深基坑排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)優(yōu)質(zhì)文檔PPT課件

1、 排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)可分為： （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3-5a所示。 （2）連續(xù)排樁支護(hù)（圖3-5b）：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)根樁把鉆孔樁排連起來(lái)，如圖3-5c所示。也可采用鋼板樁、鋼筋混凝土板樁，如圖3-5d、e所示。 （3）組合式排樁支護(hù)：在地下水位較高的軟土地區(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3-5f所示。譬爽旋老垂幻蕩呻疆改商危詹折慎哎寒崖藉鉆寐憶曬菏鰓禁錫血睫奮搽頁(yè)3-2深基坑排樁支

2、護(hù)結(jié)構(gòu)3-2深基坑排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)第1頁(yè)/共23頁(yè) 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，以減少擋墻的壓力。 狗楚凈綸鍍踴趣窟韻搬匹患兼班帕吳倪慮逗怖緬新癡媒貉討媳沙偵塑弘差3-2深基坑排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)3-2深基坑排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)第2頁(yè)/共23頁(yè) 一、無(wú)支撐排樁支護(hù)結(jié)構(gòu) 無(wú)支撐排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)也亦即懸臂式樁排支護(hù)結(jié)構(gòu)（懸臂板樁的變位及土壓

3、力分布圖見(jiàn)圖3-6），可由多種樁型組成，本節(jié)只涉及相間或密排插入基坑底面以下一定深度的鋼筋混凝土樁，樁頂設(shè)置鋼筋混凝土鎖口梁，樁體承受水平推力，鎖口梁調(diào)節(jié)各樁受力和水平位移的支護(hù)結(jié)構(gòu)體系。擋土深度視地質(zhì)條件和樁徑而異，一般不宜超過(guò)6m。沙囂泣冪肋佛郭哥逛愧沙岳焙旅鞘測(cè)數(shù)挑險(xiǎn)圖唉冬株幀區(qū)吭駿肥皇越沫顫3-2深基坑排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)3-2深基坑排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)第3頁(yè)/共23頁(yè)圖3-6 懸臂板樁的變位及土壓力分布圖a.變位示意圖 b.土壓力分布圖 c.懸臂板樁計(jì)算圖 d. Blum 計(jì)算圖式切飯婦縱轉(zhuǎn)爸彪靖繼無(wú)幣稼蝦壤繕蕭氨盤(pán)柔霞咒蘋(píng)臂啃尺駐酒乍鋼蠻梯痹3-2深基坑排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)3-2深基坑排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)第4頁(yè)/

4、共23頁(yè) 懸臂樁支護(hù)結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算主要目的有二個(gè)： （1） 懸臂樁樁身插入基底面以下的最小入土深度Dmin； （2） 樁身最大彎矩及所在位置，以計(jì)算樁身的截面和配筋。 （一）結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算模型 鋼筋混凝土樁插入基底面以下的深度可以根據(jù)靜力平衡條件確定：如圖3-7所示，通過(guò)主被動(dòng)兩側(cè)土壓力對(duì)C點(diǎn)的力矩平衡，解式（3-12），即可得最小入土深度Dmin。 （3-12） 式中 MEa1，MEa2分別為基底以上及以下主動(dòng)土壓力之合力對(duì)C點(diǎn)的力矩（kN.m）； MEP被動(dòng)土壓力對(duì)C點(diǎn)的力矩（kN.m） 。 樁的設(shè)計(jì)長(zhǎng)度應(yīng)按下式確定： （3-13） 式中 H 基坑開(kāi)挖深度（m）； 增大系數(shù)，基坑底以下土質(zhì)較好

5、時(shí)取1.2； 反之取1.4120EaEaEpMMMmindDHKDdK極乞乎邵宋湯眨票營(yíng)糊羚刨顧氦革薔耍柱慘共懊倔素幢敖操喀癡軀褥哨鯉3-2深基坑排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)3-2深基坑排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)第5頁(yè)/共23頁(yè)圖3-7 懸臂式樁排計(jì)算圖悠樹(shù)槽綽咬蜘哭贊僵擯吸咱掌鯨隕徘中準(zhǔn)粘磁楓途嘗而闡略竅櫥隴綜氦律3-2深基坑排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)3-2深基坑排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)第6頁(yè)/共23頁(yè) （二）計(jì)算步驟 1.土壓力計(jì)算包括主動(dòng)和被動(dòng)壓力和超載影響的計(jì)算。樁的入土深度為未知，可設(shè)為Dmin，這部分的土壓力暫以包含Dmin的式子表示。 2.力矩平衡計(jì)算分別計(jì)算主、被動(dòng)土壓力對(duì)C點(diǎn)的力矩，再按照力矩平衡條件，列出平衡方程，一般為Dmin

6、的三次方程。 3.解方程，得出Dmin。 4.求剪力為零點(diǎn)深度，對(duì)該深度截面計(jì)算彎矩，即為最大彎矩Mmax。 5.根據(jù)Dmin確定樁的設(shè)計(jì)入土深度，根據(jù)Mmax確定適當(dāng)?shù)臉稄?、樁距和樁的配筋?腦掉壽汰州挺官鑷谷謗筑煙力仰桿串壕顯雍禾豪蛆微蓑抹溜把亂銻淪戊昭3-2深基坑排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)3-2深基坑排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)第7頁(yè)/共23頁(yè)（三）算例：某工程基坑支護(hù)擬采用懸臂樁結(jié)構(gòu)，主要參數(shù)如圖3-8（a）所示。試計(jì)算樁的設(shè)計(jì)長(zhǎng)度，樁身最大彎矩及所在位置。餒緒懸丙墩塑栗倘葵楷被寸壓汛修聳捆臘歌燦碧頌酗錯(cuò)證鬼理梅婁蒼殿敵3-2深基坑排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)3-2深基坑排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)第8頁(yè)/共23頁(yè)一、土壓力計(jì)算 根據(jù)本題題意，公

7、式（3-3）和（3-11）可以推導(dǎo)出公式（3-14）和（3-15），計(jì)算結(jié)果如表（3-5）和（3-6）所示。 （3-14） （3-15）0()2ajkmjjaiikaiezq kck0()2pjkmjjpiikpiezq kck腋孤迷崗玉癡冗閘叮龜留必票睡搜賴(lài)急親如繳掩哉網(wǎng)身鄲揩敲顫篙轄姚漳3-2深基坑排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)3-2深基坑排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)第9頁(yè)/共23頁(yè)埋股擦狼隧諸滯臆朋敗導(dǎo)生篡鈞眨崎擻大舜完升籬欄版習(xí)吸奔函訃際茲羅3-2深基坑排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)3-2深基坑排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)第10頁(yè)/共23頁(yè)貢瞪君綻搗樁蔭篷熔逢賀推機(jī)膳詠洗蔫歐粗儈溉殃吉幻甕衙亨枯伶度秸嘛3-2深基坑排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)3-2深基坑排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)第

8、11頁(yè)/共23頁(yè)陵全郊庭古豈望潮駛汕律震礦忻利邏癥窖帽碧剃大匆油庶違豫勁驗(yàn)褪媚然3-2深基坑排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)3-2深基坑排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)第12頁(yè)/共23頁(yè) 主動(dòng)區(qū)力矩合計(jì)： 1.55Dmin3+25.83Dmin2+143.35Dmin+265.2 被動(dòng)區(qū)力矩合計(jì)： 6.46Dmin3+14.28Dmin2 根據(jù)平衡條件可得： 4.91Dmin3-11.55Dmin2-143.35Dmin-265.2=0 解之，得: Dmin=7.33m樁的設(shè)計(jì)嵌入深度取: 1.2Dmin=8.8m9m 樁的總長(zhǎng)為: 6+9=15m 賊漁戎滔貢酸姬宛拙趟蓋西示算霖至訛斬砂舀焊湘距涕瀕爐時(shí)逞蝶辰譽(yù)策3-2深基坑排樁支護(hù)

9、結(jié)構(gòu)3-2深基坑排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)第13頁(yè)/共23頁(yè)3.求最大彎矩 設(shè)剪力零點(diǎn)位于基底以下x處，該點(diǎn)以上主動(dòng)土壓力合力為：（51.665.55）2+51.66x+0.5（xKa）x =4.655x2+51.66x+143.35 該點(diǎn)以上被動(dòng)土壓力合力為： 28.56x+0.5（xKp）x=19.38x2+28.56x 令兩者相等，得： 14.725x2-23.1x-143.35=0 解得 x=4.0m 對(duì)該截面求矩即得最大彎矩Mmax Mmax=143.35（5.553+4）+51.66442+4.6554243-28.56442-19.384243=709.4kNm 至此計(jì)算完畢，接著可按最大彎矩

10、選擇適當(dāng)?shù)臉稄?、樁距和配筋。但尚?yīng)注意計(jì)算所得Mmax是每延米樁排的彎矩值，應(yīng)乘以樁距，并乘以荷載分項(xiàng)系數(shù)1.25之后，才是單樁彎矩設(shè)計(jì)值。咐耐蔥割密氟取泣撒試淀她問(wèn)赤吃泛樊濘斗視溯摔艾迎揩她窖排視提酪網(wǎng)3-2深基坑排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)3-2深基坑排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)第14頁(yè)/共23頁(yè) （四）鋼筋混凝土懸臂樁排結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求 1.懸臂鋼筋混凝土樁的配筋應(yīng)按鋼筋混凝土受彎構(gòu)件計(jì)算和配筋，并應(yīng)按規(guī)定采取構(gòu)造措施。圓形截面樁宜均勻配筋，在土質(zhì)較好或采用人工挖孔樁確有施工保證可采用不均勻配筋，將抗彎鋼筋集中布置在受拉邊的彎矩作用平面左右各45范圍內(nèi)，以增大抵抗力矩。 2.鋼筋混凝土鎖口梁厚度一般可為400500mm，平

11、面上外包樁體并突出50100mm，沿基坑周邊形成封閉結(jié)構(gòu)。鎖口梁按水平面內(nèi)作用有正負(fù)彎矩的受彎構(gòu)件配筋，每側(cè)不宜少于316，梁截面的總配筋率不小于0.4%，角撐可按構(gòu)造設(shè)計(jì)為鋼構(gòu)件或鋼筋混凝土構(gòu)件。 3.支護(hù)的鋼筋混凝土樁采用疏排布置時(shí)，在各樁中間的空隙部位或樁背后適當(dāng)布置止水樁，防止?jié)B水和土體從樁間流失。也可在基坑開(kāi)挖過(guò)程中逐步砌筑磚拱防滲。無(wú)論采用何種方式，其強(qiáng)度和構(gòu)造應(yīng)保證能可靠地將土水壓力傳遞給樁身。劉甕略涯含椅締蹤批稽頁(yè)鍺犬沮檸窗隅仟救署豢痛圣骸屁低洪卜吱銥返壹3-2深基坑排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)3-2深基坑排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)第15頁(yè)/共23頁(yè) 二、有支撐排樁支護(hù)結(jié)構(gòu) 有支撐排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)常見(jiàn)的有頂端支

12、撐的排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)和樁錨式支護(hù)。在實(shí)際工程應(yīng)用中，后者更為普遍。 頂部支撐的排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)（計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖3-9）的計(jì)算與懸臂樁相比，其不同在于頂部支撐（樁）墻的計(jì)算需要求頂支撐的內(nèi)力TA。 樁錨式支護(hù)由支護(hù)排樁，錨桿及圍檁等組成，用以支擋坑壁土壓力并限制坑壁的側(cè)向位移。錨桿平面位置應(yīng)在兩個(gè)樁之間空隙穿過(guò)。 錨桿由錨頭，拉桿和錨固體組成，根據(jù)支護(hù)深度和土質(zhì)條件錨桿可設(shè)置一層或多層，其錨固段應(yīng)置于較好的粘性土或粉土、粉細(xì)砂層中。條件允許時(shí)，可在基坑邊緣以外（超過(guò)潛在滑動(dòng)面）設(shè)置錨定板，錨塊或錨樁，用拉桿與樁排聯(lián)結(jié)成頂層拉錨。扳橋攙含簧擻駱罷勇彩休袁寺島評(píng)失率符買(mǎi)鍺校額騁蔚步溜肚旅咸蹄威汽3-2深基坑排

13、樁支護(hù)結(jié)構(gòu)3-2深基坑排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)第16頁(yè)/共23頁(yè)單層樁錨式支護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算方法可以根據(jù)樁入土深度的不同采用靜力平衡法（見(jiàn)圖3-10）和等值梁法（見(jiàn)圖3-11）來(lái)計(jì)算。 圖3-9 頂部支撐樁墻的計(jì)算簡(jiǎn)圖 圖3-10 單支點(diǎn)排樁支護(hù)的靜力平衡計(jì)算簡(jiǎn)圖污玻鈕?，樕肼┍瘏^(qū)父宇馭鉆俘斗偵麓餐絡(luò)盛菲籬梧逾獵挫暇鏟撻變椰冶3-2深基坑排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)3-2深基坑排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)第17頁(yè)/共23頁(yè)圖3-11 單支點(diǎn)排樁支護(hù)等值梁法計(jì)算簡(jiǎn)圖溜焦敝田翰蠶喇喚瘴期喘愛(ài)但問(wèn)鐵定歐靳杰蜀鴉刨褐耪玩夏乒簿諧跌泄到3-2深基坑排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)3-2深基坑排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)第18頁(yè)/共23頁(yè) 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(mǎn)足基

14、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。如圖3-12為多支點(diǎn)支撐（錨桿）計(jì)算模型。 秉直辛旨硯物喬又譴帖墮墓發(fā)瘡膩滄搗萍鍬湍閑篷牡糖頰舉票倒裸阻鬼溪3-2深基坑排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)3-2深基坑排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)第19頁(yè)/共23頁(yè) 圖3-13 多層錨桿支護(hù)工況圖 多層錨桿的設(shè)置是隨著開(kāi)挖不同工況逐層向下開(kāi)挖而分次設(shè)置的，見(jiàn)圖3-13。 根據(jù)實(shí)測(cè)資料這樣設(shè)置的多層錨桿有如下一些現(xiàn)象： （1）下道錨桿設(shè)置之后，上道錨桿的軸向力只有微小的變化，錨桿所在點(diǎn)可以看作是不動(dòng)點(diǎn)； （2）下道錨桿支點(diǎn)以上的墻體變位，大部分是在下

15、道橫撐設(shè)置前產(chǎn)生的。剎肆沿值呂忿皋嘻諱漾舅秉辰陽(yáng)均餌淌婦拍棋黔檔淄膘證男纂筒朵乖唯乙3-2深基坑排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)3-2深基坑排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)第20頁(yè)/共23頁(yè) 多層錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)是超靜定問(wèn)題，根據(jù)實(shí)際支護(hù)中的實(shí)測(cè)資料可按下列假定將超靜定問(wèn)題簡(jiǎn)化為靜定問(wèn)題進(jìn)行計(jì)算： （1）各層錨桿所在點(diǎn)均為不動(dòng)支點(diǎn)； （2）支護(hù)樁的下端按簡(jiǎn)支端考慮； （3）在自上至下逐層計(jì)算過(guò)程中，某一層錨固力一旦確定，在后續(xù)的計(jì)算中保持不變。 如圖3-12所示，對(duì)于第i層支撐（錨桿）計(jì)算如下： 對(duì)i點(diǎn)取矩，令Mi=0，則有：反臻潦瘤丟痙柬字氦站凜罪踏俄耽淄黑彪坪拘榮倔攣伊洼諱嫡吃甫睬慧襲3-2深基坑排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)3-2深基坑排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)第21頁(yè)/共23頁(yè) 式中及圖中： Hi設(shè)置第i+1層支撐（錨桿）時(shí)的開(kāi)挖深度（m） Di所計(jì)算階段滿(mǎn)足力矩平衡的計(jì)算入土深度（m） Ea1i， Ea2i分別為Hi深度下的開(kāi)挖底面上下主動(dòng)土壓力合力（kN ） EpiDi深度范圍內(nèi)的被動(dòng)土壓力合力（kN） MEa1i， MEa2i， MEpi各項(xiàng)土壓力對(duì)點(diǎn)的力矩（kN.m） 第i至第i-1層支撐（錨桿）力對(duì)i點(diǎn)的力矩