排桩支护方案

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1、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/m3,粘聚力:c1=17kPa,内

2、磨擦角:φ1=14.5°;6-2粘土土样(深度为5.0m~5.3m):重度:γ2=19.0kN/m3,粘聚力:c2=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。基础的深度:h=4.9-(20-19.8

3、3)=4.73m;杂填土及粉质粘土的重度:γ1=18.8kN/m3;杂填土及粉质粘土的粘聚力:c1=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;h1=19.83-15.23=4.6m;杂填土及粉质粘土层主动土压力系数:Ka1=tg2(45°-)=tg2(45°-)=tg237.75°=0.60;杂填土和粉质杂填土及粉质粘土竖向应力最大值:σa1=γ1h1=18.8×4.6=86.48kN/m2;杂填土及粉质粘土主动土压力水平荷载最大值:ea1=σa1Ka1-2c1=86.48×0.60-2×17×=25.6kN/m2;杂填土及粉质粘土主动土压力水平荷载为

4、零时的深度:h0===2.3m;基坑开挖面以上水平荷载标准值小于零时,则取其值为零。粘土的重度:γ2=19.0kN/m3;粘土的粘聚力:c2=25kPa;粘土的内磨擦角:φ2=18.5°;粘土主动土压力系数:Ka2=tg2(45-)=tg2(45°-)=tg235.75°=0.52;基坑以上粘土层的高度;h2=4.73-4.6=0.13m;基坑以上粘土竖向应力平均值:σa2=γ1h1+γ2h2=18.8×4.6+0.5×19.0×0.13=87.72kN/m2;基坑以上粘土主动土压力水平荷载平均值:ea2=σa2Ka2-2c2=87.72×0.52-2×25×=9.56kN/m2;基坑以下粘土

5、:排桩嵌入基底深度设定为:h3=2.5m;基坑以下粘土竖向应力平均值:σa3=γ1h1+γ2h2=18.8×4.6+19.0×0.13=88.95kN/m2;基坑以上粘土主动土压力水平荷载平均值:ea3=σa3Ka2-2c2=88.95×0.52-2×25×=10.20kN/m2;主动土压力合力:=ea1(h1-h0)+ea2h2+eal2h3=×25.3(4.6-2.3)+9.56×0.13+10.2×2.5=55.8kN/m;合力的作用点至桩底的距离:ha={ea1(h1-h0)[h3+h2+(h1-h0)]+ea2h2(h3+h2)+ea3h32}÷={×25.6×(4.6-2.3)×[

6、2.5+0.13+×(4.6-2.3)]+9.56×(2.5+0.5×0.13)+0.5×10.20×2.52}÷55.8=2.8m;粘土被动土压力系数:Kp=tg2(45+)=tg2(45+)=1.39;粘土被动竖向应力平均值:σp=γlh3=0.5×19.0×2.5=23.8kN/m2;粘土被动水平荷载标准值:ep=σpKp+2c2=23.8×1.39+2×25×=92kN/m2;=eph3=92×2.5=230kN/m;被动土压力作用点至桩底的距离:hp=hd=×2.5=0.83m;hp-1.2ha=0.83×230-1.2×2.8×55.8=3.4kN/m2>0;排桩嵌入基底设计深度2

7、.5m,满足施工要求。建议钢管间距不得大于300mm,背后用20mm厚木胶板档土。二、排桩钢管抗弯矩计算:钢管间距为0.3米,上端采取拉杆固定,1.2米、2.4米和3.6米处用钢管打入土中做锚杆,基坑上部主动土压力:基坑外侧竖向力平均值:杂填土及粉土:ea1=25.6kN/m2;基坑以上粘土:ea2=9.56kN/m2;钢管间距:b=0.3m;基坑以上主动土压力合力:×b=[ea1(h1-h0)+

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