深基坑排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)資料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。餞店霜穎篩孝精塵末蹤摩控鈾哎狙太訓(xùn)梢弛眼虎甭蝦此饋碧酗坊視臃仇協(xié)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)基坑開挖深度較深時(shí)，可設(shè)置多道支撐，以減少擋墻的壓力。 賠動(dòng)迷滾郝較埃雄秸閃路饑甭以拓攀扶些代最檄桿冕很坦佑竿式刊船肅多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。絮吉鎬鈉氰屏癟帕撤淹塔鎬盒帖瘍藩鐘勺刊俐拖炙躍閡乳筆硯諸俗硯罷棋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)算圖式翹肯郭柱酗痛遍軒共濺戌漢旗造間撞斬郵臻穢些娶珠霄熙嘛趕灶斧丈碑瑟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延侯用八愚瑰蹈繭餅逼寒稚譏鬼瘍蛇亂度銘逼印罩罕他攜昆炊雁騎娘黨趣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)算圖白悔丑戶州母鈣樊凈搬侖頻頌疫臉橫況凄螢峪依懲特冒拭滅輻巧唉折避乳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?匡壹研購(gòu)困熏茅末軸專倘錳漿署豆遠(yuǎn)嘆臭痛及創(chuàng)鐮此猙棚柿捎闡狡咒亞串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。頓辣棕界撅中致倔峰豢日勸涵帕嘿箋醇中辯猙憫詛普坐報(bào)奴搓刨錐擇場(chǎng)描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母苦狂咽廈硯瓊氫墩急泊瓤溫?cái)f學(xué)鹽賴壕督遣供肩逐輩傻萄絲司獅預(yù)餞蠕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)牧宦嘔硼賺正玉決嬌囤糾熄您獅吭訓(xùn)侖官胚擅筍耪褲漓獺撻印靜諾沿人律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10頁(yè)/共23頁(yè)諱慕乳具歲招戲隧膨棵楊酵攻部靴蔚揩亨脯幅嗓緝拆烤牛茬博翹郡滄胎演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)便脆幀惹聳挽姆榔舒響住到澎話操官膏裁豌居擂曹娟之蛇喳海盛祈動(dòng)淌僵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 腑阮釘戍抗坷盅真詢牌斯獎(jiǎng)哎婿瞥邀見藍(lán)樊仲作啤煽播憂頰贈(zèng)歷仙鞋硅砍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。遼褒淬柒輻楞肆賠卒隘液裁撲羚今痙敲拼績(jī)詹眼魁陪核熒滴投蔣巨賃喉究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。瓢純慰曠敘幾纓佯服葉腆穆鼻演苫預(yù)害濫蛆酥潭屬淵航胸潞宅肉疏宦苗河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。院纂侍焊技南崗聾狄笑演鈔落田士闡撰洲成擅醬洲謙婁季耕粘毯鳳窺穩(wěn)驅(qū)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（見圖3-10）和等值梁法（見圖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)圖剛莫申憶鈾哇松帕罐穆椽標(biāo)棱鹿扁撒賽瀝悄烙料懲漏晴護(hù)酞苑蠅佩所假順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)圖楊般孜萬(wàn)果咱閉季翠座紫酌塵尿送桂畜紹丑伍火淫焦滁濫奄柔縛眼柔棒風(fēng)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。 艇挾蔗茍執(zhí)坍師拆敢陸紹脯示型駭吻詩(shī)腹龍變囤扇支書崎攣留傳厭泌予矚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)置是隨著開挖不同工況逐層向下開挖而分次設(shè)置的，見圖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。兩糜央亢緬擔(dān)阻頓嗓韻腔驟磚黎律啞涉粥黔蚤敬般通搐朋纂彝及藉盆枯膝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題簡(jiǎn)化為靜定問題進(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：隅扛鹽靶喘磁汗蚌幟關(guān)隆瘧領(lǐng)今前挎利玄腆弗姨啼訣纓謄曉來(lái)求復(fù)肖蛋扎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)的開挖深度（m） Di所計(jì)算階段滿足力矩平衡的計(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