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3.1计算参数3.2计算工况3.3计算剖面3.4计算方法3.5计算结果3.6 稳定性评价4抗滑结构计算5工程量计算、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+03L K96+155.全长125m.设计路面净宽7.50m.设计为二级公路.设计纵坡3.50%,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、专著及手册。
三、滑坡稳定性分析及推力计算3.1计算参数3.1.1物理力学指标：天然工况：丫1=20.7kN/m3. © 1=18.6 ° . C=36kPa饱和工况：丫2=21.3kN/m3. © 2=15.5 ° . C2=29kPa 3.1.2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24.00Mpa.饱和抗压强度17.30 Mpa.天然密度2.564g/cm3,比重2.724.空隙度8.25%.属软化岩石. 软质岩石。
表1 各岩土层设计参数建议值表3.1.3滑坡推力安全系数F st「153.2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3.3计算剖面申 d 耳J I3.4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：i 1 cos（i 1" tan i sin（“ i）第i条块的剩余下滑力公式：E i F stW sin j W i tan i C0S i Gh E i 1 i 3.5计算结果（详见附页）滑坡推力计算结果3.6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=1.18.饱和状态下Fs=0.95.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1.1设计资料：物理力学指标：天然工况：丫1=20.7kN/m3. ©1=18.6 °.G=36kPa饱和工况： 3丫2=21.3kN/m . © .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=10000KNh 4.则滑面处的地基系数采用 A=10000X 8.8=88000KN/m 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m 1=80000KN/m 4.弱风化泥岩取抗滑地基系数 m 2 =100000KN/m 4。
根据多 层土的地基系数的取值可得80000 (2 2.2 3.8) 3.8(2.2 3.8)2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/nr 。
抗滑桩采用C30钢筋混凝土 .其弹性模量£=30X 106KPa.桩断面为bX h=2m x3m1 2 2W -bh 3m的矩形.截面S=6m.截面模量 6.截面对桩中心惯性矩I —bh 34.5m 412 .相对刚度系数El = 0.85 EJ = 114750000^桩的中心距I =6m.桩的计算宽度B)=b+仁3m 桩的埋深为l a=6m1.2采用K 法计算桩身的内力(1) 计算桩的刚度64由查表可知地基系数C 0.08 10 KN /m 桩的变形系数 (殂0.151m 1、4EI桩的换算深度为 "0.151 X 6=0.906<1故按刚性桩计算(2) 计算外力每根桩承受的水平推力2gh i m 2(2h| d)h 2 (h, h 2)287044KN / m 4F =607X C0S26 X 6=3273.4KNT 匚3273.4371.93KN /m则 h 8.8滑坡推力按矩形分布；如右图滑面处的剪力Q0=3273.4KN滑面处弯矩M=3273.4 X 4.4=14403KN/m(3)滑面至旋转中心的距离l a 2A 3M。
2Q°l a ml a 4M。
3QJy。
2 3A 2M0 Q°l a ml a 3M0 2Q°l a62 88000 (3 14403 2 3273.4 6) 87044 6 (4 14403 3 3273.4 6)2 3 88000 (2 14403 3273.4 6) 87044 6 (3 14403 2 3273.4 6)=4.0475m(4)桩的转角12 3A 2M0 Q0l a mh 3M0 2Q0l aB p l a36A A ml a m2l a212 3 88000 2 14403 3273.4 6 87044 6 3 14403 2 3273.4 6 4 53 2 2366 88000 88000 87044 6 87044 6=0.001739 rad5 桩身内力及桩侧抗力桩侧抗力y y° y A my(4.0475 y) 0.001739 (88000 87044 y)619.397 459.6361y 151.3695 y2桩侧抗力最大点位置459.6361 2 151.3695 y 0 y 1.5183m所以桩身各点的剪力1 12 Q y Q o AB p y 2y o y B p m y 3y。
2y613273.4 — 88000 3 0.001739 y (2 4.0475 y)213 87044 0.001739 y2(3 4.0475 2y)6Q y3273.4 1858.19y 689.454y2 151.37y3当Q y 0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1 21 3 M y M。
Q°y §B p A y 3y。
y ^B p m y 2y。
y14403 3273.4 y $ 3 88000 0.001739 y(3 4.0475-y)-1 3387044 0.001739 y (2 4.0475 y)12M y14403 3273.4y 929.096y2 229.818y3 37.84y4桩侧抗力、剪力、弯矩计算结果如下图所示:桩侧抗力图因为y y0 ,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 =0 所以最大剪力为Q max =5505.52KN剪力为0的一点即为弯矩最大点.求得当埋深：y=1.309m 时Q y =0 所以最大弯矩为 M max =16691.5KN m1.3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1-1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1.0.则控制截面I -I 处的设计弯矩为M max =16691.5KN.m 混凝土保护层厚度取80mm 若为单排布.则桩截面有效高度h 0 2900mm 由力的平衡条件得1 f cbx f y A s由力矩平衡条件得Mi f cbx （h ° X ）2联立上述两式求解.得A S ―M — f y（h扌）式中.X 为截面受压区高度.可按下式求得/~2~22~1 f cbh 01 f cbh ° 2 f c bMx f c b式中.M 为设计弯矩（KN.m ； As 为受拉钢筋截面积；1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.1取1.0 ； f c 为混凝土轴心抗压 强度设计值（KPa ；f y 为钢筋的抗力强度设计值（KPa ）;b 为桩截面宽度（m ）;h 。
为截面有效高度（m ）；a 为受拉钢筋的混凝土保护层厚度（m ）。
22采用C30混凝土 .f c 14-3N/mm.f t 6 743N/mm .纵向受力钢筋选用HRB400 级（III 级）.fy360N/mm.箍筋及架立钢筋选用HPB300（l2级）.f y 270N /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2 2 2 2i f cbh 。
i 仁b h ° 2 fc bMxf c b1.0 14.3 2000 2900 ”1.0 14.3 2000 2900 2 14.3 2000 16691.5 10 选用21根①32mn 的HRB40（钢筋截面面积为 As=16890.3mm 2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。
因此在设计计算时.必须进行 剪应力的检算。
为了施工方便.桩身不宜设斜筋.斜面上的剪应力由混凝土和箍筋 承受。
桩身剪力极值有位于滑面处的3273.4KN 和位于滑面一下4.0475m 处的5505.52KN.同样.结构重要系数取1.0.则设计剪力按5505.52KN 考虑。
x14.3 200082940000 76969408.2128600取x 的值为208.76mm7 - I 截面受力钢筋截面积5591.24mm 208.76mmA SMxfy(h0 亍)616691.5 10360 (2900208.76)2216584.5mm验算截面尺寸：因为 0.25 c f c bh00.25 1.0 14.3 2000 2900 20735KN V 5505.52 KN 所以截面尺寸满足要求。