单支点排桩支护结构设计示例.doc

文档介绍：单支点排桩支护结构设计示例
基坑支护结构设计
一．基坑侧壁安全等级的确定
基坑支护结构设计与其它建筑结构设计一样，要求在规定的时间和规定的条件下，完成各项预定功能。不同的基坑工程，其功能要求则不同。为了5°-16°/2)=
cik=
ea0k=30×-2××=0
②zj=（基坑底面处）
为了将水平荷载分布表为直线，求zj≤，
平均重度：
=(18×+×+×+×)/=
平均粘聚力：
cmh=(×+×+×+×)/=
平均内摩擦角：
φmh=(×+×+×+×)/=°
平均主动土压力系数：
=tan2(45°-°/2)=
=×+30= KN/㎡
eahk=×-2××=/㎡
③zj＞（基坑底面以下）
=×+30= KN/m2
eajk=×-2×
×=
图（3-3）水平荷载标准值计算简图
2．水平抗力标准值（被动土压力）
基坑内侧水平抗力标准值epjk，按下式计算
式中—作用于基坑底面以下深度zj处的竖向应力标准值
=γmjzj
γmj——深度zj以上土的加权平均天然重度
zj—基坑底面至计算点的距离
——第i层土的被动土压力系数
①zj=0时 (基坑底面处)
σpjk=γmiZj=0
cik=/㎡
Φjk=°
γjk=
√K=tan(45°+15°/2)=
epjk=0+2××=
②zj=(设hd=9m 桩端处)
为了将水平抗力分布表为直线,求基坑底面以下zj=9m范围内的平均土性指标
平均重度：
=(×+×+×+×)/
=
平均粘聚力：
cm=(.4×+×+×+×)/
=
平均内摩擦角：
Φm=(×+×+×+×)/
=°
平均被动土压力系数：
Kpm=tan2(45+)=
σpjk=γmiZj =×=
epjk=×+2××=/㎡
图（3-4）水平抗力标准值计算简图
四．单支点桩锚支护结构设计计算（等值梁法）
《建筑基坑支护技术规程》规定,对单支点支护结构,可以用“等值梁”法确定其嵌固深度及结构内力。
1．“等值梁”法的基本原理
“等值梁”法基本原理如图(３)所示：
图（３）
图中ab梁一端固定,另一端简支,其弯矩图的正负弯矩在c点转折,若将ab梁在c点切断,并于c点置一自由支承,形成ac梁 ,则梁上的弯矩将保持不变,即称ac梁为ab梁上ac段的“等值梁”。
ac梁为静定结构,可按静力平衡条件求解ac梁段的内力。
2．单支点桩锚支护结构的计算简图
当桩的入土深度较深（hd=hmax）时，桩前、桩后均出现被动土压力，支护结构在土中处于嵌固状态，可视为上端简支，下端嵌固的超静定梁。桩体中弯矩值大大减小，并出现正负两个方向的弯矩。这种工作状态，所要求桩的截面模量较小，桩体入土部分的位移也较小，稳定性好，安全可靠。
固定端式锚桩，虽然比自由端式锚桩的入土深度大，但其桩体的最大弯矩值小，截面配筋量少，锚杆轴向拉力亦小，对桩与锚杆的设计均有利，而且造价相差不大。因此，采用固定端式锚桩比自由端式锚桩更为合理。
图（3）
单支点锚桩的锚点位置变化时，桩体沿深度方向的水平位移和弯矩则不同。从理论上讲，随着锚点位置的降低，锚点处的弯矩值M1增大，桩的最大弯矩值Mmax减小，T1增大。当锚点降至某一位置时，有M1=Mmax，若继续降低则出现M1＞M
max。因此，当M1=Mm