抗滑桩设计(刚性桩)

1、抗抗滑滑桩桩设设计计（刚刚性性桩桩）（一）、设计资料 如右图所示，滑动面以上为碎、块石土的堆积层，从上直下，变形增大， 1.9t/m3， 26。滑动面以下为风化严重的泥岩、页岩，可按密实土层考虑， 2.1t/m3， 4210。 抗滑桩前、后滑体厚度基本相同，滑动面地基系数 ;8000t/m3。滑坡推力 100t/m，桩前剩余抗滑力 50t/m。滑动面以下地基系数的比例系数 4000t/m4。（二）、桩的设计桩长：h=16m，其中受荷段h1=10m，锚固段h2=？m；桩间距（中至中）：L=6m；桩的截面积：6m2；桩截面惯性矩：4.5m4；桩截面模量：3m3；桩的混凝土（C20）弹性模量：桩的抗

2、弯刚度：桩的计算宽度：3m;桩的变形系数：0.252m-1;桩的计算深度： ，属刚性桩；桩的边界条件：按自由端考虑（三）锚固深度取值计算最小锚固长度计算表按矩形分布时：按三角形分布时：311030010取锚固段h2=6m（按矩形分布考虑）按矩形分布时6.364（计算见右表）按三角形分布时5.455（三）外力计算每根桩的滑坡推力： ，按三角形分布，其 ;桩前被动土压力：由于设桩处地面接近水平，并忽略桩、土间的摩擦力时，则有因 ,故采用剩余抗滑力作为桩前地层抗力；每根桩的剩余抗滑力：按三角形分布考虑：其（四）、受荷段内力计算1、桩前岩、土可能滑走时（无剩余抗滑力，或桩前没有岩、土，无抗力作用）AT

3、nQEE L=0 AnME Lh=0 2202201 111126(45)*1.9*10 *(45)243.3 /2222PEh tgtgtmj g=+=+=1g=1j=2g=2j=FAA=nE =nE =m =2*3Fba=3311*2*31212Iba=2211*2*366wba=52E=26*10 t/m552EI=26*10 *4.5=117*10 t.m1PBb=+ =5 PmBEIa=20.525*61.5122.5ha=50*6300RnEE Lt=130060 /0.50.5*10RE b qt mh D=2min13 () TTTPPPEEEhhBBBddd=+2min13

4、(2) TTTPPPEEEhhBBBddd=+TE1hPB s2minh =式中： -每根桩承受的滑坡推力，t； -设桩处的滑坡推力，t/m；L -桩的间距（中对中），m； -滑坡推力分布图型中心至滑动面的距离，m； -分别为滑动面处桩的剪力（t）和弯矩（t。M）。2、桩前岩、土基本稳定时（有剩余抗滑力） 这种情况需要考虑抗力作用，但其抗力不应大于桩前岩、土的剩余抗滑力或被动土压力。式中： -设桩处的剩余抗滑力，t/m； -每根桩桩前的剩余抗滑力，t/m； -剩余抗滑力分布图型中心至滑动面的距离，m；其余符号同前。 如果桩前被动土压力 ，则上式中的 用 代替， 按 计算。其中：式中： -桩的受

5、荷段高度，m； -桩背摩擦角，度； -设桩处地面倾斜角，度； -分别为桩前岩、土的容重（t/m3）和内摩擦角（度）。3、本设计受荷段剪力、弯矩计算： 根据上述分析，可得到如下计算公式 剪力、弯矩计算表及计算表取值如下：计算表取值:地平时1.926421102.297300.0243.3300.01000.0L6001006105030010120.060.0受荷段剪力、弯矩分配计算表y00.00.00.50.80.113.01.0212.08.0327.027.0448.064.0575.0125.06108.0216.07147.0343.08192.0512.09243.0729.0103

6、00.01000.0TEnE0hAAQM、()ATRnnQEEEE L=-=-00()AnnME hE h L=-nERE0hnEPnEEPEPE2 1 101 2PEhgl=2 1 0 2 1cossin().sin()cos 1cos .cosi ij l jdjd j= +-1hd11gj、i1g1j1hd0lPEPEiTEnE0h nERE 0hyQyM受荷段剪力变化图0 1 3 5 7 9 0.0 50.0 100.0 150.0 200.0 250.0 300.0 350.0 QA图受荷段弯矩变化图0 1 3 5 7 9 0.0 200.0 400.0 600.0 800.0 10

7、00.0 1200.0 MA图AQAMb qDb qD1(). 2yb qb q y yQ h D - D=. 3yyy MQ=ATnQEE L=（五）、锚固段桩侧应力及桩身内力计算1、滑动面地基系数的确定 地基系数K=A+my，A值的大小，与应力释放、地层性质、和附加荷载等因素有关。应力释放需视地质年代中地层的沉积、卸载。削蚀、夷平和各种营力来考虑（考虑超压密作用）。 A、A值用换算法求得（如右图示）式中 -桩前、后滑体厚度，m； -桩前、后滑体换算高度，m； -桩前、后滑体面处的地基系数，t/m3； -滑体面以上、以下岩、土的容重，t/m3其余符号同前。当 时， ；当 时， ；当 时， ；

8、2、桩的内力基本公式 在滑坡推力作用下，当埋入土层或软质岩层中时，将绕桩身某点转动；当桩埋入完整、坚硬岩石的表层时，将绕桩底转动，兹就桩身埋入一种地层、滑动面以下为同一种m值（不同地层按前面公式进行换算），桩底为自由端条件下的计算，分析如下： 滑动面处岩、土的地基系数为A、A，如右图当 时：当 时：式中： -分别为桩身任意截面的位移（m），侧应力（t/m2），弯矩（t.m），剪力（t）； -桩的转角，弧度； -滑动面至桩计算截面的距离，m； -滑动面至桩旋转中心的距离，m； -滑动面以下桩的长度，m；（其他符号同前）根据 可得到求解 的方程式如下:1 112Ad ma mg g=1 222Ad

9、 ma mg g=12aa、12dd、AA、12gg、12a a=A A=12aaA A0 00 22200233000()()111(32 )()622111(3)()(2)6612y yAPPPyAAPPPAmy yyQQB myyyB AyB AyyMMQ yB AyyyB AyyB myyydjjjjjjj=+-D=-D-D+D-=+-D-+D-D-yyyxdD 、M 、Q0yjDy2h0yHM=0 、=0 322000222222222()6()23 ()(32)2(32)(43)0AAAAAAAAAAQAA yMAA yy hA MQ hmhMQ hhAMQ hmhMQ h-+-+

10、=3、滑动面至桩的转动中心的距离（在下面计算表取值中采用试算法计算，当试算值趋于“0”时，即得到y0值）y0= 3.6192534、桩的转角（在下面计算表取值中通过上述计算公式进行计算）0.002827 （rad）5、桩侧应力根据公式 ，有最大应力位置：令则有：（在下面计算表取值中通过上述计算公式进行计算）即：0.810(m)通过计算表计算可得：78.28（t/m2）6、剪力根据公式 ，有最大剪力位置：令则有：即3.619(m)7、弯矩根据公式 ，有最大弯矩位置：令则有（在下面计算表取值中采用试算法计算，当试算值趋于“0”时，即得到 值）1.315(m)（六）桩侧应力复核当地面无横坡或横坡很小

11、时：当地面横坡较大且横坡 时：计算表取值:jD=0()()yAmyyydj=+-D2 00()yAymyAymydjjj=D+-D-D0yd dyd=0()20myAmyjj-D -D=max0()2 myAy md- =2 0011(2)(32 )26yAPPQQB AyyyB myyyjj=-D-D-230011()23yAPPPQQB Ay yBAmyyB myjjj=-D+D-+D0ydQdy=maxyd=2 00()0PPPB myBAmyyB AyjjjD+D-D=max2 000()()4().()2PPPPQ PBAmyBAmyB mB Ayy B mjjjjj-D-+D-+D

12、D=D0233000111(3)()(2)6612yAAPPPMMQ yB AyyyB AyyB myyyjjj=+-D-+D-D-43223000011111()()()126226yPPPAPPAMB myBAmyyB Ay yQBAAyyBAAyMjjjjj=D+D-D+-D+-D+0ydMdy=322000111()()0322PPPAPB myBAmyyB Ay yQBAAyjjjjD+D-D+-D=maxMymaxMy =1 124 ()cosHhy tgcsggjj=+2222 1 122coscoscos4()cosHiihyj sggj- =+2ij1.92.15840008

13、000.08000.0300.01000.00.0028266试算=0值试算=0值5.530.8103.6191.3149-44.612493.6192529 -0.091518102642.1670.0008.0089.2590.421.01侧应力、剪力、弯矩、容许应力计算表y081.84300.001000.0082.1192.870.588.17171.791118.3487.2598.00188.8438.321170.9192.38103.131.583.86-91.911157.2097.51108.26273.23-210.441080.95102.64113.392.556.9

14、5-308.78950.13107.77118.53335.01-378.45776.95112.91123.663.57.42-410.97577.87118.04128.794-25.83-397.87373.58123.17133.924.5-64.73-330.66189.02128.30139.065-109.28-200.8653.35133.43144.195.5-159.480.000.00138.57149.321gmAA2hyQyM2g1a2aAQAMjD0yysPB桩侧应力示意图012345-200 -150 -100 -50 0 50 100 150 200 y值y侧应力容许应力弯矩变化示意图0123450.00 200.00 400.00 600.00 800.00 1000.00 1200.00 1400.00 弯矩变化maxysmaxQymaxMy剪力变化示意图00.511.522.533.544.555.5-500.00 -400.00 -300.00