【文章內(nèi)容簡介】 對反彎點的彎矩：第二層土的主動土壓力對反彎點的彎矩： 第三層土的主動土壓力對反彎點的彎矩： 第四層土到基坑底面的主動土壓力對反彎點的彎矩： 第五層土基坑底面以下的主動土壓力對反彎點的彎矩：被動土壓力對反彎點的彎矩： 設(shè)水平支撐力的支撐點到基坑底的距離=即土層錨桿的水平分力是。 樁墻嵌固深度的確定嵌固深度即從基坑底部算起到樁的底部的距離。 樁墻嵌固深度的計算理論若要支護(hù)結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)定，被動土壓力和錨桿的拉力對嵌固端的矩應(yīng)能夠和主動土壓力對嵌固端的矩保持平衡，并具有一定的安全度。其計算理論式37即： （3—7）式中：——嵌固端以上主動土壓力之和；——嵌固端以上被動土壓力之和；ha——嵌固端以上總主動土壓力到嵌固端的距離；hp——嵌固端以上總被動土壓力到嵌固端的距離；hd——從基坑底算起的嵌固深度。 嵌固深度的計算圖中是嵌固深度處的被動土壓力，因本基坑安全等級是二級，由《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（GB5007—2002）中規(guī)定，基坑側(cè)壁的安全等級不同，采用相應(yīng)重要性系數(shù)，圖3－4嵌固深度計算參數(shù)圖第一層土的主動土壓力對嵌固端的矩： 第二層土的主動土壓力對嵌固端的矩：第三層土的主動土壓力對嵌固端的矩：第四層土到基坑底面的主動土壓力對嵌固端的彎矩： 第五層土基坑底面以下的主動土壓力對嵌固端的彎矩：坑內(nèi)的被動土壓力對嵌固端的矩:水平支撐力對嵌固端的矩：所以把以上各式代如公式（37）可得：可以得：為安全經(jīng)濟(jì)適用取滿足施工要求，因此取嵌固深度為m。 支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計長度支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計長度 結(jié)構(gòu)計算 結(jié)構(gòu)計算主要是最大彎矩和最大剪力的計算。它們是后面進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計的依據(jù)。 截面彎矩設(shè)計值的計算令彎矩為，則由數(shù)學(xué)知識可知，時取得最值，又，所以即剪力Q=0時彎距達(dá)到最值。計算參數(shù)如圖3－4所示：第一個彎矩最值的確定第一層土底部處土施加的剪力為：第二層土底部處土施加的剪力為：第三層土底部處土施加的剪力為：第四層土底部處土施加的剪力為： 由于： 因此可判定在第四層土內(nèi)有剪力為0點，即有彎矩取最值點。令該點到地表的距離為，則由三角關(guān)系可知該點的壓應(yīng)力為：由點的剪力為零可得： 由此可解:，同時可求到所以可求得 第二個彎矩最值的確定圍護(hù)樁有兩個彎矩最值點，一個在坑上一個在坑下。設(shè)第二個點在基底下的第四層土內(nèi)，到基坑的距離是，則該處的被動土壓應(yīng)力為：所以得下式：即： 可解:,并求得的所以可得： 由此可見。所以截面彎矩設(shè)計值取: 截面剪力設(shè)計值的計算 最大剪力處為土壓應(yīng)力為零點，也是反彎點。由力平衡得： 可以求得： 所以截面剪力設(shè)計值是： 支點結(jié)構(gòu)支點力設(shè)計值由公式： 可得: 支護(hù)樁的配筋計算 鉆孔灌注樁結(jié)構(gòu)及計算特點單孔灌注樁并排連續(xù)起來便可形成排樁式擋墻，其具有以下特點：單樁承載力高，施工無震動，無噪音，無環(huán)境污染，亦無擠土現(xiàn)象，對周圍建筑物影響小，～，但缺點是整體性較差。因此要采取一定的措施把它們聯(lián)系起來，使其整體受力性提高。用于結(jié)構(gòu)的鉆孔灌注樁的直徑一般為500～1200mm，最大不超過樁徑的2倍。為了提高排樁受力的整體性，樁頂設(shè)圈梁構(gòu)造。圈梁的寬度不小于樁徑，～，且不小于400mm。 擬用條件，擬用直徑為900的鉆孔樁，間距2000mm，混凝土采用C30，鋼筋采用Ⅱ級鋼。 計算理論由于本工程采用的是拉錨式鉆孔灌注樁，受力較為復(fù)雜，所以縱筋圓形截面均勻配筋，箍筋采用螺旋筋。根據(jù)支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計計算出的內(nèi)力，按現(xiàn)行《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB500102010）中的圓截面受彎構(gòu)件進(jìn)行計算，當(dāng)同時受水平荷載和垂直荷載作用時可按彎壓構(gòu)件計算. 本工程為均勻配筋，當(dāng)縱向受彎鋼筋不少于6根時，其正截面受彎承載力可按下式計算： （3—8）式中：——對應(yīng)于受壓區(qū)混凝土截面面積的圓心角（弧度）和的比值,在本工程中，按下式計算： （3—9）——縱向受拉鋼筋截面面積與全部鋼筋截面面積的比值，當(dāng)=0；——應(yīng)力強度與受壓區(qū)混凝土最大應(yīng)力的比值，??；——單樁抗彎承載力設(shè)計值；——樁的橫截面面積，㎡；——縱向鋼筋截面面積，㎡；——樁的半徑，m；——縱向鋼筋所在圓周的半徑，是鋼筋保護(hù)層的厚度——混凝土彎曲抗壓強度設(shè)計值，KN/㎡，——縱向鋼筋的抗拉抗壓強度設(shè)計值，KN/㎡，查《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》可得。具體的計算步驟如下：①根據(jù)經(jīng)驗取灌注樁的配筋量；②計算系數(shù)K=，據(jù)K值得出系數(shù)值；③將值代入上式求；④比較與單樁承受的彎距值，若過大則減少的值，重復(fù)②、③步，直到滿足為止。 支護(hù)樁配筋計算:：樁徑取900mm，混凝土采用C30，查表41得＝,Ⅱ級鋼筋，保護(hù)層厚度，則。鋼筋配置1628的Ⅱ級鋼筋，則而。因此有：由公式（44）可得： 所以代入公式得： 故所用配筋可以滿足施工要求。配筋率r===‰4‰，滿足設(shè)計要求。所以灌注樁采用樁孔為900mm的鉆孔灌注樁，主筋為16Φ28鋼筋。樁身箍筋按等效矩形截面：令b=h 則有b=h==900= 取，則有：所以按構(gòu)造要求配筋：支護(hù)樁的箍筋配筋采用φ8@200，并且每隔1500mm布置一根φ14的焊接加強筋，以增加鋼筋籠的整體剛度，有利于鋼筋籠的吊放和澆灌混凝土的整體性。取冠梁寬1100mm，高500mm，混凝土采用C30，鋼筋采用HRB335，鋼筋保護(hù)層厚度取50mm；主筋配筋按最小配筋率計算，即得：則可選8B18，箍筋選取A8四肢封閉箍，間距為200mm。 土層錨桿的設(shè)計與計算 概述 土層錨桿是一種新型的受拉桿件，它的一端與工程結(jié)構(gòu)物或擋土樁墻聯(lián)結(jié)，另一端錨固在地基的土層或巖層中，以承受結(jié)構(gòu)物的上托力、拉拔力、傾側(cè)力或擋土墻的土壓力、水壓力，它利用土層的錨固力維持結(jié)構(gòu)物的穩(wěn)定。由《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》（JGJ12099）、《錨桿噴射混凝土支護(hù)技術(shù)規(guī)范》GB 500862001，錨桿的設(shè)計計算包括錨桿軸力、錨固長度、自由長度及錨桿桿體截面的確定。（1）圓柱型水泥壓漿錨桿的錨固長度按下式計算：式中：D——錨固體直徑；k——抗力分項系數(shù)，；——土體與錨固體間粘結(jié)強度值。(2)錨桿的自由長度的確定：。如圖3—6所示，點為土壓力零點，為假象滑裂面，錨桿AD與水平線AC夾角，AB為非錨桿段（即自由段）長度，可有幾何關(guān)系求得：式中：——錨桿傾角；——土層摩擦角。圖3—6 錨桿自由段長度計算簡圖(3)錨桿的截面面積用下式計算：式中：——錨桿的截面面積；——抗力分項系數(shù)，；——錨桿設(shè)計軸向拉力值；——鋼筋、鋼絞線強度標(biāo)準(zhǔn)值。 錨桿設(shè)計計算1. 錨固段長度計算錨桿承載力計算應(yīng)符合下式規(guī)定： （3—10）式中：——錨桿水平拉力設(shè)計值；——錨桿軸向受拉承載力設(shè)計值；——錨桿與水平面的傾角。所以?。?則有: ()/(50)=2. 自由長度計算土體自由段長度。錨桿自由段長度不宜小于5m由已知條件知圖36中：AO=+=則： 取自由段長度為5m則錨桿的總長為：。滿足設(shè)計要求。3. 錨桿預(yù)應(yīng)力筋的截面面積應(yīng)按下式計算：式中：——錨桿設(shè)計軸向拉力值；——安全系數(shù)，；——鋼筋、鋼絞線強度標(biāo)準(zhǔn)值。本工程設(shè)計采用熱軋鋼筋拉錨，取HRB335,由式： 選用128，滿足施工要求。 基坑的穩(wěn)定性驗算在基坑開挖時，由于坑內(nèi)土體挖出后，使地基的應(yīng)力場和變形場發(fā)生變化，可能導(dǎo)致基坑的失穩(wěn)，例如地基的滑坡、坑底隆起及涌砂等。所以在進(jìn)行支護(hù)設(shè)計（包括排樁圍護(hù)與地下連續(xù)墻圍護(hù)等）時，需要驗算基坑穩(wěn)定性，必要時應(yīng)采取適當(dāng)?shù)募訌姺婪洞?