深基坑工程2-排桩b课件.ppt

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1、水泥土墙水泥土墙灌注桩排桩悬臂式支护结构悬臂式支护结构示意图如图4－2所示。悬臂式支护结构常采用钢筋混凝土桩排桩墙、木板桩、钢板桩、钢筋混凝土板桩、地下连续墙等型式。钢筋混凝土桩常采用钻孔灌注桩、人工挖孔灌注桩、沉管灌注桩及预制桩。悬臂式支护结构依靠足够的人土深度和结构的抗弯能力来维持整体稳定和结构的安全。悬臂式结构对开挖深度很敏感，容易产生较大的变形，对相邻建(构)筑物产生不良影响。图4－2悬臂式支护结构悬臂式支护结构适用于土质较好、开挖深度较浅（一般在6m以内）的基坑工程。单(多)支点混合支护结构单(多)支点混合支护结构是指在基坑开挖面以上的任何位置

2、上提供单个或多个支点与挡土结构结合而成的混合支护结构。混合支护结构有内撑式支护结构和拉锚式支护结构。混合支护结构适用于基坑较深，悬臂式支护结构无法满足强度与变形要求的工程。内撑式支护结构由支护结构体系和内撑体系两部分组成。支护结构体系常采用钢筋混凝土桩排桩墙和地下连续墙型式。内撑体系根据不同开挖深度又可采用单层水平支撑及多层水平支撑，分别如图4－3、图4－4所示。内撑常采用钢筋混凝土支撑和钢管(或型钢)支撑两种。钢筋混凝土支撑体系的优点是刚度好、变形小，而钢管支撑的优点是钢管可以回收，且加预压力方便。有的采用空间结构体系，图4－5为一基坑工程空间结构支撑体

3、系示意图。单支撑支护结构多支撑支护结构空间支护体系图4－3图4－4图4－5拉锚式支护结构由支护结构体系和锚固体系两部分组成。支护结构体系同于内撑式支护结构。锚固体系可分为锚杆式（图4－6）和地面拉锚式（图4－7）两种。随基坑深度不同，锚杆式也可分为单层锚杆、多层锚杆。地面拉描式需要有足够的场地设置锚桩，或其它锚固物。锚杆式需要地基土能提供锚杆较大的锚固力。锚杆较适用于砂土地基，或粘土地基。由于软粘土地基不能提供锚杆较大的锚固力，所以很少使用。图4－6双层锚杆图4－7地面拉锚第三章排桩的设计3.1悬臂桩的设计计算3.1.1计算原理悬臂桩主要依靠嵌入

4、土内的深度，来平衡自重应力、地面荷载及渗流等形成的侧压力。因此首先要计算插入深度。其次还要计算桩所承受的最大弯距，以便核算钢板桩的截面及灌注桩直径和配筋。悬臂桩看似一端固定的悬臂梁，实际上二者有根本的不同之处。首先是悬臂桩难以确定固定端位置，因为桩在两侧土压力作用下，每个截面都会发生水平方向的位移和转角变形。其次，嵌入坑底以下部分的作用力很复杂，难于确定。因而期望以悬臂梁为基本构件体系，考虑桩墙和土体的变形一致来进行解题将是非常复杂的。现行的计算方法均是：先对构件在整体失稳时的两侧荷载分布作一些假设，然后简化为静定的平衡问题来进行解题。目前悬臂桩的计算方法

5、有四类：静力平衡法，杆系有限单元法，共同变形法和有限单元法。静力平衡法简单而近似，在工程设计计算中被广泛应用；后三种方法正成为研究的热门，但要广泛用于工程设计计算尚待进一步发展。下面重点介绍一下静力平衡法。古典的静力平衡法认为悬臂桩在主动土压力作用下，将趋向于绕桩上的某一点发生转动，从而使土压力的分布发生变化。桩后土压力由主动土压力转到被动土压力，而桩前土压力则由被动土压力转到主动土压力。静力平衡法常用的土压力分布形式如下页图所示，(a)图比较接近实际的土压力分布，是实际曲线的初步简化，(b)图是H.Blum的进一步简化，将旋转点以下的被动土压力近似的用一

6、个通过其中心的集中力代替。(a)图中的插入深度t0可用(b)图中的x代替，但必须满足绕C点的静力平衡条件。(a)(b)3.1.2嵌固深度计算悬臂式支护结构插入坑底的深度不同，其变形情况有所不同。第一种情况：若插入深度较深，支护结构向坑内倾斜较小时，下端B处没有位移.第二种情况：若支护结构插入深度较浅，当达到最小插入深度Dmin,它的上端向坑内倾斜较大，下端B向坑外位移，若插入深度小于Dmin，支护结构丧失稳定，顶部向坑内倾斜。（1）第一种情况（规范法）hhpEa1Ea2Ea4Ea3∑EaEP1EP2∑EP桩墙底以上基坑内侧各土层被动土压力合力之和桩墙底以上

7、基坑外侧各土层主动土压力合力之和合力作用点至桩、墙底的距离合力作用点至桩、墙底的距离h、分别为基坑挖深和桩墙入土深度hhpEa1Ea2Ea4Ea3∑EaEP1EP2∑EP当确定悬臂式及单支点支护结构嵌固深度设计值（构造要求）当基坑底为碎石土及砂土，基坑内排水且作用有渗透压力时，嵌固深度设计值还应满足下式抗渗稳定条件：（2）第二种情况-布鲁姆法（Blum）由于支护结构绕一点C转动，B点向外移动。那么，从力的平衡来看，B点必然受到向坑内的被动土压力和向坑外的主动土压力，这两个力抵消后等于布鲁姆法（Blum）布鲁姆法的基本原理如下图，用原来板桩脚出现的被动土压力

8、以一个集中力Ep'代替。如图（a）所示，对桩底C点取矩，则有式中∑