2-3r板桩墙计算课件.ppt

第三节 板桩墙的计算;板桩墙受力特点 主要承受土压力和水压力，因此，板桩墙本身也是挡土墙，但又非一般刚性挡墙，它在承受水平压力时是弹性变形较大的柔性结构； 它的受力条件与板桩墙的支撑方式、支撑的构造、板桩和支撑的施工方法以及板桩入土深度密切相关，需要进行专门的设计计算。; 板桩墙计算内容应包括： 板桩墙侧向压力计算； 确定板桩插入土中深度的计算，以确保板桩墙有足够的稳定性； 计算板桩墙截面内力，验算板桩墙材料强度，确定板桩截面尺寸； 板桩支撑（锚撑）的计算； 基坑稳定性验算； 水下混凝土封底计算。;一、侧向压力计算;; 对于粘性土，式（2-3）中的内摩擦角?用等代内摩擦角?e代入，其值可参照表2-2取用。; 如有地下水或地面水时，还应根据土的透水性质和施工方法来考虑计算静水压力对板桩的作用。 当土层为透水性土时，则在计算土压力时，土重取浮重度，并考虑全部静水压力； 当水下土层为不透水的粘性土层，且打板桩时不会使打桩后的土松动而使水进入土中时，计算土压力不考虑水的浮力取饱和重度，而土面以上水深作为均布的超载作用考虑。;二、悬臂式板桩墙的计算; 一般近似地假定土压力的分布图形如图2-14所示： 墙身前侧是被动土压力（bcd），其合力为Ep1 ,并考虑有一定的安全系数K（一般取K=2）； 在墙身后方为主动土压力（abe），合力为 EA。 另外在桩下端还作用有被动土压力Ep2 ，由于作用位置不易确定，计算时假定作用在桩端b点。考虑到的实际作用位置应在桩端以上一段距离，因此，在最后求得板桩的入土深度t后，再适当增加10～20%。;例题2-1 计算图2-15所示悬臂式板桩墙需要的入土深度t及桩身最大弯矩值。; 解：1）入土深度求解： 当 时， 朗金主动土压力系数 朗金被动土压力系数 ; 若令板桩入土深度为t，取1延米长的板桩墙，计算墙上作用力对桩端b点的力矩平衡条件 得：;将数字代入上式得：;若板桩的最大弯矩截面在基坑底深度 处，该截面的剪力应等于零，即;;三、单支撑（锚碇式）板桩墙的计算; 单支撑板桩墙的计算，可以把它作为有两个支承点的竖直梁。一个支点是板桩上端的支撑杆或锚碇拉杆；另一个是板桩下端埋入基坑底下的土。 下端的支承情况又与板桩埋入土中的深度大小有关，一般分为两种支承情况； 第一种是简支支承，如图2-19a。这类板桩埋入土中较浅，桩板下端允许产生自由转动； 第二种是固定端支承，如图2-20a。若板桩下端埋入土中较深，可以认为板桩下端在土中嵌固。;1．板桩下端简支支承时的土压力分布（图2-19a）;2．板桩下端固定支承时的土压力分布; 太沙基给出了在均匀砂土中，当土表面无超载，墙后地下水位较低时，反弯点c的深度y值与土的内摩擦角φ间的近似关系： ? 20? 30? 40? y 0.25h 0.08h -0.007h 确定反弯点c的位置后，已知c点的弯矩等于零，则将板桩分成ac和cb两段，根据平衡条件可求得板桩的入土深度t. ;例题2-2 计算图2-21所示锚碇式板桩墙的入土深度t，锚碇拉杆拉力T，以及板桩的最大弯矩值。; 解:(1) 当?=30?时,朗金主动土压力系数 朗金被动土压力系数 则;将 代入上式：;四、多支撑板桩墙计算; 墙后土体达不到主动极限平衡状态，土压力不能按库仑或朗金理论计算。根据试验结果证明这时土压力呈中间大、上下小的抛物线形状分布，其变化在静止土压力与主动土压力之间，如图2-23所示。; 太沙基和佩克（Terzaghi and Peck, 1948,1967,1969）根据实测及模型试验结果，提出作用在板桩墙上的土压力分布经验图形（图2-24）。 ; 多支撑板桩墙计算时，也可假定板桩在支撑之间为简支支承，由此计算板桩弯矩及支撑作用力。其计算方法可参见例题2-4。; 板桩墙计算内容应包括： 板桩墙侧向压力计算；