抗滑桩设计验算步骤范文

1、抗滑桩设计盐酸步骤一.采用传递乘数法计算划破推力：下坡推力：Ei =KWisin% Wi cos% +tan% GL +Ei。；传递乘数：Co =cos(otiiai)sinQi_叫)tanQ ;第一块下滑推力：Ei = KW1 sin ： 1 -W cos： 1 tan 1 - C1 L1 = 1.2 500 sin 60.5 -500 cos60.5 tan17 -5 40 =246.94KN第二块下滑推力：,''2 =COS(： 1 - - 2) -sin(： 1 - ： 2)tan 2 =cos(60.5 -18.5 ) -sin(60.5 -18.5 )tan17 :

2、 0.5386E2 = KW2 sin ： 2-W2 cos： 2 tan 2 -C2L2 E1,2= 1.2 4950 sin18.5 -4950 cos18.5 tan17 -31.8 5 246.94 0.5386 =423.63KN第三块下滑推力：3 =cos(： 2 -1 3)-sin(1 2 T-3)tan 3 =cos(18.5 -22 ) - sin(18.5 -22 )tan17 -1.0168E3=KW3 sin ： 3 -W3cos： 3tan 3 -C3L3 E2 - 3 = 1.2 6600 sin22 -6600 cos22 tan17 -5 37 1.0168 4

3、23.63 = 1341.74KN第四块下滑推力：'- 4 =cos(： 3 - : 4) -sin(: 3 一 二 4)tan 4 = cos(22 -17 ) -sin(22 -17 )tan17 =0.965E4 =KW4 sin ： 4 -W4cos: 4 tan 4 - CL Ej 4= 1.2 6700 sin17 -6700 cos17 tan17 -42.8 5 0.9695 1341.74= 1478.60KN第五块下滑推力:,5 =cos(： 4 -： 5) sin(: 4 - - 5)tan 5=cosQ7 -8.5 ) -sin(17 -8.5 )tan17=0

4、.9438E5=KW5 sin ： 5 -W5 cos： 5 tan 5 -C5L5 EJ 5= 1.2 3280 sin8.5 -3280 cos8.5 tan17 -18.5 5 0.9438 1478.60 = 894.50KN2 .拟定桩身截面尺寸与平面布置 主滑面抗滑桩全长19.0m,滑面上受荷段长9m,滑面之下的嵌固段长10.0m,桩间距S=6.0m,截面尺寸2.0 >2.5m （人工控孔桩），截.2 c c c l2面模量W=2詈二2.08m3,截面对桩中上部惯性矩I，2.0 2.5312= 2.6m1 2 * 4。桩身采用 C30混凝土，混凝土弹性模量Ec =3.0M10

5、4mpa,钢筋混凝土综合弹性模量E = 0.8E。= 2.4父104mpa。桩的桩身截面尺寸及平面布置如右所示3 .计算抗滑桩悬臂段内力抗滑桩单桩推力 F = E5S = 894.50 m 6.0 = 5367KN ;对抗滑桩悬臂段滑坡推力呈矩形分布，因此.:-M 0 / 3 42 1. i - 3 10 旧 ,4 I -4 2 4 - -2EI ,4 22 -4 2 4其中： = cosPychPy = cos1.95,ch1.95 =-1.327 ；1 -1"2 = -(sin口ych Py +cos PychPy)= (sin 1.95ch1.95+ cos1.95ch1.95

6、 =1.028 ;2 2代入上式可求解出J= 12.6x10m =12.6mm<10cm,符合要求;3=-3.48 10 rad =-0.1994.计算锚固点以下桩身内力与桩侧土体推力:位移:xy:0M 0 入_ Y . 0- 0-一 x0 1.2-3-I： IEI EI转角:M仅4 j %00+ 0P33,3EI弯矩：My /Ell- toj 2；4 EI EI剪力.Q - P3EI-4Xnn_ 4中0 _4M0“ + 80” .R/J.Qy PEITx02 pn3p2日4 p3EI1，抗力：% =KHXy =1.2X105 Xy ；其中P =0.195,，7 工，仿照上列进行计算，县

7、采用excel计算结果如下;最大弯矩：M max =27761.734KN m ;距离桩顶 dn = 10.5m最大剪力：Qmax =5376KN ；距离桩顶dq =9.0m最大位移：xmax =51.8mm；最大土侧抗力 仃max =2150Kpa；其作用在桩上的等效均布载荷 q0 = F = 5367 = 596.333KN /m ；R19.0剪力 Qy =q0My =596.333y(KN);所示悬臂段内力1jW矩My =-q0 M y2 =298.167y2(KNm)注：y为计算点至木桩顶的位移。各截面计算结果如下表所示悬臂段桩身内力Y/m01.02.03.04.05.06.07.08

8、.09.0Qy/KN0596.3331192.6661788.9992385.3322981.6653577.9984174.3114770.6645367.0My/KN.m0298.1671192.6662683.5034770.6727454.17510734.0214610.18319082.68824151.527四.计算抗滑桩锚固段内力与复位1 .确定桩的计算宽度:Bp =b +1.0 = 2.0 + 1.0 =3.0m ； p2 .确定桩的类型11因为桩的变形系数一：=(Kh%)4 =(12000 3/=0.195;4EI 4 2.4 107 2.6Ph2 =0.195x10 =

9、1.95 >1 ；所以该抗滑桩为弹性桩。3 .计算锚固点处桩身内力与复位(1)锚固点桩身内力:剪力 Q。= 5367.0( KN);弯矩 M0 =24151.527(KNm)(2)锚固点处桩身复位 由于桩底为自由端，因此锚固点的位移和转角按下式进行计算。M。4 42 -3 1 A 3 2-14.Xc=c,c+一:D2EI 4 3 -4 2 4 EI 4 2 -4 2 45 .验算桩顶位移(=10cm)6 .桩顶位移Xymax =锚固点引起的位移”引起的位移十悬臂段受荷引起的位移4:.qhXy=Xo , 0儿ymax8EI596.333 q4= 0.0126 (-0.00348 9)q58

10、 624 10=0.0518 = 51.8mm ： 100mm故桩的位移满足要求 七.验算桩侧地层强度 有上表可知，桩侧的个体最大抗力 max =1512kpa产h = 2000kpa ;故地层强度满足规范要求 八.抗滑桩桩身配筋抗滑桩结构设计按极限应力状态法。桩身采用C30混凝土，弹性模量En=3x107kp,轴心抗压强度fy=1430kpa;受拉钢筋采用HRB400, fy =360000;与箍筋均采用II及钢筋HRB335,钢筋抗拉强度设计值 fy = 300000kpa。抗断面为 bh = 2.0m M 2.5m 的矩形，截面积 S=5.0m2。结 构重要性系数%=1.0,永久荷载分项

11、系数rg=1.35。1.纵向钢筋设计；内力计算结果表明，滑动面以下1.5m嵌固段桩身弯矩最大，最大弯矩 Mmax =27761.73(KN.m), 桩身设计弯矩为 M =r°rgMmax = 1.0乂1.35父27761.734 = 37478.34KN.m。将抗滑桩视为受弯构 件，按单筋矩形梁设计，截面有效宽度儿=h-0.3 = 2.5-0.3 = 2.2m。根据正截面抗弯承载力公式，纵向受拉钢筋屈服与受压区混凝土破坏同 时发生的相对受压区高度U彳 2M ,彳 2 3747834U =1 - 12 =1 -'1 -= 0.2897< -b =0.518（不超月力）：1

12、 fcbho:1.0 14300 2.0 2.32纵向受力钢筋设计面积为:八b'fc0.2897 2.0 2.3 143002A s = c = 0.053m2 ；fy360000纵向选用HRB400级的132钢筋座位纵向受拉钢筋，则根数N =竺7 = 4父0.0532 =65.8根，取 66根二 d二 0.032纵向钢筋采用 小2钢筋点焊而成的钢筋布置方式。束筋横向间距 180mm,净距148mm。采用2排布筋，排间距区200mm,每排11束。混凝土保护层84纵向主钢筋的最小的筋率不应小于0.2%和竺fy的较大值。45ft =45乂14300 =0.179% <2% ；fy 3

13、60000又因为纵向主钢筋的配筋率 P= 0.053 =1.15% > 0.2%,满足要求。2.0 2.32.箍筋设计内力计算结果表明，滑面处剪力最大，最大剪力Qmax = 5367KN.m ,桩身设计剪力 Q=0a =1.0 1.35 5367 = 7245.45KN接受弯构件的受剪计算。因为应=至=1.15 <4.0,斜截面抗剪强度为：b 2.0V =0.25Pcfcbh0 = 0.25父 1.0父 14300M 2.0x2.3 = 16445Q= 7245.45KN ；故转身截面尺寸大小2.3m3m满足要求。又因为Q>0.7ftbh = 0.7父1430M 2.0父2.3 = 4604KN ,所以仍需设置箍筋。采用HRB335级的*6的钢筋，双肢箍筋形式。箍筋面积为：Av =2父201 = 402mm2 = 0.000402m2 ;箍筋间距为：1.25fyvA；vh01.25 300000 0.000402 2.3Q = = = A 1 Q1 m Q -0.7ftbh07245.45 - 4604.6'由于当Q >0.70.7ftbh0时要求箍筋间距不应大于300mm,且滑面应适当加密，故可初拟S=130mm的间距。箍筋的最小配钢筋率要求:0.24 ft 0.24 1430f yv