基坑工程桩墙式支护例题

基坑工程桩墙式支护例题第1页，共56页，2023年，2月20日，星期四第2章基坑工程

2.3.2桩墙式支护结构的内力、变形及配筋计算1.极限平衡法【例2.2】已知H=8m，坑外地下水在地面下1m，坑内地下水在坑底面，q=10kN/m2。地下水位以上:γ=18kN/m3，c=10kPa、φ=8°；地下水位以下:γsat=18.5kN/m3，c=12kPa、φ=15°，锚杆位于地面下3m。【解】1.采用水土合算法的荷载。（1）坑外地下水位以上主动土压力：①临界深度z0=1.3m>1m；

§

2.3基坑工程设计第2页，共56页，2023年，2月20日，星期四第2章基坑工程

【例2.2】已知H=8m，坑外地下水在地面下1m，坑内地下水在坑底面，q=10kN/m2。地下水位以上:γ=18kN/m3，c=10kPa、φ=8°；地下水位以下:γsat=18.5kN/m3，c=12kPa、φ=15°，锚杆位于地面下3m。【解】1.采用水土合算法的荷载。（1）坑外地下水位以上主动土压力：①临界深度z0=1.3m>1；设临界深度在坑外地下水位以下x=z02-1(m)，则z02=1.7m>1

§

2.3基坑工程设计第3页，共56页，2023年，2月20日，星期四第2章基坑工程

【例2.2】已知H=8m，坑外地下水在地面下1m，坑内地下水在坑底面，q=10kN/m2。地下水位以上:γ=18kN/m3，c=10kPa、φ=8°；地下水位以下:γsat=18.5kN/m3，c=12kPa、φ=15°，锚杆位于地面下3m。【解】1.采用水土合算法的荷载。（1）坑外地下水位以上主动土压力：②地面下深度z>1.7m处土所产生的主动土压力：

§

2.3基坑工程设计第4页，共56页，2023年，2月20日，星期四第2章基坑工程

【例2.2】已知H=8m，坑外地下水在地面下1m，坑内地下水在坑底面，q=10kN/m2。地下水位以上:γ=18kN/m3，c=10kPa、φ=8°；地下水位以下:γsat=18.5kN/m3，c=12kPa、φ=15°，锚杆位于地面下3m。【解】1.采用水土合算法的荷载。（1）坑外地下水位以上主动土压力：③地面超载所产生的主动土压力：坑外深度1.0m以上，坑外深度1.0m下，总主动土压力上述②③二者叠加§

2.3基坑工程设计第5页，共56页，2023年，2月20日，星期四第2章基坑工程

【例2.2】已知H=8m，坑外地下水在地面下1m，坑内地下水在坑底面，q=10kN/m2。地下水位以上:γ=18kN/m3，c=10kPa、φ=8°；地下水位以下:γsat=18.5kN/m3，c=12kPa、φ=15°，锚杆位于地面下3m。【解】1.采用水土合算法的荷载。（2）坑内被动土压力：坑内坑底下深度y=z-8处被动土压力：§

2.3基坑工程设计第6页，共56页，2023年，2月20日，星期四第2章基坑工程

【例2.2】已知H=8m，坑外地下水在地面下1m，坑内地下水在坑底面，锚杆位于地面下3m。【解】1.采用水土合算法的荷载。（3）支护结构的荷载标准值分布如图§

2.3基坑工程设计第7页，共56页，2023年，2月20日，星期四第2章基坑工程2.3.2桩墙式支护结构的内力、变形及配筋计算1.极限平衡法【例2.2】【解】2.求反弯点位置（设反弯点在坑内坑底下深度y0=2.1m处）§

2.3基坑工程设计第8页，共56页，2023年，2月20日，星期四第2章基坑工程2.3.2桩墙式支护结构的内力、变形及配筋计算1.极限平衡法【例2.2】【解】3.假设支护桩受力简图为简支梁（1）锚杆水平力标准值Ha1k，对反弯点取弯矩，即∑M=0，得Ha1k=186.0kN/m（179.53）§

2.3基坑工程设计第9页，共56页，2023年，2月20日，星期四第2章基坑工程2.3.2桩墙式支护结构的内力、变形及配筋计算1.极限平衡法【例2.2】【解】3.假设支护桩受力简图为简支梁（2）反弯点处支座反力标准值Pd1k，对反弯点取力平衡，即∑H=0§

2.3基坑工程设计第10页，共56页，2023年，2月20日，星期四第2章基坑工程2.3.2桩墙式支护结构的内力、变形及配筋计算1.极限平衡法【例2.2】【解】4.求桩的设计嵌入深度D。设反弯点距挡土桩底tn=y－2.1；被动土压力合力∑Epj，作用点b=tn/3，反弯点处反力反弯点以下取隔离体，对桩底取矩∑Mc=0则tn=6.78mD=ξDmin=1.3×Dmin=11.54mDmin=y+tn=2.1+6.78§

2.3基坑工程设计第11页，共56页，2023年，2月20日，星期四第2章基坑工程2.3.2板墙式支护结构的内力、变形及配筋计算1.极限平衡法【例2.2】【解】5.求桩的设计弯矩Mmax。反弯点位置不变，荷载采用设计值。（1）锚杆水平力设计值Ha1，对反弯点取弯矩，即∑M=0，得Ha1k=179.53kN/m,Ha1=224.37kN/m§

2.3基坑工程设计第12页，共56页，2023年，2月20日，星期四第2章基坑工程2.3.2桩墙式支护结构的内力、变形及配筋计算1.极限平衡法【例2.2】【解】5.求桩的设计弯矩Mmax。（2）设剪力 Q=dM/dx=0的点距地面x1(m)①假设8>x1>1.7：x1=6.9m§

2.3基坑工程设计第13页，共56页，2023年，2月20日，星期四第2章基坑工程2.3.2桩墙式支护结构的内力、变形及配筋计算1.极限平衡法【例2.2】【解】5.求桩的设计弯矩Mmax。（2）设剪力 Q=dM/dx=0的点距地面x1(m)②假设8+2.1>x1>8：§

2.3基坑工程设计第14页，共56页，2023年，2月20日，星期四第2章基坑工程2.3.2桩墙式支护结构的内力、变形及配筋计算1.极限平衡法【例2.2】【解】5.求桩的设计弯矩Mmax。Mmax=Ha1×(x1-3)－1.2×1/2×(10.9x1-18.7)×（x1-1-0.7)×1/3×(x1-1-0.7)－1.4×7.6×1×(x1－0.5)+5.9×(x1－1)×1/2(x1－1)=905.2－305.6－68.1－143.8=387.7(kN·m/m)§

2.3基坑工程设计第15页，共56页，2023年，2月20日，星期四第2章基坑工程2.3.2桩墙式支护结构的内力、变形及配筋计算1.极限平衡法【例2.2】【解】5.求桩的设计弯矩Mmax。§

2.3基坑工程设计第16页，共56页，2023年，2月20日，星期四第2章基坑工程2.3.2桩墙式支护结构的内力、变形及配筋计算1.极限平衡法【例2.2】若设置两道锚杆又如何？第1层锚杆距地面3m；第2层锚杆距地面5m。【解】（1）荷载标准值如前述（2）反弯点位置同前述§

2.3基坑工程设计第17页，共56页，2023年，2月20日，星期四第2章基坑工程2.3.2桩墙式支护结构的内力、变形及配筋计算1.极限平衡法【例2.2】若设置两道锚杆又如何？第1层锚杆距地面3m；第2层锚杆距地面4.5m。【解】（1）荷载设计值如前述（2）反弯点位置同前述§

2.3基坑工程设计第18页，共56页，2023年，2月20日，星期四第2章基坑工程2.3.2桩墙式支护结构的内力、变形及配筋计算1.极限平衡法【例2.2】若设置两道锚杆又如何？【解】（3）锚杆、反弯点水平力标准值1）按反弯点以上为两跨悬臂梁，视锚杆为支座计算支座反力标准值。§

2.3基坑工程设计第19页，共56页，2023年，2月20日，星期四第2章基坑工程2.3.2桩墙式支护结构的内力、变形及配筋计算1.极限平衡法【例2.2】【解】（4）求桩的设计嵌入深度D。设反弯点距挡土桩底tn=y－2.1；被动土压力合力∑Epj，作用点b=tn/3，反弯点处反力反弯点以下取隔离体，对桩底取矩∑Mc=0则tn=4.45mD=ξDmin=1.3×Dmin=8.51mDmin=y+tn=2.1+4.45§

2.3基坑工程设计第20页，共56页，2023年，2月20日，星期四第2章基坑工程2.3.2桩墙式支护结构的内力、变形及配筋计算1.极限平衡法【例2.2】若设置两道锚杆又如何？【解】（4）求最大弯矩Mmax1）按反弯点以上为两跨悬臂梁，视锚杆为支座计算支座反力设计值。§

2.3基坑工程设计第21页，共56页，2023年，2月20日，星期四第2章基坑工程2.3.2桩墙式支护结构的内力、变形及配筋计算1.极限平衡法【例2.2】若设置两道锚杆又如何？【解】（4）求最大弯矩Mmax1）按反弯点以上为两跨悬臂梁，视锚杆为支座计算支座反力设计值。§

2.3基坑工程设计第22页，共56页，2023年，2月20日，星期四第2章基坑工程2.3.2桩墙式支护结构的内力、变形及配筋计算1.极限平衡法【例2.2】若设置两道锚杆又如何？【解】（4）求最大弯矩Mmax1）按反弯点以上为两跨悬臂梁，视锚杆为支座计算支座反力设计值。§

2.3基坑工程设计第23页，共56页，2023年，2月20日，星期四第2章基坑工程2.3.2桩墙式支护结构的内力、变形及配筋计算1.极限平衡法【例2.2】若设置3道锚杆又如何？【解】§

2.3基坑工程设计第24页，共56页，2023年，2月20日，星期四第2章基坑工程2.3.2桩墙式支护结构的内力、变形及配筋计算1.极限平衡法【例2.2】若设置3道锚杆又如何？【解】§

2.3基坑工程设计第25页，共56页，2023年，2月20日，星期四第2章基坑工程2.3.5锚杆设计【例2.3】锚杆设计，布置如图§

2.3基坑工程设计第26页，共56页，2023年，2月20日，星期四第2章基坑工程2.3.5锚杆设计【例2.3】锚杆设计，布置如图【已知】Fh1=18.35kN/m，Fh2=208.51kN/m，Fh3=167.96kN/m。【故知】Fh1*S=18.35*1.5=27.5kN，Fh2*S=208.51*1.5=313kN，Fh3*S=167.96*1.5=252kN。§

2.3基坑工程设计第27页，共56页，2023年，2月20日，星期四第2章基坑工程2.3.5锚杆设计4.锚杆设计（1）锚杆的极限抗拔承载力要求（2）锚杆的轴向拉力标准值§

2.3基坑工程设计第28页，共56页，2023年，2月20日，星期四第2章基坑工程2.3.5锚杆设计4.锚杆设计（3）锚杆的α极限抗拔承载力§

2.3基坑工程设计土的名称图的状态或密实度qsk(KPa)一次常压注浆二次压力注浆填土16~3030~45淤泥质土16~2020~30粘性土IL>118~3025~450.75<IL

≤130~4045~600.5<IL

≤0.7540~5360~700.25<IL

≤0.553~6570~850<IL≤0.2565~7385~100IL≤073~90100~130第29页，共56页，2023年，2月20日，星期四第2章基坑工程

2.3.5锚杆设计4.锚杆设计（3）锚杆的极限抗拔承载力§

2.3基坑工程设计土的名称图的状态或密实度qsk(KPa)一次常压注浆二次压力注浆粉土e>0.922~4440~600.75≤e≤0.944~6460~90e<0.7564~10080~130粉细砂稍密22~4240~70中密42~6375~110密实63~8590~130中砂稍密54~7470~100中密74~90100~130密实90~120130~170第30页，共56页，2023年，2月20日，星期四第2章基坑工程2.3.5锚杆设计4.锚杆设计（3）锚杆的极限抗拔承载力§

2.3基坑工程设计土的名称图的状态或密实度qsk(KPa)一次常压注浆二次压力注浆粗砂稍密80~130100~140中密130~170170~220密实170~220220~250砾砂190~260240~290风化岩全风化80~100120~150强风化150~200200~260泥浆护壁成孔时，取低值并适当折减第31页，共56页，2023年，2月20日，星期四第2章基坑工程2.3.5锚杆设计4.锚杆设计（4）锚杆的非锚固段长度（5）锚杆杆体的受拉承载力（6）锚杆锁定值§

2.3基坑工程设计第32页，共56页，2023年，2月20日，星期四第2章基坑工程

2.3.2桩墙式支护结构的内力、变形及配筋计算2.悬臂式支护桩计算例题【例2.3】已知同例题2.2（基坑深8m，坑外地下水在地面下1m，坑内地下水在坑底面，坑边满布地面超载q=10kN/m2。地下水位以上γ=18kN/m3，不固结不排水抗剪强度指标c=10kPa、φ=8°；地下水位以下γsat=18.5kN/m3，不固结不排水抗剪强度指标c=12kPa、φ=15°）。无锚杆。【求】求桩的设计长度L、及Mmax。§

2.3基坑工程设计第33页，共56页，2023年，2月20日，星期四第2章基坑工程2.3.2桩墙式支护结构的内力、变形及配筋计算2.悬臂式支护桩计算例题【例2.3】【解】1.采用水土合算法的荷载。同前。§

2.3基坑工程设计第34页，共56页，2023年，2月20日，星期四第2章基坑工程2.3.2桩墙式支护结构的内力、变形及配筋计算1.极限平衡法【例2.3】【解】2.求支护桩长度1）求坑底至土压力为零点距离X（土压力为零点在坑底下深度X=2.1m处）§

2.3基坑工程设计第35页，共56页，2023年，2月20日，星期四第2章基坑工程2.3.2桩墙式支护结构的内力、变形及配筋计算1.极限平衡法【例2.3】【解】2.求支护桩长度2）求土压力为零点至桩底距离t（h=8m，x=2.1m，Z0=1.7m）§

2.3基坑工程设计第36页，共56页，2023年，2月20日，星期四第2章基坑工程2.3.2桩墙式支护结构的内力、变形及配筋计算1.极限平衡法【例2.3】【解】2.求支护桩长度2）求土压力为零点至桩底距离t（h=8m，x=2.1m，Z0=1.7m）§

2.3基坑工程设计第37页，共56页，2023年，2月20日，星期四第2章基坑工程2.3.2桩墙式支护结构的内力、变形及配筋计算1.极限平衡法【例2.3】【解】2.求支护桩长度2）求土压力为零点至桩底距离t§

2.3基坑工程设计第38页，共56页，2023年，2月20日，星期四第2章基坑工程2.3.2桩墙式支护结构的内力、变形及配筋计算1.极限平衡法【例2.3】【解】2.求支护桩长度2）求土压力为零点至桩底距离t取试算1：取t=3,f（t）=-458.21<0；试算2：取t=10,f（t）=-86.1<0；试算3：取t=11,f（t）=154.5>0；试算4：取t=10.4,f（t）=2.6>0；【故】取t=10.5m§

2.3基坑工程设计第39页，共56页，2023年，2月20日，星期四第2章基坑工程2.3.2桩墙式支护结构的内力、变形及配筋计算1.极限平衡法【例2.3】【解】2.求支护桩长度3）支护桩长度L=h+X+1.2tX=2.1mt=10.51m§

2.3基坑工程设计第40页，共56页，2023年，2月20日，星期四第2章基坑工程2.3.2桩墙式支护结构的内力、变形及配筋计算1.极限平衡法【例2.3】【解】3.求支护桩最大弯矩Mmax（1）求土压力设计值§

2.3基坑工程设计第41页，共56页，2023年，2月20日，星期四第2章基坑工程2.3.2桩墙式支护结构的内力、变形及配筋计算1.极限平衡法【例2.3】【解】3.求桩的设计弯矩Mmax。（2）设剪力 Q=dM/dx=0的点距坑底y1(m)y1=7.96m§

2.3基坑工程设计第42页，共56页，2023年，2月20日，星期四第2章基坑工程2.3.2桩墙式支护结构的内力、变形及配筋计算1.极限平衡法【例2.3】【解】3.求桩的设计弯矩Mmax。§

2.3基坑工程设计第43页，共56页，2023年，2月20日，星期四第2章基坑工程2.3.2桩墙式支护结构的内力、变形及配筋计算3.钢筋混凝土护坡桩配筋计算【例题2.3】条件同【例题2.2】基坑深8m，坑外地下水在地面下1m，坑内地下水在坑底面，坑边满布地面超载q=10kN/m2。地下水位以上γ=18kN/m3，不固结不排水抗剪强度指标c=10kPa、φ=8°；地下水位以下γsat=18.5kN/m3，不固结不排水抗剪强度指标c=12kPa、φ=15°，锚杆位于地面下3m。【求】支护桩布置尺寸、配筋【已知】支护桩最大弯矩为§

2.3基坑工程设计第44页，共56页，2023年，2月20日，星期四第2章基坑工程2.3.2桩墙式支护结构的内力、变形及配筋计算【例2.3】【解】拟用钢筋混凝土挖孔桩，取：桩径600mm、桩距900mm。则单桩承担的弯矩为1.桩径D=600mm，取C30砼，保护层厚度c=50mm，选HRB400¢25纵向钢筋则：§

2.3基坑工程设计第45页，共56页，2023年，2月20日，星期四第2章基坑工程2.3.2桩墙式支护结构的内力、变形及配筋计算【例2.3】【解】1.D=600mm，C30砼，c=50mm，【方法1】采用沿周边均匀配置纵向钢筋取10¢25纵向钢筋间距为100mm。AS=4900mm2可知：查教材P50，表2-1，插值得§

2.3基坑工程设计第46页，共56页，2023年，2月20日，星期四第2章基坑工程2.3.2桩墙式支护结构的内力、变形及配筋计算【例2.3】【解】【方法1】采用沿周边均匀配置纵向钢筋查教材P50，表2-1，插值得§

2.3基坑工程设计Kααt0.430.3010.6480.440.3030.644第47页，共56页，2023年，2月20日，星期四第2章基坑工程2.3.2桩墙式支护结构的内力、变形及配筋计算【例2.3】【解】【方法1】采用沿周边均匀配置纵向钢筋§

2.3基坑工程设计第48页，共56页，2023年，2月20日，星期四第2章基坑工程