完整版排樁支護(hù)設(shè)計(jì)與計(jì)算

1、排樁支護(hù)設(shè)計(jì)與計(jì)算8.7.1概述基坑開(kāi)挖事，對(duì)不能放坡或由于場(chǎng)地限制而不能采用攪拌樁支護(hù)，開(kāi)挖深度在610米左右時(shí)，即可采用排樁支護(hù)。排樁支護(hù)可采用鉆孔灌注樁、人工挖孔樁、預(yù)制鋼筋混凝土板 樁或鋼板樁。OOOOO1.oooooobodcw匸OOtXEOOOOOO開(kāi)挖d排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)可分為：e圖8-4排樁支護(hù)的類型f（1）柱列式排樁支護(hù) 當(dāng)邊坡土質(zhì)尚好、地下水位較低時(shí)，可利用土拱作用，以稀疏鉆孔灌注樁或挖孔樁支擋土坡，如圖8-4a所示。（2）連續(xù)排樁支護(hù)（圖 8-4b）在軟土中一般不能形成土拱，支擋結(jié)構(gòu)應(yīng)該連續(xù)排。密排的鉆孔樁可互相搭接，或在樁身混凝土強(qiáng)度尚未形成時(shí)，在相鄰樁之間做一根素混凝土樹(shù)根

2、樁把鉆孔樁排連起來(lái)，如圖8-4c所示。也可采用鋼板樁、鋼筋混凝土板樁，如圖8-4d、e所示。（3）組合式排樁支護(hù)在地下水位較高搭軟土地區(qū)，可采用鉆孔灌注排樁與水泥土樁 防滲墻組合的方式，如圖 8-4f所示。按基坑開(kāi)挖深度及支擋結(jié)構(gòu)受力情況，排樁支護(hù)可分為一下幾種情況。（1）無(wú)支撐（懸臂）支護(hù)結(jié)構(gòu)：當(dāng)基坑開(kāi)挖深度不大，即可利用懸臂作用擋住墻后土體。（2）單支撐結(jié)構(gòu)：當(dāng)基坑開(kāi)挖深度較大時(shí)，不能采用無(wú)支撐支護(hù)結(jié)構(gòu)，可以在支護(hù)結(jié)構(gòu)頂部附近設(shè)置一單支撐（或拉錨）。（3）多支撐結(jié)構(gòu)：當(dāng)基坑開(kāi)挖深度較深時(shí)，可設(shè)置多道支撐，以減少擋墻擋壓力。根據(jù)上海地區(qū)的施工實(shí)踐，對(duì)于開(kāi)挖深度6m的基坑，在場(chǎng)地條件允許的情況

3、下，可采用重力式深層攪拌樁擋墻較為理想。當(dāng)場(chǎng)地受限制時(shí)，也可采用0 600mm密排懸臂鉆孔樁，樁與樁之間可用樹(shù)根樁密封，也可采用灌注樁后注漿或打水泥攪拌樁作防水帷幕；對(duì)于開(kāi)挖深度在46m的基坑，根據(jù)場(chǎng)地條件和周圍環(huán)境可選用重力式深層攪拌樁擋墻，或打入預(yù)制 混凝土板樁或鋼板樁，其后注漿或加攪拌樁防滲，設(shè)一道檁和支撐也可采用0 600mm鉆孔樁，后面用攪拌樁防滲， 頂部設(shè)一道圈梁和支撐； 對(duì)于開(kāi)挖深度為610米的基坑，以往采 用0 8001000mm的鉆孔樁，后面加深層攪拌樁或注漿放水，并設(shè)23道支撐，支撐道數(shù)視土質(zhì)情況、周圍環(huán)境及圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形要求而定；對(duì)于開(kāi)挖深度大于10m的基坑，以往常采用地下

4、連續(xù)墻，設(shè)多層支撐，雖然安全可靠，但價(jià)格昂貴。近來(lái)上海常采用0 8001000mm 大直徑鉆孔樁代替地下連續(xù)墻，同樣采取深層攪拌樁放水，多道支撐或中心島施工法，這種支護(hù)結(jié)構(gòu)已成功用于開(kāi)挖深度達(dá)到13米的基坑。a.變位示意圖圖8-5懸臂板樁的變位及土壓力分布圖 b. 土壓力分布圖c.懸臂板樁計(jì)算圖d. Blum計(jì)算圖式8.7.2懸臂式排樁支護(hù)設(shè)計(jì)和計(jì)算懸臂式排樁支護(hù)的計(jì)算方法采用傳統(tǒng)的板樁計(jì)算方法。如圖8-5所示，懸臂板樁在基坑底面以上外側(cè)主動(dòng)土壓力作用下，板樁將向基坑內(nèi)側(cè)傾移，而下部則反方向變位.即板樁將繞基坑底以下某點(diǎn)（如圖中b點(diǎn)）旋轉(zhuǎn)。點(diǎn)b處墻體無(wú)變位，故受到大小相等、方向相反的二 力（靜

5、止土壓力）作用，其凈壓力為零。點(diǎn) b以上墻體向左移動(dòng)，其左側(cè)作用被動(dòng)土壓力，右 側(cè)作用主動(dòng)土壓力；點(diǎn)b以下則相反，其右側(cè)作用被動(dòng)土壓力，左側(cè)作用主動(dòng)土壓力。 因此，作用在墻體上各點(diǎn)的凈土壓力為各點(diǎn)兩側(cè)的被動(dòng)土壓力和主動(dòng)土壓力之差，其沿墻身的分布情況如圖8-5b所示，簡(jiǎn)化成線性分布后的懸臂板樁計(jì)算圖式為圖8-5c,即可根據(jù)靜力平衡條件計(jì)算板樁的入上深度和內(nèi)力。H.Blum又建議可以圖8-5d代替，計(jì)算入土深度及內(nèi)力。下面分別介紹下面兩種方法。1. 靜力平衡法圖8-5表示主動(dòng)土壓力及被動(dòng)土壓力隨深度呈線性交化，隨著板樁入土深度的不同，作用在不同深度上各點(diǎn)的凈土壓力的分布也不同。當(dāng)單位寬度板樁墻兩側(cè)

6、所受的凈土壓力相平衡時(shí)，板樁墻則處于穩(wěn)定，相應(yīng)的板樁入土深度即為板樁保證其穩(wěn)定性所需的最小入土深度，可根據(jù)靜力平衡條件即水平力平衡方程/ M 0、（ ）o（1）板樁墻前后的土壓力分布第n層土底面對(duì)板樁墻主動(dòng)土壓力為（H 0 ）和對(duì)樁底截面的力矩平衡方程ean(qnnihjtan2(45n / 2) 2Cn tan(45i 1/2)第n層土底面對(duì)板樁墻底被動(dòng)土壓力為I it i ii i i IH H i(8-1)式中qn 地面遞到n層土丿 i i層土底天然重度;hi i層土的厚度；nn層土的內(nèi)摩擦角Cnn層土的內(nèi)聚力； 對(duì)n層土底面的垂直荷載 分別計(jì)算。底面底垂直荷載;q基礎(chǔ)底面附加荷載1 M

7、9nepntan (45nih)tai 1n/2) 2Cnn(45，可根據(jù)地面附丄/2)(8-2)q。圖8-6靜力平衡法計(jì)算懸臂板樁地面幾種荷載可折算成均布荷載：1）繁重的起重機(jī)械：距板樁1.5m內(nèi)按60kN/m 2取值；距板樁1.53.5m，按40kN/m2取值；2）輕型公路：按5kN/m2;3）重型公路：按10kN/m2;4）鐵道：按 20kN/m2。對(duì)土的內(nèi)摩擦角n及內(nèi)聚力S按固結(jié)快剪方法確定。當(dāng)采用井點(diǎn)降低地下水位，地面有排水和防滲措施時(shí)，土的那摩擦角n值可酌情調(diào)整:1）板樁墻外側(cè)，在井點(diǎn)降水范圍內(nèi)，n值可乘以1.11.3;2）無(wú)樁基的板樁內(nèi)側(cè)，n值可乘以1.11.3;3）有樁基的板樁

8、墻內(nèi)側(cè)，在送樁范圍內(nèi)乘以1.0;在密集群樁深度范圍內(nèi)，乘以1.24;4）在井點(diǎn)降水土體固結(jié)的條件下，可將土的內(nèi)聚力n值乘以1.11.3。墻側(cè)的土壓力分布如圖 8-6所示。（2）.建立并求解靜力平衡方程，求得板樁入土深度1） 計(jì)算樁底墻后主動(dòng)土壓力為3及墻墻被動(dòng)土壓力 ep3，然后進(jìn)行迭加，求出第一個(gè)土壓力為零的，該點(diǎn)離坑底距離為U；2）計(jì)算d點(diǎn)以上土壓力合力，求出至 d點(diǎn)的距離y;3） 計(jì)算d點(diǎn)處墻前主動(dòng)土壓力ea1及墻后被動(dòng)土壓力ep1 ;4） 計(jì)算柱底墻前主動(dòng)土壓力ea2和墻后被動(dòng)土壓力eP2 ；5)根據(jù)作用在擋墻結(jié)構(gòu)上的全部水平作用力平衡條件和繞擋墻底部自由端力矩總和 為零的條件：Ea

9、(ep3ea3) (ep2 ea2) 2Ea (t y)M 0整理后可得t0的四次方程式：t 4 ep1 ea1 3 6Eat0(ep3 ea3)(ep2e.2)(ep3ea3)t 02Zt0 t0(ep3 ea3)032 3(8-3)(8-4)t：寧（2y(ep1ea1 ) t06E2y(ep1 為)4Ea2(8-5)2 0,/2） tan2（450即可得板樁嵌入式中n tan 2（45求解上述四次方程，為安全起見(jiàn)，實(shí)際嵌入坑底面以下的入土深度為t u 1.2t0/2）d點(diǎn)以下的深度to值。(8-6)（3）.計(jì)算板樁最大彎矩板樁墻最大彎矩的作用點(diǎn)，亦即結(jié)構(gòu)端面剪力為零的點(diǎn)。圖8-3所示，當(dāng)剪

10、力為零的點(diǎn)在基坑底面以下深度為b時(shí)，即有23 Ka 02例如對(duì)于均質(zhì)的非粘性土， 如b2 K20|X廠 0式中 Ka tan (45/2); Kp tan (45由上述解得b后，可求得最大彎矩h b(h b)M max/2)Kab b22kp 6(h b)3Kab3(8-7)(8-8)2.布魯姆（Blum）法布魯姆（H.BIum ）建議以圖8-3d代替8-3c,即原來(lái)樁腳出現(xiàn)的被動(dòng)土壓力以一個(gè)集中力Ep代替，計(jì)算結(jié)果圖如 8-7所示。a作用荷載圖b彎矩圖圖8 - 21布魯姆計(jì)算簡(jiǎn)圖圖c布魯姆理論計(jì)算曲線如圖8-7a所示，為求樁插入深度，對(duì)樁底 C點(diǎn)取矩，根據(jù)XP(l X a) Ep0(8-9)

11、式中 代入式（Ep (Kp Ka)x尹p Ka) x2化簡(jiǎn)后得8-9)得P(l x a) 6(kp Ka) x3 036 Pxx(kpka)6 P(l(Kp Ka)a)(8-10)P 主動(dòng)土壓力、水壓力的合力；P合力距地面距離；l h u土壓力為零距坑底的距離，可根據(jù)凈土壓力零點(diǎn)處墻前被動(dòng)土壓力強(qiáng)度和 墻后主動(dòng)土壓力相等的關(guān)系求得，按式（8-11）計(jì)算。u Kah（Kp Ka）從式（8-12）的三次式計(jì)算求出 x值，板樁的插入深度t布魯姆（H.BIum ）曾作出一個(gè)曲線圖，如圖x令T式中(8-11)，代入式（8-10）m再令6 P2l (Kp Ka)36 Pl2(Kp K 6a P3l (Kp

12、 Ka)）（u 1.2x8-7c所示可求得x。(8-12)1)6a Pl3(KpKa)上式即變成式中m及n值很容易確定，因其只與荷載及板樁長(zhǎng)度有關(guān)。 可以從圖8-7c曲線圖求得的n及m連一直線并延長(zhǎng)即可求得 x值，則可按式（8-14）得到樁的插入深度：t u 1.2x u 1.2 l （8_14）最大彎矩在剪力 Q = 0處，設(shè)從O點(diǎn)往下Xm處Q = 0，則有m(1) n（8-13）m及n確定后， 值。同時(shí)由于x= l，得出在這式中a 土壓力分布b彎矩圖圖8-8挖孔樁懸臂擋墻計(jì)算P 2(Kp Ka)xm 02(KpPKa)(8-15)最大彎矩maxP (l xm a)3(Kp Ka)Xm6求出

13、最大彎矩后，對(duì)鋼板樁可以核算截面尺寸，對(duì)灌注樁可以核定直徑及配筋計(jì)算。(8-16)【例8-1】 某工程基坑擋土樁設(shè)計(jì)?？刹捎? 100cm挖孔樁，基坑開(kāi)挖深度6.0m, 基坑邊堆載q= 10 kN/m 2 (圖8-8 )。地基土層自地表向下分別為:(1)粉質(zhì)粘土：可塑，厚1.13.1m;(2)中粗砂：中密密實(shí)，厚25m ,= 340, = 20kN/m3;(3) 礫砂：密實(shí)，未鉆穿，=34。hKa(Kp Ka)36.5120(3.53 0.28)0.56m(2.8 36.51) 6 0.56 36.512 22128.18kN/m2.863 33.71a 6 Pm -(Kp Ka)6_ 36-

14、 22 36.516.192128.154.04m6 128.15220(3.53 0.28) 6.560.27496 P(Kp Ka)l查布魯姆理論的計(jì)算曲線,6 128.15 4.0420(3.53 0.28) 6.563得0.1693tan2(450/2)tan2(450340/2)0.5320.28Kptan2(450/2)tan2(450 340/2)21.883.53ea1qKa100.280922.8kN/mea2(qh)Ka(10220 6) 0.2809 36.51kN/m試設(shè)計(jì)挖孔樁?！窘狻?.求樁的插入深度Ka0.67x l 0.67 6.564.40mt 1.2x u

15、1.2 4.400.565.84m樁的總長(zhǎng)：6+5.84=11.84m，取 12.0m。2. 求最大彎矩最大彎矩位置：Xm2 P. (Kp Ka)2 128.1520 (3.53 0.28)1.98m最大彎矩:maxP(lxma)(Kp Ka)xm3128.15 (6.561.98 4.04)20 (3.530.28 1.983)6492.61kN ?m3. 截面配筋90cm如圖預(yù)選樁徑d = 100cm,鋼筋保護(hù)層厚度 a= 5cm，鋼筋籠直徑d1 d 2a (100 2 5 選豎向主筋20根，沿d1均勻布置，各鋼筋至x x軸的垂直距離y1由比例圖量出，8-9a所示。選_25, Ag=4.9

16、1cm2, Rg=34kN/cm2鋼筋總抗彎剛度能力M4AgRg(y1 y2ym 1 ym/2)4 4.9134(0.14 0.25 0.36 0.42 0.45/2)kN m 931.5kN mb 931.5 m 1.72m取樁的實(shí)際間距為1.6 m492.61 1.1a鋼筋布置圖b樁的布置示意圖圖8-9樁身配筋計(jì)算圖Na2 d1 Rw為了減少豎向鋼筋用量，刻考慮受壓區(qū)(靠基坑一側(cè)的半圓截面)混凝土的抗壓作用, 混凝土用 C15，認(rèn)為 Rw= 1.1kN/m22 3.14 90 5 1JkN 155.43kN20受壓區(qū)每根鋼筋截面積為Ag RgN a4.91 34 155.4322cm 0.

17、34cm34Rg構(gòu)造配筋 _ 14, Ag = 1.54cm2為了進(jìn)一步減少鋼筋用量， 宜在樁身上部減少配筋, 處土的主動(dòng)土壓力強(qiáng)度：求1/2Mmax彎矩點(diǎn)，試算地面下5.5mahta n2(451 2 M 33.7 6202.2kN m6因此，開(kāi)挖樁鋼筋籠中，豎向鋼筋的配置為:上部 5m : 5 _ 25mmF 5 _ 14 mm下部 7m : 10 25mmF 1014 mm/2)(10 20 5.5)1M max20.532kN/m233.7kN/m2264.3kN m_14m鋼筋全部配置在樁身混凝土受壓區(qū)，即在面向基坑內(nèi)側(cè)的半圓內(nèi)。8.7.3單支點(diǎn)排樁支護(hù)設(shè)計(jì)和計(jì)算頂端支撐（或錨系）的

18、排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)與頂端自由（懸臂）的排樁二者是有區(qū)別的。頂端支撐的支護(hù)結(jié)構(gòu)，由于頂端有支撐而不致移動(dòng)而形成一鉸接的簡(jiǎn)支點(diǎn)。至于樁埋入土內(nèi)部分，入上淺時(shí)為簡(jiǎn)支，深時(shí)則為嵌固。下面所介紹的就是樁因入土深度不同而產(chǎn)生的幾種情況。1）支護(hù)樁入土深度較淺，支護(hù)樁前的被動(dòng)土壓力全部發(fā)揮，對(duì)支撐點(diǎn)的主動(dòng)上壓力的力矩和被動(dòng)土壓力的力矩相等 （圖8-10a）。此時(shí)墻體處于極限平衡狀態(tài)，由此得出的跨間正彎矩Mmax其值最大，但入土深度最淺為tmin。這時(shí)其墻前以被動(dòng)土壓力全部被利用，墻的底端可能有少許向左位移的現(xiàn)象發(fā)生。2）支護(hù)樁入土深度增加，大于 tmin時(shí)（圖8-10b），則樁前的被動(dòng)土壓力得不到充分發(fā)揮與利用，

19、這時(shí)樁底端僅在原位置轉(zhuǎn)動(dòng)一角度而不致有位移現(xiàn)象發(fā)生，這時(shí)樁底的土壓力便等于零。未發(fā)揮的被動(dòng)土壓力可作為安全度。圖8-10不同入土深度的板樁墻的土壓力分布、彎矩及變形圖3）支護(hù)樁入土深度繼續(xù)增加，墻前墻后都出現(xiàn)被動(dòng)土壓力，支護(hù)樁在土中處于嵌固狀態(tài)，相當(dāng)于上端簡(jiǎn)支下端嵌固的超靜定梁。它的彎矩己大大減小而出現(xiàn)正負(fù)二個(gè)方向的彎矩。其底端的嵌固彎矩 M2的絕對(duì)值略小于跨間彎矩Mi的數(shù)值，壓力零點(diǎn)與彎矩零點(diǎn)約相吻合（圖8-10C）。4）支護(hù)樁的入土深度進(jìn)一步增加（圖8-10d），這時(shí)樁的入土深度己嫌過(guò)深，墻前墻后的被動(dòng)土壓力都不能充分發(fā)揮和利用，它對(duì)跨間彎矩的減小不起太大的作用，因此支護(hù)樁入土深度過(guò)深是不

20、經(jīng)濟(jì)的。以上四種狀態(tài)中，第四種的支護(hù)樁入土深度已嫌過(guò)深而不經(jīng)濟(jì)，所以設(shè)計(jì)時(shí)都不采用。第三種是目前常采用的工作狀態(tài)，一般使正彎矩為負(fù)彎矩的110% 115%作為設(shè)計(jì)依據(jù)，但也有采用正負(fù)彎矩相等作為依據(jù)的。由該狀態(tài)得出的樁雖然較長(zhǎng)，但因彎矩較小，可以選擇較小的斷面，同時(shí)因入土較深，比較安全可靠：若按第一、第二種情況設(shè)計(jì)，可得較小的入 土深度和較大的彎矩，對(duì)于第一種情況，樁底可能有少許位移。自由支承比嵌固支承受力情 況明確，造價(jià)經(jīng)濟(jì)合理。1、自由端單支點(diǎn)支護(hù)樁的計(jì)算（平衡法）圖8-11是單支點(diǎn)自由端支護(hù)結(jié)構(gòu)的斷面，樁的右面為主動(dòng)土壓力， 左側(cè)為被動(dòng)土壓力。可采用下列方法確定樁的最小入土深度也和水平向

21、每延米所需支點(diǎn)力（或錨固力）R。如圖8-11所示，取支護(hù)單位長(zhǎng)度，對(duì)A點(diǎn)取矩，令Ma= 0,E 0，則有M Ea1 M Ea2 M EP 0/ 8 17 ）(8-18)REa1 Ea2 EP式中 M Ea1、M Ea2 基坑底以上及以下主動(dòng)土壓力合力對(duì)A點(diǎn)的力矩;Mep 被動(dòng)土壓力合力對(duì)A點(diǎn)的力矩；Ea1、Ea2 基坑底以上及以下主動(dòng)土壓力合力;Ep 被動(dòng)土壓力合力。2、等值梁法等值梁法是前面介紹的圖解一分析法的簡(jiǎn)化。樁入坑底土內(nèi)有彈性嵌固(鉸結(jié))與固定兩種，現(xiàn)按前述第三種情況，即可當(dāng)作一端彈性嵌固另一端簡(jiǎn)支的梁來(lái)研究。檔墻兩側(cè)作用著分布荷載，即主動(dòng)土壓力與被功土壓力，如圖8-12a所示。在計(jì)

22、算道程中所要求出的仍是樁的入土深度、支撐反力及跨中最大彎矩。b圖8-12等值梁法計(jì)算簡(jiǎn)圖QbEa(a ho)h u ho(8-19)(8-20)(3)由等值梁BG求算板樁的入土深度，取QBx 6Kp(ux)Mg 0，則Ka (h u x) x2單支撐擋墻下端為彈性嵌固時(shí)，其彎矩圖如圖8-12C所示，若在得出此彎矩圖前已知彎矩零點(diǎn)位置，并于彎矩零點(diǎn)處將粱(即樁)斷開(kāi)以簡(jiǎn)支計(jì)算，則不難看出所得該段的彎矩圖將同整梁計(jì)算時(shí)一樣，此斷梁段即稱為整梁該段的等值梁。 對(duì)于下端為彈性支撐的單支撐擋墻 其凈土壓力零點(diǎn)位置與彎矩零點(diǎn)位置很接近， 因此可在壓力零點(diǎn)處將板樁劃開(kāi)作為兩個(gè)相聯(lián)的簡(jiǎn)支梁來(lái)計(jì)算。這種簡(jiǎn)化計(jì)算

23、法就稱為等值梁法，其計(jì)算步驟如下(圖8-12):(1)根據(jù)基抗深度、勘察資料等，計(jì)算主動(dòng)土壓力與被動(dòng)土壓力，求出土壓力零點(diǎn)B的位置，按式(8-11)計(jì)算B點(diǎn)至坑底的距離u值；(2)由等值梁AB根據(jù)平衡方程計(jì)算支撐反力Ra及B點(diǎn)剪力QbR Ea(h u a)h u憐由上式求得6Qb(8-21)(Kp Ka)由上式求得x后，樁的最小入土深度可由下式求得t U X如樁端為一般的土質(zhì)條件，應(yīng)乘系數(shù)1.11.2，即(8-22)(8-23)t (1.1 1.2)t020.7 93.93kN/m四 2.78m(Kp Ka)3計(jì)算支撐反力1巳2(5.735.73a 102218(2.04Ra 和 Qb93.9

24、3) 10(93.93 5.73)0.49)93.9310 2232.78628.86kN/m1 3.371093.93 2.78 (10)2 3628.86【例8-2】某工程開(kāi)挖深度10.0 m，采用單點(diǎn)支護(hù)結(jié)構(gòu)，地質(zhì)資料和地面荷載如圖 27所示。試計(jì)算板樁?！窘狻坎捎玫戎盗悍ㄓ?jì)算1.主動(dòng)土壓力計(jì)算、C、值按25米范圍內(nèi)的加權(quán)平均值計(jì)算得18.0kN/m(28 18 10) 0.49 2 5.712.計(jì)算土壓力零點(diǎn)位置JIea2 2cKp 93.9325.71u c 2005.71kN/m2Ka tan 2(45o/2)0.49Kp tan2(45o/ 2)2.04ea1 qKa 2c.-K

25、a 28 0.49 2 5.71 0.725.73kN/m(q h)Ka 2c. Ka詼52940 1426627.40mRa628.86Ea(h u a) 628.86 (10 2.78 7.40)huh。Qb Ea(a h0)10 2.78 1.0287.20kN/m628.86 (7.40 1.0)341.66kN/m10 2.78 1.04.計(jì)算板樁的入土深度th u hg6 341.666QBI -Q c-7 8.57 m,(Kp Ka)： 18 (2.04 0.49)(1.1 1.2)t0(1.1 1.2) 11.3512.4913.62mt = 13.0m , 板樁長(zhǎng) 10+13

26、=23m最大彎矩MLx的計(jì)算t取5.先求Q= 0的位置xo,再求該點(diǎn)M max。1 x2Ra 573x0 2 洽(9335.73)2287.20 5.73x04.41xoMmax 287.20 (7.45 1.0)5.73X07.45m7.45221 8&2 7451085.6kN m108.7.4多支點(diǎn)排樁支護(hù)的計(jì)算當(dāng)基坑比較深、土質(zhì)較差時(shí)，單支點(diǎn)支護(hù)結(jié)構(gòu)不能滿足基坑支擋的強(qiáng)度和穩(wěn)定性要求時(shí)， 可以采用多層支撐的多支點(diǎn)支護(hù)結(jié)構(gòu)。支撐層數(shù)及位置應(yīng)根據(jù)土質(zhì)、基坑深度、支護(hù)結(jié)構(gòu)、 支撐結(jié)構(gòu)和施工要求等因素確定。目前對(duì)多支撐支護(hù)結(jié)構(gòu)的計(jì)算方法很多，一般有等值梁法（連續(xù)梁法）；支撐荷載的1/2分擔(dān)法；

27、逐層開(kāi)挖支撐力不變法；有限元法等。a）bc）d）圖8-14各施工階段的計(jì)算簡(jiǎn)圖目前對(duì)多支撐支護(hù)結(jié)構(gòu)的計(jì)算方法很多，一般有等值梁法、靜力平衡法、支撐荷載的1/2分擔(dān)法、側(cè)向彈性地基抗力法、有限元法等。下面主要介紹前二種計(jì)算方法。1、等值梁法多支撐的等值梁法的計(jì)算原理與單支點(diǎn)的等值梁法的計(jì)算原理相同，一般可當(dāng)作剛性支承的連續(xù)梁計(jì)算（即支座無(wú)位移），并應(yīng)根據(jù)分層挖土深度與每層支點(diǎn)設(shè)置的實(shí)際施工階段建 立靜力計(jì)算體系，而且假定下層挖土不影響上層支點(diǎn)的計(jì)算水平力。如圖8-14所示的基坑支護(hù)系統(tǒng)，應(yīng)按以下各施工階段的情況分別進(jìn)行計(jì)算。1）置支撐A以前的開(kāi)挖階段（圖 8-14a），可將擋墻作為一端嵌固在土中

28、的懸臂樁。2） 在設(shè)置支撐B以前的開(kāi)挖階段（圖 8-14b），擋墻是兩個(gè)支點(diǎn)的靜定梁，兩個(gè)支點(diǎn)分 別是A及土中靜壓力為零的一點(diǎn)。3） 在設(shè)置支撐C以前的開(kāi)挖階段（圖 8-14C），擋墻是具有三個(gè)支點(diǎn)的連續(xù)梁，三個(gè)支點(diǎn)分別為A、B及土中的土壓力為零的點(diǎn)。4）在澆筑底板以前的開(kāi)挖階段（圖 8-14d）,擋墻是具有四個(gè)支點(diǎn)的三跨連續(xù)梁。以上各施工階段，擋墻在土內(nèi)的下端支點(diǎn)，已知上述取土壓力零點(diǎn)，即地面以下的主動(dòng)土壓力與被動(dòng)土壓力平衡之點(diǎn)。但是對(duì)第2階段以后的情況，也有其他一些假定，常見(jiàn)的有：1）最下一層支撐以下主動(dòng)土壓力彎矩和被動(dòng)壓力彎矩平衡之點(diǎn)，亦即零彎矩點(diǎn)；2） 開(kāi)挖工作面以下，其深度相當(dāng)于開(kāi)挖

29、高度20%左右的一點(diǎn)；3）上端固定的半無(wú)限長(zhǎng)度彈性支撐梁的第一個(gè)不動(dòng)點(diǎn)；4） 對(duì)于最終開(kāi)挖階段，其連續(xù)梁在土內(nèi)的理論支點(diǎn)取在基坑底面以下0.6t處（t為基坑 底面以下墻的入土深度）。瞬辰朗土26W杞展粘土70 00層厚fmWffl.PTffiTS s、鼻石.蟲(chóng)站孔柱戕陽(yáng)費(fèi)砂- sn 呑M粘土憾和，燒*呀1. 鼻石* 欄鞫 鍛町町置TH售云母 由碎可佶丘hi貞b 緘代嶽.吏石，芒圧十渥圖8-15北京京城大廈地質(zhì)剖面及錨桿示意圖人一悌吁長(zhǎng)度菲固國(guó)拄度【例8-3】 北京京城大廈，超高層建筑，地上 52層，地下4層，地面以上高183.53m，箱 形基礎(chǔ)，埋深23.76m （按23.5m計(jì)算），采用進(jìn)口

30、 27m長(zhǎng)的H型鋼樁（488mm x 300mm） 擋墻土，錘擊打入，間距 1.1m。三層錨桿拉結(jié)。地質(zhì)資料如圖 8-15所示。各層土平均重度 尸19Kn/m3，土的內(nèi)摩擦角平均為 300,粘聚力c=10kPa, 23m以下為卵 石，貫入度大于 100, 0 =38-43,潛水位于的圓礫石中，深10m內(nèi)有上層滯水。地面荷載按10kN/m 2 計(jì)。1. 參數(shù)計(jì)算Ka tan2(450/2) 0.33Kpcos- cos , sin( ) sin0cos360 0 0 0.cos 25 i sin(3625 ) sin 3611.8上式中被動(dòng)土壓力系數(shù)采用庫(kù)侖公式，考慮到樁已在基坑下砂卵石中，取p

31、值為36,2 /3 約為 250,0,0。2. 土壓力為零（近似零彎點(diǎn)）距離基坑底面距離的計(jì)算eq ep 10 0.33 19 0.33 23.5u0.69m（Kp Ka）19 （11.8 0.33）3 計(jì)算固端彎矩基坑支護(hù)簡(jiǎn)圖如圖8-30所示。將支護(hù)樁畫(huà)成一連續(xù)梁，其荷載為土壓力（圖8-31）。1）連續(xù)梁AB段懸臂部分彎矩2Mb （3.3 5 /2 （34.6 3.3） 5/2 5/3）kN m （41.25 130.6）kN m 171.8kN mMe2 278.5 6(1162 78.5) 6)kN 口 280.7kN m(1278.5 6212梁DEF段：F點(diǎn)為零彎矩點(diǎn),Md4.彎矩分配計(jì)算固端彎矩不平衡， 各支點(diǎn)的彎矩為3)4)梁CD段:Me (637kN m30(116.2 78.5) 627 )kN m 303.4kN m20D點(diǎn)的彎矩為需要彎矩分配法來(lái)平衡支點(diǎn)C、D的彎矩。通過(guò)彎矩分配，得出Mb 17