基坑工程05排桩、地下连续墙齐剑峰.pptx

石家庄经济学院石家庄经济学院工程学院工程学院SchoolofEngineering,ShijiazhuanguniversityofEconomics基坑工程基坑工程FoundationpitEngineering排桩、地下连续墙排桩、地下连续墙n n5.1概述概述n n5.2悬臂桩的设计计算悬臂桩的设计计算n n5.3单支撑支护结构的设计计算单支撑支护结构的设计计算n n5.4多层支撑支护结构的设计计算多层支撑支护结构的设计计算n n5.5施工与检验施工与检验排桩、地下连续墙00:5635.1概述概述排桩、地下连续墙支护方式排桩、地下连续墙支护方式包括悬臂式、单包括悬臂式、单支点、支点、多多支点支点支护支护设计内容设计内容l嵌固深度的计算嵌固深度的计算l桩内力与截面承载力计算桩内力与截面承载力计算l支撑体系的设计计算支撑体系的设计计算l锚杆的设计计算锚杆的设计计算l构造要求及施工要求构造要求及施工要求l绘制施工图绘制施工图排桩、地下连续墙00:5645.1概述概述排桩支护方式排桩支护方式包括钻孔灌注桩、预制混凝土桩包括钻孔灌注桩、预制混凝土桩、挖孔桩、挖孔桩、SMW工法工法钢板桩钢板桩U型、型、Z型宽、薄、深锤打、振动、压桩型宽、薄、深锤打、振动、压桩钢筋混凝土板桩适用于小于钢筋混凝土板桩适用于小于10m的基坑，作为地下室结的基坑，作为地下室结构、坑中坑、复杂环境下的管道沟槽支护工程、水利工程构、坑中坑、复杂环境下的管道沟槽支护工程、水利工程中的临水基坑、小港码头、港口行道中的临水基坑、小港码头、港口行道排桩、地下连续墙00:5655.2悬臂式支护结构设计悬臂式支护结构设计计算原理计算原理实际情况实际情况：悬臂桩主要依靠：悬臂桩主要依靠嵌入嵌入土内深度土内深度平衡上部荷载、水压力平衡上部荷载、水压力和主动土压力等形成的侧压力，和主动土压力等形成的侧压力，首先首先计算悬臂桩的计算悬臂桩的插入深度插入深度，其次其次计算桩所承受的计算桩所承受的最大弯距最大弯距，以便核算和设计钢板桩的以便核算和设计钢板桩的截面截面、贯注桩的贯注桩的直径和配筋直径和配筋计算简图计算简图：在主动土压力推动嵌在主动土压力推动嵌入到坑底的桩的同时，桩脚土体入到坑底的桩的同时，桩脚土体中中产生一种力产生一种力，它的大小等于，它的大小等于被被动土压力与主动土压力之差动土压力与主动土压力之差。hEaEpE pt0 o为什么要这样画？为什么要这样画？排桩、地下连续墙00:5665.2悬臂式支护结构设计悬臂式支护结构设计计算原理计算原理H.Blum的计算简图的计算简图：它是在它是在原来图的基础上，为计算简原来图的基础上，为计算简便，以一个便，以一个单力单力Rc代替桩底代替桩底部的部的另一方阻力另一方阻力，但必须满，但必须满足绕桩脚足绕桩脚c点的点的弯距之和弯距之和 Mc=0，H=0由于土体阻力逐渐向桩脚下由于土体阻力逐渐向桩脚下增加的，采用增加的，采用 Mc=0时，时，有有一个较小的深度差距，计算一个较小的深度差距，计算时采用时采用t=1.2x+u，已经列，已经列入入码头围护工程规范码头围护工程规范hEaEpRcx oC(Kp-Ka)p-a排桩、地下连续墙00:5675.2悬臂式支护结构设计悬臂式支护结构设计Blum计算方法计算方法hE1EpRcx oC(Kp-Ka)p-ahda1、求桩的插入深度、求桩的插入深度hd计算简图计算简图 P hE2l排桩、地下连续墙00:5685.2悬臂式支护结构设计悬臂式支护结构设计规范计算方法规范计算方法1、求桩的插入深度、求桩的插入深度hdhRchaChd？计算简图计算简图 Ea EphP码头围护工程规范码头围护工程规范t=1.2x+u排桩、地下连续墙00:5692、求最大弯距、求最大弯距Mmax最大弯距在剪力为最大弯距在剪力为V=0处，处，设从设从o点往下点往下xm处处V=0，则该，则该处被动土压力与处被动土压力与 P相等相等计算简图计算简图5.2悬臂式支护结构设计悬臂式支护结构设计hRchaChd Ea EphPxa Ea1 Ep1排桩、地下连续墙00:56105.2悬臂式支护结构设计悬臂式支护结构设计例例1：某工程基坑开挖深：某工程基坑开挖深6m，地质情况为：，地质情况为：杂杂填土，填土，新近沉积的粉新近沉积的粉质黏土，质黏土，砂质黏土，砂质黏土，细砂，无细砂，无地下水地下水。经。经加权平均后，土的重度加权平均后，土的重度为为19.5kN/m3，c=16kPa，=30。地面超载为。地面超载为10kN/m2。求。求桩长桩长及最大及最大弯距弯距计算简图计算简图hRchaChd Ea EphPxa Ea1 Ep1排桩、地下连续墙00:5611例例例例2 2、计算设计、计算设计、计算设计、计算设计1 1、某工程基坑采用悬臂式挡土桩设计。可采用、某工程基坑采用悬臂式挡土桩设计。可采用、某工程基坑采用悬臂式挡土桩设计。可采用、某工程基坑采用悬臂式挡土桩设计。可采用 1000mm1000mm挖挖挖挖孔排桩，基坑开挖深度孔排桩，基坑开挖深度孔排桩，基坑开挖深度孔排桩，基坑开挖深度6.0m6.0m，基坑边堆载，基坑边堆载，基坑边堆载，基坑边堆载q q10kN/m10kN/m2 2(图图图图)。地基土层自地表向下分别为：。地基土层自地表向下分别为：。地基土层自地表向下分别为：。地基土层自地表向下分别为：1)1)粉质粘土：可塑，厚粉质粘土：可塑，厚粉质粘土：可塑，厚粉质粘土：可塑，厚1.13.1m1.13.1m，19.5kN/m19.5kN/m3 3，c c=12kPa=12kPa，=28=28 ；2)2)中粗砂：中密中粗砂：中密中粗砂：中密中粗砂：中密 密实，厚密实，厚密实，厚密实，厚25m25m，3434 ，20kN/m20kN/m3 3；3)3)砾砂：密实，未钻穿，砾砂：密实，未钻穿，砾砂：密实，未钻穿，砾砂：密实，未钻穿，3434 ，20.5kN/m20.5kN/m3 3。试设计挖孔排桩？试设计挖孔排桩？试设计挖孔排桩？试设计挖孔排桩？排桩、地下连续墙00:56125.3单层支点支护结构设计单层支点支护结构设计hEaPdxyDATACt0t砾石或坚硬土砾石或坚硬土固端固端hRchaChdhPa Ea1TA排桩、地下连续墙00:56135.3单层支点支护结构设计单层支点支护结构设计hRcChda Ea1TA土压力为土压力为0点点剪力为剪力为0点点排桩、地下连续墙00:56145.3单层支点支护结构设计单层支点支护结构设计hRcChdTc1x1、支撑力、支撑力hc1排桩、地下连续墙00:56155.3单层支点支护结构设计单层支点支护结构设计2、嵌固深度、嵌固深度hRcChdTc1x构造要求：当小于构造要求：当小于0.3h时，取时，取0.3hhc1排桩、地下连续墙00:56165.3单层支点支护结构设计单层支点支护结构设计hRcChdTc1y3、最大弯矩、最大弯矩、剪力剪力hc1排桩、地下连续墙00:56175.3单层支点支护结构设计单层支点支护结构设计例例3：某工程基坑开挖深某工程基坑开挖深13m，用一道支撑，支撑位于地面下用一道支撑，支撑位于地面下4.5m处，求桩嵌入坑底多少，处，求桩嵌入坑底多少，支撑压力多少？已知地面荷载支撑压力多少？已知地面荷载10kN/m2，=36，=19kN/m3，c=0最大弯矩？最大弯矩？13Tc4.5hd排桩、地下连续墙00:56185.3单层支点支护结构设计单层支点支护结构设计内支撑设计内支撑设计：支撑体系支撑体系钢筋混凝土支撑、冠梁、腰梁和立柱钢筋混凝土支撑、冠梁、腰梁和立柱支撑支撑竖向荷载竖向荷载和水平荷载作用下产生的内力，和水平荷载作用下产生的内力，竖向荷载的内力可按多跨连续梁计算，跨度取两个立柱之间竖向荷载的内力可按多跨连续梁计算，跨度取两个立柱之间的中心距离。的中心距离。水平荷载的作用支撑构件的轴向力为水平水平荷载的作用支撑构件的轴向力为水平荷载设计值乘以支撑中心距离荷载设计值乘以支撑中心距离冠梁和腰梁冠梁和腰梁冠梁按构造要求设计，腰梁与土体紧密结合时冠梁按构造要求设计，腰梁与土体紧密结合时按多跨连续梁计算，与土体脱离时，主要用来协调支护结构按多跨连续梁计算，与土体脱离时，主要用来协调支护结构水平变形，按构造要求设计。水平变形，按构造要求设计。立柱立柱可按轴心受压构件计算，应考虑基坑回弹的影响。可按轴心受压构件计算，应考虑基坑回弹的影响。排桩、地下连续墙00:56195.3单层支点支护结构设计单层支点支护结构设计内支撑设计内支撑设计：支撑体系构造要求支撑体系构造要求支撑支撑钢混支撑构件混凝土等级钢混支撑构件混凝土等级不应不应低于低于C20，在同一平面，在同一平面内应整体浇注。钢支撑的连接可采用焊接或高强螺栓连接。内应整体浇注。钢支撑的连接可采用焊接或高强螺栓连接。冠梁与腰梁冠梁与腰梁冠梁高度冠梁高度不宜不宜小于小于400mm，宽度不宜小于桩径，宽度不宜小于桩径或墙厚度，混凝土等级宜大于或墙厚度，混凝土等级宜大于C20，构造配筋采用，构造配筋采用HPB235钢钢筋，直径不宜小于筋，直径不宜小于12或或16mm。基坑平面转角处的腰梁连接点应按钢节点设计，腰梁连接基坑平面转角处的腰梁连接点应按钢节点设计，腰梁连接点不应超过支撑间距的点不应超过支撑间距的1/3，宜设置在支撑点附近。钢腰梁与，宜设置在支撑点附近。钢腰梁与钢支撑连接点应加设加劲板。钢支撑连接点应加设加劲板。排桩、地下连续墙00:56205.3单层支点支护结构设计单层支点支护结构设计外支撑外支撑(锚杆锚杆)设计设计：包括内容：包括内容：锚杆的布置、长度、直径、材料选用以及材料强锚杆的布置、长度、直径、材料选用以及材料强度的验算与抗拔承载力的验算。度的验算与抗拔承载力的验算。认识一下锚杆认识一下锚杆土层锚杆：土层锚杆：是一种埋入土层深部的是一种埋入土层深部的受拉杆件受拉杆件，它一端与，它一端与构筑构筑物物相连，另一端相连，另一端锚固锚固在土层中。在土层中。按锚固形态分为按锚固形态分为按锚固形态分为按锚固形态分为圆柱形锚杆圆柱形锚杆圆柱形锚杆圆柱形锚杆、端部扩大型锚杆端部扩大型锚杆端部扩大型锚杆端部扩大型锚杆和和和和连续球型锚连续球型锚连续球型锚连续球型锚杆杆杆杆排桩、地下连续墙00:56211)1)锚头锚头锚头锚头：锚杆外端用于：锚杆外端用于：锚杆外端用于：锚杆外端用于锚固锚杆锚固锚杆锚固锚杆锚固锚杆拉力的部件，由垫墩、垫拉力的部件，由垫墩、垫拉力的部件，由垫墩、垫拉力的部件，由垫墩、垫板、锚具、保护帽和外端锚筋组成。板、锚具、保护帽和外端锚筋组成。板、锚具、保护帽和外端锚筋组成。板、锚具、保护帽和外端锚筋组成。2)2)锚固段锚固段锚固段锚固段：锚杆远端将拉力传递给稳定地层的部分；锚固：锚杆远端将拉力传递给稳定地层的部分；锚固：锚杆远端将拉力传递给稳定地层的部分；锚固：锚杆远端将拉力传递给稳定地层的部分；锚固深度和长度深度和长度深度和长度深度和长度要求能够承受最大设计拉力。要求能够承受最大设计拉力。要求能够承受最大设计拉力。要求能够承受最大设计拉力。1-1-台座；台座；台座；台座；2-2-锚具；锚具；锚具；锚具；3-3-承承承承压板；压板；压板；压板；4-4-支挡结构；支挡结构；支挡结构；支挡结构；5-5-钻孔；钻孔；钻孔；钻孔；6-6-自由隔离层；自由隔离层；自由隔离层；自由隔离层；7-7-钢筋；钢筋；钢筋；钢筋；8-8-注浆体；注浆体；注浆体；注浆体；Lf-Lf-自由段长度；自由段长度；自由段长度；自由段长度；La-La-锚固锚固锚固锚固段长度段长度段长度段长度5.3单层支点支护结构设计单层支点支护结构设计排桩、地下连续墙00:56225.3单层支点支护结构设计单层支点支护结构设计3)3)自由段自由段自由段自由段：将锚头拉力传至锚固段的中间区段，由锚：将锚头拉力传至锚固段的中间区段，由锚：将锚头拉力传至锚固段的中间区段，由锚：将锚头拉力传至锚固段的中间区段，由锚拉筋、拉筋、拉筋、拉筋、防腐构造和注浆体防腐构造和注浆体防腐构造和注浆体防腐构造和注浆体组成。组成。组成。组成。4)4)锚杆配件锚杆配件锚杆配件锚杆配件：为了保证锚杆：为了保证锚杆：为了保证锚杆：为了保证锚杆受力合理受力合理受力合理受力合理、施工方便而设置的、施工方便而设置的、施工方便而设置的、施工方便而设置的部件，如定位支架、导向帽、架线环、束线环、注浆塞等部件，如定位支架、导向帽、架线环、束线环、注浆塞等部件，如定位支架、导向帽、架线环、束线环、注浆塞等部件，如定位支架、导向帽、架线环、束线环、注浆塞等1-1-台坐；台坐；台坐；台坐；2-2-锚具；锚具；锚具；锚具；3-3-承承承承压板；压板；压板；压板；4-4-支档结构；支档结构；支档结构；支档结构；5-5-自由隔离层；自由隔离层；自由隔离层；自由隔离层；6-6-钻孔；钻孔；钻孔；钻孔；7-7-对中支架；对中支架；对中支架；对中支架；8-8-隔离架；隔离架；隔离架；隔离架；9-9-钢绞线；钢绞线；钢绞线；钢绞线；l0-l0-架线环；架线环；架线环；架线环；11-11-注桨体；注桨体；注桨体；注桨体；12-12-导向帽；导向帽；导向帽；导向帽；Lr-Lr-自由段；自由段；自由段；自由段；La-La-锚固段锚固段锚固段锚固段排桩、地下连续墙00:56235.3单层支点支护结构设计单层支点支护结构设计设计的程序设计的程序排桩、地下连续墙00:5624排桩、地下连续墙00:5625设计要求设计要求5.3单层支点支护结构设计单层支点支护结构设计锚杆倾角宜与水平线成锚杆倾角宜与水平线成锚杆倾角宜与水平线成锚杆倾角宜与水平线成15251525夹角，夹角，夹角，夹角，不应不应不应不应大于大于大于大于4545 ；锚杆间距锚杆间距锚杆间距锚杆间距不宜不宜不宜不宜小于小于小于小于1.5m1.5m；锚杆上覆土体厚度锚杆上覆土体厚度锚杆上覆土体厚度锚杆上覆土体厚度不应不应不应不应小于小于小于小于4.0m4.0m，锚固段长度锚固段长度锚固段长度锚固段长度不应不应不应不应小于小于小于小于4.0m4.0m。非预应力锚杆长度一般不要超过非预应力锚杆长度一般不要超过非预应力锚杆长度一般不要超过非预应力锚杆长度一般不要超过l6ml6m，单锚设计吨位一般为，单锚设计吨位一般为，单锚设计吨位一般为，单锚设计吨位一般为l00400kNl00400kN，最大设计荷载一般不超过，最大设计荷载一般不超过，最大设计荷载一般不超过，最大设计荷载一般不超过450kN450kN。预应力锚杆预应力锚杆预应力锚杆预应力锚杆(索索索索)长度一般不要超过长度一般不要超过长度一般不要超过长度一般不要超过50m50m，单束锚索设计吨位，单束锚索设计吨位，单束锚索设计吨位，单束锚索设计吨位一般为一般为一般为一般为5005002500kN2500kN，最大设计荷载一般不超过，最大设计荷载一般不超过，最大设计荷载一般不超过，最大设计荷载一般不超过3000kN3000kN，预应力锚索的间距一般为预应力锚索的间距一般为预应力锚索的间距一般为预应力锚索的间距一般为410m410m。排桩、地下连续墙00:56265.3单层支点支护结构设计单层支点支护结构设计a自由段长度的计算自由段长度的计算45/2ADCOE B土压力强度为土压力强度为0点点自由段不宜小于自由段不宜小于自由段不宜小于自由段不宜小于5m5m，倾斜锚杆应超，倾斜锚杆应超，倾斜锚杆应超，倾斜锚杆应超过滑裂面过滑裂面过滑裂面过滑裂面1.0m1.0m锚固长度不宜小于锚固长度不宜小于锚固长度不宜小于锚固长度不宜小于4m4m锚杆外露锚杆外露锚杆外露锚杆外露长度长度长度长度须满足台座、腰梁尺须满足台座、腰梁尺须满足台座、腰梁尺须满足台座、腰梁尺寸及张拉作业要求寸及张拉作业要求寸及张拉作业要求寸及张拉作业要求排桩、地下连续墙00:56275.3单层支点支护结构设计单层支点支护结构设计b锚杆抗拔承载力验算锚杆抗拔承载力验算1)1)对于一级基坑和缺乏经验的二级基坑侧壁，应进行锚对于一级基坑和缺乏经验的二级基坑侧壁，应进行锚对于一级基坑和缺乏经验的二级基坑侧壁，应进行锚对于一级基坑和缺乏经验的二级基坑侧壁，应进行锚杆的基本试验，杆的基本试验，杆的基本试验，杆的基本试验，锚杆轴向受拉承载力的设计值锚杆轴向受拉承载力的设计值锚杆轴向受拉承载力的设计值锚杆轴向受拉承载力的设计值，用试验，用试验，用试验，用试验确定的极限承载力除以受拉抗力的分项系数，可取确定的极限承载力除以受拉抗力的分项系数，可取确定的极限承载力除以受拉抗力的分项系数，可取确定的极限承载力除以受拉抗力的分项系数，可取1.3,1.3,它是一个实际能承受的值。它是一个实际能承受的值。它是一个实际能承受的值。它是一个实际能承受的值。2)2)有工程经验的二级基坑侧壁，可按下式计算受拉承载有工程经验的二级基坑侧壁，可按下式计算受拉承载有工程经验的二级基坑侧壁，可按下式计算受拉承载有工程经验的二级基坑侧壁，可按下式计算受拉承载力的设计值，但应进行力的设计值，但应进行力的设计值，但应进行力的设计值，但应进行锚杆验收试验锚杆验收试验锚杆验收试验锚杆验收试验排桩、地下连续墙00:56285.3单层支点支护结构设计单层支点支护结构设计b锚杆抗拔承载力验算锚杆抗拔承载力验算3)3)锚杆承载力验算应符合如下规定：锚杆承载力验算应符合如下规定：锚杆承载力验算应符合如下规定：锚杆承载力验算应符合如下规定：锚杆的锚固力也可称为锚杆承载力锚杆的锚固力也可称为锚杆承载力锚杆的锚固力也可称为锚杆承载力锚杆的锚固力也可称为锚杆承载力锚杆极限锚固力锚杆极限锚固力锚杆极限锚固力锚杆极限锚固力(极限承载力极限承载力极限承载力极限承载力)：是指锚杆锚筋沿握裹砂浆：是指锚杆锚筋沿握裹砂浆：是指锚杆锚筋沿握裹砂浆：是指锚杆锚筋沿握裹砂浆或砂浆沿孔壁产生或砂浆沿孔壁产生或砂浆沿孔壁产生或砂浆沿孔壁产生滑移破坏滑移破坏滑移破坏滑移破坏时所能承受的最大临界拉拔力，时所能承受的最大临界拉拔力，时所能承受的最大临界拉拔力，时所能承受的最大临界拉拔力，它可以通过它可以通过它可以通过它可以通过破坏性拉拔试验破坏性拉拔试验破坏性拉拔试验破坏性拉拔试验确定。确定。确定。确定。锚杆容许锚固力：锚杆容许锚固力：锚杆容许锚固力：锚杆容许锚固力：是极限承载力除以适当的安全系数是极限承载力除以适当的安全系数是极限承载力除以适当的安全系数是极限承载力除以适当的安全系数(1.3)(1.3)，这种锚固力在，这种锚固力在，这种锚固力在，这种锚固力在公路钢筋混凝土规范公路钢筋混凝土规范公路钢筋混凝土规范公路钢筋混凝土规范中称为中称为中称为中称为容许承载容许承载容许承载容许承载力力力力，而在，而在，而在，而在工民建钢筋混凝土结构规范工民建钢筋混凝土结构规范工民建钢筋混凝土结构规范工民建钢筋混凝土结构规范中又称为锚杆中又称为锚杆中又称为锚杆中又称为锚杆锚锚锚锚固力固力固力固力(承载力承载力承载力承载力)标准值标准值标准值标准值锚杆抗拔承载力设锚杆抗拔承载力设计值计值支护桩所需要的支护桩所需要的支撑力设计值支撑力设计值排桩、地下连续墙00:56295.3单层支点支护结构设计单层支点支护结构设计c锚杆锚筋的设计材料强度的验算锚杆锚筋的设计材料强度的验算在计算得到锚杆在计算得到锚杆在计算得到锚杆在计算得到锚杆轴向荷载设计值轴向荷载设计值轴向荷载设计值轴向荷载设计值后，计算锚杆的锚筋截面，后，计算锚杆的锚筋截面，后，计算锚杆的锚筋截面，后，计算锚杆的锚筋截面，并选择并选择并选择并选择合理的钢筋或钢绞线配置合理的钢筋或钢绞线配置合理的钢筋或钢绞线配置合理的钢筋或钢绞线配置锚筋。锚筋。锚筋。锚筋。1)1)锚杆锚筋的截面积计算：锚杆锚筋的截面积计算：锚杆锚筋的截面积计算：锚杆锚筋的截面积计算：A As s、A Ap p普通钢筋、预应力钢筋杆体截面积；普通钢筋、预应力钢筋杆体截面积；普通钢筋、预应力钢筋杆体截面积；普通钢筋、预应力钢筋杆体截面积；f fy y、f fpypy锚筋锚筋锚筋锚筋(钢丝、钢绞线、钢筋钢丝、钢绞线、钢筋钢丝、钢绞线、钢筋钢丝、钢绞线、钢筋)抗拉强度设计值抗拉强度设计值抗拉强度设计值抗拉强度设计值排桩、地下连续墙00:56305.3单层支点支护结构设计单层支点支护结构设计2)2)锚筋的选用：锚筋的选用：锚筋的选用：锚筋的选用：配筋的选材配筋的选材配筋的选材配筋的选材应根据锚固工程的作用、锚杆承载力、应根据锚固工程的作用、锚杆承载力、应根据锚固工程的作用、锚杆承载力、应根据锚固工程的作用、锚杆承载力、长度、数量以及现场提供的设备等因数综合考虑。长度、数量以及现场提供的设备等因数综合考虑。长度、数量以及现场提供的设备等因数综合考虑。长度、数量以及现场提供的设备等因数综合考虑。对于普通非预应力锚杆，由于设计轴向力一对于普通非预应力锚杆，由于设计轴向力一对于普通非预应力锚杆，由于设计轴向力一对于普通非预应力锚杆，由于设计轴向力一般般般般小于小于小于小于450kN450kN，长度最长不超过，长度最长不超过，长度最长不超过，长度最长不超过20m20m，锚筋一般，锚筋一般，锚筋一般，锚筋一般选用普通选用普通选用普通选用普通、级热轧钢筋。级热轧钢筋。级热轧钢筋。级热轧钢筋。对于预应力锚杆可选用对于预应力锚杆可选用对于预应力锚杆可选用对于预应力锚杆可选用、级冷拉热轧钢级冷拉热轧钢级冷拉热轧钢级冷拉热轧钢筋筋筋筋或其他等级的高强精轧螺纹钢筋。或其他等级的高强精轧螺纹钢筋。或其他等级的高强精轧螺纹钢筋。或其他等级的高强精轧螺纹钢筋。排桩、地下连续墙00:5631锚杆的验收试验锚杆的验收试验锚固工程完工后为了锚固工程完工后为了锚固工程完工后为了锚固工程完工后为了检验检验检验检验所施工的锚杆是否达到设计的要求而所施工的锚杆是否达到设计的要求而所施工的锚杆是否达到设计的要求而所施工的锚杆是否达到设计的要求而进行的进行的进行的进行的检验性抗拔试验检验性抗拔试验检验性抗拔试验检验性抗拔试验，鉴别工程是否符合要求的目的。通常，鉴别工程是否符合要求的目的。通常，鉴别工程是否符合要求的目的。通常，鉴别工程是否符合要求的目的。通常验收试验检验的锚杆的数量应不少于验收试验检验的锚杆的数量应不少于验收试验检验的锚杆的数量应不少于验收试验检验的锚杆的数量应不少于锚杆总数的锚杆总数的锚杆总数的锚杆总数的5 5。验收试验验收试验验收试验验收试验最大试验荷载最大试验荷载最大试验荷载最大试验荷载：对于永久性锚杆应为设计轴向拉力值：对于永久性锚杆应为设计轴向拉力值：对于永久性锚杆应为设计轴向拉力值：对于永久性锚杆应为设计轴向拉力值的的的的l.5l.5倍；对于临时性锚杆应为设计轴向拉力值的倍；对于临时性锚杆应为设计轴向拉力值的倍；对于临时性锚杆应为设计轴向拉力值的倍；对于临时性锚杆应为设计轴向拉力值的1.21.2倍。荷载分倍。荷载分倍。荷载分倍。荷载分级施加并测读各级荷载下的伸长值。试验结果进行计算机处理，级施加并测读各级荷载下的伸长值。试验结果进行计算机处理，级施加并测读各级荷载下的伸长值。试验结果进行计算机处理，级施加并测读各级荷载下的伸长值。试验结果进行计算机处理，并绘制试验并绘制试验并绘制试验并绘制试验荷载荷载荷载荷载 位移位移位移位移(QS)(QS)曲线曲线曲线曲线锚杆验收试验满足以下条件，即为合格：锚杆验收试验满足以下条件，即为合格：锚杆验收试验满足以下条件，即为合格：锚杆验收试验满足以下条件，即为合格：1)1)试验所得试验所得试验所得试验所得总弹性位移总弹性位移总弹性位移总弹性位移超过自由段长度超过自由段长度超过自由段长度超过自由段长度理论弹性伸长的理论弹性伸长的理论弹性伸长的理论弹性伸长的8080，但小于自由段长度与但小于自由段长度与但小于自由段长度与但小于自由段长度与1/21/2锚固段长度之和的理论弹性伸长锚固段长度之和的理论弹性伸长锚固段长度之和的理论弹性伸长锚固段长度之和的理论弹性伸长5.3单层支点支护结构设计单层支点支护结构设计排桩、地下连续墙00:56322)2)在最大试验荷载作用下，在最大试验荷载作用下，在最大试验荷载作用下，在最大试验荷载作用下，锚头位移趋于稳定锚头位移趋于稳定锚头位移趋于稳定锚头位移趋于稳定。锚杆验收试验加荷等级与观测时间见下表锚杆验收试验加荷等级与观测时间见下表锚杆验收试验加荷等级与观测时间见下表锚杆验收试验加荷等级与观测时间见下表5.3单层支点支护结构设计单层支点支护结构设计排桩、地下连续墙00:56335.3单层支点支护结构设计单层支点支护结构设计例例例例4 4：某大厦基坑深：某大厦基坑深：某大厦基坑深：某大厦基坑深13m13m，采用，采用，采用，采用 800mm800mm人工挖孔桩锚杆支人工挖孔桩锚杆支人工挖孔桩锚杆支人工挖孔桩锚杆支护，一层锚杆位于地面以下护，一层锚杆位于地面以下护，一层锚杆位于地面以下护，一层锚杆位于地面以下4.5m4.5m砂层中，倾角为砂层中，倾角为砂层中，倾角为砂层中，倾角为1313 ，其剖，其剖，其剖，其剖面图如下。计算参数，面图如下。计算参数，面图如下。计算参数，面图如下。计算参数，=19kN/m=19kN/m3 3，=40=40 ，c=0c=0，锚杆与土，锚杆与土，锚杆与土，锚杆与土体的极限摩阻力标准值体的极限摩阻力标准值体的极限摩阻力标准值体的极限摩阻力标准值60kPa60kPa，钻孔直径，钻孔直径，钻孔直径，钻孔直径140mm140mm，锚杆间距，锚杆间距，锚杆间距，锚杆间距1.5m1.5m，地面荷载，地面荷载，地面荷载，地面荷载10kN/m10kN/m2 2，试对锚杆进行设计？，试对锚杆进行设计？，试对锚杆进行设计？，试对锚杆进行设计？中中粗粗砂砂、卵卵石石13m4.5m2.3m1)计算锚杆的轴力计算锚杆的轴力(锚杆的锚杆的设计承载力设计承载力)2)锚固长度与自由段长度的锚固长度与自由段长度的计算计算3)配筋截面积配筋截面积排桩、地下连续墙00:56345.4多层支撑支护结构计算设计多层支撑支护结构计算设计计算方法计算方法1、等值梁法；、等值梁法；2、二分之一分担法；、二分之一分担法；3、逐层开挖支撑力不变、逐层开挖支撑力不变法法；4、弹性支点法；、弹性支点法；5、有限元法、有限元法说明：说明：多支撑与单支点的等值梁法的计算原理相同，一般可当多支撑与单支点的等值梁法的计算原理相同，一般可当作作刚性支承的连续梁刚性支承的连续梁计算计算(即支座无位移即支座无位移)，根据分层挖土深，根据分层挖土深度与每层支点设置的实际施工阶段度与每层支点设置的实际施工阶段建立建立静力计算体系静力计算体系，而且，而且假定假定下层挖土不影响下层挖土不影响上层支点的计算水平力。上层支点的计算水平力。排桩、地下连续墙00:56355.4多层支撑支护结构计算设计多层支撑支护结构计算设计等值梁法工程实例等值梁法工程实例例：北京京城大厦，超高层建筑，地上例：北京京城大厦，超高层建筑，地上52层，地下层，地下4层，层，地面以上高地面以上高183.53m，箱形基础，埋深，箱形基础，埋深23.76m（按（按23.5m计算），采用进口计算），采用进口27m长的长的H型钢桩型钢桩（488mm300mm）挡墙土，锤击打入，间距）挡墙土，锤击打入，间距1.1m。三层锚杆拉结。三层锚杆拉结。各层土平均重度各层土平均重度19kN/m3，土的内摩擦角平均为，土的内摩擦角平均为30，粘聚力，粘聚力c=10kPa，23m以下以下为卵石，贯入度大于为卵石，贯入度大于100mm/10击，击，=3543，潜水位于，潜水位于2330m的圆砾石的圆砾石中，深中，深10m内有上层滞水。地面荷载按内有上层滞水。地面荷载按10kN/m2计计，地，地质资料如下图质资料如下图排桩、地下连续墙00:56365.4多层支撑支护结构计算设计多层支撑支护结构计算设计排桩、地下连续墙00:56371、参数计算、参数计算 约约取取2/3 2、土压力为零、土压力为零(近似零弯点近似零弯点)距离基坑底面距离的计算距离基坑底面距离的计算 5.4多层支撑支护结构计算设计多层支撑支护结构计算设计排桩、地下连续墙00:56385.4多层支撑支护结构计算设计多层支撑支护结构计算设计3、基坑支护简图及、基坑支护简图及固端弯距固端弯距的分段计算的分段计算排桩、地下连续墙00:56395.4多层支撑支护结构计算设计多层支撑支护结构计算设计3、基坑支护简图及、基坑支护简图及固端弯距固端弯距的分段计算的分段计算1)连续梁连续梁AB段悬臂部分弯矩段悬臂部分弯矩2)连续梁连续梁BC段弯矩段弯矩q1q278.5建筑结构静力计算手册建筑结构静力计算手册34.6BC排桩、地下连续墙00:56405.4多层支撑支护结构计算设计多层支撑支护结构计算设计q1q2116.278.5CD3)连续梁连续梁CD段弯矩段弯矩建筑结构静力计算手册建筑结构静力计算手册q1q2116.2DE4)连续梁连续梁DEF段弯矩段弯矩Fq3150.6排桩、地下连续墙00:56415.4多层支撑支护结构计算设计多层支撑支护结构计算设计4、弯距的分配、弯距的分配计算固端弯矩不平衡，需要弯矩分配法来平衡支点计算固端弯矩不平衡，需要弯矩分配法来平衡支点C、D的的弯矩。通过弯矩分配，得出各支点的弯矩为弯矩。通过弯矩分配，得出各支点的弯矩为：5、求各支点反力、求各支点反力将等值梁分为将等值梁分为4段，分别根据力矩平衡可以求出各支撑点的段，分别根据力矩平衡可以求出各支撑点的反力反力：排桩、地下连续墙00:56425.4多层支撑支护结构计算设计多层支撑支护结构计算设计6、复核、复核488H型钢的强度型钢的强度 488300H型钢的截面系数型钢的截面系数Wx2910cm3，=200MPa,计计算最大弯矩算最大弯矩486kNm，H型钢中距为型钢中距为1.1m，因此，因此4861.1=534.6kNm计算的最大应力为：计算的最大应力为：强度满足要求强度满足要求排桩、地下连续墙00:56435.4多层支撑支护结构计算设计多层支撑支护结构计算设计7、H型钢插入深度计算型钢插入深度计算 已计算出土压力零点已计算出土压力零点u0.69m，按下式可计算，按下式可计算xH型钢桩底已打入砂卵石层，实际型钢桩底已打入砂卵石层，实际H型钢桩长型钢桩长27m，即入，即入土土3.5m 8、反力核算；、反力核算；9、悬臂段、悬臂段H型钢的变形型钢的变形(由计算简图和变由计算简图和变形公式可以求出形公式可以求出)排桩、地下连续墙00:56445.4多层支撑支护结构计算设计多层支撑支护结构计算设计二分之一分担法概述二分之一分担法概述1/2分担法是多支撑支护结构的分担法是多支撑支护结构的一种简化计算方法，计算较为简一种简化计算方法，计算较为简便。便。Terzaghi和和Peck根据柏林等根据柏林等地铁工程基坑挡土结构支撑受力地铁工程基坑挡土结构支撑受力测定，以包络图为基础，以测定，以包络图为基础，以1/2分担法将支撑轴力转化为土压力，分担法将支撑轴力转化为土压力，提出土压力分布图。提出土压力分布图。等)。反之，如反之，如土压力分布图已确定土压力分布图已确定(设计计算时必须确定土压力分布设计计算时必须确定土压力分布)，则可以用，则可以用1/2分担法来计算分担法来计算多支撑的受力多支撑的受力，这种方法，这种方法不考虑桩、不考虑桩、墙体支撑变形墙体支撑变形，每道支撑承受的相邻上下各半跨的压力，每道支撑承受的相邻上下各半跨的压力(土压力、土压力、水压力、地面超载等水压力、地面超载等)排桩、地下连续墙00:56455.4多层支撑支护结构计算设计多层支撑支护结构计算设计二分之一分担法计算二分之一分担法计算当土压力强度为当土压力强度为q，对于连续梁，最大支座弯矩为，对于连续梁，最大支座弯矩为M=ql2/10，最大跨中支座弯矩为最大跨中支座弯矩为M=ql2/20。指出指出：采用：采用三角形土压力分三角形土压力分布布和采用和采用梯形土压力分布梯形土压力分布计算的计算的支撑反力支撑反力会有很大差别会有很大差别0.25H+l2/2l1+l2/2排桩、地下连续墙00:56465.4多层支撑支护结构计算设计多层支撑支护结构计算设计逐层开挖支撑力不变计算法概述逐层开挖支撑力不变计算法概述施工方式施工方式：多层支护的施工先施工：多层支护的施工先施工支护桩支护桩，然后开挖第一层土，然后开挖第一层土，挖到第一层支撑点以下若干距离，进行第一层支撑，然后挖第挖到第一层支撑点以下若干距离，进行第一层支撑，然后挖第二层土，当挖到第二层支撑点以下若干距离，进行第二支撑，二层土，当挖到第二层支撑点以下若干距离，进行第二支撑，如此循环如此循环因而计算方法因而计算方法应根据实际施工，应根据实际施工，按每层支撑受力后按每层支撑受力后不因下阶段不因下阶段开挖而改变开挖而改变的原理进行计算的原理进行计算排桩、地下连续墙00:5647a、设置支撑、设置支撑A以前的开挖阶段，可将挡墙作为一端嵌固在土中的以前的开挖阶段，可将挡墙作为一端嵌固在土中的悬臂桩悬臂桩；b、在设置支撑、在设置支撑B以前的开挖阶段，以前的开挖阶段，挡墙是两个支点的静挡墙是两个支点的静定梁定梁，两个支点分别是，两个支点分别是A及土中静压力为零的一点及土中静压力为零的一点；c、在设置支、在设置支撑撑C以前的开挖阶段，挡墙是具有三个支点的以前的开挖阶段，挡墙是具有三个支点的连续梁连续梁，三个支点分，三个支点分别为别为A、B及土中的及土中的土压力为零土压力为零的点的点；d、在浇筑底板以前的开挖、在浇筑底板以前的开挖阶段，挡墙是具有四个支点的三跨连续梁阶段，挡墙是具有四个支点的三跨连续梁5.4多层支撑支护结构计算设计多层支撑支护结构计算设计排桩、地下连续墙00:56485.4多层支撑支护结构计算设计多层支撑支护结构计算设计逐层开挖支撑力不变计算法计算假定逐层开挖支撑力不变计算法计算假定1受力的假定受力的假定：每层支撑后：每层支撑后不因下阶段的开挖或支撑设置不因下阶段的开挖或支撑设置而改变而改变受力大小受力大小2变形的假定变形的假定：上层支撑后，下层开挖时，在上层段内的：上层支撑后，下层开挖时，在上层段内的支护桩支护桩变形很小，认为不再变化变形很小，认为不再变化3挖土深度的规定挖土深度的规定：上层支撑开挖阶段，挖土深度满足下层支撑：上层支撑开挖阶段，挖土深度满足下层支撑的施工要求，一般开挖到下层支撑下的的施工要求，一般开挖到下层支撑下的0.5m4支撑的假定支撑的假定：每层支撑后支撑点可按：每层支撑后支撑点可按简支简支进行计算进行计算5零弯点的假定零弯点的假定：将土压力强度为：将土压力强度为0的点近似认为是的点近似认为是0弯矩点弯矩点排桩、地下连续墙00:56495.4多层支撑支护结构计算设计多层支撑支护结构计算设计逐层开挖支撑力不变计算法计算方法逐层开挖支撑力不变计算法计算方法1.求求RB的支撑反力的支撑反力EaFRBRCRDEaORBRCy在未作在未作B点支撑前按悬臂桩点支撑前按悬臂桩来计算，是否满足要求来计算，是否满足要求在作在作B点支撑后，点支撑后，B点支撑点支撑必须满足必须满足C点支撑尚未施工点支撑尚未施工的要求的要求反力反力RB算法算法：找出：找出C点下点下0弯点距离弯点距离y，根据，根据O点力矩平衡可以求出点力矩平衡可以求出RB排桩、地下连续墙00:56505.4多层支撑支护结构计算设计多层支撑支护结构计算设计逐层开挖支撑力不变计算法计算方法逐层开挖支撑力不变计算法计算方法2.求求RC的支撑反力的支撑反力EaFRBRCRDEaORCRDy反力反力RC算法算法：找出：找出D点下点下0弯点距离弯点距离y，根据根据O点力矩平衡可以求出点力矩平衡可以求出RC(注意此时注意此时RB的支撑力不变，需考虑此力矩的支撑力不变，需考虑此力矩)排桩、地下连续墙00:56515.4多层支撑支护结构计算设计多层支撑支护结构计算设计逐层开挖支撑力不变计算法计算方法逐层开挖支撑力不变计算法计算方法3.求求RD的支撑反力与上述方法相同的支撑反力与上述方法相同4.核算支撑点和梁的强度由于连续梁上各支点已知，可以求核算支撑点和梁的强度由于连续梁上各支点已知，可以求出各断面弯距，出各