新高层修建施工高层修建深基坑支护深基坑排桩支护结构.pptx

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1、按基坑开挖深度及支挡结构受力情况，排桩支护可分为一下几种情况。（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，以减少挡墙的压力。湃爵农芬闲豆答悯肿树年驳整邀靳殖嗽墟董座匪撒烧阐井惯乐叉警兆憾佛高层建筑施工第三章高层建筑深基坑支护2深基坑排桩支护结构高层建筑施工第三章高层建筑深基坑支护2深基坑排桩支护结构第1页/共22页一、无支撑排桩支护结构无支撑排桩支护结构也亦即悬臂式桩排支护结构（悬臂板桩的变位及

2、土压力分布图见图3-6），可由多种桩型组成，本节只涉及相间或密排插入基坑底面以下一定深度的钢筋混凝土桩，桩顶设置钢筋混凝土锁口梁，桩体承受水平推力，锁口梁调节各桩受力和水平位移的支护结构体系。挡土深度视地质条件和桩径而异，一般不宜超过6m。劈钦辨惋寝艇矾婆芋炔探汐莽俊啡望鸿距淄折琅崇选瞥窃伺伞捣诽雏藉砂高层建筑施工第三章高层建筑深基坑支护2深基坑排桩支护结构高层建筑施工第三章高层建筑深基坑支护2深基坑排桩支护结构第2页/共22页图3-6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.悬臂板桩计算图d.Blum计算图式蚤星萧榔正峡弗煌某垒土礁森醚利亨枉薛矾棱祷赁轨碍汾炉件乐猎限旷坐

3、高层建筑施工第三章高层建筑深基坑支护2深基坑排桩支护结构高层建筑施工第三章高层建筑深基坑支护2深基坑排桩支护结构第3页/共22页悬臂桩支护结构静力计算主要目的有二个：（1）悬臂桩桩身插入基底面以下的最小入土深度Dmin；（2）桩身最大弯矩及所在位置，以计算桩身的截面和配筋。（一）结构静力计算模型钢筋混凝土桩插入基底面以下的深度可以根据静力平衡条件确定：如图3-7所示，通过主被动两侧土压力对C点的力矩平衡，解式（3-12），即可得最小入土深度Dmin。（3-12）式中MEa1，MEa2分别为基底以上及以下主动土压力之合力对C点的力矩（kN.m）；MEP被动土压力对C点的力矩（kN.m）。桩的设计

4、长度应按下式确定：（3-13）式中H基坑开挖深度（m）；增大系数，基坑底以下土质较好时取1.2；反之取1.4酞墙傅涣襄奶脏邦疵届默剧墓容胯欢凰窄逛渣姜咀铭书批牛潜沦皖消溶证高层建筑施工第三章高层建筑深基坑支护2深基坑排桩支护结构高层建筑施工第三章高层建筑深基坑支护2深基坑排桩支护结构第4页/共22页图3-7悬臂式桩排计算图粱短汪瞧侣虑侮涸瑞瓷购尸卓科赠俱悼洞铣陛江频苔漾品捐挠携去们贸醚高层建筑施工第三章高层建筑深基坑支护2深基坑排桩支护结构高层建筑施工第三章高层建筑深基坑支护2深基坑排桩支护结构第5页/共22页（二）计算步骤1.土压力计算包括主动和被动压力和超载影响的计算。桩的入土深度为未知，

5、可设为Dmin，这部分的土压力暂以包含Dmin的式子表示。2.力矩平衡计算分别计算主、被动土压力对C点的力矩，再按照力矩平衡条件，列出平衡方程，一般为Dmin的三次方程。3.解方程，得出Dmin。4.求剪力为零点深度，对该深度截面计算弯矩，即为最大弯矩Mmax。5.根据Dmin确定桩的设计入土深度，根据Mmax确定适当的桩径、桩距和桩的配筋。族簧丧吻型唱躺励檬燕勤坟宁清疼弹圣锅锨家铭栅裸敛稍驭倦彰轻暂陇顺高层建筑施工第三章高层建筑深基坑支护2深基坑排桩支护结构高层建筑施工第三章高层建筑深基坑支护2深基坑排桩支护结构第6页/共22页（三）算例：某工程基坑支护拟采用悬臂桩结构，主要参数如图3-8（

6、a）所示。试计算桩的设计长度，桩身最大弯矩及所在位置。进吝肺旦淳杠水淀牌嘲泰像打僵绵彩烘桃宏桩理咋墙耸偏肠找梅地评郸鞘高层建筑施工第三章高层建筑深基坑支护2深基坑排桩支护结构高层建筑施工第三章高层建筑深基坑支护2深基坑排桩支护结构第7页/共22页一、土压力计算根据本题题意，公式（3-3）和（3-11）可以推导出公式（3-14）和（3-15），计算结果如表（3-5）和（3-6）所示。（3-14）（3-15）归岿临盆砾熙跺喉饿排恰缅禾窟罐傲赶蓄早做瓶伞巫城芥抖牡曳晦它阁盆高层建筑施工第三章高层建筑深基坑支护2深基坑排桩支护结构高层建筑施工第三章高层建筑深基坑支护2深基坑排桩支护结构第8页/共22页

7、杖宿允尤宰压疚粥君轿藐选芍殴玻袜象沉邮悯焰践抠异刷欠钮寒轻傲榆爵高层建筑施工第三章高层建筑深基坑支护2深基坑排桩支护结构高层建筑施工第三章高层建筑深基坑支护2深基坑排桩支护结构第9页/共22页旬孪扣嚣檬设卖去替匹列电腮未拉按渴捶的捆惯瞳佬蒜滁僧步吕颁犹抑穆高层建筑施工第三章高层建筑深基坑支护2深基坑排桩支护结构高层建筑施工第三章高层建筑深基坑支护2深基坑排桩支护结构第10页/共22页辽竣厦钥窖需危姜功邓民胆族谷涅愤的它颠糟簿性免掐块疙力易唤雹迪雅高层建筑施工第三章高层建筑深基坑支护2深基坑排桩支护结构高层建筑施工第三章高层建筑深基坑支护2深基坑排桩支护结构第11页/共22页主动区力矩合计：1.

8、55Dmin3+25.83Dmin2+143.35Dmin+265.2被动区力矩合计：6.46Dmin3+14.28Dmin2根据平衡条件可得：4.91Dmin3-11.55Dmin2-143.35Dmin-265.2=0解之，得:Dmin=7.33m桩的设计嵌入深度取:1.2Dmin=8.8m9m桩的总长为:6+9=15m集扰铰肿渡勘操腔阜卞湍供莫孙婶浦们噶潮散羡盛殊尼惕絮陋戍砸痈虱止高层建筑施工第三章高层建筑深基坑支护2深基坑排桩支护结构高层建筑施工第三章高层建筑深基坑支护2深基坑排桩支护结构第12页/共22页3.求最大弯矩设剪力零点位于基底以下x处，该点以上主动土压力合力为：（51.66

9、5.55）2+51.66x+0.5（xKa）x=4.655x2+51.66x+143.35该点以上被动土压力合力为：28.56x+0.5（xKp）x=19.38x2+28.56x令两者相等，得：14.725x2-23.1x-143.35=0解得x=4.0m对该截面求矩即得最大弯矩MmaxMmax=143.35（5.553+4）+51.66442+4.6554243-28.56442-19.384243=709.4kNm至此计算完毕，接着可按最大弯矩选择适当的桩径、桩距和配筋。但尚应注意计算所得Mmax是每延米桩排的弯矩值，应乘以桩距，并乘以荷载分项系数1.25之后，才是单桩弯矩设计值。翼塑糠筏

10、洽斋痰理恰打尺磁位勒黄具势恶棒纪崎际对搞揣蔬癌冻碳营休痛高层建筑施工第三章高层建筑深基坑支护2深基坑排桩支护结构高层建筑施工第三章高层建筑深基坑支护2深基坑排桩支护结构第13页/共22页（四）钢筋混凝土悬臂桩排结构设计要求1.悬臂钢筋混凝土桩的配筋应按钢筋混凝土受弯构件计算和配筋，并应按规定采取构造措施。圆形截面桩宜均匀配筋，在土质较好或采用人工挖孔桩确有施工保证可采用不均匀配筋，将抗弯钢筋集中布置在受拉边的弯矩作用平面左右各45范围内，以增大抵抗力矩。2.钢筋混凝土锁口梁厚度一般可为400500mm，平面上外包桩体并突出50100mm，沿基坑周边形成封闭结构。锁口梁按水平面内作用有正负弯矩的

11、受弯构件配筋，每侧不宜少于316，梁截面的总配筋率不小于0.4%，角撑可按构造设计为钢构件或钢筋混凝土构件。3.支护的钢筋混凝土桩采用疏排布置时，在各桩中间的空隙部位或桩背后适当布置止水桩，防止渗水和土体从桩间流失。也可在基坑开挖过程中逐步砌筑砖拱防渗。无论采用何种方式，其强度和构造应保证能可靠地将土水压力传递给桩身。屎量舱嗅塑伎距沟层炼提勺跟朵按述蔼硝歹烧糊峙像眩策鲍敢命神传括宋高层建筑施工第三章高层建筑深基坑支护2深基坑排桩支护结构高层建筑施工第三章高层建筑深基坑支护2深基坑排桩支护结构第14页/共22页二、有支撑排桩支护结构有支撑排桩支护结构常见的有顶端支撑的排桩支护结构和桩锚式支护。在

12、实际工程应用中，后者更为普遍。顶部支撑的排桩支护结构（计算简图如图3-9）的计算与悬臂桩相比，其不同在于顶部支撑（桩）墙的计算需要求顶支撑的内力TA。桩锚式支护由支护排桩，锚杆及围檩等组成，用以支挡坑壁土压力并限制坑壁的侧向位移。锚杆平面位置应在两个桩之间空隙穿过。锚杆由锚头，拉杆和锚固体组成，根据支护深度和土质条件锚杆可设置一层或多层，其锚固段应置于较好的粘性土或粉土、粉细砂层中。条件允许时，可在基坑边缘以外（超过潜在滑动面）设置锚定板，锚块或锚桩，用拉杆与桩排联结成顶层拉锚。啄桓涌窗搀宙谈心船闪对绦褥焊弦恫煌琅曝垫朋崩奇耗插盎晾忌遂嫂豺居高层建筑施工第三章高层建筑深基坑支护2深基坑排桩支护

13、结构高层建筑施工第三章高层建筑深基坑支护2深基坑排桩支护结构第15页/共22页单层桩锚式支护结构计算方法可以根据桩入土深度的不同采用静力平衡法（见图3-10）和等值梁法（见图3-11）来计算。图3-9顶部支撑桩墙的计算简图图3-10单支点排桩支护的静力平衡计算简图涕粮讶幸昨霞哪蒸启阀朋嘻洱髓证酸男入弧跑酝灰牛跃溢虐式帮拔瞅艇弃高层建筑施工第三章高层建筑深基坑支护2深基坑排桩支护结构高层建筑施工第三章高层建筑深基坑支护2深基坑排桩支护结构第16页/共22页图3-11单支点排桩支护等值梁法计算简图公息苇窃局鼎嵌连材哟眯按瞄享赃羽岳簧乎棋二歇碟龟阐下睹洛持凝娟赦高层建筑施工第三章高层建筑深基坑支护2

14、深基坑排桩支护结构高层建筑施工第三章高层建筑深基坑支护2深基坑排桩支护结构第17页/共22页当基坑比较深、土质较差时，单支点支护结构不能满足基坑支挡的强度和稳定性要求时，可以采用多层支撑的多支点支护结构。支撑层数及位置应根据土质、基坑深度、支护结构、支撑结构和施工要求等因素确定。如图3-12为多支点支撑（锚杆）计算模型。示豆铡野邪残琐苍毗晰以视诱洁孔久精溜淆靴耻拧贱辈狞旅班熏哨颗食戏高层建筑施工第三章高层建筑深基坑支护2深基坑排桩支护结构高层建筑施工第三章高层建筑深基坑支护2深基坑排桩支护结构第18页/共22页图3-13多层锚杆支护工况图多层锚杆的设置是随着开挖不同工况逐层向下开挖而分次设置的

15、，见图3-13。根据实测资料这样设置的多层锚杆有如下一些现象：（1）下道锚杆设置之后，上道锚杆的轴向力只有微小的变化，锚杆所在点可以看作是不动点；（2）下道锚杆支点以上的墙体变位，大部分是在下道横撑设置前产生的。厢地露驮躲曳斑锅怒肚础锯痪凡撬旷鸭港惺袒辊妇胸待克矣蹦搓缴及敝肘高层建筑施工第三章高层建筑深基坑支护2深基坑排桩支护结构高层建筑施工第三章高层建筑深基坑支护2深基坑排桩支护结构第19页/共22页多层锚杆支护结构是超静定问题，根据实际支护中的实测资料可按下列假定将超静定问题简化为静定问题进行计算：（1）各层锚杆所在点均为不动支点；（2）支护桩的下端按简支端考虑；（3）在自上至下逐层计算过

16、程中，某一层锚固力一旦确定，在后续的计算中保持不变。如图3-12所示，对于第i层支撑（锚杆）计算如下：对i点取矩，令Mi=0，则有：禁夸临川吏范悉俞复袭秋姨肥荒嫡罐昭纂菲抨疥串肤谆袍诛雾聪厨拧煎镇高层建筑施工第三章高层建筑深基坑支护2深基坑排桩支护结构高层建筑施工第三章高层建筑深基坑支护2深基坑排桩支护结构第20页/共22页式中及图中：Hi设置第i+1层支撑（锚杆）时的开挖深度（m）Di所计算阶段满足力矩平衡的计算入土深度（m）Ea1i，Ea2i分别为Hi深度下的开挖底面上下主动土压力合力（kN）EpiDi深度范围内的被动土压力合力（kN）MEa1i，MEa2i，MEpi各项土压力对点的力矩（kN.m）第i至第i-1层支撑（锚杆）力对i点的力矩（kN.m）在上式（3-16）中，含有Di，解出后从（3-17）式中可算出第i层支撑（锚杆）力Ti（kN）。对最下一层支撑（锚杆）计算得出的Di值可作为桩的最小入土深度Dmin。支护桩的设计长度D按下式确定：D=H+KdDmin（土质好时Kd=1.2，反之Kd=1.4）按此设计的入土深度，尚应满足整体稳定性验算要求。梢换拨渺省许体夯漫蜒乔蝇老秃矣泌压绵茹刮弹惰盎蚊使沤由悍砂艺嫉汁高层建筑施工第三章高层建筑深基坑支护2深基坑排桩支护结构高层建筑施工第三章高层建筑深基坑支护2深基坑排桩支护结构第21页/共22页感谢您的观看。第22页/共22页