多支点排桩深基坑支护结构设计

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1、万方数据102低温建筑技术2007年第3期(总第117期)多支点排桩深基坑支护结构设计解海，《哈尔滨工业大学，田金信哈尔滨150009)【摘要】总结近几年在哈尔滨地区组织施工多个深基坑工程的成功经验，提出哈尔滨地区多支点排桩深基坑支护的设计思路和方法。【关键词】深基坑支护；多支点排桩；结构设计【中图分类号】n

2、473．1【文献标识码】B【文章编号】1001—6864(20cr7)03～0102—021多支点排桩支护结构计算对于多支点排桩支护结构，因施加支撑方式、施工程序等原因，基坑外侧土压力分布和墙体变形及排桩内力不尽相同。由于所考虑的影响因素和假定条件不同，有不同的计算方法；笔

3、者仅介绍便于手工计算、较为实用的逐层开挖、加撑(锚杆)支承力不变的“山肩邦男”近似计算法。1．1“山肩邦男”近似计算法的计算假定(1)排桩为下端自由的弹性体；(2)主动土压力在开挖面以上为三角形分布，在开挖面以下为矩形分布；(3)舾。+B为被动土压力减去静止土压力之差值；(4)设置支撑(锚杆)后，即做为不动点；(5)下道支撑(锚杆)设置后，认为上道支撑(锚杆)轴力不变，排桩变形不变；(6)开挖面以下排桩弯矩为零点视为铰，并忽略铰点以下排桩对上部排桩的剪力传递。1．2排桩埋深和支撑轴力计算。排桩嵌入土中深度和支撑(锚杆)轴力按下式计算由∑Ⅳ=O得；ⅣK=1／2咖0k2+咖啦x。～∑

4、Ⅳ。一曰．k一1，2AjL。(1)式中，ⅣK为某一支点的支撑反力；危。。为基坑开挖深度；K为排桩的最小入土深度；∑Ⅳi为各支撑反力的合力；A、曰为由桩前侧被动土压力。即A=廊＆曰=2c培(45。+驯2)由∑肼=O得：】，3肛。3—1／2(枷ok—B—A胁0k)石m2～(咖。t—B)^娃x。一[∑ⅣiJiI女一危klc∑Ⅳi+1／2砷kk^0k2—1／6啦0k3]=0(2)式中，7l如。、^u、^。为支点到自然地面及各支点问距离；叼为主动土压力及地面荷载引起侧向压应力合力的斜率。1l=(吨+q)K“^式中，危为支护桩长度；口为地面设计荷载。1．3计算步骤(1)在第一次开挖中，公式(

5、1)(2)的上脚标．

6、}=1，Ⅳ．为0，由公式(2)求出瓦，再代入公式(1)中求出Ⅳ1。(2)在第二次开挖中，公式(1)(2)的上脚标七=2，M，只有一个J7、r。为已知，Ⅳk即为Ⅳ2，由公式(2)求出x。，代入公式(1)中求出Ⅳ2，以此类推，设几道支撑(锚杆)就算几次。(3)支撑(锚杆)轴力求出后，利用静力平衡条件求出排桩各点弯矩、剪力。2支护桩的设计实例2．1工程概况哈尔滨市群团组织机关办公楼工程地处哈尔滨市道里区，主要土层为砂土，基坑开挖深10．8m。(1)地质情况。其工程基坑支护土层共分七层；具体土层厚度及土体参数如下表，施工期间地下稳定水位标高为一8．5m：土层厚度及土

7、体参数表(2)周边环境。临近基坑边6．0m有一个4层建筑物，其基础埋深为一2．5m，基础宽度2．0m：附加荷载为：口。=120kPa，其影响范围内竖向应力标准值口1k=60，(60+261)gl=20kPa。(3)地下水处理。该工程基坑开挖深10．8m，地下施工需要降水，因8．5m以下为砂层该工程支护结构计算可以考虑水土合算。2．2土压力参数计算r=(18x2．2+18．5×2+5．3×19．5+0．8×19．5+3．5×19．5+6×19．5)，19．8=19．2KN／m3C=(2×30+O．8×30)／19．8=4．2kPa西=(20×2．2+12×2+28×5．3+12×0

8、．8+30×3．5+32×6)，19．8=26．42．3总结计算模型按“山间邦男”近似计算法计算两支点排桩支护结构。基坑周围土体的重度为19．2kN／m3；内摩擦角中：26．4粘聚力c=4．2kPa；折算地面超载20kPa；桩间距0．9m，基坑万方数据解海等：多支点排桩深基坑支护结构设计103底面深10．8m，采用逐层开外逐层设置锚杆的施工方法。2．3．1桩侧土压力(1)计算桩后侧主动土压力不考虑粘聚力，压力系数Ka=窖(45。一酬2)=o．384得E。=1／2舻t矿(45。一中，2)=l／2×19．2×(10．8+x。)2×0．384=3．7×(10．8+x。)2(2)桩前侧被

9、动土压力：压力系数：Kp=谚(450+耐2)=2．6得岛=斌。酶＆+2Ctg(45。+斜2)=19．2×X。×2．6×1．05+2×4．2×1．62=52．42瓦+13．61(3)主动土压力及附加核载引起侧向压力的合力的斜率T)按下式计算：T]=(施+q)Ka，^=(19．2×10．8+20)×O．384／10．8=8．082．3．2求第一支点的支点反力距基坑顶面3．嘶处设置第一到锚杆后，地基坑土挖至7．5m深此时K=1，‰=7．5m，^kk=^1k=4．5m，Nk=Nl代人2式