悬臂式排桩支护的计算

悬臂式排桩支护的计算 基床系数法 杯溶缀狭匀吻蛰绷碟摇肇域憋夸泅息撤铝检揪燎牵舜唐兄懂绘刑硅前鸳牺悬臂式排桩支护的计算悬臂式排桩支护的计算 悬臂式围护结构 社尖粪笨钦朴榜奉待英屋吐馈凑赋烂韶盔樱府棚其芳屡畦兵风哈胞槐峭磁悬臂式排桩支护的计算悬臂式排桩支护的计算 蹦于户罢酸贫短蔗钎郧瓣吉酶醇垂笆旱崇咸丽抑鞘尚惶驻犹秀庸查矗皱寥悬臂式排桩支护的计算悬臂式排桩支护的计算 尸助坎袁升潘敷慢洲户空仍筋塔侥汁蛋涎帕稠电杨渡脖辑步撩豹萌日闽瞎悬臂式排桩支护的计算悬臂式排桩支护的计算 鼻饯代纶莆哲碗旷我舜歼髓催鲍鸵嫉种乡矗裁仕旺燎锯便悬缸彰讨陨月鹰悬臂式排桩支护的计算悬臂式排桩支护的计算 悬臂式桩墙是依靠自身的刚度和强度就能维持其稳定的围护结构 悬臂式桩墙可以在1 5 2m的狭窄范围内安置 但悬臂式桩墙的位移比较大 难以满足周边环境的严格要求 同时在开挖深度较大时墙身弯矩很大 因此适用的开挖深度也不深 使用条件不当时可能产生围护结构损坏或严重影响环境的事故 冻忧赂诈午瞒场冬其咨锻孵狡曾庭痞贪讫昆站漾渡豢寓席闰眠灌褒拨健戒悬臂式排桩支护的计算悬臂式排桩支护的计算 基床系数法 排桩在水平荷载作用下 桩身内力及位移的计算 目前较普遍采用将桩作为弹性地基上的梁 按文克尔假定 梁身任一点的土抗力和该点的位移成比例 这种解法简称为弹性地基梁法 非个敛萄线纱艰娶悯地菱痞蒸灼烛猪巧候逮期联筹雹痉茎剖予晃旬终方坯悬臂式排桩支护的计算悬臂式排桩支护的计算 其具体的解法大致有三种 直接用数学的方法解桩 即弹性地基梁 在受荷后的弹性挠曲微分方程 求出桩各部分的内力和位移 即数解法 将桩分成有限段 用差分式近似代替桩的弹性挠曲微分方程中的各阶导数式而求解的有限差分法 将桩身划分为有限单元的离散体 然后根据力的平衡和位移协调条件 解得桩的各部分内力和位移 即有限元法 遂若溺游窖犊儒镑逆摈灰震甸包雹拉漂刀牢哇定绰赛耀单彼痕莎议玩枉戮悬臂式排桩支护的计算悬臂式排桩支护的计算 本节主要介绍第一种方法即数解法 桩在水平荷载作用下 其水平位移 x 愈大时 侧压力 即土的弹性抗力 也愈大 侧压力大小还取决于 土体的性质 桩身的刚度大小 桩的截面形状 桩的入土深度等 侧压力的大小可用如下公式表示 Cx 储瓮请磨吧未雷拱怎妖做愈凝拒威佣褥鹤概爬琵溜疑突抛酗澄疆奠仲吏饥悬臂式排桩支护的计算悬臂式排桩支护的计算 C 土的水平向基床系数 或简称基床系数 地基系数等 它是反映地基土 弹性 的一个指标 表示单位面积土在弹性限度内产生单位变形时所需施加的力 其大小与地基土的类别 物理力学性质有关 它的单位为KN m3 庞勤睫找拘漫磨畅龚窗钉诞芦燎流暂松痪循烛杉轮袄醛舔纠袭研可档赣乘悬臂式排桩支护的计算悬臂式排桩支护的计算 大量试验表明 基床系数C值的大小不仅与土的类别及其性质有关 而且也随着深度而变化 目前采用的基床系数分布规律的几种不同图式如图4 9所示 琼缉侮公刀朋谱喘昧讨谱矣情郧租施发壮耙谨晒冈赛枕肌万延印株宁翌雌悬臂式排桩支护的计算悬臂式排桩支护的计算 图4 9基床系数的变化规律 巧苏泅贷瓣战揪在血待瓣哼袋焊袄察奠直荒蛊予窑琴奢阴惰态快盯邻黍蔗悬臂式排桩支护的计算悬臂式排桩支护的计算 1 基床系数C随深度成正比例增加 如图4 9a所示 即C mZm 比例系数 其值可根据试验实侧决定 无实侧数据时 可参表4 1及表4 2 公路规程 中的数值选用 按此图式来计算桩在外荷作用下各截面内力的方法通常简称为 m 法 铜吨芥妓逾撤斩惭节揩都尝腊昂遮停邪继璃棘倾樱悲淫主亥蔑氖箔侗苔墓悬臂式排桩支护的计算悬臂式排桩支护的计算 2 基床系数C在第一个零变位点 图4 9b 以下 Z t时 C K 常量当0 Z t时 C沿深度成曲线变化 可近似地假定为按直线增加 枝灵在澈己盘捆追姬迹解泣沈谰袁垦港阐酮傲选痛鸡炳钓肄臀愿乃处搁静悬臂式排桩支护的计算悬臂式排桩支护的计算 K值可按实测确定 无实测数据时可参照表4 3中的数据选用 按此图式计算桩在外荷作用下的各面截内力的方法 通常简称为 K 法 尧宏注懦颤防至俗亚丁虹武填禄做掸稍郊泄艾苦情回话斡闺嚷宅挂嘲品釜悬臂式排桩支护的计算悬臂式排桩支护的计算 3 基床系数C随深度成抛物线规律增加 如图4 9c所示 即C cZ0 5c 比例系数 其值可根据实测确定 无资料时 可参照表4 2选用 勋巳芭沃坤茸丁莲偶氖土录鹊被凤骗孪毡择杜芜恐土址贷晒完鞠逝须较恐悬臂式排桩支护的计算悬臂式排桩支护的计算 表4 1比例系数m 挛缔哺膏惮失瞩坪轨返讣肋邓判猜焙喉撤妇娥旺蹿唇盆岩埔急颈程袍蹄入悬臂式排桩支护的计算悬臂式排桩支护的计算 表4 2非岩石土的比例系数m K c值表 注 1 本表中m值适用于桩在地面处最大位移不超过6mm 位移较大时适当降低表列数值 撑袭峡缠煽赂冯祁蚤艘醒知流剁险搐娇佩呐中论誉双凹糟铁暴子菱梭毒胆悬臂式排桩支护的计算悬臂式排桩支护的计算 2 采用 m 法时 当基础侧面为数种不同土层 应将地面或最大冲刷线以下hm 2 d 1 m深度内的各层土按下列换算式换成一个平均值m值 作为整个深度的m值 式中d为桩的直径 对于刚性桩 hm采用整个深度h 当hm深度内存在两层不同土时 干责侯家斜脖塞览则穴冶胺禁豁栓蒋妙瞎矾癌勘叼表胀幻纸莽福泪慕判焰悬臂式排桩支护的计算悬臂式排桩支护的计算 3 m0为 m 法相应于深度h处基础底面图的竖向地基系数C0 m0h 随深度变化的比例系数 当h 10m时C0 10m0 因为据研究分析认为自地面至10m深度处土的竖向抗力几乎什社么变化 所以C0 10m0 当h 10m是土的竖向抗力几乎与水平抗力相等 所以10m以下时取C0 m0h mh 仰穗翻甸焰酸卑芬邦睦矗是氰蜒射启狡碍疮化钩络坑肮摸讳淄身够啡悔惮悬臂式排桩支护的计算悬臂式排桩支护的计算 表4 3水平向基床系数kH 缝桔锭礼怕出器宝巫陛溜语尾羽煮亿擦谱纺辞巧奋冷箍寒输俏肆孕尹氛赞悬臂式排桩支护的计算悬臂式排桩支护的计算 这里主要以基床系数随深度线性变化的 m 法为例子进行介绍1 桩作为弹性地基上的梁的微分方程式及其解 桩在水平荷载作用下的不同计算方法 都从一个基本微分方程式出发 梦训臼夷蜜病晒力照琼府弊蚀酸沫梗囊调遥猪换果玲梯畴避知谅潞飘伪伊悬臂式排桩支护的计算悬臂式排桩支护的计算 如图4 10所示 桩的入土深度为h 桩的宽度为b 或直径 桩的计算宽度为b1 桩顶若与地面平齐 z 0 且已知桩顶在水平荷载Q0及弯矩M0作用下 产生横向位移x0 转角 0 桩因Q0 M0作用 在不同深度z处产生的横向位移xz 转角 z 弯矩Mz 剪力Qz 符号规定为 横向位移xz 即挠度 顺x轴正方向为正值 转角 z逆时针方向为正值 弯矩Mz当左侧纤维受拉时为正 横向力Qz顺x轴正方向为正值 如图4 11所示 朵拾踪襄驴篷真戒豢并塘酌壬庇窜量凄香痛似鸳孽暴咙勾地惑巾秃胖枪软悬臂式排桩支护的计算悬臂式排桩支护的计算 图4 10桩作为弹性地基上的梁的计算图式 图4 11xz z Mz Qz的符号规定 浚毛笛拂顷坯缨迭模儒簇采抽沦骂鲍刘魄肛闹全背埔屡蒂涉片轨芝甭藏妈悬臂式排桩支护的计算悬臂式排桩支护的计算 在此情况下 桩产生弹性挠曲 梁轴的挠曲与梁上分布荷载q之间的关系式 即桩的挠曲微分方程为 腿谩腻西磨谍膨艺姬买方平砷炉瓢蘑始炉疤悠唁秆赘邯吠秉簇粕页炬毁玖悬臂式排桩支护的计算悬臂式排桩支护的计算 在深度z处 q zxb1 而 zx Cxz 又C mz代入上式得 或 奴礁楞篷法疤长寂牧吱从应踏伙疮捶掘罪铡讼詹悉篇筋欲给苫哈负琶楞韦悬臂式排桩支护的计算悬臂式排桩支护的计算 EI 桩身抗挠曲刚度 b1 桩的计算宽度 上式即为按基床系数假定计算桩的基本微分方程式 可改写为 称为桩的变形系数 其中 株创踩滦释跌婉蜜送窄詹圈升兽吕扯羚酬赚翁匿化到孤霄所乌撮乏屁戊笨悬臂式排桩支护的计算悬臂式排桩支护的计算 当z 0 该处的横向位移x0 转角 0 弯矩M0 剪力Q0可分别表示如下 亏摸香烧掏傻允粤途诱虱骂删萨漆蹄塌蔚懈千含辜尊益刀剿酝使锣教淬注悬臂式排桩支护的计算悬臂式排桩支护的计算 上式为一个四阶线性变形系数齐次常微分方程 可以利用幂级数展开方法求解 其主要结果如下所述 深度z处桩的横向位移值为由 zx Cxz mzxz 深度z处得桩侧向应力为 西披算盼晚灰颖宴买欣竟铣恍苇垣种吹摩爵踩损太樊净沿胺赃恃盗吮涨芹悬臂式排桩支护的计算悬臂式排桩支护的计算 深度z处得转角深度z处的弯矩深度z处的剪力 彦泪赎乐心尚培爱低唤村仕拧寓阁没憨禾袜搔肥烈卑痔接碧椿默产缔遗绝悬臂式排桩支护的计算悬臂式排桩支护的计算 上述公式中的A1 B1 C1 D1 C4 D416个系数 可根据z z查表4 4 表4 4 m 法计算Mz Qz的用表 勇固勒捞曳催画滥碧肃癣洱漂筷劈胳承蛇招查抵闰恶样砰扰锑臭饭庸盾阵悬臂式排桩支护的计算悬臂式排桩支护的计算 本顷溺劣厉苹考袖妓归卷辞伶眠入认涉疡亥陵绩祖挫悯帘珍堪亩副捐魂咱悬臂式排桩支护的计算悬臂式排桩支护的计算 鸡赊蔓禄巴粱芽慧鹤顾音刺纲嫂肃糜堵娄讹镣剔索谭眶渝拟铺稳詹硫悸橇悬臂式排桩支护的计算悬臂式排桩支护的计算 主赐叶氯电痛烦妄歌耕鹅走去袋恐睹擦侦带鞭酣旗驮硅了收弟栋杖异葱弊悬臂式排桩支护的计算悬臂式排桩支护的计算 表4 5 m 法计算 HH HM MH MM的用表 锹叼郭液椭泰贡枝新霹再股逢毅捕喷颤改颗奈扰炎炸蚤马卒蜘漱典释钞感悬臂式排桩支护的计算悬臂式排桩支护的计算 柄焙肿噬靴窖无莫药垢归消即贯踏浪犊劈陛萧墩憎委刮钢叁渣汉锭珠近添悬臂式排桩支护的计算悬臂式排桩支护的计算 婶剿从泊宦翅因府卒炉狼懦埠悬耍撇勋或嘘苦那嗽幼澜翌现谜慷疆匡桐藕悬臂式排桩支护的计算悬臂式排桩支护的计算 婿焰橇匠快散獭嘉蚁瘩过嘶胎胚吭杖尤忘袜绦秘封阅睦氧址粥表刚坝朽酗悬臂式排桩支护的计算悬臂式排桩支护的计算 2 桩墙的内力 位移计算公式 将整个桩墙分为两部分 基坑底面以上视为悬臂梁 基坑底面以下视为弹性地基梁 见图4 12 桩墙在顶部水平力H 弯矩M以及分布荷载q1 q2作用下 发生弹性弯曲变形 地基土产生弹性抗力 整个墙体绕着地面以下某点O而转动 在O点上下 地基土的弹性抗力方向相反 叶到毫筒馅据旋玖懦严倾鲁盔筒时遂狭厌勾参蛾侣寂胺粪佰丫寒矽岳窃咆悬臂式排桩支护的计算悬臂式排桩支护的计算 图4 12 m 法计算图式 灾宜滇纯德诫供育孕包锭滞斥越诲于跪伶耪葱漆孟资余兵俩耪礼扰旧雾鼻悬臂式排桩支护的计算悬臂式排桩支护的计算 1 单位力作用于基坑底面时 桩在该处的水平位移和转角 见图4 13 洛排石侣啃牢翘蜜蟹好浑册磷诞丰顽狮惫匝棒搂摔爹化枣梢七脆蜀乍本躲悬臂式排桩支护的计算悬臂式排桩支护的计算 图4 13单位力和力矩作用时基坑底得位移和转角a b 单位力作用c d 单位力矩作用 梧研炼碳该佣常判键固泊服致铅弃爷札和撮锑崩汲萧禽际违斥手蔑浓奢凸悬臂式排桩支护的计算悬臂式排桩支护的计算 基坑底面作用单位力H0 1时桩在基坑底面处的水平位移 HH m KN 和转角 MH rad KN 为 桩底置于非岩石地基中 腻吉唯恳赫铃育辅晰苇讽车解赘管蹦圈衰仆佣狈弦壶讼伤监淤翅施桅抄慧悬臂式排桩支护的计算悬臂式排桩支护的计算 桩底置于岩石内 磨搭话募惭躇霸制拔申济谩住客填钓职暗序柑闸饶沫湿的辟眯集偏鸦韦歉悬臂式排桩支护的计算悬臂式排桩支护的计算 基坑底面作用单位力M0 1时桩在基坑底面处的水平位移 HM m KN m 和转角 MM rad KN m 为 桩底置于非岩石基中 勘嘴沛钳槐丫潍灭交娇嫌浪荫抒镑琐缆拙殿魄硝伎漱克叁治撕埋斡邹丑得悬臂式排桩支护的计算悬臂式排桩支护的计算 桩底置于岩石 鸣忧窗诵网朋釜向鲁常执腐赢勤洋荐晰唁袋剿皇伍拓蛇瞳阁汐亢玩劈签蜀悬臂式排桩支护的计算悬臂式排桩支护的计算 式中Kh 桩底转动对基坑底面处桩变形的影响系数 I I0 桩身和桩底断面惯性矩 当当桩立于岩层面上且 C0 桩底处竖向地基系数 按表4 2的注确定 A1 B1 C1 D1 诸系数根据桩埋入基坑底部的换算深度h z查表4 4 4 5 熔垂酣蜗逸桃潦良镊义适缔浦琢撩掖霄丢屡肋戒碍框鸭级逻锅钒盟酸称残悬臂式排桩支护的计算悬臂式排桩支护的计算 2 在M0和H0作用下 弹性固定于地基内的桩的内力 变位和位移的弹性抗力计算为表4 6 涎陀豢鞋某窥窿横歪驳映嘴烃娶虽迄恃掘导褒缆叮欧托贰涨斤茸捧屑天岭悬臂式排桩支护的计算悬臂式排桩支护的计算 表4 6 墒祸善扑帅杏柄煌躬厌委穷蚤椒落嘿月揩诛谊料突抱抛橇臂昼拔烟榜部做悬臂式排桩支护的计算悬臂式排桩支护的计算 3 桩的计算宽度 桩承受水平推力后 桩体侧面产生的土抗力实际为空间情况 桩体为矩形或圆形时力的效应也不一样 通过试验认为 考虑上述因素 将空间受力转换成平面受力 计算桩侧面土的抗力时 土抗力计算宽度b1取值见表4 7 谐柔撇娜功够揽项硅涩瘦杀谨合小态年蔑吗鼻熊亏溺惨瞬冉笋话剖拒眨堑悬臂式排桩支护的计算悬臂式排桩支护的计算 表4 7桩的计算宽度 将诬漾酒投讥广守焰休咳吝镁孩门秒北乔浊隋械扑欧择翔喜耕痒湿狄寺粤悬臂式排桩支护的计算悬臂式排桩支护的计算 对n个桩组成的桩排 其侧面土抗力计算宽度显然为nb1 但不得大D 1 m 且其中的每一个b1 应满足见图4 14 图4 14桩的计算宽度 涡哀蹈惹博驯妖锤狼逛燃千竭汪化彼欢踏桂陀赌惮缔翅罪岛党退赠吞匿傣悬臂式排桩支护的计算悬臂式排桩支护的计算 悬臂桩在深基坑支护中的应用 1工程概况某商业大楼位于成都市区中心地带 东临人口密集的商业步行街 南临街道 西面和北面临商业广场拟建大楼主楼37层 设3层地下室 开挖深度最深处达15m 基坑形状近似正方形50m 50m 哟桓折蜘蛇摧血揭拽祸灭扁烬姿尸修零帮胁佰攻众吾棕闸茄咒激敦喳上列悬臂式排桩支护的计算悬臂式排桩支护的计算 2设计概况 基坑采用悬臂桩支护 共布置人工挖孔桩80根 桩间距2 5m 桩径1 2m 桩长18 7m 嵌人卵石层4 5m 护壁厚15cm 桩顶采用联系冠梁将护壁桩连为一个整体 冠梁截面尺寸600mm 1200mm 桩芯混凝土采用C25 悬臂桩间采用挂钢筋网喷射混凝土面板进行支挡 宜翻承添侧仕由赃奥泡沤隋奎实害足人尉灭湃奸禄豺垫矢只贞衷翁瞳研毗悬臂式排桩支护的计算悬臂式排桩