第五章 基坑支护结构设计(2)
48页1、第七章 明挖基坑支护结构设计 胡华,2.设计内容 排桩或地下连续墙式支护结构的支护桩墙种类很多,以下分别介绍它们各自有关的设计内容。 1)钢板桩、钢筋混凝土板桩 选择截面形式及大小。钢板桩常用的界面形式有U型、Z型、直腹板式及H型、槽钢、半圆形等;钢筋混凝土板桩的截面确定还应考虑起吊时的自重弯矩。钢筋混凝土板桩的厚度尚应结合其长度确定,表7-3可供参考。选择何种形式及型号要根据变形计算机施工条件等综合确定。,(1)内力计算 确定U型钢板桩构件的惯性矩和弹性抵抗矩时,应根据锁扣状态,分别乘以折减系数 和 。当桩顶设有整体圈梁及支护点或锚头设有整体圈梁时,取;桩顶不设圈梁或围梁分段设置时,取 。 入土深度的确定根据前述基本计算的坑底土抗隆起、抗渗、抗倾覆及内力变形计算等综合确定。,(2)防渗措施 对于钢板桩,当采用墙体自防渗时,抗渗等级不宜小于S6级,并在板桩接缝处设置可靠地防渗水构造;当采用锁口式防水结构时,沉桩前应在锁口内嵌填黄油、沥青或其他密封止水材料,必要时可在沉桩后坑外锁口处注浆防渗。对于预制钢筋混凝土板桩,当采用墙体自防渗时,混凝土的设计强度等级不宜低于C30,钢筋混凝土板桩在
2、接缝处的凹凸槽有专门构造,在凹凸槽孔内注浆防渗,注浆材料的强度等级不应低于M15. 2)钻孔灌注桩 (1)内力计算 按上述内力变形计算方法可计算得到平面上每延米支护墙的内力 ,若桩间净距为 ,桩径为D,则可进一步换算得到单桩内力为 。,(2)入土深度的确定 要根据前述基本计算的坑底土抗隆起、抗倾覆及内力变形计算等综合确定。 (3)构造要求 钢筋笼的箍筋宜采用 的螺旋箍筋,间距200300mm;加强箍筋应焊接封闭,间距宜取2m, 。桩身混凝土设计强度等级不应小于C20,水泥通常为42.5Mpa或52.5Mpa的普通硅酸盐水泥,主筋保护层厚度不小于50mm。,(4)确定平面布置及截面 平面布置的几种形式见图7-5.桩径不宜小于600mm,常用的桩径为,具体大小要根据内力变形计算等确定。 (5)截面配筋 当钻孔灌注桩纵向钢筋要求沿截面周边均匀布置,且不少于6根时(图7-19),截面抗弯承载力可按下面的偏心受压公式计算,(6)防渗设计 防渗帷幕的深度由抗渗验算确定,并应贴近钻孔灌注桩,其底部宜进入不透水土层,防渗常有以下几种形式(见图7-20),注浆帷幕:与灌注桩之间的净距不宜大于150mm;
3、 桩间高压旋喷:应使旋喷桩体紧贴灌注桩; 深层搅拌桩:通常相互搭接20cm,与灌注桩之间的净距不宜大于15cm。 帷幕顶宜设置厚15cm的混凝土面层,并与灌注桩桩顶圈梁浇成一体,防止地表水渗入。 3)SMW工法(劲性水泥土搅拌桩) 通常认为水土侧压力全部由型钢承担,而水泥土桩的作用在于抗渗止水。水泥土对型钢的包裹作用提高了型钢的刚度,可起到减少位移的作用。此外,水泥土起到套箍作用,可以防止型钢失稳。,(1)内力计算 内力分析按上述内力变形计算可得到平面上每延米支护墙的内力、若型桩间净距为t,桩的宽度为B,则可进一步换算得到单根型钢钢内力 (2)入土深度的确定 入土深度的确定结合板式支护墙的坑底隆起、抗倾覆、抗渗以及内力变形计算等综合确定。 (3)桩身强度验算 1.抗弯验算 考虑弯矩全部由型钢承担,则型钢应力满足式 (7-20),2.型钢抗剪验算 (7-21) 4)地下连续墙 (1)内力计算 接前述的竖向弹性地基梁法进行计算。 (2)界面确定 地下连续墙单元槽.单元的平面形状见图7-7。单元槽段的平面形状和成槽长度,根据墙段的结构受力特性、槽壁稳定性、环境条件和施工条件等因素由计算确定。
4、 (3)入土深度确定 入土深度的确定要结合板式支护墙的坑底土抗隆起、抗倾覆、抗渗以及内力变形计算等综合确定。,(4)构造要求 混凝土的设计强度等级不应低于C20,纵向受力钢筋应采用HRB335钢筋,直径不小于16mm;水平筋可采用1618mm及以上的圆筋或螺纹筋,最大间距在300mm以下,在主要受力部位间距小些;构造钢筋可采用I级钢筋,直径不应小于12mm;主筋保护层厚度不小于70mm;单元槽段的钢筋笼应制成一整体,必须分段时,宜采用焊接或机械连接,接头位置宜选用受力较小处并相互错开。当采用搭接接头时,接头的最小搭接长度不宜小于150mm的间隙,钢筋笼下端500mm长度范围内宜按1:10收成闭合状,且钢筋笼的下端于槽底之间宜留有不小于500mm的间隙。,(5)防渗设计 墙体混凝土的抗渗等级不宜小于S6级。在墙段接头处设止水带或刚性防渗接头,止水带接头有钢板或橡胶止水带形式,刚性接头穿孔钢板接头和搭接钢筋接头两类,一般使用效果均较好。当墙段之间接缝不设止水带时,应选用锁口圆弧形、槽型或V形等可靠的防渗止水接头,其接头面必须严格请刷,不得有夹泥或沉渣。在正常施工条件下,严格按施工规程操作,
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