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孝义跨太汾高速公路特大桥抗滑桩防护方案

2014-08-01姚雄

山西建筑 2014年21期
关键词:深度变形措施

姚 雄

(中交第四公路工程局有限公司,北京 101101)

0 引言

抗滑桩(anti-slide pile)是穿过滑坡体深入于滑床的桩柱,用以支挡滑体的滑动力,起稳定边坡的作用,适用于浅层和中厚层的滑坡,是一种抗滑处理的主要措施,是广泛采用的一种抗滑措施。

孝义跨太汾高速公路特大桥11号、12号墩抗滑桩设计长度19 m,在桩顶部设1.2 m×0.8 m系梁连接所有抗滑桩,加强桩顶部的整体稳定性。具体验算如下。

1 桩长及桩身最大弯矩计算

开挖深度10 m,土的内摩擦角取35°,土的重度γ=18 kN/m3,无地下水,采用人工挖孔灌注桩支护。取1 m为计算单元,计算桩入土深度及最大弯矩。顶部车辆荷载P=10 kN/m2。

1.1 桩的入土深度

由m,n值查图(布氏理论曲线)得:ω=0.62。

x= ωl=10.83 ×0.62=6.71 m。

t=μ +1.2x=8.89 m,故挖孔桩总长为 10+8.89=18.9 m。

1.2 桩的最大弯矩计算

设桩中心距按1.5 m布置,则每根桩最大弯矩为1 746.8×1.5=2 620 kN·m,最大弯矩在承台底2.96 m处。

2 桩身配筋验算

桩直径取1.25 m,钢筋净保护层厚度取5.5 cm;纵向钢筋20根,直径20 mm,fy=310 N/mm2;桩身混凝土 C30,fcm=16.5 N/mm2;

则桩身能承受的最大弯矩为:

3 挠度、变形计算

3.1 按挠度基本公式简单计算主动土压力作用下桩顶挠度

C30混凝土的有关参数:Eh=3.0×104MPa。

钢筋的有关参数:Eg=2.0×105MPa。

X=0.006 m,I0=Ig+Ih=0.086 3 m4。

桩的抗弯刚度取为0.8Eh×I0=2 071 546 875 N·m2,桩间距按照1.5 m计,主动土的压力简化为直角三角形示意图如图1所示。

图1 主动土压力简化为直角三角形示意图

承台底面以上桩荷载如下:

1)假定桩在承台底为刚节点,顶部自由,计算得桩顶挠度为2.9 cm,最大弯矩为 -2 620 kN·m;

2)其他条件相同,顶部系梁水平力为50 kN,计算得桩顶挠度为1.9 cm,最大弯矩为-2 060 kN·m;

3)其他条件相同,顶部系梁水平力为100 kN,计算得桩顶挠度为0.9 cm,最大弯矩为-1 540 kN·m。

3.2 承台底土压缩变形计算

忽略承台底以下的桩变形、主动土压力及承台底0.84 m范围内的被动土压力,承台底以下的被动土压力简化为对顶的两个三角形,假定土的变形与土压力成正比例关系。……

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