单支点排桩支护结构设计示例
(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。
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。
21-3排桩或地下连续墙式支护结构设计
第四节排桩、地下连续墙支护结构设计排桩或地下连续墙式支护结构属柔性支挡结构，其支护结构的围护桩墙、内支撑或土层锚杆。
围护桩墙的计算内支撑的计算√支护结构的计算包括：一、围护桩墙的计算⏹根据经验、规范或内力计算初步拟定墙的深度及截面尺寸；⏹然后进行墙的稳定性验算和内力计算。
稳定性验算内力及变形计算(一）稳定性验算稳定性验算的内容：整体稳定性验算；坑底抗隆起稳定验算；抗渗验算；坑底土抗承压水验算。
参照普朗特尔和太沙基求地基极限承载力的γ2γ1抗隆起稳定安全系数，一般要求不小于1.7～2.5；坑底土抗承压水头稳定安全系数，一般不小于1.05；按平面问题来简化，计算宽度为每延米墙长或排桩中心距。
极限平衡法弹性支点法（竖向弹性地基梁法）•对于悬臂式及支点刚度较小的桩墙支护结构，由于水平变形大，坑底土抗力可视为被动土压力。
土压力按朗金理论计算。
•当支点刚度较大，桩墙水平位移较小时，坑底土体远未达极限状态，土抗力按m 法计算（力与变形成比例关系的弹性地基梁法）。
土压力按经验法考虑。
(二）内力及变形计算√按力的平衡求解，无法求得变形。
建立梁的挠曲方程求解。
可求得变形。
Ⅰ、极限平衡法假定作用于围护桩墙前后的土压力达到被动土压力和主动土压力，在此基础上进行力学简化，将超静定问题作为静定问题求解。
属于这种类型的方法有静力平衡法、等值梁法、太沙基塑性铰法、等弯矩法和等轴力法等。
1）不能考虑开挖及地下结构施工过程的不同工况对内力的影响。
2）只是一种近似的计算方法，支撑层数越多、土层越软、墙体刚度越大，则计算结果与实际的差别越大。
在使用极限平衡法时，需要结合工程经验对土压力和计算结果进行修正。
3）这种计算方法不考虑也不能计算围护桩墙的变形。
土的抗力与变形无关。
变形小，E P 未完全发挥•极限平衡法在力学上的缺陷Ⅱ、弹性支点法（竖向弹性地基梁法、侧向弹性地基反力法）1)墙后的荷载•可直接按朗肯主动土压力理论计算（即三角形分布土压力模式）见图(a)；•也可按矩形分布的经验土压力模式计算见图(b)。
(整理)排桩基坑支护结构设计(南京工业大学学士学位毕业设计)
第一章设计方案综合说明1.1 概述1.1.1 工程概况拟建南大微结构国家实验室工程位于南京市金银街以西，其南临南大生命科学院大楼，西侧为住宅楼。
拟建建筑物地面以上6层，地下2层，总建筑面积69533m2，建筑±0.00相当于绝对标高17.25m，整平后地面标高为17.00m，其它标高均以此为准，地下室负二层底板顶标高为-7.75m，基坑开挖深度为8.50m,框架结构。
1.1.2 基坑周边环境条件基坑北面和东面均为马路，最近距离为15 m,下设通讯电缆、煤气管线等设施。
西侧为居民住宅楼，楼高五层，其最近距离为10.5 m，南侧为南大生命科学院大楼，最近距离为12.5 m。
1.1.3 工程水文地质条件拟建场区地貌单元为阶地，地形较平坦，场地西侧有坳沟分布，东侧有暗塘分布。
在基坑支护影响范围内，自上而下有下列土层：①层杂填土：灰色，稍密，主要由碎石、碎砖、建筑垃圾组成，硬质含量30-60%,填龄大于5年。
①-2层素填土：灰黄～灰色，粉质粘土为主，可塑～软塑，混少量碎砖粒，炉渣，填龄大于10年。
①-3层淤泥质填土：灰黑色，流塑，稍具臭味，含腐植物。
②-1层粉质粘土：灰黄～灰色，可塑～软塑，稍有光泽，无摇震反应，干强度中等，韧性中等。
②-2层淤泥质粉质粘土～淤泥：灰色，流塑，含腐植物，稍有光泽，无摇震反应，干强度低，韧性低。
②-3层粉质粘土：灰色，软塑，稍有光泽，无摇震反应，干强度中等，韧性中等。
③-1层粉质粘土：黄褐色，可塑～硬塑，含少量铁锰结核，稍有光泽，无摇震反应，干强度中等，韧性中等。
③-2层粉质粘土：黄褐色，可塑，局部软塑，稍有光泽，无摇震反应，干强度中等，韧性中等。
③-3层粉质粘土：黄褐色，可塑～硬塑，稍有光泽，无摇震反应，干强度中等，韧性中等，含铁锰结核及灰色高岭土团块。
④-1层粉质粘土混卵砾石：黄褐色，由硬塑粉质粘土，稍密卵砾石及中粗砂组成，卵砾石为浑圆～次圆状，主要成分为石英岩，粒径4～50mm，含量约30%。
《排桩地基支护方案》课件
技术创新方向
绿色环保：采用环保材料、节 能技术，降低排桩地基支护对 环境的影响
复合材料：研发新型复合材料， 提高排桩地基支护的强度、耐 久性和抗腐蚀性
智能化：利用人工智能、大数 据等技术，实现排桩地基支护 的自动化、智能化
施工工艺：改进施工工艺，提 高排桩地基支护的效率和质量
市场发展趋势
施工方法的选择
确定施工场地的地质 条件
选择合适的排桩类型 和尺寸
确定施工顺序和工艺 流程
考虑施工设备和人员 的配置
制定施工质量控制措 施和应急预案
施工过程中的注意事项
确保桩基的稳定 性和可靠性
确保桩基的垂直 度和水平度
确保桩基的强度 和刚度
确保桩基的耐久 性和抗腐蚀性
确保桩基的环保 性和安全性
确保桩基的施工 质量和施工进度
优点：稳定性 好，承载能力 强，抗震性能 好，施工速度 快，适应性强
缺点：造价较 高，施工难度 较大，对环境 有一定影响， 需要定期维护
和检查
排桩的设计原则
稳定性：确保排桩 地基的稳定性，防 止地基沉降和变形
承载力：满足建筑 物的承载力要求， 保证建筑物的安全
经济性：考虑经济 因素，选择合适的 排桩类型和材料
支护方案：采用 排桩地基支护， 桩径为1.2米， 桩长为30米
施工过程：首先 进行桩基施工， 然后进行桩间土 的回填和压实
效果评价：支护 效果良好，建筑 物沉降控制在允 许范围内，满足 设计要求
案例二：某大型桥梁排桩地基支护工程
项目背景：某 大型桥梁建设， 需要采用排桩 地基支护方案
工程规模：桥 梁全长约1000 米，桥面宽度
排桩地基支护方案
目录
排桩地基支护方案概述 排桩地基支护的设计 排桩地基支护的施工方法 排桩地基支护的应用案例 排桩地基支护的未来发展
单排小桩复合桩墙支护结构设计计算方法
单排小桩复合桩墙支护结构设计计算方法
小桩复合桩墙支护结构设计计算方法：
1. 选择方案：在确定支护结构的类型、深度、宽度和材料后，根据工
程量和经济效益，选择支护结构和防护措施。
2. 确定桩土参数：确定桩型、桩臂等参数，计算施工时杆件抗拔力和
推力，确定桩土参数，包括桩臂深度、桩身直径、桩土标贯积量等。
3. 材料分析：分析桩型和材料，确定桩子长度，主桩箍筋组张紧计算，分析桩柱和桩土耐力的变化情况；计算桩头距地面表面最大拔深。
4. 桩柱总计价：对桩柱根据配筋采用计算方法进行总计价，明确桩柱
能承受的可靠土压力。
5. 桩和土体参数计算：计算桩和土体硬度、配筋比和土体各类参数，
根据实际土体参数计算桩柱耐力指标。
6. 杆件全抗拔计算：根据计算的桩臂深度，杆件直径等参数，采用抗
拔试验方法，计算桩柱抗拔力，和杆件全抗拔计算；
7. 砼混凝土抗压强度：根据混凝土试件屈服强度，采用数据计算砼混
凝土抗压强度，以确定桩身抗推荷载能力及桩土应力状态。
8. 桩头拔出计算：根据桩头周边状态和土层实测参数，对有关推力值进行计算；把推力值反推桩头拔出计算，确定桩头拔出的最大值。
9. 工程安全系数计算：计算桩柱的抗推荷载能力和拔深计价，求出工程安全系数，判断支护结构是否达到规定要求。
单支点排桩支护结构设计示例讲解
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：∑∑⋅=iiim hhγγ平均粘聚力：∑∑⋅=iiim hhcc平均内摩擦角：∑∑⋅=iiim hhφφ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。
基坑支护-02.排桩支护
Qu M u 2 Bd
3
Qu－护坡桩基底处的剪力；Mu－护坡桩基底处的弯距；Bd－ 护坡桩的等效抗弯刚度；α－桩间距；β－计算参数；E0－水 平向变形模量；D－桩径；K－弹性系数。
⑵整体转动变形 ⑶柔性变形
Qu M u 2 H 3 2 Bd
Mu 2 3 H 5 Bd
第二章
悬臂桩和桩锚支护
根据受力状态的不同可分为悬臂式、单点支 撑和多点支撑支护结构。
支护结构的设计原则
深基坑支护结构的设计按两种状态即承载力极 限状态和正常使用极限状态进行设计。
(一)承载力极限状态 1.抗剪切破坏
p [ p ]
E p Ea
M [M ]
2.抗倾覆破坏的极限状态
sin 2a 0 af cm A(1 (a at ) f y As 2a 2 sin 3a sin 2a sin at M f cm Ar max 3
A-构件截面面积，As－全部纵向钢筋的截面面积，r－圆形 截面的半径，rs－纵向钢筋所在圆的半径，a－纵向受拉钢 筋面积与全部纵向钢筋截面面积的比值，fcm－混凝土弯曲 抗压强度设计值，fy－普通钢筋的抗拉强度设计值。
3.抗滑动破坏的极限状态
(二)正常使用极限状态
也称变形极限状态。若支护结构在土的侧向压 力作用下产生位移，则地面必然会产生沉降，从而影 响在建工程或邻近建筑物的正常使用。 如果侧向位移过大，还会引起周围建筑物的下 沉、倾斜、开裂、门窗变形以及地下管线设施受损， 造成断电、断水、断气等。 目前，我国还没有统一的限制侧向位移的标准。
四、悬臂式排桩支护结构的设计
1.根据工程地质勘察报告和设计要求确定参数： ①基坑开挖深度H； ②地下水埋深； ③各土层的γi、ci、φi，以及各土层厚度zi； ④地面超载q。 2.求最小插入深度Dmin； ①土压力计算： 如果各土层性质相差不大，可取各土质参数的加 权平均值; 如果土质参数相差较大，应分别计算各层顶面、底 面的土压力强度。取加权平均值弯矩会出现较大误差。 ②根据设计原理介绍的公式计算Dmin。
单支点排桩支护与双排桩支护对比分析
单支点排桩支护与双排桩支护的对比分析-工程论文单支点排桩支护与双排桩支护的对比分析闫超波YAN Chao-bo；徐世光XU Shi-guang；黄建国HUANG Jian-guo；胡石骏HU Shi-jun；巴俊杰BA Jun-jie（昆明理工大学国土资源工程学院，昆明650093）（Faculty of Land Resource Engineering of KUST，Kunming 650093，China）摘要：本文总结了目前将常用的单支点排桩支护和双排桩支护的计算理论，并通过对工程实例的计算结果进行对比分析，得出了双排桩支护对于单支点排桩具有更好的稳定性，可以适当的减小桩长，能有效的减小桩身弯矩等优点。
Abstract: This paper summarizes the calculation theories of single fulcrum soldier pile retaining and double soldier pile retaining commonly used in the current, conducts comparative analysis of calculation results of the engineering examples, and draws the conclusion that the stability of double soldier pile retaining is better than the single fulcrum soldier pile retaining, and the double soldier pile retaining can appropriately reduce the pile length and effectively reduce the bending moment.关键词：单支点排桩支护；双排桩支护；桩身弯矩；稳定性Key words: single fulcrum soldier pile retaining；double soldier pile retaining；pile moment；stability中图分类号：TU473.1 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2015）06-0112-020 引言双排桩支护结构是由前、后两排平行的排桩通过连梁连接所组成的门式刚架支护结构，与单排桩悬臂式支护结构相比，双排桩支护结构具有更大的侧向刚度，可以明显减小基坑的侧向变形，因而支护的深度一般也更大，在一些实际工程中已经取得了较好的效果[1]。
排桩式支护结构【共23张PPT】
相一切、型排以桩直式线支排护列结较构优的，形定式位与、分控类制方便， 墙体厚度小。 一②、单排支桩式撑支支护护结结构构的形式与分类
广一州、二 排号桩线式地支铁护车结站构出的入形口式的与挡分土类结构要求刚度大、 变形小， 排桩桩基主要承受水平力。 由 墙于体中具间 备桩 刚要 度嵌 大入 、两变侧形相小邻的桩特，点一，般应不用适范用围配也筋越和来较越高广强。度的挖孔灌注桩，多应用于水利工程由灰浆桩组合的截水墙。
三、排桩支护结构配套技术的发展
排桩支护结构按照有无支锚 （ 支撑或锚杆） 情况， 可分为悬壁式和支锚式排桩 支护结构。 悬壁式排桩支护结构可用于开挖深度不大、基坑底部土质情况较好、 支护 结构变形要求不高的基坑支护工程； 支锚式排桩支护结构可用于开挖深度较大、周边 环境对支护结构变形控制要求严格的基坑支护工程。悬壁式排桩支护结构相对于支锚 式排桩支护结构而言， 桩身弯曲造成的水平位移相对较大， 且桩身截面弯矩随悬壁长 度增加而迅速增加，若基坑底部土层较差， 则悬壁式排桩桩底部的横向位移就较大。 由于悬壁式排桩具有自身位移较大的特点，因此对变形控制要求较高的基坑支护工程 显然就不适应。而支锚式排桩支护结构从基坑开挖深度、 坑底土层、 基坑工程的变形 控制要求等方面考虑，则更适宜用于开挖深度大， 对支护结构变形控制要求严格的复 杂、 困难条件下的基坑支护工程。
二、排桩桩型的结构设计
（2）相切型排桩： 桩与 桩在平面上仅有一点接触 的连续排桩， 有直线或 交错排列两种形式（ 图 2）。
其施工精度较易控制， 若配套技术完善， 可达到 支护和结构墙体的双重功 能。
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 ]----------------------------------------------------------------------[ 工况信息 ][ 设计结果 ]--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------[ 结构计算 ]----------------------------------------------------------------------各工况：内力位移包络图：地表沉降图：----------------------------------------------------------------------[ 冠梁选筋结果 ][ 环梁选筋结果 ][ 截面计算 ]----------------------------------------------------------------------钢筋类型对应关系：d-HPB300,D-HRB335,E-HRB400,F-RRB400,G-HRB500,P-HRBF335,Q-HRBF400,R-HRBF500[ 整体稳定验算 ]----------------------------------------------------------------------计算方法：瑞典条分法应力状态：有效应力法条分法中的土条宽度: 0.40m滑裂面数据整体稳定安全系数 K s = 1.619圆弧半径(m) R = 15.313圆心坐标X(m) X = -0.492圆心坐标Y(m) Y = 7.058----------------------------------------------------------------------[ 抗倾覆稳定性验算 ]----------------------------------------------------------------------抗倾覆安全系数:M p——被动土压力及支点力对桩底的抗倾覆弯矩, 对于内支撑支点力由内支撑抗压力决定;对于锚杆或锚索，支点力为锚杆或锚索的锚固力和抗拉力的较小值。
单支点排桩围护结构土压力零点位置的分析
刍晷 鸵它士謦学 报
Ｊｏｕ ｎａｌ ａｎ ｒ ｏｆＮ ｃｈ ａｎｇ Ｈ ａ ｎｇｋ ｏｎ ｇ Ｕｎｉ ｅｒ ｉ ｙ ｖ ｓｔ
自然 科 学 版 … … … ・ ｔｒｌ ｃｅ ｃ ｓ Ｎａｕａ Ｓ ｉｎ ｅ
２１ ｏ ２年 ６月 第２ ６卷 第 ２期
单 支点 排桩 围护 结构 土压 力零 点位 置 的分 析
ｎ ｌｙ，ａ ｃ ｒ ｉ ｏ ｔｅ ａ ｌ ｓｓ ｅ ｕｔ ｆｔ ｓ ｐａ ｅ ， ｓ ｍ ｅ ｕ ｇ ｓｉｎ ｒ ｏ ｓ ｄ ａ ｏ ｔ ｄ ｔｒ ｉｉ ｇ ｒ ａ ｏ ａ ｌ ｔｅ ｐ ｉｉｎ ｏ ａｌ ｃ ｏ ｄｎｇ ｔ ｈ ｎａｙ ｉ ｒｓ ｌｓ ｏ ｈｉ ｐ ｒ ｏ ｓ ｇ ｅ ｔｏ ｓ ｗｅ ｅ ｐｒｐｏ ｅ ｂ ｕ ｅｅ ｍ ｎ ｎ ｅ ｓ ｎ ｂ ｙ ｈ ｏｓｔｏ ｆ ｅ ｒｈ ｐｒ ｓｕｒ ｅ ｏ ｐ ｉ ｔｆ ｒｄ ｓｇ ｉ ｅｅ ｅ ｃ ． ａ ｔ ｅ ｓ ｅ ｚ ｒ ｏ ｎ ｏ ｅ ｉ ｎｎｇ ｒｆ ｒ ｎ ｅ
［ 稿 日期 ］０２０ —５ 收 ２１—４ ０
［ 回日期 ］０２０ —３ 修 ２１—４ １ ［ 基金项 目］ 南昌航空大学研究生创新基金 （ Ｃ００１） Ｙ ２１０６ ［ 通信作者 ］ 姜安龙（９６ １７一 ） 男， ， 南昌航空大学土木建筑学院副教授， 博士， 硕士生导师。主要研究方向： 隧道及地下工程。
Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ： ｕ ａｉｎ ｐ ｔｓ ｐ ￣； ｅ ｉａｅｎ ａ ｍｅｈｏ ｄｓ ｆ ｎｄ ｔｏ ｉ ｕ ｐｏ ｏ ｑｕｖ ｌ ｔｂｅ ｍ ｔ ｄ； ｅ ｒｈ ｐｒｓ ｕ ｅ ｚ ｒ ｉｔ ｉｆｕｅ ｅ ａ ａｙ ｅ ａ ｔ ｅ ｓ ｒ ｅ ｏｐｏｎ ； ｎ ｌ ｎｃ ｎ ｌｓ ｓ
２１ ０ ２年 ６月
第２ ６卷
单支点排桩支护结构设计示例(最新整理)
③水压力：在地下水位较高的地区，基坑内外存在着水位差，将对支护结构产生水压力。 《建筑基坑支护技术规程》中建议，对于粘性土可采用水压力与土压力合算的方法，即对作 用在支护结构上的土压力，用土的天然重度和总应力抗剪强度指标进行计算，不另计水压力。
作用在支护结构上的荷载，可按《建筑基坑支护技术规程》给出的支护结构水平荷载标 准值及水平抗力标准值计算表达式进行计算。
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
①+
质
2.8
②
粘土
粉质
③
1.6
粘土
粉质
④
3.9
粘土
粘土
⑤
4.3
实验给出参数
C
φ
γ
kPA
°
KN/m3
22.6 16.0
18.0
48.6 18.0
19.1
40.5 20.5
19.6
55.4 15.0
20.2
设计计算参数
C
φ
γ
kPA
°
KN/m3
11.3 16.0
18.0
21.9 18.0
19.1
18.2 20.5
Kam tan (45 17.6 / 2) 0.732
ahk =19.3×11.2+30=246.2 KN/㎡
排桩基坑支护结构设计(南京工业大学学士学位毕业设计)
====Word行业资料分享--可编辑版本--双击可删====第一章设计方案综合说明1.1 概述.1 工程概况拟建南大微结构国家实验室工程位于南京市金银街以西，其南临南大生命科学院大楼，西侧为住宅楼。
拟建建筑物地面以上6层，地下2层，总建筑面积69533m2，建筑±.25m，整平后地面标高为17.00m，其它标高均以此为准，地下室负二层底板顶标高为-7.75mm,框架结构。
1. 基坑周边环境条件基坑北面和东面均为马路，最近距离为15 m,下设通讯电缆、煤气管线等设施。
西侧为居民住宅楼，楼高五层，其最近距离为 m，南侧为南大生命科学院大楼，最近距离为12.5 m。
工程水文地质条件拟建场区地貌单元为阶地，地形较平坦，场地西侧有坳沟分布，东侧有暗塘分布。
在基坑支护影响范围内，自上而下有下列土层：①层杂填土：灰色，稍密，主要由碎石、碎砖、建筑垃圾组成，硬质含量30-60%,填龄大于5年。
①-2层素填土：灰黄～灰色，粉质粘土为主，可塑～软塑，混少量碎砖粒，炉渣，填龄大于10年。
①-3层淤泥质填土：灰黑色，流塑，稍具臭味，含腐植物。
②-1层粉质粘土：灰黄～灰色，可塑～软塑，稍有光泽，无摇震反应，干强度中等，韧性中等。
②-2层淤泥质粉质粘土～淤泥：灰色，流塑，含腐植物，稍有光泽，无摇震反应，干强度低，韧性低。
②-3层粉质粘土：灰色，软塑，稍有光泽，无摇震反应，干强度中等，韧性中等。
③-1层粉质粘土：黄褐色，可塑～硬塑，含少量铁锰结核，稍有光泽，无摇震反应，干强度中等，韧性中等。
③-2层粉质粘土：黄褐色，可塑，局部软塑，稍有光泽，无摇震反应，干强度中等，韧性中等。
③-3层粉质粘土：黄褐色，可塑～硬塑，稍有光泽，无摇震反应，干强度中等，韧性中等，含铁锰结核及灰色高岭土团块。
④-1层粉质粘土混卵砾石：黄褐色，由硬塑粉质粘土，稍密卵砾石及中粗砂组成，卵砾石为浑圆～次圆状，主要成分为石英岩，粒径4～50mm，含量约30%。
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：∑∑⋅=iiim hhγγ平均粘聚力：∑∑⋅=iiim hhcc平均内摩擦角：∑∑⋅=iiim hhφφ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、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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：∑∑⋅=iii m h h γγ 平均粘聚力：∑∑⋅=ii i m h h c c 平均内摩擦角：∑∑⋅=ii i m h h φφ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：某基坑工程主要计算参数 表3三．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。
③水压力：在地下水位较高的地区，基坑内外存在着水位差，将对支护结构产生水压力。
《建筑基坑支护技术规程》中建议，对于粘性土可采用水压力与土压力合算的方法，即对作用在支护结构上的土压力，用土的天然重度和总应力抗剪强度指标进行计算，不另计水压力。
作用在支护结构上的荷载，可按《建筑基坑支护技术规程》给出的支护结构水平荷载标准值及水平抗力标准值计算表达式进行计算。
1．水平荷载标准值（主动土压力） 《建筑基坑支护设计规程》中规定：对于粉土及粘性土，支护结构水平荷载标准值可按下式计算。
k c k e ai ik ai ajk ajk 2-=σ式中 σajk ——作用于深度zj 处的竖向应力标准值；σσσγk k ajk 0+=式中 σγk —计算点深度zj 处自重竖向应力；计算点位于基坑开挖面以上时：z j mj k γσγ=式中 γmj —深度zj 以上土的加权平均重度；z j —计算点深度。
计算点位于基坑开挖面以下时：h mh k γσγ=式中γm h —开挖面以上土的加权平均重度；σ0k —当支护结构外侧，地面作用满布附加荷载q 0时，基坑外侧任意点附加竖向应力标准值，可按下式确定：0q k =σc ik ——第i 层土粘聚力标准值； K ai ——第i 层土主动土压力系数。
K ai =tan 2(45°-Φik /2)式中 φik ——第i 层土的内摩擦角的标准值。
由于土压力呈直线变化，按上述公式计算主动土压力时，可取三个计算点，即基坑顶面处（Z=0）、基坑底面处（Z=H ）、基坑底面以下（Z ＞H ）。
当按上述公式计算的基坑开挖面以上水平荷载标准值小于零时，则取其值为零。
按上述公式计算主动土压力： ①z j =0时（基坑顶面处） σa0k =18.0×0+30=30KN/m2 K ao =tan 2(45°-16°/2)=0.568 √K ao = tan (45°-16°/2)=0.754 c ik =11.3kpae a0k =30×0.568-2×11.3×0.754=0②z j =11.2m 时（基坑底面处）为了将水平荷载分布表为直线，求zj ≤11.2m 范围内的平均土性指标，平均重度：mhγ=(18×2.8+19.1×1.6+19.6×3.9+20.2×2.9)/11.2=19.3KN/m3平均粘聚力：c mh =(11.3×2.8+21.9×1.6+18.2×3.9+22.2×2.9)/11.2=18.0KN/m2平均内摩擦角： φmh =(16.0×2.8+18.0×1.6+20.5×3.9+15.0×2.9)/11.2=17.6°平均主动土压力系数：amK =tan2(45°-17.6°/2)=0.536 732.0)2/6.1745(tan K am =︒-︒=ahkσ=19.3×11.2+30=246.2 KN/㎡e ahk =246.2×0.536-2×18.0×0.732=105.6KN/㎡ ③zj ＞11.2时（基坑底面以下）ajkσ=19.3×11.2+30=246.2 KN/m 2e ajk =246.2×0.536-2×2 2．水平抗力标准值（被动土压力） 基坑内侧水平抗力标准值e pjk ，按下式计算K c K e pi ik pi pjk pjk 2+=σ式中pjkσ—作用于基坑底面以下深度z j 处的竖向应力标准值pjkσ=γmj z jγmj ——深度z j 以上土的加权平均天然重度 z j —基坑底面至计算点的距离piK ——第i 层土的被动土压力系数)2/45(tan ik 2pi K φ-︒=①z j =0时 (基坑底面处) σpjk =γmi Zj=0 c ik =22.2KN/㎡ Φjk =15.0° γjk =20.2KN/m3√K=tan(45°+15°/2)=1.303e pjk =0+2×22.2×1.303=57.9KN/m2 ②z j =9.0m 时(设hd=9m 桩端处) 为了将水平抗力分布表为直线,求基坑底面以下zj=9m 范围内的平均土性指标平均重度：m γ =(1.4×20.2+1.6×20.1+4.5×20.3+1.5×19.9)/9.0=20.2KN/m3 平均粘聚力：c m =(.4×22.2+1.6×20.2+4.5×37.8+1.5×42.5)/9.0=33.0KN/m2 平均内摩擦角：Φm =(15.0×1.4+15.0×1.6+14.5×4.5+14.0×1.5)/9.0=14.6°平均被动土压力系数： K pm =tan2(45+14.6/2)=1.674294.1)2/6.1445tan(K pm =︒+︒=σpjk =γmi Z j =20.2×9.0=181.8KN/m2 e pjk =181.8×1.674+2×33.0×1.294=389.7KN/㎡四．单支点桩锚支护结构设计计算（等值梁法）《建筑基坑支护技术规程》规定,对单支点支护结构,可以用“等值梁”法确定其嵌固深度及结构内力。
,其弯矩图的正负弯矩在c点转折,若将ab梁在c点切断,并于c点置一自由支承,形成ac梁,则梁上的弯矩将保持不变,即称ac梁为ab梁上ac段的“等值梁”。
ac梁为静定结构,可按静力平衡条件求解ac 梁段的内力。
2．单支点桩锚支护结构的计算简图当桩的入土深度较深（hd=hmax）时，桩前、桩后均出现被动土压力，支护结构在土中处于嵌固状态，可视为上端简支，下端嵌固的超静定梁。
桩体中弯矩值大大减小，并出现正负两个方向的弯矩。
这种工作状态，所要求桩的截面模量较小，桩体入土部分的位移也较小，稳定性好，安全可靠。
固定端式锚桩，虽然比自由端式锚桩的入土深度大，但其桩体的最大弯矩值小，截面配筋量少，锚杆轴向拉力亦小，对桩与锚杆的设计均有利，而且造价相差不大。
因此，采用固定端式锚桩比自由端式锚桩更为合理。
值M1值M max减小，T1锚点降至某一位置时，有M1=M max，若继续降低则出现M1＞M max。
因此，当M1=M max时，M max为最小，同时锚桩的入土深度及造价比也达到最小。
故根据M1=M max确定锚点的位置是最优的。
但在实际工程中，常常为了抢工期，不能等待锚杆达到一定强度后才开挖，。
因此，确定锚点设置深度应留有一定余地，不能太大，以保证安全。
综合考虑支护结构变形和受力两方面的因素，单支点锚桩的锚点设置深度应取h T0=0.4H 左右为宜。
单支点桩锚支护结构的计算简图，如图（3）所示：3．“等值梁“法计算内力（1）确定弯矩零点的位置用“等值梁”法计算单支点支护结构，首先要知道弯矩零点的位置。
矩零点。
点的距离为hcl，根据e a1k=e p1ke a1k=1.3(γmj h c1K pi+2c ik√K pi)可求得h C1h c1=(105.6/1.3-2× 1.303)/(20.2×1.689)=0.7m（2）计算支点力Tcl计算简图如图（4），根据∑Mc=0得T c1=(E a1h a1+E a2h a2-E p1h p1-E p2h p2)/(h T1+h c1)(3)计算支点力Tcl （取桩间距Sa=1.2m作为计算单元）计算简图如图（3-7），根据∑Mc=0图（3-7）得T c1=(E a1h a1+E a2h a2-E p1h p1-E p2h p2)/(h T1+h c1)E ai=1/2×105.6×11.2×1.2=709.6KNh a1=11.2/3+0.7=4.4mE a2=105.6×0.7×1.2=88.7KN h a2=0.7/2=0.35mE p1=75.3×0.7×1.2=63.3KN h p1=0.7/2=0.35mE p2=1/2(105.6-75.3)×0.7×1.2=12.7KN h p2=0.7/3=0.2mKN0.3967.02.72.07.1235.03.6335.07.884.46.709T cl =+⨯-⨯-⨯+⨯=(4)确定嵌固深度设计值确定单支点支护结构嵌固深度，其计算简图如图（4），根据极限平衡条件，并考虑一定的安全储备,按下式确定支护结构的嵌固深度设计值。