抗滑桩设计计算书-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1目录1 工程概况2 计算依据3 滑坡稳定性分析及推力计算计算参数计算工况计算剖面计算方法计算结果稳定性评价4 抗滑结构计算5 工程量计算一、工程概况拟建段位于重庆市巫溪县安子平，设计路中线在现有公路右侧约100m，设计为大拐回头弯，设计路线起止里程为K96+030～K96+155，全长125m，设计路面净宽7.50m，设计为二级公路，设计纵坡%,地面高程为720.846m～741.70m，设计起止路面高程为724.608m～729.148m，K96+080-K96+100为填方，最大填方为4.65m，最小填方为1.133m。
二、计算依据1.《重庆市地质灾害防治工程设计规范》（DB50/5029-2004）；2.《建筑地基基础设计规范》（GB 50007-2002）；3.《建筑边坡工程技术规范》（GB 50330-2002）；4.《室外排水设计技术规范》（GB 50108-2001）；5.《砌体结构设计规范》（GB 50003-2001）；6.《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2010）；7.《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB 50086-2001）；8.《公路路基设计规范》（JTG D30—2004）；9. 相关教材、专着及手册。
三、滑坡稳定性分析及推力计算计算参数3.1.1 物理力学指标：天然工况：γ1=m3，φ1=°，C1=36kPa饱和工况：γ2=m3，φ2=°，C2=29kPa3.1.2 岩、土物理力学性质该段土层主要为第四系残破积碎石土，场地内均有分布，无法采取样品测试，采取弱风化泥做物理力学性质测试成果：弱风化泥岩天然抗压强度，饱和抗压强度 Mpa，天然密度2.564g/cm3,比重，空隙度%，属软化岩石，软质岩石。
表1 各岩土层设计参数建议值表名 称 地层 代号 状 态 承载力值σο（MPa ）桩周土极限摩阻力（MPa ）基底摩擦系数（μ）含碎石粉质粘土 Q 4dl+el 稍密强风化泥岩 T 2b 破碎 / 弱风化泥岩T 2b完整/3.1.3 滑坡推力安全系数 1.15st F =计算工况选取公路填筑后自然状态、饱和状态两种工况对滑斜坡进行计算。
计算剖面计算方法采用折线形滑动面稳定性计算（传递系数法） 传递系数公式：111cos()tan sin()i i i i i i ααϕαα---ψ=---第i 条块的剩余下滑力公式：1sin tan cos i st i i i i i i i i iE F W W c l E αϕα-=--+ψ计算结果（详见附页）滑坡推力计算结果稳定性评价根据计算结果得知斜坡在公路填筑后自然状态下Fs=，饱和状态下Fs=，因此斜坡在公路填筑后在自然状态下为基本稳定状态，饱和状态下处于不稳定状态。
可能诱发滑坡灾害发生，需要进行支挡。
四、抗滑结构计算1、抗滑桩设计计算设计资料：物理力学指标：天然工况：γ1=m3，φ1=°，C1=36kPa饱和工况：γ2=m3，φ2=°，C2=29kPa根据岩性及地层情况，由于在滑面以上还存在有筑填土层约7.7m 和含碎石粉质粘土（Q 4dl+el ）层厚约为1.1m ，所以滑面以上土层厚度约h ′=8.8m ，查取相关规范可知取该土层的抗滑地基系数为m=10000KN/4m ，则滑面处的地基系数采用A=10000×=88000KN/3m泥岩（T 2b ）由强风化泥岩厚为2.20m 和弱风化泥岩厚为0.70m 组成,桩的埋长为6m 。
强风化泥岩取抗滑地基系数为1m =80000KN/4m ，弱风化泥岩取抗滑地基系数2m =100000KN/4m 。
根据多层土的地基系数的取值可得241121222212(2)80000(2 2.2 3.8) 3.887044/()(2.2 3.8)m h m h h h m KN m h h ++⨯⨯+⨯===++桩附近的滑体厚度为8.8m ，该处的滑坡推力P=607kN/m ，桩前剩余抗滑力E =0kN/m 。
抗滑桩采用C30钢筋混凝土，其弹性模量E h =30×610 KPa ，桩断面为b×h =2mx3m 的矩形，截面S =6m 2，截面模量 22136W bh m == ，截面对桩中心惯性矩341 4.512I bh m ==，相对刚度系数EI ＝＝114750000m 2，桩的中心距l =6m ，桩的计算宽度B p =b +1=3m ，桩的埋深为a l=6m 。
采用K 法计算桩身的内力（1）计算桩的刚度由查表可知地基系数640.0810/C KN m =⨯桩的变形系数10.151m β-==桩的换算深度为a l α=×6=<1 故按刚性桩计算。
（2）计算外力每根桩承受的水平推力 F =607×C0S26°×6=则'3273.4371.93/8.8F T KN m h ===滑坡推力按矩形分布；如右图 滑面处的剪力Q 0=滑面处弯矩M 0=×=14403KN/m (3) 滑面至旋转中心的距离 ()()()()0000000002324323232a a a a a a a l A M Q l ml M Q l y A M Q l ml M Q l +++⎡⎤⎣⎦=+++⎡⎤⎣⎦[][]628800031440323273.46870446(41440333273.46)23880002144033273.4687044631440323273.46⨯⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯=⨯⨯⨯+⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯（）（）（） =4.0475m (4) 桩的转角 ()()()00003221232326a a p a a a A M Q l mh M Q l B l A A ml m l ϕ+++⎡⎤⎣⎦=⎡⎤++⎣⎦()()()322123880002144033273.4687044631440323273.463668800088000870446870446⨯⨯⨯+⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⎡⎤⎣⎦=⎡⎤⨯⨯⨯+⨯+⨯⎣⎦= rad（5）桩身内力及桩侧抗力 桩侧抗力 ()()0y y y A my σϕ=-+(4.0475)0.001739(8800087044)y y =-⨯⨯+⨯2619.397459.6361151.3695y y =+-桩侧抗力最大点位置459.63612151.36950y -⨯=， 1.5183y m =因为y y < ,所以桩身各点的剪力()()20001123226y p p Q Q AB y y y B m y y y ϕϕ=---- 213273.48800030.001739(2 4.0475)213870440.001739(3 4.04752)6y y y y =-⨯⨯⨯⨯⨯⨯--⨯⨯⨯⨯-233273.41858.19y 689.454y 151.37y y Q =--+ 当y Q =时，即可找出弯矩最大是的y 值。
经试算求得y=1.309m 时，M 最大。
桩身各点的弯矩()()2300001132612y p p M M Q y B A y y y B m y y y ϕϕ=+----231144033273.43880000.0017393 4.0475-y)-613870440.001739(2 4.0475)12y y y y =+-⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯-（ 234144033273.4929.096229.81837.84y M y y y y =+--+桩侧抗力、剪力、弯矩计算结果如下图所示：=0桩侧抗力为0的一点即为剪力最大点，求得当埋深：y=4.0475m时y所以最大剪力为Q=max剪力为0的一点即为弯矩最大点，求得当埋深：y=1.309m时Q=0yM= m所以最大弯矩为m ax抗滑桩结构设计抗滑桩受滑坡推力和锚固地层抗力作用，在荷载作用下产生弯曲转动，为了防止桩体由于荷载作用而产生过大变形与破坏，桩身需要配纵向受力钢筋以抵消弯矩，配置箍筋以抵抗剪力。
桩身结构设计计算参考《混凝土结构设计规范》（GB50010—2002)，按受弯构件考虑。
1）桩身截面配置纵向受力钢筋（控制截面受弯）根据前述抗滑桩内力计算结果，取控制截面I-I 所受弯矩进行计算。
按混凝土结构正截面受弯承载力计算模式，计算受力钢筋，计算可按单筋截面考虑，经简化的计算如图抗滑桩总长约为15m ，计算可按两个控制截面考虑配筋。
控制截面Ⅰ-Ⅰ取桩身最大弯矩截面若结构重要系数取，则控制截面Ⅰ-Ⅰ处的设计弯矩为m ax M =。
混凝土保护层厚度取80mm ，若为单排布，则桩截面有效高度≈0h 2900mm 。
由力的平衡条件得 s y c A f bx f =1α 由力矩平衡条件得)2(01xh bx f M c -=α联立上述两式求解，得)2(0xh f MA y S -=式中，x 为截面受压区高度，可按下式求得bf bMf bh f bh f x c c c c 22022101-±=αα式中，M 为设计弯矩（）；As 为受拉钢筋截面积；1α为混凝土受压区等效矩形应力图系数，当混凝土强度等级不高于C50时，1α取；c f 为混凝土轴心抗压强度设计值（KPa ）；y f 为钢筋的抗力强度设计值（KPa);b 为桩截面宽度（m);0h 为截面有效高度（m)；a 为受拉钢筋的混凝土保护层厚度（m)。
采用C30混凝土，214.3/c f N mm =，21.43/t f N mm =，纵向受力钢筋选用HRB400级（III 级），2360/y f N mm =，箍筋及架立钢筋选用HPB300(I 级)，2270/y f N mm =，则其他参数如上所述。
A.计算Ⅰ-Ⅰ截面受力钢筋截面积 混凝土受压区高度bf bMf h b f bh f x c c c c 220222101-±=αα1.014.32000290014.32000x ⨯⨯⨯±=⨯ 5591.248294000076969408.21208.7628600mmx mm⎧±==⎨⎩ 取x 的值为208.76mmⅠ-Ⅰ截面受力钢筋截面积62016691.51016584.5208.76()360(2900)22S y MA mm x f h ⨯===-⨯-选用21根Ф32mm 的HRB400钢筋截面面积为As=2mm 满足要求， 可采取3根一束，共7束布置于受拉侧。
2）桩身截面配置箍筋（控制截面受剪）抗滑桩桩身除承受弯矩以外，还承受着剪应力。