排桩支护中锚杆作用效应分析

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1、施工技术排桩支护中锚杆作用效应分析夏杨渊重庆中设工程设计股份有限公司袁重庆400025冤摘要院本文依托实际工程实例袁以深基坑排桩支护为研究对象袁结合具体施工过程袁详细分析了锚杆及锚杆的位置对排桩内力和位移的影响遥以锚杆位置为设计变量袁以最大水平位移为约束条件袁对排桩和锚杆的设计进行优化袁达到安全尧经济和实用性的目的遥关键词院深基坑曰排桩曰锚杆中图分类号院TU473.1文献标识码院A文章编号院1674要3024渊2015冤04要75要03引言分布土反力院Ps=KsV+Pso近年来袁随着我国城镇化建设不断发展袁高层建筑已成为城嵌固端被动土压力院Epk逸Psk市主要的

2、建设项目之一袁尤其在城市密集生活区袁由于场地的限式中院制袁高层建筑的高度不断的增加袁基础的埋深也不断加深袁而且有Ps要要分布土反力渊kPa冤曰建筑物与建筑物之间距离近尧场地下方地下管线复杂尧场地周边K要要土的水平反力系数渊kN/m3冤曰s环境条件对基坑工程的影响明显的特征遥v要要排桩构件在分布土反力计算点使土体压缩的水平位移深基坑支护工程是一个综合性岩土问题袁有明显的地域性特值渊m冤曰点袁工程地质和水文地质条件不同的地基中袁基坑工程差异性很Pso要要初始分布土反力渊kPa冤曰大遥因此袁深基坑开挖要因地制宜袁根据本地具体情况袁具体分析袁Psk要要排桩嵌固段上的基坑

3、内侧土反力标准值渊kN冤袁根据Ps而不能简单完全照搬遥目前袁深基坑支护结构的设计计算仍基于计算确定曰极限平衡理论袁而基坑工程实际开挖后是一种动态平衡状态袁其Epk要要排桩嵌固段上的被动土压力标准值渊kN冤袁根据朗金被基坑的空间尺寸和平面形状对基坑支护体系的稳定性和变形有动土压力计算遥较大影响袁土体的蠕变性导致变形增大袁作用在支护结构上的土与土水平反力系数ks为线形关系袁此时计算出的土反力Psk随压力随时间变化蠕变将使土体抗剪强度降低袁使土坡稳定性减水平位移灾增加呈线形增长袁但不超过被动土Epk遥对于单支点排小袁故基坑开挖时具有很强的时空效应遥桩袁嵌固段被动土压力

4、院Epk+Fh逸Psk袁其计算方法与悬臂式排桩类似遥1支护结构分析原理2工程实例分析排桩支护是指以柱列式间隔布置钢筋混凝土桩作为主要挡本项目为地上24层袁地下5层袁建筑地面上高度87m袁主体土结构的一种形式遥排桩支护有较大的侧向刚度袁可有效的限制框剪结构型式袁基础为筏版基础遥基坑深22.5m袁采用渍800@1200支护结构的变形遥因基坑深度较大袁采用单排结构不能满足结构单排桩支护袁距桩顶7.5m渊桩身悬臂1/3处冤设一道锚杆袁桩顶冠梁强度或变形要求时袁增加锚杆等受拉杆件袁使结构产生锚固力袁使1000伊800渊mm冤遥本文对基坑采用悬臂式排桩尧桩身悬臂1/2处单其

5、很好的与排桩支护结构形式共同作用以达到支护的目的遥支点排桩和桩身悬臂1/3处单支点排桩三种工况下排桩的内力和悬臂式排桩支护结构采用平面杆系结构支点计算方法进行位移进行分析袁根据计算结果和工程经验对实际工程设计中单支分析遥点的选取位置提出合理建议遥锚拉式排桩支护结构袁将整个结构分解为挡土结构尧锚拉结2.1工况一构渊锚杆尧腰梁及冠梁冤分别进行分析曰挡土结构采用平面杆系结该工况下袁基坑采用渍800@1200单排桩支护袁排桩总长34m袁构弹性支点法进行分析曰作用在锚拉结构上的荷载取挡土结构分其中悬臂长为22.5m袁嵌岩深度为11.5m遥其模型简图及计算结果析时得出的支点

6、力遥如下院当采用平面杆系结构弹性支点法时袁结构分析模型如下院图1弹性支点法计算分析模型1要排桩曰2要锚杆简化的弹性支座曰3要计算土反力的弹性支座根据图1所示结构分析模型袁要求满足以下规定院图2工况一模型简图2015年第4期建筑建材装饰75施工技术图3工况一计算结果2.2工况二该工况下袁基坑采用渍800@1200单排桩支护袁排桩总长34m袁其中悬臂长为22.5m袁嵌岩深度为11.5m袁在桩身悬臂1/2处增加一道锚杆和腰梁袁锚杆水平间距2.4m遥其模型简图及计算结果如下院图5工况三模型简图图7工况三计算结果2.4工况比较综合上述三种工况计算结果袁见下表院表1计算结果

7、统计各工况工况一工况二工况三计算结果图4工况二模型简图位移渊mm冤76.7038.6023.86弯矩渊kN窑m冤767.44490.65274.17剪力渊kN冤84.34165.56206.97钢筋面积渊mm2冤8613490831923准25mm1215锚杆长度渊m冤注院锚杆入卸荷裂隙背后的稳定基岩内8.0m3结束语渊1冤采用悬臂桩时袁桩身弯矩及水平位移较大遥桩身内力在不图5工况二计算结果超筋的前提下袁可以通过增加配筋率的方式解决袁但是水平位移2.3工况三需要通过增加桩身刚度的方式解决袁此时需要增加桩身直径遥在该工况下袁基坑采用渍800@1200单排桩支护袁排

8、桩总长34m袁施工空间足