1、版滑坡抗滑桩设计计算抗滑桩设计一：设计题目某高速公路 K15+620K15+880滑坡处治设计。二：设计资料1：概述某高速公路K15+620K15+880位于崩坡积块石土斜坡前缘，原设计为路堑墙支挡块石土，泥岩已护面墙防护。开挖揭露地质情况与设计差异较大，在坡题前缘全断面开挖临空后，受预计暴雨作用块石土形成牵引式滑坡。滑坡发生后，对该滑坡进行施工图勘测，并结合工程地质勘测报告，对该滑坡提出处置的方案。K15+620K15+880滑坡采用“清方+支档+截排水综合处理，滑坡处治平面布置图见附图1，要求对抗滑桩进行设计。2：工程地质条件该高速公路 K15+620K15+880滑坡区位于条状低山斜坡中
2、上部，沿该段公路左侧展布，前缘高程304m左右，后缘高程355m左右，地形坡角约30度。滑体纵向长约105米，宽200300米，滑体厚度820米，面积接近104m2，体积约15104m3。主滑动方向202，属于大型牵引式块石土滑坡。通过地质测绘及钻探揭露，滑体物质主要由崩坡积块石土 Q4c+dl组成。块石土呈紫红、灰褐等色，稍湿湿，松散稍密，成份主要为砂岩、少量粉砂质泥岩，多为中等风化，棱角状，粒径 20cm50cm，约占60%，次为小块石，约占10%，其间由紫红色低液限粘土充填。在滑体后部相对较薄，厚 m；在滑体中部、前端分布较厚，厚924m。滑动带面多为块石土与基岩的接触带，滑带厚左右，滑
3、带土中小块石含量较低桩前抗力ER1292.8kN/m，故桩前土的抗力作用在单桩上的荷载抗滑桩间距L=6m，设作用在桩上的水平推力及剩余抗滑力均按矩形分布，那么有水平推力分布荷载qHTHEHL6kN/mh1h18剩余抗滑力分布荷载qRTRERL6kN/mh1h18故最终作用在单桩上的分布荷载qqHqR1519.8/m在滑面处，有MA1qh12182/m22QAqh184401.6kN/m3滑体的地基系数用 m法根据以上两个表确定画面处的地基系数 K=A=64100kN/m3；锚固段土的地基系数随着深度变化的系数才用 m=33800kN/m4判断桩的刚度性质抗滑桩是面积为2*3的矩形桩，那么BP
4、b 1=2+1=3mm=33800kN/m4EIhI1061233106kN/m125mBP5338003m1EI106其计算深度 h2 0.25 8 2 ，可按刚性桩计算。5、锚固段的内力计算根据查表确定滑面处的弹性抗力系数 K=A=64100kN/m3计算y0及y0h2A(2QAh23MA)mh(3QAh24MA)23A(QAh22MA)mh(2QAh23MA)8264100(24401.68317606.4)338008(34401.68417606.4)2364100(24401.68217606.4)338008(24401.68317606.4)123A(QAh22MA)mh(2Q
5、Ah23MA)BPh236A(Amh2)m2h2212364100(8217606.4)338008(28317606.4)383664100(64100338008)33800282计算y、Qy、Myy(y0y)(Amy)y)(6410033800y)yy2QyQA1BPAy(2y0y)1BPmy2(3y02y)264401.611364100y(2y)333800y226(32y)1637.2yy2y3MyMAQAy1BPAy2(3y0y)1BPmy3(2y0y)61217606.44401.6y1364100y2(3y)61333800y3(2y)1217606.4y818.6y2y3y
6、4y(m)侧应力QM01234567800最大值最大值位置806、受荷段的内力计算抗滑桩受荷段h2=8m，滑坡推力为EH 剩余抗滑力取ER ，桩间距L=6m。剪力 Q (qH qR)y y弯矩 M Q?y22受荷段桩身内力表y(m)(kN)M(kN/m)012345678027510桩侧压应力曲线图桩身剪力图7、校核地基强度因为锚固层为风化破碎岩层，那么桩的横向压应力应小于或等于地基的横向容许承载力。地基y点的横向容许承载力按下式计算：4yh1tanc4max(y8)20cos三、桩侧应力复核桩身对地层的侧壁压应力 maxt/m2应符合以下条件4yh1tanc4max(y8)20cosy 21
7、1.21(kPa)假设下滑力不发生改变，将内摩擦角改为35，4h1tanc4(y8)20maxycos110y 713.1(kPa)由以上两式可以列表如下装埋深m侧应力kPa容许侧应力容许侧应力1035012345678那么当10时，桩侧压应力不合格，35时合格，但当增大内摩擦角时，下滑力需重新计算。为防止麻烦，暂不进行计算。以10且侧压力合格考虑进行下一步设计。四、抗滑桩结构设计1、根本指标混凝土为 C20：弯曲抗压强度设计值 Rw 14MPa，轴心抗压设计强度fc/mm2，轴心抗拉 ft/mm2受力钢筋采用Q335: fy 300N/mm2箍筋为Q235：fy 210N/mm23、确定按混
8、凝土构建考虑的范围因桩身弯矩变化大，且上端弯矩较小，故这局部可按混凝土构件考虑。由TJ10-74“标准第34条混凝土桩截面所能承受的弯矩为：RLba2132003002?mM25229111kg?cm锚固段全长大于此值，自由段M1qy21y2，22。按混凝土构件考虑，不必配置钢筋。4、根据设计弯矩计算纵向受力钢筋结构重要性系数0，最大设计弯矩为MMAX22776.27kN/m，混凝土保护层厚度取80mm，am，那么桩截面有效高度。取I-I截面sh0为承受最大设计弯矩截面，取 II-II截面处的弯矩为 ?m1计算纵向受拉钢筋面积计算I-I处最大受弯截面受力钢筋截面积有M 106s a1fch02
9、 1.0 9.6 2000 29002 有112s有AS1fbbh0200029002bh0fy30028397mm钢筋采用截面面积为mm2的36钢筋，选30根，实有AS30537mm2满足要求。可三根一束一排布置于受拉侧。计算II-II截面受力钢筋截面积sM106a1fch02200029002有112s有ASbh01fbbh02000290011692.8mm2fy300可选10根 36+10根 14，实有AS 11718mm2，满足要求。采用一根 36和一根 14两根一束，共十束布置于桩受拉侧。2截面复核查表得bb非超筋梁minmax(ft100%)max(0.2%,0.165%)0.2
10、%fy由公式得AS28397h0.2%非少筋梁bh00.5%min20002900h0注：在做材料图时，钢筋截断点应伸至不需要该钢筋的截面以外的长度lm ld 5d 35d 5d 30d其中 36:lm 960mm， 14：lm=420mm3、根据设计剪力配箍筋桩间剪力极值位于滑面处的 和地面下14m处的2649.4kN,结构重要性系数取，设计剪力先按 考虑。先对是否需要配箍筋抵抗剪力进行验算ftbh0= 1.10 200029004466kN从计算结果可知，设计剪力不大于混凝土提供的抗剪能力， 那么不需要配箍筋。该段箍筋可按构造要求取。按 GB50010中要求，箍筋的间距取400mm，那么箍
11、筋可取2 10400五、抗滑桩施工要求及考前须知抗滑桩施工不当会引起滑坡体的活动加剧或局部复活，因此：为确保施工平安，到达预期治理效果，应特别注意标准抗滑桩施工操作及相关平安要求。抗滑桩施工包含施工准备、装空开挖、地下水处理、护壁、钢筋笼制作与安装、混凝土灌注、混凝土养护等工序。要严格按设计图施工。施工开挖过程中注意对原有勘查资料的校核，及时进行地质编录，以利于反应设计。1施工准备按工程要求进行备料，选用材料的型号，规格符合设计要求，有产品合格证和质检单。钢筋应专门建库堆放，防止污染和锈蚀。使用普通硅酸盐水泥。沙石料的杂质和有机制的含量应符合?混凝土结构工程施工及验收标准?的有关规定。2桩孔开
12、挖当采用人工挖孔桩时要遵守以下原那么进行：A、开挖前应平整孔口，并做好施工区的地表截、排水及防渗工作。雨季施工时，孔口应加筑适当高度的围堰。B、采用间隔方式开挖，每次间隔 12孔C、按由浅至深、有两侧向中间的开挖顺序D、每开挖一段应及时进行岩性编录，仔细核对滑面带情况，综合分析研究，如果实际位置与设计有较大出处时，应将发现的异常及时向建设单位和设计人员报告，及时变更设计。实挖桩底高程应会同设计、勘察等单位现场确定。E、松散层段原那么上以人工开挖为主，孔口做锁口处理，桩身做护壁处理。在滑动面附近的护壁应予加强，承受推力较大的锁口和护壁处应增加钢筋。基岩或坚硬孤石段可采用少药量，多炮眼得松动爆破方
13、式，但每次剥离厚度不宜大于30cm，开挖根本成型后再人工刻凿孔壁至设计尺寸。F、根据岩土体的自稳性，可能日生产进度和模板高度，经过计算确定一次最大开挖深度。一般自稳性较好的可塑-硬塑状粘性土、稍密以上的碎石块石土或基岩中为；软弱的粘性土或松散的，易垮塌的碎石层为；垮塌严重段易先注浆后开挖。G、弃渣可用卷扬机吊起。吊斗的活门应有双套防开保险装置。吊出后应立即运走，不得堆放在滑坡体上，防止诱发次害灾害。H、桩孔开挖过程中应及时排除孔内积水。当滑体的富水性较差时，可采用坑内直接排水；当富水性好，水量很大时，宜采用桩孔外管泵降排水。I、桩孔开挖过程中应及时进行钢筋混凝土护壁，宜采用C20硂。护壁的单次高度根据一次最大开挖深度确定，一般每开挖，护壁一节。护壁厚度应满足设计要求，一般为10m20m，应与围岩接触良好。护壁后的桩孔应保持垂直，光滑。
