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626支護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算_第3頁
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文檔簡介

1、6-2-6 支護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算6-2-6-1 排樁與地下連續(xù)墻計(jì)算對于較深的基坑,排樁、地下連續(xù)墻圍護(hù)墻應(yīng)用最多,其承受的荷載比較復(fù)雜,一般應(yīng)考慮下述荷載:土壓力、水壓力、地面超載、影響范圍內(nèi)的地面上建筑物和構(gòu)筑物荷載、施工荷載、鄰近基礎(chǔ)工程施工的影響(如打樁、基坑土方開挖、降水等)。作為主體結(jié)構(gòu)一部分時(shí),應(yīng)考慮上部結(jié)構(gòu)傳來的荷載及地震作用,需要時(shí)應(yīng)結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)考慮溫度變化影響和混凝土收縮、徐變引起的作用以及時(shí)空效應(yīng)。排樁和地下連續(xù)墻支護(hù)結(jié)構(gòu)的破壞,包括強(qiáng)度破壞、變形過大和穩(wěn)定性破壞(圖6-65)。其強(qiáng)度破壞或變形過大包括:圖6-655 排樁和和地下連連續(xù)墻支支護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)的破壞壞形式(a)拉錨錨破壞或

2、或支撐壓壓曲;(b)底部走走動(dòng);(c)平面面變形過過大或彎彎曲破壞壞;(d)墻后后土體整整體滑動(dòng)動(dòng)失穩(wěn);(e)坑底底隆起;(f)管涌(1)拉錨錨破壞或或支撐壓壓曲:過過多地增增加了地地面荷載載引起的的附加荷荷載,或或土壓力力過大、計(jì)計(jì)算有誤誤,引起起拉桿斷斷裂,或或錨固部部分失效效、腰梁梁(圍擦擦)破壞壞,或內(nèi)內(nèi)部支撐撐斷面過過小受壓壓失穩(wěn)。為為此需計(jì)計(jì)算拉錨錨承受的的拉力或或支撐荷荷載,正正確選擇擇其截面面或錨固固體。(2)支護(hù)護(hù)墻底部部走動(dòng):當(dāng)支護(hù)護(hù)墻底部部嵌固深深度不夠夠,或由由于挖土土超深、水水的沖刷刷等原因因都可能能產(chǎn)生這這種破壞壞。為此此需正確確計(jì)算支支護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)的入土土深度。(3)

3、支護(hù)護(hù)墻的平平面變形形過大或或彎曲破破壞:支支護(hù)墻的的截面過過小、對對土壓力力估算不不準(zhǔn)確、墻墻后增加加大量地地面荷載載或挖土土超深等等都可能能引起這這種破壞壞。平面變形過過大會(huì)引引起墻后后地面過過大的沉沉降,亦亦會(huì)給周周圍附近近的建(構(gòu)構(gòu))筑物物、道路路、管線線等造成成損害。排樁和地下下連續(xù)墻墻支護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)穩(wěn)定性破破壞包括括:(1)墻后后土體整整體滑動(dòng)動(dòng)失穩(wěn):如拉錨錨的長度度不夠,軟軟粘土發(fā)發(fā)生圓弧弧滑動(dòng),會(huì)會(huì)引起支支護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)的整體體失穩(wěn)。(2)坑底底隆起:在軟粘粘土地區(qū)區(qū),如挖挖土深度度大,嵌嵌固深度度不夠,可可能由于于挖土處處卸載過過多,在在墻后土土重及地地面荷載載作用下下引起坑坑底隆

4、起起。對挖挖土深度度大的深深坑需進(jìn)進(jìn)行這方方面的驗(yàn)驗(yàn)算,必必要時(shí)需需對坑底底土進(jìn)行行加固處處理或增增大擋墻墻的入土土深度。(3)管涌涌:在砂砂性土地地區(qū),當(dāng)當(dāng)?shù)叵滤惠^高高、坑深深很大和和擋墻嵌嵌固深度度不夠時(shí)時(shí),挖土土后在水水頭差產(chǎn)產(chǎn)生的動(dòng)動(dòng)水壓力力作用下下,地下下水會(huì)繞繞過支護(hù)護(hù)墻連同同砂土一一同涌入入基坑。1嵌固深深度計(jì)算算排樁、地下下連續(xù)墻墻嵌固深深度設(shè)計(jì)計(jì)值,按按下列規(guī)規(guī)定計(jì)算算:(1)懸臂臂式支護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)圍圍護(hù)墻的的嵌固深深度計(jì)算算懸臂式支護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)圍圍護(hù)墻的的嵌固深深度設(shè)計(jì)計(jì)值hd(圖6-666),宜按按下式確確定:hpEppj1.20haEai0 (6-337)式中 Epj樁、墻

5、墻底以上上基坑內(nèi)內(nèi)側(cè)各土土層水平平抗力標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值eepjkk按式式(6-332)、式(6-336)計(jì)算的合力力之和;hp合合力Epj作用用點(diǎn)至樁樁、墻底底的距離離;Eai樁、墻墻底以上上基坑外外側(cè)各土土層水平平荷載標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值eeaikk的合力力之和;ha合合力Eai作用用點(diǎn)至樁樁、墻底底的距離離。圖6-666 懸臂式式支護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)圍護(hù)護(hù)墻嵌固固深度計(jì)計(jì)算簡圖圖(2)單層層支點(diǎn)支支護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)圍護(hù)支支點(diǎn)力及及墻嵌固固深度計(jì)計(jì)算單層支點(diǎn)支支護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)圍護(hù)墻墻的支點(diǎn)點(diǎn)力(圖圖6-667)及嵌固固深度設(shè)設(shè)計(jì)值hhd(圖6-668)宜按下下式計(jì)算算:圖6-677 單層支支點(diǎn)支護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)支支點(diǎn)力計(jì)計(jì)算簡圖圖圖6-688

6、 單層支支點(diǎn)支護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)圍圍護(hù)墻嵌嵌固深度度計(jì)算簡簡圖1)基坑底底面以下下,支護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)定彎矩矩零點(diǎn)位位置至基基坑底面面的距離離hcl,按按下式確確定:ealkeplkk (6-338)2)支點(diǎn)力力Tcl按下下式計(jì)算算: (6-339)式中 eealkk水平荷荷載標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值;eplk水平抗抗力標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值;hal合力Eac作用用點(diǎn)至設(shè)設(shè)定彎矩矩零點(diǎn)的的距離;Eac設(shè)定彎彎矩零點(diǎn)點(diǎn)位置以以上基坑坑外側(cè)各各土層水水平荷載載標(biāo)準(zhǔn)值值的合力力;Epc設(shè)定彎彎矩零點(diǎn)點(diǎn)位置以以上基坑坑內(nèi)側(cè)各各土層水水平抗力力標(biāo)準(zhǔn)值值的合力力;hpl合力Epc作用用點(diǎn)至設(shè)設(shè)定彎矩矩零點(diǎn)的的距離;hTl支點(diǎn)至至基坑底底面的距距離;

7、hcl基坑底底面至設(shè)設(shè)定彎矩矩零點(diǎn)位位置的距距離。3)圍護(hù)墻墻嵌固深深度設(shè)計(jì)計(jì)值hd,按下下式計(jì)算算: (6-440)(3)多層層支點(diǎn)支支護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)圍護(hù)墻墻嵌固深深度計(jì)算算多層支點(diǎn)支支護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)圍護(hù)墻墻的嵌固固深度設(shè)設(shè)計(jì)值hhd,按整整體穩(wěn)定定條件采采用圓弧弧滑動(dòng)簡簡單條分分法計(jì)算算(圖6-669):圖6-699 多層支支點(diǎn)支護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)圍圍護(hù)墻嵌嵌固深度度計(jì)算簡簡圖 (6-441)式中 ccik、ik最危險(xiǎn)險(xiǎn)滑動(dòng)面面上第i土條滑滑動(dòng)面上上土的固固結(jié)不排排水(快快)剪粘粘聚力、內(nèi)內(nèi)摩擦角角標(biāo)準(zhǔn)值值;li第第i土條的的弧長;bi第第i土條的的寬度;k整整體穩(wěn)定定分項(xiàng)系系數(shù),應(yīng)應(yīng)根據(jù)經(jīng)經(jīng)驗(yàn)確定定,當(dāng)無無經(jīng)

8、驗(yàn)時(shí)時(shí)可取1.3;wi作作用于滑滑裂面上上第i土條的的重量,按按上覆土土層的天天然土重重計(jì)算;i第第i土條弧弧線中點(diǎn)點(diǎn)切線與與水平線線夾角。當(dāng)嵌固深度度下部存存在軟弱弱土層時(shí)時(shí),應(yīng)繼繼續(xù)驗(yàn)算算軟下臥臥層的整整體穩(wěn)定定性。對于均質(zhì)粘粘性土及及地下水水以上的的粉土或或砂類土土,嵌固固深度計(jì)計(jì)算值hh0,可按按下式確確定:h0n00h (6-442)式中 nn0嵌固深深度系數(shù)數(shù),當(dāng)k取1.3時(shí),根根據(jù)三軸軸試驗(yàn)(當(dāng)當(dāng)有可靠靠經(jīng)驗(yàn)時(shí)時(shí),可采采用直接接剪切試試驗(yàn))確確定土層層固結(jié)(不不排水)快快剪內(nèi)摩摩擦角k及粘聚聚力系數(shù)數(shù)ck/rh,查查表6-668取值。圍護(hù)墻的嵌嵌固深度度設(shè)計(jì)值值,則為為hd1.1

9、h0 (6-443)嵌固深度系系數(shù)n0值(地面超超載q00) 表6-668當(dāng)嵌固深度度下部存存在軟弱弱土層時(shí)時(shí),尚應(yīng)應(yīng)繼續(xù)驗(yàn)驗(yàn)算下臥臥層的整整體穩(wěn)定定性。當(dāng)按上述方方法計(jì)算算確定的的懸臂式式及單層層支點(diǎn)支支護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)圍護(hù)墻墻的嵌固固深度設(shè)設(shè)計(jì)值hhd0.33h時(shí),宜宜取hd0.33h;多層層支點(diǎn)支支護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)圍護(hù)墻墻的嵌固固深度設(shè)設(shè)計(jì)值hhd0.22h時(shí),宜宜取hd0.22h。當(dāng)基坑底為為碎石土土及砂土土、基坑坑內(nèi)排水水且作用用有滲透透水壓力力時(shí),側(cè)側(cè)向截水水的排樁樁、地下下連續(xù)墻墻圍護(hù)墻墻除應(yīng)滿滿足上述述計(jì)算外外,其嵌嵌固深度度設(shè)計(jì)值值尚應(yīng)按按下式抗抗?jié)B透穩(wěn)穩(wěn)定條件件確定(圖6-70):圖6-7

10、00 抗?jié)B透透穩(wěn)定計(jì)計(jì)算簡圖圖hd1.200(hhwa) (6-444)2內(nèi)力與與變形計(jì)計(jì)算支護(hù)結(jié)構(gòu)圍圍護(hù)墻和和支撐體體系的內(nèi)內(nèi)力和變變形的計(jì)計(jì)算,要要根據(jù)基基坑開挖挖和地下下結(jié)構(gòu)的的施工過過程,分分別按不不同的工工況進(jìn)行行計(jì)算,從從中找出出最大的的內(nèi)力和和變形值值,供設(shè)設(shè)計(jì)圍護(hù)護(hù)墻和支支撐體系系之用。如如圖6-771所示之之基坑支支護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)的支撐撐方案和和地下結(jié)結(jié)構(gòu)布置置情況,在在計(jì)算圍圍護(hù)墻、支支撐的內(nèi)內(nèi)力和變變形時(shí),則則需計(jì)算算下述各各工況:第一次次挖土至至第一層層混凝土土支撐之之底面(如如開槽澆澆筑第一一層支撐撐,則可可挖土至至第一層層支撐頂頂面),此此工況圍圍護(hù)墻為為一懸臂臂的圍護(hù)護(hù)

11、墻;待待第一層層支撐形形成并達(dá)達(dá)到設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)定的的強(qiáng)度后后,第二二次挖土土至第二二層混凝凝土支撐撐之底面面,此工工況圍護(hù)護(hù)墻存在在一層支支撐;待待第二層層支撐形形成并達(dá)達(dá)到設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)定強(qiáng)強(qiáng)度后,第第三次挖挖土則至至坑底設(shè)設(shè)計(jì)標(biāo)高高;待底底板(承承臺(tái))澆澆筑后并并達(dá)到設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)定定強(qiáng)度后后,進(jìn)行行換撐,即即在底板板頂面澆澆筑混凝凝土帶形形成支撐撐點(diǎn),同同時(shí)拆去去第二層層支撐,以以便支設(shè)設(shè)模板澆澆筑-2層的墻墻板和頂頂樓板;待-2層的墻墻板和頂頂樓板澆澆筑并達(dá)達(dá)到設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)定強(qiáng)強(qiáng)度后,再再進(jìn)行換換撐,即即在-2層頂樓樓板處加加設(shè)支撐撐(一般般澆筑間間斷的混混凝土帶帶)形成成支撐點(diǎn)點(diǎn),同時(shí)時(shí)拆去第第一層支支

12、撐,以以便支設(shè)設(shè)模板繼繼續(xù)向上上澆筑地地下室墻墻板和樓樓板。為為此,圖圖6-771(a)所示示之支護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)圍圍護(hù)墻,則則需按圖圖6-771(b)(f)五種種工況分分別進(jìn)行行計(jì)算其其內(nèi)力和和變形。圖6-711 圍護(hù)墻墻計(jì)算工工況示意意圖(a)內(nèi)支支撐和地地下結(jié)構(gòu)構(gòu)布置;(b)挖土至至第一層層支撐底底標(biāo)高;(c)加設(shè)設(shè)第一層層支撐,繼繼續(xù)挖土土至第二二層支撐撐底標(biāo)高高;(d)加設(shè)設(shè)第二層層支撐,繼繼續(xù)挖土土至坑底底設(shè)計(jì)標(biāo)標(biāo)高;(e)進(jìn)行行換撐,在在底板頂頂面形成成支撐,同同時(shí)拆去去第二層層支撐;(f)再進(jìn)進(jìn)行換撐撐,在地地下室樓樓板處再再形成支支撐,同同時(shí)拆去去第一層層支撐支護(hù)結(jié)構(gòu)圍圍護(hù)墻的的內(nèi)力

13、和和變形的的計(jì)算方方法很多多,過去去對簡單單的、坑坑不深的的支護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)可用用等值梁梁法、彈彈性曲線線法等進(jìn)進(jìn)行近似似的計(jì)算算。近年年來有很很大改進(jìn)進(jìn),多用用豎向彈彈性地基基梁基床床系數(shù)法法,以有有限元方方法利用用計(jì)算程程序以電電子計(jì)算算機(jī)進(jìn)行行計(jì)算,計(jì)計(jì)算迅速速、較準(zhǔn)準(zhǔn)確而且且輸出結(jié)結(jié)果形象象,多以以圖形表表示,可可形象的的表示出出各工況況的彎矩矩、剪力力值及變變形情況況。近來來,為反反映基坑坑施工時(shí)時(shí)的空間間效應(yīng)和和時(shí)間效效應(yīng),又又在研究究和改進(jìn)進(jìn)三維的的計(jì)算程程序,期期望計(jì)算算結(jié)果更更加貼近近實(shí)際情情況,更更加精確確。下面介紹建建筑基坑坑支護(hù)技技術(shù)規(guī)程程(JGJJ 1220-999)中推薦

14、薦的彈性性支點(diǎn)法法:彈性支點(diǎn)法法的計(jì)算算簡圖如如圖6-772所示。圍圍護(hù)墻外外側(cè)承受受土壓力力、附加加荷載等等產(chǎn)生的的水平荷荷載標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值eaikk;圍護(hù)護(hù)墻內(nèi)側(cè)側(cè)的支點(diǎn)點(diǎn)化作支支承彈簧簧,以支支撐體系系水平剛剛度系數(shù)數(shù)表示;圍護(hù)墻墻坑底以以下的被被動(dòng)側(cè)的的水平抗抗力,以以水平抗抗力剛度度系數(shù)表表示。圖6-722 彈性支支點(diǎn)法的的計(jì)算簡簡圖支護(hù)結(jié)構(gòu)圍圍護(hù)墻在在外力作作用下的的撓曲方方程如下下所示:支點(diǎn)處的邊邊界條件件按下式式確定:TjkTTj(yiy0j)T0j (6-447)式中 EEI結(jié)構(gòu)計(jì)計(jì)算寬度度內(nèi)的抗抗彎剛度度;m地基基土水平平抗力系系數(shù)的比比例系數(shù)數(shù);b0抗抗力計(jì)算算寬度,地地下連續(xù)

15、續(xù)墻取單單位寬度度;排樁樁結(jié)構(gòu),對對圓形樁樁取b00.99(1.55d0.55)(d為樁直直徑),對對方形樁樁取b01.55b0.5(b為方樁樁邊長),如如計(jì)算的的抗力計(jì)計(jì)算寬度度大于排排樁間距距時(shí),應(yīng)應(yīng)取排樁樁間距;z支護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)頂頂部至計(jì)計(jì)算點(diǎn)的的距離;hn第第n工況基基坑開挖挖深度;y計(jì)算算點(diǎn)處的的水平變變形;bs荷荷載計(jì)算算寬度,排排樁取樁樁中心距距,地下下連續(xù)墻墻取單位位寬度;kTj第j層支點(diǎn)點(diǎn)的水平平剛度系系數(shù);yj第第j層支點(diǎn)點(diǎn)處的水水平位移移值;y0j在支點(diǎn)點(diǎn)設(shè)置前前,第j層支點(diǎn)點(diǎn)處的水水平位移移值;T0j第j層支點(diǎn)點(diǎn)處的預(yù)預(yù)加力。當(dāng)當(dāng)TjT0j時(shí),第j層支點(diǎn)點(diǎn)力Tj應(yīng)按該該層支

16、點(diǎn)點(diǎn)位移為為y0j的邊邊界條件件確定。式(6-446)中的m值,應(yīng)應(yīng)根據(jù)單單樁水平平荷載試試驗(yàn)結(jié)果果按下式式計(jì)算: (6-448)當(dāng)無試驗(yàn)結(jié)結(jié)果或減減少當(dāng)?shù)氐亟?jīng)驗(yàn)時(shí)時(shí),m值按下下列經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)公式計(jì)計(jì)算: (6-449)式中 mm地基土土水平抗抗力系數(shù)數(shù)的比例例系數(shù)(MN/m4),該該值為基基坑開挖挖面以下下2(d1)m深度內(nèi)內(nèi)各土層層的綜合合值;Hcr單樁水水平臨界界荷載(MN),按建建筑樁基基技術(shù)規(guī)規(guī)范(JGJJ 944-944)附錄E方法確確定;xcr單樁水水平臨界界荷載對對應(yīng)的位位移(m);vx樁樁頂位移移系數(shù),按按表6-669采用(先先假定m,試算);vx值 表6-669換算深度aahd4

17、.03.53.02.82.62.4vx2.44112.50222.72772.90553.16333.5266注:。b0計(jì)計(jì)算寬度度;地下下連續(xù)墻墻取單位位寬度;排樁結(jié)結(jié)構(gòu),對對圓形樁樁取b00.9(1.55d0.55)(d為樁直直徑),對對方形樁樁取b01.55b0.55 (b為方樁樁邊長);ik第i層土的的固結(jié)不不排水(快快)剪內(nèi)內(nèi)摩擦角角標(biāo)準(zhǔn)值值();cik第i層土的的固結(jié)不不排水(快快)剪粘粘聚力標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值(kPa);基坑坑底面處處位移量量(mm),按按地區(qū)經(jīng)經(jīng)驗(yàn)取值值,無經(jīng)經(jīng)驗(yàn)時(shí)可可取10。式6-466中的支支點(diǎn)水平平剛度系系數(shù),視視支點(diǎn)為為錨桿或或支撐體體系而有有所不同同。當(dāng)支點(diǎn)為錨

18、錨桿時(shí),錨錨桿水平平剛度系系數(shù)kT,應(yīng)按按錨桿的的基本試試驗(yàn)來確確定。當(dāng)當(dāng)無試驗(yàn)驗(yàn)資料時(shí)時(shí),可按按下式計(jì)計(jì)算: (6-550)式中 AA桿體的的截面面面積;Es桿桿體的彈彈性模量量;Ec錨錨固體組組合彈性性模量,按按下式計(jì)計(jì)算:Em錨錨固體中中注漿體體彈性模模量;Ac錨錨固體的的截面面面積;lf錨錨桿自由由段長度度;la錨錨桿錨固固段長度度;錨桿桿的水平平傾角。當(dāng)支點(diǎn)為由由支撐體體系時(shí),支支撐體系系(含具具有一定定剛度的的冠梁)或或其與錨錨桿混合合的支撐撐體系的的水平剛剛度系數(shù)數(shù)kT,應(yīng)按按支撐體體系與排排樁、地地下連續(xù)續(xù)墻的空空間作用用協(xié)同分分析方法法確定;亦可根根據(jù)空間間作用協(xié)協(xié)同分析析方

19、法直直接確定定支撐體體系及排排樁或地地下連續(xù)續(xù)墻的內(nèi)內(nèi)力與變變形。當(dāng)基坑周邊邊支護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)的荷荷載相同同、支撐撐體系采采用對撐撐并沿具具有較大大剛度的的腰梁或或冠梁等等間距布布置時(shí),水水平剛度度系數(shù)kkT可按下下式計(jì)算算: (6-551)式中 kkT支撐結(jié)結(jié)構(gòu)的水水平剛度度系數(shù);與支支撐松弛弛有關(guān)的的系數(shù),取0.81.0;E支撐撐構(gòu)件材材料的彈彈性模量量;A支撐撐構(gòu)件的的斷面面面積;L支撐撐構(gòu)件的的受壓計(jì)計(jì)算長度度;s支撐撐的水平平間距;sa按按平面間間題計(jì)算算時(shí)的計(jì)計(jì)算寬度度。排樁樁取中心心距,地地下連續(xù)續(xù)墻取單單位寬度度或一個(gè)個(gè)墻段。(1)懸臂臂式支護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)圍圍護(hù)墻的的彎矩計(jì)計(jì)算值MMc和剪

20、力力計(jì)算值值Vc的計(jì)算算(圖6-773)Mc和Vc可按下下列公式式計(jì)算:MchmmzEmzhauEau (6-552)VcEEmzEaz (6-553)式中 Emz計(jì)算截截面以上上根據(jù)式式(6-445)、(6-446)確定的的基坑內(nèi)內(nèi)側(cè)各土土層彈性性抗力值值mb0(zhn)y的合力力之和;hmz合力Emz作用用點(diǎn)至計(jì)計(jì)算截面面的距離離;Eau計(jì)算截截面以上上根據(jù)式式(6-445)、(6-446)確定定的基坑坑外側(cè)各各土層水水平荷載載標(biāo)準(zhǔn)值值eaikkbs的合力力之和;haz合力Eaz作用用點(diǎn)至計(jì)計(jì)算截面面的距離離。圖6-733 支護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)圍護(hù)護(hù)墻內(nèi)力力計(jì)算簡簡圖(a)懸臂臂式圍護(hù)護(hù)墻;(b)有

21、支點(diǎn)點(diǎn)的圍護(hù)護(hù)墻(2)有支支點(diǎn)的支支護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)圍護(hù)墻墻的彎矩矩計(jì)算值值Mc和剪力力計(jì)算值值Vc的計(jì)算算(圖6-773b)此種情況的的Mc和Vc按下式式計(jì)算:McTTj(hjhc)hmzEmzhazEaz (6-554)VcTTjEmzEaz (6-555)式中 hhj支點(diǎn)力力兀至基基坑底的的距離;hc基基坑底面面至計(jì)算算截面的的距離,當(dāng)當(dāng)計(jì)算截截面在基基坑底面面以上時(shí)時(shí)取負(fù)值值。3圍護(hù)墻墻結(jié)構(gòu)計(jì)計(jì)算(1)內(nèi)力力及支點(diǎn)點(diǎn)力設(shè)計(jì)計(jì)值的計(jì)計(jì)算按上述方法法算出截截面的彎彎矩、剪剪力和支支點(diǎn)力的的計(jì)算值值后,根根據(jù)建建筑基坑坑支護(hù)技技術(shù)規(guī)程程(JGJJ 1220-999)的規(guī)定定按下列列規(guī)定計(jì)計(jì)算其設(shè)設(shè)計(jì)

22、值:1)截面彎彎矩設(shè)計(jì)計(jì)值MM1.2250Mc (6-556)式中 0重要性性系數(shù),見見表6-664。2)截面剪剪力設(shè)計(jì)計(jì)值VV1.2250Vc (6-557)3)支點(diǎn)結(jié)結(jié)構(gòu)第j層支點(diǎn)點(diǎn)力設(shè)計(jì)計(jì)值TdjTdj11.2550Tcj (6-558)(2)截面面承載力力計(jì)算1)沿截面面受拉區(qū)區(qū)和受壓壓區(qū)的周周邊配置置局部均均勻縱向向鋼筋或或集中縱縱向鋼筋筋的圓形形截面鋼鋼筋混凝凝土樁,其其正截面面受彎承承載力按按下式計(jì)計(jì)算:式中 對應(yīng)于于受壓區(qū)區(qū)混凝土土截面面面積的圓圓心角(rad)與2的比值值;s對對應(yīng)于周周邊均勻勻受拉鋼鋼筋的圓圓心角(radd)與2的比值值;s宜在1/661/3之間選選取,通通

23、??扇∪《ㄖ?.225;s對應(yīng)于于周邊均均勻受壓壓鋼筋的的圓心角角(rad)與2的比值值,宜取取s0.55;A構(gòu)件件截面面面積;Asr、AAsr均勻配配置在圓圓心角2s、2s內(nèi)沿周周邊的縱縱向受拉拉、受壓壓鋼筋的的截面面面積;Asc、AAscc集中配配置在圓圓心角2s、2s的混凝凝土弓形形面積范范圍內(nèi)的的縱向受受拉、受受壓鋼筋筋的截面面面積;圓形形截面的的半徑;s縱縱向鋼筋筋所在圓圓周的半半徑;ysc、yysc縱向受受拉、受受壓鋼筋筋截面面面積Asc、Asc的重重心至圓圓心的距距離;fy鋼鋼筋的抗抗拉強(qiáng)度度設(shè)計(jì)值值;fcm混凝土土彎曲抗抗壓強(qiáng)度度設(shè)計(jì)值值;b矩矩形截面面的相對對界限受受壓區(qū)高高

24、度。計(jì)算的受壓壓區(qū)混凝凝土截面面面積的的圓心角角(rad)與2的比值值,宜符符合下列列條件:1/335 (6-664)當(dāng)不符合上上述條件件時(shí),其其正截面面受彎承承載力可可按下式式計(jì)算: (6-65)沿圓形截面面受拉區(qū)區(qū)和受壓壓區(qū)周邊邊實(shí)際配配置均勻勻縱向鋼鋼筋的圓圓心角,應(yīng)應(yīng)分別取取為和,其中n、m分別為為受拉區(qū)區(qū)、受壓壓區(qū)配置置均勻縱縱向鋼筋筋的根數(shù)數(shù)。配置在圓形形截面受受拉區(qū)的的縱向鋼鋼筋的最最小配筋筋率(按按全截面面面積計(jì)計(jì)算),在在任何情情況下不不宜小于于0.22%。在不不配置縱縱向受力力鋼筋的的圓周范范圍內(nèi),應(yīng)應(yīng)設(shè)置周周邊縱向向構(gòu)造鋼鋼筋,縱縱向構(gòu)造造鋼筋直直徑不應(yīng)應(yīng)小于縱縱向受力力

25、鋼筋直直徑的二二分之一一,且不不應(yīng)小于于10mmm;縱向向構(gòu)造鋼鋼筋的環(huán)環(huán)向間距距,不應(yīng)應(yīng)大于圓圓截面的的半徑和和2500mm兩者中中的較小小值,且且不得少少于1根。2)沿周邊邊均勻配配置縱向向鋼筋的的圓形截截面(圖圖6-774)鋼筋混混凝土樁樁,當(dāng)縱縱向鋼筋筋不少于于6根時(shí),其其受彎承承載力按按下式計(jì)計(jì)算: (6-66)且 (6-667)t1.252 (6-668)式中 MM單樁抗抗彎承載載力(Nmmm);A樁的的橫截面面積(mm2);As縱縱向鋼筋筋截面積積(mm2);r樁的的半徑(mm);rs縱縱向鋼筋筋所在的的圓周半半徑(mm),rsras,as為鋼筋筋保護(hù)層層厚度(mm);對應(yīng)應(yīng)于受

26、壓壓區(qū)混凝凝土截面面面積的的圓心角角(弧度度)與2的比值值;t縱縱向受拉拉鋼筋截截面積與與全部縱縱向鋼筋筋截面積積的比值值;fcm混凝土土強(qiáng)度設(shè)設(shè)計(jì)值(MPa);fy鋼鋼筋強(qiáng)度度設(shè)計(jì)值值(MPaa)。圖6-744 配置局局部均勻勻配筋和和集中配配筋的圓圓形截面面具體計(jì)算步步驟如下下:根據(jù)經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)取灌筑筑樁配筋筋量As;計(jì)算系數(shù)數(shù)KfyAs/fcmA,根據(jù)據(jù)K值查表6-770得出系系數(shù)值,或或據(jù)式(6-667)求得值;將值代代入式(6-666)求出單單樁抗彎彎承載力力M。比較M值值與單樁樁承受的的彎矩值值,若過過大則減減小As值,若若過小則則增加AAs值,重重復(fù)、步驟,直直至滿足足為止。值表 表6

27、-770KtKtKtKt0.010.11331.20440.260.27220.70660.510.31110.62880.760.33220.58660.020.13990.97220.270.27440.70220.520.31220.62660.770.33330.58440.030.15660.93880.280.27660.69880.530.31330.62440.780.33440.58220.040.16990.91220.290.27880.69440.540.31440.62220.790.33440.58000.050.18000.89000.300.28000.6900

28、0.550.31550.62000.800.33550.57880.060.18990.87220.310.28220.68660.560.31660.61880.810.33660.57880.070.19770.85660.320.28440.68220.570.31770.61660.820.33660.57660.080.20440.84220.330.28660.67880.580.31880.61440.830.33770.57660.090.21000.83000.340.28880.67440.590.31990.61220.840.33770.57440.100.21660.

29、81880.350.28990.67220.600.32000.61000.850.33880.57220.110.22220.80660.360.29110.66880.610.32110.60880.860.33990.57220.120.22660.79880.370.29330.66440.620.32220.60660.870.33990.57000.130.23110.78880.380.29440.66220.630.32330.60440.880.34000.57000.140.23550.78000.390.29660.65880.640.32330.60440.890.34

30、000.56880.150.23990.77220.400.29770.65660.650.32440.60220.900.34110.56880.160.24330.76440.410.29880.65440.660.32550.60000.910.34110.56660.170.24770.75660.420.30000.65000.670.32660.59880.920.34220.56660.180.25000.75000.430.30110.64880.680.32770.59660.930.34220.56660.190.25330.74440.440.30330.64440.69

31、0.32770.59660.940.34330.56440.200.25660.73880.450.30440.64220.700.32880.59440.950.34330.56440.210.25990.73220.460.30550.64000.710.32990.59220.960.34440.56220.220.26220.72660.470.30660.63880.720.33000.59000.970.34440.56220.230.26440.72220.480.30770.63660.730.33000.59000.980.34550.56000.240.26770.7166

32、0.490.30990.63220.740.33110.58880.990.34550.56000.250.26990.71220.500.31000.63000.750.33220.58661.000.34660.55883)等效矩矩形截面面配筋灌筑樁以圓圓截面受受彎而采采用的沿沿周邊均均勻配筋筋的計(jì)算算公式,是是考慮了了任何方方向都要要具有相相同的抗抗彎能力力,而擋擋土樁的的受拉側(cè)側(cè)是一定定的,鋼鋼筋的布布置則應(yīng)應(yīng)是有方方位性的的,布置置在非受受拉側(cè)的的鋼筋實(shí)實(shí)際上是是沒有起起到受拉拉作用的的。設(shè)想想將受拉拉主筋配配置在樁樁體受拉拉一側(cè),而而不是沿沿周邊均均勻配筋筋,這就就是等效效矩形截截

33、面配筋筋。主筋筋受拉,其其他為構(gòu)構(gòu)造筋。如圖6-775所示,令令bd3/122=,并并使bd,則bd0.8876DD0圖6-755 等效矩矩形截面面配筋如此將灌筑筑樁截面面等效成成bd的方形形截面進(jìn)進(jìn)行配筋筋,按鋼鋼筋混凝凝土梁的的截面進(jìn)進(jìn)行計(jì)算算,便可可求出受受拉側(cè)主主筋的截截面積。另外還可以以采用式式(6-669)求縱縱向鋼筋筋采用單單邊配筋筋時(shí)樁截截面的受受彎承載載力Mc:McAssfy(y1y2) (6-669)式中 式中各符號號意義同同前。需要注意的的是,采采用集中中受拉側(cè)側(cè)配筋方方法時(shí),施施工時(shí)要要特別注注意鋼筋筋籠吊裝裝的方向向,并防防止鋼筋筋籠扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn),將鋼鋼筋集中中的側(cè)向向做上

34、標(biāo)標(biāo)志,每每根鋼筋筋籠安裝裝完畢后后,做詳詳細(xì)檢查查,最好好做隱蔽蔽工程檢檢查,以以防鋼筋筋籠方向向不對而而造成灌灌筑樁受受力時(shí)破破壞。4)排樁的的構(gòu)造配配筋鉆孔灌筑樁樁的最小小配筋率率為0.442%,主筋筋保護(hù)層層厚度不不應(yīng)小于于50mmm。鋼箍宜采用用68螺旋筋筋,間距距一般為為20003000mmm,每m應(yīng)布置置一根直直徑不小小于12mmm的焊接接加強(qiáng)箍箍筋,以以增加鋼鋼筋籠的的整體剛剛度,有有利于鋼鋼筋籠吊吊放和澆澆灌水下下混凝土土?xí)r整體體性。鋼筋籠的配配筋量由由計(jì)算確確定,鋼鋼筋籠一一般離孔孔底20005000mmm。5)排樁設(shè)設(shè)計(jì)示例例某工程采用用600灌

35、筑樁樁作為圍圍護(hù)墻,樁樁中心距距7500mm,經(jīng)計(jì)計(jì)算圍護(hù)護(hù)墻最大大彎矩為為5200kNm/mm,試配配筋。解單樁承受受最大彎彎矩Mm5200kNm/mm0.75mm3900kNm按均勻周周邊配筋筋計(jì)算取灌筑樁采采用C30,fcm16.5MPPa,II級鋼筋筋fy3100MPaa,保護(hù)護(hù)層厚度度as50mmm,則rsras3000502500mm設(shè)鋼筋配置置為1622,As60882mmm2,而Ar22.8831105mm2,有:KfyAs/fcmA310060082/16.522.83310050.4404查表6-770得:0.229744,t0.665522代入式(66-666),得故按1

36、622配筋可可以滿足足要求。按等效矩矩形截面面配置縱縱向鋼筋筋計(jì)算。設(shè)鋼筋配置置為822,As30441mmm2有:KffyAs/fcmA304413310/16.5300020.2202查表6-770得0.225666代入式(66-699)得故按8222進(jìn)行單單邊縱向向配筋可可以滿足足要求。從本例可以以看出,采采用等效效矩形截截面縱向向配筋可可以比周周邊均勻勻配筋節(jié)節(jié)省主筋筋一半左左右,但但是還需需在非受受拉側(cè)配配置構(gòu)造造鋼筋,因因此總縱縱向鋼筋筋配筋量量可節(jié)省省大約30%400%。6-2-66-2 水泥土土墻計(jì)算算水泥土墻設(shè)設(shè)計(jì),應(yīng)應(yīng)包括:方案選選擇;結(jié)結(jié)構(gòu)布置置;結(jié)構(gòu)構(gòu)計(jì)算;水泥摻摻量與

37、外外加劑配配合比確確定;構(gòu)構(gòu)造處理理;土方方開挖;施工監(jiān)監(jiān)測。水泥土墻一一般宜用用于坑深深不大于于6m的基坑坑支護(hù),特特殊情況況例外。1水泥土土墻布置置水泥土墻和和平面布布置,主主要是確確定支護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)的的平面形形狀、格格柵形式式及局部部構(gòu)造等等。平面面布置時(shí)時(shí)宜考慮慮下述原原則:(1)支護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)沿沿地下結(jié)結(jié)構(gòu)底板板外圍布布置,支支護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)與地下下結(jié)構(gòu)底底板應(yīng)保保持一定定凈距,以以便于底底板、墻墻板側(cè)模模的支撐撐與拆除除,并保保證地下下結(jié)構(gòu)外外墻板防防水層施施工作業(yè)業(yè)空間。當(dāng)?shù)叵陆Y(jié)構(gòu)構(gòu)外墻設(shè)設(shè)計(jì)有外外防水層層時(shí),支支護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)離地下下結(jié)構(gòu)外外墻的凈凈距不宜宜小于8000mm;當(dāng)?shù)氐叵陆Y(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)無無

38、外防水水層時(shí),該該凈距可可適當(dāng)減減小,但但不宜小小于5000mm;如施施工場地地狹窄,地地下室設(shè)設(shè)計(jì)無外外防水層層且基礎(chǔ)礎(chǔ)底板不不挑出墻墻面時(shí),該該凈距還還可減小小,考慮慮到水泥泥土墻的的施工偏偏差及支支護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)的位移移,凈距距不宜小小于2000mm。此時(shí)時(shí),模板板可采用用磚胎模模、多層層夾板等等不拆除除模板。如如地下室室基礎(chǔ)底底板挑出出墻面,則則可以使使地下室室底板邊邊與水泥泥土墻的的凈距控控制在2000mm左右。(2)水泥泥土墻應(yīng)應(yīng)盡可能能避免向向內(nèi)的折折角,而而采用向向外拱的的折線形形(圖6-776),以利減減小支護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)位位移,避避免由兩兩個(gè)方向向位移而而使水泥泥土墻內(nèi)內(nèi)折角處處產(chǎn)生裂

39、裂縫。圖6-766 水泥土土墻平面面形狀(a)向內(nèi)內(nèi)折角較為不不利的形形狀;(b)向外拱拱形較為有有利的形形狀1-支護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu);2-基礎(chǔ)底底板邊線線(3)水泥泥土墻的的組成通通常采用用樁體搭搭接、格格柵布置置,常用用格柵的的形式如如圖6-777。圖6-777 典型的的水泥土土樁格柵柵式布置置(a)n3;(b)、(c)n4;(h)、(d)、(e)n5;(f)、(g)n6;(h)n7;(i),(j)n8;(k),(l),(m)n9;(n),(p)n=1101)搭接長長度Ld攪拌樁樁徑徑d07000mm時(shí),Ld一般取2000mm;d06000mmm時(shí),Ld一般取1500mm;d05000mmm時(shí),Ld

40、一般取10001550mmm。水泥土樁與與樁之間間的搭接接長度應(yīng)應(yīng)根據(jù)擋擋土及止止水要求求設(shè)定,考考慮抗?jié)B滲作用時(shí)時(shí),樁的的有效搭搭接長度度不宜小小于1500mm;當(dāng)不不考慮止止水作用用時(shí),搭搭接寬度度不宜小小于1000mm。在土土質(zhì)較差差時(shí),樁樁的搭接接長度不不宜小于于2000mm。2)支護(hù)擋擋墻的組組合寬度度b水泥土攪拌拌樁搭接接組合成成的圍護(hù)護(hù)墻寬度度根據(jù)樁樁徑d0及搭接接長度LLd,形成成一定的的模數(shù),其其寬度bb可按下下式計(jì)算算bd0(n1)(d0Ld) (6-770)式中 bb水泥土土攪拌樁樁組合寬寬度(m);d0攪攪拌樁樁樁徑(m);Ld攪攪拌樁之之間的搭搭接長度度(m);n攪拌

41、拌樁搭接接布置的的單排數(shù)數(shù)。3)沿水泥泥土墻縱縱向的格格柵間距距離Lg當(dāng)格柵為單單排樁時(shí)時(shí),Lgm;當(dāng)格柵為雙雙排樁時(shí)時(shí),Lg取20000330000mm;當(dāng)格柵為多多排樁時(shí)時(shí),Lg也可相相應(yīng)的放放大。格柵間距應(yīng)應(yīng)與攪拌拌樁縱向向樁距相相協(xié)調(diào),一一般為樁樁距的36倍。圖6-777為典型型的水泥泥土樁格格柵式布布置形式式。當(dāng)采采用雙鉆鉆頭攪拌拌樁機(jī)施施工時(shí),樁樁的布置置應(yīng)盡可可能使鉆鉆頭方向向一致,以以便于施施工。當(dāng)當(dāng)發(fā)生鉆鉆頭方向向不一致致時(shí)(圖圖6-998(e)、(i)、(k)、(m),一一臺(tái)樁機(jī)機(jī)往往因因鉆頭不不可轉(zhuǎn)向向而無法法施工,故故需由兩兩臺(tái)樁機(jī)機(jī)先后施施工

42、兩個(gè)個(gè)不同方方向的樁樁體,這這樣先后后施工的的樁在搭搭接上質(zhì)質(zhì)量不易易控制。表6-711為采用用圖6-777布置形形式的不不同樁徑徑、不同同搭接長長度的水水泥土墻墻墻體寬寬度。各種布置形形式的水水泥土墻墻墻體寬寬度(mm) 表6-77d0700600500Ld200150200150100150100n3170018001400150016001200130042200235018001950210015501700527002900220024002600190021006320034502600285031002250250073700400030003300360026002900842

43、00455034003750410029503300947005100380042004600330037001052005650420046505100365041004)水泥土土墻宜優(yōu)優(yōu)先選用用大直徑徑、雙鉆鉆頭攪拌拌樁,以以減少搭搭接接縫縫,加強(qiáng)強(qiáng)支護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)的整整體性,同同時(shí)也可可提高生生產(chǎn)效率率。國外外有4鉆頭、6鉆頭甚甚至更多多鉆頭的的攪拌樁樁機(jī),其其效果更更佳。5)根據(jù)基基坑開挖挖深度、土土壓力的的分布、基基坑周圍圍的環(huán)境境平面布布置可設(shè)設(shè)計(jì)成變變寬度的的形式。水泥土墻的的剖面主主要是確確定擋土土墻的寬寬度b、樁長長h及插入入深度hhd,根據(jù)據(jù)基坑開開挖深度度,可按按下式初初步確定

44、定擋土墻墻寬度及及插入深深度:b(0.500.8)h (6-771)hd(00.81.22)h (6-772)式中 bb水泥土土墻的寬寬度(m);hd水水泥土墻墻插入基基坑底以以下的深深度(m);h基坑坑開挖深深度(m)。當(dāng)土質(zhì)較好好、基坑坑較淺時(shí)時(shí),b、hd取小值值;反之之,應(yīng)取取大值。根根據(jù)初定定的b、hd進(jìn)行支支護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)計(jì)算,如如不滿足足,則重重新假設(shè)設(shè)b、hd后再行行驗(yàn)算,直直至滿足足為止。按式(6-71)估算的的支護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)寬度度,還應(yīng)應(yīng)考慮布布樁形式式,b的取值值應(yīng)與按按式(6-770)計(jì)算的的結(jié)果吻吻合。如計(jì)算所得得的支護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)攪攪拌樁樁樁底標(biāo)高高以下有有透水性性較大的的土層,而而

45、支護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)又兼兼作止水水帷幕時(shí)時(shí),樁長長的設(shè)計(jì)計(jì)還應(yīng)滿滿足防止止管涌及及工程所所要求的的止水深深度,通通常可采采用加長長部分樁樁長的方方法,使使攪拌樁樁插入透透水性較較小的土土層或加加長后滿滿足止水水要求。插插入透水水性較小小的土層層的長度度可?。?22)d0,加長長部分加加寬度不不宜小于于1/2的加長長段長度度并不小小于12000mmm(圖6-778),以以防止支支護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)位移造造成加長長段折斷斷而失去去止水效效果。此此外,加加長部分分在沿支支護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)縱向必必須是連連續(xù)的。圖6-788 采用局局部加長長形式保保證支護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)的的止水效效果1-水泥土土墻;2-加長段段(用于于止水);3-透水性較

46、大的土層;4-透水性較小的土層2水泥土土墻計(jì)算算水泥土墻的的全面計(jì)計(jì)算應(yīng)包包括表6-772中的內(nèi)內(nèi)容。我我國建建筑基坑坑支護(hù)技技術(shù)規(guī)程程JGJJ 1220-999規(guī)定的的計(jì)算內(nèi)內(nèi)容和方方法如下下所示:水泥土墻計(jì)計(jì)算內(nèi)容容 表6-772項(xiàng)目驗(yàn)算抗傾覆穩(wěn)定定必須驗(yàn)算抗滑動(dòng)穩(wěn)定定必須驗(yàn)算整體穩(wěn)定墻體下部為為軟弱土土層時(shí)應(yīng)應(yīng)驗(yàn)算抗隆起穩(wěn)定定墻體下部為為軟弱土土層時(shí)應(yīng)應(yīng)驗(yàn)算抗管涌(抗抗?jié)B透)穩(wěn)穩(wěn)定坑底或墻體體下部為為砂石及及砂土?xí)r時(shí)應(yīng)驗(yàn)算算樁體強(qiáng)度基坑開挖深深度較大大時(shí)應(yīng)驗(yàn)驗(yàn)算基底地基承承載力墻體下部為為軟弱土土層時(shí)應(yīng)應(yīng)驗(yàn)算格柵穩(wěn)定格柵分格較較大時(shí)應(yīng)應(yīng)驗(yàn)算位移對支護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)及墻背背土體有有位移控控制要求求

47、時(shí)應(yīng)驗(yàn)驗(yàn)算(1)嵌固固深度計(jì)計(jì)算水泥土墻的的嵌固深深度設(shè)計(jì)計(jì)值hd的計(jì)算算,同多多層支點(diǎn)點(diǎn)的排樁樁、地下下連續(xù)墻墻嵌固深深度設(shè)計(jì)計(jì)值hd的計(jì)算算,亦宜宜按圓弧弧滑動(dòng)簡簡單條分分法進(jìn)行行計(jì)算,參參見圖6-668,此處處不再重重復(fù)。當(dāng)基坑底的的土質(zhì)為為砂土和和碎石土土、而且且基坑內(nèi)內(nèi)降排水水且作用用有滲透透水壓時(shí)時(shí),水泥泥土墻的的嵌固深深度除按按圓弧滑滑動(dòng)簡單單條分法法計(jì)算外外,尚應(yīng)應(yīng)按圖6-669所示按按抗?jié)B透透穩(wěn)定條條件進(jìn)行行驗(yàn)算。當(dāng)按上述方方法計(jì)算算的嵌固固深度設(shè)設(shè)計(jì)值hhd小于0.44h時(shí),宜宜取0.44h。(2)墻體體厚度計(jì)計(jì)算水泥土墻厚厚度設(shè)計(jì)計(jì)值b,宜根根據(jù)抗傾傾覆穩(wěn)定定條件計(jì)計(jì)算確

48、定定。1)當(dāng)水泥泥土墻底底部位于于碎石土土或砂土土?xí)r(圖圖6-779a),墻墻體厚度度設(shè)計(jì)值值宜按下下式確定定:圖6-799 水泥土土墻寬度度計(jì)算簡簡圖(a)墻底底位于碎碎石土或或砂土;(b)墻底位位于粘土土或粉土土 (6-73)式中 Eai水泥土土墻底以以上基坑坑外側(cè)水水平荷載載標(biāo)準(zhǔn)值值的合力力之和;Epj水泥土土墻底以以上基坑坑內(nèi)側(cè)水水平抗力力標(biāo)準(zhǔn)值值的合力力之和;ha合合力Eai作用用點(diǎn)至水水泥土墻墻底的距距離;hp合合力Ep作用點(diǎn)點(diǎn)至水泥泥土墻底底的距離離;cs水泥土土墻的平平均重度度;w水水的重度度;hwa基坑外外側(cè)地下下水位深深度;hwp基坑內(nèi)內(nèi)側(cè)地下下水位深深度。2)當(dāng)水泥泥土墻

49、底底部位于于粘性土土或粉土土中時(shí)(圖6-79b),墻體厚度設(shè)計(jì)值b,宜按下列經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算: (6-774)當(dāng)按上述計(jì)計(jì)算方法法確定的的水泥土土墻厚度度小于0.44h時(shí),宜宜取0.44h。(3)正截截面承載載力驗(yàn)算算水泥土墻厚厚度設(shè)計(jì)計(jì)值,除除應(yīng)符合合上述要要求外,其其正截面面承載力力尚需符符合下述述要求:1)壓應(yīng)力力驗(yàn)算 (6-775)式中 cs水泥土土墻平均均重度;0重重要性系系數(shù),見見表6-664;z由墻墻頂至計(jì)計(jì)算截面面的深度度;M單位位長度水水泥土墻墻截面組組合彎矩矩設(shè)計(jì)值值,按式式(6-556)計(jì)算算;W水泥泥土墻的的截面模模量;fcs水泥土土開挖齡齡期的抗抗壓強(qiáng)度度設(shè)計(jì)值值。2)拉

50、應(yīng)力力驗(yàn)算 (6-776)【例】某基基坑屬二二級基坑坑,開挖挖深度為為5.55m,地面面荷載qq020kkN/mm2,土的的內(nèi)摩擦擦角15,粘聚聚力c8kNN/m22,土的的重度18kkN/mm3,擬采采用水泥泥土墻支支護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu),試計(jì)計(jì)算水泥泥土墻的的嵌固深深度及墻墻體厚度度。【解】按建建筑基坑坑支護(hù)技技術(shù)規(guī)程程JGJJ 1220-999計(jì)算。嵌固深度度計(jì)算本工程為均均質(zhì)粘性性土且無無地下水水,按hh0n0h計(jì)算。土層固結(jié)快快剪粘聚聚力系數(shù)數(shù) 采用27700水泥土土攪拌樁樁,搭接接200,格柵柵式布置置,按表表6-771取b3.770m,共設(shè)設(shè)置7排。(4)構(gòu)造造要求水泥土墻采采用格柵柵式布置

51、置時(shí),水水泥土的的置換率率對于淤淤泥不宜宜小于0.8,淤泥泥質(zhì)土不不宜小于于0.7;一般般粘性土土及砂土土不宜小小于0.6;格柵柵長寬比比不宜大大于2。當(dāng)水泥土墻墻變形不不能滿足足要求時(shí)時(shí),宜采采用基坑坑內(nèi)側(cè)土土體加固固、水泥泥土墻插插筋加混混凝土面面板或加加大嵌固固深度等等措施。在軟弱土層層中,采采用坑底底加固方方法對控控制水泥泥土墻的的側(cè)向位位移有顯顯著效果果??拥准庸炭煽刹捎孟孪率鰩追N種方法:水泥土土攪拌樁樁、高壓壓噴射注注漿樁、壓壓密注漿漿及分段段開挖加加厚素混混凝土墊墊層或設(shè)設(shè)置配筋筋墊層等等,其中中水泥土土攪拌樁樁加固運(yùn)運(yùn)用最為為廣泛,也也有工程程采用水水泥土攪攪拌樁加加樁間注注漿

52、的方方法。加加厚墊層層或設(shè)置置配筋墊墊層的方方法往往往是在工工程出現(xiàn)現(xiàn)未預(yù)見見的過大大位移及及其他意意外情況況時(shí)才用用,事前前設(shè)計(jì)很很少采用用??拥准庸痰牡牟贾每煽刹捎脻M滿堂布置置方法(圖6-81a),也可采用坑底四周布置方法,如:梅花形布置法(圖6-81b)、格柵式布置法(圖6-81c)及墩式布置法(圖6-81d)。圖6-811 坑底加加固(a)滿堂堂布置;(b)梅花形形布置;(c)格柵柵式布置置;(d)墩式布布置1-水泥土土墻;2-工程樁樁;3-加固樁樁(注漿漿)滿堂布置一一般適用用于較小小的基坑坑,加固固樁多用用滿堂梅梅花形,必必要時(shí)可可在樁間間增設(shè)注注漿點(diǎn),提提高加固固效果。如如采用注

53、注漿方式式作滿堂堂加固,其其注漿孔孔也可按按梅花形形布置,由由于注漿漿加固的的質(zhì)量離離散性較較大,因因此,注注漿孔的的孔距不不宜大于于注漿擴(kuò)擴(kuò)散半徑徑的1.4倍。加加固深度度一般為為(0.551.0)hd。對大面積的的基坑,坑坑底滿堂堂加固的的工程量量太大,不不經(jīng)濟(jì)。此此時(shí),可可采用坑坑底四周周加固方方法。四四周加固固寬度可可取(0.440.8)hd,視基基坑深度度及土質(zhì)質(zhì)狀況而而定。加加固深度度也為(0.551.0) hd??舆呥叾帐讲疾贾眠€常常用于坑坑內(nèi)有多多樁承臺(tái)臺(tái)的情況況,此時(shí)時(shí)由于承承臺(tái)下樁樁較密,而而承臺(tái)之之間又有有較大間間距,則則可在承承臺(tái)之間間布置墩墩式加固固區(qū)。加厚墊層或或配

54、筋墊墊層多用用于意外外處理等等情況,當(dāng)當(dāng)基坑開開挖后發(fā)發(fā)生過大大位移,此此時(shí)已無無法再進(jìn)進(jìn)行水泥泥土攪拌拌樁等坑坑底加固固措施,則則可補(bǔ)充充設(shè)計(jì)加加厚墊層層或配筋筋墊層,必必要時(shí),還還可設(shè)置置反梁,利利用較高高強(qiáng)度的的混凝土土形成“板式支支撐”,以減減少水泥泥土墻的的位移。但但應(yīng)注意意,采用用此法必必須采取取“分段開開挖、隨隨挖隨澆澆”的方法法,以減減小坑底底的暴露露面積,否否則坑底底開敞面面過大,位位移一旦旦發(fā)生,再再澆筑加加厚(或或配筋)墊墊層也無無濟(jì)于事事了。此此外,由由于混凝凝土需要要一定的的養(yǎng)護(hù)期期,在進(jìn)進(jìn)行土方方開挖時(shí)時(shí)也應(yīng)注注意開挖挖進(jìn)度,必必要時(shí),可可適當(dāng)提提高墊層層混凝土土的

55、強(qiáng)度度等級或或摻入早早強(qiáng)劑?;又羞€經(jīng)經(jīng)常出現(xiàn)現(xiàn)不同開開挖標(biāo)高高及“坑中坑”的情況況,此時(shí)時(shí),坑底底的加固固不但要要考慮由由外圍水水泥土墻墻的穩(wěn)定定及位移移,還應(yīng)應(yīng)考慮“深淺坑”或“坑中坑”的施工工安全。這這類坑底底加固一一般應(yīng)考考慮坑內(nèi)內(nèi)本身土土體的穩(wěn)穩(wěn)定,同同時(shí)必須須充分考考慮基坑坑上下二二層的整整體滑動(dòng)動(dòng)穩(wěn)定(圖6-882)。圖6-8221-上層土土體的滑滑移曲線線;2-下層土土體的滑滑移曲線線;3-考慮上上下二層層的整體體滑移曲曲線在邊長較長長的水泥泥土墻中中采用局局部加墩墩形式,對對于減小小水泥土土墻的位位移也有有一定作作用,同同時(shí),對對水泥土土墻的穩(wěn)穩(wěn)定也有有幫助。局部加墩的的形式

56、,可可根據(jù)施施工現(xiàn)場場的條件件及水泥泥土墻的的長度分分別采用用間隔布布置或集集中布置置的形式式。間隔布置就就是每隔隔一段距距離布置置一個(gè)加加強(qiáng)墩,對對邊長較較大的水水泥土墻墻應(yīng)采用用這一方方法。一一般取加加強(qiáng)墩的的長度為為355m、墩與與墩之間間的間距距為1020mm,加強(qiáng)強(qiáng)墩的寬寬度為122m,加強(qiáng)強(qiáng)墩仍可可采用格格柵式布布置(圖圖6-883a)。集中布置就就是在擋擋土墻的的一邊的的中央集集中布置置一個(gè)加加強(qiáng)墩,其其長度較較間隔布布置要長長,一般般可取水水泥土墻墻長度的的1/441/3。邊長長相對較較短的水水泥土圍圍護(hù)墻可可采用這這種加墩墩方法(圖6-83b)。加墩設(shè)計(jì)在在水泥土土墻整體體穩(wěn)

57、定及及抗傾覆覆穩(wěn)定計(jì)計(jì)算時(shí)均均不計(jì)其其有利作作用,即即水泥土土墻寬度度仍以未未加墩處處計(jì)取。圖6-833 局部加加墩(a)間隔隔布置;(b)中央集集中布置置水泥土墻起起拱亦能能有效地地減少水水泥土墻墻位移。一一是利用用地下結(jié)結(jié)構(gòu)外形形盡可能能將水泥泥土墻設(shè)設(shè)計(jì)成向向外起拱拱的形狀狀,有利利于圍護(hù)護(hù)墻的穩(wěn)穩(wěn)定,并并可減少少位移;二是對對于較長長的直線線段水泥泥土墻,將將其設(shè)計(jì)計(jì)成起拱拱的折線線,對減減少位移移亦有一一定作用用。采用圓弧形形、多邊邊形(圖圖6-884a、b)及帶內(nèi)內(nèi)折角的的折線形形改為外外拱形,都都是設(shè)計(jì)計(jì)中應(yīng)優(yōu)優(yōu)先考慮慮的布置置形式。對對較長直直線形水水泥土墻墻采用起起拱形式式。

58、起拱拱大小對對減小位位移有直直接影響響,起拱拱越大,對對減小位位移越為為有利;起拱較較小,其其作用也也相應(yīng)地地減小。但但前者往往往會(huì)造造成開挖挖土方量量增加及及圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)占地地過大的的弊病,很很大的起起拱一般般也不可可取。起起拱高度度一般可可按水泥泥土墻長長度的1/1100(圖6-884c)。起起拱較小小有時(shí)對對減小墻墻體位移移作用不不很顯著著,但如如發(fā)生位位移后對對地下結(jié)結(jié)構(gòu)施工工不會(huì)產(chǎn)產(chǎn)生操作作面不夠夠的情況況,這仍仍是有利利的。圖6-844 水泥土土墻起拱拱水泥土墻頂頂插筋對對減小墻墻體位移移有一定定作用,特特別是采采用毛竹竹插筋或或鋼管插插筋作用用更大。插筋通常的的形式有有(圖6-88

59、5):圖6-855 水泥土土墻插筋筋(a)插入入鋼筋;(b)墻后插插入毛竹竹或細(xì)管管;(c)墻前前、墻后后插入毛毛竹或細(xì)細(xì)管1-鋼筋;2-毛竹或或細(xì)管1)插入長長2m左右12的鋼筋筋,每1樁(單單樁)插插入1根,以以后將其其與墻頂頂面板鋼鋼筋綁扎扎連接。2)水泥土土墻后或或墻前、后后插入毛毛竹。由由于毛竹竹不易插插入,長長度一般般取6m左右,并并以插入入坑底以以下不小小于1m為宜,毛毛竹竹梢梢的直徑徑不宜小小于40mmm。過于于彎曲的的毛竹在在插入施施工前應(yīng)應(yīng)用火烘烘調(diào)直,便便于插入入樁內(nèi)。3)水泥土土墻后或或墻前、后后插入鋼鋼管。由由于鋼管管較直,剛剛度也大大,易于于插入,故故采用此此法可根

60、根據(jù)需要要增加鋼鋼管的插插入深度度。水泥土攪拌拌樁圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)通通常在其其頂部設(shè)設(shè)置10002000mmm厚的面面板,并并適當(dāng)配配筋。為為減小位位移,將將面板加加厚并加加強(qiáng)配筋筋,或增增設(shè)較寬寬的冠梁梁,只要要面板或或壓頂梁梁與水泥泥土墻頂頂面之間間能承受受足夠的的剪力,則則對于減減小位移移的作用用是十分分顯著的的。在這這種情況況下,面面板或?qū)拰捁诹旱牡呐浣顟?yīng)應(yīng)將其作作為臥梁梁來考慮慮,承受受水泥土土墻傳來來的水平平荷載。為為增強(qiáng)面面板或冠冠梁與水水泥土墻墻之間的的抗剪強(qiáng)強(qiáng)度,可可在水泥泥土樁中中增強(qiáng)插插筋,此此時(shí),可可采用下下述方法法(圖6-886):圖6-866 加強(qiáng)面面板或冠冠梁的設(shè)設(shè)置(

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