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排桩支护设计与计算
8.7.1概述
基坑开挖事，对不能放坡或由于场地限制而不能采用搅拌桩支护，开挖深度在6~10米左右时，即可采用排桩支护。排桩支护可采用钻孔灌注桩、人工挖孔桩、预制钢筋混凝土板桩或钢板桩。
图8-4排桩支护的类型
排桩支护结构可分为：
（1）柱列式排桩支护当边坡土质尚好、地下水位较低时，可利用土拱作用，以稀疏钻孔灌注桩或挖孔桩支挡土坡，如图8-4a所示。
（2）连续排桩支护（图8-4b）在软土中一般不能形成土拱，支挡结构应该连续排。
密排的钻孔桩可互相搭接，或在桩身混凝土强度尚未形成时，在相邻桩之间做一根素混凝土树根桩把钻孔桩排连起来，如图8-4c所示。也可采用钢板桩、钢筋混凝土板桩，如图8-4d、e所示。
（3）组合式排桩支护在地下水位较高搭软土地区，可采用钻孔灌注排桩与水泥土桩防渗墙组合的方式，如图8-4f所示。
按基坑开挖深度及支挡结构受力情况，排桩支护可分为一下几种情况。
（1）无支撑(悬臂)支护结构：当基坑开挖深度不大，即可利用悬臂作用挡住墙后土体。
（2）单支撑结构：当基坑开挖深度较大时，不能采用无支撑支护结构，可以在支护结构顶部附近设置一单支撑（或拉锚）。
（3）多支撑结构：当基坑开挖深度较深时，可设置多道支撑，以减少挡墙挡压力。根据上海地区的施工实践，对于开挖深度<6m的基坑，在场地条件允许的情况下，可采用重力式深层搅拌桩挡墙较为理想。当场地受限制时，也可采用φ600mm密排悬臂钻孔桩，桩与桩之间可用树根桩密封，也可采用灌注桩后注浆或打水泥搅拌桩作防水帷幕；对于开挖深度在4～6m的基坑，根据场地条件和周围环境可选用重力式深层搅拌桩挡墙，或打入预制混凝土板桩或钢板桩，其后注浆或加搅拌桩防渗，设一道檩和支撑也可采用φ600mm钻孔桩，后面用搅拌桩防渗，顶部设一道圈梁和支撑；对于开挖深度为6～10米的基坑，以往采用φ800～1000mm的钻孔桩，后面加深层搅拌桩或注浆放水，并设2～3道支撑，支撑道数视土质情况、周围环境及围护结构变形要求而定；对于开挖深度大于10m的基坑，以往常采用地下连续墙，设多层支撑，虽然安全可靠，但价格昂贵。近来上海常采用φ800～1000mm 大直径钻孔桩代替地下连续墙，同样采取深层搅拌桩放水，多道支撑或中心岛施工法，这种支护结构已成功用于开挖深度达到13米的基坑。
图8-5 悬臂板桩的变位及土压力分布图
a.变位示意图
b.土压力分布图
c.悬臂板桩计算图
d. Blum 计算图式
8.7.2 悬臂式排桩支护设计和计算
悬臂式排桩支护的计算方法采用传统的板桩计算方法。如图8-5所示，悬臂板桩在基坑底面以上外侧主动土压力作用下，板桩将向基坑内侧倾移，而下部则反方向变位．即板桩将绕基坑底以下某点(如图中b 点)旋转。点b 处墙体无变位，故受到大小相等、方向相反的二力(静止土压力)作用，其净压力为零。点b 以上墙体向左移动，其左侧作用被动土压力，右侧作用主动土压力；点b 以下则相反，其右侧作用被动土压力，左侧作用主动土压力。因此，作用在墙体上各点的净土压力为各点两侧的被动土压力和主动土压力之差，其沿墙身的分布情况如图8-5b 所示，简化成线性分布后的悬臂板桩计算图式为图8-5c ，即可根据静力平衡条件计算板桩的入上深度和内力。H.Blum 又建议可以图8-5d 代替，计算入土深度及内力。下面分别介绍下面两种方法。 1.静力平衡法 图8-5表示主动土压力及被动土压力随深度呈线性交化，随着板桩入土深度的不同，作用在不同深度上各点的净土压力的分布也不同。当单位宽度板桩墙两侧所受的净土压力相平衡时，板桩墙则处于稳定，相应的板桩入土深度即为板桩保证其稳定性所需的最小入
土深度，可根据静力平衡条件即水平力平衡方程()和对桩底截面的力矩平衡方程(∑=0M )。
(1).板桩墙前后的土压力分布
第n 层土底面对板桩墙主动土压力为
)2/45tan(2)2/45(tan )(0
102n n n
i n i i n an C h q e ??γ---+
=∑= (8-1)
第n 层土底面对板桩墙底被动土压力为
)2/45tan(2)2/45(tan )(0
102n n n n
i i i n pn c h q e ??γ++++
=∑= (8-2)
式中 n q ——地面递到n 层土底面底垂直荷载；
i γ——i 层土底天然重度；
i h ——i 层土的厚度；
n ?——n 层土的内摩擦角；
n
c ——n 层土的内聚力;
对n 层土底面的垂直荷载n q ，可根据地面附加荷载、邻近建筑物基础底面附加荷载0
q 分别计算。
图8-6 静力平衡法计算悬臂板桩
地面几种荷载可折算成均布荷载：1) 繁重的起重机械：距板桩1.5m 内按60kN/m 2取值；距板桩1.5～3.5m ，按40kN/m 2取值；2) 轻型公路：按5kN/m 2；3) 重型公路：按10kN/m 2；4) 铁道：按20kN/m 2。
∑ = 0
H
对土的内摩擦角n ?及内聚力n c 按固结快剪方法确定。当采用井点降低地下水位，地面有排水和防渗措施时，土的那摩擦角n ?值可酌情调整：
1) 板桩墙外侧，在井点降水范围内，n ?值可乘以1.1～1.3； 2) 无桩基的板桩内侧，n ?值可乘以1.1～1.3；
3) 有桩基的板桩墙内侧，在送桩范围内乘以1.0；在密集群桩深度范围内，乘以1.2~4； 4) 在井点降水土体固结的条件下，可将土的内聚力n c 值乘以1.1～1.3。 墙侧的土压力分布如图8-6所示。
(2).建立并求解静力平衡方程，求得板桩入土深度
1） 计算桩底墙后主动土压力3a e 及墙墙被动土压力3p e
，然后进行迭加，求出第一个
土压力为零的，该点离坑底距离为u ；
2） 计算d 点以上土压力合力，求出至d 点的距离y ； 3） 计算d 点处墙前主动土压力1a e 及墙后被动土压力
1
p e ；
4） 计算柱底墙前主动土压力2a e 和墙后被动土压力2p e
；
5） 根据作用在挡墙结构上的全部水平作用力平衡条件和绕挡墙底部自由端力矩总和 为零的条件:
∑=0H []
2
)(2
)()(0332233=?
--?
-+-+t e e z e e e e E a p a p a p a （8-3） ∑=0M
[]
3
2
)(3
)()(2
)(003322330=??
--?
-+-?+
+?t t e e z e e e e z y t E a p a p a p a （8-4）
整理后可得t 0的四次方程式:
04)(6)(2(62
2
1101123
1
140
=+--??
?
???-+-?-+
ββββ
a a p a a p a a p E e e y E t e e y E t e e t （8-5）
式中 [])2/45(tan )2/45(tan 0
2
2
n n n ??γβ--+=
求解上述四次方程，即可得板桩嵌入d 点以下的深度t 0值。 为安全起见，实际嵌入坑底面以下的入土深度为
02.1t u t += （8-6）
(3).计算板桩最大弯矩
板桩墙最大弯矩的作用点，亦即结构端面剪力为零的点。例如对于均质的非粘性土，如图8-3所示，当剪力为零的点在基坑底面以下深度为b 时，即有
2
)
(2
2
2
=+-
a p K
b h K b
γγ （8-7）
式中)2/45(tan 0
2
?-=a K ;)2/45(tan 0
2
?+=p K
由上述解得b 后，可求得最大弯矩
[]
p
a p a K
b K b h K b
b K b h b h M 3
3
2
2
max )
(6
2
33
)
(-+=
-
++=
γ
γγ （8-8）
2. 布鲁姆(Blum)法
布鲁姆（H.Blum ）建议以图8-3d 代替8-3c ，即原来桩脚出现的被动土压力以一个集中力
p
E '代替，计算结果图如8-7所示。
a 作用荷载图
b 弯矩图
c 布鲁姆理论计算曲线
图8－21 布鲁姆计算简图图
如图8-7a 所示，为求桩插入深度，对桩底C 点取矩，根据∑=0c M 有
3
)(=--+∑x E a x l P p
（8-9）
式中
2
)(2
2)(x
K K x x K K E a p a p p ?-=
?
-=γ
γ
代入式（8-9）得
)(6
)(3
=?--
-+∑x K K a x l P a p γ
化简后得
)
()
(6)
(63
=---
--
∑∑a P a P K K a l P x k k P
x γγ （8-10）
式中 ∑P ——主动土压力、水压力的合力；
a ——∑P 合力距地面距离；u h l +=
u
——土压力为零距坑底的距离，可根据净土压力零点处墙前被动土压力强度和
墙后主动土压力相等的关系求得，按式（8-11）计算。
)
(a p
a K K
h K u -=
（8-11）
从式（8-12）的三次式计算求出x 值，板桩的插入深度
x u t 2.1+= （8-12）
布鲁姆（H.Blum ）曾作出一个曲线图，如图8-7c 所示可求得x 。 令
l
x =
ξ，代入式（8-10）得
)
(6)1()
(63
2
3
a p a p K K l P
a K K l P
-?-
+-=
∑∑λξγξ
再令
)
(62
a p K K l P
m -=
∑γ，
)
(63
a p K K l P
a n -?=
∑λ
上式即变成 n m -+=)1(3
ξξ （8-13）
式中m 及n 值很容易确定，因其只与荷载及板桩长度有关。在这式中m 及n 确定后，可以从图8-7c 曲线图求得的n 及m 连一直线并延长即可求得ξ值。同时由于x ＝l ξ，得出x 值，则可按式(8-14)得到桩的插入深度:
l u x u t ξ2.12.1+=+= (8-14)
最大弯矩在剪力Q ＝0处，设从O 点往下x m 处Q ＝0，则有
a 土压力分布
b 弯矩图 图8-8 挖孔桩悬臂挡墙计算
)(2
2
=--∑m a p x K K P γ
)
(2a p m K K P
x -=
∑γ (8-15)
最大弯矩
∑--
-+?=
6
)()(3
max
m
a p x K K a xm l P M
γ (8-16)
求出最大弯矩后，对钢板桩可以核算截面尺寸，对灌注桩可以核定直径及配筋计算。
【例 8-1】 某工程基坑挡土桩设计。可采用φ100cm 挖孔桩，基坑开挖深度6.0m ，基坑边堆载q ＝10 kN/m 2（图8-8）。
地基土层自地表向下分别为：
（1）粉质粘土：可塑，厚1.1～3.1m ；
（2）中粗砂：中密～密实，厚2～5m ，?＝340，γ＝20kN/m 3；
（3）砾砂：密实，未钻穿，?＝340。 试设计挖孔桩。
【解】 1.求桩的插入深度
28
.053.0)2/3445(tan )2/45(tan 2
00202==-=-=?a K
1693
.056
.6)28.053.3(2004.415.1286)(62749
.056.6)28.053.3(2015
.1286)(6m
04.415
.12819
.62
56.051.3623
6
2
671.33863.2kN/m 18.128251
.3656.02
6
)51.368.2(m
56.0)
28.053.3(2051.36)
(kN/m 51.362809.0)62010()(kN/m
8.22809.01053
.388
.1)2/3445(tan )2/45(tan 3
3
2
2
2
22
12
0202=?-??=
-=
=?-?=
-=
=??
+??
?+==?+?+=
=-=
-=
=??+=+==?====+=+=∑∑∑l
K K
P
n K K P
m a P K K
hK u K h q e qK
e K
a p
a p
a p
a
a a a
a p
γγγγγ?
查布鲁姆理论的计算曲线，得
m
u x t m
l x 84.556.040.42.12.140.456.667.067
.0=+?=+==?===ξξ
桩的总长：6+5.84=11.84m ，取12.0m 。 2.求最大弯矩 最大弯矩位置：
m
K K P
x a p m 98.1)
28.053.3(2015.1282)
(2=-??=
-∑=
γ
最大弯矩：
m
kN x K K a x l P M
m
a p m ?=?-?-
-+?=--
-+=∑61.4926
)
983.128.053.3(20)04.498.156.6(15.128 6
)()(3
max
γ
3.截面配筋
预选桩径d ＝100cm ，钢筋保护层厚度a ＝5cm ，钢筋笼直径cm a d d 90)52100(21=?-=-= 选竖向主筋20根，沿d 1均匀布置，各钢筋至x －x 轴的垂直距离y 1由比例图量出，如图8-9a 所示。
选φ 25，A g =4.91cm 2，R g =34kN/cm 2 钢筋总抗弯刚度能力
[]m
m
m b m kN m kN y y y y R A M m m g g 6.172.11
.161.4925.931 5.931)2/45.042.036.025.014.0(9134.44
)2/(4121取桩的实际间距为
=?=
?=?++++?=++??++=-
a 钢筋布置图
b 桩的布置示意图
图8-9 桩身配筋计算图
为了减少竖向钢筋用量，刻考虑受压区（靠基坑一侧的半圆截面）混凝土的抗压作用，混凝土用C15，认为R w ＝1.1kN/m 2
kN
kN n
Rw
d N a 43.15520
1
.159014.3221=????=
=
π
受压区每根钢筋截面积为
2
2
''
34.034
43
.1553491.4cm
cm
R
N R A A g
a
g g g =-?=
-=
构造配筋φ 14，
'g
A
＝1.542
cm
为了进一步减少钢筋用量，宜在桩身上部减少配筋，求max 2/1M 弯矩点，试算地面下5.5m 处土的主动土压力强度：
m
kN M
m kN M m
kN m kN h a ?=<
?=??=
=??+=-=3.2642
12.20267.336
1/7.33/53.0)5.52010()2/45(tan max
2
2
2
2
2
?γσ
因此，开挖桩钢筋笼中，竖向钢筋的配置为： 上部5m ：5 φ 25mm ＋5 φ 14 mm 下部7m ：10 φ 25mm ＋10 φ 14 mm
φ 14m 钢筋全部配置在桩身混凝土受压区，即在面向基坑内侧的半圆内。
8.7.3 单支点排桩支护设计和计算
顶端支撑(或锚系)的排桩支护结构与顶端自由(悬臂)的排桩二者是有区别的。顶端支撑的支护结构，由于顶端有支撑而不致移动而形成一铰接的简支点。至于桩埋入土内部分，入上浅时为简支，深时则为嵌固。下面所介绍的就是桩因入土深度不同而产生的几种情况。
1)支护桩入土深度较浅，支护桩前的被动土压力全部发挥，对支撑点的主动上压力的力矩和被动土压力的力矩相等(图8-10a)。此时墙体处于极限平衡状态，由此得出的跨间正弯矩M max 其值最大，但入土深度最浅为t min 。这时其墙前以被动土压力全部被利用，墙的底端可能有少许向左位移的现象发生。
2)支护桩入土深度增加，大于t min 时(图8-10b)，则桩前的被动土压力得不到充分发 挥与利用，这时桩底端仅在原位置转动一角度而不致有位移现象发生，这时桩底的土压力便等于零。未发挥的被动土压力可作为安全度。
图8-10不同入土深度的板桩墙的土压力分布、弯矩及变形图
3)支护桩入土深度继续增加，墙前墙后都出现被动土压力，支护桩在土中处于嵌固状态，相当于上端简支下端嵌固的超静定梁。它的弯矩己大大减小而出现正负二个方向的弯矩。其底端的嵌固弯矩M 2的绝对值略小于跨间弯矩M 1的数值，压力零点与弯矩零点约相吻合(图8-10c)。
4)支护桩的入土深度进一步增加(图8-10d)，这时桩的入土深度己嫌过深，墙前墙后的被动土压力都不能充分发挥和利用，它对跨间弯矩的减小不起太大的作用，因此支护桩入土深度过深是不经济的。
以上四种状态中，第四种的支护桩入土深度已嫌过深而不经济，所以设计时都不采用。第三种是目前常采用的工作状态，一般使正弯矩为负弯矩的110％~115％作为设计依据，但也有采用正负弯矩相等作为依据的。由该状态得出的桩虽然较长，但因弯矩较小，可以选择较小的断面，同时因入土较深，比较安全可靠：若按第一、第二种情况设计，可得较小的入土深度和较大的弯矩，对于第一种情况，桩底可能有少许位移。自由支承比嵌固支承受力情况明确，造价经济合理。
1、自由端单支点支护桩的计算（平衡法） 图8-11是单支点自由端支护结构的断面，桩的右面为主动土压力，左侧为被动土压力。可采用下列方法确定桩的最小入土深度t min 和水平向每延米所需支点力(或锚固力)R 。
如图8-11所示，取支护单位长度，对A 点取矩，令M A ＝0，∑=0E ，则有
021=-+EP Ea Ea M M M （8-17）
P
a a E E E R -+=21 （8-18）
式中 1Ea M 、2Ea M —基坑底以上及以下主动土压力合力对A 点的力矩；
EP M —被动土压力合力对A 点的力矩；
1a E 、2a E —基坑底以上及以下主动土压力合力；
P
E —被动土压力合力。
图8-11 单支点排桩支护的静力平衡计算简图
2、等值梁法
等值梁法是前面介绍的图解一分析法的简化。桩入坑底土内有弹性嵌固(铰结)与固定两种，现按前述第三种情况，即可当作—端弹性嵌固另一端简支的梁来研究。档墙两侧作用着分布荷载，即主动土压力与被功土压力，如图8-12a 所示。在计算道程中所要求出的仍是桩的入土深度、支撑反力及跨中最大弯矩。
图8-12 等值梁法计算简图
单支撑挡墙下端为弹性嵌固时，其弯矩图如图8-12c 所示，若在得出此弯矩图前已知弯矩零点位置，并于弯矩零点处将粱(即桩)断开以简支计算，则不难看出所得该段的弯矩图将同整梁计算时一样，此断梁段即称为整梁该段的等值梁。对于下端为弹性支撑的单支撑挡墙其净土压力零点位置与弯矩零点位置很接近，因此可在压力零点处将板桩划开作为两个相联的简支梁来计算。这种简化计算法就称为等值梁法，其计算步骤如下(图8-12)：
(1) 根据基抗深度、勘察资料等，计算主动土压力与被动土压力，求出土压力零点B 的位置，按式(8-11)计算B 点至坑底的距离u 值；
(2) 由等值梁AB 根据平衡方程计算支撑反力R a 及B 点剪力Q B
0)(h u h a u h E R a a -+-+=
（8-19） 0
0)(h u h h a E Q a B -+-=
（8-20）
（3）由等值梁BG 求算板桩的入土深度，取∑=0G M ，则
[]2
)()(6
1x
x u h K x u K
x Q a p
B ++-+=
γγ
由上式求得
)
(6a p B
K K Q x -=
γ （8-21）
由上式求得x 后，桩的最小入土深度可由下式求得
x
u t +=0 （8-22）
如桩端为一般的土质条件，应乘系数1.1～1.2，即
0)2.1~1.1(t t = （8-23）
（4）由等值梁求算最大弯矩M max 值。
图8-13 地质资料和土压力分布
【例 8-2】某工程开挖深度10.0m ，采用单点支护结构，地质资料和地面荷载如图8－27所示。试计算板桩。 【解】采用等值梁法计算
1.主动土压力计算
γ、c 、?值按25米范围内的加权平均值计算得：
2
2kN/m
71.5 20 kN/m
0.18===?γc
04
.2)2/45(tan 49.0)2/45(tan 22
=+==-=??o
p
o
a K
K
2
22
1kN/m
93.937.071.5249.0)101828(2)(kN/m
73.57
.071.5249.0282=??-??+=-+==??-?=-=a
a a a a
a K c K h q e K c qK e γ
2.计算土压力零点位置
m
78.2)
49.004.2(1843.171.5293.93)
(22=-??-=
--=
a p p
a K K K c e u γ
3.计算支撑反力R a 和Q B
kN/m
86.62878.293.932
110)93.9373.5(2
1=??+
?+?=
a E
86
.628)
3
37.310(78.293.932
11032
2
10)73.593.93(2
1073.52
+
???+
??
?
-+?=
a
kN/m
66.3410
.178.210)
0.140.7(86.628)(kN/m
20.2870.178.210)
40.778.210(86.628)(m
40.786.62862
.142629405.286 0
00=-+-?=-+-=
=-+-+?=
-+-+==++=
h u h h a E Q h u h a u h E R a B a a
4.计算板桩的入土深度t
m
62.13~49.1235.11)2.1~1.1()2.1~1.1(m
57.8)
49.004.2(1866.3416)
(60=?===-??=
-=
t t K K Q x a p B
γ
取 t ＝13.0m ， 板桩长 10+13=23m 5. 最大弯矩M max 的计算
先求Q ＝0的位置x 0，再求该点M max 。
m
45.70
41.473.520.287 0
)73.593.93(102173.502
002
00==--=-??--x x x x
x R a
m
kN 6.108510
45
.72.886
12
45
.773.5)0.145.7(20.2872
2
max
?=??-
?-
-?=M
8.7.4多支点排桩支护的计算
当基坑比较深、土质较差时，单支点支护结构不能满足基坑支挡的强度和稳定性要求时，可以采用多层支撑的多支点支护结构。支撑层数及位置应根据土质、基坑深度、支护结构、支撑结构和施工要求等因素确定。
目前对多支撑支护结构的计算方法很多，一般有等值梁法（连续梁法）；支撑荷载的1/2分担法；逐层开挖支撑力不变法；有限元法等。
图8-14 各施工阶段的计算简图
目前对多支撑支护结构的计算方法很多，一般有等值梁法、静力平衡法、支撑荷载的1/2分担法、侧向弹性地基抗力法、有限元法等。下面主要介绍前二种计算方法。
1、等值梁法
多支撑的等值梁法的计算原理与单支点的等值梁法的计算原理相同，一般可当作刚性支承的连续梁计算(即支座无位移)，并应根据分层挖土深度与每层支点设置的实际施工阶段建立静力计算体系，而且假定下层挖土不影响上层支点的计算水平力。如图8-14所示的基坑支护系统，应按以下各施工阶段的情况分别进行计算。
1） 置支撑A 以前的开挖阶段（图8-14a ）,可将挡墙作为一端嵌固在土中的悬臂桩。 2） 在设置支撑B 以前的开挖阶段（图8-14b ），挡墙是两个支点的静定梁，两个支点分
别是A 及土中静压力为零的一点。 3） 在设置支撑C 以前的开挖阶段（图8-14c ），挡墙是具有三个支点的连续梁，三个支
点分别为A 、B 及土中的土压力为零的点。 4） 在浇筑底板以前的开挖阶段（图8-14d ），挡墙是具有四个支点的三跨连续梁。
以上各施工阶段，挡墙在土内的下端支点，已知上述取土压力零点，即地面以下的主动土压力与被动土压力平衡之点。但是对第2阶段以后的情况，也有其他一些假定，常见的有：
1） 最下一层支撑以下主动土压力弯矩和被动压力弯矩平衡之点，亦即零弯矩点； 2） 开挖工作面以下，其深度相当于开挖高度20％左右的一点； 3） 上端固定的半无限长度弹性支撑梁的第一个不动点；
4） 对于最终开挖阶段，其连续梁在土内的理论支点取在基坑底面以下0.6t 处（t 为基坑
底面以下墙的入土深度）。
图8-15 北京京城大厦地质剖面及锚杆示意图
【例 8-3】 北京京城大厦，超高层建筑，地上52层，地下4层，地面以上高183.53m ，箱
形基础，埋深23.76m （按23.5m 计算），采用进口27m 长的H 型钢桩（488mm ×300mm ）挡墙土，锤击打入，间距1.1m 。三层锚杆拉结。地质资料如图8-15所示。
各层土平均重度γ＝19Kn/m 3，土的内摩擦角平均为300
,粘聚力c =10kPa ，23m 以下为卵
石，贯入度大于100,φ=350~430
,潜水位于的圆砾石中，深10m 内有上层滞水。地面荷载按
10kN/m 2
计。
1.参数计算
33.0)2/45(tan 0
2
=-=?a K
8.1136
sin )2536sin(25
cos 36
cos sin )sin(cos cos 2
02
=???
?
??
?
?+-=???????
?+-=δδ?δ?
p
K
上式中被动土压力系数采用库仑公式，考虑到桩已在基坑下砂卵石中，取p ?值为360，
3/2?δ=约为250，0=ε，0=β。
2.土压力为零（近似零弯点）距离基坑底面距离的计算
m
K K e e u a p p
q 69.0)
33.08.11(195
.2333.01933.010)
(=-???+?=
-+=
γ
3．计算固端弯矩
基坑支护简图如图8-30所示。将支护桩画成一连续梁，其荷载为土压力(图8-31)。 1) 连续梁AB 段悬臂部分弯矩
m
kN m kN m kN M
B
?=?+=???-+?=8.171)6.13025.41()3/52/5)3.36.34(2/53.3(2
图8-16 基坑支护简图 图8-17 挡墙作为连续梁计算简图
2) 梁BC 段： m
m kN M C 4.269)2
8.171120
7
)5.7886.347((
2
=?-
??+?=
3) 梁CD 段：
m
N m N M C ?-=??--
?-
=k 7.280k )30
6
)5.782.116(12
65.78(2
2
m
N m N M C ?=??-+
?-
=k 4.303k )20
6
)5.782.116(12
65.78(2
2
4) 梁DEF 段：F 点为零弯矩点，D 点的弯矩为
m
N M D ?-=k 637
4.弯矩分配
计算固端弯矩不平衡，需要弯矩分配法来平衡支点C 、D 的弯矩。通过弯矩分配，得出各支点的弯矩为
0 m kN 486 m kN 8.235 m kN 8.171=?-=?-=?-=F D C B M M M M
5.求各支点反力
kN
388 kN 9.896 kN 7.434 kN 2.167====F D C B R R R R
各种工况下，各层锚杆的支点反力及正负弯矩值汇总于表8-5，上述计算结果主要反映在工况4中。
6.复核488H 型钢的强度
进口的488×300H 型钢的截面系数W x ＝2910cm 3
，[σ]=200MPa,计算最大弯矩M CD ＝545.8kNm,H 型钢中距为1.1m ，因此
548.5×1.1=600.4m kN ?
2
mm
/kN 3.20610
10102910100010004.600=?????=
=
x
W M σ
< [σ]×105％=2002
mm /kN ×105％＝2102
mm /kN （满足） 7. H 型钢插入深度计算
已计算出土压力零点 u ＝0.69m 按式（8-21）计算x
m
2.3)
33.08.11(193886)
(6=-??=
-=
a p F
K K R x γ
m
89.3)2.369.0(0=+=+=x u t
H 型钢桩底已打入砂卵石层，实际H 型钢桩长27m ，即入土3.5m 。 2、支撑荷载的1/2分担法
支撑荷载的1/2分担法是多支撑支护结构的一种简化计算方法，计算较为简便。
Terzaghi 和Peck 根据柏林和芝加哥等地铁工程基坑挡土结构支撑受力测定，以包络图为基础，以1/2分担法将支撑轴力转化为土压力，提出土压力分布图，见图8-18。反之，如土压力分布图已确定(设计计算时必须确定土压力分布)，则可以用1/2分担法来计算多支撑的受力，这种方法不考虑桩、墙体支撑变形，每道支撑承受的相邻上下个半跨的压力(土压力、水压力、地面超载等)。
图 8－18 支撑荷载的1/2分担法
当土压力强度为q ，对于连续梁，最大支座弯矩为M =ql 2
/10，最大跨中支座弯矩为M =ql 2
/20。这种方法由于荷载图式多采用实测支撑力反算的经验包络图，所以仍具有一定的实用性，特别对于估算支撑轴力有一定的参考价值。
(完整版)排桩支护设计与计算
排桩支护设计与计算 8.7.1概述 基坑开挖事，对不能放坡或由于场地限制而不能采用搅拌桩支护，开挖深度在6~10米左右时，即可采用排桩支护。排桩支护可采用钻孔灌注桩、人工挖孔桩、预制钢筋混凝土板桩或钢板桩。 图8-4排桩支护的类型 排桩支护结构可分为： （1）柱列式排桩支护当边坡土质尚好、地下水位较低时，可利用土拱作用，以稀疏钻孔灌注桩或挖孔桩支挡土坡，如图8-4a所示。 （2）连续排桩支护（图8-4b）在软土中一般不能形成土拱，支挡结构应该连续排。 密排的钻孔桩可互相搭接，或在桩身混凝土强度尚未形成时，在相邻桩之间做一根素混凝土树根桩把钻孔桩排连起来，如图8-4c所示。也可采用钢板桩、钢筋混凝土板桩，如图8-4d、e所示。 （3）组合式排桩支护在地下水位较高搭软土地区，可采用钻孔灌注排桩与水泥土桩防渗墙组合的方式，如图8-4f所示。 按基坑开挖深度及支挡结构受力情况，排桩支护可分为一下几种情况。 （1）无支撑(悬臂)支护结构：当基坑开挖深度不大，即可利用悬臂作用挡住墙后土体。 （2）单支撑结构：当基坑开挖深度较大时，不能采用无支撑支护结构，可以在支护结构顶部附近设置一单支撑（或拉锚）。 （3）多支撑结构：当基坑开挖深度较深时，可设置多道支撑，以减少挡墙挡压力。根据上海地区的施工实践，对于开挖深度<6m的基坑，在场地条件允许的情况下，可采用重力式深层搅拌桩挡墙较为理想。当场地受限制时，也可采用φ600mm密排悬臂钻孔桩，桩与桩之间可用树根桩密封，也可采用灌注桩后注浆或打水泥搅拌桩作防水帷幕；对于开挖深度在4～6m的基坑，根据场地条件和周围环境可选用重力式深层搅拌桩挡墙，或打入预制混凝土板桩或钢板桩，其后注浆或加搅拌桩防渗，设一道檩和支撑也可采用φ600mm钻孔桩，后面用搅拌桩防渗，顶部设一道圈梁和支撑；对于开挖深度为6～10米的基坑，以往采用φ800～1000mm的钻孔桩，后面加深层搅拌桩或注浆放水，并设2～3道支撑，支撑道数视土质情况、周围环境及围护结构变形要求而定；对于开挖深度大于10m的基坑，以往常采用地下连续墙，设多层支撑，虽然安全可靠，但价格昂贵。近来上海常采用φ800～1000mm 大直径钻孔桩代替地下连续墙，同样采取深层搅拌桩放水，多道支撑或中心岛施工法，这种支护结构已成功用于开挖深度达到13米的基坑。
深基坑排桩支护设计
深基坑支护设计 1 设计单位：X X X 设计院 设计人：X X X 设计时间：2017-06-17 19:23:01 ---------------------------------------------------------------------- [ 支护方案 ] ---------------------------------------------------------------------- 排桩支护 ---------------------------------------------------------------------- [ 基本信息 ]
---------------------------------------------------------------------- [ 放坡信息 ] ---------------------------------------------------------------------- [ 附加水平力信息 ] ---------------------------------------------------------------------- [ 土层信息 ] ---------------------------------------------------------------------- [ 土层参数 ]
---------------------------------------------------------------------- [ 支锚信息 ] ---------------------------------------------------------------------- [ 土压力模型及系数调整 ] ---------------------------------------------------------------------- 弹性法土压力模型: 经典法土压力模型:
排桩支护(最终版)
紧邻别墅的基坑支护型式研究 罗飚 （中铁二局第一工程有限公司，贵州贵阳 550003） 摘要：某隧道明挖段基坑K1+230-275段紧邻别墅，本文采用了钻孔桩+横撑的结构型式对基坑进行了支护。采用理正深基坑7.0计算软件对基坑进行了计算，得出基坑整体稳定性安全系数、抗倾覆安全系数；并对基坑开挖进行了数值开挖模拟，得出了地表位移、排桩位移及内力、第一道横撑的位移及内力，以此评价基坑开挖完之后基坑及别墅的稳定性，对类似工程有一定的借鉴意义。 关键词：基坑，别墅，钻孔桩，横撑，位移。 The Research about Supporting Type of Pit which is Adjacent to the Villa Luo biao (China Railway Erju 1st Engeneering Co.,Ltd,Guizhou Guiyang 550003) Abstract: The Opening excavation section of K1+230-275 in a tunnel pit which is adjacent to the Villa, it use the structure type of bored piles+crossbar to support the pit . The rationale deep pit 7.0 calculation software is use for calculation,and obtain the the safety factor overall stability、he safety factor of against overturning;and it carry out numerical simulations for the pit ,and obtain the displacement surface 、displacement and internal force of row piles 、the displacement and internal force of first cross brace, in order to evaluate the stability of the pit and the villa .It have a certain significance for similar projects. Keywords: pit, villa, bored pile, crossbars displacement. 1.工程概况及存在的问题 某隧道K1+230-275段紧邻3栋别墅，该段隧道为明挖，明挖基坑深度为13.2m，宽21.4m，具体见图1所示。别墅离基坑的距离分别为4.5m、3m、4m。该段围岩从上而下依次为1m厚填筑土、2m厚软粘土、4m厚圆砾层、4m强风化板岩、中风化板岩。
排桩支护设计与计算
排桩支护设计与计算 基坑开挖事，对不能放坡或由于场地限制而不能采用搅拌桩支护，开挖深度在6~10米左右时，即可采用排桩支护。排桩支护可采用钻孔灌注桩、人工挖孔桩、预制钢筋混凝土板桩或钢板桩。 图8-4排桩支护的类型 排桩支护结构可分为： （1）柱列式排桩支护当边坡土质尚好、地下水位较低时，可利用土拱作用，以稀疏钻孔灌注桩或挖孔桩支挡土坡，如图8-4a所示。 （2）连续排桩支护（图8-4b）在软土中一般不能形成土拱，支挡结构应该连续排。 密排的钻孔桩可互相搭接，或在桩身混凝土强度尚未形成时，在相邻桩之间做一根素混凝土树根桩把钻孔桩排连起来，如图8-4c所示。也可采用钢板桩、钢筋混凝土板桩，如图8-4d、e所示。 （3）组合式排桩支护在地下水位较高搭软土地区，可采用钻孔灌注排桩与水泥土桩防渗墙组合的方式，如图8-4f所示。 按基坑开挖深度及支挡结构受力情况，排桩支护可分为一下几种情况。 （1）无支撑(悬臂)支护结构：当基坑开挖深度不大，即可利用悬臂作用挡住墙后土体。 （2）单支撑结构：当基坑开挖深度较大时，不能采用无支撑支护结构，可以在支护结构顶部附近设置一单支撑（或拉锚）。 （3）多支撑结构：当基坑开挖深度较深时，可设置多道支撑，以减少挡墙挡压力。根据上海地区的施工实践，对于开挖深度<6m的基坑，在场地条件允许的情况下，可采用重力式深层搅拌桩挡墙较为理想。当场地受限制时，也可采用φ600mm密排悬臂钻孔桩，桩与桩之间可用树根桩密封，也可采用灌注桩后注浆或打水泥搅拌桩作防水帷幕；对于开挖深度在4～6m的基坑，根据场地条件和周围环境可选用重力式深层搅拌桩挡墙，或打入预制混凝土板桩或钢板桩，其后注浆或加搅拌桩防渗，设一道檩和支撑也可采用φ600mm钻孔桩，后面用搅拌桩防渗，顶部设一道圈梁和支撑；对于开挖深度为6～10米的基坑，以往采用φ800～1000mm的钻孔桩，后面加深层搅拌桩或注浆放水，并设2～3道支撑，支撑道数视土质情况、周围环境及围护结构变形要求而定；对于开挖深度大于10m的基坑，以往常采用地下连续墙，设多层支撑，虽然安全可靠，但价格昂贵。近来上海常采用φ800～1000mm 大直径钻孔桩代替地下连续墙，同样采取深层搅拌桩放水，多道支撑或中心岛施工法，这种支护结构已成功用于开挖深度达到13米的基坑。 图8-5 悬臂板桩的变位及土压力分布图 a.变位示意图 b.土压力分布图 c.悬臂板桩计算图 d. Blum 计算图式 8.7.2 悬臂式排桩支护设计和计算 悬臂式排桩支护的计算方法采用传统的板桩计算方法。如图8-5所示，悬臂板桩在基坑底面以上外侧主动土压力作用下，板桩将向基坑内侧倾移，而下部则反方向变位．即板桩将绕基坑底以下某点(如图中b点)旋转。点b处墙体无变位，故受到大小相等、方向相反的二力(静止土压力)作用，其净压力为零。点b以上墙体向左移动，其左侧作用被动土压力，右侧作用主动土压力；点b以下则相反，其右侧作用被动土压力，左侧作用主动土压力。因此，作用在墙体上各点的净土压力为各点两侧的被动土压力和主动土压力之差，其沿墙身的分布情况如图8-5b所示，简化成线性分布后的悬臂板桩计算图式为图8-5c，即可根据静力平衡条件计算板桩的入上深度和内力。H.Blum又建议可以图8-5d代替，计算入土深度及内力。下面分别介绍下面两种方法。 1.静力平衡法 图8-5表示主动土压力及被动土压力随深度呈线性交化，随着板桩入土深度的不同，作用在不同深度上各点的净土压力的分布也不同。当单位宽度板桩墙两侧所受的净土压力相平 土深度，可根据静力平衡条件即水平力平衡方程和对桩底截面的力矩平衡方程
电梯井钢板桩支护方案设计 -
实用文档 珠海陆达生物细胞治疗技术研发中心制备厂房、门卫工程 钢 板 桩 支 护 方 案 2016年3月
实用文档 目录 一、工程概况 (1) 二、编制说明及依据 (1) 三、地质情况 (2) 四、钢板桩支护施工 (3) ················五、基础土方开挖施工·7 9六、异常情况与应急措施··································9其它注意事项七、 10 八、电梯井承台钢板桩支护布置图············ 12九、电梯井钢板桩支护计算书·············· 实用文档 一、工程概况 工程名称：珠海陆达生物细胞治疗技术研发中心制备厂房、门卫工程 建设单位：珠海陆达生物细胞治疗技术研发中心 设计单位：长宇（珠海）国际建筑设计有限公司 监理单位：珠海市卓越建设工程咨询有限公司 施工单位：中城建第六工程局集团有限公司 珠海陆达生物细胞治疗技术研发中心制备厂房、门卫工程项目是由珠海陆达生物细胞治疗技术研发中心投资的项目，项目位于珠海市金湾区红旗镇双林片，周边交通便利，市政设施较为完善，总建筑面积：32328.51m2。 本项目包括一栋22层制备厂房，占地面积为1965.72 m2，总建筑面积30268.13 m2。本建筑物长54.7m，宽32.4m，室内外高差300mm，建筑物高度(室外地面至主要屋面板的板顶)：91.4m。钢筋砼框架剪力墙结构；负一层为停车场，1至22
层为制备车间；建筑物耐火等级一级，设计使用年限为50年，抗震设防烈度为7度。 二、编制说明及依据 （一）、编制说明及目标 本工程地下室基坑目前已经大面积开挖至-3.3~-3.6 m，在进行接桩及电梯井开挖准备○○○○○K轴交C~10K工作，基坑边坡作一级放坡1:1.5，本施 工方案主要为轴交4轴电梯井轴电梯井和14、47、80号桩位基槽土方开挖支护编制。 ○4（轴交400mm，电梯井承台底深度为地下室底板面下3800mm本工程地下室底板厚度○○○○。集水井底深度为地下室底板面下28000mm10轴交6#K 轴C~K轴电梯井本工程地质情况较为复杂，从地质报告可以发现，本工程电梯井及6#集水井深度位于淤泥层该层为透水层，主要由粉、粘粒组成，很湿～饱和，软～流塑状。根据现已开挖的地质情况发现，深度超过5m的坑槽，含水素填土层容易滑落坍塌，为确保工程能够安全、优质、高效完成，采取下列支护措施：1.电梯井核心筒承台基槽及6#集水井基槽采用9m长Ⅲ型拉森钢板桩支护，平土面设置钢围檩，加一道支撑，转角处加斜对撑。见附详图第18、19、20页； 2.其他承台按放坡开挖到承台底部，砌砖胎模。 开挖承台土方时，人工配合小勾机挖土，基槽内工程桩两侧不能有超过0.5米高差的 实用文档 土。因机械挖土没办法挖距工程桩50cm的土方，须人工配合及时清理。外露桩要及时锯截，防止土方压断工程桩。 （二）、编制依据 1、本工程设计图纸； 2、珠海陆达生物细胞治疗技术研发中心制备厂房、门卫工程《岩土工程详细勘察报告》； 3、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2013）； 三、地质情况 根据勘察报告，场地基坑揭露范围内地层主要包括： 1、地形地貌 拟建场地原始地貌单元属滨海滩涂，后经填土改造，场地整体较平坦， 平均标高为2.4m，周围有多层多棟厂房建筑物，平均距离为20m 2、开挖场地的土方地质条件： 场地内发育的底层按自上而下的顺序依次描述如下： ml)：）、素填土层(Q （14ml)：覆盖整个场地。层厚3.00～5.20m，平均厚度①素填土(Q3.83m；层底标高-0.1～-2.40m。4平均标高-0.86m 黄褐色、灰褐色、稍湿，主要由变质砂岩碎石块和砂岩风化土混合回填组成，快石粒径一般1～20cm，最
单支点排桩支护结构设计示例
单支点排桩支护结构设计示例
基坑支护结构设计 一．基坑侧壁安全等级的确定 基坑支护结构设计与其它建筑结构设计一样，要求在规定的时间和规定的条件下，完成各项预定功能。不同的基坑工程，其功能要求则不同。为了区别对待各种不同的情况,《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）根据支护结构破坏可能产生后果的严重程度，把基坑侧壁划分为不同的安全等级。建筑基坑支护结构设计应根据表1选用相应的侧壁安全等级及重要性系数。 基坑侧壁安全等级及重要性系数表1
建筑基坑分级的标准各种规范不尽相同，《建筑地基基础工程施工质量验收规范》对基坑分级和变形监控值的规定如表1-2。 基坑变形监控值（cm）表2 注：1.符合下列情况之一，为一级基坑： 重要工程或支护结构做主体结构的一部分； 开挖深度大于10m； 与临近建筑物、重要设施的距离在开挖深度以内的基坑；
基坑范围内有历史文物、近代优秀建筑、重要管线等需严加保护的基坑。 2．三级基坑为开挖深度小于7m，且周围环境无特殊要求的基坑。 3．除一级和三级外的基坑属于二级基坑。 4．当周围已有的设施有特殊要求时，尚应符合这些要求。 基坑支护结构均应进行承载能力极限状态的计算；对于安全等级为一级的及对支护结构变形有限定的二级建筑基坑侧壁，尚应对基坑周边环境及支护结构变形进行验算。 二．计算参数的确定 基坑工程支护设计的主要计算参数，包括土的重力密度γ及土的抗剪强度指标c、φ值。 对于超固结土，用常规试验方法进行剪切试验获得的粘聚力，包括真粘聚力和表观粘聚力两部分，其中表观粘聚力比真粘聚力要大的多。而超固结土一旦遇水，表观粘聚力迅速下降至真粘聚力。因此应对试验给出的粘聚力值进行折减后，才能用于基坑工程设计。根据长春地区的工程经验，将c值乘以0.4～0.5的折减系数，给出
支护桩设计方案)
. 设计总说明目录 一、工程概况 (1) 二、设计依据 (1) 三、场地工程地质条件 (1) 四、周边环境条件 (1) 五、地层土主要物理力学指标 (1) 六、支护设计要求和方案选择 (1) 6.1、设计要求和原则 (1) 6.2、支护方案设计思路 (1) 6.3、设计参数汇总 (1) 七、分项工程说明 (2) 7.1、管井降水和明排方案 (2) 7.2降水井结构 (2) 7.3、抽水设备和排水系统 (2) 7.4、降水工程监测与维护要求 (2) 八、分项工程说明 (3) 8.1、支护桩 (3) 8.2、锚索 (3) 8.3、冠梁 (3) 8.4、桩间土支护 (3) 8.5、截（排）水沟、集水坑 (3) 8.6、土石方开挖要求 (3) 九、基坑监测 (3) 十、施工总体程序 (4) 十一、主要技术要求 (4) 十二、材料及技术要求 (4) 十三、信息化施工、动态设计和应急预案 (4) 十四、质量检测和验收 (4) 十五、其他说明 (4) 附图：NO.1~14
. 施工图设计总说明 一、工程概况 江安县会龙小区安置点项目位于江安县城内。 本项目拟建物±0.00=269.10m，设-1F地下室，地下室埋深-5.4m，四周剪力墙独立基础厚度H=800mm，素砼垫层厚度100mm，因此基坑四周支护深度从正负零起算为-6.3m（对应绝对高程为262.80m）。该场地地面略有起伏，从地勘资料看，地面标高介于267.90~269.00m，高差1.1m，因此，基坑支护深度从自然地坪起算H=5.1~6.2m。其中，2号主楼所对应的FG段，设计院要求基础持力层为中风化岩，需要换填处理，该段换填深度按13.0m、7.5m两种情况考虑。 二、设计依据 1建设方提供《总平面图》、《基础平面布置图》电子版； 2采用的技术规范和标准有： （1）《江安县原武警中队宗地安置点项目岩土工程勘察报告》； （2）《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012； （3）《建筑与市政降水工程技术规范》JGJ/T111-98； （4）《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011； （5）《建筑桩基技术规范》JGJ 94-2008； （6）《混凝土结构设计规范》GBJ50010-2011； （7）《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497-2009； （8）《建筑变形测量规程》JGJ/T8-2007； （9）《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002； （10）《锚杆喷射混凝土支护技术规范》GB50086-2001； （11）其它相关规范、文件； 三、场地工程地质条件 参照该场地地勘报告。四、周边环境条件 该工程四周均有临近建筑物，其中北侧为江安中学男女宿舍及食堂，西侧为空地，红线外修建2F临时板房，南侧为西正街，临基坑布置2F临时板房及材料堆场，东侧为学府大道。南侧及东侧临街有管网分布，详见“基坑周边工程环境图”。 五、地层土主要物理力学指标 本工程设计时采用的地层参数依据该场地地勘报告表6中的建议值、规范及相关设计经验。 六、支护设计要求和方案选择 6.1、设计要求和原则 1、设计方案必须保证支护结构的安全，控制支护结构变形，保证基坑周边地下管线和市政设施的安全和正常使用。 2、支护结构经济合理、符合国家相关规范和法规。 3、基坑安全等级为二级，基坑重要性系数为r0＝1.0。 4、基坑周边荷载：基坑周边无临近建筑的均布荷载20kPa，距离基坑边不小于2m，如有临近建筑物，建筑物按20kPa/层取值，工地临时用板房按15kPa/层取值。 5、设计基坑使用年限：12个月(自基坑土方开挖之日起算)。 6、设计软件采用理正深基坑支护结构设计软件（F-SPW）7.0版。 6.2、支护方案设计思路 该工程基坑支护深度H=5.1~6.2m（FG段支护深度为按两种情况考虑，分别为H=13.0m、 H=7.5m），基坑四周工程环境较为复杂，基坑安全等级为二级。地下室边线距离用地红线距离较近，无放坡条件，参照相关规范及现场实际情况，该基坑支护形式选择单排悬臂支护桩结构、双排桩结构（FG段）。 FG段支护形式的说明：2#主楼临近FG段，距离支护桩约8.0m。按设计院要求，2#主楼以中风化砂岩作为主楼基础持力层，按换填考虑，本段支护考虑两种换填深度，分别为：（1）换填至中风化砂岩层，参照地勘63孔，支护深度H=13.0m；（2）换填至密实卵石层，参照地勘63孔，支护深度H=7.5m。该段在支护桩施工前，设计院应明确2#主楼地基土处理方式及开挖深度，如
钻孔灌注桩加锚杆支护设计概论
绍兴山水人家3号地块基坑支护设计 摘要 本设计为住宅楼的基坑支护设计。本设计是根据行业现行建筑基坑支护技术规程,在给定地质勘察报告的条件下，进行基坑支护设计，主要目的是掌握基坑支护的设计方法。本设计采用了钻孔灌注桩加锚杆的基坑支护结构。在土压力计算过程中，运用了朗肯土压力理论；在内力计算过程中，运用了等值梁法；在配筋计算过程中，参照了混泥土结构设计规范;在降水处理设计时参照了建筑基坑支护技术规程；计算过程中除了以国家现行建筑基坑工程技术规程为依据外,还大量的把实际经验运用其中,加强理论与实践的结合。此次设计的主要指导原则是如何保证基坑的安全可靠、方便施工，并达到经济的效果。通过这篇设计说明书，直观的说明了基坑支护设计所需的各种参数。工程技术人员在进行基坑支护设计时可参照本文的设计方法。 关键词：基坑支护，钻孔灌注桩，等值梁法，锚杆，降水处理
PIT BRACING DESIGN OF SHAOXING SHANSHUIRENJIA LOT 3 ABSTRACT This design is the foundation pit design for residential building.The design is based on the existing occupation building technical reguations,excaration,geological survey in the given conditions of the report design foundation pit.The main purpose of the design is to grasp the design methods of foundation pit.The design has used the foundation pit methods of bored caisson pile with pile-anchor.During the calculating of soil pressure,put the soil pressure theories of W.J.M.Rankine to use ; In the course of calculating in internal force , make use of the equivalent beam method; when matching the steel to calculate,have comply with the cement structure design specification norm; In the design of draining,make use of the technical specification for retaining. And strengthened the combination of the actual experience with the theories.The guideline of this design is how to guarantee the foundation pit safe 、 reliable、convenient to construct, and whether reach the economic result or not. Through this papers, we can see various kinds of parameters that are needed in the foundation pit design. Engineers and technicians can consult the design method of this text while carrying on the foundation pit design. KEYWORDS:foundation pit, bored caisson pile, equivalent beam method, pile-anchor, draining
排桩支护支护施工工艺标准
排桩支护支护施工工艺 标准 公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]
排桩支护施工工艺标准 1范围 本标准规定了钢筋混凝土灌注桩排桩挡墙的施工工艺标准。 本标准适用于一般建筑工程施工、火电工程采用排桩支护基坑工程施工，其它项目施工可参照执行。 排桩支护结构包括灌注桩、预制桩、板桩等类型桩构成的支护结构。 钢筋混凝土灌注桩排桩挡墙使用于-7～-13m基坑，地底土质为塑性较好的粘土。地下水位丰富的地区多采用双层搅拌水泥灌注桩。 预制桩是种传统的支护挡墙结构，截面带企口，互相搭接，有一定挡水作用，顶部社圈梁把板桩连成一体。此种方案近年来很少用，在此不再叙述。 钢板桩按分类有槽钢钢板桩使用于基坑4米以内的基坑，轧锁口钢板桩使用于开挖深度7～10米的基坑。本标准主要阐述钢筋混凝土灌注桩排桩挡墙。 2规范性引用文件 《建筑工程施工及验收规范汇编》 《建筑施工手册》 《建筑工程冬期施工规程》JGJ 104-97 《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120-99 3施工准备 作业人员 起重机操作工、钻机操作工、钢筋工、砼工、起重工、普工。 技术准备 a）认真研究工程的地质报告，基础深度，四周的建设环境（建筑物距离、高度，道路，管沟，地下水情况，地表水情况等等），确定支护的形式。针对建筑基础尺寸确定排桩支护的范围，设计出支护的平面布置图。 b）了解工程质量要求和施工检测内容与要求，如基坑支护尺寸的允许误差，支护坡顶的允许最大变形，对临近建筑物、道路、管线等环境安全影响的允许程度等； c）施工地区的地质勘探资料，查明该地区的土层分布和各土层的物理力学特征，包括：天然密度、含水量、孔隙比、渗透系数、压缩模量、内聚力、内摩擦角等，以便确定土层锚杆的布置和选择钻孔方法。 d）进行排桩设计；编制支护设计组织设计； e）排桩设计：悬臂式支护结构嵌固深度设计值h d 按公式： h p ∑γ h a ∑E ai ≥0 式中：∑E pj —桩、墙底以上根据（JGJ 120-99建筑基坑支护技术规程）节确定的基坑内侧各土层水平抗力标准值e pjk的合力之和； h p —合力∑E pj 作用点至桩、墙底的距离； ∑E ai —桩墙底以上根据本规程第节确定的基坑外侧各土层水平荷载标准值e aik的合力之和； h a —合力∑E ai 作用点至桩、墙底的距离。
灌注桩支护方案设计
大和·凤凰城1#住宅楼工程 基 坑 支 护 施 工 方 案 编制： 审核： 审批： 包钢勘察测绘研究院 二零一二年五月
一、施工概况 拟建新址场地位于呼和浩特市南二环路南，档案馆西。根据现场踏勘等掌握的情况，拟建基坑南侧、西侧紧临建筑物、道路，需要考虑动荷载对边坡稳定的影响，再考虑施工作业面,无放坡条件。综合现场周边情况,需要做支护桩结合土钉墙进行支护方案设计。 二、施工条件 根据《岩土工程勘察报告》，拟建场区的地貌上属山前冲洪积地貌。2.1 场地地质条件 拟建场地天然地层依据其岩性及工程性质不同划分为九层，分述如下：第①层杂填土（Q4ml):杂色，以粉土为主，混少量建筑、生活垃圾，呈稍湿、松散状态。该层厚度在1.5～2.8米之间，层底标高在97.62～99.22米之间。 第②层粉质粘土（Q4al+pl):褐色，含云母及氧化铁，无摇振反应，稍有光泽反应。干强度中等，韧性中等。该层局部为粘土。天然状态下呈可塑状态。该层厚度在4.1～4.8米之间，层底标高在92.99.～95.12米之间。 第③层粗砂（Q4al+pl):黄褐色，颗粒矿物主要成分为长石、石英质，颗粒级配良好，混少量砾，该层局部分部有薄夹层。天然状态下呈饱和、中密状态。该层厚度在3.1～5.1米之间，层底标高在89.19.～90.32米之间。 第④层粉土（Q4al+pl):黄褐色，含云母，无摇振反应，无光泽反应，干强度低，韧性低，天然状态下呈稍湿～湿。，中密～密实状态。该层厚度在3.6～5.4米之间，层底标高在83.79～89.32米之间。 第④1层粗砂（Q4al+pl):黄褐色，颗粒矿物主要成分为长石、石英质，颗
支护桩设计方案)
设计总说明目录 一、工程概况 (1) 二、设计依据 (1) 三、场地工程地质条件 (1) 四、周边环境条件 (1) 五、地层土主要物理力学指标 (1) 六、支护设计要求和方案选择 (1) 6.1、设计要求和原则 (1) 6.2、支护方案设计思路 (1) 6.3、设计参数汇总 (1) 七、分项工程说明 (2) 7.1、管井降水和明排方案 (2) 7.2降水井结构 (2) 7.3、抽水设备和排水系统 (2) 7.4、降水工程监测与维护要求 (2) 八、分项工程说明 (3) 8.1、支护桩 (3) 8.2、锚索 (3) 8.3、冠梁 (3) 8.4、桩间土支护 (3) 8.5、截（排）水沟、集水坑 (3) 8.6、土石方开挖要求 (3) 九、基坑监测 (3) 十、施工总体程序 (4) 十一、主要技术要求 (4) 十二、材料及技术要求 (4) 十三、信息化施工、动态设计和应急预案 (4) 十四、质量检测和验收 (4) 十五、其他说明 (4) 附图：NO.1~14
施工图设计总说明 一、工程概况 江安县会龙小区安置点项目位于江安县城内。 本项目拟建物±0.00=269.10m，设-1F地下室，地下室埋深-5.4m，四周剪力墙独立基础厚度H=800mm，素砼垫层厚度100mm，因此基坑四周支护深度从正负零起算为-6.3m（对应绝对高程为262.80m）。该场地地面略有起伏，从地勘资料看，地面标高介于267.90~269.00m，高差1.1m，因此，基坑支护深度从自然地坪起算H=5.1~6.2m。其中，2号主楼所对应的FG段，设计院要求基础持力层为中风化岩，需要换填处理，该段换填深度按13.0m、7.5m两种情况考虑。 二、设计依据 1建设方提供《总平面图》、《基础平面布置图》电子版； 2采用的技术规范和标准有： （1）《江安县原武警中队宗地安置点项目岩土工程勘察报告》； （2）《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012； （3）《建筑与市政降水工程技术规范》JGJ/T111-98； （4）《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011； （5）《建筑桩基技术规范》JGJ 94-2008； （6）《混凝土结构设计规范》GBJ50010-2011； （7）《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497-2009； （8）《建筑变形测量规程》JGJ/T8-2007； （9）《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002； （10）《锚杆喷射混凝土支护技术规范》GB50086-2001； （11）其它相关规范、文件； 三、场地工程地质条件 参照该场地地勘报告。 四、周边环境条件 该工程四周均有临近建筑物，其中北侧为江安中学男女宿舍及食堂，西侧为空地，红线外修建2F临时板房，南侧为西正街，临基坑布置2F临时板房及材料堆场，东侧为学府大道。南侧及东侧临街有管网分布，详见“基坑周边工程环境图”。五、地层土主要物理力学指标 本工程设计时采用的地层参数依据该场地地勘报告表6中的建议值、规范及相关设计经验。 六、支护设计要求和方案选择 6.1、设计要求和原则 1、设计方案必须保证支护结构的安全，控制支护结构变形，保证基坑周边地下管线和市政设施的安全和正常使用。 2、支护结构经济合理、符合国家相关规范和法规。 3、基坑安全等级为二级，基坑重要性系数为r0＝1.0。 4、基坑周边荷载：基坑周边无临近建筑的均布荷载20kPa，距离基坑边不小于2m，如有临近建筑物，建筑物按20kPa/层取值，工地临时用板房按15kPa/层取值。 5、设计基坑使用年限：12个月(自基坑土方开挖之日起算)。 6、设计软件采用理正深基坑支护结构设计软件（F-SPW）7.0版。 6.2、支护方案设计思路 该工程基坑支护深度H=5.1~6.2m（FG段支护深度为按两种情况考虑，分别为H=13.0m、 H=7.5m），基坑四周工程环境较为复杂，基坑安全等级为二级。地下室边线距离用地红线距离较近，无放坡条件，参照相关规范及现场实际情况，该基坑支护形式选择单排悬臂支护桩结构、双排桩结构（FG段）。 FG段支护形式的说明：2#主楼临近FG段，距离支护桩约8.0m。按设计院要求，2#主楼以中风化砂岩作为主楼基础持力层，按换填考虑，本段支护考虑两种换填深度，分别为：（1）换填至中风化砂岩层，参照地勘63孔，支护深度H=13.0m；（2）换填至密实卵石层，参照地勘63孔，支护深度H=7.5m。该段在支护桩施工前，设计院应明确2#主楼地基土处理方式及开挖深度，如与考虑的两种情况中的其中一种类似，则直接选择该支护剖面即可，如均不相符，则该段支护形式需要单独再设计。 6.3、设计参数汇总 1、支护桩 本基坑按照地势高低起伏的不同，大致分为6个支护典型段，详见下表：
排桩支护验算
排桩支护验算 ---------------------------------------------------------------------- [ 支护方案 ] ---------------------------------------------------------------------- 排桩支护 ---------------------------------------------------------------------- [ 基本信息 ]
---------------------------------------------------------------------- [ 超载信息 ] ---------------------------------------------------------------------- [ 附加水平力信息 ] ---------------------------------------------------------------------- [ 土层信息 ] ---------------------------------------------------------------------- [ 土层参数 ]
---------------------------------------------------------------------- [ 土压力模型及系数调整 ] ---------------------------------------------------------------------- 弹性法土压力模型: 经典法土压力模型: ---------------------------------------------------------------------- [ 工况信息 ] ---------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------- [ 设计结果 ]
钢桩支护(设计、计算完整版)
钢桩支护工程施工技术措施（设计计算完整版） 一、工程概况 1、歪头山铁矿选矿高压室改造工程位于歪头山选矿区内，工程项目是本钢（集团）维检项目。 根据2018年10月11日施工单位收到的施工图纸做如下施工技术措施准备。 2、设计说明如下： ①材料：挡土墙采用C15毛石砼； ②挡土墙基础要求坐在老回填土层上，地基土承载力特性值fak=120KPa； ③挡土墙转角处及直段部分每隔15米设一道伸缩缝，缝宽20mm， 3、计划于2018年10月25日开始施工。 4、周边环境 本建筑工程施工作业区域： ①有选矿两道高压电缆落地敷设，自北向南约有80米，距离拟建挡土墙0-1m。土方开挖工程将对电力运行产生较大的影响。 ②有选矿电机车铁路线，道轨距离拟建挡土墙6-12m， 电力机车高压线拉杆距离土方底脚最短4米（水平距离）最大-10米（水平距离）， ③铁路线（轨道平面）与挡土墙基底上下落差约7.6米（182.00—189.60）。铁路线为老回填土，如果自然开挖放坡电力拉
线杆已经机车运行可能在施工过程中存在安全隐患。 二保护电力机车拉线杆、以及电力电缆措施： （1）保护电力机车拉线杆措施 初步选择使用钢桩打入回填土，保证正常开挖支护 1计算依据 建筑地基基础工程施工质量验收规范 土方开挖 2.1 土方开挖前应检查定位放线、排水和降低地下水位系统，合理安排土方运输车的行走路线及弃土场。 2.2 施工过程中应检查平面位置、水平标高、边坡坡度、压实度、排水、降低地下水位系统，并随时观测周围的环境变化。 2.3 临时性挖方的边坡值应符合表6.2.3 的规定。
建 筑 地 基 基 础 工 程 设 计 规 范 1 对土质边坡，边坡主动土压力应按式（6.7.3-1）进行计算。当填土为无粘性土时，主动土压力系数可按库伦土压力理论确定。当支挡结构满足朗肯条件时，主动土压力系数可按朗肯土压力理论确定。粘性土或粉土的主动土压力也可采用楔体试算法图解求得。 a a a K h E 22 1 γψ= （6.7.3-1） 式中：E a ——主动土压力（kN ）； a ψ——主动土压力增大系数，挡土墙高度小于5m 时宜取1.0，高度5m~8 m 时宜取1.1，高度大于8 m 时宜取1.2； γ——填土的重度（kPa ）； h ——挡土结构的高度（m ）； k a ——主动土压力系数，按本规范附录L 确定。 θ h δ r R δ E a α 1 2 β 图6.7.3 有限填土挡土墙土压力计算示意
理正深基坑7.0基坑支护计算例题排桩内支撑
深基坑支护设计 3 设计单位：X X X 设计院 设计人：X X X 设计时间：2016-04-11 11:55:10 ---------------------------------------------------------------------- [ 支护方案 ] ---------------------------------------------------------------------- 排桩支护 ---------------------------------------------------------------------- [ 基本信息 ]
[ 放坡信息 ] [ 超载信息 ] [ 附加水平力信息 ] [ 土层信息 ] [ 土层参数 ]
[ 支锚信息 ] [ 土压力模型及系数调整 ] ---------------------------------------------------------------------- 弹性法土压力模型: 经典法土压力模型: [ 工况信息 ] [ 设计结果 ] ----------------------------------------------------------------------
---------------------------------------------------------------------- [ 结构计算 ] ---------------------------------------------------------------------- 各工况：
排桩支护方案
安徽XXXXXX 楼 基坑悬臂式钢管排桩支护方案 XXXX 摘 要：本文XXXXXXXX 楼的基坑采用钢管排桩支护方法进行设计和校核 关键词：基坑支护 钢管排桩 土压力计算校核 根据《XXXXXX 楼岩土工程勘察报告》，A-A ’剖面 70 .193 孔，17.4m （2.3m ）以上为杂填土，17.4m ～15.7m （2.3～4m ）之间为粉质粘土，15.7m 以下为粘土；B-B ’剖面 83 .196 孔，15.83m （4m ）以上为杂填土，15.83m ～15.23m （4～4.6m ）之间为粉质粘土，15.23m 以下为粘土。根据“土工试验成果报告”表中的6-1杂填土及粉土土样（深度为3.5m ～ 3.8m ）：重度：γ1 =18.8kN/m 3 , 粘聚力：c 1 =17kPa ，内磨擦角：φ1 =14.5°；6-2粘土土样（深度为 5.0m ～5.3m ）：重度：γ2 =19.0kN/m 3 ，粘聚力：c 2 =25kPa ，内磨擦角：φ2 =18.5°。具体位置见平面图1。±0.00m 相当于BM=20.00m （绝对标高33.711m ），基础底面－4.9m 。由于安徽计量测试研究所恒温恒湿检测楼东边地下管道的限制，该位置基坑开挖坡度不能满足施工安全要求，决定使用悬臂式钢管排桩支护。下面基坑支护设计以B-B ’剖面 83 .196 孔做为本方案计算依据。 一、钢管排桩嵌入基底深度计算： 计算公式和依据根据中国建筑工业出版社出版的《建筑施工手册》〈第四版〉第1册第770～771页。 6-2 土样示意图 基础的深度：h=4.9－（20－19.83）=4.73m ； 杂填土及粉质粘土的重度：γ1 =18.8kN/m 3 ； 杂填土及粉质粘土的粘聚力：c 1 =17kPa ； 杂填土及粉质粘土的内磨擦角：φ1 =14.5°； 杂填土和粉质粘土层的高度； h 1=19.83－15.23=4.6m ； 杂填土及粉质粘土层主动土压力系数： K a1=tg 2 (45°－ 2 1 ?) =tg 2 (45°－ 2 5.14? ) =tg 2 37.75°=0.60； 杂填土和粉质 杂填土及粉质粘土竖向应力最大值： σa1=γ1h 1 =18.8×4.6=86.48kN/m 2 ； 杂填土及粉质粘土主动土压力水平荷载最大值： e a1=σa1K a1－2 c 1a1 K =86.48×0.60－2×17×60.0 =25.6kN/m 2 ； 杂填土及粉质粘土主动土压力水平荷载为零