浅论深基坑桩锚支护结构设计及应用

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护结构设计及应用石晖

31以稳定性较差的西侧为计算对象 .3 1地面按均布荷载为 2 K/ . 0 N m。 3 3不考虑地下水 (挖时要进行疏干 ) .开。

4工程设计

圈劳动西路基坑平面示意图1工程概况：

41计算参数 .工程地质勘察报告及补充说明中，工程地质层、各和 C值如下： ( )填土：=1 K m‘ 9 =1 KP。 1素" 4 N/ y p O: C 0 a ()粗砂： 2中：1~ 9 8 1 KN/ m’,￣3~ 0。 q 8 4。=(卵石：/ 25 3)￣=2 .KN/m3,=~ 5。 42 4。

( )质粘土：=1 .KN m,￣2 . O= 14 P。 4粉" 96/ q 34 9 .K a y= C

前 3项为建议值，值无试验资料，一项为试验 C后值。从上述参数可以看出，填土的：1 KN/素 4 m和卵石"= 2 5 y 2 . KN/,然不符实际情况。该场地的素填 m显土已在二十年以上，除非该填土是生活垃圾，否则不可能为 1 KN/。根据一般文献介绍，应取 -= 4 m y1 KN/ 7 m为宜，卵石的￣ 2 . KN/与素砼的单位 / 25= m

拟建的湖南省建材职教培训中心是一高 2 1层，下地三层的高层建筑物，架结构。该工程施工场地狭小， 框南临长沙市东西主干道劳动路仅 5,西两侧均有 6层住 m东宅楼，离最近处仅 2,侧仅一墙之隔即为电力设计距 m北院实验工厂厂房，该基础埋深一 . m,基坑支护周长 95 14,坑平面布置见图。 5m基

重量 2 2 23/ . - .t m几乎相等，也是不可能的，故改为20/ . t m较合适。

粉质粘土的、、值，然是试验求得，为只有 C虽因一

2工程地质条件：(地层特征： 1)

次试验值，很大的偶然性，应进行修正，正后取有故修: .t m3￣2 OC 8 KP。综上所述，层土的参数基本 19/,= 2 = 0 a q四

④素填土：散、塑，有东薄厚的分布特点，侧松可具东平均厚度 15,侧平均厚 4 5 .

m西 .m。

值为：

②粉质粘土：塑~塑，侧平均厚 1 5,侧平可硬东 . m西 7均厚度 12,= 16/,=1 .KN/,= 34。 .m C 9 .KN m￣" 96 y m3p 2 .。‘

⑧砂卵：密一实，深具有东浅、深的特点，中密埋西东侧平均埋深 32 m,侧埋深 60。深度 1 m以内者为中 .5西 .5 0粗砂，水易流动。深度 1m以下粒径增大，大 1c,含 0最 5m 含泥，层总厚度达 1 .m。该 20 ( )下水赋存特征 2地 4 2计算剖面 .

该场地素填土的厚度为西厚东薄，计支护结构时，设显然是素填土层愈厚愈不利，计算剖面应选填土厚的位

场地地下水主要赋存于砂卵石层中，其次在填土中含有少量的上层滞水。根据临近工地施工情况地下水量较大，基坑施工及边坡的稳定性有较大对的影响，别是深度 1 m左右的中粗砂层，着基特 0随

置进行计算，以应选择基坑西侧为计算剖面。所43设计计算 .

( )算参数：为素填土和粉质粘土都有粘聚力 1计因 (,按土压力相等的方法，内摩擦角 ( )成包含 C C)故将 (化 P 的影响在内的等值‘。按下式计算： p D

坑开挖易出现流砂而产生崩塌，此基坑施工应予因重点防护。

3工程设计概况由于施工场地的限制，基坑四周均无法放坡以及边 坡工程地质条件较差的特点，为获取最大而有效的施工作业面，确保东西及南{N路和现有建筑的稳定性基并￣ l t,

争 H 5孚) t(。 )C t4一 t4一= H 5手一 g5手) g。争 g4一 2H(。 (

坑宜利用桩锚结合的支护方案。工程设计时按下述各点综合考虑：

或。4a\(手 (争丢 (: 2。c/4 ) 4 )蠹] -t 5一 s+ =5r g。。 )式中：。等值内摩擦角‘一 P(一层内摩擦角 ( ) P土。

5/ 2 2 CHI 00 NESE AND VERSEAS O ARCHI 1基e¨ 巨

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A1—■ 门三Lc■ 0 RR■}; ■ 1;●肄■广 r}=蓥 c

C一土层粘聚力 ( a) KP

H一土层厚度 ( I I) T一

Kp被动土压力系数 一

②土压力为零处的 h c:由：a= p/k/kh: e"kp-5 Ka Y '

土层重度 ( KN/ ) m

得： Ka q+￣(+ c )=' c Kp( h h 1Ka y l h 4)= =

考虑到地面均布荷载 q 2 K m作用，等重量 = 0 N/的按换算原则，填土层厚度按 60粉质粘土按 80综合 素 . m, .m

考虑，已知数据分别代入上式计算为：将素填土： t 2 .6 q, 33。￣=粉质粘土： D 4 .5￣= 76。 ( )壁桩尺寸预设 (算图按下图 ) 2护计：桩径为 1 m,距为 20,坑深 9 5,的嵌固深 . 0间 .m基 .m桩度 4.m,长 1 m。 5桩 4

0. 606m

③锚杆水平分为：2 31—

hc1

kp—

( )撑结构体系 3支桩顶处设一冠梁，桩顶 3处设一腰梁，梁上设距 m腰一

④桩嵌固深度 h利用 h的力矩为零，力 P d; c处剪 d不为零的特点，虑该处其他 x段力矩平衡，有： d 考则 Px= -( k a￣ p一 )………… ( 6)

根锚杆，间距为 1 I并与水平成 1。夹角。其 I, T 3的 (设计验算 4)q 0=2 KN/ m2

有： x:

— 6— Pd

Pd

=qka

+ ka

=

、,

T c 1

、 L \ 号

J

V_p _ a Y一Y K K1 64. 78

-

-h d:12 .

故： X=321 h 1 . e+X= .0 06 7+3.1= 82 2 3. m( c+X) 4 5 h 1 . m

.

/

\孚 O ' s h c,4 5.

与预设的嵌固深度 h= .m一致，足设计要求。 d 45满

⑤求最大弯矩 M~,计算剪力为零处位置 ( 先 z)a +q a — k z= 0…………( 7)

z 竺：二

兰±! ka

一 698m.

//

/

X

h d

Mma= T (一 ) x 2 c[ z 3一

Z

一

o

]4 0= 8 KN……… ( 8)

计算简图

⑥锚杆长度 (下图计算 )按

①基坑土层的、 Ka及 Kp、￣4+4 .￣1 2 8￣3.= . 4 7 6

.厂 9 -= 23 36‘ P+3.———

—

32. 4。

:一

1 7￣4. 4+19￣1 2+1 . 9￣3. 9 4. 4:18. 07K N/m+1. 2+3. 9。 …

Ka t2( 5=g 4。一

手).2………2=3 o0 ( )

K= 5手) . ag4。=0 t(一 54式中：一坑底面以上各土层‘的加权平均值‘基 P P一

基坑底面以上各土层的加权平均值 a锚杆轴向拉力 .

Ka一主动土压力系数

CH! NESE AND OVERSEAS ARCHI TECTURE 5/ 2 2 00

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_塞璺 l, I!支护体系表 I表 1)

支砼强度桩径l0 00

钢桩长10 0 40

筋

笼浇筋@2 0 5

嵌深

桩距

基坑深

护桩 C 0 2≥4 O 0 5 o l0 0 0≤9 0 5 0

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