基坑工程-桩墙式支护例题PPT

1、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】 基坑深8 m，坑外地下水在地面下1 m，坑内地下水在坑 底面，坑边满布地面超载q=10 kN/m2。地下水位以上=18 kN/m3，不固结不排水抗剪强度指标 c=10kPa、=8；地下水位以下 sat=18.5 kN/m3，不固结不排水抗剪强度指标c=12 kPa、 =15，锚杆位于地面下3 m。 【求】用等值梁法求桩的设计嵌入深度D、Mmax。, 2.3 基坑工程设计,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=8 m，坑外地下水在地面下

2、1 m，坑内地下水在坑 底面，q=10 kN/m2。地下水位以上:=18 kN/m3，c=10kPa、=8；地下水位以下:sat=18.5 kN/m3，c=12 kPa、 =15，锚杆位于地面下3 m。 【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：临界深度z0=1.3 m1 m；, 2.3 基坑工程设计,第2章 基坑工程,【例2.2】 已知H=8 m，坑外地下水在地面下1 m，坑内地下水在坑 底面，q=10 kN/m2。地下水位以上:=18 kN/m3，c=10kPa、=8；地下水位以下:sat=18.5 kN/m3，c=12 kPa、 =15，锚杆位于地面下3 m。

3、【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： 临界深度z0=1.3 m1； 设临界深度在坑外地下水位以下x=z02 -1(m)，则z02=1.7 m1, 2.3 基坑工程设计,第2章 基坑工程,【例2.2】 已知H=8 m，坑外地下水在地面下1 m，坑内地下水在坑 底面，q=10 kN/m2。地下水位以上:=18 kN/m3，c=10kPa、=8；地下水位以下:sat=18.5 kN/m3，c=12 kPa、 =15，锚杆位于地面下3 m。 【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： 地面下深度z 1.7m处土所产生的主动土压力：, 2.3 基

4、坑工程设计,第2章 基坑工程,【例2.2】 已知H=8 m，坑外地下水在地面下1 m，坑内地下水在坑 底面，q=10 kN/m2。地下水位以上:=18 kN/m3，c=10kPa、=8；地下水位以下:sat=18.5 kN/m3，c=12 kPa、 =15，锚杆位于地面下3 m。 【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： 地面超载所产生的主动土压力： 坑外深度1.0 m以上， 坑外深度1.0 m下， 总主动土压力上述二者叠加, 2.3 基坑工程设计,第2章 基坑工程,【例2.2】 已知H=8 m，坑外地下水在地面下1 m，坑内地下水在坑 底面，q=10 kN/m2。

5、地下水位以上:=18 kN/m3，c=10kPa、=8；地下水位以下:sat=18.5 kN/m3，c=12 kPa、 =15，锚杆位于地面下3 m。 【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2章 基坑工程,【例2.2】 已知H=8 m，坑外地下水在地面下1 m，坑内地下水在坑 底面，锚杆位于地面下3 m。 【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

6、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 =186.0 kN/m（179.53）, 2.3 基坑工程设计,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2章 基坑工程,2

7、.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 =y2.1； 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 =6.78m D=Dmin=1.3Dmin=11.54m Dmin=y+ tn = 2.1+6.78, 2.3 基坑工程设计,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

8、取弯矩，即M=0，得 Ha1k =179.53 kN/m, Ha1=224.37 kN/m, 2.3 基坑工程设计,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) 假设8x11.7： x1=6.9 m, 2.3 基坑工程设计,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) 假设8+2.1x18：, 2.3 基坑工程设计,第2

9、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) 1.21/2(10.9x1-18.7)（x1-1-0.7) 1/3(x1-1-0.7)1.47.61(x10.5)+5.9(x11)1/2(x11) =905.2305.668.1143.8=387.7(kNm/m), 2.3 基坑工程设计,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2章 基坑工程,2.3.2 桩墙式支护结

10、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

11、、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 =y2.1； 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 =4.45m D=Dmin=1.3Dmin=8.51m Dmin=y+ tn = 2.1+4.45, 2.3 基坑工程设计,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

12、衡法 【例2.2】若设置两道锚杆又如何？ 【解】 （4）求最大弯矩Mmax 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设计值。, 2.3 基坑工程设计,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Mmax 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设计值。, 2.3 基坑工程设计,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Mmax 1）按反弯点以上为两跨悬臂梁， 视锚

13、杆为支座计算支座反力设计值。, 2.3 基坑工程设计,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=

14、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,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,第2章 基坑工程,2.3.5锚杆设计 4.锚杆设计 （

15、3）锚杆的极限抗拔承载力, 2.3 基坑工程设计,泥浆护壁成孔时，取低值并适当折减,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8 m，坑外地下水在地面下1 m，坑内地下水在坑 底面，坑边满布地面超载q=10 kN/m2。地下水位以上=18 kN/m3，不固结不排水抗剪强度指标 c=10kPa、=8；地下水位以下 sat=18.5 kN/m3，不固结不排水抗剪强度

16、指标c=12 kPa、 =15）。无锚杆。 【求】求桩的设计长度L、及Mmax。, 2.3 基坑工程设计,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.

17、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.

18、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）=-458.210； 试算4：取t=10.4,f（t） =2.60 ； 【故】取t=10.5m, 2.3 基坑工程设计,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+1.2t X=2.1m t=10.51m, 2.3 基坑工程设计,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

19、,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=7.96 m, 2.3 基坑工程设计,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8 m，坑外地下水在地面下1 m，坑内地下水在坑 底面，坑边满布地面超载q

20、=10 kN/m2。地下水位以上=18 kN/m3，不固结不排水抗剪强度指标 c=10kPa、=8；地下水位以下 sat=18.5 kN/m3，不固结不排水抗剪强度指标c=12 kPa、 =15，锚杆位于地面下3 m。 【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HRB40025纵向钢筋 则：, 2.3 基坑工程设计,第2章 基坑工

21、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1025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,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2】采用沿周边均匀配置1025纵向钢筋, 同【方法1】 利用如下公式求解, 2.3 基坑工程设计,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2】采用沿周边均匀配置1025纵向钢筋, 同【方法1】, 2.3 基坑工程设计,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3】采用沿受压区、受拉区周边均匀配置纵向钢筋