[资料]抗滑桩设计讲解(四)

时间: 2020-07-31 21:07 阅读:
 今天接着前三节内容,给大家介绍滑动面以上抗滑桩桩身内力和变形计算方法。

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  滑动面以上的桩身内力,应根据滑坡推力和桩前滑坡体抗力计算。滑动面以下的桩身变位和内力,应根据滑动面处的弯矩和剪力,以及地基的弹性抗力进行计算。

4.1 滑动面以上桩身内力计算 
  桩前岩、土可能滑走时(无剩余抗滑力,或桩前没有岩、土,无抗力作用):
抗滑桩设计讲解(四)_1
式中,抗滑桩设计讲解(四)_2抗滑桩设计讲解(四)_3—分别为滑动面处桩的剪力(kN)和弯矩(kN•m);
    抗滑桩设计讲解(四)_4—每根桩承受的滑坡推力,kN;
   抗滑桩设计讲解(四)_5—设桩处的滑坡推力,kN/m;
      抗滑桩设计讲解(四)_6—桩间距,m;
     抗滑桩设计讲解(四)_7—滑坡推力分布图形重心至滑动面的距离,m。

 桩前岩、土基本稳定时(有剩余抗滑力):
  这种情况需要考虑抗力作用,但其抗力不应大于桩前岩、土的剩余抗滑力或被动土压力。
抗滑桩设计讲解(四)_8
式中,抗滑桩设计讲解(四)_9—设桩处桩前剩余抗滑力,kN/m;
        抗滑桩设计讲解(四)_10—每根桩桩前承受的剩余抗滑力,kN;
       抗滑桩设计讲解(四)_11—剩余抗滑力分布图形重心至滑动面的距离,m。
  如果桩前被动土压力抗滑桩设计讲解(四)_12,则上式中的抗滑桩设计讲解(四)_13抗滑桩设计讲解(四)_14代替。抗滑桩设计讲解(四)_15根据桩前地面倾斜较大时,采用库仑被动土压力公式计算;当桩前地面接近水平,且忽略桩土间的摩擦力时,可采用朗肯被动土压力公式计算。

4.2 锚固段桩身内力计算
  锚固段桩身内力计算主要分为刚性桩内力计算和弹性桩内力计算。
4.2.1刚性桩内力计算
滑动面处地基系数的确定
  对于密实土层和岩层这类地基系数不随深度变化的弹性介质,由于其地基系数较滑体的大得多,因此,上部滑体的存在不会影响滑床的弹性性质,滑动面处地基系数仍为常数。
  对于地基系数K=A+my的地层,A值的大小,则与应力释放、地层性质和附加荷载等因素有关。应力释放需视地质年代中地层的沉积、卸荷、剥蚀、夷平和各种营力作用来考虑,也就是考虑超压密作用。附加荷载主要是滑体自重及其上部建筑物。
抗滑桩设计讲解(四)_16
图4.1 地基系数K=A+my的地层示意图
  一般情况下,A及抗滑桩设计讲解(四)_17值可用换算法求得:
抗滑桩设计讲解(四)_18
式中,抗滑桩设计讲解(四)_19—桩前、后滑体的厚度,m;
   抗滑桩设计讲解(四)_20—桩前、后滑体的换算高度,m;
      抗滑桩设计讲解(四)_21—桩前、后滑动面处的地基系数,kg/m3;
      抗滑桩设计讲解(四)_22—滑动面上下部分的岩土容重,kg/m3;
桩身内力基本公式
  在滑坡推力作用下,当桩埋入土层或软质岩层中时,将绕桩身某点转动;当桩埋入完整、坚硬岩石的表层时,将绕桩底转动。其桩身内力的计算,根据滑动面以下地层情况的不同而有区别。现就桩身埋入一种地层、滑动面以下为同一m值,桩底为自由端条件下的计算叙述如下。
  滑动面处岩、土的地基系数为A、抗滑桩设计讲解(四)_23,如图4.2。
抗滑桩设计讲解(四)_24
图 4.2 地基系数K=A+my地层中的刚性桩图
抗滑桩设计讲解(四)_25
抗滑桩设计讲解(四)_26时:
抗滑桩设计讲解(四)_27
抗滑桩设计讲解(四)_28时:
抗滑桩设计讲解(四)_29
由自由支撑边界条件QB=0,MB=0可得:
抗滑桩设计讲解(四)_30
式中,抗滑桩设计讲解(四)_31—分别为桩身任意截面的位移、侧应力、弯矩和剪力;
      抗滑桩设计讲解(四)_32—桩的旋转角,弧度;
       抗滑桩设计讲解(四)_33—滑动面至桩计算截面的距离;
    抗滑桩设计讲解(四)_34—滑动面至桩旋转中心的距离;
       抗滑桩设计讲解(四)_35—滑动面以下桩的长度。

联立上面的方程组即可得到抗滑桩设计讲解(四)_36的求解方程:
抗滑桩设计讲解(四)_37
上列公式适用于滑动面处的地基系数为:抗滑桩设计讲解(四)_38抗滑桩设计讲解(四)_39为一常数;抗滑桩设计讲解(四)_40抗滑桩设计讲解(四)_41时。也适用于m=0时(即K法)。
抗滑桩设计讲解(四)_42
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