排樁支護設計任務指導書

1、目 錄1.基坑排樁支護設計基本理論2.基坑排樁護設計任務書3.基坑基坑排樁支護設計指導書4.本次設計的相關資料1.基坑排樁支護設計基本理論1.1概述基坑支護的作用基坑開挖后,形成臨空面,在基坑土體自身重量、地表荷載、地下水滲透作用下，可能產(chǎn)生破壞或過大變形，危及基礎施工或周圍建筑物的安全，因此，須對基坑側壁采取一定的措施進行支護。排樁支護的定義、支護原理排樁:由連續(xù)的樁體（或地下連續(xù)墻體）或樁（墻）體與錨固結構共同組成的基坑支護結構，該支護結構適用性廣泛在支護中能提供可靠的抗傾覆及抗滑移能力。錨固設施：用來加固、錨固現(xiàn)場原位土體的細長桿件。通常采用巖土中鉆孔，置入變形鋼筋，并沿孔全長注漿的方法

2、做成。 加固原理：基坑臨空面形成后，由于邊坡在自重應力下的內(nèi)部材料抗剪強度不能維持自身穩(wěn)定，側壁土體有向臨空面滑移的趨勢，及沿某一圓弧破壞面破壞的趨勢，打入排樁后，排樁作為擋土結構承受了來自側向的主動土壓力作用，從而阻止了側壁土體向基坑方向的位移；而在排樁施加的錨固結構物進一步提供了張拉力，并由于錨桿的拉力，使?jié)撛谄茐拿嫔系姆ㄏ驊υ龃?，因而摩擦力增大，阻止基坑側壁沿某一潛在破壞面破壞?排樁支護的主要設計內(nèi)容（1）樁體嵌固深度的計算（2）樁（墻）體內(nèi)力與截面承載力計算（3）支撐體系設計計算1.2嵌固深度計算對于開挖較淺的基坑，僅采用懸臂式支護，排樁的嵌固深度足夠就能滿足地基的側向壓力，從而使

3、抗滑移及整體穩(wěn)定性達到設計要求，而隨著開挖深度的增長，還需要在排樁支護的基礎上采用額外支護支點（即錨桿或錨桿群）。在本次課程設計中，主要采用懸臂式支護，其主要嵌固深度計算方法如下：對于基坑外側受到的主動土壓力： 其中對于基坑內(nèi)側受到的被動土壓力 其中由以上各式可作出基坑內(nèi)外側土壓力分布圖見圖1.1，其中，分別為內(nèi)外側土壓力的合力，在數(shù)值上等于壓力分布圖的面積，作用位置位于圖的型心到排樁的垂線的垂足處。令懸臂式支護結構嵌固深度設計值為根據(jù)抗傾覆穩(wěn)定條件，考慮基坑重要性系數(shù)與分項系數(shù)，嵌固深度應滿足下式：圖1.1某懸臂式支護結構嵌固深度計算簡圖 墻以上基坑內(nèi)側土層壓力的合力 作用點到樁墻底的距離

4、墻以上基坑外側土層壓力的合力 作用點到樁墻底的距離 一級基坑取1.2，二、三級基坑取1.0即：總樁長=嵌固深度+基坑深度備注：此處計算嵌固深度要求解一元三次方程，可采用以下兩種方法:1.盛金公式法求解（見附錄1）。2.用試算法不斷逼近合理值：如先取=1, =5，=10， =15試算各個取值下方程結果，例如f(10)<0、f(15)>0,則根據(jù)拉格朗日中值定理：10與15之間必然存在一個滿足f()=0，然后繼續(xù)在10與15之間縮小范圍，取11與14試算以此類推直至逼近最接近值。（取值精確到0.1）1.3 排樁內(nèi)力計算懸臂式支護結構主要的內(nèi)力是計算彎矩和剪力，根據(jù)材料力學原理，結構界面

5、最大剪力應滿足彎矩為零，最大彎矩應滿足剪力為零，由此可計算截面最大彎矩和最大剪力，從而進行結構設計:如圖1.1，設結構上某截面滿足以下條件：則該截面上的剪力即為最大剪力，其值為：同樣假設結構上某截面滿足以下條件則該界面上的彎矩即為最大彎矩其值為：根據(jù)基坑規(guī)程的規(guī)定，樁身所受的最大彎矩設計值應取：1.4截面承載力計算排樁、地下連續(xù)墻等結構均應進行截面承載力計算。正截面受彎及斜截面受剪承載力計算及縱向鋼筋、箍筋構造要求，應符合國家現(xiàn)行標準混凝土結構設計規(guī)范有關規(guī)定。實際工程中，排樁中的單樁一般為圓形截面，配筋通常有兩種形式，即全截面均勻配筋和在受拉區(qū)、受壓區(qū)局部均勻配筋的情況。圓形截面均勻配筋正截

6、面受彎承載力應滿足：其中圓形截面面積全部縱向鋼筋截面面積圓形截面半徑縱向鋼筋重心所在圓周的半徑對應于受壓區(qū)混凝土截面面積的圓心角與的比值縱向受拉鋼筋截面面積與全部縱向鋼筋截面面積的比值混凝土抗壓強度鋼筋抗拉強度混凝土強度系數(shù)C50以下取1.0，C50以上取0.94當時，取，否則令具體計算時，應先通過下式求解，注意角度的單位為弧度（rad），其中可用試算法可求解出，并進而得到。隨后即可驗算樁身承載力M，如承載力大于設計最大彎矩則表示滿足設計要求，否則需重新確定樁身截面尺寸、配筋。具體設計時還應考慮一下情況：1.忽略受壓區(qū)鋼筋作用。2.設計時為計算方便通常按受拉區(qū)與受壓區(qū)鋼筋對稱布置鋼筋。1.5排

7、樁支護的構造要求樁徑：對于懸臂式樁的樁徑初步設計時不應小于600mm樁距：當基坑開挖深度較大時，結構內(nèi)力較大，同事樁間土穩(wěn)定性較差，對于懸臂式排樁結構可初選1-2倍的樁徑作為中心距。相反則可選用較大的樁距。冠梁：排樁頂部應設鋼筋混凝土冠梁連接，冠梁寬度不宜小于樁徑，高度不宜小于400mm。構造采用HPB235鋼筋，直徑不宜大于12mm。凈保護層不宜小于50mm，構造筋間距采用200-300mm。其他：基坑開挖后，排樁的樁間土防護可采用鋼絲網(wǎng)混凝土護面、磚砌等處理方法、當樁間滲水時應在護面設置泄水口與排水溝。2.基坑排樁支護設計任務書2.1教學班級：地下09級2.2設計時間：校歷1周。2.3設計

8、任務：完成某建筑場地的基坑支護設計。2.4課程設計目的：了解實際工程中基坑支護設計的方法、內(nèi)容和掌握設計排樁支護基坑的設計方法。2.5設計要求：熟悉分析相關資料，確定排樁支護基坑的適宜性。設計內(nèi)容：將基坑側壁分成幾段,分別確定以下內(nèi)容。（1）樁體嵌固深度（2）樁體內(nèi)力與截面承載力計算（3）樁體截面配筋及構造鋼筋布置（4）樁頂護面措施，坡頂、坡腳、排水措施，基底泄水孔的布置（5）繪制基坑支護剖面圖及配筋截面圖計算：樁內(nèi)外土壓力分布計算；樁體嵌固深度計算；樁體內(nèi)力與截面承載力計算。以確定樁的長度和截面配筋。2.5.4圖件：提供基坑支護平面布置圖；分段提供基坑支護剖面圖及配筋截面圖。施工說明。（說明

9、內(nèi)容為圖件未反映的部分支護方案要點）2.6本次設計成果要求：各細部參數(shù)，清楚明確;計算正確，過程詳細;圖件規(guī)范清晰。2.7、時間安排：第1天：熟悉相關資料，明確設計思路，初步確定各參數(shù)。第2、3、4天：計算。第4、5天：結果整理。附：巖土工程勘察報告（部分內(nèi)容）：包括基礎相關資料、環(huán)境資料。3、基坑排樁支護設計指導書3.1設計依據(jù)1.混凝土結構設計規(guī)范2.建筑基坑支護技術規(guī)程3.巖土工程勘察報告4.鄰近建筑物、道路、地下管線情況。3.2設計步驟1. 熟悉相關資料，根據(jù)場地條件、基坑開挖深度、環(huán)境條件、地表荷載、土質條件將基坑側壁分成幾段，對每段分別設計。以下是每段的設計步驟：2. 選擇相應的支

10、護結構類型（排樁）。3. 據(jù)基坑深度、地表荷載、場地土質情況，及排樁的構造要求等，初步擬定基坑支護的內(nèi)容和參數(shù)，如：排樁類型、直徑、樁間距、鉆孔直徑；混凝土及鋼筋材料種類、強度；排樁頂護面措施，冠梁、樁腳、排水措施。4. 基坑內(nèi)外土壓力計算，按土層分層計算內(nèi)部為被動土壓力，外部為主動土壓力，從而根據(jù)二者確定嵌入深度，進而確定樁長。5.通過截面受力計算排樁配筋面積及箍筋布置。3.3圖件基坑支護平面布置圖:反映邊排基礎軸線、邊線，支護結構類型，基坑上口開挖線、下口開挖線，基底各部分標高，及周圍環(huán)境情況。排樁支護剖面圖：標明基坑深度、側壁坡度；樁長、樁徑及內(nèi)部鋼筋示意；砼的強度、鋼筋等級。樁截面的配筋構造圖。3.4施工說明：參見巖土工程施工技術樁基礎部分。4、本次基坑支護設計的相關資料4.1 概述 該基坑位于某市兩條主干道交匯處，平面形狀復雜東、西、北三面為直線，南面為折線，東面是體育館路，基坑長約267.3m，西面是湘南路，基坑長約89.3m，北面是解放路，基坑長約209m，南面是天馬山，折線全長約368.3m，開挖深度為8m，設計采用1000mm鉆孔灌注式排樁支護。設計取某一AB段為例，不考慮填土頂部荷載效應。樁身材料為C25混凝土，軸心抗壓強度設計值為