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力。H.Blum 又建议可以图8-5d 代替，计算入土深度及力。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 )(0102n 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 )(0102n 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 层土的摩擦角； n c ——n 层土的聚力;
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
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 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
；
∑ = 0
H
4) 铁道：按20kN/m 2
。
对土的摩擦角
n ?及聚力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，在井点降水围，n ?值可乘以1.1～1.3；
2) 无桩基的板桩侧，n ?值可乘以1.1～1.3；
3) 有桩基的板桩墙侧，在送桩围乘以1.0；在密集群桩深度围，乘以1.2~4；
4) 在井点降水土体固结的条件下，可将土的聚力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
3
a e 及墙墙被动土压力
3
p 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1
a e 及墙后被动土压力
1
p e ；
4） 计算柱底墙前主动土压力2
a e 和墙后被动土压力
2
p 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
[]
02)(2)()(0332233=?--?
-+-+t e e z
e e e e E a p a p a p a （8-3）
∑=0M
[]
032)(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
14
=+--???
???-+-?-+
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
2.1t 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
02)(22
2=+-a p K b h K b γγ （8-7）
式中)2/45(tan 02?-=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 3322max
)(6233)(-+=-++=γγγ （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)(22)(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()(6323a 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(3ξξ （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
0)(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
，g ＝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 200202==-=-=?a K
1693
.056.6)28.053.3(2004
.415.1286)(62749
.056.6)28.053.3(2015
.1286)(6m 04.415
.12819
.6256
.051.362362671.33863.2kN/m 18.1282
51
.3656.026)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
322
222
1200202=?-??=-=
=?-?=-==??+???+==?+?+=
=-=
-=
=??+=+==?====+=+=∑∑∑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'
'34.03443.1553491.4cm cm R N R A A g a g g g =-?=-=
构造配筋
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 ?=
2.20267.3361/7.33/5
3.0)5.52010()2/45(tan max 22
2202?γσ
因此，开挖桩钢筋笼中，竖向钢筋的配置为： 上部5m ：525mm ＋514 mm
下部7m ：1025mm ＋1014 mm
14m 钢筋全部配置在桩身混凝土受压区，即在面向基坑侧的半圆。
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)
(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)()(61
x 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
g 、c 、?值按25米围的加权平均值计算得： 20 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 86.62878.293.9321
10)93.9373.5(21=??+?+?=
a E
86.628)
337.310(78.293.93211032210)73.593.93(21073.52+???+???-+?=
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
.142629405.286 000=-+-?=-+-=
=-+-+?=-+-+==++=
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 45.7041.473.520.287 0
)73.593.93(10
2173.502
0020
0==--=-??--x x x x x R a m
kN 6.10851045.72.8861245.773.5)0.145.7(20.2872
2max
?=??-?--?=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 京城大厦地质剖面及锚杆示意图
【例 8-3】 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 有上层滞水。地面荷载按10kN/m 2
计。
1.参数计算
33
.0)2/45(tan 02=-=?a K
8.1136sin )2536sin(25cos 36cos sin )sin(cos cos 2
00000
2
=????
???
?+-=
??????
??+-=δ
δ?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)28.1711207)5.7886.347((2=?-??+?=
3) 梁CD 段： m
N m N M C ?-=??--?-=k 7.280k )306)5.782.116(1265.78(2
2
m
N m N M C ?=??-+?-=k 4.303k )206)5.782.116(1265.78(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。
工况 开挖
深度
/m
第一层锚杆 第二层锚杆 第三层锚杆
R B
/kN M B
/kN ?m M BC
/kN ?m R C
/kN M C /kN ?m M CD /kN ?m R D
/kN M D /kN ?m M DF
/kN ?m 1 -5.5
491.5
2 -12.5 363.6 -183.
3 535.0
3 -18.5 196.2 -158.3 116.0 578.5 -416.8 545.8
4
-23.5 167.2 -171.8 142.6 434.7 -235.8 72.0
896.9 -486.0 395.9
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(19388
6)(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。
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。
第二部分 基坑支护结构的计算 支护结构的设计和施工，影响因素众多，不少高层建筑的支护结构费用已超过工程桩基的费用。为此，对待支护结构的设计和施工均应采取极慎重的态度，在保证施工安全的前提下，尽量做到经济合理和便于施工。 一、支护结构承受的荷载 支护结构承受的荷载一般包括 –土压力 –水压力 –墙后地面荷载引起的附加荷载。 1 土压力 ⑴主动土压力： 若挡墙在墙后土压力作用下向前位移时随位移增大，墙后土压力渐减小。当位移达某一数值时，土体内出现滑裂面，墙后土达极限平衡状态，此时土压力称为主动土压力，以Ea表示。 ⑵静止土压力： 若挡墙在土压力作用下墙本身不发生变形和任何位移（移动或滑动），墙后填土处于弹性平衡状态，则此时作用在挡墙上的土压力成为静止土压力。以E0表示。 (3)被动土压力： 若挡墙在外力作用下墙向墙背向移动，随位移增大，墙所受土的反作用力渐增大，当位移达一定数值时，土体内出现滑裂面，墙后土处被动极限平衡状态，此时土压力称为被动土压力，以Ep表示。
主动土压力计算 ?主动土压力强度 ?无粘性土 粘性土 土压力分布 对于粘性土按计算公式计算时，主动土压力在土层顶部（H=0处）为负值，即 表明出现拉力区，这在实际上是不可能发生的。只计算临界高度以下的主动土压力。土压力分布 可计算此种情况下的临界高度Zc，进而计算临界高度以下的主动土压力。
被动土压力计算 被动土压力强度 ?无粘性土 粘性土 计算土压力时应注意 ?不同深度处土的内聚力C不是一个常数，它与土的上覆荷重有关，一般随深度的加大而增大，对于暴露时间长的基坑，土的内聚力可由于土体含水量的变化和氧化等因素的影响而减小甚至消失。 ?、C 值是计算侧向土压力的主要参数，但在工程桩打设前后的、C值是不同的。 在粘性土中打设工程桩时，产生挤土现象，孔隙水压力急剧升高，对、C值产生影响。另外，降低地下水位也会使、C值产生变化。 水压力
浅谈双排灌注桩深基坑支护结构计算 摘要：深基坑双排灌注桩支护是在单排悬臂桩支护技术基础上新开发的一项技术。它仍属于悬臂式支护结构类型。工程实践证明：在稳定性较好的一般粘性土和砂土层中采用这种支护型式，与单排悬臂桩相比具有刚度大、位移小、支护高度大、节约投资等特点。 关键词：基坑支护；土压力；内力计算 0前言 单排悬臂桩支护已有较成熟的设计计算方法，而双排桩支护结构的设计计算则还处于研讨中，本文中依据作者近年来的工程施工设计实践经验，提出一套设计分析方法，供类似工程参考。 1 双排桩支护的受力特性 双排桩支护型式简单，前后排桩按一定排距布置成三角形或矩形平面，桩顶用现浇钢筋混凝土连梁或板连接起来，形成桩脚嵌固的刚架型式。它虽属于悬臂支护型式，但受力机理与单排悬臂桩有本质的区别。即桩间土对双排桩有土压力作用，而且作用力的大小与桩的排距大小有关，故双排桩支护结构可看成前后排桩都受到大小不等土压力作用的平面刚架。把土视为弹性体，并取矩形平面单元，把桩视为梁单元，利用有限元法分析得后排桩失去挡土作用的距离b max 为： 式中：h—桩的挡土高度；t—桩的理论埋深；μ—土 的波松比，μ≤0.5； 偏保守地取μ=0.5，t=0.2h代入式(1)得：b max≈1.6 h；同理，经分析得：后排桩受力超过前排桩的临界点满足： 因此，可将双排桩土压力分布大致分为三种情况： (1)当b ≤.125h时，后排桩承受全部土压力，前排桩通过横梁受到桩顶推力；双排桩土压力分布如图1(a)；按库仑强度理论，图1中滑楔与水平面夹角为45°+ 。 (2)当1.6h>b>0.125h时，前、后排桩同时受到土压力作用，横梁可能受
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。 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。 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，给出设计计算参数ｃ、φ和γ值。 为了将土压力分布表为直线，,应求出基坑底面以上及基坑底面至桩端处的平均土性指标。 平均重度： ∑ ∑? = i i i m h h γ γ 平均粘聚力： ∑ ∑? = i i i m h h c c 平均内摩擦角： ∑ ∑? = i i i m h h φ φ 根据长春地区的工程经验，鉴于本工程的实际情况，将c值乘以0.4～0.5的折减系数，给出设计计算参数ｃ、φ和γ值如表（二）所示： 三．荷载计算 作用在支护结构的荷载包括：土压力、水压力、施工荷载、地面超载等。 ①土压力：土压力是指土体作用在支护结构上的侧向压力，它是由土体的自重产生的。 ②地面荷载：地面临时荷载一般包括建筑材料、临时堆放待运弃土及施工机械等。地面临时荷载可按20～30KN/m2计算，它基本上可以包罗现场各种各样的临时荷载。
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 ] ---------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------- [ 结构计算 ]
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。
(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) 基坑排桩支护施工组织设计 1、编制说明 1.1编制目的 本施工组织设计是XX花园二期基坑支护工程的施工依据和指导性文件之一，主要体现本工程施工活动全过程的总体构思和布置，是指导工程施工过程中各项生产活动的技术、经济综合性文件。 1.2编制依据 1)、XX岩土工程勘察设计研究院有限公司提供的本基坑围护的设计图纸及变更图。 2)、XX市城市建筑设计院有限责任公司提供本工程岩土工程勘察报告。 3)、工程现场及周边环境实际情况。 4)、本工程拟使用的规范及标准： 1.3编制原则 1）、科技领先原则 本工程质量要求高，施工期紧，周围环境较复杂，基于以上特点，我们将以科学的态度，认真学习基坑工程施工有关规范，遵循"时空效应"原理，科学的运用"基坑开挖对称均衡"原理，在施工中综合考虑施工方案，合理组织施工流水，严格按照基坑围护施工图进行施工，并制定相应技术措施。 2）、组织机构合理原则 工程一旦开工，我们将全力以赴，委派国家一级建造师，组织精干而强有力的项目领导班子以及各专项管理机构。实行项目承包管理，通过对劳动力、设备、材料、技术、方法和信息的优化处置。 3）、环境保护原则
我公司将依据XX区建筑行业文明施工原则，从土方运输、建筑垃圾处理、废水排放等多方面进行控制，将施工带给周边环境的负面影响降到最小。 2、工程概述 2.1一般概况 （1）项目名称：XX花园二期 （2）项目位置：XX经济开发区XX路东、XX路南侧 （3）建设单位：XX置业有限公司 （4）勘察单位：XX市城市建筑设计院有限责任公司 2.2工程概况 （1）项目组成：1#、2#、3#主楼及一层地下车库 （2）基础型式：采用桩筏基础； （3）基坑规模：总基坑面积约为9590m2，总周长约408m； （4）基坑挖深：1#楼±0.00相当于绝对标高+3.050m，其它区域±0.00相当于绝对标高+2.800m，场地外自然平面绝对标高+1.800m；基坑开挖深度一般区域为6.35~6.85m，局部深坑处开挖深度约7.65~9.00m。基坑安全等级为二级。 2.3工程地质、水文概况 2.3.1工程地质情况 根据《XX花园二期岩土工程详细勘察报告》中揭露的地层资料，拟建场地内基坑开挖影响范围内的土层情况如下所述： ①粉质粘土：灰黄、灰色，软～可塑，无摇振反应，切面稍有光泽，干强度中等，韧性中等，表层0.30～0.50m为耕填土（局部为杂填土），含植物根茎。该层属中压缩性土，工程性能较差，在本场地内普遍分布，层厚2.60～1.80m，层底高程0.14～-0.83m。 ②淤泥质粉质粘土：灰色，流塑，含腐植物和贝壳碎屑，稍具腥臭味，局部夹淤泥及粉土团块。该层属高压缩性土，工程性能差，在本场地内普遍分布，层厚13.40～3.50m，层底高程-3.36～-13.85m。
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
基坑排桩支护及土方开挖施工方案 一、工程概况 本工程为南洋花城一期1#、2#楼和南洋广场综合服务楼的基坑排桩支护及土方开挖工程，位于泽州县枣园村，规划太岳路北侧、滨川路东侧、中轴路西侧，北临小刘家川村。 本工程为一类高层建筑，一期1#、2#楼为剪力墙结构，南洋广场为框架结构，地下室两层，建筑面积18370m2，南洋花城1#、2#楼地上27层，建筑高度85.65米，建筑面积1#楼19220.57m2 ，2#楼19220.57m2 ，南洋广场综合服务楼地上27层，建筑高度99.75米，建筑面积55670.00m2，深基坑支护采用直径600mm的钻孔灌注桩排桩，桩长18米，结合两道 600mm*300mm的钢筋混凝土梁做水平内支撑的支护形式。 本工程基坑分东西两个基坑，相对标高正负0.000相当于黄海高程762.7米，其中东基坑东西长132.2米，地面自然标高为754.26米，开挖至底板垫层底为752.3米（相当于-11.4米），西基坑东西长112.2米，地面自然标高为754.26米，开挖至底板垫层底752.3米，基坑东、北、西三面为原土层，土质比较密实，土方开挖采用分层退坎加放坡的形式开挖，边坡支护采用土钉墙加喷浆护坡的支护形式。基坑南侧由于太岳路施工路基回填，754.26标高以上全是回填土，土质比较松软，因此需采用、直径600mm钻孔灌注桩排桩结合两道600mm*300mm的钢筋混凝土梁做水平支撑的形式进行支护。 二、编制依据：
1、山西省地质勘察设计研究院出具的岩土工程勘察报告； 2、工程现场及周边环境实际情况； 3、《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）； 4、《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）； 5、《建筑地基基础工程施工质量及验收规范》（GB50202-2002）； 6、《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）； 7、《建筑施工安全检查标准》（JGJ55-99）； 三、水文、地质情况 根据山西省勘察设计院提交的岩土工程勘察报告，本场地内自地面起由上而下与基坑有关的土层分别为： 3.1杂（素）填土（Q42ml）：褐黄色，层厚0.4-6.65米。为人工堆积的填土，稍湿，疏松。成分以粉土、粉质粘土为主，含有较多的建筑垃圾等杂物，该层土不能利用必须予以清除，故不再进行评价。 3.2粉质粘土（Q4apl）：褐黄色，底版埋深 4.0-10.0米，层厚1.8-8.58米，稍湿，硬可塑，摇振反应无，有光泽反应，干强度和韧性中等，有比较弱的湿陷性，该层土实测标准贯入校正击数N=3.8-10.0击，平均6.9击。 3.3粉质粘土（Q4apl）：褐黄色，底版埋深9.14-18.4米，层厚1.68-10.2米，稍湿，硬可塑，摇振反应无，有光泽反应，干强度和韧性中等，有比较弱的湿陷性，该层土实测标准贯入校正击数N=6.1-13.6击，平均9.2击。 3.4粉质粘土角砾（Q4apl）：黄褐、棕红色，底版埋深6.6-23.57米，
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
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 237.75°=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=σ a1K a1－2 c 1 a1 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
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
基坑排桩支护施工方案 1编制说明及概述 1.1编制目的 本安全施工方案是利尔德高新技术产业园区食堂及库房基坑支护及土方开挖工程的安全施工依据和指导性文件之一，主要体现本工程施工活动全过程安全生产的总体构思，是指导工程施工过程中各项安全生产活动的技术性文件。 1.2编制依据 ①施工招标文件及基坑围护的设计图纸。 ②投标答疑的有关内容。 ③《利尔德高新技术产业园区食堂及库房项目岩土工程勘察报告》 ④工程现场及周边环境实际情况。 ⑤本工程拟使用的规范及标准： a.《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）； b.《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)； c.《建筑地基基础工程施工质量及验收规范》（GB50202-2002）； d.《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-2003）； e.《建筑项目管理规范》（GB/T50326-2001）； f.《工程测量规范》（GB50026-2007）； g.《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）； h.《建筑施工安全检查标准》（JGJ55-99）； i.《混凝土泵送施工技术规程》（JGJ/T 10-95）；
j.《建筑机械使用安全技术规范》（JGJ33-2001）； k.《施工现场临时用电安全规范》（JGJ46-2005）； l.《建设工程施工现场供用电安全规范》（GB50194-93）； m.《建设工程文件归档整理规范》（GB/T50328-2007）。 ⑥北京地方及其它相关规范及规程 2工程概况 2.1地理位置 拟建利尔德高新技术产业园区食堂及库房项目位于北京市大兴区，东邻芦求路，西邻北京帝京焊接材料厂，北邻创业路，南侧为黄鹅路。 2.2工程概况 利尔德高新技术产业园区食堂及库房项目总规划用地面积约为1633㎡，地上6层，建筑面积约10831.6 ㎡，地下2层，建筑面积约2059㎡。建筑高度为23.95m，基础埋深暂定为7.5m。建筑结构型式为钢筋混凝土框架核心筒结构。深基坑支护采用钻孔灌注桩排桩结合喷浆防护作为围护结构、并结合一道钢筋混凝土水平压顶梁的支护形式。 2.3基坑围护结构概述 2.3.1基坑周边环境 本工程基坑处于鹅房村，南侧利尔德科技园区消防通道，下有市政下水管道及消防管道，北侧临近创业路，常有重型车辆通过且距用地红线最近处只有0.6米，西侧邻北京帝京焊接材料厂，东侧临近芦求路，路边绿化下埋市政下水管道、电力管沟及消防管道，埋深不明，距用地红线3~6米。
. 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
10#楼基槽地基支护 排桩设计方案 工程名称： 编制人：职称： 施工单位： 2011-9-14 基坑支护排桩设计方案 一、工程概况 本工程由昌黎县永安房地产开发有限责任公司开发，秦皇岛市三建第三分公司承建《吉祥尚府》住宅小区，位于昌黎县昌黄公路南侧，原钱庄子村。 10#楼为6+1砖混结构，建筑面积3029.35㎡，建筑高度19.4米。 11#楼为剪力墙结构，地上18层，地下两层，建筑面积11009.12㎡，建筑总高度52.9米。 二、编制依据及主要规范 1、《岩土工程勘察报告》 2、《吉祥尚府10#、11#》施工图纸 3、《建筑基坑支护技术规范》（JGJ120-90）
4、《混凝土结构设计规范》GB50010-2002 5、《地基基础设计规范》2002 6、中华人民共和国颁布的现行建筑工程的各类规范、标准及规程 7、河北省秦皇岛市人民政府有关建筑工程管理、市政管理、环境保护法等法规及规定。 8、我单位承包管理、质量管理、安全管理、文明施工管理规定 9、现场和周边的实地勘查情况记录 10、部分地方标准图集 三、基坑排桩设计 施工采用排桩（灌注桩）支护方案 1、打桩处理基槽护壁的长度为20米，设计排桩间距为1.2米，灌注桩总长度9米，嵌固深度为5.5米，桩体采用C30钢筋混凝土，排桩顶部设钢筋混凝土冠粱。 2、灌注桩主筋12ф18，ф6.5@150，加强筋ф14@1500，共计17根桩，冠粱断面700*400㎜8ф16，ф6.5@200，砼C30。 3、经计算，基坑排桩整体稳定性和抗倾覆安全系数均满足规范要求。 4、具体配筋见附图 四、灌注桩的施工工艺 1、10#基槽和11#基坑已开，首先进行土方回填，分层夯实，回填高度与10#楼槽底标高相平，回填土宽度为6米，确保桩基和人员的安全施工。 2、工艺流程图 施工准备→测量放线→埋设护筒→钻孔→清空→放置钢筋笼→浇筑砼→承装养护→质量验收。 3、工艺流程说明及主要质量控制要点 施工准备： ①技术准备：分级分步进行技术交底