《擋土結(jié)構(gòu)與基坑工程》第四章柱列式圍護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和施工PPT

擋土結(jié)構(gòu)與與基坑工程程木林隆博博士巖土大樓820室65982005mulinlong@第4講柱柱列式圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)設(shè)計(jì)和施工工概述柱列式圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)的特特點(diǎn)和斷面面型式柱列式圍護(hù)護(hù)墻的計(jì)算算分析方法法和設(shè)計(jì)柱列式圍護(hù)護(hù)墻的施工工要點(diǎn)柱列式擋墻墻案例柱列式圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)是利利用常規(guī)的的各種樁體體，例如鉆鉆孔灌注樁樁、挖孔樁樁、預(yù)制樁樁及混合式式樁等并排排連續(xù)起來來形成的地地下?lián)跬两Y(jié)結(jié)構(gòu)。也叫叫排樁圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)。柱列式圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)的概概念概述排樁圍護(hù)體體的種類與與特點(diǎn)種類概述按照單個樁樁體成樁工工藝鉆孔灌注樁樁預(yù)制混凝土樁挖孔樁壓漿樁柱列式圍護(hù)護(hù)體的種類類與特點(diǎn)種類概述按照排列方方式柱列式圍護(hù)護(hù)的止水當(dāng)在地下水水位高的地地區(qū)應(yīng)用除除咬合樁排排樁以外的的排樁圍護(hù)護(hù)體時，還還需另行設(shè)設(shè)置止水帷帷幕。最常見的止止水帷幕是是采用水泥泥攪拌樁（（單軸、雙雙軸或多軸軸）相互搭搭接、咬合合形成一排排或多排連連續(xù)的水泥泥土攪拌樁樁墻，由于于攪拌均勻勻的水泥土土滲透系數(shù)數(shù)很小，可可作為基坑坑施工期間間的止水帷帷幕。采用水泥攪攪拌樁排樁樁止水帷幕幕相對比較較經(jīng)濟(jì)，按按一般的工工程經(jīng)驗(yàn)，，該法在基基坑深度為為9~10以內(nèi)時，通通常只需設(shè)設(shè)一排攪拌拌墻止水，，當(dāng)深度超超過10m或環(huán)境條件件有特殊要要求時，可可增至2排攪拌樁，，甚至在鉆鉆孔樁之間間再補(bǔ)以壓壓密注漿。。抗?jié)B墻的深深度應(yīng)根據(jù)據(jù)抗?jié)B流或或抗管涌穩(wěn)穩(wěn)定性計(jì)算算確定，墻墻底通常應(yīng)應(yīng)進(jìn)入不透透水層3m~4m，并應(yīng)滿足足抗?jié)B穩(wěn)定定的要求。。防滲墻應(yīng)應(yīng)貼近圍護(hù)護(hù)墻，其凈凈距不宜大大于200mm。帷幕墻頂頂面及與圍圍護(hù)墻之間間的地表面面應(yīng)設(shè)置混混凝土封閉閉面層，防防止地表水水滲入。概述柱列式圍護(hù)護(hù)的止水概述優(yōu)點(diǎn)：施工工藝簡簡單，成本本低，平面面布置靈活活缺點(diǎn)：防滲和整體體性較差一般適用于于中等深度度（6~10m）的基坑圍圍護(hù)。需要要另行設(shè)置置止水帷幕幕，這是排排樁圍護(hù)體體的一個重重要特點(diǎn)。。非打入式排排樁圍護(hù)體體與預(yù)制式式板樁圍護(hù)護(hù)相比，有有無噪聲、、無振害、、無擠土等等許多優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)，從而日日益成為國國內(nèi)城區(qū)軟軟弱地層中中中等深度度基坑（6~15m）圍護(hù)的主主要形式。。鉆孔灌注樁樁排樁圍護(hù)護(hù)體最早在北京京、廣州、、武漢等地地使用，以以后隨著防滲技術(shù)的提高，鉆鉆孔灌注樁樁排樁圍護(hù)護(hù)體適用的的深度范圍圍已逐漸被被突破。如如上海港匯匯廣場基坑坑工程，開開挖最深達(dá)達(dá)15m之多，天津津仁恒海河河廣場，基基坑開挖深深度達(dá)17.5m。挖孔樁常用于軟土土層不厚的的地區(qū)。柱列式圍護(hù)護(hù)墻的應(yīng)用用概述鉆孔灌注樁樁采用水下下混凝土澆澆筑，混凝凝土強(qiáng)度等等級不宜低低于C20（常取C30），所用水水泥通常為為425#或525#普通硅酸鹽鹽水泥。受彎受力鋼鋼筋采用HRB335級和HRB400級，常用螺螺紋鋼筋，，螺旋箍筋筋常用HPB235鋼筋，圓鋼鋼。樁體材料柱列式圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)樁徑：地質(zhì)質(zhì)條件↓，，基坑深度度↑，允許許變形↓，，支撐間距距及造價↑↑樁距：土質(zhì)質(zhì)↑，樁徑徑↑，開挖挖深度↓入土深度：：抗隆起，，抗傾覆，，抗滑移，，整體穩(wěn)定定性樁體平面布布置及入土土深度由于分離式式布置的排排樁之間不不能傳遞剪剪力和水平平向的彎矩矩，所以在在橫向的整體性遠(yuǎn)不不如地下連連續(xù)墻。在設(shè)計(jì)中中，一般可可通過水平平向的腰梁梁來加強(qiáng)樁樁墻的整體體性。一般將樁墻墻按抗彎剛度相相等的原則等價價為一定厚厚度的壁式式地下墻進(jìn)進(jìn)行內(nèi)力分分析。由于于忽略腰梁梁給分離式式樁墻帶來來的水平向向的整體型型帶來的空空間效應(yīng)及及基坑有限限尺寸給墻墻后土體作作用在樁墻墻上土壓力力帶來的空空間效應(yīng)，，因此，按按等價的壁壁式地下墻墻按平面問問題進(jìn)行內(nèi)內(nèi)力計(jì)算分分析與設(shè)計(jì)計(jì)，其結(jié)果是偏偏于安全的的。單排樁內(nèi)力力與變形計(jì)計(jì)算柱列式圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)單排樁內(nèi)力力與變形計(jì)計(jì)算柱列式圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)算步驟1、計(jì)算等效效剛度單排樁內(nèi)力力與變形計(jì)計(jì)算柱列式圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)算步驟2、計(jì)算每延延米的彎矩矩、剪力和和變形平面彈性地地基梁法彈性支座的的反力單排樁內(nèi)力力與變形計(jì)計(jì)算柱列式圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)算步驟2、計(jì)算每延延米的彎矩矩、剪力和和變形水平彈簧支支座剛度計(jì)計(jì)算單排樁內(nèi)力力與變形計(jì)計(jì)算柱列式圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)算步驟3、換算得到到相應(yīng)單樁樁的力和變變形樁體配筋與與計(jì)算柱列式圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)最小配筋率率為0.42%，主筋保護(hù)護(hù)層厚度不不應(yīng)小于50mm。鋼箍宜采采用φ6~8螺旋筋，間間距一般為為200~300mm。每隔1500~2000mm應(yīng)布置一根根直徑不小小于12mm的焊接加強(qiáng)強(qiáng)箍筋，以以增加鋼筋筋籠的整體體剛度，有有利于鋼筋筋籠吊放和和澆灌水下下混凝土?xí)r時整體性。。鋼筋籠的的配筋量由由計(jì)算確定定，鋼筋籠籠一般離孔孔底200~500mm。樁體與帽梁梁及圍檁的的連接柱列式圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)頂圈梁及圍圍檁與排樁樁圍護(hù)體的的連接形式式有多種，，各適應(yīng)于于不同的圍圍護(hù)體系，，應(yīng)根據(jù)具具體的施工工條件選擇擇。一般要求灌灌注樁主筋筋錨入頂圈圈梁，頂圈圈梁寬度應(yīng)應(yīng)大于灌注注樁直徑，，頂圈梁高高設(shè)為600~1000mm。在設(shè)有頂頂支撐時，，應(yīng)大于頂頂支撐的豎豎向尺寸。。灌注樁圍護(hù)護(hù)體的施工工柱列式圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)施工工干法施工成孔的主要要方法有螺螺旋鉆孔機(jī)機(jī)成孔、機(jī)機(jī)動洛陽挖挖孔機(jī)成孔孔及選挖鉆鉆機(jī)成孔。。一邊挖空空，一邊排排土，無需需采用泥漿漿護(hù)壁。濕法施工鉆孔灌注樁樁濕作業(yè)成成孔的主要要方法有沖沖擊成孔、、潛水電鉆鉆機(jī)成孔、、工程地質(zhì)質(zhì)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)機(jī)成孔及旋旋挖鉆機(jī)成成孔等。灌注樁圍護(hù)護(hù)體的施工工柱列式圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)施工工濕法施工1.成孔成孔須一次次完成，中中間不要間間斷。成孔孔完畢至灌灌注混凝土土的間隔時時間不就大大小24h。應(yīng)進(jìn)行孔孔深、孔徑徑、垂直度度、沉漿濃濃度、沉渣渣深度等測測試檢查。。2.清孔完成成孔后后，在灌注注混凝土之之前，應(yīng)進(jìn)進(jìn)行清孔。。通常清孔孔應(yīng)分2次進(jìn)行。第第一次清孔孔在成孔完完畢后，立立即進(jìn)行；；第2次在下放鋼鋼筋籠和灌灌注混凝土土導(dǎo)管安裝裝完畢后進(jìn)進(jìn)行。3.鋼筋籠施工工4.水下混凝土土施工隔水帷幕與與灌注樁重重合圍護(hù)體體施工柱列式圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)施工工止水帷幕與與灌注樁重重合圍護(hù)體體施工的關(guān)關(guān)鍵與咬合合樁施工類類似，即注注意相鄰的的攪拌樁與與混凝土樁樁施工的時時間安排和和攪拌樁成成樁的垂直直度。一般般而言，攪攪拌樁施工工結(jié)束的48小時內(nèi)施工工灌注樁時時易發(fā)生塌塌孔、擴(kuò)徑徑嚴(yán)重等現(xiàn)現(xiàn)象，因此此不宜施工工灌注樁。。但時間超超過7d后，由于攪攪拌樁強(qiáng)度度的增加，，施工灌注注樁的阻力力較大。也也要特別注注意避免因因已施工完完成的攪拌拌樁垂直度度偏差較大大而造成與與鋼筋混凝凝土樁搭接接效果不好好的情況，，甚至出現(xiàn)現(xiàn)基坑漏水水。止水帷幕的的設(shè)計(jì)施工工柱列式圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)施工工當(dāng)?shù)叵滤杏袧B流作用用時，地下下水的作用用應(yīng)通過滲滲流計(jì)算確確定。（1）當(dāng)坑內(nèi)外外存在水頭頭差時，粉粉土和砂土土應(yīng)進(jìn)行抗抗?jié)B流穩(wěn)定定性驗(yàn)算，，滲超過臨界水水力梯度；；（2）當(dāng)上部為為不透水層層，坑底下下某深度處處有承壓水水時，坑內(nèi)