抗滑樁設(shè)計(jì)驗(yàn)算步驟

1、抗滑樁設(shè)計(jì)鹽酸步驟一. 采用傳遞乘數(shù)法計(jì)算劃破推力: 下坡推力：Ei=KWis ins WiCOSUi +tani -CjLi +Ei 屮； 傳遞乘數(shù)：屮=cos(ai 二ctj) si n( otidajta n申 i ； 第一塊下滑推力:Ei = KW1 sinc/.1 -W1 co1 tan-GL,=1.2 X 500 X sin 60.5 ° - 500 x cos60.5 °ta n17 - 5x 40=246.94KN第二塊下滑推力： 屮2 =COS(a1 -a?) -sin(aa2)tan半2=cos(60.5 " -18.5 ) - sin(60.

2、5-18.5 ) tan17 "=0.5386E2 = KWp< sin a2 -W2 COSS tan申2 -C2 L2 + E 2=1.2 X4950Xsin18.5”-4950% cos18.5.tan17”-31.8x5 + 246.94x 0.5386=423.63KN第三塊下滑推力: 屮3 =cos02 -S)-sin(冬-gtan申3=cos(18.5 " - 22 ) - sin(18.5 " - 22 ) tan17= 1.0168EKWsins -WsCOScMan®3 -C3L3 + E2屮3=1.2 X 6600 X si

3、n 22 ° - 6600x cos22 ta n17 ” - 5 咒 37 + 1.0168咒 423.63= 1341.74KN第四塊下滑推力: 屮4 -cos" -aj-sin(叫-ajtan%=cos(2-175-sin(2217tan17=0.965EKWsin% -Wcos% ta-C4L4 + E3屮4=1.2 X 6700 咒 sin17 " 6700咒 cos17 tan17” 42.8咒 5 + 0.9695咒 1341.74= 1478.60 KN第五塊下滑推力:屮5 =cos&4 -%) -sin(Ot4 -a5)tanWg= co

4、s(17"8.5)-sin(17"-8.5)ta門仃。=0.9438E5 = KW5 xs in % -W5 co5 ta-CgLs + E5=1.2 X 3280X sin8.5 0 -3280% cos8.5 . tan1718.5x 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2.0 x2.5m （人工控孔樁），截面模量W=b622一亍=1 2.08m3，截面對樁中上部慣性矩.bh32.0 咒 2.53I =12 1

5、24Ec =3.0咒10 mpa，= 2.6m4。樁身采用 C30混凝土，混凝土彈性模量 鋼筋混凝土綜合彈性模量E = 0.8Ec = 2.4X 104mpa。樁的樁身截面尺寸及平面布置如右所示。三. 計(jì)算抗滑樁懸臂段內(nèi)力 抗滑樁單樁推力 F = E5応=894.50x6.0 = 5367KN ； 對抗滑樁懸臂段滑坡推力呈矩形分布，因此斗 W24 5圧I 034P2EI 4嗎4其中：n4 =cosPychPy = cos1.95ch1.95 =-1.327 ；1 12 = 3(sin Pych Py +cos PychPy) = - (sin 1.95ch1.95 + cos1.95ch1.9

6、5 =1.028 ； 代入上式可求解出阡12"10'防12.6口口伽,符合要求;= -3.48xl0rad =-0.1994計(jì)算錨固點(diǎn)以下樁身內(nèi)力與樁側(cè)土體推力:位移:Xy十®0" M7+石7|o +3Pei轉(zhuǎn)角:cp彎矩:My = P2EIx3_4%"込+ MoP2ei剪力:a4申Qy"E|f 2-忒 Pei抗力:by = KHXy=l.2XlO5Xy ；其中P =0.195，n2 5厲4仿照上列進(jìn)行計(jì)算，縣采用excel計(jì)算結(jié)果如下;最大彎矩:M max =27761.734KN m ;距離樁頂 g = 10.5m最大剪力:Qmax

7、 =5376KN ；距離樁頂 dq =9.0m最大位移:Xmax = 51.8mm ；最大土側(cè)抗力 max =2150Kpa ；其作用在樁上的等效均布載荷q0=Rr 瓷=596.333KN/m ；剪力Qy所示懸臂段內(nèi)力彎矩M y= q0Xy = 596.333y(KN);=如宀2 =298.167y2(KNm)注：y為計(jì)算點(diǎn)至木樁頂?shù)奈灰?。各截面?jì)算結(jié)果如下表所示。懸臂段樁身內(nèi)力Y/m01.02.03.04.05.06.07.08.09.0Qy/KN0596.3331192.6661788.9992385.3322981.6653577.9984174.3114770.6645367.0My/

8、KN.m0298.1671192.6662683.5034770.6727454.17510734.0214610.18319082.68824151.527四. 計(jì)算抗滑樁錨固段內(nèi)力與復(fù)位1. 確定樁的計(jì)算寬度:Bp = b +1.0 = 2.0 +1.0 = 3.0m ;2. 確定樁的類型 因?yàn)闃兜淖冃蜗禂?shù)卩=(薯7馬l000篦 7195;陽2 =0.195x10 = 1.95 >1 ； 所以該抗滑樁為彈性樁。3. 計(jì)算錨固點(diǎn)處樁身內(nèi)力與復(fù)位(1)錨固點(diǎn)樁身內(nèi)力: 剪力 Q。=5367.0(KN);彎矩M。=24151.527(KNm)(2)錨固點(diǎn)處樁身復(fù)位 由于樁底為自由端，因此錨

9、固點(diǎn)的位移和轉(zhuǎn)角按下式進(jìn)行計(jì)算。=M0 .4叮 U + 632-叩4 ； Xo " P2EI In； 02= P3EI 02024 ；五.驗(yàn)算樁頂位移(=10cm)六. 樁頂位移Xymax=錨固點(diǎn)引起的位移X0+%引起的位移+懸臂段受荷引起的位移4Xy=X0 中% +qhymax 08 El596 333xq4 = 0.0126+(0.00348X9) +8咒624咒10=0.0518 =51.8mm c 100mm故樁的位移滿足要求七. 驗(yàn)算樁側(cè)地層強(qiáng)度有上表可知，樁側(cè)的個(gè)體最大抗力CTma 1512kpac町=2000kpa ；故地層強(qiáng)度滿足規(guī)范要求。八. 抗滑樁樁身配筋抗滑樁結(jié)

10、構(gòu)設(shè)計(jì)按極限應(yīng)力狀態(tài)法。樁身采用C30混凝土，彈性模 量E107kp，軸心抗壓強(qiáng)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(qiáng)度設(shè)計(jì)值fy = 300000k pa?？箶嗝鏋?bh=2.0mx2.5m 的矩形，截面積 S=5.0m2。結(jié) 構(gòu)重要性系數(shù)0=1.0，永久荷載分項(xiàng)系數(shù)r 1.35。1.縱向鋼筋設(shè)計(jì);內(nèi)力計(jì)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(jì)彎矩為M MorgMmax =1.0".35咒27761.734 = 37478.34KN

11、.m。將抗滑樁視為受彎構(gòu)件，按單筋矩形梁設(shè)計(jì)，截面有效寬度he =h0.3 = 2.5 0.3 = 22m。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(shí)發(fā)生的相對受壓區(qū)高度巴。匕=1- h2M =1-1-2X 3747834_ = 0.2897< ©b =0.518(不超筋)V %fcbh<2V1.0"4300咒2.02.32縱向受力鋼筋設(shè)計(jì)面積為:Ash0f,0.289"2ga14300 =0.053m2 ；fy360000縱向選用HRB400級的憶2鋼筋座位縱向受拉鋼筋，則根數(shù)N =繪=竺00篤=65.8根，取66根 叱I“

12、0.032縱向鋼筋采用*32鋼筋點(diǎn)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(hù)層84縱向主鋼筋的最小的筋率不應(yīng)小于 0.2%和45ft 的較大值。45ft 4囂00-79-% ； 又因?yàn)榭v向主鋼筋的配筋率P =需3=1.15%>0.2%，滿足要求。2.箍筋設(shè)計(jì)max內(nèi)力計(jì)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(jì)剪力 Q-Za = 1.0X 1.35X 5367 = 7245.45KN接受彎構(gòu)件的受剪計(jì)算。因?yàn)閔ob僉“15“0,斜截面抗剪強(qiáng)度為:V =0.25Pcfcbh0 =

13、0.25x1.0x14300x2.0%2.3 = 16445aQ = 7245.45KN ； 故轉(zhuǎn)身截面尺寸大小2.3x3m滿足要求。又因?yàn)?Q >0.7ftb% =0.7>d430x 20x2.3 =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咒 201 = 402mm2 = 0.000402m2 ； 箍筋間距為:G 1.25fyvA,vh01.25咒300000咒 0.000402X2.3 c.Q-0.7ftbg7245.45 - 4604.6S 0.131m ； 由于當(dāng)Q >0.70.7ftbb時(shí)要求箍筋間距不應(yīng)大于300mm,且滑面應(yīng)適當(dāng)加密，故可初擬S=130mm的間距。箍筋的最小配鋼筋率要求:。