抗滑桩计算书.doc

云南省广南县董堡乡牧露村大牧露滑坡
治理工程施工图设计

抗滑桩内力及配筋计算书

计算人：古华杰

计算软件：北京理正岩土设计6.0版本

2023年4月

目录
1、工程概况 2
2、计算内容 2
3、计算参数 2
4、计算条件 3
5、计算过程 3
计算项目： 桩板式A型抗滑挡土墙 3
第 1 种情况: 滑坡推力作用情况 4
第 2 种情况: 库仑土压力(一般情况) 6
计算项目： 桩板式B型抗滑挡土墙 8
第 1 种情况: 滑坡推力作用情况 9
第 2 种情况: 库仑土压力(一般情况) 10
计算项目： 桩板式C型抗滑挡土墙 13
第 1 种情况: 滑坡推力作用情况 14
第 2 种情况: 库仑土压力(一般情况) 15
计算项目： D型无板抗滑桩 18
第 1 种情况: 滑坡推力作用情况 19
第 2 种情况: 库仑土压力(一般情况) 21
计算项目： E型无板抗滑桩 23
第 1 种情况: 滑坡推力作用情况 24
第 2 种情况: 库仑土压力(一般情况) 26
计算项目： 桩板式F型抗滑挡土墙 28
第 1 种情况: 滑坡推力作用情况 29
第 2 种情况: 库仑土压力(一般情况) 30
6、抗滑桩挡板计算 33
7、设计抗滑桩配筋计算表 38

1、工程概况
广南县位于云南省东南部，文山壮族苗族自治州东北部，滇、黔、桂三省交界处。地处东经104°31′～105°39′，北纬23°29′～24°28′之间。东南与富宁县相接，南与西畴、麻栗坡县毗邻，西与砚山、邱北县接壤，东北与广西壮族自治区西林县相连，国土面积7810km2。广南县是一个集“山区、边疆、少数民族、贫困”四位一体的国家级特困县之一，也是云南省遭受到地质灾害威胁而存在安全隐患最为严重的县城之一。具地质灾害点数总量多、分布广、密度高的特点，广南县共有64个地质灾害隐患点，其中滑坡49处、崩塌9处、泥石流4条，地面塌陷2处，以滑坡较为发育。地质灾害隐患的存在制约了广南县城经济的发展，给本地人民群众生命财产安全带来了极大危害，上述问题已受到国家及省内有关主管部门的高度重视。
广南县董堡乡牧露村大牧露滑坡自2023年5月斜坡上居民房屋一方面出现变形开裂现象，至6月份受强降雨影响，斜坡发生急剧变形破坏，滑坡体上横张裂隙、纵张裂隙发育，横张裂缝大体呈曲线形，总体延伸方向约15°-55°，裂缝宽约0.05-0.40m，垂直下错约0.05-1.80m，裂面多粗糙，局部少见擦痕，纵张裂隙重要发育两条，分布于滑坡侧壁附近，总体延伸方向约93°-105°，宽约0.05-0.30m，垂直下错约0.50-1.50m。滑坡前缘剪出口处挡墙受滑坡推移挤压变形损毁，放射状裂缝发育。受滑坡威胁滑体表面居民楼已损毁成为危房，目前滑体上居民已撤离，滑坡后缘侧壁还在居民生产生活，滑坡的存在直接威胁滑坡体表面及滑坡后缘侧壁居民生命财产安全，直接威胁坡脚大牧露小组景区项目的安全运营，间接影响滑坡后缘西南方向约70m大牧露学校的教学。为保证滑坡稳定，避免地质灾害的发生、发展，避免导致人员伤亡及财产损失，需对该滑坡进行综合治理。为此，受广南县国土资源局的委托，云南岩土工程勘察设计研究院承担了广南县董堡乡牧露村大牧露滑坡勘查及治理工程可行性研究工作。
2、计算内容
本次计算内容为抗滑桩的内力及配筋。
3、计算参数
大牧露滑坡滑面为第四系残坡积层与灰岩接触带，通过钻孔取样，得到第四系残坡积层含砾粉质粘土天然重度值取19.2 KN∕m3，暴雨时土体饱和重度值取19.6 KN∕m3，内聚力为27.8 kPa，内摩擦角为8.5°，强风化泥质灰岩饱和状态下饱和重度值取26.2 KN∕m3，内摩察角为35°。

表1 滑体天然、饱和重度取值情况表
岩土体重度
含砾粉质粘土
天然(KN/m3)
19.2
饱和(KN/m3)
19.6

表2 滑带土内聚力（C）及内摩擦角（j）取值情况表
岩土性质
土体状态
实验数据
反算参数
计算取值
内聚力
（kPa）
内摩擦角
（°）
内聚力（kPa）
内摩擦
角（°）
内聚力
（kPa）
内摩擦角
（°）
滑带土
天然状态
41.75
15.52
34.20
11.40
34.20
11.40
饱和状态
29.49
8.94
27.80
8.50
27.80
8.50
4、计算条件
抗滑桩锚固段分为两部分，上部为残坡积含砾粉质粘土，呈硬塑状，下部为强风化泥质灰岩，岩石较完整，较坚硬，但嵌入不深，故桩底支撑条件为铰接支承，经试算，计算方法采用“M”法。根据桩的内力分布特点，为了节省钢筋用量，减少工程费用，根据桩身各段的内力不同，配筋设计采用分段配筋的方法，配筋计算按《钢筋混凝土结构设计规范》有关公式计算。
5、计算过程
桩板式抗滑挡土墙验算
计算项目： 桩板式A型抗滑挡土墙
------------------------------------------------------------------------
原始条件:

墙身尺寸:
桩总长: 13.000(m)
嵌入深度: 5.887(m)
截面形状: 方桩
桩宽: 1.500(m)
桩高: 2.000(m)
桩间距: 6.000(m)
挡土板的类型数: 2

板类型号 板厚(m) 板宽(m) 板块数
1 0.300 7.200 1
2 0.300 7.600 1

嵌入段土层数: 2
桩底支承条件: 铰接
计算方法: M法

土层序号 土层厚(m) 重度(kN/m3) M(MN/m4)
1 1.977 19.600 80.000
2 3.911 26.200 900.000

初始弹性系数A: 23.452(MN/m3)
初始弹性系数A1: 24.006(MN/m3)
桩顶锚索水平刚度: 0.000(MN/m)

物理参数:
挡土墙类型: 一般挡土墙
墙后填土内摩擦角: 8.500(度)
墙背与墙后填土摩擦角: 8.500(度)
墙后填土容重: 19.600(kN/m3)

坡线与滑坡推力:
坡面线段数: 2

折线序号 水平投影长(m) 竖向投影长(m)
1 5.932 1.217
2 7.211 1.000

地面横坡角度: 7.000(度)
墙顶标高: 0.000(m)

参数名称 参数值
推力分布类型 三角形
墙后剩余下滑力水平分力 220.000(kN/m)

钢筋混凝土配筋计算依据：《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2023)

注意：内力计算时，滑坡推力、库仑土压力分项(安全)系数 = 1.200

=====================================================================
第 1 种情况: 滑坡推力作用情况
[桩身所受推力计算]
假定荷载三角形分布:
桩后: 上部=0.000(kN/m) 下部=371.151(kN/m)

(一) 桩身内力计算
计算方法: m 法
背侧——为挡土侧；面侧——为非挡土侧。
背侧最大弯矩 = 6503.679(kN-m) 距离桩顶 9.521(m)
面侧最大弯矩 = 0.000(kN-m) 距离桩顶 -0.000(m)
最 大 剪 力 = 2290.339(kN) 距离桩顶 11.662(m)
桩 顶 位 移 = 9(mm)
点号 距顶距离 弯矩 剪力 位移 土反力
(m) (kN-m) (kN) (mm) (kPa)
1 -0.000 -0.000 -0.000 -9 -0.000
2 0.263 0.191 -2.173 -9 -0.000
3 0.527 1.526 -8.691 -9 -0.000
4 0.790 5.152 -19.556 -8 -0.000
5 1.054 12.212 -34.765 -8 -0.000
6 1.317 23.851 -54.321 -8 -0.000
7 1.581 41.214 -78.222 -8 -0.000
8 1.844 65.447 -106.469 -7 -0.000
9 2.108 97.693 -139.062 -7 -0.000
10 2.371 139.099 -176.000 -7 -0.000
11 2.634 190.808 -217.284 -6 -0.000
12 2.898 253.965 -262.914 -6 -0.000
13 3.161 329.715 -312.889 -6 -0.000
14 3.425 419.204 -367.210 -6 -0.000
15 3.688 523.576 -425.877 -5 -0.000
16 3.952 643.975 -488.889 -5 -0.000
17 4.215 781.548 -556.247 -5 -0.000
18 4.479 937.437 -627.951 -4 -0.000
19 4.742 1112.789 -704.000 -4 -0.000
20 5.005 1308.749 -784.395 -4 -0.000
21 5.269 1526.460 -869.136 -4 -0.000
22 5.532 1767.068 -958.222 -3 -0.000
23 5.796 2031.718 -1051.654 -3 -0.000
24 6.059 2321.555 -1149.432 -3 -0.000
25 6.323 2637.723 -1251.556 -3 -0.000
26 6.586 2981.368 -1358.025 -2 -0.000
27 6.850 3353.633 -1468.840 -2 -0.000
28 7.113 3750.513 -1525.333 -2 -23.479
29 7.381 4154.507 -1483.233 -2 -79.270
30 7.648 4544.312 -1422.201 -2 -103.195
31 7.916 4915.643 -1347.850 -1 -119.088
32 8.183 5265.657 -1265.288 -1 -127.741
33 8.451 5592.803 -1179.072 -1 -130.016
34 8.719 5896.674 -1093.157 -1 -126.838
35 8.986 6177.840 -1010.864 -1 -119.190
36 9.254 6437.670 -608.838 -1 -1082.721
37 9.521 6503.679 74.274 -0 -959.536
38 9.789 6397.920 668.657 -0 -817.456
39 10.056 6145.827 1165.191 -0 -667.000
40 10.324 5774.331 1561.372 -0 -517.437
41 10.592 5310.208 1860.406 -0 -376.568
42 10.859 4778.674 2070.186 -0 -250.596
43 11.127 4202.282 2202.201 -0 -144.081
44 11.394 3600.096 2270.445 -0 -59.944
45 11.662 2987.181 2290.339 0 0.468
46 11.930 2374.350 2277.704 0 37.307
47 12.197 1768.195 2247.786 0 52.137
48 12.465 1171.376 2214.338 0 47.859
49 12.732 583.121 2188.743 0 28.661
50 13.000 -0.000 1089.578 -0 -0.000
=====================================================================
第 2 种情况: 库仑土压力(一般情况)
[土压力计算] 计算高度为 7.113(m)处的库仑积极土压力
第1破裂角： 71.861(度)
Ea=485.744 Ex=480.409 Ey=71.798(kN) 作用点高度 Zy=2.467(m)

(一) 桩身内力计算
计算方法: m 法
背侧——为挡土侧；面侧——为非挡土侧。
背侧最大弯矩 = 14769.610(kN-m) 距离桩顶 9.521(m)
面侧最大弯矩 = 0.000(kN-m) 距离桩顶 0.000(m)
最 大 剪 力 = 5200.200(kN) 距离桩顶 11.662(m)
桩 顶 位 移 = 21(mm)
点号 距顶距离 弯矩 剪力 位移 土反力
(m) (kN-m) (kN) (mm) (kPa)
1 -0.000 0.000 0.000 -21 -0.000
2 0.263 0.581 -6.621 -20 -0.000
3 0.527 4.652 -26.485 -20 -0.000
4 0.790 15.650 -59.029 -19 -0.000
5 1.054 36.662 -101.925 -18 -0.000
6 1.317 70.107 -153.407 -18 -0.000
7 1.581 118.245 -213.476 -17 -0.000
8 1.844 183.339 -282.132 -17 -0.000
9 2.108 267.651 -359.375 -16 -0.000
10 2.371 373.444 -445.205 -15 -0.000
11 2.634 502.979 -539.622 -15 -0.000
12 2.898 658.519 -642.626 -14 -0.000
13 3.161 842.326 -754.217 -13 -0.000
14 3.425 1056.661 -874.394 -13 -0.000
15 3.688 1303.788 -1003.159 -12 -0.000
16 3.952 1585.969 -1140.510 -11 -0.000
17 4.215 1905.464 -1286.449 -11 -0.000
18 4.479 2264.538 -1440.974 -10 -0.000
19 4.742 2665.451 -1604.086 -10 -0.000
20 5.005 3110.467 -1775.785 -9 -0.000
21 5.269 3601.847 -1956.071 -8 -0.000
22 5.532 4141.853 -2144.944 -8 -0.000
23 5.796 4732.748 -2342.404 -7 -0.000
24 6.059 5376.794 -2548.451 -7 -0.000
25 6.323 6076.254 -2763.085 -6 -0.000
26 6.586 6833.388 -2986.305 -6 -0.000
27 6.850 7650.459 -3218.113 -5 -0.000
28 7.113 8529.729 -3458.508 -5 -53.310
29 7.381 9445.725 -3362.919 -4 -179.980
30 7.648 10329.502 -3224.349 -4 -234.294
31 7.916 11171.336 -3055.545 -3 -270.368
32 8.183 11964.774 -2868.108 -3 -290.002
33 8.451 12706.297 -2672.380 -2 -295.155
34 8.719 13394.981 -2477.345 -2 -287.929
35 8.986 14032.127 -2290.539 -2 -270.554
36 9.254 14620.837 -1378.006 -1 -2457.589
37 9.521 14769.610 172.494 -1 -2177.841
38 9.789 14528.522 1521.506 -1 -1855.220
39 10.056 13955.328 2648.339 -1 -1513.605
40 10.324 13111.179 3547.325 -0 -1174.038
41 10.592 12056.864 4225.759 -0 -854.231
42 10.859 10849.628 4701.567 -0 -568.264
43 11.127 9540.670 5000.851 -0 -326.485
44 11.394 8173.263 5155.388 -0 -135.527
45 11.662 6781.600 5200.200 0 1.556
46 11.930 5390.214 5171.211 0 85.111
47 12.197 4014.061 5103.042 0 118.690
48 12.465 2659.158 5026.923 0 108.880
49 12.732 1323.742 4968.699 0 65.187
50 13.000 0.000 2473.447 -0 -0.000

桩板式抗滑挡土墙验算
计算项目： 桩板式B型抗滑挡土墙
------------------------------------------------------------------------
原始条件:

墙身尺寸:
桩总长: 14.000(m)
嵌入深度: 5.473(m)
截面形状: 方桩
桩宽: 1.500(m)
桩高: 2.000(m)
桩间距: 6.000(m)
挡土板的类型数: 3

板类型号 板厚(m) 板宽(m) 板块数
1 0.300 9.000 1
2 0.300 7.378 1
3 0.300 7.000 1

嵌入段土层数: 2
桩底支承条件: 铰接
计算方法: M法

土层序号 土层厚(m) 重度(kN/m3) M(MN/m4)
1 2.470 19.600 80.000
2 3.003 26.200 900.000

初始弹性系数A: 28.454(MN/m3)
初始弹性系数A1: 29.003(MN/m3)
桩顶锚索水平刚度: 0.000(MN/m)

物理参数:
挡土墙类型: 一般挡土墙
墙后填土内摩擦角: 8.500(度)
墙背与墙后填土摩擦角: 8.500(度)
墙后填土容重: 19.600(kN/m3)

坡线与滑坡推力:
坡面线段数: 2

折线序号 水平投影长(m) 竖向投影长(m)
1 1.669 0.298
2 5.000 0.000

地面横坡角度: 6.000(度)
墙顶标高: 0.000(m)

参数名称 参数值
推力分布类型 三角形
墙后剩余下滑力水平分力 500.000(kN/m)

钢筋混凝土配筋计算依据：《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2023)

注意：内力计算时，滑坡推力、库仑土压力分项(安全)系数 = 1.200

=====================================================================
第 1 种情况: 滑坡推力作用情况
[桩身所受推力计算]
假定荷载三角形分布:
桩后: 上部=0.000(kN/m) 下部=703.672(kN/m)

(一) 桩身内力计算
计算方法: m 法
背侧——为挡土侧；面侧——为非挡土侧。
背侧最大弯矩 = 16761.971(kN-m) 距离桩顶 11.119(m)
面侧最大弯矩 = 0.000(kN-m) 距离桩顶 -0.000(m)
最 大 剪 力 = 8153.439(kN) 距离桩顶 13.712(m)
桩 顶 位 移 = 30(mm)
点号 距顶距离 弯矩 剪力 位移 土反力
(m) (kN-m) (kN) (mm) (kPa)
1 -0.000 -0.000 -0.000 -30 -0.000
2 0.284 0.379 -4.000 -29 -0.000
3 0.568 3.032 -16.000 -29 -0.000
4 0.853 10.232 -36.000 -28 -0.000
5 1.137 24.254 -64.000 -27 -0.000
6 1.421 47.371 -100.000 -26 -0.000
7 1.705 81.856 -144.000 -25 -0.000
8 1.990 129.985 -196.000 -24 -0.000
9 2.274 194.030 -256.000 -23 -0.000
10 2.558 276.265 -324.000 -23 -0.000
11 2.842 378.965 -400.000 -22 -0.000
12 3.126 504.402 -484.000 -21 -0.000
13 3.411 654.851 -576.000 -20 -0.000
14 3.695 832.585 -676.000 -19 -0.000
15 3.979 1039.879 -784.000 -18 -0.000
16 4.263 1279.005 -900.000 -17 -0.000
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