基坑鋼板樁支護設(shè)計檢算培訓(xùn)PPT教案

1、會計學(xué)1基坑鋼板樁支護設(shè)計檢算培訓(xùn)基坑鋼板樁支護設(shè)計檢算培訓(xùn)2第1頁/共58頁基坑開挖分類有支護開挖排樁鋼筋混凝土樁型鋼樁鋼板鋼板樁樁連續(xù)墻水泥土墻（SMW工法樁）土釘墻雙排樁無支護開挖（放坡開挖）3第2頁/共58頁 工程用地紅線，確定基坑的平面和立面范圍。工程用地紅線，確定基坑的平面和立面范圍。 基坑影響范圍內(nèi)巖土勘察（地下水、巖土性質(zhì)、基坑影響范圍內(nèi)巖土勘察（地下水、巖土性質(zhì)、C、等）。等）。 基坑的用途及周邊環(huán)境。基坑的用途及周邊環(huán)境。 現(xiàn)有的設(shè)備、技術(shù)及相鄰地段的施工經(jīng)驗?，F(xiàn)有的設(shè)備、技術(shù)及相鄰地段的施工經(jīng)驗。設(shè)計前準(zhǔn)備工作 一級：一級：1.1（深度大于（深度大于10m，永臨結(jié)合，臨近

2、重，永臨結(jié)合，臨近重要建筑物）；要建筑物）； 二級：二級：1.0；三級：；三級：0.9。安全等級及重要性系數(shù) 承載能力極限狀態(tài)（土體失穩(wěn)、支護結(jié)構(gòu)破壞、內(nèi)撐承載能力極限狀態(tài)（土體失穩(wěn)、支護結(jié)構(gòu)破壞、內(nèi)撐/內(nèi)錨內(nèi)錨失效，臨時工程）失效，臨時工程） 正常使用極限狀態(tài)（變形、裂縫、振動等，永久工程）正常使用極限狀態(tài)（變形、裂縫、振動等，永久工程）基坑的極限狀態(tài)或控制標(biāo)準(zhǔn) 支護體系方案比選及選型支護體系方案比選及選型 支護結(jié)構(gòu)的強度及變形計算支護結(jié)構(gòu)的強度及變形計算 基坑穩(wěn)定性驗算基坑穩(wěn)定性驗算 圍護墻的抗?jié)B計算（永久工程）圍護墻的抗?jié)B計算（永久工程） 地下水控制方案（抽水與否、降水與否、封底地下水控

3、制方案（抽水與否、降水與否、封底與否等）與否等） 挖土方案（挖土與支護、挖土機位置等）挖土方案（挖土與支護、挖土機位置等） 監(jiān)測方案及環(huán)境保護（測斜、水平位移、沉降）監(jiān)測方案及環(huán)境保護（測斜、水平位移、沉降） 應(yīng)急措施及預(yù)案（深大基坑）應(yīng)急措施及預(yù)案（深大基坑）設(shè)計和計算內(nèi)容4第3頁/共58頁鋼板樁支護支撐（錨）式（軟土地層，優(yōu)先支撐式）單撐（錨）多撐（錨）懸臂式（放坡開挖無場地，開挖深度不大（放坡開挖無場地，開挖深度不大4.0m，且無建筑物臨近，控制基，且無建筑物臨近，控制基坑周邊地層變形能力差）坑周邊地層變形能力差）5第4頁/共58頁 地下水控制地下水控制 挖土與支護挖土與支護 確定每種工

4、藝確定每種工藝或工序的最不或工序的最不利工況利工況計算工況計算工況 土壓力（水土合土壓力（水土合算；水土分算）算；水土分算） 水壓力（水壓力（h） 基坑周邊建構(gòu)筑基坑周邊建構(gòu)筑物物 施工荷載施工荷載荷載荷載 入土深度入土深度 基坑底抗隆起基坑底抗隆起穩(wěn)定性穩(wěn)定性 抗承壓水突涌抗承壓水突涌穩(wěn)定性穩(wěn)定性 抗側(cè)壁管涌抗側(cè)壁管涌基坑穩(wěn)定性基坑穩(wěn)定性鋼板樁強度及剛度鋼板樁強度及剛度內(nèi)支撐強度及剛度內(nèi)支撐強度及剛度錨桿（索）獨立設(shè)錨桿（索）獨立設(shè)計計支護結(jié)構(gòu)支護結(jié)構(gòu)6第5頁/共58頁土壓力土壓力錨桿板樁板樁變形板樁上土壓力 實測 計算7第6頁/共58頁土壓力的類型土壓力的類型8第7頁/共58頁巖石9 第8

5、頁/共58頁朗肯土壓力理論10第9頁/共58頁23tan (45) 2tan(45)222aaapzczKc K2BaaaphKc K02aczK, , chABEaz001()(2)2aaaEhzhKc K03hz221222aach Kch K11第10頁/共58頁212aaEKhzzaapKzzhaKhEah/312第11頁/共58頁3aapzK21122aaaEhhKh K 0c 00z13第12頁/共58頁3()aaaapzq KzKqK12aaaEhhKh qK 0c 00z 212aah KqhK14第13頁/共58頁21tan (45) 2tan(45)222ppppzczKc

6、 K2BpppphKc K2Apppc K2122pppEh Khc K, , chABEpF15第14頁/共58頁212ppEKhzzpppKzzhpK hEph/316第15頁/共58頁0c212ppEh K1pppzK17第16頁/共58頁0c212pppEh KqKh1()pppppzq KzKqK18第17頁/共58頁21(2)2ppppEh KqKc Kh12pppppzKqKc K19第18頁/共58頁22211222111222awaaawPEEh Kh Khh Kh2211221122aaasataPEh Kh Khh K20第19頁/共58頁21第20頁/共58頁01112

7、Aaaapp KcK211tan (45)2aK222tan (45)2aK01 1111()2BaaaToppph KcK01 1222()2BaaaBottompph KcK01 122222()2Caaapphh KcKP0BC111,c222,ch1h2A22第21頁/共58頁h=6m =17kN/m=17kN/m3c=8kPa=8kPa =20=20o o23第22頁/共58頁主動土壓力系數(shù)主動土壓力系數(shù)49. 0245tan2oaK墻底處土壓力強度墻底處土壓力強度238.8aaahKcKkPa臨界深度臨界深度mKcza34.1)/(20主動土壓力主動土壓力mkNKchKzhEaaa

8、/4 .902/ )2)(0主動土壓力作用點主動土壓力作用點距墻底的距離距墻底的距離mzh55. 1)(3/1 (02cKaz0Ea(h-z0)/36m6mhKa-2cKa24第23頁/共58頁h=5m 1 1=17kN/m=17kN/m3c1 1=0=0 1 1=34=34o o 2 2=19kN/m=19kN/m3c2 2=10kPa=10kPa 2 2=16=16o oh1 =2mh2 =3mABCKa1 10.3070.307Ka2 20.5680.56825第24頁/共58頁ABCh=5mh1=2mh2=3mA點點110aAaEzKB點上界面點上界面11110.4aaBEh KkPa

9、上B點下界面點下界面1122224.2aBaaEh KcKkPa下C點點1 122222()236.6aCaaEhh KcKkPa主動土壓力合力主動土壓力合力mkNEa/6 .712/3)6 .362 . 4(2/24 .1010.4kPa10.4kPa4.2kPa4.2kPa36.6kPa36.6kPa26第25頁/共58頁n1.1.有局部均布荷載有局部均布荷載（kN/mkN/m2 2）情況情況n局部均布荷載只沿虛線間土局部均布荷載只沿虛線間土體向下傳遞，由體向下傳遞，由q引起的側(cè)壓引起的側(cè)壓力增加范圍局限于力增加范圍局限于CD墻段墻段aaqKp27第26頁/共58頁n2 2. .有局部有局

10、部集中集中荷載荷載P P（kN/mkN/m）情況情況n局部局部集中集中布荷載只沿虛線間布荷載只沿虛線間土體向下傳遞，由土體向下傳遞，由q引起的側(cè)引起的側(cè)壓力增加范圍局限于壓力增加范圍局限于CD段段dKPpaa228第27頁/共58頁n3 3. .填土表面不規(guī)則時土壓力計算（放坡填土表面不規(guī)則時土壓力計算（放坡+ +鋼板樁）鋼板樁） n坡頂傾斜時土壓力強度：n坡頂水平時的土壓力強度：292222acoscoscoscoscoscoscos zeaaKchzKe2)(a第28頁/共58頁30第29頁/共58頁31aaPPbEbE第30頁/共58頁32第31頁/共58頁3332332331213)(

11、212ttKththKpa315.1tt 222221)(21tKthKpa22222231213)(21ttKththKMpaMAX第32頁/共58頁34第33頁/共58頁352)(21thKEaa221tKEpp)(2)23(0)32()(320paappaAEEHEEttHEtHEM入土深度取決于被動土壓力，設(shè)計時按抗傾覆安全系數(shù)2.0。第34頁/共58頁360apaEER221xKRaa3212maxxxKxRMaa按力矩為0求得的最小入土深度計算支點反力：按最小入土深度計算支點反力：計算剪力為0的位置：計算最大彎矩：第35頁/共58頁37第36頁/共58頁38ababc第37頁/共5

12、8頁39RAxyRAPoPo)(yHKyKKap土壓力為零點位置：K為被動土壓力修正系數(shù)第38頁/共58頁40由于等值梁將下端視為固定支承，則認(rèn)為P0與cb段被動土壓力產(chǎn)生的力矩相等。按簡支梁計算等值梁（ac梁）的最大彎矩Mmax和支點反力Ra和P0 xyt0最小入土深度：3221xxxKxKKxPoapapoKKPx216第39頁/共58頁410)2 .11 .1 (tt 實際入土深度：一般取1.1，當(dāng)板樁后為填土?xí)r取1.2，等值梁法計算結(jié)果偏于安全。第40頁/共58頁42第41頁/共58頁4333max661aaKWfhWhKWMf根據(jù)懸臂梁計算樁頂?shù)淖畲笤试S跨度h：下部各層支撐跨度計算時

13、，將板樁視為連續(xù)梁，每跨兩端視為固定，可按兩端固定梁求出各支點最大彎矩都等于樁頂最大彎矩時的各跨跨度。第42頁/共58頁44第43頁/共58頁450022115.0)1(paaEEHKPPn以壓力為零點作為計算長度，頂部支撐壓力0.15P，其余為P，第一跨的跨度根據(jù)鋼板樁的強度來計算，根據(jù)等反力布置尺寸計算反力大小，從而選擇內(nèi)撐形式。兩種布置初步設(shè)計均為理想狀態(tài)，實際布置方式往往會有所差異，可根據(jù)初步分析和實際狀態(tài)確定層數(shù)和間距，再按照下述方法驗算鋼板樁和內(nèi)支撐。第44頁/共58頁46第45頁/共58頁47（1）計算土壓力，繪制土壓力分布圖。（2）計算每一工況下土壓力強度等于0的位置F。（3）

14、按多跨連續(xù)梁AF計算各支點反力和跨中彎矩，根據(jù)最大彎矩驗算鋼板樁截面，根據(jù)支點反力驗算內(nèi)支撐。（4）根據(jù)支點F與墻前被動土壓力對樁底力矩平衡的原理，求得下部最小嵌固深度x。（5）入土深度t=（1.11.2）*（x+y）第46頁/共58頁48第47頁/共58頁49111paEETipkakkTEET0TiikakkpkaTaEbE第一層支撐后力平衡：第K層支撐后力平衡：第K層支撐后入土深度（對k層支撐位置求矩）：pkppkKcDKE2212kKDt 入土深度（k根據(jù)基坑等級選取，1.4、1.3、1.2）：第48頁/共58頁50第49頁/共58頁51WM第50頁/共58頁52ptktsfNA65.0A為錨桿截面面積其余各參數(shù)分別代表錨桿設(shè)計張拉力、抗力分項系數(shù)（1.8、1.6、1.4）和鋼筋（鋼絞線）的強度設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)值。第51頁/共58頁53stsqDNLL為錨桿錨固長度其余各參數(shù)分別代表錨桿設(shè)計張拉力、抗力分項系數(shù)（1.8、1.6、1.4）、錨固體直徑和土體與錨固體粘結(jié)強度。第52頁/共58