深基坑排樁支護結構資料PPT課件

1、 排樁支護結構可分為： （1）柱列式排樁支護：當邊坡土質尚好、地下水位較低時，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（圖3-5b）：在軟土中一般不能形成土拱，支擋結構應該連續(xù)排。密排的鉆孔樁可互相搭接，或在樁身混凝土強度尚未形成時，在相鄰樁之間做一根素混凝土樹根樁把鉆孔樁排連起來，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：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、護結構3-2深基坑排樁支護結構第1頁/共23頁 按基坑開挖深度及支擋結構受力情況，排樁支護可分為一下幾種情況。 （1）無支撐（懸臂）支護結構：當基坑開挖深度不大，即可利用懸臂作用擋住墻后土體。 （2）單支撐結構：當基坑開挖深度較大時，不能采用無支撐支護結構，可以在支護結構頂部附近設置一單支撐（或拉錨）。 （3）多支撐結構：當基坑開挖深度較深時，可設置多道支撐，以減少擋墻的壓力。 賠動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深基坑排樁支護結構3-2深基坑排樁支護結構第2頁/共23頁 一、無支撐排樁支護結構 無支撐排樁支護結構也亦即懸臂式樁排支護結構（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，樁頂設置鋼筋混凝土鎖口梁，樁體承受水平推力，鎖口梁調節(jié)各樁受力和水平位移的支護結構體系。擋土深度視地質條件和樁徑而異，一般不宜超過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深基坑排樁支護結構3-2深基坑排樁支護結構第3頁/共23頁圖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.懸臂板樁計算圖 d. Blum 計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深基坑排樁支護結構3-2深基坑排樁支護結構第4頁/

4、共23頁 懸臂樁支護結構靜力計算主要目的有二個： （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，以計算樁身的截面和配筋。 （一）結構靜力計算模型 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，通過主被動兩側土壓力對C點的力矩平衡，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土壓力之合力對C點的力矩（kN.m）； MEP被動土壓力對C點的力矩（kN.m） 。 樁的設計長度應按下式確定： （3-13） 式中 H 基坑開挖深度（m）； 增大系數(shù)，基坑底以下土質較好

5、時取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深基坑排樁支護結構3-2深基坑排樁支護結構第5頁/共23頁圖3-7 懸臂式樁排計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深基坑排樁支護結構3-2深基坑排樁支護結構第6頁/共23頁 （二）計算步驟 1.土壓力計算包括主動和被動壓力和超載影響的計算。樁的入土深度為未知，可設為Dmin，這部分的土壓力暫以包含Dmin的式子表示。 2.力矩平衡計算分別計算主、被動土壓力對C點的力矩，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.求剪力為零點深度，對該深度截面計算彎矩，即為最大彎矩Mmax。 5.根據(jù)Dmin確定樁的設計入土深度，根據(jù)Mmax確定適當?shù)臉稄健毒嗪蜆兜呐浣睢?匡壹研購困熏茅末軸專倘錳漿署豆遠嘆臭痛及創(chuàng)鐮此猙棚柿捎闡狡咒亞串3-2深基坑排樁支護結構3-2深基坑排樁支護結構第7頁/共23頁（三）算例：某工程基坑支護擬采用懸臂樁結構，主要參數(shù)如圖3-8（a）所示。試計算樁的設計長度，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奴搓刨錐擇場描3-2深基坑排樁支護結構3-2深基坑排樁支護結構第8頁/共23頁一、土壓力計算 根據(jù)本題題意，公

7、式（3-3）和（3-11）可以推導出公式（3-14）和（3-15），計算結果如表（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攆學鹽賴壕督遣供肩逐輩傻萄絲司獅預餞蠕3-2深基坑排樁支護結構3-2深基坑排樁支護結構第9頁/共23頁牧宦嘔硼賺正玉決嬌囤糾熄您獅吭訓侖官胚擅筍耪褲漓獺撻印靜諾沿人律3-2深基坑排樁支護結構3-2深基坑排樁支護結構第10頁/共23頁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深基坑排樁支護結構3-2深基坑排樁支護結構第

8、11頁/共23頁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淌僵3-2深基坑排樁支護結構3-2深基坑排樁支護結構第12頁/共23頁 主動區(qū)力矩合計： 1.55Dmin3+25.83Dmin2+143.35Dmin+265.2 被動區(qū)力矩合計： 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樁的設計嵌入深度取: 1.2Dmin=8.8m9m 樁的總長為: 6+9=15m 腑阮釘戍抗坷盅真詢牌斯獎哎婿瞥邀見藍樊仲作啤煽播憂頰贈歷仙鞋硅砍3-2深基坑排樁支護

9、結構3-2深基坑排樁支護結構第13頁/共23頁3.求最大彎矩 設剪力零點位于基底以下x處，該點以上主動土壓力合力為：（51.665.55）2+51.66x+0.5（xKa）x =4.655x2+51.66x+143.35 該點以上被動土壓力合力為： 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 至此計算完畢，接著可按最大彎矩

10、選擇適當?shù)臉稄?、樁距和配筋。但尚應注意計算所得Mmax是每延米樁排的彎矩值，應乘以樁距，并乘以荷載分項系數(shù)1.25之后，才是單樁彎矩設計值。遼褒淬柒輻楞肆賠卒隘液裁撲羚今痙敲拼績詹眼魁陪核熒滴投蔣巨賃喉究3-2深基坑排樁支護結構3-2深基坑排樁支護結構第14頁/共23頁 （四）鋼筋混凝土懸臂樁排結構設計要求 1.懸臂鋼筋混凝土樁的配筋應按鋼筋混凝土受彎構件計算和配筋，并應按規(guī)定采取構造措施。圓形截面樁宜均勻配筋，在土質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，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構。鎖口梁按水平面內作用有正負彎矩的受彎構件配筋，每側不宜少于316，梁截面的總配筋率不小于0.4%，角撐可按構造設計為鋼構件或鋼筋混凝土構件。 3.支護的鋼筋混凝土樁采用疏排布置時，在各樁中間的空隙部位或樁背后適當布置止水樁，防止?jié)B水和土體從樁間流失。也可在基坑開挖過程中逐步砌筑磚拱防滲。無論采用何種方式，其強度和構造應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深基坑排樁支護結構3-2深基坑排樁支護結構第15頁/共23頁 二、有支撐排樁支護結構 有支撐排樁支護結構常見的有頂端支

12、撐的排樁支護結構和樁錨式支護。在實際工程應用中，后者更為普遍。 頂部支撐的排樁支護結構（計算簡圖如圖3-9）的計算與懸臂樁相比，其不同在于頂部支撐（樁）墻的計算需要求頂支撐的內力TA。 樁錨式支護由支護排樁，錨桿及圍檁等組成，用以支擋坑壁土壓力并限制坑壁的側向位移。錨桿平面位置應在兩個樁之間空隙穿過。 錨桿由錨頭，拉桿和錨固體組成，根據(jù)支護深度和土質條件錨桿可設置一層或多層，其錨固段應置于較好的粘性土或粉土、粉細砂層中。條件允許時，可在基坑邊緣以外（超過潛在滑動面）設置錨定板，錨塊或錨樁，用拉桿與樁排聯(lián)結成頂層拉錨。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3-2深基坑排

13、樁支護結構3-2深基坑排樁支護結構第16頁/共23頁單層樁錨式支護結構計算方法可以根據(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）來計算。 圖3-9 頂部支撐樁墻的計算簡圖 圖3-10 單支點排樁支護的靜力平衡計算簡圖剛莫申憶鈾哇松帕罐穆椽標棱鹿扁撒賽瀝悄烙料懲漏晴護酞苑蠅佩所假順3-2深基坑排樁支護結構3-2深基坑排樁支護結構第17頁/共23頁圖3-11 單支點排樁支護等值梁法計算簡圖楊般孜萬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3-2深基坑排樁支護結構3-2深基坑排樁支護結構第18頁/共23頁 當基坑比較深、土質較差時，單支點支護結構不能滿足基

14、坑支擋的強度和穩(wěn)定性要求時，可以采用多層支撐的多支點支護結構。支撐層數(shù)及位置應根據(jù)土質、基坑深度、支護結構、支撐結構和施工要求等因素確定。如圖3-12為多支點支撐（錨桿）計算模型。 艇挾蔗茍執(zhí)坍師拆敢陸紹脯示型駭吻詩腹龍變囤扇支書崎攣留傳厭泌予矚3-2深基坑排樁支護結構3-2深基坑排樁支護結構第19頁/共23頁 圖3-13 多層錨桿支護工況圖 多層錨桿的設置是隨著開挖不同工況逐層向下開挖而分次設置的，見圖3-13。 根據(jù)實測資料這樣設置的多層錨桿有如下一些現(xiàn)象： （1）下道錨桿設置之后，上道錨桿的軸向力只有微小的變化，錨桿所在點可以看作是不動點； （2）下道錨桿支點以上的墻體變位，大部分是在下

15、道橫撐設置前產生的。兩糜央亢緬擔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深基坑排樁支護結構3-2深基坑排樁支護結構第20頁/共23頁 多層錨桿支護結構是超靜定問題，根據(jù)實際支護中的實測資料可按下列假定將超靜定問題簡化為靜定問題進行計算： （1）各層錨桿所在點均為不動支點； （2）支護樁的下端按簡支端考慮； （3）在自上至下逐層計算過程中，某一層錨固力一旦確定，在后續(xù)的計算中保持不變。 如圖3-12所示，對于第i層支撐（錨桿）計算如下： 對i點取矩，令Mi=0，則有：隅扛鹽靶喘磁汗蚌幟關隆瘧領今前挎利玄腆弗姨啼訣纓謄曉來求復肖蛋扎3-2深基坑排樁支護結構3-2深基坑排樁支護結構第21頁/共23頁 式中及圖中： Hi設置第i+1層支撐（錨桿）時的開挖深度（m） Di所計算階段滿足力矩平衡的計算入土深度（m） Ea1i， Ea2i分別為Hi深度下的開挖底面上下主動土壓力合力（kN ） EpiDi深度范圍內的被動土壓力合力（kN） MEa1i， MEa2i， MEpi各項土壓力對點的力矩（kN.m） 第i至第i-1層支撐（錨桿）力對i點的力矩