抗滑桩课程设计

岩土工程设计课程设计1 基础计算1.1 土压力计算：含计算数据、计算过程、土压力示意图参数：1) 土体分层： 3 层2) 计算深度： 6m3) 地下水埋深： 2m4) 单层厚度： 2m5) 单层土参数分层内聚力 C（ KPa）内摩擦角（）土体密度（ g/cm 3）第一层10402第二层60301.8第三层60101.851.1.1 静止土压力的计算土的有效重竖向自静止土侧向压静止土分层厚重度 i重应力力压强土层度 i压力系压力分深度KN/m3p0=K 0cKN/m 3hi数布图c(Kpa)(Kpa)第一层1=1220400.36g=2014.42第二层828560.50284第三层8.528.5730.8360.596静止土压力：Ea=145.39KPa静止土压力作用点距地基距离：0.54m可编辑范本1.1.2 主动土压力的计算朗肯主动土压主动土压主动土土的有效重力系数内聚力力压强土层深度 (m)压力分度 i KN/m3Ka=tan 2 (45 C(Kpa)a=- /2)zKa-2cKa 1/2布图第一层2020.2210-0.58第二层840.0760-28.95-27.83第三层8.560.3360-50.45-44.84主动土压力：Ea=-152.65 KPa主动土压力作用点距离墙底距离：0.56m1.1.3 被动土压力的计算朗肯被动土压被动土压力被动土土的有效重力系数内聚力土层压强 a=压力分3 深度 (m)2度 i KN/mKa=tan(45C(Kpa)zKa+2cKa1/2布图+/2)第一层2024.6010226.90第二层843.0060327.85375.85第三层8.561.4260222.52246.66被动土压力： Ea=1505.11 KPa作用点距离： 0.39m1.1 滑坡推力计算：含计算数据、计算过程、滑坡推力示意图参数：1) 内聚力： 100KPa2) 内摩擦力： 103) 土体密度： 2g/cm 34) 滑坡数可编辑范本角度（ ）长度 m第一滑面5045第二滑面4050第三滑面9.3405) 地表参数角度（ ）长度 m第一段3015第二段3519.16第三段4235第四段3214.81第五段4520.751.2 滑坡推力的计算1.2.1 滑坡体断面图可编辑范本1.1.2 条块单位宽度重力Gn= VnG1 =2174.40 KNG2 =635.60KNG3 =1458.40KNG4 =1824.20KNG5 =3611.40KN1.1.3、计算传递系数由公式=cos(n-1 -n)-sin( n-1- n)tann 2=0.95=134=1.025=11.1.4 从第一个条块开始计算每延米推力由公式 Fn= tGnsinn-Gn conntann-cn ln+ Fn-1F1=25.73KNF2=-3710.51KNF3=-6975.62KN因此作用在桩上的单位宽度的滑坡推力荷载为-6975.62KN2 实例计算2.1 计算题目条件项目滑坡推力内聚力 C内摩擦角重度上部桩长h1T(KPa)（ KPa）（ ）（ g/cm 3）(m)参数7304191626162.2 计算流程：含计算步骤、每一步骤的计算公式2.2.1 桩的位置、平面布置、桩间距、桩位的设计2.2.2 桩型、桩长、锚固深度、截面尺寸的设计项目桩型桩长 H（m）锚固深度截面尺寸（ amh2(m) bm）参数可编辑范本2.2.3 确定桩的计算宽度、选定地基系数2.2.3.1计算宽度矩形桩B pb1b 桩的宽度圆形桩B p0.9(d1)d 桩的直径2.2.3.2地基系数查地基系数表可知项目横向地基系数 m0竖向地基系数 m参数( y2y )C m0m 地基系数随深度变化的比例系数n随岩土类别而变化的比例常数y0 与岩土类别有关的常数K 法当 n=0 ， C 为常数，即CK适用于较完整的硬质岩层，未扰动的硬粘土和性质相近的半岩质地层。m 法当 n1 ， y0 时， Cmy ，C 值呈三角形变化规律，适用于一般硬塑至半坚硬的沙粘土、 碎石类土或风化破碎呈土状的软质页岩以及密度随深度增加的地层。参考：表 5-1、表 5-2可编辑范本2.2.4 计算桩的变形系数或 及换算深度h或 h，来判断按弹性桩或刚性桩来计算选择混凝土型号，查混凝土结构设计规范(GB50010-2002),取弹性模量E项目材料弹性模量E参数a)K法4 CB p4EIh 1 h f 1刚性桩弹性桩b) m 法5 mBpEIh 2.5 h f 2.5刚性桩弹性桩2.2.5 受荷段内力计算（确定M0、 Q0）每根桩的水平推力TTFb桩前被动土压力EpEp11h12 tan2 45012c tan 501222桩前抗力P= Ep滑坡推力和桩前抗力的分布q1Th1q1滑面处剪力T2h1Q0TP可编辑范本滑面处弯矩TPhM 022.2.6 锚固段内力计算。根据桩底的边界条件采用相应的计算公式求算滑面处的水平位移和转角及其下若干点（刚性桩一般每深1m 取一点，弹性桩0.2m）的侧向弹性力、截面剪力，弯矩等，同时求出最大剪力及其位置，最大弯矩及其位置。2.2.6.1 弹性桩锚固段内力计算a)K 法xyxAAM AQA122 EJ343EJy4xA4A1M A2QA32 EJ2 EJM y4xA3A4 4MA1QA22 EJ2 EJ3EJQy4xA2A4 3M A44QA13 EJ2 EJ3 EJ式中： 1、2、3 、 4 K 法的影响函数值当桩底为固定端时M A2QAxA21 32 33 42EJ4423EJ42214 11AM A1 24 3 4QA13 34 12EJ4 422EJ4 422121当桩底为铰支端时M A4 3 4QA22xA1 24 422EJ 4134 1 43EJ4234 1 4M 4242QA4 3 4A121 2EJ4234 1 22EJ4234 1 4当桩底为自由端时xAM A4 421 3QA2 31 42EJ 4 324 2 43EJ 4 324 3 4M A4 3 4QA2A1 221 2EJ 4324 2 32EJ 4 324 2 4b)m 法可编辑范本xyAB1M AC1QAD1xA A12EJ3EJAM AQAfxA A2B22EJ C23 EJD22AM AQAM yEJ xA A3B32EJC33 EJD3Qy3EJ xA A4AB4M AC4QAD42EJ3 EJ式中：xy、 y、 M y、 Q y锚固段桩身任一截面的位移（ m）、转角（ rad）、弯矩（ kN m）、剪力（ kN ）。xA、 A、 M A、QA 滑动面处桩的位移（ m）、转角（ rad）、弯矩（ kN m）、剪力（ kN ）；i、Bi、Ci、Di随桩的换算深度h2而异的 m 法的影响函数值，AE混凝土的弹性模量， （ kN/m2 ）；J桩的截面惯性矩，m4。a) 当桩底为固定端时M AB1C2C1B2QAB1 D2D1 B2xA2EJ A1B2B1 A23EJ A1B1B1A2aM AC1 A2AC1 2QAD1 A2A1D2AEJ A1B2B1 A22 EJ A1B2B1 A2b) 当桩底为铰交端时xAM AC1 B3B1C3QAD1B3B1D32EJ B1A3A1B33EJ B1 A3A1B3AM AAC1 3C1 A3QAA1D3D1 A3EJ B1 A3A1 B32EJ B1A3A1B3c) 当桩底为自由端时xAM AB3C4C3 B4QAB3B4B4D32 EJ A3B4B3 A42 EJ A3B4B3 A4AM AC3 A4A3C4dQAD3 A4A3D4EJ A3 B4B3 A42EJ A3B4A4 B32.6.6.2刚性桩锚固段内力计算a）未知参数y0和转角可编辑范本B pmh34M 03Q 0h6Q 0cawy02 3M02Q 0h2 B pmh12 3M 02Q0hB pmh4 18wc0ab） y深处的侧向位移xy0yc) y 深处的弹性抗力yy0ymyd）滑动面以下y 深度处的桩截面的弯矩和剪力Q yQ01B Pmy2(3y 02 y)61 B pmM yM 0Q0yy3 (2 y0 y)12e）剪力图弯矩图2.2.7 地基强度校核2.2.7.1地基横向承载力42y tanc1 H 1cos42 y tanc1 H 1cos侧向应力容许侧向应力2.2.7.2竖向地基承载力验算P u c N c qN q1b N2N c 、 N q、 N太沙基地基承载力系数地基容许承载力可编辑范本P uKK系数，取2桩的应力GvgGFF 桩底面面积2.3 试算过程2.3.1 第一次试算：计算题目条件项目滑坡推力内聚力 C内摩擦角重度桩长 h1T(KPa)（KPa）（ ）（g/cm 3）(m)参数14700192620332.3.1.1桩的位置、平面布置、桩间距、桩位的设计桩位：滑坡体前缘2.3.1.2桩型、桩长、锚固深度、截面尺寸的设计项目桩型桩长 H（m）锚固深度截面尺寸（ amh2(m) bm）参数矩形柱33112 22.3.1.3确定桩的计算宽度、选定地基系数计算宽度B p3 （ m）地基系数查地基系数表可知项目竖向地基系数 m0横向地基系数 m参数40002000采用 m 法计算地基系数Cmy =2000y可编辑范本2.3.1.4判断桩的性质项目材料弹性模量 E参数C30 混凝土3 107桩的变形系数“ m 法”5200030.1810 71.333h0.18111.982.5刚性桩2.3.1.5受荷段内力计算（确定M0 、Q 0）每根桩的水平推力TT14700（ KN ）桩前被动土压力EpE p1222 tan2 450 130 2c tan 450 130 12438.47 （ KN ）202桩前抗力P= Ep =12438.47（ KN ）滑坡推力和桩前抗力的分布q114700（ KN/m ）668.1822q1565.39 （KN/m ）滑面处剪力Q02261.53 (KN)滑面处弯矩M 024876.83 (KN.m)2.3.1.6刚性桩锚固段内力计算a)未知参数 y0和转角可编辑范本y07.71 (m)0.53 (rad)b) y 深处的侧向位移x4.080.53yc) y 深处的弹性抗力y8172.6 y1060 y 2d) 滑动面以下 y 深度处的桩截面的弯矩和剪力Q y1060 y 3111.30 y22261.53M y265 y437.10 y32261.53 y 24876.83e) 剪力图弯矩图2.3.1.7地基强度校核a)地基横向承载力8172.6 y1060 y 239.02 y934.41距离滑面深度 00934.4117112.6973.43212105.21012.45314977.81051.47415730.41090.495143631129.51610875.61168.5375268.21207.558-2459.21246.57912306.61285.5910-242741324.61可编辑范本1138361.41363.63存在不满足条件，不满足b) 7.2 错误原因分析：计算单桩承受的水平推力没有考虑桩间距，同时桩截面太小。 现更改桩截面尺寸为3 4同时，更改计算方式2.3.2 第二次试算：计算题目条件项目滑坡推力内聚力 C内摩擦角重度桩长 h1T(KPa)（KPa）（ ）（g/cm 3）(m)参数14700192620332.3.2.1桩的位置、平面布置、桩间距、桩位的设计桩位：滑坡体前缘2.3.2.2桩型、桩长、锚固深度、截面尺寸的设计项目桩型桩长 H（m）锚固深度截面尺寸（ amh2(m) bm）参数矩形柱33113 42.3.2.3确定桩的计算宽度、选定地基系数计算宽度B p4 （m）地基系数查地基系数表可知项目竖向地基系数 m0横向地基系数 m参数40003000采用 m 法计算地基系数Cmy =2000y2.3.2.4判断桩的性质项目材料弹性模量 E参数C30 混凝土3 107桩的变形系数“m 法”可编辑范本5200030.1810 71.333h0.18 111.982.5 刚性桩2.3.2.5受荷段内力计算（确定M0 、Q 0）每根桩的水平推力TT14700 344100（ KN ）桩前被动土压力EpE p120222 tan2 4501302c tan 45013012438.47 （ KN ）2桩前抗力P= 3Ep =37315.41（ KN ）滑坡推力和桩前抗力的分布q1441002004.54 （ KN/m ）22q11696.16 （KN/m ）滑面处剪力Q06784.59 (KN)滑面处弯矩M 074630.49 (KN.m)2.3.2.6刚性桩锚固段内力计算a)未知参数 y0和转角y07.74 (m)0.02 (rad)b) y 深处的弹性抗力可编辑范本y464.40 y60 y 2c) 滑动面以下 y 深度处的桩截面的弯矩和剪力Q y80 y 3928.8 y26784.59M y20 y4309.6 y36784.59 y 74630.49d) 剪力图弯矩图2.3.2.7地基强度校核a)地基横向承载力464.40 y60 y 243.39 y1039.61距离滑面深度 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存在不满足条件，不满足2.3.3 第三次试算：计算题目条件项目滑坡推力内聚力 C内摩擦角重度T(KPa)（KPa）（ ）（g/cm 3）参数73041916262.3.3.1桩的位置、平面布置、桩间距、桩位的设计上部桩长h1 (m)16可编辑范本桩位：滑坡体前缘2.3.3.2桩型、桩长、锚固深度、截面尺寸的设计项目桩型桩长 H（m）锚固深度截面尺寸（ amh2(m) bm）参数矩形柱248232.3.3.3确定桩的计算宽度、选定地基系数计算宽度B p 213 （ m）地基系数查地基系数表可知项目竖向地基系数m0横向地基系数 m参数40003000采用 m 法计算地基系数 Cmy =3000y2.3.3.4判断桩的性质项目材料弹性模量 E参数C30 混凝土3 107桩的变形系数“ m 法”5300030.1731072h0.17 81.382.5 刚性桩2.3.3.5受荷段内力计算（确定M0 、Q 0）每根桩的水平推力TT7304214608.00（ KN ）桩前被动土压力EpE p12616 2 tan 2 450802 19 tan 450805904.15 （ KN ）2桩前抗力P= 2Ep =11808.29（ KN ）滑坡推力和桩前抗力的分布q1913.00 （ KN/m ）q1738.02 （KN/m ）滑面处剪力可编辑范本Q02799.71(KN)滑面处弯矩M 022397.68 (KN.m)2.3.3.6刚性桩锚固段内力计算a)未知参数 y0和转角y05.60 (m)0.03 (rad)b) y 深处的弹性抗力y504 y90 y 2c) 滑动面以下 y 深度处的桩截面的弯矩和剪力Q y40 y3756 y 22799.71M y1500y4 8400y32799.71 y 22397.68d) 剪力图弯矩图2.3.3.7地基强度校核a)地基横向承载力504 y 90 y 2563.73 y987.55距离滑面深度 00987.5514141551.2826482115.0137022678.7445763242.4752703806.26-2164369.937-8824933.668-17285497.39可编辑范本不存在不满足条件，满足横向设计要求b) 竖向地基承载力验算P u15470.00 KPa查表得 N c 、 N q、 N太沙基地基承载力系数分别为26、 34 、 32 地基容许承载力7735.00KPaK 系数，取 2桩的应力G3499.2 （ KN ）583.2 （KPa）所以p满足竖向地基承载力要求。3 参考文献此文档可自行编辑修改，如有侵权请告知删除，感谢您的支持，我们会努力把内容做得更好可编辑范本