米岩石边坡抗滑桩加格构梁加锚索支护计算书

XXXXXX边坡设计计算书XXXXXX岩岩土工程有限限公司2014年122月XXXX边坡支支护设计计算算书工程概况详见支护设计说说明书。设计计算参数取取值以下参数均来源源于《XXXXXX边坡岩土工工程勘察报告告》和相关规规程规范：边边坡安全等级级为一级，其其支护结构重重要性系数γ0=1.1；坡顶无建（构构）筑物，边边坡侧向岩土土压力修正系系数β1=1.0。边坡有关关设计参数如如下：（1）边坡岩土土体参数根据《XXXXXX边坡岩土工工程勘察报告告》，边坡岩土参参数如下:土层密度（g/cmm3）C(KPa)φ（°）岩体等效内摩擦擦角φe（度）基底摩擦系数μ耕土16.5550.00强风化泥质砂岩岩23.54020330.60中风化泥质砂岩岩26.348027500.65结构面（层面）2513（2）边坡滑坡坡推力计算根据边坡工程地地质条件和现现场调查，场场地西北侧a—b段形成永久久性边坡，北北侧b—c段形成永久久性边坡，东东南侧c—d段将形成临临时性边坡。a—b段位于场场地西北侧，该该侧场地部份份规划为其它它项目地块场场地，目前已已开挖近场地地标高，仅有有一半存在边边坡，为永久久性边坡，边边坡高度18.5～23.5m，岩质边坡坡，顺向坡结结构，按顺层层滑动方法进进行计算。东南侧c—d段段旁边为其它它地块场地，也也在准备开发发利用，该侧侧边坡为临时时性边坡，边边坡高度11～26m，岩质边坡坡，反向坡结结构，具有放放坡条件，可可采用放坡开开挖处理，建建议1：0.3坡率放坡，台台阶宽2m，台阶高9m，按台阶放放坡后采用挂挂网喷砼防护护。北侧b—c段边边坡为永久性性边坡，边坡坡高28.5～32.7m，岩质边坡坡，切向坡，进进行支护设计计，根据该段段边坡开挖高高度及边坡周周边环境条件件限制，边坡坡按1：0.5的坡率放坡坡，台阶宽2m，根据边坡勘勘察报告，本本段边坡顺层层滑动和按等等效破裂面滑滑动为基本稳稳定和不稳定定，根据《建建筑边坡工程程技术规范》（GB50330-2013），滑坡推力按顺层滑动和按岩体（3）设计参数数边坡工程重要性性系数γ0砂浆与钢筋、钢钢绞线粘结强强度设计值fb岩土体与锚固体体粘结强度标标准值frb岩土锚杆锚固体体抗拔安全系系数锚杆杆体抗拉安安全系数1.12.95×1003（kPa）760（kPaa）一级2.6一级2.2三、滑坡推力计计算一）、a-b段段边坡①、计算简图②、滑坡推力计计算a-b段边坡（顺顺层滑动）滑滑坡推力计算算条块号条块总面积容重条块重滑面倾角滑面长度滑面C滑面Φ抗滑力下滑力累积抗滑力累积下滑力稳定系数剩余下滑力安全系数设计剩余下滑力力1516.6026.3413607.22425.3051.2025.0013.004120.1665815.1664120.1665815.1660.7091695.0111.353730.311（1）、按桩桩顶设3排间距3m、每孔8束锚索(667kN/孔），俯角20°，则桩顶上上每延米支挡挡力：6677（kN）cos200°×3÷3==626.777（kN）(2)、剩余的的下滑力水平平力：3730..31kNN/m-6226.77（kN/m）=31033.55kkN/m。(3)、桩间间距5m，每根桩承承受水平推力力771.339kN//m×5=33856.995kN(4)、按矩形形分配，合力力作用点位于于桩顶下一半半县悬臂长，桩桩顶应力=桩脚应力=3856..95kNN/15mm=257..13kNN/15mm。(5)、桩身设设3道每孔8束锚索(667kN/孔），俯角20°，锚索水平平力为6266.775kN/孔，锚索位位置分别为桩桩顶下1.5m44.5m7..5m。桩径1.5m××2.0m,,锚固段5m，中风化岩岩水平地基系系数取20×100000kkN/m3..（6）、桩身弯弯矩：97002kN..m0kNN.m桩身剪力：19977kNN-32777kN（7）、桩身配配筋见配筋图图；二）、b-c段段边坡1、按岩体等效效内摩擦角计计算①、计算简图②、滑坡推力计计算3--3`剖面面边坡(破裂面)滑坡推力计计算条块号条块总面积容重条块重滑面倾角滑面长度滑面C滑面Φ传递系数抗滑力下滑力累积抗滑力累积下滑力剩余下滑力安全系数设计剩余下滑力力设计剩余下滑力力水平分力m2KN/m3KN度mKpa度KNKNKNKNKNKN1446.0726.3411749.55650.0062.000.0050.000.6439000.6999000.6999000.6999000.6990.001.353150.2442024.944（1）、按桩桩顶设6排间距3m、每孔8束锚索(667kN/孔），俯角20°，则桩顶上上每延米支挡挡力：6677（kN）cos200°×6÷3==1253..55（kN）(2)、剩余的的下滑力水平平力：20224.94kN/m--1253..55（kN/m）=771.339kN//m。(3)、桩间间距5m，每根桩承承受水平推力力771.339kN//m×5=33856.995kN(4)、按矩形形分配，合力力作用点位于于桩顶下一半半县悬臂长，桩桩顶应力=桩脚应力=3856..95kNN/15mm=257..13kNN/15mm。(5)、桩身设设3道每孔8束锚索(667kN/孔），俯角20°，锚索水平平力为6266.775kN/孔，锚索位位置分别为桩桩顶下1.5m44.5m7..5m。桩径1.5m××2.0m,,锚固段5m，中风化岩岩水平地基系系数取20×100000kkN/m3..（6）、桩身弯弯矩：97002kN..m0kNN.m桩身剪力：19977kNN-32777kN（7）、桩身配配筋见配筋图图；内力计算、配筋筋计算见附件件12、按视倾角顺顺层滑动计算算①、计算简图②、滑坡推力计计算(1)、桩间间距5m，每根桩承承受水平推力力679.224kN//m×5=33396.22kN(2)、按矩形形分配，合力力作用点位于于桩顶下一半半县悬臂长，桩桩顶应力=桩脚应力=33966.2kNN/15mm=226.411kN//15m。(3)、桩身设设3道每孔8束锚索(667kN/孔），俯角20°，锚索水平平力为6266.775kN/孔，锚索位位置分别为桩桩顶下1.5m44.5m7..5m。桩径1.5m××2.0m,,锚固段5m，中风化岩岩水平地基系系数取20×100000kkN/m3..（4）、桩身弯弯矩：5806..9kN.mm0kN..m桩身剪力：65535kN-68988kN计算书见附件22注：根据以上按按等效内摩擦擦角和视倾角角顺层滑动计计算结果，等等效内摩擦角角计算剩余下下滑力和桩身身内力大，抗抗滑桩设计及及内力计算则则按等效内摩摩擦角计算结结果。四、格构锚索设设计计算一）、b-cc段边坡1、锚索设计计计算共设计6道锚索索，锚索(667kN/孔），俯角20°，锚索水平平力为6266.775kN/孔。锚索轴向拉力标标准值为：锚索截面面积由由下式计算：：AS≥KbNaak/fpy式中：As—锚索截面面面积（㎡）；；fpy—预应力力钢绞线抗拉拉强度设计值值（kpa），取fy=13220×1033kpaKb—锚杆杆体体抗拉安全系系数，取2.2由上式可计算得得：AS≥KbNaak/fpy=2.22×667//1320××103=11111mm2选φ15.2的的锚索，每股股锚索公称截截面积为139，所需锚索股股数n为：索设计实配锚索为为8索。锚索锚固体与地地层的锚固长长度由下式计计算：La≥KNakk/·D·frbbk式中：K—锚固体抗拔拔安全系数，K=2.66la—锚固段长长度（m）；D—锚固体直径径（m），D=0.113mfrbk—地层层与锚固体极极限粘结强度度标准值（kpa），frbk=7660kpa上式计算得的锚锚固段长度：：La≥KNakk/·D·frbbk=2.66×667//(3.144×0.133×760))=5.6mm锚索与锚固砂浆浆间的锚固长长度由下式计计算：La≥KNakk/ndfb式中：La—锚索与砂砂浆间的锚固固长度（m）；n—锚索根数，n=6d—锚索直径（m），d=0.00152mmfb—锚索与锚锚固砂浆间的的粘结强度设设计值（kpa），fb=2.955×103kpa上式计算得的锚锚固段长度：：La≥KNakk/ndfb=2.6××667/((8×3.114×0.00152×22.95×1103)=0.115m取其中大值为55.6m，并根据规规范，岩质边边坡锚索锚固固段不得小于于3.0m，设计采用8.00m。锚索排数：格构构锚索6排。2、格构梁内力力计算边坡为岩质边坡坡，格构梁底底部为固定端端，锚索为多多排，格构梁梁内按连续梁梁计算式中：eahk—侧向向岩石压力水水平分力标准准值（KN/m2）；Eahk′—修修正侧向岩石石压力合力水水平分力标准准值（KN/m）H—挡土墙高度度（m）；上式计算得eaahk=Eahk′/0.9HH=12533.55/00.9×322.72=442.5KNN/m2选用的格构梁间间距为3.0×33.0m所以每根锚锚索的受荷面面积S=9.0㎡选用格构梁尺寸寸为350×3350mm格构梁所受剪力力为格构梁所受弯矩矩为格构梁单位所受受均布荷载q=42..5×3.00×3.0÷÷（3.0×00.35）=364..3KN附件1：1、抗滑桩（刚刚性桩）内力力计算书一、参考资料《铁路路基支挡挡结构设计规规范》抗滑桩桩部份；《铁路路基设计计手册》(第二版)抗滑桩部份份；《公路路基设计计手册》(第二版)抗滑桩部份份；《工程地质手册册》(第四版)抗滑桩部份份；《基坑工程手册册》(刘建航编)挡土结构内内力分析弹性性法算例部份份；《土力学与地基基》(高等学校教教材)桥梁桩基受受水平力作用用计算部份。二、采用公式（一）桩的计算算宽度(m)矩形桩Bp=bb+1；圆形桩Bp=0..9(d+11)（二）地基弹性性抗力系数土层层地基系数C=A+mm.y岩层层地基系数为为K（三）刚性桩与与弹性桩计算算按《k》法计算算αh≤1.0属属刚性桩，αh＞1.0属弹性桩。按《m》法计算算αh≤2.5属属刚性桩，αh＞2.5属弹性桩。α—桩变形系数数k—岩层侧向地地基系数，常常数(kN/m3)m—侧向地基系系数随深度变变化的比例系系数(kN/m4)E—桩的弹性模模量(kPa)I—桩的截面惯惯性矩(m4)b—桩短边，a—桩长边（四）多层岩土土地基弹性抗抗力系数计算算1、当锚固段为为2层土时，采采用换算后的的地基系数随随深度变化的的比例系数。2、当锚固段为为1～2层土及岩层层时，采用换换算后的地基基系数随深度度变化的比例例系数。符号说明：（五）滑面以下下弯矩、剪力力、侧应力计计算1、刚性桩《mm》法（1）计算公式式为：X2）根据桩底边边界条件Mh=0，Qh=0代入(2)式联立求解解，当A≠A’时，采用试试算法求解y0、△φ，当当A=A’时（2）根据桩底底边界条件Mh=0，Qh=0代入(16)式联立求解解得3、符号说明（六）滑面以上上弯矩、剪力力计算1、计算公式滑面以上弯矩、剪剪力按静力平平衡条件计算算：2、符号说明（七）桩侧地基基岩土承载力力1、土质地基2、岩石质地基基三、计算参数及及结果序号参数、公式数值单位1集中推力作用点点（桩顶下）0kNm2线性推力作用点点……257.13kNm3弯矩轴力偏心距距，0kN-mkkNm4集中阻力作用点点626.7755kNm5线性阻力作用点点……0kNm6离山侧滑面上换换算土厚滑面面处地基系数数A0m×104kkN/m37靠山侧滑面上换换算土厚滑面面处地基系数数A’2m×104kkN/m38滑面下土层地基基系数比例系系数mi土厚hi3.9227×104kN//m4m9滑面下岩层地基基弹性抗力系系数k20×104kN//m310滑面下土层（土土岩）地基系系数换算后比比例系数3.92×104kN//m411滑面下地基土指指标γφC（多层采采用加权平均均）20.6kN/m3°kPa12滑面下岩石地基基侧向承载力力3000kPa13矩形桩截面(宽宽厚)，圆形桩桩直径φ1.5m14桩悬臂段长h’’桩嵌固段长长h15m15桩身混凝土等级级c3016桩身混凝土弹性性模量(计算值)EEs×0.8240000000kPa17桩的截面惯性矩矩I1m418桩的变形系数αα0.268644219桩嵌固段深与变变形系数的乘乘积αh1.343211220滑面处弯矩M00=9183.6kN-m21滑面处剪力Q00=1976.6kN22滑面至桩转动中中心深y0m23桩转角△φrad24桩顶位移量地面面处位移量m251/3H处侧应应力地基承载载力kPa26H处侧应力地基基承载力kPa27桩最大正弯矩最最大负弯矩970200kN-m28桩最大正剪力最最大负剪力1977-33259kN29桩嵌固端类型30算法类型m法38锚索预应力、超超张拉5%锁定设计计0.04139锚索位置（桩顶顶下）1.5m40锚索俯角20°41锚索自由段长度度20m42锚索锚固段长度度5.1m43每孔锚筋数量8束44每孔钢绞线截面面积1112mm245锚筋孔壁与砂浆浆锚筋与砂浆浆系数1.7～2.2246锚筋实际安全系系数3.1√47锚筋类型强度标标准值φ15.2MPa48锚固地层孔壁摩摩阻力800kPa49注浆标号M2550锚索轴向弹性变变形力813.8kN51锚索轴向预应力力设计值0kN52锚索轴向预应力力超张拉5%%锁定值0kN53锚索轴向设计力力667kN四、各截面侧应应力、地基水水平承载力、剪剪应力、弯矩矩计算表：桩顶下滑面下侧应力地耐力剪应力弯矩(m)(m)(kPa)(kPa)(kN)(kN-m)1257.1128.62-112.5200.93144.6216.94401.7490.1532.17076289.2867.77546.41285.58176.716479433.81952.3106912514.711948.13334.3121205.24410.9131462.45744.7141719.57335.7151976.69183.7滑动面位置(基坑底)1501631.730001976.69183.715.50.51289.63000152.99698.315.550.551257.7300009701.915.550.551257.7300009701.9161967.53000-1255.669405.816.51.5664.93000-2273.998507.716.671.67568.13000-2530.778106.71723803000-2925.22719317.52.51103000-32305640.217.712.7103000-3258.994956.2183-148.3-3000-32054017.918.53.5-398.2-3000-2862.882488194-642.8-3000-2211.881206.619.54.5-884.9-3000-1256.99326.8205-1126.11-300000五、侧应力、地地基水平承载载力、剪应力力、弯矩曲线线图X2、矩形截面桩桩，受弯+偏心受压，配配筋计算书一、纵纵向受拉钢筋筋计算公式及依据据《混凝土结结构设计规范范》（GB500010-20002），下称《规规范》1、《规范》条条：矩形截面面受弯构件（非非预应力）正正截面受弯承承载力，应符符合下规定（图7.2.1）X2、《规范》条条：矩形截面面偏心受压构构件正截面受受压承载力应应符合下列规规定：3、结合条、条条，矩形截面面受弯+偏心受压构构件正截面受受压承载力应应符合下列规规定：ζ1—偏心受压压构件的截面面曲率修正系系数，当ζ1>1.0时，取ζ1=1.0。ζ2—构件长细细比对截面曲曲率的影响，当当l0/h<15截时时，取ζ2=1.0。M—弯矩设计值值；N—轴向压力设设计值；A—桩截面面积积；b—桩截面宽度度；h—桩截面高度度h0—桩截面有有效高度l0—桩计算长长度e0—轴向压力力对截面重心心的偏心距；；ea—附加偏心心距，按本规规范条确定；；（条:ea应应取20mm和偏心方向向截面尺寸的的1/3两者中的较较大值.）As—受拉区纵纵向钢筋的截截面面积；A’s—受压区区纵向钢筋的的截面面积；；a1—系数，混混凝土强度不不超过C50时，a1=1.0fy—普通钢筋筋的抗拉强度度设计值；f’y—普通钢钢筋的抗压强强度设计值；；fc—混凝土轴轴心抗压强度度设计值；a—受拉区纵向向钢筋合力点点至截面近边边缘的距离；；a’—受压区纵纵向钢筋合力力点至受压区区边缘的距离离；σs—受拉区纵纵向钢筋应力力；当ξ≤ξb时为为大偏心受压压，σs=fy当ξ>ξb时为为小偏心受压压，Es—钢筋弹性性模量β1—系数，取取0.8εcu—正截面面的混凝土极极限压应变，，当εcu大于00.00333时，取εcu=0.00033x—等效应力图图形的混凝土土受压区高度度；二、箍筋1、《规范》条条：矩形、T形、I形截面的受受弯构件，其其受剪截面应应符合下列条条件：当hw/b≤44时，V≤0.25βcfcbh0当hw/b≥66时，V≤0.2βcfcbh0当4＜hw/bb＜6时，按线性性内插法。2、《规范》条条：矩形、T形、I形截面的一一般受弯构件件,当仅配置箍箍筋时，其受受剪截面应符符合下列规定定：对于非预应力桩桩3、《规范》条条：矩形、T形、I形截面的钢钢筋混凝土偏偏心受压构件件,当仅配置箍箍筋时，其斜斜截面受剪承承载力应符合合下列规定：：4、综合上述11、2、3条，非预应应力矩形桩斜斜截面受剪承承载力应符合合下列规定：：V≤0.2βccfcbh0……(1)(hhw/b≥6)附件2：抗滑桩桩计算书（视视倾角顺层滑滑动）抗滑动桩验算计算项目：抗滑滑桩--------------------------------------------------------------------------------------原始条件:墙身尺寸:桩总长:200.000((m)嵌入深度:55.000((m)截面形状:方方桩桩宽:1.5500(m))桩高:2.0000(m))桩间距:5..000(mm)嵌入段土层数::1桩底支承条件::铰接计算方法:KK法土层序号土层厚厚(m)重度度(kN/m33)内内摩擦角(度)土摩阻阻力(kPa)K((MN/m33)被被动土压力调调整系数110..00026.334015.0001120.000200.0001..000桩前滑动土层厚厚:0.0000(m))锚杆（索）参数数:锚杆道数:33锚杆号锚杆类型型竖向间距水水平刚度入射射角锚固体水水平预加筋浆浆强度(m)((MN/mm)(度)直径径(mm)力(kN)fb((kPa)1锚索11.5008.470020.00013005500.00022950.0002锚索33.000112.930020.00013005500.00022950.0003锚索33.000112.930020.00013005500.00022950.000坡线与滑坡推力力:坡面线段数:4折线序号水平投投影长(m)竖向向投影长(m)12.00000.000024.00008.000032.00000.000044.00008.0000钢筋混凝土配筋筋计算依据::《混凝土结结构设计规范范GB500010---2002》注意：内力计算算时，滑坡推推力、库仑土土压力分项((安全)系数=11.200==================================================================================第1种情况况:滑坡推力作作用情况[桩身所受受推力计算]]假定荷载矩形分分布:桩后:上部==1132..067(kkN/m)下部=11332.0677(kN/mm)桩前:上部==0.0000(kN/mm)下部=0.0000(kNN/m)桩前分布长度==0.0000(m)(一)桩身内内力计算计算方法:KK法背侧——为挡土土侧；面侧———为非挡土土侧。背侧最大弯矩==163114.2299(kN-mm)距离桩桩顶16..538(mm)面侧最大弯矩==58600.913((kN-m))距离桩顶顶9.8668(m)最大剪力=6898..230(kkN)距离桩顶155.000((m)最大位移=462(mmm)点号距顶距离弯弯矩剪力位移移土反力(m)(kNN-m)((kN)(mm))(kPa))10.00000.00000..000-4661.630.000020.5000169.8810-679..240-4550.090.000031.0000679.2240--1358..480-4338.550.000041.500011528.22902079..161-4227.020.000051.9229761.99801496..955-4117.150.000062.3557245.1186914..749-4007.270.000072.7886-22.0091332..543-3997.400.000083.2114-39.8851-249..663-3887.530.000093.6443191.9905-831..868-3777.660.0000104.0771673.1179--1414..074-3667.790.0000114.500011403.99693131..733-3557.930.0000124.9229186.55562549..528-3448.070.0000135.3557--781.33411967..322-3338.210.0000145.7886-11499.77201385..116-3228.350.0000156.2114-11968.5583802..910-3118.480.0000166.6443-22187.9929220..705-3008.600.0000177.0771-22157.7759-361..501-2998.700.0000187.5000-11878.00713290..370-2888.790.0000197.8995-33071.00642754..128-2779.650.0000208.2889-44052.33832217..886-2770.500.0000218.6884-44822.00281681..644-2661.320.0000229.0779-55379.99971145..402-2552.120.0000239.4774-55726.2292609..160-2442.900.0000249.8668-55860.991372..917-2333.640.00002510.2663-55783.8858-463..324-2224.350.00002610.6558-55495.1129-999..567-2115.030.00002711.0553-44994.7727--1535..809-2005.690.00002811.4447-44282.6649--2072..051-1996.310.00002911.8442-33358.8896--2608..294-1886.920.00003012.2337-22223.4470--3144..535-1777.510.00003112.6332--876.3368--3680..778-1668.080.00003213.0226682.4406--4217..020-1558.660.00003313.422122452.8858--4753..262-1449.230.00003413.811644434.9985--5289..505-1339.820.00003514.211166628.7782--5825..746-1330.430.00003614.600599034.2258--6361..989-1221.080.00003715.0000111651.4402--6898..230-1111.77-11003.20003815.3885133891.2210--4835..414-1002.76-20555.22993915.7669155370.9951--2945..215-993.82-18776.38224016.1554166156.7763--1226..260-884.95-16999.04004116.5338166314.2229322..932-776.16-15223.28114216.9223155908.33541703..893-667.46-13449.12224317.3008155003.55442918..146-558.83-11776.52444417.6992133663.66223967..148-550.27-10005.39774518.0777111951.88884852..249-441.78-8335.61334618.466299931.11265574..659-333.35-6667.00224718.844677663.66936135..413-224.97-4999.36664819.233155211.55716535..341-116.62-3332.48334919.611522636.55016775..050--8.31-1666.11225020.00000.00003427..4560.000.0000(二)桩身配配筋计算点号距顶距离面面侧纵筋背侧侧纵筋箍筋(m)(mmm2)(mm22)((mm2)10.0000600006643534320.5000600006643534331.0000600006643534341.5000600006643534351.9229600006643534362.3557600006643534372.7886644356600034383.2114644356600034393.64436000066435343104.07716000066435343114.50006000066435343124.92296000066435343135.35576443566000343145.78866443566000343156.211464435660