滑轮滑轮组基础练习题

屏 忠 线 A47 滑 坡 治 理 工 程施工图设计计算书重庆长江工程勘察设计研究院2010年8月重庆屏 忠 线 A47 滑 坡 治 理 工 程施工图设计计算书编 制：校 核：总 工： 重庆长江工程勘察设计研究院2010年8月重庆1 设计计算依据（1）屏忠线A47滑坡治理工程工程地质勘察报告；（2）滑坡防治工程设计与施工技术规范（中华人民共和国地质矿产行业标准）（中华人民共和国国土资源部，二六年六月）（3）建筑边坡工程技术规范GB503302002；（4）混凝土结构规范GB500102002；（5）滑坡防治工程勘查规范（中华人民共和国地质矿产行业标准）（中华人民共和国国土资源部，二六年六月）；（6）重庆市地质灾害防治工程设计规范（DB50/5029-2004）。2 方案布置抗滑桩+排水工程3滑坡推力计算3.1设计计算工况工况 1：自重+地面荷载。滑体土取天然重度，因该滑坡处于蠕滑阶段，采用的抗剪强度参数介于天然峰值和天然残余强度值之间。安全系数取1.25工况2：自重+地面荷载+暴雨。滑体土取饱和重度，因该滑坡处于蠕滑阶段，采用的抗剪强度参数介于饱和峰值和饱和残余强度值之间。安全系数取1.203.2设计计算参数采用与勘查报告相同的计算参数如下表：（a）滑体土重度g天然20.3KN/m3g饱和21.00KN/m3（b）滑面（带）抗剪强度天然：粘聚力16.0KPa,内摩擦角12.0；饱和：粘聚力14.0KPa,内摩擦角10.4。（c）滑床中等风化泥岩：地基承载力标准值：fk250KPa地基比例系数（水平抗力系数）：K80MN/m3泊松比 0.35基地摩擦系数 0.50中等风化泥灰岩：由于滑坡区泥灰岩强度较低，参数值与泥岩接近，其参数取值如下：地基承载力标准值：fk250KPa地基比例系数（水平抗力系数）：K80MN/m3泊松比 0.35基地摩擦系数 0.503.3计算原理和方法稳定性验算和推力计算，采用基于极限平衡理论、规范推荐的传递系数法。3.4稳定系数与推力计算采用传递系数法计算滑坡稳定性和推力如下：表3.4-1 滑坡稳定性系数计算成果 工况 稳定性系数 计算剖面工况1工况2工况31-1（整体滑动）1.2601.0931.1941-1（次级剪出）1.1671.0121.1082-2（整体滑动）1.3941.2291.3372-2（次级剪出）1.3751.2281.3233-3（整体滑动）1.2621.0991.1893-3（次级剪出）1.1881.0331.121表3.4-2 滑坡推力计算结果（kN） 剖面工况1工况2工况31-1（整体滑动）-617.27-1-1（次级剪出）337.44789.23-2-2（整体滑动）-2-2（次级剪出）-24.93-3-3（整体滑动）-578.14-3-3（次级剪出）234.11641.28-从上表可以看出：该滑坡2-2剖面在三种计算工况下均处于稳定状态，1-1和3-3剖面目前处于基本稳定状态稳定状态，在高强度降雨及地震工况下稳定性有所降低，将处于欠稳定不稳定状态。暴雨工况下，滑坡整体滑动的剩余下滑力为578.14617.27kN/m，次级剪出的推力为641.28789.23KN/m。4 抗滑桩板挡墙设计计算(附后)4.1桩后推力取值如下表：桩后推力计算表剖面桩后推力(kN/m)倾角()换算桩后水平推力(kN/m)1-1789.234779.503-3641.283631.494.2桩身配筋计算附后。附：抗滑动桩验算抗滑动桩验算计算项目： 抗滑桩 （A型）-原始条件: 墙身尺寸: 桩总长: 12.500(m) 嵌入深度: 5.500(m) 截面形状: 方桩 桩宽: 2.000(m) 桩高: 2.500(m) 桩间距: 5.000(m) 嵌入段土层数: 2 桩底支承条件: 铰接 计算方法: K法 土层序号 土层厚(m) 重度(kN/m3) 内摩擦角(度) 土摩阻力(kPa) K(MN/m3) 被动土压力调整系数 1 2.000 24.700 15.00 120.00 30.000 1.000 2 3.500 24.700 15.00 120.00 80.000 1.000 桩前滑动土层厚: 7.000(m) 锚杆（索）参数: 锚杆道数: 0 锚杆号 锚杆类型 竖向间距 水平刚度 入射角 锚固体 水平预加 筋浆强度 ( m ) ( MN/m ) ( 度 ) 直径(mm) 力(kN) fb(kPa) 物理参数: 桩混凝土强度等级: C30 桩纵筋合力点到外皮距离: 35(mm) 桩纵筋级别: HRB400 桩箍筋级别: HPB235 桩箍筋间距: 200(mm) 挡土墙类型: 一般挡土墙 墙后填土内摩擦角: 35.000(度) 墙背与墙后填土摩擦角: 17.500(度) 墙后填土容重: 19.000(kN/m3) 横坡角以上填土的土摩阻力(kPa): 120.00 横坡角以下填土的土摩阻力(kPa): 120.00 坡线与滑坡推力: 坡面线段数: 2 折线序号 水平投影长(m) 竖向投影长(m) 1 3.000 2.000 2 5.000 0.000 地面横坡角度: 9.000(度) 墙顶标高: 0.000(m) 参数名称 参数值 推力分布类型 矩形 桩后剩余下滑力水平分力 779.500(kN/m) 桩后剩余抗滑力水平分力 0.000(kN/m) 钢筋混凝土配筋计算依据:混凝土结构设计规范GB 50010-2002注意：内力计算时，滑坡推力、库仑土压力分项(安全)系数 = 1.200=第 1 种情况: 滑坡推力作用情况 桩身所受推力计算 假定荷载矩形分布: 桩后: 上部=556.786(kN/m) 下部=556.786(kN/m) 桩前: 上部=0.000(kN/m) 下部=0.000(kN/m) 桩前分布长度=7.000(m)(一) 桩身内力计算 计算方法: K 法背侧为挡土侧；面侧为非挡土侧。 背侧最大弯矩 = 20329.918(kN-m) 距离桩顶 8.750(m) 面侧最大弯矩 = 0.000(kN-m) 距离桩顶 0.000(m) 最 大 剪 力 = 8642.813(kN) 距离桩顶 12.250(m) 最 大 位 移 = 85(mm) 点号 距顶距离 弯矩 剪力 位移 土反力 (m) (kN-m) (kN) (mm) (kPa) 1 0.000 -0.000 -0.000 -85.49 0.000 2 0.250 20.879 -167.036 -83.64 0.000 3 0.500 83.518 -334.071 -81.79 0.000 4 0.750 187.915 -501.107 -79.94 0.000 5 1.000 334.071 -668.143 -78.09 0.000 6 1.250 521.987 -835.179 -76.24 0.000 7 1.500 751.661 -1002.214 -74.39 0.000 8 1.750 1023.094 -1169.250 -72.54 0.000 9 2.000 1336.286 -1336.286 -70.69 0.000 10 2.250 1691.237 -1503.321 -68.85 0.000 11 2.500 2087.947 -1670.357 -67.00 0.000 12 2.750 2526.415 -1837.393 -65.16 0.000 13 3.000 3006.643 -2004.429 -63.32 0.000 14 3.250 3528.629 -2171.464 -61.48 0.000 15 3.500 4092.375 -2338.500 -59.64 0.000 16 3.750 4697.879 -2505.536 -57.81 0.000 17 4.000 5345.143 -2672.571 -55.98 0.000 18 4.250 6034.165 -2839.607 -54.15 0.000 19 4.500 6764.946 -3006.643 -52.33 0.000 20 4.750 7537.486 -3173.678 -50.52 0.000 21 5.000 8351.786 -3340.714 -48.71 0.000 22 5.250 9207.844 -3507.750 -46.91 0.000 23 5.500 10105.661 -3674.786 -45.12 0.000 24 5.750 11045.236 -3841.821 -43.33 0.000 25 6.000 12026.571 -4008.857 -41.55 0.000 26 6.250 13049.665 -4175.893 -39.78 0.000 27 6.500 14114.518 -4342.929 -38.03 0.000 28 6.750 15221.129 -4509.964 -36.28 0.000 29 7.000 16369.500 -4677.000 -34.55 -518.178 30 7.250 17441.592 -3919.095 -32.82 -984.726 31 7.500 18329.047 -3199.755 -31.12 -933.514 32 7.750 19041.469 -2518.659 -29.42 -882.741 33 8.000 19588.377 -1875.472 -27.75 -832.425 34 8.250 19979.205 -1269.846 -26.09 -782.578 35 8.500 20223.299 -701.425 -24.44 -733.210 36 8.750 20329.918 -169.849 -22.81 -684.327 37 9.000 20308.225 325.248 -21.20 -635.931 38 9.250 20167.293 1151.745 -19.60 -1568.060 39 9.500 19732.352 2280.364 -18.02 -1441.591 40 9.750 19027.111 3314.604 -16.45 -1316.382 41 10.000 18075.051 4255.392 -14.90 -1192.388 42 10.250 16899.416 5103.618 -13.37 -1069.548 43 10.500 15523.241 5860.119 -11.85 -947.788 44 10.750 13969.355 6525.672 -10.34 -827.019 45 11.000 12260.405 7100.983 -8.84 -707.143 46 11.250 10418.864 7586.681 -7.35 -588.050 47 11.500 8467.064 7983.308 -5.87 -469.623 48 11.750 6427.210 8291.317 -4.40 -351.736 49 12.000 4321.406 8511.066 -2.93 -234.261 50 12.250 2171.677 8642.813 -1.46 -117.061 51 12.500 0.000 4343.355 0.00 0.000(二) 桩身配筋计算 点号 距顶距离 面侧纵筋 背侧纵筋 箍筋 (m) (mm2) (mm2) (mm2) 1 0.000 10000 10000 654 2 0.250 10000 10000 654 3 0.500 10000 10000 654 4 0.750 10000 10000 654 5 1.000 10000 10000 654 6 1.250 10000 10000 654 7 1.500 10000 10000 654 8 1.750 10000 10000 654 9 2.000 10000 10000 654 10 2.250 10000 10000 654 11 2.500 10000 10000 654 12 2.750 10000 10000 654 13 3.000 10000 10000 654 14 3.250 10000 10000 654 15 3.500 10000 10000 654 16 3.750 10000 10000 654 17 4.000 10000 10000 654 18 4.250 10000 10000 654 19 4.500 10000 10000 654 20 4.750 10000 10000 654 21 5.000 10000 10000 654 22 5.250 10000 10519 654 23 5.500 10000 11536 654 24 5.750 10000 12606 654 25 6.000 10000 13730 654 26 6.250 10000 14909 654 27 6.500 10000 16144 654 28 6.750 10000 17436 654 29 7.000 10000 18786 654 30 7.250 10000 20055 654 31 7.500 10000 21112 654 32 7.750 10000 21965 654 33 8.000 10000 22623 654 34 8.250 10000 23094 654 35 8.500 10000 23389 654 36 8.750 10000 23518 654 37 9.000 10000 23492 654 38 9.250 10000 23321 654 39 9.500 10000 22796 654 40 9.750 10000 21948 654 41 10.000 10000 20809 654 42 10.250 10000 19412 654 43 10.500 10000 17790 654 44 10.750 10000 15975 654 45 11.000 10000 13999 670 46 11.250 10000 11892 820 47 11.500 10000 10000 942 48 11.750 10000 10000 1037 49 12.000 10000 10000 1105 50 12.250 10000 10000 1146 51 12.500 10000 10000 654 =第 2 种情况: 库仑土压力(一般情况) 土压力计算 计算高度为 7.000(m)处的库仑主动土压力 第1破裂角： 32.470(度) Ea=166.422 Ex=158.719 Ey=50.044(kN) 作用点高度 Zy=2.504(m)(一) 桩身内力计算 计算方法: K 法背侧为挡土侧；面侧为非挡土侧。 背侧最大弯矩 = 3269.284(kN-m) 距离桩顶 9.000(m) 面侧最大弯矩 = 0.000(kN-m) 距离桩顶 0.000(m) 最 大 剪 力 = 1438.217(kN) 距离桩顶 12.250(m) 最 大 位 移 = 15(mm) 点号 距顶距离 弯矩 剪力 位移 土反力 (m) (kN-m) (kN) (mm) (kPa) 1 0.000 -0.000 -0.000 -14.87 0.000 2 0.250 0.120 -1.444 -14.56 0.000 3 0.500 0.963 -5.777 -14.24 0.000 4 0.750 3.250 -12.999 -13.92 0.000 5 1.000 7.703 -23.109 -13.61 0.000 6 1.250 15.045 -36.109 -13.29 0.000 7 1.500 25.998 -51.996 -12.98 0.000 8 1.750 41.284 -70.773 -12.66 0.000 9 2.000 61.625 -92.438 -12.34 0.000 10 2.250 87.744 -116.992 -12.03 0.000 11 2.500 120.362 -144.434 -11.71 0.000 12 2.750 160.194 -174.678 -11.40 0.000 13 3.000 207.883 -207.111 -11.08 0.000 14 3.250 263.889 -241.208 -10.77 0.000 15 3.500 328.626 -276.967 -10.45 0.000 16 3.750 402.511 -314.390 -10.13 0.000 17 4.000 485.960 -353.476 -9.82 0.000 18 4.250 579.388 -394.226 -9.51 0.000 19 4.500 683.211 -436.638 -9.19 0.000 20 4.750 797.845 -480.714 -8.88 0.000 21 5.000 923.707 -526.453 -8.57 0.000 22 5.250 1061.211 -573.855 -8.25 0.000 23 5.500 1210.773 -622.921 -7.94 0.000 24 5.750 1372.809 -673.649 -7.63 0.000 25 6.000 1547.736 -726.041 -7.32 0.000 26 6.250 1735.969 -780.097 -7.02 0.000 27 6.500 1937.923 -835.815 -6.71 0.000 28 6.750 2154.015 -893.197 -6.40 0.000 29 7.000 2382.165 -922.303 -6.10 -91.521 30 7.250 2595.581 -788.410 -5.80 -174.006 31 7.500 2776.370 -661.271 -5.50 -165.031 32 7.750 2926.217 -540.838 -5.20 -156.124 33 8.000 3046.790 -427.060 -4.91 -147.286 34 8.250 3139.747 -319.882 -4.62 -138.521 35 8.500 3206.731 -219.250 -4.33 -129.832 36 8.750 3249.371 -125.106 -4.04 -121.219 37 9.000 3269.284 -37.392 -3.76 -112.684 38 9.250 3268.067 109.093 -3.47 -277.941 39 9.500 3214.737 309.171 -3.19 -255.600 40 9.750 3113.482 492.570 -2.92 -233.464 41 10.000 2968.452 659.441 -2.64 -211.526 42 10.250 2783.762 809.930 -2.37 -189.778 43 10.500 2563.488 944.174 -2.10 -168.208 44 10.750 2311.675 1062.303 -1.84 -146.801 45 11.000 2032.336 1164.432 -1.57 -125.542 46 11.250 1729.459 1250.665 -1.31 -104.413 47 11.500 1407.004 1321.093 -1.04 -83.395 48 11.750 1068.912 1375.791 -0.78 -62.466 49 12.000 719.108 1414.818 -0.52 -41.606 50 12.250 361.503 1438.217 -0.26 -20.791 51 12.500 0.000 723.007 0.00 0.000(二) 桩身配筋计算 点号 距顶距离 面侧纵筋 背侧纵筋 箍筋 (m) (mm2) (mm2) (mm2) 1 0.000 10000 10000 654 2 0.250 10000 10000 654 3 0.500 10000 10000 654 4 0.750 10000 10000 654 5 1.000 10000 10000 654 6 1.250 10000 10000 654 7 1.500 10000 10000 654 8 1.750 10000 10000 654 9 2.000 10000 10000 654 10 2.250 10000 10000 654 11 2.500 10000 10000 654 12 2.750 10000 10000 654 13 3.000 10000 10000 654 14 3.250 10000 10000 654 15 3.500 10000 10000 654 16 3.750 10000 10000 654 17 4.000 10000 10000 654 18 4.250 10000 10000 654 19 4.500 10000 10000 654 20 4.750 10000 10000 654 21 5.000 10000 10000 654 22 5.250 10000 10000 654 23 5.500 10000 10000 654 24 5.750 10000 10000 654 25 6.000 10000 10000 654 26 6.250 10000 10000 654 27 6.500 10000 10000 654 28 6.750 10000 10000 654 29 7.000 10000 10000 654 30 7.250 10000 10000 654 31 7.500 10000 10000 654 32 7.750 10000 10000 654 33 8.000 10000 10000 654 34 8.250 10000 10000 654 35 8.500 10000 10000 654 36 8.750 10000 10000 654 37 9.000 10000 10000 654 38 9.250 10000 10000 654 39 9.500 10000 10000 654 40 9.750 10000 10000 654 41 10.000 10000 10000 654 42 10.250 10000 10000 654 43 10.500 10000 10000 654 44 10.750 10000 10000 654 45 11.000 10000 10000 654 46 11.250 10000 10000 654 47 11.500 10000 10000 654 48 11.750 10000 10000 654 49 12.000 10000 10000 654 50 12.250 10000 10000 654 51 12.500 10000 10000 654 抗滑动桩验算计算项目： 抗滑桩 （B型）-原始条件: 墙身尺寸: 桩总长: 12.300(m) 嵌入深度: 6.100(m) 截面形状: 方桩 桩宽: 1.500(m) 桩高: 2.000(m) 桩间距: 5.000(m) 嵌入段土层数: 3 桩底支承条件: 铰接 计算方法: K法 土层序号 土层厚(m) 重度(kN/m3) 内摩擦角(度) 土摩阻力(kPa) K(MN/m3) 被动土压力调整系数 1 2.000 21.000 10.50 90.00 20.000 1.000 2 1.100 24.700 15.00 120.00 30.000 1.000 3 3.000 24.700 15.00 120.00 80.000 1.000 桩前滑动土层厚: 6.200(m) 锚杆（索）参数: 锚杆道数: 0 锚杆号 锚杆类型 竖向间距 水平刚度 入射角 锚固体 水平预加 筋浆强度 ( m ) ( MN/m ) ( 度 ) 直径(mm) 力(kN) fb(kPa) 物理参数: 桩混凝土强度等级: C30 桩纵筋合力点到外皮距离: