浅谈基坑支护设计相关问题__墨水学术,论文发表,发表论文,职称论(2)
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-Φ/2)-2CHtg(45°-Φ/2)+2C2/γ
桩前被动土压力,采用修正后的朗肯被动土压力计算,即:EP=1/2γt2KP+2KPCt.
式中:KP=〔CosΨCosδ-Sin(Ψ+δ)SinΨ〕2
3、护坡桩的设计
该工程支护结构主要采用钢筋混凝土钻孔灌注桩加斜土锚的设计方案,桩的直径为600mm,桩间净距为1000mm.考虑基坑附近建筑屋的影响,还有环城南路上机车等动截荷的影响,支护设计时,笔者参照部分支护结构设计的相关情形取地面均布载荷q=40KN/m,:
3.1.桩上侧土压力:①桩后侧主动土压力,因为桩后土为三层(杂添土、粘土、粉粘土)所以计算时采用加权平均值的C、Φ、γ,Φ=21.32,得:Eα=4.7H2-2.76H+108.49;②桩前侧被动土压力:因为桩前侧土为两层(粘土层、粉质粘土层),所以计算时应采用加权平均值的C′、Φ′、γ′,得:EP=33.89676t2+104.5t;③均布载荷对桩的侧压力:由公式Eq=qKaH,得:Eq=18.672H.
3.2.桩插入深度确定:计算前须作如下假设:(1)锚固点A无移动;(2)灌注桩埋在地下无移动;(3)自由端因较浅不作固定端,按地下简支计算。
建立方程:对铰点(锚固点)A求矩,则必须满足:ΣMA=0
所以有:1KEP(23t+h-a)=Eq〔23(h+t)-a〕+Ep(h+t2-α)q
式中:K为安全系数,取2,得:8.31t3+82.97t2-138.75t=114.12
插入深度及柱长计算:根据实际情况t取最小正解;t=1.99m.
根据规范取安全系数为1.2,所以桩的总长度为:L=h+1.5t=8.5+1.2♀1.99=12.4(m)
3.3.锚拉力的计算:由于桩长已求出,对整个桩而言,由于力平衡原理可以求出A点的锚拉力,ΣFA=0,即:Eα+Eq=Ep+TA,取t=1.99解得:TA=194.35(KN)
4、土层锚定设计
锚固点埋深α=2m,锚杆水平间距1.6m,锚杆倾角18°,这是因为考虑到:(1)基坑附近有环城南路和建筑物的存在,倾角小,锚杆的握裹力易满足;(2)支护所在粘土层较厚,并且均一,可作为锚定区;(3)粘土层的下履层(粉质粘土层、粉砂层、圆砾层)都是饱水且较薄。
4.1.土层锚杆抗拔计算:土层锚杆锚固端所在的粘土层:c=47.7kpΨ=20.72°r=20.13kN/m2
4.1.1.土层锚杆锚非固端段长度的确定:
由三角关系有:BF=sin(45°-Φ/2)/sin(45°-Φ/2+a)•(H-a-d)代入数据计算得:BF=5.06m
4.1.2.土层锚杆锚段长度的确定:该土层锚杆采用非高压灌浆,则主体抗压强度按下面公式计算:r=C+(1/2)rhtgΨ。式中:r——埋深h处的抗剪强度,K——安全系数1.5,d——锚杆孔径,取0.12m,锚固段长度L=17.98m
结束语:
深基坑支护的设计、施工、监测技术是近10多年来在我国逐渐涉及的技术难题。深基坑的护壁,不仅要求保证基坑内正常作业安全,而且要防止基坑及坑外土体移动,保证基坑附近建筑物、道路、管线的正常运行。在基坑支护理论与技术上都有了进一步的发展,取得了可喜的成绩。