既有线抗滑桩计算与设计.doc

抗滑桩设计及检算
根据框架接长涵开挖深度及现场实际情况，在框架桥墙身两侧各设5根抗滑桩对路基进行防护，见附图，抗滑桩的桩径φ1.2m（其中护壁0.2m,桩1.0m），桩芯间距以对框架桥基础开挖中心向两侧布置，间距1.6m～2.0m。
1、抗滑桩设计
根据LDK697+133框架接长涵设计地质资料，地面以下均为细砂，地基承载力210～300kpa，抗滑桩入土深度≮3m,抗滑桩长度取桩长10m。单侧桩顶面上设盖梁将5根桩联为一体，提高整体抗滑能力，并作为后续现浇框架接长涵支撑模板立柱的基础。开挖过程须核对地质与设计是否相符，若与地质不符需重新检算抗滑桩抗弯强度。
2、抗滑桩桩身结构
抗滑桩桩身设计为钢筋混凝土，C30混凝土。根据检算及配筋设计，桩身钢筋配置如附图:主筋采用12φ16螺纹钢筋，箍筋采用φ16@300。灌注时须注意提前预埋长度30cm的φ20螺纹钢筋，伸出护壁10cm，作为后续防护钢筋混凝土挡土板连续钢筋。
3、抗滑桩结构检算
根据LDK697+133框架接长涵抗滑桩设计长度分别为10m，按最不利情况下检算，基坑开挖深度为h=5.4m，基坑边距钢轨中心距离为4.5m，高差为7.3m,按《铁路桥涵设计基本规范》附录A主动土压力计算土压力。
主动土压力公式（包括活载）：E=1/2γH2λB+γhολBο
式中：γ――－ 土容量（KN/m3）,经现场土工试验得γ=18.5KN/m3。
H――― 计算土的厚度（m），H=7.34m
λ――― 主动土压力系数
λ=，因基坑为垂直开挖，因此取θ=0,上式简化为λ=

Φ――土的内摩擦角，经现场土工试验得φ=30
δ――墩台背与填料之间的外摩擦角，根据《铁路桥涵设计基本规范》第4.2.2条，δ=φ/2=15
α=填土表面与水平面的夹角，α=arctg1/1.5=33.7o
B——墩台计算宽度（m）,因挖孔桩间距为2.0m,取B=2.0m
H0――活载换算为当量均布土层厚度（m）,取h0=q/r+(cosθ×cosα)/cos(θ－α)
q――每单面斜面积上水平投影的活载压力强度（kpa）,取q=55.2kp
B0――台后活载计算宽度（m），取B0=2.0m。
（1） 基底以上主动土压力计算：
a、 主动土压力系数计算：

λ=
=
=0.795
b、 当量土均布厚度计算：
H0=
C、主动土压力计算
通过试算H为7.34m时土压力最大，则
Ea(γH2λB/2+γh0λB0)×cosδ
=(18.5×7.342×0.795×2.0/2+18.5×1.94×0.795×2.0)×cos15=820.5KN
(2)、土压力着力点计算
按《铁路桥涵设计基本规范》附录A土压力着力点至计算土层底面的距离。
C=
（3）、被动土压力计算
被动土压力合力按Ep=计算
HP为被动土压力土层厚度，取HP=2.5m
被动土压力系数KP=
粘聚力c=130KPa
则:EP==1299KN
(4)、弯矩计算
弯矩M=EaC-EpHp/3=820.5×2.66-1299×2.5/3
=1100.0KN.m
(5)桩身抗弯矩验算
桩直径R=1.20m,截面面积为Ac=1130400mm2,混凝土采用C30，抗弯曲Fc=13.9KN/mm2,钢筋采用12φ16，截面面积为As=2411mm2,钢筋抗拉强度为Fs=290N/mm2,主筋所在圆周半径rt450mm。
α为受压区混凝土截面面积的圆心角（弧度）与2π的比值；rt纵向受拉钢筋截面面积与全部纵向钢筋截面面积的比值，当α＞0.625时，取αt=0。
α=(1.20+(sin2πα)/2π)/(1+3b)
b=As×Fs/(Fc×Ac)=2411×290/(1130400×13.9)=0.0445
代入上式，并用试算法求得α=0.55，则αt=1.20-2α=0.1
灌注桩所能承受的弯矩值：
M=
=1927+171
=2098KN·m＞1100KN·m。满足要求

（6）检算结果
安全系数K=2098KN·m/1100KN·m=1.907
根据计算可知，不配筋的情况下抗滑桩所承受的弯矩值为2098 KN·m＞1100KN·m，满足要求。考虑桩身结构安全系数，适当配置构造筋可以满足结构要求，加强桩的抗剪及整体性。