成都学院学士学位论文(设计)
图2-2 1-1剖面抗滑桩剪力图
图2-3 1-1剖面抗滑桩桩侧应力图
2.2.5 桩侧应力验算
桩在外荷载的作用下发生变形,这种形变导致桩侧土岩的变形从而产生水平方向上的被动抗力,悬臂式抗滑桩正是在桩周土岩被动抗力的作用下才能承担外荷载从而起到支护边坡的作用。而周边土岩的被动抗力不是无穷大的,当桩的侧压应力大于了土岩能提供的抗力时周边土岩就会被破坏而导致支护失稳,因此在边坡支护工程中,支护体的侧应力要小于周边岩土的容许抗力。
在本边坡支护中锚固段的第一层土是粘土,对这样的土层桩某点的侧应力不应大于该点被动土压力和主动土压力之差。即:
11
成都学院学士学位论文(设计)
?? ?p??htan2(45??)?2ctan(45??)22?? ?a??htan2(45??)?2ctan(45??)22两式相减得:
?p??a?则桩壁容许压应力值:
4(?htan??c) cos??max?4(?htan??c) cos?式中:?—为底岩层、土的容重(kN/m3); ); ?—为底岩层、土的内摩察角(°h—地面至计算点的深度(m);
c—为底岩层、土的粘聚力(kN/m2)。
对于比较完整的岩质、半岩质地层柱身作用于周围岩层的侧应力容许值?max为:
?max?KCR
式中:K—根据岩层构造在水平方向的岩石容许承载力的换算系数,取0.5—1.0;
C—折减系数,根据岩石的裂隙、风化及软化的程度,取0.3—0.5; R—岩石的单轴抗压强度,(kN/m2)。
由勘测资料可以知道锚固段土层的抗剪强度设计值分别为??24kN/m3,
c?45.8kN/m2,??23.8?
表2-4 1-1剖面桩侧应力复核表
桩埋深(m) 0 0.3 0.6 0.9
实际深度(m) 6.3 6.6 6.9 7.2 转角(rad) 0.0014087 0.0014087 0.0014087 0.0014087 12
桩侧压力(kPa) 372.25 362.64 350.54 335.96 容许压力(kPa) 491.77 505.65 519.53 533.42 成都学院学士学位论文(设计)
1.2 1.5 1.8 2.1 2.4 2.7 3 3.3 3.6 3.9 4.28 4.5 4.8 5.1 5.4 5.7 6 6.3 6.5 6.7 7.5 7.8 8.1 8.4 8.7 9 9.3 9.6 9.9 10.2 10.58 10.8 11.1 11.4 11.7 12 12.3 12.6 12.8 13 0.0014087 0.0014087 0.0014087 0.0014087 0.0014087 0.0014087 0.0014087 0.0014087 0.0014087 0.0014087 0.0014087 0.0014087 0.0014087 0.0014087 0.0014087 0.0014087 0.0014087 0.0014087 0.0014087 0.0014087 318.90 299.35 277.32 252.80 225.80 196.31 164.34 129.88 92.94 53.51 0.00 -32.80 -79.68 -129.05 -180.90 -235.24 -292.06 -351.37 -392.29 -434.31 547.30 561.18 575.07 588.95 602.83 616.72 630.60 644.49 658.37 672.25 689.84 700.02 713.90 727.79 741.67 755.56 769.44 783.32 792.58 801.83 由上表验算可以知道满足要求。
2.3 2-2剖面计算 2.3.1 桩的参数选取
根据上述,对于该剖面,在滑体6号处设置钢筋混凝土抗滑桩,采用C25混凝土,查询资料得到,C25混凝土,E?2.8?107Kpa.
桩长:h=15m,其中受荷段h1=7.9m,锚固段h2=7.1m; 桩截面的惯性矩:I?131ab??2?2.53?2.604m4 1212地基系数:桩前后土体厚度相同,滑动面上下土体重度相等,锚固段下土层的m值为9400kN.m?4,则
A?A???124h1m??7.9?9400=74260kN.m?3 ?22413
成都学院学士学位论文(设计)
桩的变形系数:锚固段的m=74260kN.m?4,则
?mBp??9400?3??1?m=0.043 a?????7?EI????2.8?10?2.604?桩的计算深度:a?h2?0.043?7.9=0.34
采用m法计算桩身内力,a?h2?0.043?7.9=0.34<2.5,按照刚性桩计算。 边界条件为:桩底为自由端。 2.3.2 受荷段内力计算
该坡面在设桩处的滑坡推力En?346.786KN/m,则每根桩要承担的滑坡推力为
ET?EnLcos??346.786?5?cos14??1682.425kN
根据滑坡体的强度指标,土体的粘聚力相对内摩擦角比较大,所以滑坡体推力按矩形分布计算,即:
bq?ET1682.425??212.965kN/m h17.92525坡前土体的被动土压力:
EP?0.5?1h1tan2(45??222?12)?2ch1tan(45???12)?23.8?23.8???0.5?24?7.9tan(45??)?2?45.8?7.9tan??45??2?? 2???3547.488kN/m?=40.514kN/m小于被动土压力,所以内我们知道桩在该处的剩余抗滑力En力计算按照把剩余抗滑力作为桩前土堆桩的推力,同样采取矩形分布:
?Lcos??40.514?5cos14??196.553kN ER?Enbq??ER196.553??24.88kN/mh17.9
1、剪力计算
Qy?(bq?bq?)?(212.965?24.88)y?188.085y
2、弯矩计算
14