排樁支護(hù)設(shè)計重點(diǎn)

主講教師：張彬工程技術(shù)學(xué)院土木工程教研室?guī)r土錨固與支擋工程§9–1懸臂樁支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計與計算§9–2單支撐（錨桿）擋土樁設(shè)計與計算§9–3多層錨桿（支撐）擋土樁設(shè)計與計算§9–4非重力式樁墻支護(hù)結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性驗算§9–5樁（錨）支護(hù)結(jié)構(gòu)施工與監(jiān)測

第9章樁（錨）支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計與計算0概述一、基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計依據(jù)與設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)

1）基坑工程的等級《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》（JGJ120.99）

安全等級破

壞后果一

級支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞、土體失穩(wěn)或過大變形對基坑周邊環(huán)境及地下結(jié)構(gòu)施工影響很嚴(yán)重1.10二

級支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞、土體失穩(wěn)或過大變形對基坑周邊環(huán)境及地下結(jié)構(gòu)施工影響一般1.00三

級支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞、土體失穩(wěn)或過大變形對基坑周邊環(huán)境及地下結(jié)構(gòu)施工影響不嚴(yán)重0.902）國家有關(guān)規(guī)程的相關(guān)規(guī)定⑴基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)均應(yīng)進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)的計算，計算內(nèi)容應(yīng)包括以下幾個方面。①根據(jù)基坑支護(hù)形式及其受力特點(diǎn)進(jìn)行土體穩(wěn)定性計算；②基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的受壓、受彎、受剪承載力計算；③當(dāng)有錨桿或支撐時，應(yīng)對其進(jìn)行承載力計算和穩(wěn)定性驗算。⑵對于安全等級為一級及對支護(hù)結(jié)構(gòu)變形有限定的二級建筑基坑側(cè)壁，尚應(yīng)對基坑周邊環(huán)境及支護(hù)結(jié)構(gòu)變形進(jìn)行驗算。2）國家有關(guān)規(guī)程的相關(guān)規(guī)定⑶地下水控制計算和驗算①抗?jié)B透穩(wěn)定驗算；②基坑底突涌穩(wěn)定性驗算；③根據(jù)支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計要求進(jìn)行地下水位控制計算。3）場地巖土工程地質(zhì)勘察資料4）周圍環(huán)境調(diào)查5）工程的施工條件6）主體結(jié)構(gòu)的設(shè)計資料二、支護(hù)結(jié)構(gòu)體系的總體布置型式及選型原則

結(jié)構(gòu)型式選

用條件排樁地下連續(xù)墻①適于基坑側(cè)壁安全等級一、二、三級；②懸臂式結(jié)構(gòu)在軟土場地中不宜大于5m；③當(dāng)?shù)叵滤桓哂诨拥酌鏁r，宜采用降水、排樁加截水帷幕或地下連續(xù)墻水泥土墻①基坑側(cè)壁安全等級宜為二、三級；②水泥土樁施工范圍內(nèi)地基土承載力不宜大于150KPa；③基坑深度不宜大于6m土釘墻①基坑側(cè)壁安全等級宜為二、三級的非軟土場地；②基坑深度不宜大于12m；③當(dāng)?shù)叵滤桓哂诨拥酌鏁r，應(yīng)采取降水或截水措施逆作拱墻①基坑側(cè)壁安全等級宜為二、三級；②淤泥和淤泥質(zhì)土場地不宜采用；③拱墻軸線的矢跨比不宜小于1／8；④基坑深度不宜大于12m；⑤地下水位高于基坑底面時，應(yīng)采取降水或截水措施放坡①基坑側(cè)壁安全等級宜為三級；②施工場地應(yīng)滿足放坡條件；③可獨(dú)立或與上述其他結(jié)構(gòu)結(jié)合使用：④當(dāng)?shù)叵滤桓哂谄履_時，就采取降水措施§9–1懸臂式樁計算一、懸臂樁的計算二、懸臂樁設(shè)計計算工程實(shí)例

1.按朗肯理論假定墻背與土間有摩擦力情況

按勘察報告計算按北京地區(qū)經(jīng)驗計算

2.用等值內(nèi)摩擦角計算懸臂樁一、懸臂樁的計算eajkZOhwahhdhwpzj土壓力分布圖形eajkZOhwahhdhwpzj水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算圖Ea1Ea3Ea4∑EaiEp1Ep2Ea2∑Epjhhdha一、懸臂樁的計算§9–1懸臂式樁計算與實(shí)測彎矩吻合§9–7單支撐（錨桿）擋土樁計算一、樁頂錨固

板樁墻土壓力、彎矩及變形隨樁入土深度的變化。一、樁頂錨固

第3種(c)情況是目前常采用的工作狀況，一般使正彎矩為負(fù)彎矩的110％～115％為設(shè)計依據(jù)，也有采用二者相等。§9–2單支撐（錨桿）擋土樁計算一、樁頂錨固（支撐）§9–2單支撐（錨桿）擋土樁計算一、樁頂錨固計算模型§9–2單支撐（錨桿）擋土樁計算一、樁頂錨固計算步驟假定錨固處無位移，依據(jù)錨固點(diǎn)力矩平衡原則，求樁插入深度。

假定基坑開挖面以下深度內(nèi)樁無位移，依據(jù)基底點(diǎn)力矩平衡原則，求錨固力。計算剪力為零點(diǎn)處的彎矩，求得最大彎矩?！?–2單支撐（錨桿）擋土樁計算一、樁頂錨固計算原理埋深淺簡支梁假設(shè)1、求樁的埋入深度（式6－17）整理后得：2、求錨拉力或支撐力3、求三最大三彎矩根據(jù)三最大三彎矩三處剪三力為三零，三若樁三頂往三下y處剪三力為0，則工程三實(shí)例某基三坑工三程開三挖深三度為8m，頂三部設(shè)三一道三錨桿三，地三面有q=三40三kN三/m三2的均三布荷三載，三土的三物理三力學(xué)三指標(biāo)三為：試設(shè)三計該三支護(hù)三結(jié)構(gòu)三。1、求三樁的三埋入三深度1、求三樁的三埋入三深度由公三式6-三17，試算三后得x=三3.三84三m,考慮三施工三安全三系數(shù)K=三1.三1~三1.三2。帶入三上述三參數(shù)三，得三：2、求三錨拉三力T由式三（6－18）3、求三最大三彎矩由公三式（6－19）§9三–2單支三撐（三錨桿三）擋三土樁三計算二、三任意三點(diǎn)錨三固§9三–2單支三撐（三錨桿三）擋三土樁三計算二、三任意三點(diǎn)錨三固計算三模型樁入三坑底三彈性三嵌固§9三–2單支三撐（三錨桿三）擋三土樁三計算二、三任意三點(diǎn)錨三固計算三模型樁入三坑底三固定1、等三值梁三法的三基本三原理單支三撐擋三墻下三端可三能是三彈性三嵌固三（鉸三結(jié)）三或固三定兩三種情三況，三即可三將支三擋樁三按：一端三彈性三嵌固、一端三簡支的梁三來研三究。三擋墻三兩側(cè)三分別三作用三主動三和被三動土三壓力三。在彎三矩圖三中，三若能三確定三彎矩三為零三點(diǎn)的三位置三，則三可以三在彎三矩為三零處三將梁三斷開三，以三簡支三的方三式計三算。三可以三發(fā)現(xiàn)三所得三的該三梁段三的彎三矩圖三和整三梁計三算時三的彎三矩圖三相似三，則三此段三梁即三為該三整梁三在該三段的三等值三梁。一般三地，三擋墻三凈土三壓力三為零三的位三置與三彎矩三為零三點(diǎn)的三位置三很接三近，三因此三可以三按土三壓力三零點(diǎn)三位置三斷開三。計算三原理2、計三算步三驟（1）計三算土三壓力三系數(shù)2、計三算步三驟（2）求三樁的三嵌入三深度計算三土壓三力為三零點(diǎn)D的位三置，三即求三右圖三中y值。對等三值梁AD，按D點(diǎn)力三矩平三衡，三求支三撐力Ta及剪三力Pd。求出三支撐三力Ta及剪三力Pd后，Pd和被三動土三壓力三對C點(diǎn)建三立力三矩平三衡關(guān)三系式三，求三取x值。（3）求三最大三彎矩按簡三支梁三先求三出剪三力為三零點(diǎn)三，該三點(diǎn)即三為最三大彎三矩點(diǎn)三。工程三實(shí)例沈陽三某大三廈基三坑工三程，三開挖三深度三為13三m，在三距坑三頂4.三5m位置三處設(shè)三置一三道錨三桿，三求樁三的嵌三入深三度，三錨桿三拉力三？已知三地面三荷載三為10三kN三/m三2，土三的重三度為19三kN三/m三3，φ=3三6o三,土樁三摩擦三角為δ=1三/3φ。（1）計三算土三壓力三系數(shù)（2）求三樁的三嵌入三深度（2）求三樁的三嵌入三深度§9三–3多層三錨桿三（支三撐）三擋土三樁計三算多層三錨桿三擋土三樁墻三的計三算方三法主三要有三：（1）、三整體三等值三梁法三；（2）、三分段三等值三梁法三；（3）、三二分三之一三分擔(dān)三法；三（4）彈三性法三；（5）有三限元三法一、三整體三等值三梁法計算三原理多層三錨桿三（支三撐）三等值三梁的三計算三原理三與等三值梁三原理三相似三，把三基坑三下樁三的彎三矩零三點(diǎn)F與樁三頂A點(diǎn)之三間的三樁當(dāng)三作多三跨連三續(xù)梁三，錨三桿位三置當(dāng)三作連三續(xù)梁三的支三點(diǎn)，三采用三力矩三分配三法計三算支三點(diǎn)反三力。a)、擋三墻視三為一三端嵌三固在三土中三的懸三臂樁三；b)、擋三墻視三為兩三個支三點(diǎn)的三靜定三梁；三支點(diǎn)三為A及土三中凈三土壓三力為三零點(diǎn)三；c)、擋三墻視三為三三個支三點(diǎn)的三連續(xù)三梁；三三個三支點(diǎn)三為A、B及凈三土壓三力零三點(diǎn)；d)、四三個支三點(diǎn)的三三跨三連續(xù)三梁。計算三步驟考慮三摩擦三，計三算主三被動三土壓三力；計算三土壓三力強(qiáng)三度為三零點(diǎn)三距坑三底距三離；將地三面至三樁底三的受三力剖三面，三作為三相應(yīng)三的連三續(xù)梁三支點(diǎn)三及荷三載圖三；計算三梁的三固定三端彎三矩；用彎三矩分三配法三平衡三支點(diǎn)三彎矩三；分段三計算三各支三點(diǎn)反三力并三核算三反力三與荷三載是三否相三等；計算三樁墻三的插三入深三度；以最三大彎三矩核三算鋼三板樁三、型三鋼的三強(qiáng)度三，計三算灌三注樁三的截三面及三配筋三。工程三實(shí)例北京三京城三大廈三超高三層建三筑，三地上52層，三地下4層，三建筑三面積11三02三70三m2，地三上高三度18三3.三53三m，基三礎(chǔ)深三度為23三.7三6m（設(shè)三計按23三.5三m計算三），三采用三進(jìn)口48三8m三m*三30三0m三mH型鋼三樁擋三土，三間距三為1.三1m。三三層錨三桿。各層三土平三均重三度γ=1三9k三N/三m3，土三的內(nèi)三摩擦三角平三均值三為φ=3三0，c=三10三kP三a，23米下三為卵三石，φ=3三5~三40，潛三水位三位于23三~3三0m的圓三礫石三中。三地面三荷載q=三10三kN三/m三2。（1）計三算土三壓力三系數(shù)（2）土三壓力三為零三點(diǎn)（三近似三零彎三點(diǎn)）三距坑三底距三離（3）基三坑支三護(hù)簡三圖（4）分三段計三算固三端彎三矩a.連續(xù)三梁AB段懸三臂部三分彎三矩b.梁BC段彎三矩梁BC段(b三)所示三，B支點(diǎn)三荷載q1三=3三4.三6k三N，C支點(diǎn)三荷載q2三=7三8.三5k三N。c.梁CD段彎三矩梁CD段(c三)所示三，兩三端均三為固三定端三。d.梁DE三F段彎三矩梁DE三F段(d三)所示三，F(xiàn)點(diǎn)為三零彎三矩點(diǎn)三。按三一端三固定三端一三端簡三支計三算。由計三算結(jié)三果可三以看三出固三端彎三矩不三能平三衡，三此時三應(yīng)當(dāng)三進(jìn)行三彎矩三分配三。從三而平三衡支三點(diǎn)C、D的彎三矩。（5）彎三矩分三配通過三彎矩三分配三，可三以得三出各三個支三點(diǎn)的三彎矩三為：（5）彎三矩分三配（6）求三各點(diǎn)三支反三力7.復(fù)核48三8H型鋼三的強(qiáng)三度9.三48三8H型鋼三插入三深度三計算8.反力三核算10懸臂48三8H的變?nèi)斡嬋鉧)、擋三墻視三為一三端嵌三固在三土中三的懸三臂樁三；b)、擋三墻視三為兩三個支三點(diǎn)的三靜定三梁；三支點(diǎn)三為A及土三中凈三土壓三力為三零點(diǎn)三；c)、擋三墻視三為三三個支三點(diǎn)的三連續(xù)三梁；三三個三支點(diǎn)三為A、B及凈三土壓三力零三點(diǎn)；d)、四三個支三點(diǎn)的三三跨三連續(xù)三梁。二、三法分三段等三值梁三、三二分三之一三分擔(dān)三法計算三模型計算原理二分三之一三分擔(dān)三法是多層三錨桿三（支三撐）三支護(hù)結(jié)構(gòu)三設(shè)計三計算三方法三之一三，其三主要三原理三是以Te三rz三ag三hi和Pe三ck修正三土壓三力分三布為三前提三，將三上下三各層三錨桿三（支三撐）三間按三等距三離分三割，三設(shè)定三每層三錨桿三（支三撐）三承擔(dān)三與其三相鄰三的兩三個半三跨的三土壓三力荷三載值三，該三方法三計算三結(jié)果三與實(shí)三際工三程出三入較三大，三一般三用于三初步三估算三。（估三算支三撐軸三力有三一定三的參三考價三值）四、三“m”法計算原理對于三多道三支撐三或多三道錨三桿支三護(hù)結(jié)三構(gòu)，三采用三基床三系數(shù)三法“m”法進(jìn)三行計三算。三采用三結(jié)構(gòu)三力學(xué)三中的三力法三（位三移法三）求三解支三撐及三錨桿三內(nèi)力三。坑三底以三上的三擋墻三部分三，采三用一三般結(jié)三構(gòu)力三學(xué)方三法計三算內(nèi)三力。三對于三坑底三以下三的如三土部三分計三算，三在求三得支三撐力三后，三同樣三采用三“m”法進(jìn)三行計三算。土壓三力選三用以三下三三種模三式：三矩形三土壓三力、三三角三形土三壓力三和經(jīng)三驗土三壓力三，其三中矩三形和三三角三形土三壓力三模式三（見2-三1）采三用土三層c、三。（1）三矩形三土壓三力三（2）三三角形三土壓三力工況三（1）三工況三（2）工況三（3）三工三況（4）其中三，基三坑以三下土三的作三用用三彈簧三模擬三，在三本軟三件中三這些三彈簧三剛度三按“m”法模三