整理高边坡锚索桩结构计算书.docx
- 文档编号:12912949
- 上传时间:2023-06-09
- 格式:DOCX
- 页数:75
- 大小:3.18MB
整理高边坡锚索桩结构计算书.docx
《整理高边坡锚索桩结构计算书.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《整理高边坡锚索桩结构计算书.docx(75页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
整理高边坡锚索桩结构计算书
结构计算书
1、计算参数
(1)岩土参数
根据业主提供的《合川工业园区道路南沙路B段工程地质勘察报告(一阶段详勘)》,本计算中所采用的岩土参数如下:
岩土类型天然容重/kN/m3饱和重度/kN/m3黏聚力/kPa快剪/°
填土层1920628
亚粘土18.82019.069.04
中风化泥岩参数为γ=25.04KN/m3φ=29.5o、C=350kPa、[σ]=1000kPa,饱和单轴抗压强度为3.81MPa,天然单轴抗压强度为5.82MPa。
中风化砂岩参数为γ=24.28KN/m3φ=32o、C=550kPa、[σ]=1500kPa,,饱和单轴抗压强度为7.6MPa,天然单轴抗压强度:
10.59MPa。
路基压实填土参数γ=20KN/m3φ=30o、C=5kPa。
(2)计算参数
结构面抗剪强度指标:
根据业主提供的《合川工业园区道路南沙路B段工程地质勘察报告(一阶段详勘)》地勘报告,亚粘土参数为γ=18.8KN/m3饱和内聚力=19.06kPa、饱和内摩擦角9.04°。
中风化泥岩参数为γ=25.04KN/m3φ=29.5o、C=350kPa、[σ]=1000kPa,饱和单轴抗压强度为3.81MPa,天然单轴抗压强度为5.82MPa。
中风化砂岩参数为γ=24.8KN/m3φ=32o、C=550kPa、[σ]=1500kPa,,饱和单轴抗压强度为7.6MPa,天然单轴抗压强度:
10.59MPa。
抗滑桩锚固深度的计算,主要根据地基的横向容许承载力确定。
地基横向容许承载力计算公式为:
[δH]=KH.η.Rc
式中KH—在水平方向的换算系数,根据岩层构造,可采用0.5~1.0;
η—折减系数,根据面层的裂缝、风化及软化程度,可采用0.3~0.45;
Rc—岩石单轴抗压极限强度(kPa)。
泥岩的水平承载力特征值取:
0.6×0.35×5820(天然)=1222.2kPa,取1200kPa;地基系数K取100MN/m3
砂岩的水平承载力特征值取:
0.6×0.4×7600(饱和)=1821kPa,取1600kPa;地基系数K取200MN/m3
混凝土的弹性模量E=30000000(kPa)
竖向受拉钢筋直径为25mm、32mm,类型为HRB400
箍筋类型为HRB400
(3)安全等级及安全系数
根据《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002)表3.2.1中规定,本次设计最大填方边坡高度为28m,工程安全等级为二级,边坡稳定最小安全系数圆弧法为1.25。
临近铁路处支挡工程安全等级为一级,最小安全系数取1.35。
设计基准期为100年。
(4)设计荷载:
设计工况:
采用自重+暴雨,暴雨按100年一遇考虑。
道路车辆荷载为20kN/m2。
铁路荷载取60kN/m2
(5)稳定性计算方法
稳定性分析采用二维极限平衡传递系数法进行计算,坡面地形线及可能滑面均简化成折线。
计算时取单位宽度为1m。
采用折线法计算滑坡稳定性,在此基础上对该滑坡区进行稳定性评价。
根据传递系数法,在考虑重力、孔隙水压力(假定孔隙水压力按线性分布)的情况,计算公式如下:
(1)
式中:
(2)
Ψi:
推力传递系数;
Fi:
第i个条块末端的滑坡推力(KN/m);
K:
抗滑稳定安全系数,依表不同荷载组合及工程等级选取;
Wi1:
第i个条块地下水位线以上土体天然重量(KN/m);
Wi2:
第i个条块地下水位线以上土体饱和重量(KN/m);
pi:
第i个条块土体两侧静水压力的合力;
pwi:
第i条块土体底部孔隙压力;
φi:
第i个条块所在滑动面上的内摩擦角(°);
αi:
第i个条块所在滑动面上的单位、黏聚力(kpa);
li:
第i个条块所在滑动面的长度(m);
孔隙水压力的计算说明如下,见图1。
图1孔隙水压力计算示意图
(3)
(4)
(6)复合地基取值
1)适用于K4+130~K4+160、K4+260~K4+330段复合地基
土粘聚力Cs(kPa)=19.06
土摩擦角phis(°)=9.04
桩粘聚力Cc(kPa)=360
桩摩擦角phic(°)=30
桩间距(m)=1.2
桩直径(m)=0.5
桩布置方式(0-三角形,1-正方形)=0
置换率m=.1575
复合地基粘聚力(kPa)
=m*Cc+(1-m)*Cs
=72.748
复合地基摩擦角(°)
=atan(m*tan(phic)+(1-m)*tan(phis))
=12.6783
本段复合地基计算采用取值为:
粘聚力C=60kPa摩擦角Φ=10°
2)适用于K4+160~K4+260、K4+330~K4+370段复合地基
土粘聚力Cs(kPa)=19.06
土摩擦角phis(°)=9.04
桩粘聚力Cc(kPa)=360
桩摩擦角phic(°)=30
桩间距(m)=1.1
桩直径(m)=.5
桩布置方式(0-三角形,1-正方形)=0
置换率m=.1874
复合地基粘聚力(kPa)
=m*Cc+(1-m)*Cs
=82.9531
复合地基摩擦角(°)
=atan(m*tan(phic)+(1-m)*tan(phis))
=13.3592
本段复合地基计算采用取值为:
粘聚力C=65kPa摩擦角Φ=12°
2、稳定性分析计算
K4+150~K4+370路堤段,本段土层厚度为0.3~19.7m,上覆土层主要为亚粘土(C=19.06kPaΦ=9.04),在水位降工况下,土层存在圆弧滑动的可能,需对基底亚粘土层采用水泥搅拌桩加固处理。
各断面稳定性及加固后稳定性分析如下:
(1)K4+140断面
1)天然状态下稳定性计算
各地层地质参数
序号容重饱和r黏聚力快剪φ
11920530
218.82019.069.04
324.2824.281050
K4+140(圆弧法)稳定系数计算结果:
传递系数法Fs=0.8218
2)水泥搅拌桩加固后稳定性计算
各地层地质参数
序号容重饱和r黏聚力快剪φ
11920530
218.82019.069.04
320206010
424.2824.281050
加固区
K4+140(圆弧法)稳定系数计算结果:
传递系数法Fs=1.2698
(2)K4+160断面
1)天然状态下稳定性计算
各地层地质参数
序号容重饱和r黏聚力快剪φ
11920530
218.82019.069.04
324.2824.281050
K4+160(圆弧法)稳定系数计算结果:
传递系数法Fs=0.823
2)水泥搅拌桩加固后稳定性计算
各地层地质参数
序号容重饱和r黏聚力快剪φ
11920530
218.82019.069.04
320206010
424.2824.281050
加固区
K4+160(圆弧法)稳定系数计算结果:
传递系数法Fs=1.2695
(3)K4+180断面
1)天然状态下稳定性计算
各地层地质参数
序号容重饱和r黏聚力快剪φ
11920530
218.82019.069.04
324.2824.281050
K4+180(圆弧法)稳定系数计算结果:
传递系数法Fs=0.7856
2)水泥搅拌桩加固后稳定性计算
各地层地质参数
序号容重饱和r黏聚力快剪φ
11920530
218.82019.069.04
320206512
424.2824.281050
加固区
K4+180(圆弧法)稳定系数计算结果:
传递系数法Fs=1.2687
(4)K4+200断面
1)天然状态下稳定性计算
各地层地质参数
序号容重饱和r黏聚力快剪φ
11920530
218.82019.069.04
324.2824.281050
K4+200(圆弧法)稳定系数计算结果:
传递系数法Fs=0.7517
2)水泥搅拌桩加固后稳定性计算
各地层地质参数
序号容重饱和r黏聚力快剪φ
11920530
218.82019.069.04
320206512
424.2824.281050
加固区
K4+200(圆弧法)稳定系数计算结果:
传递系数法Fs=1.2678
(5)K4+220断面
1)天然状态下稳定性计算
各地层地质参数
序号容重饱和r黏聚力快剪φ
11920530
218.82019.069.04
324.2824.281050
K4+220(圆弧法)稳定系数计算结果:
传递系数法Fs=0.7784
2)水泥搅拌桩加固后稳定性计算
各地层地质参数
序号容重饱和r黏聚力快剪φ
11920530
218.82019.069.04
320206512
424.2824.281050
加固区
K4+220(圆弧法)稳定系数计算结果:
传递系数法Fs=1.2688
(6)K4+240断面
1)天然状态下稳定性计算
各地层地质参数
序号容重饱和r黏聚力快剪φ
11920530
218.82019.069.04
324.2824.281050
K4+240(圆弧法)稳定系数计算结果:
传递系数法Fs=0.7499
2)水泥搅拌桩加固后稳定性计算
各地层地质参数
序号容重饱和r黏聚力快剪φ
11920530
218.82019.069.04
320206512
424.2824.281050
加固区
K4+240(圆弧法)稳定系数计算结果:
传递系数法Fs=1.2688
(7)K4+260断面
1)天然状态下稳定性计算
各地层地质参数
序号容重饱和r黏聚力快剪φ
11920530
218.82019.069.04
324.2824.281050
K4+260(圆弧法)稳定系数计算结果:
传递系数法Fs=0.7704
2)水泥搅拌桩加固后稳定性计算
各地层地质参数
序号容重饱和r黏聚力快剪φ
11920530
218.82019.069.04
320206010
424.2824.281050
加固区
K4+260(圆弧法)稳定系数计算结果:
传递系数法Fs=1.3075
(8)K4+280断面
1)天然状态下稳定性计算
各地层地质参数
序号容重饱和r黏聚力快剪φ
11920530
218.82019.069.04
324.2824.281050
K4+280(圆弧法)稳定系数计算结果:
传递系数法Fs=0.7852
2)水泥搅拌桩加固后稳定性计算
各地层地质参数
序号容重饱和r黏聚力快剪φ
11920530
218.82019.069.04
320206010
424.2824.281050
加固区
K4+280(圆弧法)稳定系数计算结果:
传递系数法Fs=1.2595
(9)K4+300断面
1)天然状态下稳定性计算
各地层地质参数
序号容重饱和r黏聚力快剪φ
11920530
218.82019.069.04
324.2824.281050
K4+300(圆弧法)稳定系数计算结果:
传递系数法Fs=0.8395
2)水泥搅拌桩加固后稳定性计算
各地层地质参数
序号容重饱和r黏聚力快剪φ
11920530
218.82019.069.04
320206010
424.2824.281050
加固区
K4+300(圆弧法)稳定系数计算结果:
传递系数法Fs=1.3954
(10)K4+320断面
1)天然状态下稳定性计算
各地层地质参数
序号容重饱和r黏聚力快剪φ
11920530
218.82019.069.04
324.2824.281050
K4+320(圆弧法)稳定系数计算结果:
传递系数法Fs=0.7465
2)水泥搅拌桩加固后稳定性计算
各地层地质参数
序号容重饱和r黏聚力快剪φ
11920530
218.82019.069.04
320206010
424.2824.281050
加固区
K4+320(圆弧法)稳定系数计算结果:
传递系数法Fs=1.3594
(11)K4+340断面
1)天然状态下稳定性计算
各地层地质参数
序号容重饱和r黏聚力快剪φ
11920530
218.82019.069.04
324.2824.281050
K4+340(圆弧法)稳定系数计算结果:
传递系数法Fs=0.8343
2)水泥搅拌桩加固后稳定性计算
各地层地质参数
序号容重饱和r黏聚力快剪φ
11920530
218.82019.069.04
320206512
424.2824.281050
加固区
K4+340(圆弧法)稳定系数计算结果:
传递系数法Fs=1.1616出口推力=332.17kN
(12)K4+360断面
1)天然状态下稳定性计算
各地层地质参数
序号容重饱和r黏聚力快剪φ
11920530
218.82019.069.04
324.2824.281050
K4+360(圆弧法)稳定系数计算结果:
传递系数法Fs=0.7493
2)水泥搅拌桩加固后稳定性计算
各地层地质参数
序号容重饱和r黏聚力快剪φ
11920530
218.82019.069.04
320206010
424.2824.281050
加固区
K4+360(圆弧法)稳定系数计算结果:
传递系数法Fs=1.2584
水泥搅拌桩加固后路基稳定性及推力统计表
断面桩号
加固前稳定系数
加固后稳定系数
剩余推力(kN/m)
K4+140
0.8218
1.2698
0
K4+160
0.8230
1.2695
0
K4+180
0.7856
1.2687
0
K4+200
0.7517
1.2678
0
K4+220
0.7784
1.2688
0
K4+240
0.7499
1.2688
0
K4+260
0.7704
1.3075
0
K4+280
0.7852
1.2595
0
K4+300
0.8395
1.3954
0
K4+320
0.7465
1.3594
0
K4+340
0.8343
1.1616
332.17
K4+360
0.7493
1.2584
0
3、桩结构计算
(1)合川南沙路B段K1+480~K1+520段右侧桩板墙
1)计算项目:
K1+485(适用于1~2#桩)
------------------------------------------------------------------------
原始条件:
墙身尺寸:
墙身高:
4.500(m)
物理参数:
墙后填土内摩擦角:
45.000(度)注:
该段墙后为铁路桥台位置,综合考虑取墙后土体综合内摩擦角为45度。
墙后填土粘聚力:
0.000(kPa)
墙后填土容重:
20.000(kN/m3)
墙背与墙后填土摩擦角:
20.000(度)
土压力计算方法:
库仑
坡线土柱:
坡面线段数:
5
折线序号水平投影长(m)竖向投影长(m)换算土柱数
11.6500.0000
20.0007.9200
312.3700.0001
第1个:
距离0.000(m),宽度10.000(m),高度3.000(m)(用户输入的计算荷载)
43.000-3.7800
54.380-0.2400
=============================================
[土压力计算]计算高度为4.500(m)处的库仑主动土压力
无荷载时的破裂角=28.938(度)
按实际墙背计算得到:
第1破裂角:
28.630(度)
Ea=250.924(kN)Ex=235.792(kN)Ey=85.821(kN)作用点高度Zy=1.046(m)
设计土压力为235.8×1.35=318.33取值350kN.
锚固段地基为岩层
桩底为自由端
悬臂段单位推力T=350(kN/m)
推力重心至滑动面的距离与滑动面以上桩长之比鈚=0.4
推力作用范围顶面与桩顶的距离L1=0(m)
推力作用范围底面与桩顶的距离L2=4.5(m)
悬臂段桩前被动土压力P=0(kN/m)
桩横截面短边长度B=1.5(m)
桩横截面长边长度H=2(m)
桩间距L=6(m)
悬臂段桩长H1=4.5(m)
锚固段桩长H2=4.5(m)
混凝土的弹性模量E=30000000(kPa)
基岩横向容许应力_=1200(kPa)
基岩的地基系数K=80000(kN/m3)
桩深桩身变位桩身转角 弯距 剪力地基侧向地基侧向容许
(m)(cm) (度) (kN.m) (kN)应力(kPa) 应力(kPa)
0.004.256-0.35100
0.453.980-0.3512197
0.903.705-0.35191218
1.353.430-0.350221365
1.803.154-0.350423538
2.252.879-0.350709735
2.702.605-0.3491089958
3.152.331-0.34815741205
3.602.058-0.34621771478
4.051.787-0.34429091777
4.501.518-0.341378021001214.01200.0
4.951.251-0.33744368541001.01200.0
5.400.989-0.3324585-153791.01200.0
5.850.730-0.3274333-926584.01200.0
6.300.475-0.3233785-1468379.91200.0
6.750.223-0.3193045-1782178.41200.0
7.20-0.026-0.3162215-1871-21.01200.0
7.65-0.274-0.3141395-1736-219.01200.0
8.10-0.520-0.313687-1378-416.01200.0
8.55-0.766-0.313188-800-612.61200.0
9.00-1.011-0.31300-809.01200.0
竖向受拉筋及箍筋布置结果
竖向受拉钢筋布置
编号根数长度(m)距桩底距离(m)抗弯力(kN.m)
1168.8.18223
----------------------------------------------------------
箍筋布置(由桩底200mm开始)
间隔数间隔量(mm)肢数直径(mm)抗剪力(kN)
104002162828
23002163964
104002162828
竖向受拉钢筋直径为32mm,根数为16根,类型为HRB400
钢筋布置1排,每排可布置钢筋8束,最里排钢筋16根
钢筋保护层厚度为10cm,排间净距为10cm,束间净距为10cm
竖向受拉钢筋数量为140.8米,重量为.889吨
箍筋类型为HRB400
箍筋数量约.243吨
钢筋总重约1.132吨
桩身混凝土27方
2)计算项目:
K1+490(适用于3~5#桩)
------------------------------------------------------------------------
原始条件:
墙身尺寸:
墙身高:
6.500(m)
物理参数:
墙后填土内摩擦角:
30.000(度)
墙后填土粘聚力:
0.000(kPa)
墙后填土容重:
20.000(kN/m3)
墙背与墙后填土摩擦角:
15.000(度)
土压力计算方法:
库仑
坡线土柱:
坡面线段数:
3
折线序号水平投影长(m)竖向投影长(m)换算土柱数
11.5000.0000
24.5004.9000
310.0000.0001
第1个:
距离0.000(m),宽度10.000(m),高度3.000(m)(用户输入的计算荷载)
坡面起始距离:
0.000(m)
地面横坡角度:
20.000(度)
填土对横坡面的摩擦角:
35.000(度)
墙顶标高:
0.000(m)
挡墙分段长度:
10.000(m)
=============================================
[土压力计算]计算高度为6.500(m)处的库仑主动土压力
无荷载时的破裂角=41.090(度)
按实际墙背计算得到:
第1破裂角:
42.
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 整理 高边坡锚索桩 结构 计算