基坑工程支护设计PPT.ppt

上述五种分布图示都可以用下面的通式来表达： （3-27） 式中：z为地面或开挖面以下深度；k为比例系数；n为指数，反映地基反力系数随深度而变化的情况；A0为地面或开挖面处土的地基反力系数，一般取为零。 根据n的取值，人们将图3-48(a)、(b)、(d)分布模式的计算方法分别称为张氏法(n = 0)、C法( n = 0.5 )和K法( n = 2 ) 。在图3-48(c)中，n = 1， Kh = k z (3-28) 此式表明水平地基反力系数沿深度按线性规律增大，由于我国以往应用此种分布图示时，用m表示比例系数，即Kh = m z，故通称m法（中国交通部标准JTJ024-85）。 采用m法时土对支挡结构的水平地基反力 f 可写成如下的形式： f = mzy (3-28) 式中： y为计算点处挡墙的水平位移。 水平地基反力系数Kh和比例系数m的取值原则上宜由现场试验确定，也可参照当地类似工程的实践经验。国内不少基坑工程手册或规范也都根据铁路、港口工程技术规范给出了相应土类Kh和m的大致范围，当无现场试验资料或当地经验时可参照下面的表3-6和表3-7选用。 表3-6 不同土的水平地基反力比例系数m 地 基 土 类 型 m(MN/m4) 液性指数IL ≥1的粘性土，淤泥 1~2 液性指数0.5≤IL1.0的软粘土，粉砂，松散砂 2~4 液性指数0≤IL0.5的硬粘土，细砂，中砂 4~6 竖硬的粘性土和粉质粘土，砂质粉土，粗砂 6~10 表3-7 不同土的水平地基反力系数Kh 地 基 土 类 型 Kh(MN/m3) 淤泥质粘性土 5 夹薄砂层的淤泥质粘性土采取超前降水加固时 10 淤泥质粘性土采用分层注浆加固时 15 坑内工程桩为?600~800mm的灌注桩且桩距为3~3.5倍的桩径，围护墙前坑底土的0.7倍开挖深度采用搅拌桩加固，加固率在25% ~ 30%时 6~10 对于上图所示的支护结构的计算模式，微分方程将有下面 两种具体形式： (1) 在基坑开挖面以上(0≤z≤H)： (2) 在基坑开挖面以下(z≥H)： 式中：z——支护结构顶至计算点的距离(m)； bs——载荷计算宽度(m)，地下连续墙和水泥土墙取单位宽度， 排桩取桩中心距； y——计算点水平位移(m)。 弹性地基杆系有限元法一般步骤如下： (1) 将桩、墙沿竖向划分为n个单元，则有n+1个节点个数。 (2) 计算桩、墙单元的刚度矩阵 ，并组装梁的总刚度矩阵 (3) 计算支撑(或拉锚)刚度矩阵 (4) 计算地基刚度矩阵 (5) 组装支护结构总刚度矩阵 (6) 计算总的荷载向量 (7) 高斯法解总平衡方程，得位移向量 (8) 将 回代总平衡方程，求出各节点处桩、墙内力及支撑力 (或拉锚力)。 配筋和挠度计算 地质条件或其它影响因素较为复杂时，也可按最大弯矩断面的配筋贯通全长。 配筋应满足下式条件： 支护结构顶端的水平位移值 3. 钢筋混凝土护坡桩配筋计算 1) 按钢筋混凝土受弯构件计算 当截面内纵向钢筋数量不少于6根时，钢筋混凝土受弯构件配 筋计算公式为: 式中：A——圆形截面积； As——全部纵向钢筋的截面面积； r——圆形截面的半径； rs——纵向钢筋重心所在圆周的半径； fc——轴心抗压强度设计值； fy——钢筋抗拉强度设计值； ——对应于受压区混凝土截面面积的圆心角(rad)与2 的比值； ——纵向受拉钢筋截面面积与全部纵向钢筋截面面积的比值， =1.25― ，当 0.625时，取 =0； ——混凝土构件受压区应力图的应力值取为轴心抗压强度设计 值fc乘以系数 ，当混凝土强度等级不超过C50时 当混凝土强度等级为C80时 M——护坡桩弯矩设计值。 =1， =0.94， 其间按线性内插法确定； 以上方程组可通过试算求解；另外可按以下方法计算( 按经验估算As→求系数K= fyAs/fcA→由第二式或查表2-1求 →把 带入第一式左边求承载力(记为Mc)，若Mc小于弯矩设计值， =1)： 则重设As，重复以上步骤，直至Mc大于弯矩设计值，则得护 坡桩配筋As。 2) 钢筋混凝土护坡桩配筋计算99规程方法简介 截面受拉区内纵向钢筋不少于三根的圆形截面的情况，沿截面 受拉区和受压区周边配置局部均匀纵向钢筋或集中纵向钢筋的圆 形截面钢筋混凝土桩，其正截面受弯承载力可按99规程以下公式 计算。 ≤ 配置局部均匀配筋和集中配筋的圆形截面 式中： ——对应于受压区混凝土截面