深基坑排樁支護的結(jié)構

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1、第二節(jié)深基坑排樁支護結(jié)構基坑開挖時，對不能放坡或由于場地限制而不能采用攪拌樁支護，開挖深度在6~10米左右時，即可采用排樁支護。排樁支護可采用鉆孔灌注樁、人工挖孔樁、預制鋼筋混凝土板樁或鋼板樁。圖3-5排樁支護的類型排樁支護結(jié)構可分為：（1）柱列式排樁支護：當邊坡土質(zhì)尚好、地下水位較低時，可利用土拱作用，以稀疏鉆孔灌注樁或挖孔樁支擋土坡，如圖3-5a所示。（2）連續(xù)排樁支護（圖3-5b）：在軟土中一般不能形成土拱，支擋結(jié)構應該連續(xù)排。密排的鉆孔樁可互相搭接，或在樁身混凝土強度尚未形成時，在相鄰樁之間做一根素混凝土樹根樁把鉆孔樁排連起來，

2、如圖3-5c所示。也可采用鋼板樁、鋼筋混凝土板樁，如圖3-5d、e所示。（3）組合式排樁支護：在地下水位較高的軟土地區(qū)，可采用鉆孔灌注排樁與水泥土樁防滲墻組合的方式，如圖3-5f所示。按基坑開挖深度及支擋結(jié)構受力情況，排樁支護可分為一下幾種情況。（1）無支撐（懸臂）支護結(jié)構：當基坑開挖深度不大，即可利用懸臂作用擋住墻后土體。（2）單支撐結(jié)構：當基坑開挖深度較大時，不能采用無支撐支護結(jié)構，可以在支護結(jié)構頂部附近設置一單支撐（或拉錨）。（3）多支撐結(jié)構：當基坑開挖深度較深時，可設置多道支撐，以減少擋墻的壓力。一、無支撐排樁支護結(jié)構無支撐排樁

3、支護結(jié)構也亦即懸臂式樁排支護結(jié)構（懸臂板樁的變位及土壓力分布圖見圖3-6），可由多種樁型組成，本節(jié)只涉及相間或密排插入基坑底面以下一定深度的鋼筋混凝土樁，樁頂設置鋼筋混凝土鎖口梁，樁體承受水平推力，鎖口梁調(diào)節(jié)各樁受力和水平位移的支護結(jié)構體系。擋土深度視地質(zhì)條件和樁徑而異，一般不宜超過6m。圖3-6懸臂板樁的變位及土壓力分布圖a.變位示意圖b.土壓力分布圖c.懸臂板樁計算圖d.Blum計算圖式懸臂樁支護結(jié)構靜力計算主要目的有二個：（1）懸臂樁樁身插入基底面以下的最小入土深度Dmin；（2）樁身最大彎矩及所在位置，以計算樁身的截面和配筋。

4、（一）結(jié)構靜力計算模型鋼筋混凝土樁插入基底面以下的深度可以根據(jù)靜力平衡條件確定：如圖3-7所示，通過主被動兩側(cè)土壓力對C點的力矩平衡，解式（3-12），即可得最小入土深度Dmin。（3-12）式中MEa1，MEa2——分別為基底以上及以下主動土壓力之合力對C點的力矩（kN.m）；MEP——被動土壓力對C點的力矩（kN.m）。樁的設計長度應按下式確定：（3-13）式中H——基坑開挖深度（m）；——增大系數(shù)，基坑底以下土質(zhì)較好時取1.2；反之取1.4圖3-7懸臂式樁排計算圖（二）計算步驟1.土壓力計算包括主動和被動壓力和超載影響的計算。樁的

5、入土深度為未知，可設為Dmin，這部分的土壓力暫以包含Dmin的式子表示。2.力矩平衡計算分別計算主、被動土壓力對C點的力矩，再按照力矩平衡條件，列出平衡方程，一般為Dmin的三次方程。3.解方程，得出Dmin。4.求剪力為零點深度，對該深度截面計算彎矩，即為最大彎矩Mmax。5.根據(jù)Dmin確定樁的設計入土深度，根據(jù)Mmax確定適當?shù)臉稄?、樁距和樁的配筋。（三）算例：某工程基坑支護擬采用懸臂樁結(jié)構，主要參數(shù)如圖3-8（a）所示。試計算樁的設計長度，樁身最大彎矩及所在位置。一、土壓力計算根據(jù)本題題意，公式（3-3）和（3-11）可以推導

6、出公式（3-14）和（3-15），計算結(jié)果如表（3-5）和（3-6）所示。（3-14）（3-15）主動區(qū)力矩合計：1.55Dmin3+25.83Dmin2+143.35Dmin+265.2被動區(qū)力矩合計：6.46Dmin3+14.28Dmin2根據(jù)平衡條件可得：4.91Dmin3-11.55Dmin2-143.35Dmin-265.2=0解之，得:Dmin=7.33m樁的設計嵌入深度取:1.2Dmin=8.8m≈9m樁的總長為:6+9=15m3.求最大彎矩設剪力零點位于基底以下x處，該點以上主動土壓力合力為：（51.66×5.55）／2

7、+51.66x+0.5（γ·x·Ka）x=4.655x2+51.66x+143.35該點以上被動土壓力合力為：28.56x+0.5（γ·x·Kp）x=19.38x2+28.56x令兩者相等，得：14.725x2-23.1x-143.35=0解得x=4.0m對該截面求矩即得最大彎矩MmaxMmax=143.35×（5.55／3+4）+51.66×4×4／2+4.655×42×4／3-28.56×4×4／2-19.38×42×4／3=709.4kNm至此計算完畢，接著可按最大彎矩選擇適當?shù)臉稄?、樁距和配筋。但尚應注意計算所得Mmax是每延米

8、樁排的彎矩值，應乘以樁距，并乘以荷載分項系數(shù)1.25之后，才是單樁彎矩設計值。（四）鋼筋混凝土懸臂樁排結(jié)構設計要求1.懸臂鋼筋混凝土樁的配筋應按鋼筋混凝土受彎構件計算和配筋，并應按規(guī)定采取構造措施。圓形截面