文档介绍：第二节深基坑排桩支护结构基坑开挖时,对不能放坡或由于场地限制而不能采用搅拌桩支护,开挖深度在 6~10 米左右时,即可采用排桩支护。排桩支护可采用钻孔灌注桩、人工挖孔桩、预制钢筋混凝土板桩或钢板桩。图 3-5 排桩支护的类型?排桩支护结构可分为: ?(1)柱列式排桩支护:当边坡土质尚好、地下水位较低时,可利用土拱作用,以稀疏钻孔灌注桩或挖孔桩支挡土坡,如图 3-5a 所示。?(2)连续排桩支护(图 3-5b ):在软土中一般不能形成土拱,支挡结构应该连续排。密排的钻孔桩可互相搭接,或在桩身混凝土强度尚未形成时,在相邻桩之间做一根素混凝土树根桩把钻孔桩排连起来, 如图 3-5c 所示。也可采用钢板桩、钢筋混凝土板桩, 如图 3-5d 、e所示。?(3)组合式排桩支护:在地下水位较高的软土地区, 可采用钻孔灌注排桩与水泥土桩防渗墙组合的方式, 如图 3-5f 所示。?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。?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 。图 3-6 悬臂板桩的变位及土压力分布图 d. Blum 计算图式?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() ; ? MEP ——被动土压力对 C点的力矩() 。?桩的设计长度应按下式确定: ?( 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 ;反之取。 1 2 0 Ea Ea Ep M M M ? ?? min d D H K D ?? ??' dK 图 3-7 悬臂式桩排计算图?(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,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。(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(a) 所示。试计算桩的设计长度,桩身最大弯矩及所在位置。