混凝土支護樁

1、（基坑支護樁專項設計方案）2014.2.16相城陸慕中心幼兒園擴建工程 教師辦公樓 一、基坑工程概況 陸慕中心幼兒園擴建工程新建教師辦公樓東側距原建筑（東洋大酒店)只有2.5米，辦公樓基礎為砂石墊層砼獨立基礎。 基底設計標高為-3米，自然地坪至基底約2.5米， 鑒于東側距原住宅基礎很近，土方施工時， 為保證原住宅基礎穩(wěn)定安全，除西南北三側可放 坡開挖之外，西側擬打設鋼筋混凝土支護樁檔土 防護，以保證原住宅基礎的穩(wěn)定和基坑施工安全。 二、護樁體系構造設計 采用鋼筋混凝土懸臂式支護樁，混凝 土強度等級C30。初選樁徑400，樁距900 mm 。樁主筋選用直徑25的螺紋鋼筋。箍 筋選用8鋼筋，螺旋配

2、置，間距200 mm 。 樁頂設帽梁，截面600400 mm 。護樁頂 鋼筋錨入帽梁內35d。采用鉆孔灌注樁施工 方法。支護樁設置如圖-2 放坡開挖帽梁600400鋼筋混凝土支護樁400900鋼筋混凝土支護樁設置圖基礎周邊排水溝600600 三、荷載設計 基坑深基坑深2.5m，擬用鋼筋混凝土懸臂式支護，擬用鋼筋混凝土懸臂式支護樁。樁。 樁埋深范圍內土層為粉質粘土。樁埋深范圍內土層為粉質粘土。 =18kN/m3 ,c=18kpa （kN/m2） ，= =18 。坑邊堆放預留回填土厚?？舆叾逊蓬A留回填土厚0.6m，折，折合均布荷載合均布荷載q=10.8kpa。地下水位較低。地下水位較低。 設計樁埋

3、深、計算承受的最大彎矩、設計設計樁埋深、計算承受的最大彎矩、設計截面配筋。截面配筋。 臨界深度計算（h0）： 解之得h0 =1.65m。即樁背主動土壓 力在地面1.65m以下才開始作用于樁背。a kaa120iijjiiijehKcK（）2018180(18)tan (45)2 10.8tan (45)22h = 9.5z-15.69（kpa ）Z=2.5m， eaik=9.52.5-15.69=8.06 （kpa ） 樁背主動土壓力荷載圖形如圖樁背主動土壓力荷載圖形如圖-3a kaa12iijjiiijehKcK（）地面下深度z 1.65m處土所產生的主動土壓力： 2181818 tan (

4、45)2 10.8tan(45)22Z2.5mh0=1.65E2E1Eaq=10.8kPa圖-3樁背土壓力分布圖2.5xtDEPah1=0.85h0=1.65E2 =3.43kPa=10.8tan2（45-18/2）2.5=14.25kPa Ea= E1+ E2=3.43 +14.25=17.68kPa合力作用點在距坑底1.06m處。21112aEhKE1Ea2.5xtDEPa=1.062211818 0.85tan (45)22h1=0.852aEqhK12120.852.5321.06EEamEE圖-3h0=1.65E2 解布魯姆方程： x=0.92m； E1Ea2.5xtDEPa=1.0

5、60.85=h121()()023()( 1)apapaaatE a x tKK tKK xhx KqK eaikepik【注此處 epik=eaik 】將 Ea=17.68，a=1.06， =18，Kp=1.89， Ka=0.528，q=10.8，h=2.5m 代入上方程得（先解2式）：（Kp-Ka）teaikepik34.328.560tt=0.92c圖-4h0=1.65E2 則：t= 2.73m。 E1Ea2.5xtDEPa=1.060.85=h1eaikepik（Kp-Ka）teaikepik3333( )4.328.56(2.8)2.84.32 2.8 8.561.296(2.72)

6、2.724.32 2.728.560.1875(2.73)2.734.32 2.73 8.560.007f tttfff 0.92 1.2 2.734.2DxKt據布魯姆建議：=0.92=2.731.2K mc支護樁設計樁長：L=h+D=2.5+4.2=6.7m.為施工方便，取7m。圖-4h0=1.65E2 求最大彎矩 maxME1Ea2.5xtmDEPma=1.060.85=h1eaikepik（Kp-Ka）tmeaikepik=0.92m（應位于剪力為零處，分析應在反彎點c以下）C分析剪力為零處應在樁埋深內 tm 處（截面法）若剪力為零有：0apmEE1()02apammEKK tt22

7、17.681.2()18(1.89 0.528)ampaEtmKK=1.2圖-4h0=1.65E2 設計樁距900mm，則單樁所承受的最大彎矩： Mamx = 49.06kN.m/m0.9m = 44.16kN.m注意：樁背一側受拉。 2max1()()23mampamtME a x tKK t E1Ea2.5xtmDEPma=1.060.85=h1eaikepik（Kp-Ka）tmeaikepik=0.92C311.217.68(1.06 0.92 1.2)18(1.89 0.528)23 49.06/kNmm圖-4srAscAscAscy400D scyscAsrAsr1、截面設計參數確定

8、：、截面設計參數確定：四、懸臂支護樁配筋設計：四、懸臂支護樁配筋設計：400Dmm200rmm22125600Armm230:14/cCfN mm225:300/yfN mm保護層厚保護層厚：25mm2520025162.52srmm圖-51550.80.56300112 10 0.0033 (30 50) 10 bys cufE0.33s162.5cos1 (1cos)1 (1cos0.33) 0.560.0149200ssbrr cos0.014990.85 90.850.5051800.5050.33s0.250.50.50.5050.253ssrAscAscAscy400D scysc

9、AsrAsr各圓心角（混凝土壓區(qū)）：0.5052220.51183.60.332s220.33118.8s拉區(qū)： 壓區(qū)： 0.2522s220.2590s圖-52、懸臂樁配筋設計：選配、懸臂樁配筋設計：選配 25鋼筋，凈距取鋼筋，凈距取30mm，則中距則中距S=30+25=55mm。srAscAscAscy400D scyscAsrAsr弧長：拉拉區(qū)區(qū)118.8162.5 336180lmm 根數： 3361755弦長 ： 118.82 162.5sin2802dmm 根數： 2801655 則：118.8162.5 cos83()2scymm22277 3.14 12.53434srArmm

10、22266 3.14 12.52944scArmm 圖-5srAscAscAscy400D scyscAsrAsr壓壓區(qū)區(qū)弧長：90162.5255180lmm 根數： 2551655 弦長 ：902 162.5sin2302dmm 根數：2301555 90162.5cos1152scymm則：22266 3.14 12.52944srArmm 22255 3.14 12.52453crArmm 圖-5cos1 (1cos)ssbrr 3sinsin2sin3ssccmysr syscscysr syscscssMf Arf A rf A yf A rf A y且可按原式（2-40）驗算強度

11、3 3、懸臂樁強度驗算：（抵抗彎矩、懸臂樁強度驗算：（抵抗彎矩 McMc即抗彎承載力驗算）：即抗彎承載力驗算）： 式（2-40）驗算樁的抗彎強度Mc若3.14 32sin (3.14 0.505)sin3.14 0.3314 125600 200300 3434 162.533.143.14 0.33cMsin(3.14 0.25)300 2944 83300 2944 162.5300 2453 1153.14 0.25max163.444.16kN mMkN m 設計樁抗彎承載力滿足要求。為施工方便，樁的設計樁抗彎承載力滿足要求。為施工方便，樁的非拉壓非拉壓區(qū)周邊（圓弧上）也選配區(qū)周邊（圓

12、弧上）也選配2525鋼筋，間距鋼筋，間距55mm55mm。10.510.293.5 五、支護樁施工要點： 1.東側支護樁排中心，距原建筑物外墻 皮1.5m。打樁前應按此距離平行于原建筑 外墻皮放出樁排中心線，在中心線上按 樁設計間距（900mm）定樁位。如下圖： 原建筑擬建大樓東側鋼筋混凝支護樁檔土。樁直徑400900。樁長7m。南北西側放坡開挖圖-6：土方開挖及支護方案1500樁距900 2、先打支護樁，采用螺旋鉆孔灌注樁施工方 案，樁混凝土摻早強劑提高其早期強度，樁完工 后澆注帽梁。樁身混凝土達到設計強度后（壓預留 的同條件養(yǎng)護試塊判定），方可開挖基坑土方； 3、本工程選用懸臂式支護樁無拉