支护结构计算之排桩与地下连续墙计算
支护结构计算之排桩与地下连续墙计算
对于较深的基坑，排桩、地下连续墙围护墙应用最多，其承受的荷载比较复杂，一般应考虑下述荷载：土压力、水压力、地面超载、影响范围内的地面上建筑物和构筑物荷载、施工荷载、邻近基础工程施工的影响（如打桩、基坑土方开挖、降水等）。作为主体结构一部分时，应考虑上部结构传来的荷载及地震作用，需要时应结合工程经验考虑温度变化影响和混凝土收缩、徐变引起的作用以及时空效应。排桩和地下连续墙支护结构的破坏，包括强度破坏、变形过大和稳定性破坏（图6-65）。其强度破坏或变形过大包括：
图6-65 排桩和地下连续墙支护结构的破坏形式
（a）拉锚破坏或支撑压曲；（b）底部走动；（c）平面变形过大或弯曲破坏；
（d）墙后土体整体滑动失稳；（e）坑底隆起；（f）管涌
（1）拉锚破坏或支撑压曲：过多地增加了地面荷载引起的附加荷载，或土压力过大、计算有误，引起拉杆断裂，或锚固部分失效、腰梁（围擦）破坏，或内部支撑断面过小受压失稳。为此需计算拉锚承受的拉力或支撑荷载，正确选择其截面或锚固体。
（2）支护墙底部走动：当支护墙底部嵌固深度不够，或由于挖土超深、水的冲刷等原因都可能产生这种破坏。为此需正确计算支护结构的入土深度。
（3）支护墙的平面变形过大或弯曲破坏：支护墙的截面过小、对土压力估算不准确、墙后增加大量地面荷载或挖土超深等都可能引起这种破坏。
平面变形过大会引起墙后地面过大的沉降，亦会给周围附近的建（构）筑物、道路、管线等造成损害。
排桩和地下连续墙支护结构的稳定性破坏包括：
（1）墙后土体整体滑动失稳：如拉锚的长度不够，软粘土发生圆弧滑动，会引起支护结构的整体失稳。
（2）坑底隆起：在软粘土地区，如挖土深度大，嵌固深度不够，可能由于挖土处卸载过多，在墙后土重及地面荷载作用下引起坑底隆起。对挖土深度大的深坑需进行这方面的验算，必要时需对坑底土进行加固处理或增大挡墙的入土深度。
（3）管涌：在砂性土地区，当地下水位较高、坑深很大和挡墙嵌固深度不够时，挖土后在水头差产生的动水压力作用下，地下水会绕过支护墙连同砂土一同涌入基坑。
1．嵌固深度计算
排桩、地下连续墙嵌固深度设计值，按下列规定计算：
（1）悬臂式支护结构围护墙的嵌固深度计算
悬臂式支护结构围护墙的嵌固深度设计值h d（图6-66），宜按下式确定：
h pΣE pj－1.2γ0h aΣE ai≥0 （6-37）
式中ΣE pj——桩、墙底以上基坑内侧各土层水平抗力标准值e pjk〔按式（6-32）、式（6-36）计算〕的合力之和；
h p——合力ΣE pj作用点至桩、墙底的距离；
ΣE ai——桩、墙底以上基坑外侧各土层水平荷载标准值e aik的合力之和；
h a——合力ΣE ai作用点至桩、墙底的距离。
图6-66 悬臂式支护结构围护墙嵌固深度计算简图
（2）单层支点支护结构围护支点力及墙嵌固深度计算
单层支点支护结构围护墙的支点力（图6-67）及嵌固深度设计值h d（图6-68）宜按下式计算：
图6-67 单层支点支护结构支点力计算简图
图6-68 单层支点支护结构围护墙嵌固深度计算简图1）基坑底面以下，支护结构设定弯矩零点位置至基坑底面的距离h cl，按下式确定：
e alk＝e plk（6-38）
2）支点力T cl按下式计算：
（6-39）
式中e alk——水平荷载标准值；
e plk——水平抗力标准值；
h al——合力ΣE ac作用点至设定弯矩零点的距离；
ΣE ac——设定弯矩零点位置以上基坑外侧各土层水平荷载标准值的合力；
ΣE pc——设定弯矩零点位置以上基坑内侧各土层水平抗力标准值的合力；
h pl——合力ΣE pc作用点至设定弯矩零点的距离；
h Tl——支点至基坑底面的距离；
h cl——基坑底面至设定弯矩零点位置的距离。
3）围护墙嵌固深度设计值h d，按下式计算：
（6-40）（3）多层支点支护结构围护墙嵌固深度计算
多层支点支护结构围护墙的嵌固深度设计值h d，按整体稳定条件采用圆弧滑动简单条分法计算（图6-69）：
图6-69 多层支点支护结构围护墙嵌固深度计算简图
（6-41）
式中c ik、φik——最危险滑动面上第i土条滑动面上土的固结不排水（快）剪粘聚力、内摩擦角标准值；
l i——第i土条的弧长；
b i——第i土条的宽度；
γk——整体稳定分项系数，应根据经验确定，当无经验时可取1.3；
w i——作用于滑裂面上第i土条的重量，按上覆土层的天然土重计算；
θi——第i土条弧线中点切线与水平线夹角。
当嵌固深度下部存在软弱土层时，应继续验算软下卧层的整体稳定性。
对于均质粘性土及地下水以上的粉土或砂类土，嵌固深度计算值h0，可按下式确定：
h0＝n0h（6-42）
式中n0——嵌固深度系数，当γk取1.3时，根据三轴试验（当有可靠经验时，可采用直接剪切试验）确定土层固结（不排水）快剪内摩擦角φk
及粘聚力系数δ＝c k/rh，查表6-68取值。
围护墙的嵌固深度设计值，则为
h d＝1.1h0（6-43）
嵌固深度系数n0值（地面超载q0＝0）表6-68
当嵌固深度下部存在软弱土层时，尚应继续验算下卧层的整体稳定性。
当按上述方法计算确定的悬臂式及单层支点支护结构围护墙的嵌固深度设计值h d＜0.3h时，宜取h d＝0.3h；多层支点支护结构围护墙的嵌固深度设计值h d＜0.2h时，宜取h d＝0.2h。
当基坑底为碎石土及砂土、基坑内排水且作用有渗透水压力时，侧向截水的排桩、地下连续墙围护墙除应满足上述计算外，其嵌固深度设计值尚应按下式抗渗透稳定条件确定（图6-70）：
图6-70 抗渗透稳定计算简图
h d≥1.20γ0（h－h wa）（6-44）
2．内力与变形计算
支护结构围护墙和支撑体系的内力和变形的计算，要根据基坑开挖和地下结构的施工过程，分别按不同的工况进行计算，从中找出最大的内力和变形值，供设计围护墙和支撑体系之用。如图6-71所示之基坑支护结构的支撑方案和地下结构布置情况，在计算围护墙、支撑的内力和变形时，则需计算下述各工况：第一次挖土至第一层混凝土支撑之底面（如开槽浇筑第一层支撑，则可挖土至第一层支撑顶面），此工况围护墙为一悬臂的围护墙；待第一层支撑形成并达到设计规定的强度后，第二次挖土至第二层混凝土支撑之底面，此工况围护墙存在一层支撑；待第二层支撑形成并达到设计规定强度后，第三次挖土则至坑底设计标高；待底板（承台）浇筑后并达到设计规定强度后，进行换撑，即在底板顶面浇筑混凝土带形成支撑点，同时拆去第二层支撑，以便支设模板浇筑-2层的墙板和顶楼板；待-2层的墙板和顶楼板浇筑并达到设计规定强度后，再进行换撑，即在-2层顶楼板处加设支撑（一般浇筑间断的混凝土带）形成支撑点，同时拆去第一层支撑，以便支设模板继续向上浇筑地下室墙板和楼板。为此，图6-71（a）所示之支护结构围护墙，则需按图6-71（b）~（f）五种工况分别进行计算其内力和变形。
图6-71 围护墙计算工况示意图
（a）内支撑和地下结构布置；（b）挖土至第一层支撑底标高；（c）
加设第一层支撑，继续挖土至第二层支撑底标高；（d）加设第二
层支撑，继续挖土至坑底设计标高；（e）进行换撑，在底板顶面
形成支撑，同时拆去第二层支撑；（f）再进行换撑，在地下室楼
板处再形成支撑，同时拆去第一层支撑
支护结构围护墙的内力和变形的计算方法很多，过去对简单的、坑不深的支护结构可用等值梁法、弹性曲线法等进行近似的计算。近年来有很大改进，多用竖向弹性地基梁基床系数法，以有限元方法利用计算程序以电子计算机进行计算，计算迅速、较准确而且输出结果形象，多以图形表示，可形象的表示出各工况的弯矩、剪力值及变形情况。近来，为反映基坑施工时的空间效应和时间效应，又在研究和改进三维的计算程序，期望计算结果更加贴近实际情况，更加精确。
下面介绍《建筑基坑支护技术规程》（JGJ 120-99）中推荐的弹性支点法：弹性支点法的计算简图如图6-72所示。围护墙外侧承受土压力、附加荷载等产生的水平荷载标准值e aik；围护墙内侧的支点化作支承弹簧，以支撑体系水平刚度系数表示；围护墙坑底以下的被动侧的水平抗力，以水平抗力刚度系数表示。
图6-72 弹性支点法的计算简图
支护结构围护墙在外力作用下的挠曲方程如下所示：
支点处的边界条件按下式确定：
T j＝k Tj（y i－y0j）＋T0j （6-47）
式中EI——结构计算宽度内的抗弯刚度；
m——地基土水平抗力系数的比例系数；
b0——抗力计算宽度，地下连续墙取单位宽度；排桩结构，对圆形桩取b0＝0.9（1.5d＋0.5）（d为桩直径），对方形桩取b0＝1.5b＋0.5（b为
方桩边长），如计算的抗力计算宽度大于排桩间距时，应取排桩间
距；
z——支护结构顶部至计算点的距离；
h n——第n工况基坑开挖深度；
y——计算点处的水平变形；
b s——荷载计算宽度，排桩取桩中心距，地下连续墙取单位宽度；
k Tj——第j层支点的水平刚度系数；
y j——第j层支点处的水平位移值；
y0j——在支点设置前，第j层支点处的水平位移值；
T0j——第j层支点处的预加力。当T j≤T0j时，第j层支点力T j应按该层支点位移为y0j的边界条件确定。
式（6-46）中的m值，应根据单桩水平荷载试验结果按下式计算：
（6-48）
当无试验结果或减少当地经验时，m值按下列经验公式计算：
（6-49）
式中m——地基土水平抗力系数的比例系数（MN/m4），该值为基坑开挖面以下2（d＋1）m深度内各土层的综合值；
H cr——单桩水平临界荷载（MN），按《建筑桩基技术规范》（JGJ 94-94）
附录E方法确定；
x cr——单桩水平临界荷载对应的位移（m）；
v x——桩顶位移系数，按表6-69采用（先假定m，试算α）；
v x值表6-69
换算深度ah d≥4.0 3.5 3.0 2.8 2.6 2.4 v x 2.441 2.502 2.727 2.905 3.163 3.526
注：。
b0——计算宽度；地下连续墙取单位宽度；排桩结构，对圆形桩取b0＝0.9（1.5d＋0.5）（d为桩直径），对方形桩取b0＝1.5b＋0.5 （b为方桩
边长）；
φik——第i层土的固结不排水（快）剪内摩擦角标准值（°）；
c ik——第i层土的固结不排水（快）剪粘聚力标准值（kPa）；
△——基坑底面处位移量（mm），按地区经验取值，无经验时可取10。
式6-46中的支点水平刚度系数，视支点为锚杆或支撑体系而有所不同。
当支点为锚杆时，锚杆水平刚度系数k T，应按锚杆的基本试验来确定。当无试验资料时，可按下式计算：
（6-50）
式中 A ——杆体的截面面积；
E s ——杆体的弹性模量；
E c ——锚固体组合弹性模量，按下式计算：
c
m c s c A AE A AE E )
(-+=
E m ——锚固体中注浆体弹性模量； A c ——锚固体的截面面积； l f ——锚杆自由段长度； l a ——锚杆锚固段长度； θ——锚杆的水平倾角。
当支点为由支撑体系时，支撑体系（含具有一定刚度的冠梁）或其与锚杆混合的支撑体系的水平刚度系数k T ，应按支撑体系与排桩、地下连续墙的空间作用协同分析方法确定；亦可根据空间作用协同分析方法直接确定支撑体系及排桩或地下连续墙的内力与变形。
当基坑周边支护结构的荷载相同、支撑体系采用对撑并沿具有较大刚度的腰梁或冠梁等间距布置时，水平刚度系数k T 可按下式计算：
s
s L EA k a
T α2=
（6-51） 式中 k T ——支撑结构的水平刚度系数；
α——与支撑松弛有关的系数，取0.8~1.0； E ——支撑构件材料的弹性模量； A ——支撑构件的断面面积； L ——支撑构件的受压计算长度； s ——支撑的水平间距；
s a ——按平面间题计算时的计算宽度。排桩取中心距，地下连续墙取单
位宽度或一个墙段。
（1）悬臂式支护结构围护墙的弯矩计算值M c 和剪力计算值V c 的计算（图
6-73）M c和V c可按下列公式计算：
M c＝h mzΣE mz－h auΣE au（6-52）
V c＝ΣE mz－ΣE az（6-53）
式中ΣE mz——计算截面以上根据式（6-45）、（6-46）确定的基坑内侧各土层弹性抗力值mb0（z－h n）y的合力之和；
h mz——合力ΣE mz作用点至计算截面的距离；
ΣE au——计算截面以上根据式（6-45）、（6-46）确定的基坑外侧各土层水平荷载标准值e aik b s的合力之和；
h az——合力ΣE az作用点至计算截面的距离。
图6-73 支护结构围护墙内力计算简图
（a）悬臂式围护墙；（b）有支点的围护墙
（2）有支点的支护结构围护墙的弯矩计算值M c和剪力计算值V c的计算（图6-73b）
此种情况的M c和V c按下式计算：
M c＝ΣT j（h j＋h c）＋h mzΣE mz－h azΣE az（6-54）
V c＝ΣT j＋ΣE mz－ΣE az（6-55）
式中h j——支点力兀至基坑底的距离；
h c——基坑底面至计算截面的距离，当计算截面在基坑底面以上时取负
值。
3．围护墙结构计算
（1）内力及支点力设计值的计算
按上述方法算出截面的弯矩、剪力和支点力的计算值后，根据《建筑基坑支护技术规程》（JGJ 120-99）的规定按下列规定计算其设计值：
1）截面弯矩设计值M
M＝1.25γ0M c（6-56）
式中γ0——重要性系数，见表6-64。
2）截面剪力设计值V
V＝1.25γ0V c（6-57）
3）支点结构第j层支点力设计值T dj
T dj＝1.25γ0T cj （6-58）
（2）截面承载力计算
1）沿截面受拉区和受压区的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按下式计算：
式中α——对应于受压区混凝土截面面积的圆心角（rad）与2π的比值；
αs——对应于周边均匀受拉钢筋的圆心角（rad）与2π的比值；αs宜在1/6~1/3之间选取，通常可取定值0.25；
α's——对应于周边均匀受压钢筋的圆心角（rad）与2π的比值，宜取α's≤
0.5α；
A——构件截面面积；
A sr、A'sr——均匀配置在圆心角2παs、2πα's内沿周边的纵向受拉、受压钢筋的截
面面积；
A sc、A'sc——集中配置在圆心角2παs、2πα's的混凝土弓形面积范围内的纵向受拉、
受压钢筋的截面面积；
γ——圆形截面的半径；
γs ——纵向钢筋所在圆周的半径；
y sc 、y 'sc ——纵向受拉、受压钢筋截面面积A sc 、A 'sc 的重心至圆心的距离；
f y ——钢筋的抗拉强度设计值； f cm ——混凝土弯曲抗压强度设计值； ξb ——矩形截面的相对界限受压区高度。
计算的受压区混凝土截面面积的圆心角（rad ）与2π的比值α，宜符合下列条件：
α≥1/35 （6-64）
当不符合上述条件时，其正截面受弯承载力可按下式计算：
（6-65）
沿圆形截面受拉区和受压区周边实际配置均匀纵向钢筋的圆心角，应分别取为s n n πα12
-和s m m '1
2πα-，其中n 、m 分别为受拉区、受压区配置均匀纵向钢筋的根数。
配置在圆形截面受拉区的纵向钢筋的最小配筋率（按全截面面积计算），在
任何情况下不宜小于0.2%。在不配置纵向受力钢筋的圆周范围内，应设置周边纵向构造钢筋，纵向构造钢筋直径不应小于纵向受力钢筋直径的二分之一，且不应小于10mm ；纵向构造钢筋的环向间距，不应大于圆截面的半径和250mm 两者中的较小值，且不得少于1根。
2）沿周边均匀配置纵向钢筋的圆形截面（图6-74）钢筋混凝土桩，当纵向钢筋不少于6根时，其受弯承载力按下式计算：
（6-66）
且
（6-67）
αt ＝1.25－2α （6-68）
式中 M ——单桩抗弯承载力（N ·mm ）；
A——桩的横截面积（mm2）；
A s——纵向钢筋截面积（mm2）；
r——桩的半径（mm）；
r s——纵向钢筋所在的圆周半径（mm），r s＝r－a s，a s为钢筋保护层厚度（mm）；
α——对应于受压区混凝土截面面积的圆心角（弧度）与2π的比值；
αt——纵向受拉钢筋截面积与全部纵向钢筋截面积的比值；
f cm——混凝土强度设计值（MPa）；
f y——钢筋强度设计值（MPa）。
图6-74 配置局部均匀配筋和集中配筋的圆形截面
具体计算步骤如下：
①根据经验取灌筑桩配筋量A s；
②计算系数K＝f y·A s/f cm·A，根据K值查表6-70得出系数α值，或据式（6-67）求得α值；
③将α值代入式（6-66）求出单桩抗弯承载力M。
④比较M值与单桩承受的弯矩值，若过大则减小A s值，若过小则增加A s 值，重复②、③步骤，直至满足为止。
α值表表6-70
K ααt K ααt K ααt K ααt 0.01 0.113 1.204 0.26 0.272 0.706 0.51 0.311 0.628 0.76 0.332 0.586 0.02 0.139 0.972 0.27 0.274 0.702 0.52 0.312 0.626 0.77 0.333 0.584 0.03 0.156 0.938 0.28 0.276 0.698 0.53 0.313 0.624 0.78 0.334 0.582 0.04 0.169 0.912 0.29 0.278 0.694 0.54 0.314 0.622 0.79 0.334 0.580
0.05 0.180 0.890 0.30 0.280 0.690 0.55 0.315 0.620 0.80 0.335 0.578 0.06 0.189 0.872 0.31 0.282 0.686 0.56 0.316 0.618 0.81 0.336 0.578 0.07 0.197 0.856 0.32 0.284 0.682 0.57 0.317 0.616 0.82 0.336 0.576 0.08 0.204 0.842 0.33 0.286 0.678 0.58 0.318 0.614 0.83 0.337 0.576 0.09 0.210 0.830 0.34 0.288 0.674 0.59 0.319 0.612 0.84 0.337 0.574 0.10 0.216 0.818 0.35 0.289 0.672 0.60 0.320 0.610 0.85 0.338 0.572 0.11 0.222 0.806 0.36 0.291 0.668 0.61 0.321 0.608 0.86 0.339 0.572 0.12 0.226 0.798 0.37 0.293 0.664 0.62 0.322 0.606 0.87 0.339 0.570 0.13 0.231 0.788 0.38 0.294 0.662 0.63 0.323 0.604 0.88 0.340 0.570 0.14 0.235 0.780 0.39 0.296 0.658 0.64 0.323 0.604 0.89 0.340 0.568 0.15 0.239 0.772 0.40 0.297 0.656 0.65 0.324 0.602 0.90 0.341 0.568 0.16 0.243 0.764 0.41 0.298 0.654 0.66 0.325 0.600 0.91 0.341 0.566 0.17 0.247 0.756 0.42 0.300 0.650 0.67 0.326 0.598 0.92 0.342 0.566 0.18 0.250 0.750 0.43 0.301 0.648 0.68 0.327 0.596 0.93 0.342 0.566 0.19 0.253 0.744 0.44 0.303 0.644 0.69 0.327 0.596 0.94 0.343 0.564 0.20 0.256 0.738 0.45 0.304 0.642 0.70 0.328 0.594 0.95 0.343 0.564 0.21 0.259 0.732 0.46 0.305 0.640 0.71 0.329 0.592 0.96 0.344 0.562 0.22 0.262 0.726 0.47 0.306 0.638 0.72 0.330 0.590 0.97 0.344 0.562 0.23 0.264 0.722 0.48 0.307 0.636 0.73 0.330 0.590 0.98 0.345 0.560 0.24 0.267 0.716 0.49 0.309 0.632 0.74 0.331 0.588 0.99 0.345 0.560 0.25
0.269
0.712
0.50
0.310
0.630
0.75
0.332
0.586
1.00
0.346
0.558
3）等效矩形截面配筋
灌筑桩以圆截面受弯而采用的沿周边均匀配筋的计算公式，是考虑了任何方向都要具有相同的抗弯能力，而挡土桩的受拉侧是一定的，钢筋的布置则应是有方位性的，布置在非受拉侧的钢筋实际上是没有起到受拉作用的。设想将受拉主筋配置在桩体受拉一侧，而不是沿周边均匀配筋，这就是等效矩形截面配筋。主筋受拉，其他为构造筋。
如图6-75所示，令bd 3/12=4064
1
D ，并使b ＝d ， 则b ＝d ＝0.876D 0
图6-75 等效矩形截面配筋
如此将灌筑桩截面等效成b ×d 的方形截面进行配筋，按钢筋混凝土梁的截
面进行计算，便可求出受拉侧主筋的截面积。
另外还可以采用式（6-69）求纵向钢筋采用单边配筋时桩截面的受弯承载力M c ：
M c ＝A s f y （y 1＋y 2） （6-69）
式中 α
απα
2sin 75.05.1sin 31-=r y
π/221s r y =
式中各符号意义同前。
需要注意的是，采用集中受拉侧配筋方法时，施工时要特别注意钢筋笼吊装的方向，并防止钢筋笼扭转，将钢筋集中的侧向做上标志，每根钢筋笼安装完毕后，做详细检查，最好做隐蔽工程检查，以防钢筋笼方向不对而造成灌筑桩受力时破坏。
4）排桩的构造配筋
钻孔灌筑桩的最小配筋率为0.42%，主筋保护层厚度不应小于50mm 。 钢箍宜采用φ6~φ8螺旋筋，间距一般为200~300mm ，每隔1500~2000mm 应布置一根直径不小于12mm 的焊接加强箍筋，以增加钢筋笼的整体刚度，有利于钢筋笼吊放和浇灌水下混凝土时整体性。
钢筋笼的配筋量由计算确定，钢筋笼一般离孔底200~500mm 。 5）排桩设计示例
某工程采用φ600灌筑桩作为围护墙，桩中心距750mm ，经计算围护墙最大弯矩为520kN ·m/m ，试配筋。
［解］
①单桩承受最大弯矩M m ＝520kN ·m/m ×0.75m ＝390kN ·m ②按均匀周边配筋计算
取灌筑桩采用C30，f cm ＝16.5MPa ，II 级钢筋f y ＝310MPa ，保护层厚度a s ＝50mm ，则r s ＝r －a s ＝300－50＝250mm
设钢筋配置为16φ22，A s ＝6082mm 2，而A ＝πr 2＝2.83×105mm 2，有：K ＝f y A s /f cm ·A ＝310×6082/16.5×2.83×105＝0.404
查表6-70得：α＝0.2974，αt ＝0.6552
代入式（6-66），得
故按16φ22配筋可以满足要求。
③按等效矩形截面配置纵向钢筋计算。
设钢筋配置为8φ22，A s＝3041mm2
有：K＝f y·A s/f cm·A＝3041×310/16.5×π×3002＝0.202
查表6-70得α＝0.2566
代入式（6-69）得
故按8φ22进行单边纵向配筋可以满足要求。
从本例可以看出，采用等效矩形截面纵向配筋可以比周边均匀配筋节省主筋一半左右，但是还需在非受拉侧配置构造钢筋，因此总纵向钢筋配筋量可节省大约30%~40%。
(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。近来上海常采用φ800～1000mm 大直径钻孔桩代替地下连续墙，同样采取深层搅拌桩放水，多道支撑或中心岛施工法，这种支护结构已成功用于开挖深度达到13米的基坑。
基坑支护结构的计算
第二部分 基坑支护结构的计算 支护结构的设计和施工，影响因素众多，不少高层建筑的支护结构费用已超过工程桩基的费用。为此，对待支护结构的设计和施工均应采取极慎重的态度，在保证施工安全的前提下，尽量做到经济合理和便于施工。 一、支护结构承受的荷载 支护结构承受的荷载一般包括 –土压力 –水压力 –墙后地面荷载引起的附加荷载。 1 土压力 ⑴主动土压力： 若挡墙在墙后土压力作用下向前位移时随位移增大，墙后土压力渐减小。当位移达某一数值时，土体内出现滑裂面，墙后土达极限平衡状态，此时土压力称为主动土压力，以Ea表示。 ⑵静止土压力： 若挡墙在土压力作用下墙本身不发生变形和任何位移（移动或滑动），墙后填土处于弹性平衡状态，则此时作用在挡墙上的土压力成为静止土压力。以E0表示。 (3)被动土压力： 若挡墙在外力作用下墙向墙背向移动，随位移增大，墙所受土的反作用力渐增大，当位移达一定数值时，土体内出现滑裂面，墙后土处被动极限平衡状态，此时土压力称为被动土压力，以Ep表示。
主动土压力计算 ?主动土压力强度 ?无粘性土 粘性土 土压力分布 对于粘性土按计算公式计算时，主动土压力在土层顶部（H=0处）为负值，即 表明出现拉力区，这在实际上是不可能发生的。只计算临界高度以下的主动土压力。土压力分布 可计算此种情况下的临界高度Zc，进而计算临界高度以下的主动土压力。
被动土压力计算 被动土压力强度 ?无粘性土 粘性土 计算土压力时应注意 ?不同深度处土的内聚力C不是一个常数，它与土的上覆荷重有关，一般随深度的加大而增大，对于暴露时间长的基坑，土的内聚力可由于土体含水量的变化和氧化等因素的影响而减小甚至消失。 ?、C 值是计算侧向土压力的主要参数，但在工程桩打设前后的、C值是不同的。 在粘性土中打设工程桩时，产生挤土现象，孔隙水压力急剧升高，对、C值产生影响。另外，降低地下水位也会使、C值产生变化。 水压力
15 排桩墙支护工程施工工艺标准
15 排桩墙支护工程施工工艺标准 15.1 范围 本标准规定了建筑基坑采用由钢筋混凝土灌注桩、预制桩构成的排桩墙基坑支护结构的施工要求、方法和质量控制标准。 适用于黏性土、砂土和软土中深度不大的排桩墙支护工程施工。 15.2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版不适用于本标准。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB50300—2013 建筑工程施工质量验收统一标准 GB50202—2002 建筑地基基础工程施工质量验收规范 GB50330 建筑边坡工程技术规范 GB50025 湿陷性黄土地区建筑规范 JGJ120 建筑基坑支护技术规程 JGJ94 建筑桩基技术规范 JGJ106 建筑基桩检测技术规范 JGJ104 建筑工程冬期施工规程 15.3 术语 15.3.1 建筑基坑 为进行建筑物（包括构筑物）基础与地下室的施工所开挖的地面以下空间。 15.3.2 基坑支护 为保证地下结构及基坑周边环境的安全。对基坑侧壁及周边环境采用的支挡、加固与保护措施。 15.3.3 基坑侧壁 构成建筑基坑围体某一侧面。 15.3.4 排桩 以某种桩型按队列式布置组成的基坑支护结构。 15.3.5 排桩墙支护结构 由钢筋混凝土预制桩、灌注桩等类型桩，以一定的排列方式组成的基坑支护结构。其排列形式有密式、疏式、双排式等；按受力特点又可分为悬臂式、拉锚式。 15.3.6 冠梁 设置在支护结构顶部的钢筋混凝土连梁。 15.3.7 腰梁 设置在支护结构顶部以下传递支护结构与锚杆或内支撑支点力的钢筋混凝土梁或钢梁。 15.3.8 土层锚杆 由设置于钻孔内、端部伸入稳定土层中的钢筋或钢绞线与孔内注浆体组成的受拉杆件。 15.4 施工准备
浅谈双排灌注桩深基坑支护结构计算
浅谈双排灌注桩深基坑支护结构计算 摘要：深基坑双排灌注桩支护是在单排悬臂桩支护技术基础上新开发的一项技术。它仍属于悬臂式支护结构类型。工程实践证明：在稳定性较好的一般粘性土和砂土层中采用这种支护型式，与单排悬臂桩相比具有刚度大、位移小、支护高度大、节约投资等特点。 关键词：基坑支护；土压力；内力计算 0前言 单排悬臂桩支护已有较成熟的设计计算方法，而双排桩支护结构的设计计算则还处于研讨中，本文中依据作者近年来的工程施工设计实践经验，提出一套设计分析方法，供类似工程参考。 1 双排桩支护的受力特性 双排桩支护型式简单，前后排桩按一定排距布置成三角形或矩形平面，桩顶用现浇钢筋混凝土连梁或板连接起来，形成桩脚嵌固的刚架型式。它虽属于悬臂支护型式，但受力机理与单排悬臂桩有本质的区别。即桩间土对双排桩有土压力作用，而且作用力的大小与桩的排距大小有关，故双排桩支护结构可看成前后排桩都受到大小不等土压力作用的平面刚架。把土视为弹性体，并取矩形平面单元，把桩视为梁单元，利用有限元法分析得后排桩失去挡土作用的距离b max 为： 式中：h—桩的挡土高度；t—桩的理论埋深；μ—土 的波松比，μ≤0.5； 偏保守地取μ=0.5，t=0.2h代入式(1)得：b max≈1.6 h；同理，经分析得：后排桩受力超过前排桩的临界点满足： 因此，可将双排桩土压力分布大致分为三种情况： (1)当b ≤.125h时，后排桩承受全部土压力，前排桩通过横梁受到桩顶推力；双排桩土压力分布如图1(a)；按库仑强度理论，图1中滑楔与水平面夹角为45°+ 。 (2)当1.6h>b>0.125h时，前、后排桩同时受到土压力作用，横梁可能受
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。 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： ∑ ∑? = i i i m h h γ γ 平均粘聚力： ∑ ∑? = i i i m h h c c 平均内摩擦角： ∑ ∑? = i i i m h h φ φ 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。
20-4基坑支护形式：排桩或地下连续墙
(二)排桩或地下连续墙式挡土结构 排桩或地下连续墙式挡土结构：又称板式支护结构，由围 护桩墙和支锚结构组成。 根据有无支锚结构可分成三种类型 (1)悬臂桩墙式挡土结构：不设置内支撑或土层锚杆等，基坑内施工方便。墙身刚度小，内力和变形较大，不宜用于开挖较深基坑（在软土场地中不宜大于5m）。 (2)内支撑桩墙式挡土结构：设置单层或多层内支撑可有效地减少围护墙体的内力和变形，内支撑对土方的开挖以及地下结构的施工带来不便。有缘学习＋Ｖ星ｙｇｄ３０７６ (3)土层锚杆桩墙式挡土结构：通过固定于稳定土层内的单层或多层土层锚杆来减少围护墙体的内力与变形。
围护墙体类型及特点 围护墙体 钢板桩 钢砼板桩钻孔灌注桩 SMW工法 地下连续墙
截面形式：拉森U 形、H 形、Z 形、钢管等。 优点：材料质量可靠，施工速度快，重复使用，占地小， 结合多道支撑，可用于较深基坑。 缺点：价格较贵，施工噪音及振动大，刚度小，变形大，需注意接头防水，拔桩容易引起土体移动。 (1)钢板桩 （a ）U 形(b) H 形（c ）Z 形(d) 钢管
(2)钢筋混凝土板桩 截面形式：矩形榫槽结合、工字形薄壁、方形薄壁 优点：造价比钢板桩低。 缺点：施工不便、工期长、施工噪音、振动及挤土明显， 接头防水性能较差。 （a ）矩形榫槽结合(b) 工字形薄壁（c ）方形薄壁
(3)钻孔灌注桩 桩径：一般在600~1200mm。 优点：施工噪音低，振动小，环境影响小，刚度、强度较大。缺点：施工速度慢，质量难控制，需处理泥浆。 适用：钻孔灌注桩作为围护桩在软土地区可用于开挖深度在5~12m（甚至更深）的基坑。
深层搅拌水泥土桩排桩墙支护工程施工工艺标准
深层搅拌水泥土桩排桩墙支护工程施工工艺标准 第1章适用范围 本工艺标准适用于深度不超过7m 的基坑支护工程 第2章材料准备 水泥:应采用32.5 号或42.5 号普通水泥要求新鲜无结块 第3章施工机具 1.层搅拌机 深层搅拌机是进行深层搅拌桩施工的关键机械目前国内外有中心管喷浆方式和叶片喷浆方式后者是使水泥浆从叶片上若干个小孔喷出使水泥浆与土体混合较均匀对于大直径叶片和连续搅拌是合适的但因喷浆孔小易被浆液堵塞它只能使用纯水泥 浆而不能采用其他固化剂采用中心管喷浆双搅拌轴的 SJB-1 型深层搅拌机详见图128-1 SJB-1 型深层搅拌机技术性能及配套灰浆泵灰浆 搅拌机性能见表128-1 具体配套设 备及布置见图128-2 1
2 2.套机械:主要有灰浆搅拌机集料斗灰浆泵 第4章 工艺流程 1. 工艺流程桩位放样搅拌机定位安装预搅下沉喷浆搅拌提升重复搅拌下沉重复喷浆搅拌提升至孔口关闭搅拌机清洗移位工艺流程见图128-3 SJB-1 型搅拌机性能 表 128-1
2. 桩位放样按照施工图用测量仪器测放样桩每根桩中心插放竹管对中为防止误差积累每50 米设一控制桩进行复核随时消除桩位偏差桩位偏差均3cm 范围内 3. 桩机定位用起重机(或用塔架)悬吊深层搅拌机到达指定桩位对中当地面起伏不平时应使起吊设备保持水平机座用枕木垫实并用水平尺检测机座水平度并用目测 法和吊线法随时检查钻杆垂直度偏差过大时应及时进行调整 4. 预搅下沉待深层搅拌机的冷却水循环正常后启动搅拌机电机放松起重机钢丝绳使搅拌机沿导向架搅拌下沉下沉速度可由电机的电流监测表控制工作电流不得大于70A 如果下沉速度太慢可从输浆系统补给清水以利钻进 5. 制备水泥浆:待等深层搅拌机下沉到一定深度时即开始按设计确定的配合比拌制水泥浆待压浆前将水泥浆倒入集料斗中灰浆搅拌系统程序为:设置集浆池桶安置灰浆泵送系统灰浆配制过滤灰浆输送 6. 提升喷浆搅拌深层搅拌机下沉到设计深度后开启灰浆泵将水泥浆压入地基中 并且边喷浆边旋转同时严格按设计确定的提升速度提升深层搅拌机 3
深基坑排桩支护设计
深基坑支护设计 1 设计单位：X X X 设计院 设计人：X X X 设计时间：2017-06-17 19:23:01 ---------------------------------------------------------------------- [ 支护方案 ] ---------------------------------------------------------------------- 排桩支护 ---------------------------------------------------------------------- [ 基本信息 ]
---------------------------------------------------------------------- [ 放坡信息 ] ---------------------------------------------------------------------- [ 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 ] ---------------------------------------------------------------------- 弹性法土压力模型: 经典法土压力模型:
排桩地下连续墙支护质量通病防治
排桩地下连续墙支护质量通病防治 6．1．1 悬壁式排桩、地下连续墙嵌固深度不足 1．现象 基坑挖土分两步挖，当第二步挖到将近坑底时发现桩倾侧，桩后裂缝，坑上地面也产生裂缝， 附近道路下沉，邻近房屋出现竖向裂缝，不久，排桩倒塌，连接圈梁折断，桩后土方滑移入基坑内， 基坑支护破坏。 2，原因分析 悬臂桩的埋深嵌固只有悬臂长的1/3～1/2，嵌固不足，嵌因深度未通过计算确定；其次是水管下水道、 化粪池漏水，使土的物理参数改变，还有的工程，一场大雨造成排桩倒塌，使土的r、φ及c值发生变化， 促使基坑工程坍塌。 3．防治措施 悬臂桩的嵌固深度必须通过计算确定，计算应考虑土的物理参数因素，按本节附录中的公式计算。 不按土的物理参数的具体情况计算确定的嵌固深度，或按经验确定的嵌固深度必将产生重大事故。 6．1．2 锤击式悬臂桩(预制桩、锤击沉管桩)位移太大，有的桩上部折断 1．现象 在软土淤泥质土地区工程桩采用450mm×450mm锤击预制桩或采用∮500锤击沉管桩(配筋8∮18)， 为施工方便，将支护桩采用与工程桩相同的配筋与桩径，用锤击桩为挡土桩。基坑开挖土方时并将 土方堆积在坑旁边，基坑开挖后发现桩位移，最大位移达1．15m，有的桩在地面下3～5m处折断。 2．原因分析 (1)(1) 悬臂式挡土桩的直径按规范规定不得小于 ∮600(配筋不得小于∮20)。与工程桩不同， 悬臂式挡土桩主要承受水平力，同时在坑边堆土，促使增大侧壁水平压力，因而有的桩在抗弯不 足情况下折断。 (2)在软土淤泥质土中已经锤击密布工程桩(3～4d)，锤击数
又多，地基土中静孔隙水压力急剧上升， 且无法很快消散，地基中产生强烈挤土作用，工程桩也会产生大的位移，支护挡土桩又系外排桩， 因而位移很大。 3．防治措施 (1)(1) 支护挡土桩应用∮600或大于∮600的灌注 桩，不用锤击450mm×450mm的预制桩， 或∮500的锤击沉管桩，因其抗弯性能不足。 (2)基坑挖土应随挖随运，不得堆在坑旁，以免增加支护桩的水平压力。 6．1．3钢板桩渗漏 钢板桩是由带锁口或钳口的热轧型钢制成，将单块钢板桩互相连接就形成钢板桩墙， 在基坑工程中用以挡水和挡土。 我国常用的拉森式钢板桩，如图6-2所示。 在软土地区基坑深在5m以上时，必须采用拉 结方式，悬臂式桩只能用于5m以下(按规范规定)。 钢板桩施工，先安装围檩，分片将钢板桩打入 土中，筑成封闭式围圈，然后在圈内挖土。围檩及 钢板桩施工立面如图6-3所示。 1．现象 基坑挖土过半时，发现钢板桩渗漏，主要在接 缝处和转角处，有的地方还涌砂。 2．原因分析 (1)钢板桩旧桩较多，使用前禾进行矫正修理 或检修不彻底，锁口处咬合不好，以致接缝 处易漏水。转角处为实现封闭合拢，应有特殊型式的转角桩，这种转角桩要经过切断焊接工序， 可能会产生变形
排桩支护验算
排桩支护验算 ---------------------------------------------------------------------- [ 支护方案 ] ---------------------------------------------------------------------- 排桩支护 ---------------------------------------------------------------------- [ 基本信息 ]
---------------------------------------------------------------------- [ 超载信息 ] ---------------------------------------------------------------------- [ 附加水平力信息 ] ---------------------------------------------------------------------- [ 土层信息 ] ---------------------------------------------------------------------- [ 土层参数 ]
---------------------------------------------------------------------- [ 土压力模型及系数调整 ] ---------------------------------------------------------------------- 弹性法土压力模型: 经典法土压力模型: ---------------------------------------------------------------------- [ 工况信息 ] ---------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------- [ 设计结果 ] ---------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------- [ 结构计算 ]
排桩墙支护工程技术标准
排桩墙支护工程技术标准
天龙房地产有限公司排桩墙支护工程 标 准 大
全 1 一般规定 1.1 在基坑（槽）或管沟工程等开挖施工中，当可能对邻近建（构）筑物地下管线、永久性道路产生危害时，应对基坑（槽）、管沟进行支护后再开挖。 1.2 有支护基坑（槽）、管沟开挖前应做好下述工作： 1 开挖前，应根据支护结构形式、挖深、地质条件、施工方法、周围环境、工期、气候和地面载荷等资料制定施工方案、环境保护措施、监测方案，经审批后方可施工。 2 土方工程施工前，应对降水、排水措施进行设计，系统应经检查和试运转，一切正常时方可开始施工。 3 有关支护结构的施工质量应验收合格后方可进行土方开挖。 1.3 土方开挖的顺序、方法必须与设计工况相一致，并遵循“开槽支撑，先撑后挖，分层开挖，严禁超挖”的原则。 1.4 基坑（槽）、管沟的挖土应分层进行。在施工过程中基坑（槽）、管沟边堆置土方不应超过设计荷载，挖方时不应碰撞或损伤支护结构、降水设施。 1.5 基坑（槽）、管沟土方施工中应对支护结构、周围环境进行观察和监测，如出现异常情况应及时处理，待恢复正常后方可继续施工。基坑工程监测项目可按表1.5选择。
方法及精度要求、监测点的布置、监测周期、工序管理和记录制度以及信息反馈系统等。 2 监测点的布置应满足监控要求，从基坑边缘以外1～2倍开挖深度范围内的需要保护物体均应作为监控对象。 3 位移观测基准点不应少于2点，且应设在影响范围以外。 4 监测项目在基坑开挖前应测得初始值，且不应少于2次。 5 基坑监测项目的监控报警值应按1.7条规定执行。 6 各项监测的时间间隔可根据施工进程确定。当变形超过设计规定或表7.1.7的规定，或监测结果变化速率较大时，应加密观测次数。当有事故征兆时，应连续监测。 7 基坑开挖监测过程中，应根据设计要求提交阶段性监测结果报告。工程结束时应提交完整的监测报告，报告内容应包括： 1） 工程概况； 2） 监测项目和各测点的平面和立面布置图； 3） 采用的仪器设备和监测方法； 4） 监测数据处理方法和监测结果过程曲线； 5） 监测结果评价等。 1.6 基坑、（槽）、管沟开挖至设计标高后，应对坑底进行保护，经验槽合格后，方可进行垫层施工。对特大型基坑，宜分区分块挖至设计标高，分区分块及时浇筑垫层。必要时，可加强垫层。 1.7 基坑（槽）、管沟土方工程验收必须确保支护结构安全和周围环境安全为前提。当设计有指标时，以设计要求为依据，如无设计指标时应按表1.7的规定执行。 基坑侧壁安全等级 监测项目 一级 二级 三级 支护结构水平位移 应测 应测 应测 周围建筑物、地下管线变形 应测 应测 宜测 地下水位 应测 应测 宜测 桩、墙内力 应测 宜测 可测 锚杆拉力 应测 宜测 可测 支撑轴力 应测 宜测 可测 立柱变形 应测 宜测 可测 土体分层竖向位移 应测 宜测 可测 支护结构界面上侧向压力 应测 宜测 可测
排桩支护(最终版)
紧邻别墅的基坑支护型式研究 罗飚 （中铁二局第一工程有限公司，贵州贵阳 550003） 摘要：某隧道明挖段基坑K1+230-275段紧邻别墅，本文采用了钻孔桩+横撑的结构型式对基坑进行了支护。采用理正深基坑7.0计算软件对基坑进行了计算，得出基坑整体稳定性安全系数、抗倾覆安全系数；并对基坑开挖进行了数值开挖模拟，得出了地表位移、排桩位移及内力、第一道横撑的位移及内力，以此评价基坑开挖完之后基坑及别墅的稳定性，对类似工程有一定的借鉴意义。 关键词：基坑，别墅，钻孔桩，横撑，位移。 The Research about Supporting Type of Pit which is Adjacent to the Villa Luo biao (China Railway Erju 1st Engeneering Co.,Ltd,Guizhou Guiyang 550003) Abstract: The Opening excavation section of K1+230-275 in a tunnel pit which is adjacent to the Villa, it use the structure type of bored piles+crossbar to support the pit . The rationale deep pit 7.0 calculation software is use for calculation,and obtain the the safety factor overall stability、he safety factor of against overturning;and it carry out numerical simulations for the pit ,and obtain the displacement surface 、displacement and internal force of row piles 、the displacement and internal force of first cross brace, in order to evaluate the stability of the pit and the villa .It have a certain significance for similar projects. Keywords: pit, villa, bored pile, crossbars displacement. 1.工程概况及存在的问题 某隧道K1+230-275段紧邻3栋别墅，该段隧道为明挖，明挖基坑深度为13.2m，宽21.4m，具体见图1所示。别墅离基坑的距离分别为4.5m、3m、4m。该段围岩从上而下依次为1m厚填筑土、2m厚软粘土、4m厚圆砾层、4m强风化板岩、中风化板岩。
排桩墙支护工程施工设计工艺标准
.. 排桩墙支护工程施工工艺标准15 范围15.1 预制桩构成的排桩墙基坑支护结构的本标准规定了建筑基坑采用由钢筋混凝土灌注桩、施工要求、方法和质量控制标准。适用于黏性土、砂土和软土中深度不大的排桩墙支护工程施工。规范性引用文件15.2 其下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，凡是不注日期的引用文或修订版不适用于本标准。随后所有的修改单（不包括勘误的内容）件，其最新版本适用于本标准。建筑工程施工质量验收统一标准GB50300—2013 建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202—2002 建筑边坡工程技术规范GB50330 湿陷性黄土地区建筑规范GB50025 建筑基坑支护技术规程JGJ120 建筑桩基技术规范JGJ94 建筑基桩检测技术规范JGJ106 JGJ104 建筑工程冬期施工规程术语15.3 15.3.1 建筑基坑为进行建筑物（包括构筑物）基础与地下室的施工所开挖的地面以下空间。 15.3.2 基坑支护加固与保对基坑侧壁及周边环境采用的支挡、为保证地下结构及基坑周边环境的安全。护措施。基坑侧壁15.3.3 构成建筑基坑围体某一侧面。排桩15.3.4 以某种桩型按队列式布置组成的基坑支护结构。15.3.5 排桩墙支护结构其排灌注桩等类型桩，以一定的排列方式组成的基坑支护结构。由钢筋混凝土预制桩、列形式有密式、疏式、双排式等；按受力特点又可分为悬臂式、拉锚式。冠梁15.3.6 设置在支护结构顶部的钢筋混凝土连梁。15.3.7 腰梁设置在支护结构顶部以下传递支护结构与锚杆或内支撑支点力的钢筋混凝土梁或钢梁。土层锚杆15.3.8 由设置于钻孔内、端部伸入稳定土层中的钢筋或钢绞线与孔内注浆体组成的受拉杆件。施工准备15.4 专业资料 .. 15.4.1 技术准备 15.4.1.1 熟悉排桩墙的设计文件。 15.4.1.2 研究施工区域的岩土工程勘察报告，了解土层构造、土层的力学性能指标及地下水位等情况，以确定排水、截水措施。 15.4.1.3 查明施工区域地下构筑物及地下管线的位置和情况，考虑施工对邻近建筑物或地域的影响。 15.4.1.4 编制施工组织设计（或施工方案）。进行技术交底。 15.4.1.5 做好施工试验准备工作。 15.4.2 物资准备 15.4.2.1 水泥：强度等级宜不低于42.5的硅酸盐、普通硅酸盐水泥。其质量必须符合国家标准《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB175的规定。水泥进场后，应进行强度及安定性复检。
[最新版]基坑排桩支护项目施工组织设计
(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) 基坑排桩支护施工组织设计 1、编制说明 1.1编制目的 本施工组织设计是XX花园二期基坑支护工程的施工依据和指导性文件之一，主要体现本工程施工活动全过程的总体构思和布置，是指导工程施工过程中各项生产活动的技术、经济综合性文件。 1.2编制依据 1)、XX岩土工程勘察设计研究院有限公司提供的本基坑围护的设计图纸及变更图。 2)、XX市城市建筑设计院有限责任公司提供本工程岩土工程勘察报告。 3)、工程现场及周边环境实际情况。 4)、本工程拟使用的规范及标准： 1.3编制原则 1）、科技领先原则 本工程质量要求高，施工期紧，周围环境较复杂，基于以上特点，我们将以科学的态度，认真学习基坑工程施工有关规范，遵循"时空效应"原理，科学的运用"基坑开挖对称均衡"原理，在施工中综合考虑施工方案，合理组织施工流水，严格按照基坑围护施工图进行施工，并制定相应技术措施。 2）、组织机构合理原则 工程一旦开工，我们将全力以赴，委派国家一级建造师，组织精干而强有力的项目领导班子以及各专项管理机构。实行项目承包管理，通过对劳动力、设备、材料、技术、方法和信息的优化处置。 3）、环境保护原则
我公司将依据XX区建筑行业文明施工原则，从土方运输、建筑垃圾处理、废水排放等多方面进行控制，将施工带给周边环境的负面影响降到最小。 2、工程概述 2.1一般概况 （1）项目名称：XX花园二期 （2）项目位置：XX经济开发区XX路东、XX路南侧 （3）建设单位：XX置业有限公司 （4）勘察单位：XX市城市建筑设计院有限责任公司 2.2工程概况 （1）项目组成：1#、2#、3#主楼及一层地下车库 （2）基础型式：采用桩筏基础； （3）基坑规模：总基坑面积约为9590m2，总周长约408m； （4）基坑挖深：1#楼±0.00相当于绝对标高+3.050m，其它区域±0.00相当于绝对标高+2.800m，场地外自然平面绝对标高+1.800m；基坑开挖深度一般区域为6.35~6.85m，局部深坑处开挖深度约7.65~9.00m。基坑安全等级为二级。 2.3工程地质、水文概况 2.3.1工程地质情况 根据《XX花园二期岩土工程详细勘察报告》中揭露的地层资料，拟建场地内基坑开挖影响范围内的土层情况如下所述： ①粉质粘土：灰黄、灰色，软～可塑，无摇振反应，切面稍有光泽，干强度中等，韧性中等，表层0.30～0.50m为耕填土（局部为杂填土），含植物根茎。该层属中压缩性土，工程性能较差，在本场地内普遍分布，层厚2.60～1.80m，层底高程0.14～-0.83m。 ②淤泥质粉质粘土：灰色，流塑，含腐植物和贝壳碎屑，稍具腥臭味，局部夹淤泥及粉土团块。该层属高压缩性土，工程性能差，在本场地内普遍分布，层厚13.40～3.50m，层底高程-3.36～-13.85m。
单支点排桩支护结构设计示例
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
施工方案-基坑排桩支护及土方开挖施工方案
基坑排桩支护及土方开挖施工方案 一、工程概况 本工程为南洋花城一期1#、2#楼和南洋广场综合服务楼的基坑排桩支护及土方开挖工程，位于泽州县枣园村，规划太岳路北侧、滨川路东侧、中轴路西侧，北临小刘家川村。 本工程为一类高层建筑，一期1#、2#楼为剪力墙结构，南洋广场为框架结构，地下室两层，建筑面积18370m2，南洋花城1#、2#楼地上27层，建筑高度85.65米，建筑面积1#楼19220.57m2 ，2#楼19220.57m2 ，南洋广场综合服务楼地上27层，建筑高度99.75米，建筑面积55670.00m2，深基坑支护采用直径600mm的钻孔灌注桩排桩，桩长18米，结合两道 600mm*300mm的钢筋混凝土梁做水平内支撑的支护形式。 本工程基坑分东西两个基坑，相对标高正负0.000相当于黄海高程762.7米，其中东基坑东西长132.2米，地面自然标高为754.26米，开挖至底板垫层底为752.3米（相当于-11.4米），西基坑东西长112.2米，地面自然标高为754.26米，开挖至底板垫层底752.3米，基坑东、北、西三面为原土层，土质比较密实，土方开挖采用分层退坎加放坡的形式开挖，边坡支护采用土钉墙加喷浆护坡的支护形式。基坑南侧由于太岳路施工路基回填，754.26标高以上全是回填土，土质比较松软，因此需采用、直径600mm钻孔灌注桩排桩结合两道600mm*300mm的钢筋混凝土梁做水平支撑的形式进行支护。 二、编制依据：
1、山西省地质勘察设计研究院出具的岩土工程勘察报告； 2、工程现场及周边环境实际情况； 3、《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）； 4、《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）； 5、《建筑地基基础工程施工质量及验收规范》（GB50202-2002）； 6、《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）； 7、《建筑施工安全检查标准》（JGJ55-99）； 三、水文、地质情况 根据山西省勘察设计院提交的岩土工程勘察报告，本场地内自地面起由上而下与基坑有关的土层分别为： 3.1杂（素）填土（Q42ml）：褐黄色，层厚0.4-6.65米。为人工堆积的填土，稍湿，疏松。成分以粉土、粉质粘土为主，含有较多的建筑垃圾等杂物，该层土不能利用必须予以清除，故不再进行评价。 3.2粉质粘土（Q4apl）：褐黄色，底版埋深 4.0-10.0米，层厚1.8-8.58米，稍湿，硬可塑，摇振反应无，有光泽反应，干强度和韧性中等，有比较弱的湿陷性，该层土实测标准贯入校正击数N=3.8-10.0击，平均6.9击。 3.3粉质粘土（Q4apl）：褐黄色，底版埋深9.14-18.4米，层厚1.68-10.2米，稍湿，硬可塑，摇振反应无，有光泽反应，干强度和韧性中等，有比较弱的湿陷性，该层土实测标准贯入校正击数N=6.1-13.6击，平均9.2击。 3.4粉质粘土角砾（Q4apl）：黄褐、棕红色，底版埋深6.6-23.57米，
排桩支护设计与计算
排桩支护设计与计算 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。近来上海常采用φ800～1000mm 大直径钻孔桩代替地下连续墙，同样采取深层搅拌桩放水，多道支撑或中心岛施工法，这种支护结构已成功用于开挖深度达到13米的基坑。 图8-5 悬臂板桩的变位及土压力分布图 a.变位示意图 b.土压力分布图 c.悬臂板桩计算图 d. Blum 计算图式 8.7.2 悬臂式排桩支护设计和计算 悬臂式排桩支护的计算方法采用传统的板桩计算方法。如图8-5所示，悬臂板桩在基坑底面以上外侧主动土压力作用下，板桩将向基坑内侧倾移，而下部则反方向变位．即板桩将绕基坑底以下某点(如图中b点)旋转。点b处墙体无变位，故受到大小相等、方向相反的二力(静止土压力)作用，其净压力为零。点b以上墙体向左移动，其左侧作用被动土压力，右侧作用主动土压力；点b以下则相反，其右侧作用被动土压力，左侧作用主动土压力。因此，作用在墙体上各点的净土压力为各点两侧的被动土压力和主动土压力之差，其沿墙身的分布情况如图8-5b所示，简化成线性分布后的悬臂板桩计算图式为图8-5c，即可根据静力平衡条件计算板桩的入上深度和内力。H.Blum又建议可以图8-5d代替，计算入土深度及内力。下面分别介绍下面两种方法。 1.静力平衡法 图8-5表示主动土压力及被动土压力随深度呈线性交化，随着板桩入土深度的不同，作用在不同深度上各点的净土压力的分布也不同。当单位宽度板桩墙两侧所受的净土压力相平 土深度，可根据静力平衡条件即水平力平衡方程和对桩底截面的力矩平衡方程
排桩墙支护工程
一、适用范围 适用于基坑侧壁安全等级为一、二、三级的工程基坑支护。排桩墙可以根据工程情况做成悬臂式支护结构、拉锚式支护结构、内撑式和锚杆式支护结构，悬臂式结构在软土场地中不宜大于5m。 二、施工准备 2.1技术准备 1?施工区域的岩土工程勘察报告。 2?排桩墙桩的设计文件。 3?施工区域内地下管线、设施、障碍资料。 4.相邻建筑基础资料。 5.施工区域的测量资料。 6.桩工艺性试验。 7.施工组织设计。 2.2材料要求 1.水泥：宜用P. O 3 2. 5水泥，具有出厂合格证和检测报告，水泥重量允许偏差w± 2%。 2.石子：宜使用材质坚硬、级配良好、5mm?40mm的卵石或碎石，含泥量不大于2%, 质量符合相关规范规定。 3.砂：宜使用含泥量w± 3%的中砂或粗砂，质量符合相关规范规定。 4.外加剂：可使用速凝剂、早强剂、减水剂、塑化剂，外加剂溶液允许偏差三±2%。 5.水：混凝土拌合用水应符合现行国家标准《混凝土拌合用水标准）的有关规定。 6.钢材：主筋宜使用HRB 335、HRB400级热轧带肋钢筋，箍筋宜使用$ 6?$ 8圆钢, 型钢应满足有关标准要求。 7.钢板桩、预制混凝土方桩、预制混凝土板桩的规格、型号按设计要求选用。 2.3主要机具 1?钢筋混凝土灌注桩可根据设计要求的桩型选用冲击式钻机、冲抓锤成孔机、长螺旋钻机、回转式钻机、潜水钻机、振动沉管打桩机等打桩机械及其配套的其他机具设备。 2.预制钢筋混疑土桩（方桩、板桩）、钢板桩可根据设计的桩型及地质条件选用柴油打桩机、蒸汽打桩机、振动打拔桩机、静力压桩机等打桩机械及其配套的其他机具设备。 2. 4作业条件 1.排桩墙支护的基坑，应支护后再予开挖。内支撑施工应保证基坑变形在设计要求的控制范围内。 2.施工现场应具备临时设施搭设场地和作业施工空间。 3.场地应满足泥浆排放条件。在含水层范围内的排桩墙支扩基坑，应有可靠的止水措施，确保基坑施工和相邻建筑物的安全。 4.施工现场应具备满足施工要求的测量控制点。 三、施工工艺 3.1工艺流程 1.钢板桩排桩墙 圖基放媳蕖编 T痢板粧辰1-4基础腌工Z廊板粧莎I 2.灌注桩排桩墙 丽壬帝趣施冗一惬麵務虜一唾画4破配比寇型施订 3 ?预制桩（方桩、板桩）排桩墙 宣圖T颁真町?1立輕他註広絶）| T収电移忖，區国