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元旦福利:抗滑桩设计讲解(二) [复制链接]

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只看楼主 倒序阅读 使用道具 楼主  发表于: 2015-12-31
  今天接着上周的内容 ,继续给大家介绍讲解抗滑桩设计的步骤和一般方法。

1 滑坡推力计算
  计算时,将滑坡范围内滑动方向和滑动速度大体一致的一部分滑体,视为一个计算单元,并在其中选择一个或几个顺滑坡主轴方向的地质纵断面为代表,再按滑动面坡度和地层性质的不同,把整个断面上的滑体适当划分成若干竖直条块,由后向前,依次计算各块界面上的剩余下滑力:
            (式1)
  滑坡推力的计算步骤,首先根据试验、调查资料,拟定各条块滑动面的φ、c值,或整个滑动面的综合φ、c值,按式(1)依次计算各条块的剩余下滑力,并要求滑坡前缘出口的剩余下滑力等于或趋近于零。如果不为零,则调整φ、c值,重复计算,直至等于或趋近于零时为止。其次,根据要求,选定一安全系数K,将极限状态时的抗剪指标(、c)值除以K,再按式(1)重新计算各条块的剩余下滑力,即为所求之设计下滑力。最后,根据选定的桩位、桩间距,计算作用在每根桩上的滑坡推力。

2 滑坡推力分布  
  一般来说,如果滑体的变形是均匀往下蠕动,当滑体是一种粘聚力较大的地层(如粘土、土夹石等),其推力分布图形可近似按矩形考虑。如果滑体是一种以内摩擦角为主要抗剪特性的堆积体,其推力分布图形可近似按三角形考虑,甚至按二次曲线考虑。介于以上两者间的情况,可假定为梯形。一般根据具体情况采用三角形、梯形或矩形。
3 弹性抗力基本公式
  在弹性限度内,桩周岩、土抗力与变位成正比例者,属弹性抗力。一般是从弹性理论出发,根据地基系数概念来计算桩周岩、土作用于桩身的弹性抗力值及其分布。假定地层为弹性介质,桩为弹性构件,作用于桩侧任一点y处的弹性抗力,用公式表示,即:
(式2)
式中:—地层y处的水平位移值,m;
       —桩的计算宽度,m;
   K—地基系数,或称弹性抗力系数,其物理意义是:使单位面积的地层,变位一单位值时所需的力,t/m3。
  式(2)是计算弹性抗力的基本公式。
  
  综合以往的试验资料和实践经验,关于地基系数变化规律的各种假定,其适用条件大致如下:
   1)地基系数为常数(即“K”法)的假定,适用于较完整的硬质岩层、未扰动的硬粘土或性质相近的半岩质地层。
   2)地基系数与深度成正比例增加(即“m”法)的假定,适用于一般硬塑~半坚硬的砂粘土、碎石土或风化破碎成土状的软质岩层,以及密实度随深度增加而增加的地层。
   3)地基系数与深度成正比例增加,并且表层地基系数非零的假定,适用于一切受历史压力而尚未完全释放、密实度随深度增加而增加的地层,如超压密粘土层,地面有附加荷载的地层或某些半岩质地层。

4 桩的截面及其计算宽度
  目前采用矩形(包括方形)和圆形两种,但考虑到桩的受力条件和施工方便,抗滑桩以采用正面一边较短、侧面一边较长的矩形截面为好。尺寸大小根据下滑力大小、桩距以及锚固段的侧壁容许压应力等因素综合考虑。当采用人力挖孔施工时,桩的最小宽度一般不宜小于1.5米。
  另外,在水平荷载作用下,桩侧土体的受力状态实际是较复杂的空间问题。为了简化计算而按平面问题考虑时,应将桩的实际宽度换算成与平面受力条件相当的宽度。由试验知道,受力换算系数对于正面边长b大于或等于1米的矩形桩为1+1/b,对于直径d大于或等于1米的圆形桩为1+1/d。所以,桩的正面计算宽度Bp等于桩的实际宽度乘以形状换算系数和受力换算系数,即
对于矩形桩
对于圆形桩:

  应该注意的是,只有在计算桩侧弹性抗力时,才用桩的正面计算宽度。计算桩底反力时,仍用桩的实际宽度。

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只看该作者 1楼 发表于: 2015-12-31
学习一下。
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