某二级公路预应力锚索桩板墙计算书.docVIP

某二级公路预应力锚索桩板墙计算 1.概括 ××××二级公路K15+808.14需设置预应力锚索桩板墙，结合横断面从地面线算起桩高需要设置约18米，该处桩板墙需设置4排锚索，第一排锚索距桩顶4m，第二排锚索距桩顶5m，第三排锚索距桩顶8m，第四排锚索距桩顶9m。第一排锚索倾角均为15°，其余为20°。锚索采用6φ15.2预应力钢绞线，钢绞线为1860MPa的高强度低松弛预应力钢绞线。桩身及挡土板采用C30混凝土。桩板墙的横断面图见图1： 图1 K15+808.14处预应力锚索桩板墙横断面图 2.技术规范 （1）《公路工程技术标准》（JTG-2003） （2）《公路桥梁通用设计规范》（JTG D60-2004） （3）《公路挡土墙设计与施工技术细则》 （4）《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007） （5）《公路路基设计规范》（JTG D30-2004） （6）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004） 3.材料主要指标 3.1 混凝土 表3-1 材料主要指标 指标 强度 等级 弹性模量 （Mpa） KN/m3 轴心抗压 设计强度 （Mpa）（Mpa）（Mpa）（Mpa）4 26 13.8 1.39 20.1 2.01 3.2 钢筋 表3-2 钢筋主要指标 指标 钢筋 种类 弹性模量 （Mpa） （Mpa）（Mpa）（Mpa）（） （Mpa）（）Ki=miHiSib1(KN/m) 其中，mi——根据地质条件，这里取50000KN/m4； Hi——为各节点距土表面的距离； Si=1m； b1——计算宽度，b1=kkf(d+1)=1.0×1.0×2.5=2.5m，d为垂直于水平外力作用方向桩的宽度取1.5m，k为平行于水平力作用方向的桩间相互影响系数去1.0，kf为桩形换算系数取1.0； 2. 桩底为竖向支承； 3. 预应力锚索模拟为相应位置的弹性支撑，弹簧刚度为同一排锚索刚度之和，并加以相应倾角的修正，其中锚固长度取10m。 5.2. 施工阶段划分 表5-1施工阶段划分 施工阶段 状态描述 受力模型 1 从锁口处填土至第一排锚索锚口上方2m 见图3 2 张拉第一排锚索，张拉力为200kN 见图4 3 填土至第二排锚索锚口上方2m 见图5 4 张拉第二排锚索，张拉力为200kN 见图6 5 填土至第三排锚索锚口上方2m 见图7 6 张拉第三排锚索，张拉力为200kN 见图8 7 填土至第四排锚索锚口上方2m 见图9 8 张拉第四排锚索，张拉力为200kN 见图10 9 填土至路基设计标高 见图11 5.3. 土压力计算 5.3.1 第1施工阶段土压力计算 该阶段土压力计算以库伦主动土压力计算公式为基础，同时引入土压力增大 系数，即，为计算土压力，为库伦主动土压力，为土压力增大系数，取1.3。 库伦主动土压力依据《公路桥涵设计通用规范 JTG D60-2004》 P20 4.2.3 条计算，库仑主动土压力公式： 式中：γ—土容重，γ=19kN/m3； B—填土计算宽度，即桩间距，取B=6m； H—填土范围内计算高度，该阶段取12； μ—土压力系数； 式中：—土内摩擦角，； —填土表面与水平线夹角，； —台背与竖直面夹角，； —台背与填土间摩擦角，。 桩身计算土压力为： 则桩身所受水平土压力为： 桩身所受竖向土压力为： 受力模式按三角形分布，则地面线处桩底所受土的水平压力为： ，模型中取418kN ，见图3。 5.3.2 第3施工阶段附加土压力计算 与5.3.1计算类似，该阶段桩身地面线以上填土为H=13m，桩身计算土压力为： 则，桩身所受水平土压力为： 桩身所受竖向土压力为： 附加水平土压力受力模式为第二排锚索上为三角形分布，锚索以下至地面线桩底为矩形分布，总的附加水平土压力为：，换算出第二排锚索处的水平土压力约为37kN，见图5模型。 5.3.2 第5施工阶段附加土压力计算 与5.3.2计算类似，该阶段桩身地面线以上填土为H=16m，桩身计算土压力为： 则，桩身所受水平土压力为： 桩身所受竖向土压力为： 附加水平土压力受力模式为第三排锚索上为三角形分布，锚索以下至地面线桩底为矩形分布，总的附加水平土压力为：，换算出第三排锚索处的水平土压力约为101kN，见图7模型。 5.3.3 第7施工阶段附加土压力计算 与5.3.2计算类似，该阶段桩身地面线以上填土为H=17m，桩身计算土压力为： 则，桩身所受水平土压力为： 桩身所受竖向土压力为： 附加水平土压力受力模式为第四排锚索上为三角形分布，锚索以下至地面线桩底为矩形分布，总的附加水平土压力为：，换算出第四排锚索处的水平土压力约为36kN，见图