PHC管桩在基坑支护结构中的应用.pdf

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1、PHC管吴连祥(启东市建筑设计院有限公司，江苏启东226200)摘要：PHC管桩用作基坑支护挡土结构．主要承担水平荷载。探讨管桩用作基坑支护结构的设计要点，结合工程实例，介绍单支点管桩支护结构在基坑支护工程中的应用。关键词：PHC管桩；基坑支护；设计要点；工程实例Abstract：Usedasfoundationpitstructure，PHCpipepilesmainlybearthehofizontalload．Itexploresthedesignpoints。Combinedwiththeprojecteas

2、e，itintroducestheapplicationofsinglesupportingpipepilesinthefoundationpitsupportproject．Keywords：PHCpipepile；foundationpitsupport；designpoints；projectcase0引言PHC管桩由于单桩承载力高、施工速度快、工期短、造价低、施工现场文明等许多优点。在基础工程中得到广泛应用。目前PHC管桩大量用作抗压桩，承受竖向压力，少量用作抗拔桩。承受竖向拉力，但用作基坑支护的抗弯桩，承受

3、水平力，用量还很少。近年来理论研究和工程应用表明．PHC管桩在适宜条件下用作基坑支护结构是可行的．且同样具有工效快、工期短、造价低、环境佳等优点，应大力推广应用。1管桩支护结构设计要点1．1搜集设计资料首先详细分析工程地质资料．特别是基坑影响深度范围内的地质情况．熟悉地下室结构旌工图和桩基施工图．根据地下室要求确定基坑的挖土范围和挖土深度。摸清基坑周边建筑物及各种地下管线的详细资料．在此基础上．确定基坑支护结构安全等级。1．2确定结构类型管桩支护结构属于排桩支护结构的一种形式．可分为三种结构类型：悬臂结构、单支点结构

4、、多支点结构。悬臂结构：无锚无撑．依靠自身的刚度和强度维持稳定的支护结构。当重力式挡墙因场地宽度不够而不能采用时．悬臂式挡墙就能克服这个缺点，但悬臂式挡墙的位移比较大，难以满足周边环境的严格要求，一般只能用于浅基坑。单支点结构：依靠一道撑或一道锚来维持基坑稳定．一般用于挖深不大的基坑工程。锚一般采用土层锚杆：土层锚杆要求具有比较好的地质条件．同时必须有足够开阔的场地条件或者容许锚杆可以伸入红线以外的土层中。多支点结构：依靠多道撑或多道锚来维持基坑稳定．对于深基坑可以采用多道撑或多道锚来平衡土压力，因而可以适用于开挖较

5、深的基坑。根据基坑挖深、周边环境和地质条件，选择管桩支护结构类型。1．3计算侧向荷载1．3．1土压力、水压力关于土压力的计算，《建筑基坑支护技术规程))(JGJl20—2012)规定：采用朗肯理论计算。在考虑土中水对侧向压力的影响时．砂土和粉土采用水土分算，粘性土采用水土合算。所谓水土合算和水土分算．就是在计算公式中．土的重度是用天然重度还是浮重度．在物理概念上是土中水对挡墙的作用如何考虑的问题。假__i盔材垫墅幽-37-定不同．采用的强度指标不同。计算方法也不同。1．3．2施工荷载产生的侧压力施工荷载通常按20kP

6、a考虑．如果过大的荷载无法避免，则应在设计时加以考虑。设计时没有考虑的超载，施工过程中必须禁止出现。1．3．3永久性荷载产生的侧压力基坑设计的永久性荷载主要是：基坑周边建筑物的基底荷载．这种荷载对基坑稳定性有一定的影响。当建筑物距基坑比较近．由这些永久性荷载产生的土压力就不能忽视。1．4计算结构内力及变形管桩支护结构内力及变形的计算方法很多．包括古典分析方法、解析方法和数值分析方法。古典分析方法不考虑挡墙变形及挡墙与土的相互作用，将土压力作为外力施加于支护结构，然后通过求解水平方向合力及支撑点的弯矩为零的方程得到结构

7、内力。主要有：静力平衡法、等值梁法。解析方法是通过将挡土结构分成有限个区间．建立弹性微分方程．再根据边界条件和连续条件．求解挡土结构内力和支撑轴力。古典分析方法和解析方法由于在理论上存在各自的局限性而难以满足复杂基坑工程的设计要求．随着基坑工程的发展和计算技术的进步，目前常用的数值分析方法主要有平面弹性地基梁法和平面连续介质有限元法。如北京理正、同济启明星等软件都是采用此类数值分析方法。管桩挡墙虽然由单个桩体组成．但其竖向受力形式与壁式地下连续墙是类似的．其区别在于分离布置的管桩之间不能传递剪力和水平向的弯矩．在设计

8、中一般通过在水平向设置围懔来加强桩墙的整体性。计算时，一般将桩墙按抗弯刚度相等的原则等价为一定厚度的壁式地下连续墙进行内力分析．仅考虑桩体竖向受力和变形。采用北京理正或同济启明星等软件可以方便地对管桩支护结构进行内力和位移计算．自动绘出内力及位移包络图，有撑或有锚时还给出水平力。1．5验算管桩强度PHC管桩的抗弯性能是用作支护桩的重要指标．一般