排桩、地下连续墙设计计算

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1、§4.1概述§4.2基坑支护结构设计原则§4.3排桩、地下连续墙设计计算§4.4土钉墙设计计算§4.5水泥土墙设计计算§4.6地下水控制§4.7基坑监测第四章基坑支护结构计算与设计2021/10/71§4.3排桩、地下连续墙设计计算按基坑开挖深度及支挡结构受力情况，排桩支护可分为以下几种情况：（1）无支撑（悬臂）支护结构：当基坑开挖深度不大，即可利用悬臂作用挡住墙后土体。（2）单支撑结构：当基坑开挖深度较大时，不能采用无支撑支护结构，可以在支护结构顶部附近设置一单支撑（或拉锚）。（3）多支撑结构：当基坑开挖深度较深时，可设置多道支撑，以控制挡墙的位移。2021/10/72支护结构的破

2、坏形式(1)支锚结构系统破坏；(2)桩墙底部向基坑内侧移动；(3)桩墙弯曲破坏；(4)整体圆弧滑动；(5)隆起、管涌。2021/10/73§4.3排桩、地下连续墙设计计算桩墙式支护结构的设计计算内容包括：(1)支护桩插入深度的确定。(2)支护结构体系的内力分析和结构强度计算。(3)基坑内外土体的稳定性验算。(4)基坑底抗隆起稳定和抗渗流稳定验算。(5)基坑的变形计算，内容包括支护结构的侧向位移、坑外地面的沉降和坑底隆起等项目。2021/10/742021/10/75一、计算原理§4.3.1悬臂式支护结构的设计图4.3.1-1悬臂板桩的变位及土压力分布图a.变位示意图b.土压力分布图c

3、.悬臂板桩计算图d.Blum计算图式2021/10/76二、规范法设计步骤1、桩径、桩距的确定：按照地区经验取值。一般桩径D≥0.6m，可取0.6m、0.8m、1.0m等。有地下水时，桩中心距（1.2～1.5）D，砂土和软土取小值。粘性土取大值；无地下水、降水或者土质较好时，桩中心距（2～2.5）D。2、土压力计算：按照经验土压力或实测土压力、或规范法计算土压力。§4.3.1悬臂式支护结构的设计2021/10/773.嵌固深度计算参照如图所示。嵌固深度设计值hd按下式计算：hp∑Epj-1.2γ0ha∑Eai≥0（4-1）式中∑Epj——桩、墙底以上基坑内侧各土层水平抗力标准值epj

4、k的合力之和；hp——合力Epj作用点至桩、墙底的距离；∑Eai——桩、墙底以上基坑外侧各土层水平荷载标准值eajk的合力之和；ha——合力∑Eai作用点至桩、墙底距离；γ0——建筑基坑侧壁重要性系数，按安全等级，一级γ0=1.1；二级γ0=1.0，三级γ0=0.9。§4.3.1悬臂式支护结构的设计2021/10/784.求最大弯矩Mmax作用点：该点处结构内剪力为零，列方程求解或试算。5.求最大弯矩Mmax。6.桩身配筋：按照桩身最大弯矩Mmax配筋。对该点取矩§4.3.1悬臂式支护结构的设计一、支护结构受力变形T简化土压力T净土压力hdE变形ABCB均匀土层§4.3.2单层支点支

5、护结构的计算二、等值梁法AEDAEDFAD弯矩分布等值梁法正弯矩负弯矩F由弯矩确定内力和配筋弯矩分布等值梁法正弯矩负弯矩FT净土压力CB假设C点与F是重合的2021/10/712设计步骤：1.计算作用于桩、墙上土压力强度，并绘出土压力分布图，可以考虑摩擦作用对土压力的影响。2.求t0，由于d点主、被动土压力强度相等，即§4.3.2单层支点支护结构的计算2021/10/7133.按简支梁求等值梁的支反力RA，t0处反力P0：由∑Md＝0，求RA由∑Ma＝0，求P04.求Mmax：板桩墙上剪力Q＝0处为Mmax的作用点§4.3.2单层支点支护结构的计算2021/10/7145.计算板桩最

6、小入土深度t1：x可根据P0和墙前净土压力对板桩底端e点力矩相等求得：等值梁法计算弯矩过大，实际使用时可以取经验折减系数（0.6～0.8）之间。6.求板桩截面性状尺寸。7.Ra=(1.35～1.4)RA计算。§4.3.2单层支点支护结构的计算2021/10/715四、规范法1、基坑底面以下支护结构设定弯矩零点位置至基坑底面的距离hc1可按下式确定：ealk=eplk2、支点力Tcl可按下式计算：§4.3.2单层支点支护结构的计算2021/10/7163、嵌固深度设计值hd可按下式确定：hpΣEpj+Tcl（hTl+hd）－1.2γ0haΣEai≥0（4-3）§4.3.2单层支点支护结

7、构的计算对该点取矩2021/10/717多锚（撑）基坑支护结构内力计算方法二分之一分担法逐层开挖法弹性抗力法规范法§4.3.3多层支点支护结构的计算2021/10/718一、锚杆（支撑）的布置及特点（1）等弯矩布置：各跨度的最大弯矩相等，可充分利用板桩的抗弯强度；但是较深基坑，下部的支锚层距过小，层数多，不经济。§4.3.3多层支点支护结构的计算等弯矩布置2021/10/719一、锚杆（支撑）的布置及特点（2）等反力布置：各层支锚水平反力基本相等，使锚杆设