下滑力 = 494.175(kN) 滑床反力R= 704.551(kN) 滑面抗滑力 = 162.658(kN) 粘聚力抗滑力 本塊剩余下滑力

56、= 289.325(kN) 本塊下滑力角度= 22.429( 度) 第 6 塊滑體 上塊傳遞推力 = 289.325(kN) 推力角度= 22.429( 度) 剩余下滑力傳遞系數(shù) = 0.970 本塊滑面粘聚力 = 6.000(kPa) 滑面摩擦角 = 13.000( 度 ) 本塊總面積 = 50.239(m2) 浸水部分面積 = 0.000(m2) 本塊總重 = 1205.742(kN) 浸水部分重 = 0.000(kN) 本塊總附加力 Px= 0.000(kN) Py = 0.000(kN) 有效的滑動(dòng)面長(zhǎng)度= 8.863(m) =53.175(kN) =42.000(kN) 本塊總重 下

57、滑力 = 693.951(kN) 滑床反力 R= 1186.578(kN) 滑面抗滑力 = 273.943(kN) 粘聚力抗滑力 本塊剩余下滑力 = 366.832(kN) 本塊下滑力角度= 16.445( 度) 第 7 塊滑體 上塊傳遞推力 = 366.832(kN) 推力角度= 16.445( 度) 剩余下滑力傳遞系數(shù) = 0.894 本塊滑面粘聚力= 6.000(kPa) 滑面摩擦角 = 13.000( 度) 本塊總面積= 39.277(m2) 浸水部分面積 = 0.000(m2) 本塊總重 = 942.648(kN) 浸水部分重 = 0.000(kN) 本塊總附加力 Px= 0.000

58、(kN) Py = 0.000(kN) 有效的滑動(dòng)面長(zhǎng)度= 7.000(m) 下滑力 = 351.825(kN) 滑床反力R= 1046.498(kN) 滑面抗滑力 = 241.603(kN) 粘聚力抗滑力 本塊剩余下滑力 = 68.222(kN) 本塊下滑力角度= 0.000( 度) 第 8 塊滑體 上塊傳遞推力 = 68.222(kN) 推力角度 = 0.000( 度) 剩余下滑力傳遞系數(shù) = 1.023 本塊滑面粘聚力= 6.000(kPa) 滑面摩擦角 = 13.000( 度) 本塊總面積= 40.132(m2) 浸水部分面積 = 0.000(m2) = 963.180(kN)浸水部分

59、重 = 0.000(kN) =47.173(kN) =46.523(kN) 本塊總面積 本塊總附加力 Px= 0.000(kN) Py = 0.000(kN) 有效的滑動(dòng)面長(zhǎng)度 = 7.862(m) 下滑力 = 408.982(kN) 滑床反力 R= 898.333(kN) 滑面抗滑力 = 207.397(kN) 粘聚力抗滑力 本塊剩余下滑力 = 154.412(kN) 本塊下滑力角度= 17.460( 度) 第 9 塊滑體 上塊傳遞推力 = 154.412(kN) 推力角度= 17.460( 度) 剩余下滑力傳遞系數(shù) = 0.988 本塊滑面粘聚力= 6.000(kPa) 滑面摩擦角 = 1

60、3.000( 度) 本塊總面積= 40.886(m2) 浸水部分面積 = 0.000(m2) 本塊總重 = 981.270(kN) 浸水部分重 = 0.000(kN) 本塊總附加力 Px= 0.000(kN) Py = 0.000(kN) 有效的滑動(dòng)面長(zhǎng)度= 7.754(m) 下滑力 = 450.607(kN) 滑床反力R= 956.566(kN) 滑面抗滑力 = 220.841(kN) 粘聚力抗滑力 本塊剩余下滑力 = 183.243(kN) 本塊下滑力角度= 14.703( 度) 第 10 塊滑體 上塊傳遞推力 = 183.243(kN) 推力角度= 14.703( 度) 剩余下滑力傳遞系