抗滑樁課程設計.

1、巖土工程設計課程設計1基礎計算1.1土壓力計算：含計算數(shù)據(jù)、計算過程、土壓力示意圖參數(shù)：1) 土體分層：3層2) 計算深度：6m3) 地下水埋深：2m4) 單層厚度：2m5) 單層土參數(shù)分層內(nèi)聚力C（KPa）內(nèi)摩擦角（）土體密度（g/cm3）第一層10402第二層60301.8第三層60101.851.1.1靜止土壓力的計算土層土的有效重度 i KN/m3深度分層厚hi重度i KN/m3 豎向自重應力c(Kpa)靜止土壓力系數(shù)側向壓力壓強p0=K0c (Kpa)靜止土壓力分布圖第一層1=1g=202220400.3614.4第二層8428560.5028第三層8.5628.5730.8360.

2、59靜止土壓力： Ea=145.39KPa靜止土壓力作用點距地基距離：0.54m1.1.2主動土壓力的計算土層土的有效重度 i KN/m3深度(m)朗肯主動土壓力系數(shù)Ka=tan2(45-/2)內(nèi)聚力C(Kpa)主動土壓力壓強a=zKa-2cKa1/2主動土壓力分布圖第一層2020.2210-0.58第二層840.0760-28.95-27.83第三層8.560.3360-50.45-44.84主動土壓力： Ea=-152.65 KPa主動土壓力作用點距離墻底距離：0.56m1.1.3被動土壓力的計算土層土的有效重度 i KN/m3深度(m)朗肯被動土壓力系數(shù)Ka=tan2(45+/2)內(nèi)聚力

3、C(Kpa)被動土壓力壓強a=zKa+2cKa1/2被動土壓力分布圖第一層2024.6010226.90第二層843.0060327.85375.85第三層8.561.4260222.52246.66被動土壓力：Ea=1505.11 KPa作用點距離：0.39m1.1 滑坡推力計算：含計算數(shù)據(jù)、計算過程、滑坡推力示意圖參數(shù)：1) 內(nèi)聚力：100KPa2) 內(nèi)摩擦力：103) 土體密度：2g/cm34) 滑坡數(shù)角度（）長度 m第一滑面5045第二滑面4050第三滑面9.3405) 地表參數(shù)角度（）長度 m第一段3015第二段3519.16第三段4235第四段3214.81第五段4520.751.

4、2滑坡推力的計算1.2.1滑坡體斷面圖1.1.2條塊單位寬度重力Gn=VnG1=2174.40 KNG2=635.60KNG3=1458.40KNG4=1824.20KNG5=3611.40KN1.1.3、計算傳遞系數(shù)由公式=cos(n-1-n)-sin(n-1-n)tann2=0.953=14=1.025=11.1.4從第一個條塊開始計算每延米推力由公式Fn=tGnsinn-Gnconntann-cnln+Fn-1F1=25.73KNF2=-3710.51KNF3=-6975.62KN因此作用在樁上的單位寬度的滑坡推力荷載為-6975.62KN2 實例計算2.1 計算題目條件項目滑坡推力T(

5、KPa)內(nèi)聚力C（KPa）內(nèi)摩擦角 （）重度 （g/cm3）上部樁長h1 (m)參數(shù)7304191626162.2 計算流程：含計算步驟、每一步驟的計算公式2.2.1樁的位置、平面布置、樁間距、樁位的設計2.2.2樁型、樁長、錨固深度、截面尺寸的設計項目樁型樁長H（m）錨固深度h2(m)截面尺寸（ambm）參數(shù)2.2.3確定樁的計算寬度、選定地基系數(shù)2.2.3.1計算寬度矩形樁 樁的寬度圓形樁 樁的直徑2.2.3.2地基系數(shù)查地基系數(shù)表可知項目橫向地基系數(shù)m0豎向地基系數(shù)m參數(shù) 地基系數(shù)隨深度變化的比例系數(shù) 隨巖土類別而變化的比例常數(shù) 與巖土類別有關的常數(shù)K法當n=0，C為常數(shù)，即 適用于較完

6、整的硬質巖層，未擾動的硬粘土和性質相近的半巖質地層。m法當 ， 時， ，C值呈三角形變化規(guī)律，適用于一般硬塑至半堅硬的沙粘土、碎石類土或風化破碎呈土狀的軟質頁巖以及密度隨深度增加的地層。參考：表5-1、表5-22.2.4計算樁的變形系數(shù)或及換算深度h或h，來判斷按彈性樁 或剛性樁來計算選擇混凝土型號，查混凝土結構設計規(guī)范(GB50010-2002),取彈性模量E項目材料彈性模量E參數(shù)a) 法 剛性樁 彈性樁b) 法 剛性樁 彈性樁2.2.5受荷段內(nèi)力計算（確定M0、Q0）每根樁的水平推力T樁前被動土壓力樁前抗力P=滑坡推力和樁前抗力的分布 滑面處剪力滑面處彎矩2.2.6錨固段內(nèi)力計算。根據(jù)樁底

7、的邊界條件采用相應的計算公式求算滑面處的水平位移和轉角及其下若干點（剛性樁一般每深1m取一點，彈性樁0.2m）的側向彈性力、截面剪力，彎矩等，同時求出最大剪力及其位置，最大彎矩及其位置。2.2.6.1 彈性樁錨固段內(nèi)力計算a)K法式中： 、 、 、 K法的影響函數(shù)值當樁底為固定端時當樁底為鉸支端時當樁底為自由端時b)m法式中： 、 、 、 錨固段樁身任一截面的位移（m）、轉角（rad）、彎矩（kNm）、剪力（kN）。 、 、 、滑動面處樁的位移（m）、轉角（rad）、彎矩（kNm）、剪力（kN）； 、 、 、 隨樁的換算深度 而異的m法的影響函數(shù)值，E混凝土的彈性模量，（kN/m2）；J樁的截

8、面慣性矩，m4。a) 當樁底為固定端時b) 當樁底為鉸交端時c) 當樁底為自由端時2.6.6.2剛性樁錨固段內(nèi)力計算a）未知參數(shù) 和轉角 b） 深處的側向位移 c) 深處的彈性抗力 d）滑動面以下y深度處的樁截面的彎矩和剪力 e）剪力圖彎矩圖2.2.7地基強度校核2.2.7.1地基橫向承載力側向應力 容許側向應力2.2.7.2豎向地基承載力驗算 、 、 太沙基地基承載力系數(shù)地基容許承載力K 系數(shù)，取2樁的應力F 樁底面面積 2.3 試算過程2.3.1第一次試算： 計算題目條件項目滑坡推力T(KPa)內(nèi)聚力C（KPa）內(nèi)摩擦角 （）重度 （g/cm3）樁長h1 (m)參數(shù)147001926203

9、32.3.1.1樁的位置、平面布置、樁間距、樁位的設計樁位：滑坡體前緣2.3.1.2樁型、樁長、錨固深度、截面尺寸的設計項目樁型樁長H（m）錨固深度h2(m)截面尺寸（ambm）參數(shù)矩形柱3311222.3.1.3確定樁的計算寬度、選定地基系數(shù)計算寬度（m）地基系數(shù)查地基系數(shù)表可知項目豎向地基系數(shù)m0橫向地基系數(shù)m參數(shù)40002000采用m法計算地基系數(shù) =2000y2.3.1.4判斷樁的性質項目材料彈性模量E參數(shù)C30混凝土3107樁的變形系數(shù)“m法” 剛性樁2.3.1.5受荷段內(nèi)力計算（確定M0、Q0）每根樁的水平推力T（KN）樁前被動土壓力（KN）樁前抗力P=12438.47（KN）滑坡

10、推力和樁前抗力的分布 （KN/m）（KN/m）滑面處剪力(KN)滑面處彎矩(KN.m)2.3.1.6剛性樁錨固段內(nèi)力計算a) 未知參數(shù) 和轉角 (m) (rad)b) 深處的側向位移 c) 深處的彈性抗力 d) 滑動面以下y深度處的樁截面的彎矩和剪力 e) 剪力圖彎矩圖2.3.1.7地基強度校核a) 地基橫向承載力距離滑面深度00934.4117112.6973.43212105.21012.45314977.81051.47415730.41090.495143631129.51610875.61168.5375268.21207.558-2459.21246.57912306.61285.

11、5910-242741324.611138361.41363.63存在不滿足 條件，不滿足b) 7.2錯誤原因分析：計算單樁承受的水平推力沒有考慮樁間距，同時樁截面太小?，F(xiàn)更改樁截面尺寸為34同時，更改計算方式2.3.2第二次試算： 計算題目條件項目滑坡推力T(KPa)內(nèi)聚力C（KPa）內(nèi)摩擦角 （）重度 （g/cm3）樁長h1 (m)參數(shù)14700192620332.3.2.1樁的位置、平面布置、樁間距、樁位的設計樁位：滑坡體前緣2.3.2.2樁型、樁長、錨固深度、截面尺寸的設計項目樁型樁長H（m）錨固深度h2(m)截面尺寸（ambm）參數(shù)矩形柱3311342.3.2.3確定樁的計算寬度、選

12、定地基系數(shù)計算寬度（m）地基系數(shù)查地基系數(shù)表可知項目豎向地基系數(shù)m0橫向地基系數(shù)m參數(shù)40003000采用m法計算地基系數(shù) =2000y2.3.2.4判斷樁的性質項目材料彈性模量E參數(shù)C30混凝土3107樁的變形系數(shù)“m法” 剛性樁2.3.2.5受荷段內(nèi)力計算（確定M0、Q0）每根樁的水平推力T（KN）樁前被動土壓力（KN）樁前抗力P=37315.41（KN）滑坡推力和樁前抗力的分布 （KN/m）（KN/m）滑面處剪力(KN)滑面處彎矩(KN.m)2.3.2.6剛性樁錨固段內(nèi)力計算a) 未知參數(shù) 和轉角 (m) (rad)b) 深處的彈性抗力 c) 滑動面以下y深度處的樁截面的彎矩和剪力 d)

13、 剪力圖彎矩圖2.3.2.7地基強度校核a) 地基橫向承載力距離滑面深度001039.611404.410832688.81126.393853.21169.784897.61213.1758221256.566626.41299.957310.81343.348-124.81386.739-680.41430.1210-13561473.5111-2151.61516.9存在不滿足 條件，不滿足2.3.3第三次試算： 計算題目條件項目滑坡推力T(KPa)內(nèi)聚力C（KPa）內(nèi)摩擦角 （）重度 （g/cm3）上部樁長h1 (m)參數(shù)7304191626162.3.3.1樁的位置、平面布置、樁間距

14、、樁位的設計樁位：滑坡體前緣2.3.3.2樁型、樁長、錨固深度、截面尺寸的設計項目樁型樁長H（m）錨固深度h2(m)截面尺寸（ambm）參數(shù)矩形柱248232.3.3.3確定樁的計算寬度、選定地基系數(shù)計算寬度（m）地基系數(shù)查地基系數(shù)表可知項目豎向地基系數(shù)m0橫向地基系數(shù)m參數(shù)40003000采用m法計算地基系數(shù) =3000y2.3.3.4判斷樁的性質項目材料彈性模量E參數(shù)C30混凝土3107樁的變形系數(shù)“m法” 剛性樁2.3.3.5受荷段內(nèi)力計算（確定M0、Q0）每根樁的水平推力T（KN）樁前被動土壓力（KN）樁前抗力P=11808.29（KN）滑坡推力和樁前抗力的分布 （KN/m）（KN/m）滑面處剪力(KN)滑面處彎矩(KN.m)2.3.3.6剛性樁錨固段內(nèi)力計算a) 未知參數(shù) 和轉角 (m) (rad)b) 深處的彈性抗力 c) 滑動面以下y深度處的樁截面的彎矩和剪力 d) 剪力圖彎矩圖2.3.3.7地基強