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某边坡支护工程的抗滑桩设计部分案例目录TOC\o"1-3"\h\u25086某边坡支护工程的抗滑桩设计部分案例 157641.1抗滑桩 1102441.2抗滑桩分类 2185551.3抗滑桩的设计要求和设计内容 24161.3.1设计要求 2313021.3.2设计内容 323091.3.3设计步骤 3993EQ桩身内力计算和设计实际为空间问题,但为了计算方便、简化过程,所以等EQ价转换为平面问题来分析。 5108681.4.1滑坡推力 530621.4.2滑坡抗力 5224471.4.3地基反力 551111.5抗滑桩计算宽度确定 6287201.6抗滑桩计算方法确定 666591.7抗滑桩内力计算 6194581.7.11-1’剖面抗滑桩内力计算 799391.7.22-2’剖面抗滑桩内力计算 1416371.7.33-3’剖面抗滑桩内力计算 2241731.8护壁设计 30201431.9.1正截面受弯计算 30157221.10桩顶冠梁配筋 3230977参考文献 321.1抗滑桩EQ抗滑桩是指穿过滑体且嵌固于滑床一定深度的柱状构件。它是穿过滑坡体深EQ入于滑床的桩柱,用以支挡滑体的滑动力,起稳定边坡的作用,保持边坡的稳定EQ性适用于浅层和中厚层的滑坡,是一种抗滑处理的主要措施[4]。EQ抗滑桩施工需有配套机械设备,工期短,是广泛采用的一种抗滑措施。EQ抗滑桩承受滑坡推力并将其传递至锚固地层,使得锚固地层发生变形,从而EQ引起岩土抗力作用。抗滑效果显著,在工程实践中被运用广泛,根据滑坡体厚度、EQ推力大小、防水要求和施工条件等,选用木桩、钢桩、混凝土桩或钢筋(钢轨)EQ混凝土桩等。(1)抗滑桩桩长宜小于35m。对于滑带埋深大于25m的滑坡,EQ采用抗滑桩阻EQ滑时,应充分论证其可行性;
(2)抗滑桩间距(中对中)宜为5~l0m。抗滑桩嵌固段须嵌人滑床中,约为桩长的1/3~2/5。EQ为了防止滑体从桩间挤出,应在桩间设钢筋砼或浆砌块石拱形挡板。EQ在重要建筑区,抗滑桩之间应用钢筋砼联系梁联接,以增强整体稳定性。(3)EQ抗滑桩截面形状以矩形为主,截面宽度一般为1.5~2.5m,截面长度一般为2.0~4.0m。EQ当滑坡推力方向难以确定时,应采用圆形桩。EQ桩基按照施工方式可分为预制桩和灌注桩。EQ预制桩:通过打桩机将预制的钢筋混凝土桩打入地下。优点是材料省,强度EQ高,适用于较高要求的建筑,缺点是施工难度高,受机械数量限制施工时间长。EQ灌注桩:首先在施工场地上钻孔,当达到所需深度后将钢筋放入浇灌混凝土。EQ优点是施工难度低,尤其是人工挖孔桩,可以不受机械数量的限制,所有桩基同EQ时进行施工,大大节省时间,缺点是承载力低,费材料。1.2抗滑桩分类抗滑桩按材质分类有木桩、钢桩、钢筋混凝土。如果按结构形式来分类,抗滑桩大致分为:单排抗滑桩、椅式桩墙、工形刚架桩、排架抗滑桩、预应力锚索抗滑桩、微型桩群加锚索等。除此之外还可以根据桩身材料(钢筋混凝土、钢筋等)、施工方法(挖孔、贯入、沉井等)、断面形式(圆、矩形、正方形)来分类。1.3抗滑桩的设计要求和设计内容1.3.1设计要求抗滑桩设计一般应满足以下要求:坡体稳定;桩身稳定;桩侧稳定;设计合理;EQ支护设计与自然环境协调。
EQ(1)抗滑桩提供的阻滑力要使整个滑坡体具有足够的稳定性,即滑坡体的稳定安EQ全系数满足相应规范规定的安全系数或可靠指标,同时保证坡体不从桩顶滑出,EQ不从桩间挤出;
EQ(2)抗滑桩桩身要有足够的强度和稳定性,即桩的断面要有足够的刚度,桩的应EQ力和变形满足规定要求;
EQ(3)桩周的地基抗力和滑体的变形在容许范围内;EQ(4)抗滑桩的埋深及锚固深度、桩问距、桩结构尺度和桩断面尺寸都比较适当,EQ安全可靠,施工可行、方便,造价较经济。1.3.2设计内容EQ根据上述设计要求,抗滑桩的设计内容一般为:EQ(1)进行桩群的平面布置,确定桩位、桩间距等平面尺度;EQ(2)拟定桩型、桩埋深、桩长、桩断面尺寸;EQ(2)拟定桩型、桩埋深、桩长、桩断面尺寸;EQ(4)确定桩的计算宽度,选定地基反力系数和比例系数,确定计算桩身内力EQ的方法,进行桩的受力和变形计算;EQ(5)分析滑坡推力与抗力的分布图形,计算桩身内力与桩侧应力;
EQ(6)进行桩截面的配筋计算和一般的构造设计。1.3.3设计步骤EQ5.4抗滑桩设计荷载确定EQ作用于抗滑桩上的力系主要有两大部分:作用于桩上部的滑坡推力和桩周地EQ层对桩的反力。对有锚桩,还有锚杆或锚索系统对桩上部的横向拉力和压力。EQ桩身内力计算和设计实际为空间问题,但为了计算方便、简化过程,所以等EQ价转换为平面问题来分析。1.4.1滑坡推力EQ滑坡推力作用于滑面以上部分的桩背上,其方向假定与桩穿过滑面点处的切EQ线方向平行。采用不平衡推力传递系数法计算所得的桩所在坡体坡足处的不平衡EQ推力。通常假定每根桩所承担的滑坡推力等于两桩中心间距宽度范围内的滑坡推EQ力,即将前述方法计算所得的滑坡推力值乘以桩间距。滑坡推力在桩背上的分布EQ和作用点位置,与滑坡的类型、部位、地层性质、变形情况及地基反力系数等因素有关。EQ对于液性指数小,刚度较大和较密实的滑坡体,从顶层至底层的滑动速度常EQ大体一致,假定滑面上桩背的滑坡推力分布图形呈矩形:对于液性指数较大,刚EQ度较小和密实度不均匀的塑性滑体,其靠近滑面的滑动速度较大,而滑体表层的EQ速度则较小,假定滑面以上桩背的滑坡推力图形呈三角形分布;介于上述两者之EQ间的情况可假定桩背推力分布呈梯形。1.4.2滑坡抗力EQ滑坡抗力与滑坡推力作用的位置相同,方向相反。当桩前滑土体不能保持自EQ身稳定甚至可能滑动时,那么不需要考虑桩前滑坡抗力;当桩前滑土体能够保持EQ稳定时,则考虑桩前滑体抗力,且取滑土体抗力与桩前土体被动土压力中的较小EQ值。1.4.3地基反力EQ地基反力作用在抗滑桩锚固段,将桩周土体按弹性体考虑去计算桩身内力和EQ桩侧应力。抗滑桩的性质会影响锚固段地层的抗力大小,能否提供一定的抗力同样影响着锚固段地层的抗力大小。EQ当桩前士体不能保持稳定可能滑走时,不考虑桩前土体对桩的反力,仅考虑EQ滑面以下地基土对桩的反力,抗滑桩嵌固于滑面以下的地基中,相当于悬臂桩。EQ当桩前土体能保持稳定,此时抗滑桩按所谓的“全理式桩”考虑,可将桩前土体EQ的抗力作为己知的外力考虑,仍可将桩看成悬臂桩考虑。
EQ桩将滑坡推力传递给滑面以下的桩周土时,桩的锚固段前后岩体受力后发生变形,EQ并由此产生岩体的反力。反力的大小与岩体的变形状态有关。处于弹性阶段时,可按弹性抗力计算,处于塑性阶段变形时,情况则比较复杂,但地基反力应不EQ超过锚固段地基土的侧向容许承载能力。
EQ桩与地基土间的摩阻力、粘着力、桩变形引起的竖向压力一般来说对桩的安全EQ桩与地基土间的摩阻力、粘着力、桩变形引起的竖向压力一般来说对桩的安也EQ略去不计。1.5抗滑桩计算宽度确定EQ抗滑桩受滑坡推力的作用产生位移,则桩侧土体对桩作用着抗力。当土体变EQ形处于弹性变形阶段时,桩受到土体的弹性抗力作用。土体对桩的弹性抗力及其EQ分布与桩的作用范围有关。
EQ为了将空间的受力简化为平面受力,并考虑桩截面形状的影响,将桩的设计宽度EQ换算成相当于实际工作条件下的矩形桩宽Bp,EQ称为桩的计算宽度。在分析计算时EQ应当采用计算宽度而非实际截面宽度,计算宽度计算公式如下:圆形抗滑桩:B矩形抗滑桩:B1.6抗滑桩计算方法确定EQ抗滑桩受到滑坡推力后,将产生一定的变形。变形是指桩的相对位置发生了EQ改变。根据桩和桩周土的性质与桩的几何性质,这个变形有两种情况。一种是桩EQ的位置虽然发生了偏离,但是桩轴仍保持原有的线型,它变形的原因是由于桩周EQ的土变形所导致的,由于桩在变形过程中保持着原来的形状,仅产生了转动,所EQ以可称它为刚性。另一种是桩的位置和桩轴线型同时发生改变,即桩轴和桩周土EQ同时发生变形,所以称之为弹性桩[5]。“m”法中:当αℎ2≤2.5时,抗滑桩属于刚性桩;当αℎ2>2.5时,抗滑桩属于弹性桩。1.7抗滑桩内力计算1.7.11-1’剖面抗滑桩内力计算(1)桩后推力与桩前抗力的计算图SEQ图\*ARABIC1根据GEO5的土质边坡稳定性分析模块的分析,1-1’截面中上抗滑桩桩前抗力为102.42kN/m,桩后滑坡推力为184.09kN/m。(2)桩的参数选取混凝土采用C30级别:纵筋采用HRB400钢筋:计算系数:桩长:h=9m,其中受荷段ℎ1=4.2m,嵌固段ℎ2=4.8m桩间距(桩截面中心距):L=1.3m桩的截面尺寸:S=πr2=0.25πm2桩身配筋率:=0.21%桩身保护层厚度:50mm桩身截面有效宽度=b-0.05=1-0.05=0.95mEQ桩身换算截面模量:EQ桩身换算截面惯性矩:EQ对于钢筋混凝土桩:EQ桩身抗弯刚度:EI=0.85EQ桩的计算宽度:EQ滑面的上部覆土素填土(淤泥)的水平抗力系数的比例系数,素填土的水平抗力系数的比例系数,淤泥的水平抗力系数的比例系数,EQ滑面的桩前和桩后的上部覆盖图厚度取一致,则滑面处的地基系数桩的嵌固段长度为4.8m,由0.1m的淤泥和4.7m的残积土组成淤泥的水平地基系数比例系数:残积土的水平地基系数比例系数:在范围中存在两种不同的土层时,桩的变形系数:α=桩的计算深度:αh2=0.47(3)受荷段内力计算通过GEO5土质边坡稳定性分析结果可知,截面1-1’处的抗滑桩滑坡推力为En=184.09KN⁄m,下滑角度为θ=26.8°。EQ桩身所承受的荷载应当在抗滑桩EQ桩处的桩后滑体推力与桩前滑体抗滑力之差,其中,取桩前滑体抗滑力及桩前被EQ动土压力较小者计算。则每根桩所受到的滑坡推力为:EEQ本边坡滑体均为素填土,所以滑坡推力按矩形分布,即:bEQ桩前土体的被动土压力:素填土(淤泥):E==66.405素填土:E==158.286淤泥:E==0.754E使用GEO5土质边坡稳定性分析结果可知,截面1-1’处的抗滑桩的滑体抗力102.42KNm,下滑角度为θ=11.5°,由于En’=102.42KNm<EQ则每根桩所受到的滑坡抗力为:EEQ滑坡抗力的计算也采用矩形分布:b剪力计算:Q弯矩计算:M所以滑面处的剪力:Q弯矩:EQ抗滑桩受荷段内力计算如表5-1EQ所示。表5-11-1’剖面抗滑桩受荷段内力计算深度(m)剪力(kN)弯矩(kN•m)0000.510.162.54120.3110.161.530.4722.85240.6240.622.5551.7966.03360.9391.403.571.09124.40481.24162.484.281.30179.13(4)锚固段内力计算当时:①转动中心深度:y==3.17m②桩的转角:φ=③桩身侧向应力及内力侧向应力:σ=3.17−y=42.49+5.52y−5.97y①当时:QyM带入参数得:Q−=3.58y最大剪力位置:让d得:y=3.17m即为转动中心时剪力最大,QM−1=0.9y最大弯矩位置:让d得:y=4.79m或-4.5m或1.10m所以Mymax②当时:Qy=M带入参数得:Q=3.58y3最大剪力位置:让d得:y=3.17m即为转动中心时剪力最大,QM+1−1=0.9y最大弯矩位置:让d得:y=4.79m或-4.5m或1.10m所以y=4.79时最小,MyminEQ锚固段计算结果如表5-2EQ所示。表5-21-1’剖面抗滑桩锚固段内力计算计算长度(m)深度(m)转角(rad)剪力(kN)弯矩(kN﹒m)桩侧应力(kPa)04.20.000381781.30179.1342.490.54.70.000381746.26212.0743.7611.20.00038177.42221.4242.041.11.30.0003817-0.09221.7941.341.51.70.0003817-28.53219.9737.3426.20.0003817-58.92197.8529.652.56.70.0003817-81.05162.5418.9837.20.0003817-92.24118.871.323.177.370.0003817-93.07103.170.003.57.70.0003817-89.8073.01-11.3248.20.0003817-71.0632.50-30.954.58.70.0003817-33.326.22-53.564.798.990.0003817-1.671.47-68.054.890.0003817-0.441.47-68.56从上表得出,桩身锚固段剪力最大值为Qymax=−93.07KN,弯矩最大值为Mymax=225.79KN⋅m,EQ侧向应力的最大值为=-68.56(5)桩身内力图(6)桩侧应力计算EQ作用在抗滑桩上的滑坡推力一部分会与锚固地层的水平抗力平衡,但地基的EQ水平容许承载力需要大于桩侧应力,否则会导致支挡结构失稳。当锚固地层为土层或时,桩侧应力最大值σmax应小于或等于锚固地层容许σσH──地基的水平向容许承载力(kPaφ──锚固岩、土层的内摩擦角(°);C──锚固岩、土层的粘聚力(kPa);γ1、γ2──分别为受荷段、锚固段岩土的容重(kN/mℎ1──抗滑桩滑面以上长度(my──计算深度(m)。当锚固段地层为岩层时,桩侧应力最大值σmax应小于或等于锚固地层容许压EQ应力。其中,锚固段地层中yEQ点的水平容许压应力计算公式如下:σ式中:式中:KH围为0.5~1.0;η──折减系数,根据岩石的裂隙、软化与风化程度确定,取值范围为0.3~0.45;RC──岩石的单轴极限抗压强度(kPa在本边坡工程支护设计中,锚固段的第一层为淤泥,第二层为残积土,则该地基某一点的水平向容许承载力为:0.1m淤泥σ=4=78.97+9.48y4.7m残积土σ=4=542.86+84.12yEQ桩侧应力校核结果如表5-3EQ所示。表5-31-1’剖面桩侧应力复核表计算长度(m)深度(m)转角(rad)桩侧应力(kPa)水平容许承载力(kPa)04.20.000381742.4978.970.54.70.000381743.76584.9211.20.000381742.04626.981.11.30.000381741.34631.391.51.70.000381737.34669.0426.20.000381729.65711.102.56.70.000381718.98753.1637.20.00038171.32791.223.177.370.00038170.00809.523.57.70.0003817-11.32837.2848.20.0003817-30.95879.344.58.70.0003817-53.56921.404.798.990.0003817-68.05941.794.890.0003817-68.56946.64经校核结果满足要求。1.7.22-2’剖面抗滑桩内力计算(1)桩后推力与桩前抗力的计算根据GEO5的土质边坡稳定性分析模块的分析,2-2’截面中上抗滑桩桩前抗力为109.85kN/m,桩后滑坡推力为41.85kN/m。(2)桩的参数选取混凝土采用C30级别:纵筋采用HRB400钢筋:计算系数:桩长:h=8m,其中受荷段ℎ1=1.84m,嵌固段ℎ2=6.16m桩间距(桩截面中心距):L=1.3m桩的截面尺寸:S=πr2=0.25πm2桩身配筋率:=0.21%桩身保护层厚度:50mm桩身截面有效宽度=b-0.05=1-0.05=0.95mEQ桩身换算截面模量:EQ桩身换算截面惯性矩:EQ对于钢筋混凝土桩:桩身抗弯刚度:EI=0.85EQ桩的计算宽度:滑面的上部覆土素填土(淤泥)的水平抗力系数的比例系数,EQ滑面的桩前和桩后的上部覆盖图厚度取一致,则滑面处的地基系数桩的嵌固段长度为6.16m,由0.59m的素填土(淤泥)+2.56m的淤泥和4.7m的残积土组成。EQ淤泥与素填土(淤泥)的水平地基系数比例系数:EQ残积土的水平地基系数比例系数:在范围中存在两种不同的土层时,桩的变形系数:α=α桩的计算深度:h2=0.389(3)受荷段内力计算通过GEO5土质边坡稳定性分析结果可知,截面2-2’处的抗滑桩滑坡推力为En=109.85KN⁄m,下滑角度为θ=2.5°。桩身所承受的荷载应当在抗滑桩桩处的EQ桩后滑体推力与桩前滑体抗滑力之差,其中,取桩前滑体抗滑力及桩前被动土压力较小者计算。EQ则每根桩所受到的滑坡推力为:EEQ本边坡滑体均为素填土,所以滑坡推力按矩形分布,即:b桩前土体的被动土压力:素填土(淤泥):E==76.43使用GEO5土质边坡稳定性分析结果可知,截面1-1’处的抗滑桩的滑体抗力41.85KNm,下滑角度为θ=6.2°,由于En’=所以将En’则每根桩所受到的滑坡抗力为:E滑坡抗力的计算也采用矩形分布:b剪力计算:Q弯矩计算:M所以滑面处的剪力:Q弯矩:M抗滑桩受荷段内力计算如表5-4所示。表5-42-2’截面抗滑桩受荷段内力计算深度(m)剪力(kN)弯矩(kN•m)00.000.000.522.661.67141.3222.661.567.9850.991.8483.3976.72(4)锚固段内力计算当时:①转动中心深度:y==4.41m②桩的转角:φ=③桩身侧向应力及内力侧向应力:σ=4.41−y=13.94+12.86y−3.62y①当时:QyM带入参数得:Q−=2.17y最大剪力位置:让d得:y=4.41m即y=0时最大,QM−1=0.54y最大弯矩位置:让d得:y=6.20m或-2.97m或2.1m所以Mymax②当时:Qy=M带入参数得:Q=2.17y3最大剪力位置:让d得:y=4.41m即y=0时最大,QM+1−1=0.9y=0.54最大弯矩位置:让d得:y=6.20m或-2.97m或2.1m所以y=6.16时最小,MyminEQ锚固段计算结果如表5-5EQ所示。表5-52-2’剖面抗滑桩锚固段内力计算计算长度(m)深度(m)转角(rad)剪力(kN)弯矩(kN﹒m)桩侧应力(kPa)01.840.00028683.3976.7213.940.52.340.00028668.25114.8419.4412.840.00028648.98144.2823.121.53.340.00028627.20163.3921.0023.840.0002864.55171.3021.062.13.940.0002860.06171.5224.862.54.340.000286-17.35167.9823.3234.840.000286-36.88154.1819.763.51.340.000286-52.40131.4914.4041.840.000286-62.29102.287.224.416.250.000286-61.0571.69-0.014.56.340.000286-64.9269.76-1.7756.840.000286-58.6637.92-12.561.57.340.000286-41.8911.59-21.1767.840.000286-12.97-3.62-39.586.1680.000286-0.89-1.11-44.58如上表所示,锚固段桩身剪力最大值为Qymax=83.39KN,弯矩最大值为Mymax=171.52KN⋅m,EQ侧向应力的最大值为=-44.58(5)桩身内力图(6)桩侧应力计算EQ作用在抗滑桩上的滑坡推力一部分会与锚固地层的水平抗力平衡,但地基的EQ水平容许承载力需要大于桩侧应力,否则会导致支挡结构失稳。当锚固地层为土层或时,桩侧应力最大值σmax应小于或等于锚固地层容许EQ压应力。其中,锚固段地层中yEQ点的水平容许压应力计算公式如下:σ式中:σHEQ──地基的水平向容许承载力(kPa);φEQ──锚固岩、土层的内摩擦角(°);CEQ──锚固岩、土层的粘聚力(kPa);γ1、γ2──EQ分别为受荷段、锚固段岩土的容重(kN/m3);ℎ1──EQ抗滑桩滑面以上长度(m);y──EQ计算深度(m)。当锚固段地层为岩层时,桩侧应力最大值σmax应小于或等于锚固地层容许EQ压应力。其中,锚固段地层中yEQ点的水平容许压应力计算公式如下:σ式中:KHEQ──根据岩石的具体构造和和完整程度确定的水平方向的换算系数,取值范EQ围为0.5~1.0;ηEQ──折减系数,根据岩石的裂隙、软化与风化程度确定,取值范围为0.3~0.45;RCEQ──岩石的单轴极限抗压强度(kPa)。在本边坡工程支护设计中,锚固段的第一层为素填土(淤泥),第二层为淤泥,第三层为残积土,则地基某一点的水平向容许承载力为:0.63素填土(淤泥)σ=4=52.16+10.79y2.56m淤泥σ=4=52.16+9.48y3.01m残积土σ=4=331.93+84.12y桩侧应力校核结果如表5-6所示。表5-62-2’截面桩侧应力复核表计算长度(m)深度(m)转角(rad)桩侧应力(kPa)水平容许承载力(kPa)04.460.0002621.2678.360.54.960.0002627.87580.1811.460.0002628.53622.241.51.960.0002627.24664.301.796.250.0002621.60688.6926.460.0002624.00706.362.56.960.0002618.81748.4237.460.0002611.67790.483.57.960.000262.58832.543.638.090.00026-0.10843.4848.460.00026-8.46874.604.58.960.00026-21.45916.664.5490.00026-22.57920.02经校核结果满足要求。1.7.33-3’剖面抗滑桩内力计算(1)桩后推力与桩前抗力的计算根据GEO5的土质边坡稳定性分析模块的分析,3-3’截面中上抗滑桩桩前抗力为221.39kN/m,桩后滑坡推力为151.399kN/m。(2)桩的参数选取采用C30级别混凝土:纵筋采用HRB400钢筋:计算系数:桩长:h=9m,其中受荷段ℎ1=4.46m,嵌固段ℎ2=454m桩间距(桩截面中心距):L=1.3m桩的截面尺寸:S=πr2=0.25πm2桩身配筋率:=0.21%桩身保护层厚度:50mm桩身截面有效宽度=b-0.05=1-0.05=0.95m桩身换算截面模量:桩身换算截面惯性矩:对于钢筋混凝土桩:桩身抗弯刚度EI=0.85桩的计算宽度:滑面的上部覆土素填土(淤泥)、淤泥的水平抗力系数的比例系数,滑面的桩前和桩后的上部覆盖图厚度取一致,则滑面处的地基系数。桩的嵌固段长度为4.54m,由0.28m的素填土(淤泥)和4.26m的残积土组成。淤泥的水平地基系数比例系数:残积土的水平地基系数比例系数:在范围中存在两种不同的土层时,桩的变形系数:α=桩的计算深度:αh(3)受荷段内力计算通过GEO5土质边坡稳定性分析结果可知,截面3-3’处的抗滑桩滑坡推力为En=221.39KN⁄m,下滑角度为θ=20.5°E本边坡滑体均为素填土,所以滑坡推力按矩形分布,即:b桩前土体的被动土压力:素填土(淤泥):E==157.28淤泥:E==53.06E使用GEO5土质边坡稳定性分析结果可知,截面1-1’处的抗滑桩的滑体抗力151.39KNm,下滑角度为θ=19.5°,由于En’=151.39KNm则每根桩所受到的滑坡抗力为:E滑坡抗力的计算也采用矩形分布:b剪力计算:Q弯矩计算:M所以滑面处的剪力:Q弯矩:EQ抗滑桩受荷段内力计算如表5-7所示。表5-73-3’剖面抗滑桩受荷段内力计算深度(m)剪力(kN)弯矩(kN•m)00.000.000.59.972.49119.949.971.529.9122.43239.8839.882.549.8562.31359.8289.733.569.79122.13479.76159.524.4688.93198.32(4)锚固段内力计算当时:①转动中心深度:y==3.63m②桩的转角:φ=③桩身侧向应力及内力侧向应力:σ=3.63−y=25.26+7.17y−3.90y①当时:QyM带入参数得:Q−=2.34y最大剪力位置:让d得:y=3.63m即y=0时最大,QM−1=0.58y最大弯矩位置:让d得:y=1.14m或-4.16m或1.79m所以Mymax②当时:Qy=M带入参数得:Q=2.34y最大剪力位置:让d得:y=3.63m即y=0时最大,QM+1−1=0.58y最大弯矩位置:让d得:y=1.14m或-4.16m或1.79m所以y=4.54时最小,MyminEQ锚固段计算结果如表5-8所示。表5-83-3’剖面抗滑桩锚固段内力计算计算长度(m)深度(m)转角(rad)剪力(kN)弯矩(kN﹒m)桩侧应力(kPa)04.460.0002688.93198.3121.260.54.960.0002664.88236.8627.8711.460.0002639.36262.9428.531.51.960.0002614.13276.2427.241.796.250.000260.31278.2921.6026.460.00026-9.07277.3324.002.56.960.00026-28.47267.6418.8137.460.00026-42.32249.4611.673.57.960.00026-48.87221.982.583.638.090.00026-49.15219.48-0.1048.460.00026-46.35201.23-8.464.58.960.00026-33.02180.13-21.454.5490.00026-31.43178.77-22.57如上表所示,锚固段桩身剪力最大值为Qymax=88.93KN,弯矩最大值为Mymax=278.29KN⋅m,EQ桩侧应力的最大值为=28.53(5)桩身内力图(6)桩侧应力计算EQ作用在抗滑桩上的滑坡推力一部分会与锚固地层的水平抗力平衡,但地基的EQ水平容许承载力需要大于桩侧应力,否则会导致支挡结构失稳。当锚固地层为土层或时,桩侧应力最大值σmax应小于或等于锚固地层容许EQ压应力。其中,锚固段地层中yEQ点的水平容许压应力计算公式如下:σ式中:σHEQ──地基的水平向容许承载力(kPa);φEQ──锚固岩、土层的内摩擦角(°);CEQ──锚固岩、土层的粘聚力(kPa);γ1、γ2──EQ分别为受荷段、锚固段岩土的容重(kN/m3);ℎ1──EQ抗滑桩滑面以上长度(m);y──EQ计算深度(m)。当锚固段地层为岩层时,桩侧应力最大值σmax应小于或等于锚固地层容许EQ压应力。其中,锚固段地层中yEQ点的水平容许压应力计算公式如下:σ式中:KHEQ──根据岩石的具体构造和和完整程度确定的水平方向的换算系数,取值范EQ围为0.5~1.0;ηEQ──折减系数,根据岩石的裂隙、软化与风化程度确定,取值范围为0.3~0.45;RCEQ──岩石的单轴极限抗压强度(kPa)。在本边坡工程支护设计中,锚固段的第一层为淤泥,第二层为残积土,则地基某一点的水平向容许承载力为:0.28m淤泥σ=4=78.36+9.48y3.01m残积土σ=4=538.12+84.12yEQ桩侧应力校核结果如表5-9所示。表5-93-3’剖面桩侧应力复核表计算长度(m)深度(m)转角(rad)桩侧应力(kPa)水平容许承载力(kPa)04.460.0002621.2678.360.54.960.0002627.87580.1811.460.0002628.53622.241.51.960.0002627.24664.301.796.250.0002621.60688.6926.460.0002624.00706.362.56.960.0002618.81748.4237.460.0002611.67790.483.57.960.000262.58832.543.638.090.00026-0.10843.4848.460.00026-8.46874.604.58.960.00026-21.45916.664.5490.00026-22.57920.02经校核结果满足要求
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