深基坑工程第七章排桩1-悬臂桩.ppt

深基坑工程第七章排桩1-悬臂桩.ppt

《深基坑工程第七章排桩1-悬臂桩.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《深基坑工程第七章排桩1-悬臂桩.ppt（86页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

第七章排桩支护设计1主主要要内内容容u第一节第一节概述概述u第二节第二节悬臂桩设计计算悬臂桩设计计算u第三节第三节单层支撑（锚拉）桩设计计算单层支撑（锚拉）桩设计计算u第四节第四节多层支撑（锚拉）桩设计计算多层支撑（锚拉）桩设计计算u第五节第五节排桩设计的构造要求排桩设计的构造要求u第六节第六节排桩支护结构变形计算排桩支护结构变形计算u第七节第七节排桩的施工与检验排桩的施工与检验23第一节第一节概述概述u一、排桩围护结构的概念一、排桩围护结构的概念u二、排桩的类型及止水二、排桩的类型及止水u三、排桩围护结构的应用三、排桩围护结构的应用4u排桩围护结构：

排桩围护结构：

是采用连续的柱列式排列的桩是采用连续的柱列式排列的桩体形成的围护结构。

体形成的围护结构。

u根据排桩中单个桩体的成桩工艺的不同，可分根据排桩中单个桩体的成桩工艺的不同，可分为：

为：

钻孔灌注桩、预制混凝土桩、挖孔桩、压浆桩、钻孔灌注桩、预制混凝土桩、挖孔桩、压浆桩、SMWSMW工法（型钢水泥土搅拌桩）等。

工法（型钢水泥土搅拌桩）等。

u横截面形状主要有横截面形状主要有圆形圆形和和板状板状两大类。

两大类。

一、排桩围护结构的概念一、排桩围护结构的概念5挖孔桩挖孔桩-钢支撑钢支撑56板桩支护板桩支护板桩有板桩有钢板柱、木板桩钢板柱、木板桩与与钢筋混凝土板桩钢筋混凝土板桩数种。

数种。

钢板桩的种类很多，常见的有钢板桩的种类很多，常见的有UU板桩与板桩与ZZ板桩板桩c）H形板桩形板桩a）U形板桩相互连接形板桩相互连接b）Z形板桩相互连接形板桩相互连接锁口形成整体，具有较好的隔水能力。

7常用钢板桩截面形式常用钢板桩截面形式（a）Z（a）Z型型;（b）U;（b）U型型;（c）;（c）一字型一字型;（d）;（d）组合型组合型钢板桩水平支撑钢板桩水平支撑U型钢板桩型钢板桩插打插打入土入土U型板桩相互连接型板桩相互连接899101011SMW工法（劲性水泥土搅拌桩）-板式支护-钢板桩111212型钢型钢深层搅拌桩深层搅拌桩SMW工法桩组合支护工法桩组合支护13141516171819u根据单个桩体的平面排列方式不同，排桩可分为：

根据单个桩体的平面排列方式不同，排桩可分为：

分离式、咬合式、双排式、相切式、交错式、格栅式分离式、咬合式、双排式、相切式、交错式、格栅式等。

等。

二、排桩的类型及止水二、排桩的类型及止水20u分离式排桩分离式排桩二、排桩的类型及止水二、排桩的类型及止水分分离离式式排排桩桩是是工工程程中中排排桩桩围围护护墙墙最最常常用用，也也是是较较简简单单的的围围护护结结构构形形式式。

排排桩桩外外侧侧可可结结合合工工程程的的地地下下水水控控制制要要求求设设置置相应的隔水帷幕。

相应的隔水帷幕。

21u分离式排桩分离式排桩特点特点二、排桩的类型及止水二、排桩的类型及止水1.施工工施工工艺简单、工、工艺成熟、成熟、质量易控制、造价量易控制、造价经济。

2.噪声小、无振噪声小、无振动、无、无挤土效土效应，施工，施工时对周周边环境影响小。

境影响小。

3.可根据基坑可根据基坑变形控制要求灵活形控制要求灵活调整整围护桩刚度。

度。

4.在基坑开挖在基坑开挖阶段段仅用作用作临时围护体，在主体地下室体，在主体地下室结构平构平面位置、埋置深度确定后即有条件面位置、埋置深度确定后即有条件设计、实施。

施。

5.在有隔水要求的工程中需另行在有隔水要求的工程中需另行设置隔水帷幕。

其隔水帷幕置隔水帷幕。

其隔水帷幕可根据工程的土可根据工程的土层情况、周情况、周边环境特点、基坑开挖深度以及境特点、基坑开挖深度以及经济性等要求的性等要求的综合合选用。

用。

22u分离式排桩分离式排桩适用性适用性二、排桩的类型及止水二、排桩的类型及止水1.软土地土地层中一般适用于开挖深度不大于中一般适用于开挖深度不大于20m的深基坑工程。

的深基坑工程。

2.地地层适用性广，适用性广，对于从于从软粘土到粉砂性土、卵粘土到粉砂性土、卵砾石、岩石、岩层中的基坑均适用。

中的基坑均适用。

23u双排式排桩双排式排桩二、排桩的类型及止水二、排桩的类型及止水为为增增大大排排桩桩的的整整体体抗抗弯弯刚刚度度和和抗抗侧侧移移能能力力时时，可可将将桩桩设设置置成成为为前前后后双双排排，将将前前后后排排桩桩桩桩顶顶的的冠冠梁梁用用横横向向连连梁梁连连接接，就就形形成了双排门架式挡土结构。

成了双排门架式挡土结构。

24u双排式排桩双排式排桩特点特点二、排桩的类型及止水二、排桩的类型及止水1.抗弯抗弯刚度大，施工工度大，施工工艺简单、工、工艺成熟、成熟、质量易控制、量易控制、造价造价经济。

2.可作可作为自立式自立式悬臂支臂支护结构，无需构，无需设置支撑体系。

置支撑体系。

3.围护体占用空体占用空间大。

大。

4.自身不能隔水，在有隔水要求的工程中需另自身不能隔水，在有隔水要求的工程中需另设隔水帷幕。

隔水帷幕。

u双排式排桩双排式排桩适用性适用性适用于场地空间充足，开挖深度较深，变形控制要求较高，适用于场地空间充足，开挖深度较深，变形控制要求较高，且无法内支撑体系的工程。

且无法内支撑体系的工程。

25u咬合式排桩咬合式排桩二、排桩的类型及止水二、排桩的类型及止水因因场场地地狭狭窄窄等等原原因因，无无法法同同时时设设置置排排桩桩和和隔隔水水帷帷幕幕时时，可可采采用用桩桩与与桩桩之之间间咬咬合合的的形形式式，形形成成可可起起到到止止水水作作用用的的咬咬合合式式排排桩桩围围护护墙墙。

咬咬合合式式排排桩桩围围护护墙墙的的先先行行桩桩采采用用素素混混凝凝土土桩桩或或钢钢筋混凝土桩，后行桩采用钢筋混凝土桩。

筋混凝土桩，后行桩采用钢筋混凝土桩。

26u咬合式排桩咬合式排桩特点特点二、排桩的类型及止水二、排桩的类型及止水1.受力受力结构和隔水构和隔水结构合一，占用空构合一，占用空间较小。

小。

2.整体整体刚度度较大，防水性能大，防水性能较好。

好。

3.施工速度快施工速度快,工程造价低。

工程造价低。

4.施工中可干孔作施工中可干孔作业,无无须排放泥排放泥浆,机械机械设备噪音低、振噪音低、振动少少,对环境境污染小。

染小。

5.对成成桩垂直度要求垂直度要求较高，施工高，施工难度度较高。

高。

u咬合式排桩咬合式排桩适用性适用性1.适用于淤泥、流砂、地下水富集的软土地区。

适用于淤泥、流砂、地下水富集的软土地区。

2.适用于邻近建构筑物对降水、地面沉降较敏感等环境保护适用于邻近建构筑物对降水、地面沉降较敏感等环境保护要求较高的基坑工程。

要求较高的基坑工程。

27二、排桩的类型及止水二、排桩的类型及止水最常最常见的止水帷幕是采用水泥的止水帷幕是采用水泥搅拌拌桩（单轴、双、双轴或多或多轴）相互搭接、咬合形成一排或多排相互搭接、咬合形成一排或多排连续的水泥土的水泥土搅拌拌桩墙，由，由于于搅拌均匀的水泥土渗透系数很小，可作拌均匀的水泥土渗透系数很小，可作为基坑施工期基坑施工期间的的止水帷幕。

止水帷幕。

28u按基坑开挖深度及支挡结构受力情况，排桩支护可分为按基坑开挖深度及支挡结构受力情况，排桩支护可分为以下几种情况：

可将排桩分为：

以下几种情况：

可将排桩分为：

悬臂桩支护结构、单层支悬臂桩支护结构、单层支撑（锚拉）桩支护结构、多层支撑（锚拉）桩支护结构。

撑（锚拉）桩支护结构、多层支撑（锚拉）桩支护结构。

二、排桩的类型及止水二、排桩的类型及止水

（1）悬臂桩支护结构：

）悬臂桩支护结构：

当基坑开挖深度不大，即可利用悬臂作用挡住当基坑开挖深度不大，即可利用悬臂作用挡住墙后土体。

墙后土体。

（2）单层支撑（锚拉）桩支护结构：

）单层支撑（锚拉）桩支护结构：

当基坑开挖深度较大时，不能采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）。

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）多层支撑（锚拉）桩支护结构：

）多层支撑（锚拉）桩支护结构：

当基坑开挖深度较深时，可设置当基坑开挖深度较深时，可设置多道支撑，以控制挡墙的位移。

多道支撑，以控制挡墙的位移。

悬臂桩支护结构悬臂桩支护结构p悬悬臂臂式式支支护护结结构构常常采采用用钢钢筋筋混混凝凝土土排排桩桩、木木板板桩桩、钢钢板板桩桩、钢筋混凝土板桩等型式。

钢筋混凝土板桩等型式。

p悬悬臂臂式式支支护护结结构构依依靠靠足足够够的的入入土土深深度度和和结结构构的的抗抗弯弯能能力力来来维持整体稳定和结构的安全。

维持整体稳定和结构的安全。

p悬悬臂臂式式结结构构对对开开挖挖深深度度很很敏敏感感，容容易易产产生生较较大大的的变变形形，对对相邻建相邻建（构构）筑物产生不良影响。

筑物产生不良影响。

悬臂式支护结构适用于土质较好、悬臂式支护结构适用于土质较好、开挖深度较浅（一般在开挖深度较浅（一般在6m以内）的基以内）的基坑工程。

坑工程。

29单单（多多）层支撑（锚拉）桩支护结构层支撑（锚拉）桩支护结构单单（多多）层层支支撑撑（锚锚拉拉）桩桩支支护护结结构构是是指指在在基基坑坑开开挖挖面面以以上上的的任任何何位位置置上上提提供供单单个个或或多多个个支支点点与与挡挡土土结结构构结结合合而而成成的的混混合合支支护护结结构构。

混混合合支支护护结结构构有有内内撑撑式式支支护护结结构构和和拉拉锚式支护结构。

锚式支护结构。

混合支护结构适用于基坑较深，悬臂式支护结构无法混合支护结构适用于基坑较深，悬臂式支护结构无法满足强度与变形要求的工程。

满足强度与变形要求的工程。

30u内撑式支护结构由支护结构体系和内撑体系两部分组成。

支内撑式支护结构由支护结构体系和内撑体系两部分组成。

支护结构体系常采用钢筋混凝土排桩。

护结构体系常采用钢筋混凝土排桩。

u内撑体系根据不同开挖深度又可采用单层水平支撑及多层水内撑体系根据不同开挖深度又可采用单层水平支撑及多层水平支撑。

平支撑。

单支撑支护结构多支撑支护结构空间支护体系图43图44图4531锚拉式支护结构由支护结构体系和锚固体系两部分组成。

支锚拉式支护结构由支护结构体系和锚固体系两部分组成。

支护结构体系同于内撑式支护结构。

锚固体系可分为锚杆式护结构体系同于内撑式支护结构。

锚固体系可分为锚杆式（图（图1）和地面拉锚式（图）和地面拉锚式（图2）两种。

随基坑深度不同，锚杆）两种。

随基坑深度不同，锚杆式也可分为单层锚杆、多层锚杆。

式也可分为单层锚杆、多层锚杆。

图1双层锚杆图2地面拉锚32锚拉（支撑）支护结构的破坏形式锚拉（支撑）支护结构的破坏形式

（1）

（1）支锚结构系统破坏；支锚结构系统破坏；

（2）

（2）桩墙底部向基坑内侧移动；桩墙底部向基坑内侧移动；（3）（3）桩墙弯曲破坏；桩墙弯曲破坏；（4）（4）整体圆弧滑动；整体圆弧滑动；（5）（5）隆起、管涌。

隆起、管涌。

3334第二节第二节悬臂桩设计计算悬臂桩设计计算u一、悬臂桩的设计计算内容一、悬臂桩的设计计算内容u二、悬臂桩的设计计算原理二、悬臂桩的设计计算原理u三、悬臂桩的设计计算步骤三、悬臂桩的设计计算步骤u四、桩身截面尺寸与配筋验算四、桩身截面尺寸与配筋验算p

（1）

（1）悬臂桩嵌固深度的确定。

悬臂桩嵌固深度的确定。

p

（2）

（2）支护结构体系的内力分析和结构强度计算。

支护结构体系的内力分析和结构强度计算。

p（3）（3）基坑的稳定性验算。

基坑的稳定性验算。

p（4）（4）基坑基坑底抗渗流稳定底抗渗流稳定验算。

验算。

p（5）（5）基坑的基坑的变形计算，内容包括支护结构的侧向位移、变形计算，内容包括支护结构的侧向位移、坑外地面的沉降和坑底隆起等项目坑外地面的沉降和坑底隆起等项目。

35一、悬臂桩的设计计算内容一、悬臂桩的设计计算内容p悬臂桩主要依靠嵌入土内的深度，来平衡自重应力、地面悬臂桩主要依靠嵌入土内的深度，来平衡自重应力、地面荷载及渗流等形成的侧压力。

因此首先要计算嵌固深度。

荷载及渗流等形成的侧压力。

因此首先要计算嵌固深度。

其次还要计算桩所承受的最大弯距，以便核算钢板桩的截其次还要计算桩所承受的最大弯距，以便核算钢板桩的截面及灌注桩直径和配筋。

面及灌注桩直径和配筋。

p悬悬臂臂桩桩看看似似一一端端固固定定的