理正抗滑桩设计说明书(3)

2019-08-29 22:11

3.5 说明

当计算目标为设计时:在其它参数确定的情况下,系统可自动设计: (1)墙顶宽。

(2)扩展台阶宽高。

(3)钢筋混凝土底板的悬挑长度和厚度。

系统的设计过程为:假定墙顶宽最小为0.5米,然后采用变步长的搜索办法增加墙宽,直到找到满足计算条件的最小墙宽为止。

注意:

1. 有时自动设计会失败,这是因为某些给定的条件不合理造成的;

2. 有时自动设计成功后,某些安全系数仍不满足。这是因为本程序自动设计时考虑了多种工况,程序自动设计对各种工况只进行一次,当满足最后一个工况的安全系数时,前面的各个工况有时会出现不满足的情况。在这种情况下,用户可参照程序设计结果手工调整。

3.6 数据和结果文件

数据和结果文件位于用户设定好的工作目录下。滑坡推力计算、抗滑桩、重力式抗滑挡土墙、垂直预应力锚杆式抗滑挡土墙、桩板式抗滑挡土墙的数据文件格式分别为*.hptl、*.khz、*.zlkh、*.yylkh和*.zbkh,图形文件格式*.DXF,计算书格式为*.RTF。

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第四章 编制依据

⑴ 铁道部第一勘测设计院,铁路工程设计技术手册《路基》,中国铁道出版社,1995年第3次印刷;

⑵ 中华人民共和国交通部部标准《公路工程抗震设计规范》(JTJ 004-89),人民交通出版社,1990年8月第一版,第一次印刷;

⑶ 中华人民共和国交通行业标准《公路加筋土工程设计规范》(JTJ 015-91),《公路加筋土工程设计及施工规范汇编》人民交通出版社,1998年10月第1版,第4次印刷; ⑷ 交通部第二公路勘察设计院主编:公路设计手册《路基》,人民交通出版社,1997年6月第2版,第2次印刷。

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第五章 编制原理

理正抗滑桩(挡墙)计算软件可以完成滑坡推力计算,抗滑桩(挡墙)的设计和验算。系统采用两种方法计算土体对抗滑构件的作用力,即剩余下滑力和库仑土压力。

5.1 滑坡计算

5.1.1 基本假定

(1)在顺滑动主轴方向的地质纵断面图上,按滑面的产状和岩土性质划分为若干铅直条块,由后向前计算各条块分界面上的剩余下滑力即是该部位的滑坡推力;

(2)每段滑体的下滑力方向与其所在的条块的滑面平行;

(3)横向按每米宽计算,略去两侧的摩擦阻力不计;

(4)视滑体为连续而无压缩的介质,由后向前传递下滑力做整体滑动,不记滑体内部的局部应力作用;

(5)作用在任一分界面上的推力分布图形,当滑体上层和下层的滑动速度大体一致时,可假定为矩形;对软塑体或流塑体滑坡,底部滑速往往大于其表层,其推力分布图形为三角形;介于上述两种情形之间为梯形。

5.1.2 滑体上的作用力

滑体上的作用力分为基本力系和特殊力系两类(图5.1.2-1)。

图5.1.2-1 剩余下滑力计算示意图

(1)基本力系:滑体自重Wi、自上一条块传递来的剩余下滑力Ei-1、下一条块产生的支撑力Ei、滑床反力Ni、滑面的抗滑力Ti;

(2)特殊作用力(在可能出现的情况下才列入计算):

① 作用在条块上的外部荷载P

② 动水压力Di(滑体饱水或其下部饱水且与滑带水相连通时考虑) ③ 滑床上产生的浮托力:Ui

④ 裂隙充水的静水压力:pwi、pw(i-1)

⑤ 滑头水系有压头H0的承压时的浮托力S’i ⑥ 地震力:Ehsis

注:

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1. 假定动水压力作用方向平行于滑动面,浮托力作用方向垂直滑动面。在系统中选择“总应力法”时,不考虑水的浮力作用,既令ui=0;

2. 假定地震力作用方向平行于滑动面,抗滑部分不考虑地震力的作用; 3. Ti在图中表示第i滑块滑面的抗滑力(kN),方向平行于滑动面; 4. Ni在图中表示第i滑块滑面的有效法向反力(kN),方向垂直于滑动面。

5.1.3 基本力系作用下的剩余下滑力计算

(5.1.3-1)

(5.1.3-2)

(5.1.3-3)

(5.1.3-4)

(5.1.3-5)

(5.1.3-6)

式中:

,方向指向下滑方向并平行于第i个Ei —— 第i个条块滑体的剩余下滑力(kN/m)

条块滑面;

Ei≤0,在给定的安全系数下,不会发生滑动;

Ei>0,在给定的安全系数下,会发生滑动;

; E1 —— 为本滑块体产生的下滑力(kN/m)

; E2 —— 第i-1块滑体产生的下滑力或上滑力(kN/m); E3 —— 本滑块体产生的抗滑力(kN/m)

; E4 —— 本滑块体滑面产生的粘聚抗滑力(kN/m)

,方向平行于第i-1个条块滑面; Ei-1 —— 第i-1个条块滑体的剩余下滑力(kN/m)

K —— 抗滑计算时,考虑所需要的安全系数; ; Wi —— 第i个条块滑体的重量(kN/m); αi —— 第i个条块滑面的倾角(度); αi-1 —— 第i-1个条块滑面的倾角(度); θi —— 第i个条块所在滑面上的摩擦角(度); ci —— 第i个条块所在滑面上的单位粘聚力(kPa); li —— 第i个条块所在滑面的长度(m)

ψi —— 剩余下滑力传递系数。

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注:系统提供由安全系数反算滑块i的抗剪强度指标c或θ的功能,反算时公式 5.1.3-1式满足Ei=0。

5.1.4 特殊作用力下的剩余下滑力计算

1.外部荷载作用

(5.1.4-1)

(5.1.4-2)

式中:

,正、负确定:方向向Pxj —— 第i个条块滑体上作用的第j个水平外荷载(kN/m)

左为正,反之为负; ,正、负确定:方向向Pyj —— 第i个条块滑体上作用的第j个竖直外荷载(kN/m) 下为正,反之为负。 Klj —— 抗滑计算时,考虑所需要的安全系数;

当外荷载产生作用的方向与整体滑坡的下滑方向相同时,取Klj=K; 当外荷载产生作用的方向与整体滑坡的下滑方向相反时,取Klj=1; 其它符号同前。

注意:当坡面以上有水的作用,程序是按外荷载作用考虑的,同样分解成竖直和水平两个方向的作用力;竖直作用力值为水的重度乘以坡面外浸水面积(程序积分得到),水平向

作用力直为竖直作用力值乘以第i条滑块的倾角的正切值。

2.动水压力作用

(5.1.4-3)

(5.1.4-4)

(5.1.4-5)

(5.1.4-6)

式中:

K1 —— 抗滑计算时,考虑所需要的安全系数;

当动水压力产生作用的方向与整体滑坡的下滑方向相同时,取K1=K;

当动水压力产生作用的方向与整体滑坡的下滑方向相反时,取K1=1;

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