懸臂式預(yù)應(yīng)力管樁圍護(hù)設(shè)計(jì)

懸臂式預(yù)應(yīng)力管樁圍護(hù)設(shè)計(jì)佛山市華興達(dá)地質(zhì)勘察有限公司羅鳳鳴佛山市順固業(yè)巖土工程有限公司毛秀榮簡介懸臂式預(yù)應(yīng)力管樁圍護(hù)是由預(yù)應(yīng)力管樁組成的柱列式排樁圍護(hù)，這種形式的圍護(hù)與其它形式的懸臂擋土墻相比，具有施工速度快、檢測簡單快捷的特點(diǎn)，且施工質(zhì)量較易控制，顯得經(jīng)濟(jì)、適用；它成功地解決了鉆孔灌注樁、人工挖孔樁工期長（施工時(shí)間長、砼養(yǎng)護(hù)時(shí)間長）的缺點(diǎn)，通過工程實(shí)際運(yùn)用證明：這種形式的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、安全各方面都是可行的。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算懸臂式排樁的樁身內(nèi)力及位移計(jì)算，目前采用較為普遍的是將樁作為彈性地基上的梁，按文克爾假定－假定梁上任意一點(diǎn)的土的抗力和該點(diǎn)的位移成比例。再用受荷樁的橈曲微分方程，求出樁各部分的內(nèi)力和位移，常用的是m法，這種方法的計(jì)算模式和原理很多參考書上有詳細(xì)介紹，這里不再贅述。預(yù)應(yīng)力管樁型號選定預(yù)應(yīng)力管樁樁身抗裂彎矩和極限彎矩差異較大，同一樁徑的管樁，A型樁的抗裂彎矩和極限彎矩最小，AB型樁稍大，B型樁最大。實(shí)際計(jì)算過程中，先假定管樁樁徑和樁距，計(jì)算基坑外側(cè)最大彎矩，然后根據(jù)彎矩選擇管樁類型，常用管樁抗裂彎矩及極限彎矩最小值見下表：管樁外徑（mmm）類型抗裂彎矩（kNN.m）極限彎矩（kNN.m）400AABB52637577104135500AABB99121144148200258600AABB164201239246332430如何選取管樁的彎矩作為其設(shè)計(jì)彎矩呢？筆者認(rèn)為：應(yīng)根據(jù)基坑安全等級選擇：即安全等級為一級、二級、三級的基坑分別以管樁極限彎矩的0.80、0.85、0.90倍作為其設(shè)計(jì)值。工程實(shí)例某三級基坑，坑底設(shè)計(jì)標(biāo)高-4.60m，實(shí)際開挖深度3.40m，瀕臨主干道，基坑面積147m×54m，場地淺部地層概化參數(shù)見下表：層序號名稱厚度（m）γ（kN/m3）C（kPa）Ф（°）1填土2.017.31652淤泥質(zhì)土1.316.88.54.03粉砂6.219.60314粘性土4.018.82218要求基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工時(shí)間20天。該基坑工程工期短，如采用其它支護(hù)形式，很難達(dá)到工期要求，故采用預(yù)應(yīng)力管樁排樁支護(hù)，基坑驗(yàn)算用理正深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)軟件計(jì)算。下表為不同樁徑、樁距、樁長及基坑每延米價(jià)格（市場調(diào)節(jié)價(jià)）：樁徑(mm)樁距(m)樁長(m)基坑外側(cè)最大彎彎矩(kN.mm)樁類型每延米價(jià)格(元/m)4000.89.0108.13B13505001.09.0130.16A11705001.29.0162.19AB1200同時(shí)，為減少沉降，在排樁外側(cè)，布置一排直徑600mm，搭接150mm的水泥土攪拌樁作為止水帷幕。按上述設(shè)計(jì)方案施工，實(shí)際施工天數(shù)22天，基坑開挖過程監(jiān)測結(jié)果見下表：觀測點(diǎn)編號及位位置水平位移預(yù)警值值（mm）水平位移容許值值（mm）水平位移實(shí)測值值（mm）沉降實(shí)測值（mmm）3#（基坑長邊中點(diǎn)點(diǎn)）1723.811.213.89#（基坑角點(diǎn)）1723.88.69.8監(jiān)測表明，預(yù)應(yīng)力管樁所組成的支護(hù)方法，從設(shè)計(jì)到施工是成功的。結(jié)束語懸臂式預(yù)應(yīng)力管樁圍護(hù)結(jié)構(gòu)在基坑上的成功