基坑工程-桩墙式支护例题

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第,2,章,基坑工程,桩,墙式支护结构的内力、变形及配筋计算,1.,极限平衡法,【,例,2.2】,基坑深,8 m,，坑外地下水在地面下,1 m,，坑内地下水在坑 底面，坑边满布地面超载,q,=10 kN/m2,。地下水位以上,=18 kN/m3,，不固结不排水抗剪强度指标,c=10kPa,、,=8,；地下水位以下,sat=18.5 kN/m3,，不固结不排水抗剪强度指标,c,=12 kPa,、,=15,，锚杆位于地面下,3 m,。,【,求,】,用等值梁法求桩的设计嵌入深度,D,、,M,max,。,2.3,基坑工程设计,第,2,章,基坑工程,桩,墙式支护结构的内力、变形及配筋计算,1.,极限平衡法,【,例,2.2】,已知,H=8 m,，坑外地下水在地面下,1 m,，坑内地下水在坑 底面，,q=10 kN/m2,。地下水位以上,:,=18 kN/m3,，,c=10kPa,、,=8,；地下水位以下,:,sat=18.5 kN/m3,，,c=12 kPa,、,=15,，锚杆位于地面下,3 m,。,【,解,】1.,采用水土合算法的荷载。,（,1,）坑外地下水位以上主动土压力：,临界深度,z,0,=1.3 m1 m,；,2.3,基坑工程设计,第,2,章,基坑工程,【,例,2.2】,已知,H=8 m,，坑外地下水在地面下,1 m,，坑内地下水在坑 底面，,q=10 kN/m2,。地下水位以上,:,=18 kN/m3,，,c=10kPa,、,=8,；地下水位以下,:,sat=18.5 kN/m3,，,c=12 kPa,、,=15,，锚杆位于地面下,3 m,。,【,解,】1.,采用水土合算法的荷载。,（,1,）坑外地下水位以上主动土压力：,临界深度,z,0,=1.3 m1,；,设临界深度在坑外地下水位以下,x=z,02,-1(m),，则,z,02,=1.7 m1,2.3,基坑工程设计,第,2,章,基坑工程,【,例,2.2】,已知,H=8 m,，坑外地下水在地面下,1 m,，坑内地下水在坑 底面，,q=10 kN/m2,。地下水位以上,:,=18 kN/m3,，,c=10kPa,、,=8,；地下水位以下,:,sat=18.5 kN/m3,，,c=12 kPa,、,=15,，锚杆位于地面下,3 m,。,【,解,】1.,采用水土合算法的荷载。,（,1,）坑外地下水位以上主动土压力：,地面下深度,z 1.7m,处土所产生的主动土压力：,2.3,基坑工程设计,第,2,章,基坑工程,【,例,2.2】,已知,H=8 m,，坑外地下水在地面下,1 m,，坑内地下水在坑 底面，,q=10 kN/m2,。地下水位以上,:,=18 kN/m3,，,c=10kPa,、,=8,；地下水位以下,:,sat=18.5 kN/m3,，,c=12 kPa,、,=15,，锚杆位于地面下,3 m,。,【,解,】1.,采用水土合算法的荷载。,（,1,）坑外地下水位以上主动土压力：,地面超载所产生的主动土压力：,坑外深度,1.0 m,以上，,坑外深度,1.0 m,下，,总主动土压力上述,二者叠加,2.3,基坑工程设计,第,2,章,基坑工程,【,例,2.2】,已知,H=8 m,，坑外地下水在地面下,1 m,，坑内地下水在坑 底面，,q=10 kN/m2,。地下水位以上,:,=18 kN/m3,，,c=10kPa,、,=8,；地下水位以下,:,sat=18.5 kN/m3,，,c=12 kPa,、,=15,，锚杆位于地面下,3 m,。,【,解,】1.,采用水土合算法的荷载。,（,2,）,坑内被动土压力：坑内坑底下深度,y=z-8,处被动土压力：,2.3,基坑工程设计,第,2,章,基坑工程,【,例,2.2】,已知,H=8 m,，坑外地下水在地面下,1 m,，坑内地下水在坑 底面，锚杆位于地面下,3 m,。,【,解,】1.,采用水土合算法的荷载。,（,3,）支护结构的荷载标准值,分布如图,2.3,基坑工程设计,第,2,章,基坑工程,桩,墙式支护结构的内力、变形及配筋计算,1.,极限平衡法,【,例,2.2】,【,解,】2.,求反弯点位置,（设反弯点在坑内坑底下深度,y,0,=2.1m,处）,2.3,基坑工程设计,第,2,章,基坑工程,桩墙式支护结构的内力、变形及配筋计算,1.,极限平衡法,【,例,2.2】,【,解,】3.,假设支护桩受力简图为简支梁,（,1,）锚杆水平力标准值,H,a1k,，,对反弯点取弯矩，即,M=0,，得,H,a1k,=,186.0,kN/m,（,179.53,）,2.3,基坑工程设计,第,2,章,基坑工程,桩,墙式支护结构的内力、变形及配筋计算,1.,极限平衡法,【,例,2.2】,【,解,】3.,假设支护桩受力简图为简支梁,（,2,）,反弯点处,支座反力标准值,P,d1k,，,对反弯点取力平衡，即,H=0,2.3,基坑工程设计,第,2,章,基坑工程,桩墙式支护结构的内力、变形及配筋计算,1.,极限平衡法,【,例,2.2】,【,解,】4.,求桩的设计嵌入深度,D,。,设反弯点距挡土桩底,t,n,=y,2.1,；,被动土压力合力,Epj,，,作用点,b= t,n,/3,，,反弯点处反力,反弯点以下取隔离体，,对桩底取矩,Mc=0,则,t,n,=6.78m,D,=,D,min=1.3,D,min=11.54m,D,min=y+ t,n,= 2.1+6.78,2.3,基坑工程设计,第,2,章,基坑工程,2.3.2,板墙式支护结构的内力、变形及配筋计算,1.,极限平衡法,【,例,2.2】,【,解,】 5.,求桩的设计弯矩,M,max,。,反弯点位置不变，荷载采用设计值。,（,1,）锚杆水平力设计值,H,a1,，,对反弯点取弯矩，即,M=0,，得,H,a1k,=179.53 kN/m,H,a1,=224.37 kN/m,2.3,基坑工程设计,第,2,章,基坑工程,桩墙式支护结构的内力、变形及配筋计算,1.,极限平衡法,【,例,2.2】,【,解,】5.,求桩的设计弯矩,M,max,。,（,2,）设剪力,Q=dM/dx=0,的点距地面,x,1,(m),假设,8,x,11.7,：,x,1=6.9 m,2.3,基坑工程设计,第,2,章,基坑工程,2.3.2,桩墙式支护结构的内力、变形及配筋计算,1.,极限平衡法,【,例,2.2】,【,解,】5.,求桩的设计弯矩,M,max,。,（,2,）设剪力,Q=dM/dx=0,的点距地面,x,1,(m),假设,8+2.1,x,18,：,2.3,基坑工程设计,第,2,章,基坑工程,桩墙式支护结构的内力、变形及配筋计算,1.,极限平衡法,【,例,2.2】,【,解,】5.,求桩的设计弯矩,M,max,。,M,max=,H,a1(,x,1-3),1.21/2(10.9,x,1-18.7),（,x,1-1-0.7),1/3(,x,1-1-0.7),1.47.61(,x,1,0.5)+5.9(,x,1,1)1/2(,x,1,1),=905.2,305.6,68.1,143.8=387.7(kN,m/m),2.3,基坑工程设计,第,2,章,基坑工程,2.3.2,桩墙式支护结构的内力、变形及配筋计算,1.,极限平衡法,【,例,2.2】,【,解,】5.,求桩的设计弯矩,M,max,。,2.3,基坑工程设计,第,2,章,基坑工程,2.3.2,桩墙式支护结构的内力、变形及配筋计算,1.,极限平衡法,【,例,2.2】,若设置两道锚杆又如何？,第,1,层锚杆距地面,3m,；,第,2,层锚杆距地面,5m,。,【,解,】,（,1,）荷载标准值如前述,（,2,）反弯点位置同前述,2.3,基坑工程设计,第,2,章,基坑工程,2.3.2,桩墙式支护结构的内力、变形及配筋计算,1.,极限平衡法,【,例,2.2】,若设置两道锚杆又如何？,第,1,层锚杆距地面,3m,；,第,2,层锚杆距地面,4.5m,。,【,解,】,（,1,）荷载设计值如前述,（,2,）反弯点位置同前述,2.3,基坑工程设计,第,2,章,基坑工程,2.3.2,桩墙式支护结构的内力、变形及配筋计算,1.,极限平衡法,【,例,2.2】,若设置两道锚杆又如何？,【,解,】,（,3,）锚杆、反弯点水平力标准值,1,）按反弯点以上为两跨悬臂梁，,视锚杆为支座计算支座反力标准值。,2.3,基坑工程设计,第,2,章,基坑工程,桩墙式支护结构的内力、变形及配筋计算,1.,极限平衡法,【,例,2.2】,【,解,】,（,4,） 求桩的设计嵌入深度,D,。,设反弯点距挡土桩底,t,n,=y,2.1,；,被动土压力合力,Epj,，,作用点,b= t,n,/3,，,反弯点处反力,反弯点以下取隔离体，,对桩底取矩,Mc=0,则,t,n,=4.45m,D,=,D,min=1.3,D,min=8.51m,D,min=y+ t,n,= 2.1+4.45,2.3,基坑工程设计,第,2,章,基坑工程,2.3.2,桩墙式支护结构的内力、变形及配筋计算,1.,极限平衡法,【,例,2.2】,若设置两道锚杆又如何？,【,解,】,（,4,）求最大弯矩,Mmax,1,）按反弯点以上为两跨悬臂梁，,视锚杆为支座计算支座反力设计值。,2.3,基坑工程设计,第,2,章,基坑工程,2.3.2,桩墙式支护结构的内力、变形及配筋计算,1.,极限平衡法,【,例,2.2】,若设置两道锚杆又如何？,【,解,】,（,4,）求最大弯矩,Mmax,1,）按反弯点以上为两跨悬臂梁，,视锚杆为支座计算支座反力设计值。,2.3,基坑工程设计,第,2,章,基坑工程,2.3.2,桩墙式支护结构的内力、变形及配筋计算,1.,极限平衡法,【,例,2.2】,若设置两道锚杆又如何？,【,解,】,（,4,）求最大弯矩,Mmax,1,）按反弯点以上为两跨悬臂梁，,视锚杆为支座计算支座反力设计值。,2.3,基坑工程设计,第,2,章,基坑工程,2.3.2,桩墙式支护结构的内力、变形及配筋计算,1.,极限平衡法,【,例,2.2】,若设置,3,道锚杆又如何？,【,解,】,2.3,基坑工程设计,第,2,章,基坑工程,2.3.2,桩墙式支护结构的内力、变形及配筋计算,1.,极限平衡法,【,例,2.2】,若设置,3,道锚杆又如何？,【,解,】,2.3,基坑工程设计,第,2,章,基坑工程,锚杆设计,【,例,2.3】,锚杆设计，布置如图,2.3,基坑工程设计,第,2,章,基坑工程,锚杆设计,【,例,2.3】,锚杆设计，布置如图,【,已知,】Fh1=18.35kN/m,，,Fh2=208.51kN/m,，,Fh3=167.96kN/m,。,【,故知,】 Fh1*S=18.35*1.5=27.5kN,，,Fh2*S=208.51*1.5=313kN,，,Fh3*S=167.96*1.5=252kN,。,2.3,基坑工程设计,第,2,章,基坑工程,锚杆设计,4.,锚杆设计,（,1,）锚杆的极限抗拔承载力要求,（,2,）锚杆的轴向拉力标准值,2.3,基坑工程设计,第,2,章,基坑工程,锚杆设计,4.,锚杆设计,（,3,）锚杆的,极限抗拔承载力,2.3,基坑工程设计,土的名称,图的状态或密实度,q,sk,(KPa),一次常压注浆,二次压力注浆,填土,1630,3045,淤泥质土,1620,2030,粘性土,I,L,1,1830,2545,0.75I,L,1,3040,4560,0.5I,L,0.75,4053,6070,0.25I,L,0.5,5365,7085,00.9,2244,4060,0.75,e,0.9,4464,6090,e,0.75,64100,80130,粉细砂,稍密,2242,4070,中密,4263,75110,密实,6385,90130,中砂,稍密,5474,70100,中密,7490,100130,密实,90120,130170,第,2,章,基坑工程,锚杆设计,4.,锚杆设计,（,3,）锚杆的极限抗拔承载力,2.3,基坑工程设计,土的名称,图的状态或密实度,q,sk,(KPa),一次常压注浆,二次压力注浆,粗砂,稍密,80130,100140,中密,130170,170220,密实,170220,220250,砾砂,190260,240290,风化岩,全风化,80100,120150,强风化,150200,200260,泥浆护壁成孔时，取低值并适当折减,第,2,章,基坑工程,锚杆设计,4.,锚杆设计,（,4,）锚杆的非锚固段长度,（,5,）锚杆杆体的受拉承载力,（,6,）锚杆锁定值,2.3,基坑工程设计,第,2,章,基坑工程,桩,墙式支护结构的内力、变形及配筋计算,2.,悬臂式支护桩计算例题,【,例,2.3】,已知同例题,2.2,（基坑深,8 m,，坑外地下水在地面下,1 m,，坑内地下水在坑 底面，坑边满布地面超载,q,=10 kN/m2,。地下水位以上,=18 kN/m3,，不固结不排水抗剪强度指标,c=10kPa,、,=8,；地下水位以下,sat=18.5 kN/m3,，不固结不排水抗剪强度指标,c,=12 kPa,、,=15,）。,无锚杆。,【,求,】,求桩的设计长度,L,、及,M,max,。,2.3,基坑工程设计,第,2,章,基坑工程,桩墙式支护结构的内力、变形及配筋计算,2.,悬臂式支护桩计算例题,【,例,2.3】【,解,】1.,采用水土合算法的荷载。同前。,2.3,基坑工程设计,第,2,章,基坑工程,桩,墙式支护结构的内力、变形及配筋计算,1.,极限平衡法,【,例,2.3】,【,解,】2.,求支护桩长度,1,）求坑底至土压力为零点距离,X,（土压力为零点在坑底下深度,X=2.1m,处）,2.3,基坑工程设计,第,2,章,基坑工程,桩墙式支护结构的内力、变形及配筋计算,1.,极限平衡法,【,例,2.3】,【,解,】2.,求支护桩长度,2,）求土压力为零点至桩底距离,t,（,h=8m,，,x=2.1m,，,Z,0,=1.7m,）,2.3,基坑工程设计,第,2,章,基坑工程,桩墙式支护结构的内力、变形及配筋计算,1.,极限平衡法,【,例,2.3】,【,解,】2.,求支护桩长度,2,）求土压力为零点至桩底距离,t,（,h=8m,，,x=2.1m,，,Z,0,=1.7m,）,2.3,基坑工程设计,第,2,章,基坑工程,桩墙式支护结构的内力、变形及配筋计算,1.,极限平衡法,【,例,2.3】,【,解,】2.,求支护桩长度,2,）求土压力为零点至桩底距离,t,2.3,基坑工程设计,第,2,章,基坑工程,桩墙式支护结构的内力、变形及配筋计算,1.,极限平衡法,【,例,2.3】,【,解,】2.,求支护桩长度,2,）求土压力为零点至桩底距离,t,取,试算,1,：取,t=3,f,（,t,）,=-458.210,；,试算,2,：取,t=10,f,（,t,）,=-86.10,；,试算,4,：取,t=10.4,f,（,t,）,=2.60,；,【,故,】,取,t=10.5m,2.3,基坑工程设计,第,2,章,基坑工程,桩墙式支护结构的内力、变形及配筋计算,1.,极限平衡法,【,例,2.3】,【,解,】2.,求支护桩长度,3,）支护桩长度,L=h+X+1.2t,X=2.1m,t=10.51m,2.3,基坑工程设计,第,2,章,基坑工程,桩墙式支护结构的内力、变形及配筋计算,1.,极限平衡法,【,例,2.3】,【,解,】3.,求支护桩最大弯矩,M,max,（,1,）求土压力设计值,2.3,基坑工程设计,第,2,章,基坑工程,桩墙式支护结构的内力、变形及配筋计算,1.,极限平衡法,【,例,2.3】,【,解,】3.,求桩的设计弯矩,M,max,。,（,2,）设剪力,Q=dM/dx=0,的点距坑底,y,1,(m),y,1=7.96 m,2.3,基坑工程设计,第,2,章,基坑工程,桩墙式支护结构的内力、变形及配筋计算,1.,极限平衡法,【,例,2.3】,【,解,】3.,求桩的设计弯矩,M,max,。,2.3,基坑工程设计,第,2,章,基坑工程,2.3.2,桩墙式支护结构的内力、变形及配筋计算,3.,钢筋混凝土护坡桩配筋计算,【,例题,2.3,】,条件同,【,例题,2.2】,基坑深,8 m,，坑外地下水在地面下,1 m,，坑内地下水在坑 底面，坑边满布地面超载,q,=10 kN/m2,。地下水位以上,=18 kN/m3,，不固结不排水抗剪强度指标,c=10kPa,、,=8,；地下水位以下,sat=18.5 kN/m3,，不固结不排水抗剪强度指标,c,=12 kPa,、,=15,，锚杆位于地面下,3 m,。,【,求,】,支护桩布置尺寸、配筋,【,已知,】,支护桩最大弯矩为,2.3,基坑工程设计,第,2,章,基坑工程,2.3.2,桩墙式支护结构的内力、变形及配筋计算,【,例,2.3】,【,解,】,拟用钢筋混凝土挖孔桩，取：桩径,600mm,、桩距,900mm,。,则单桩承担的弯矩为,1.,桩径,D=600mm,，取,C30,砼，保护层厚度,c=50mm,，选,HRB40025,纵向钢筋,则：,2.3,基坑工程设计,第,2,章,基坑工程,2.3.2,桩墙式支护结构的内力、变形及配筋计算,【,例,2.3】,【,解,】1. D=600mm,，,C30,砼，,c=50mm,，,【,方法,1】,采用沿周边均匀配置纵向钢筋,取,1025,纵向钢筋间距为,100mm,。,A,S,=4900mm,2,可知：,查教材,P50,，表,2-1,，插值得,2.3,基坑工程设计,第,2,章,基坑工程,2.3.2,桩墙式支护结构的内力、变形及配筋计算,【,例,2.3】,【,解,】,【,方法,1】,采用沿周边均匀配置纵向钢筋,查教材,P50,，表,2-1,，插值得,2.3,基坑工程设计,K,t,0.43,0.301,0.648,0.44,0.303,0.644,第,2,章,基坑工程,2.3.2,桩墙式支护结构的内力、变形及配筋计算,【,例,2.3】,【,解,】,【,方法,1】,采用沿周边均匀配置纵向钢筋,2.3,基坑工程设计,第,2,章,基坑工程,2.3.2,桩墙式支护结构的内力、变形及配筋计算,【,例,2.3】,【,解,】,【,方法,2】,采用沿周边均匀配置,1025,纵向钢筋,同,【,方法,1】,利用如下公式求解,2.3,基坑工程设计,D,x,第,2,章,基坑工程,2.3.2,桩墙式支护结构的内力、变形及配筋计算,【,例,2.3】,【,解,】,【,方法,2】,采用沿周边均匀配置,1025,纵向钢筋,同,【,方法,1】,2.3,基坑工程设计,第,2,章,基坑工程,2.3.2,桩墙式支护结构的内力、变形及配筋计算,【,例,2.3】,【,解,】,【,方法,3】,采用沿受压区、受拉区周边均匀配置纵向钢筋,2.3,基坑工程设计,第,2,章,基坑工程,2.3.2,桩墙式支护结构的内力、变形及配筋计算,【,例,2.3】,【,解,】,【,方法,3】,采用沿受压区、受拉区周边均匀配置纵向钢筋,2.3,基坑工程设计,第,2,章,基坑工程,2.3.2,桩墙式支护结构的内力、变形及配筋计算,【,例,2.3】,【,解,】,【,方法,3】,采用沿受压区、受拉区周边均匀配置纵向钢筋,2.3,基坑工程设计,第,2,章,基坑工程,2.3.2,桩墙式支护结构的内力、变形及配筋计算,【,例,2.3】,【,解,】,【,方法,3】,采用沿受压区、受拉区周边均匀配置纵向钢筋,2.3,基坑工程设计,第,2,章,基坑工程,2.3.2,桩墙式支护结构的内力、变形及配筋计算,【,例,2.3】,【,解,】,【,方法,3】,采用沿受压区、受拉区周边均匀配置纵向钢筋,2.3,基坑工程设计,条件不需要,条件需要,第,2,章,基坑工程,2.3.2,桩墙式支护结构的内力、变形及配筋计算,【,例,2.3】,【,解,】,【,方法,3】,采用沿受压区、受拉区周边均匀配置纵向钢筋,2.3,基坑工程设计,将参数代入,第,2,章,基坑工程,2.3.2,桩墙式支护结构的内力、变形及配筋计算,【,例,2.3】,【,解,】,【,方法,3】,采用沿受压区、受拉区周边均匀配置纵向钢筋,2.3,基坑工程设计,第,2,章,基坑工程,2.3.2,桩墙式支护结构的内力、变形及配筋计算,【,例,2.3】,【,解,】,【,方法,3】,采用沿受压区、受拉区周边均匀配置纵向钢筋,2.3,基坑工程设计,第,2,章,基坑工程,2.3.2,桩墙式支护结构的内力、变形及配筋计算,【,例,2.3】,【,解,】,【,方法,3】,采用沿受压区、受拉区周边均匀配置纵向钢筋,取受拉区钢筋为,3,根,HRB40025,纵向钢筋，其他钢筋取构造配制,HRB40014200,2.3,基坑工程设计,