【文章內容簡介】 在6～10m時，即可采用排樁圍護。排樁圍護可采用鉆孔灌注樁、人工挖孔樁、預制鋼筋混凝土板樁或鋼板樁。本次支護設計采用的是無支撐支護構造。懸臂式排樁支護計算方法采用傳統(tǒng)的板樁方法。懸臂板樁在基坑底面以上外側主動土壓力作用下，板樁將向基坑內側傾移，而下部則反方向變化，即板樁將繞坑底以下某點旋轉。該點兩側分別作用著主動土壓力和被動土壓力，二者的差值即凈土壓力。因此可以根據(jù)靜力平衡條件來計算樁的嵌固深度和土壓力。主要計算方法有靜力平衡法、布魯姆法、圖解法、基床系數(shù)法。本次計算采用的是靜力平衡法。計算步聚如下：（1）計算土壓力時首先要確定土壓力系數(shù)，主動土壓力系數(shù)和被土壓力系數(shù)的計算分式分別如下：主動土壓力系數(shù)： （41）被動土壓力系數(shù)： （42）其中：——主動土壓力系數(shù)；——被動土壓力系數(shù)；——土的摩擦角。土壓力系數(shù)確定后要進行土壓力的計算，計算分別如下：某深度處的主動土壓力：， (43)某深度處的被動土壓力： (44) 主動土壓力計算： (45) (46) (47)其中：——某深度處的主動土壓力；——某深度處的被動土壓力；——第i層土的厚度；——樁底以上的基坑外側各土層水平荷載合力之和(kN/m)；——作用在第i層土上的主動土壓力（kN/m）；——上覆荷載(kPa)，取q=10；——土的重度() ；——土層厚度(m)；——主動土壓力系數(shù)；——粘聚力(kPa)。被動土壓力計算： (48) (49) (410)其中：——某深度處的被動土壓力；——第i層土的厚度；——樁底以上的基坑內側各土層水平抗力的合力之和(kN/m)；——作用在第i層土上的被動土壓力（kN/m）。（2）土壓力確定之后還要進行嵌固深度計算根據(jù)此公式： (411)來計算嵌固深度。其中：——樁底以上的基坑外側各土層水平荷載合力之和(kN/m)；——合力之和作用點至樁底的距離(m)；0——基坑側壁安全系數(shù)——樁底以上的基坑內側各土層水平抗力的合力之和(kN/m)； ——水平抗力之和作用點至樁底的距離(m)。 (512) (513)——或作用點至第i層土分層處距離；——第i層土的土層厚度；、——A、B深度處的土壓力。根據(jù)來計算和： (414) (415) (416) (417)——合力之和作用點至樁底的距離(m)；——基坑開挖深度；——嵌固深度；——合力作用點至基坑底部的距離；——作用在第i層土上的主動土壓力（kN/m）；的計算和相同。 (418)——各土層平均重度()；——第i土層的重度()。設計完成后還要進行穩(wěn)定性驗算，包括整體穩(wěn)定性驗算、抗傾覆穩(wěn)定性驗算、抗隆起驗算以及承壓水穩(wěn)定性驗算，各驗算分別如下：在驗算整體穩(wěn)定性時用到瑞典條分法，該方法是將假定滑動面以上的土體分成n個垂直土條，對作用于各土條上的力進行力和力矩平衡分析，求出在極限平衡狀態(tài)下土體穩(wěn)定的安全系數(shù)。該法由于忽略土條之間的相互作用力的影響，因此是條分法中最簡單的一種。計算簡圖見圖41。圖41 整體穩(wěn)定性驗算示意圖計算公式： (419)其中：——安全系數(shù)，；——第i土條的粘聚力；——第i土條弧長；——第i土條寬度；——第i土條第m土層重度；——第i土條第m土層高度；——第i土條圓弧中點與滑動面圓心的豎向夾角；——第i土條內摩擦角?；拥酌嬉陨媳粍油翂毫椭c對樁底的彎矩與主動土壓力對樁底的彎矩的比值即抗傾覆安全系數(shù)。 (420)其中：——抗傾覆安全系數(shù)，；——基坑底面以上被動土壓力及支點對樁底的彎矩；——主動土壓力對樁底的彎矩。 (421) (422)——樁底以上的基坑外側各土層水平荷載合力之和(kN/m)；——合力之和作用點至樁底的距離(m)；——樁底以上的基坑內側各土層水平抗力的合力之和(kN/m)； ——水平抗力之和作用點至樁底的距離(m)。 在土層中開挖深基坑時，若支護結構背后的土體重量超過基坑底面以下地基的承載力，地基的平衡狀態(tài)就會破壞，從而發(fā)生坑壁土流動，坑頂下陷，坑底隆起地現(xiàn)象。對此要進行抗隆起驗算。常用方法為地基承載力公式驗算法，這一方法是把樁底尖平面視作基底，運用地基承載力公式進行驗算，如圖42所示。圖42 抗隆起驗算示意圖計算公式如下： (423)其中：——抗隆起穩(wěn)定系數(shù)；——基坑底面處土層重度；——樁嵌固深度；、——地基承載力系數(shù)；——基坑開挖深度；——土層粘聚力；——上覆荷載。、計算方法如下： (424) (425) (426)——開挖深度內土層摩擦角的加權平均值；——第i層土的內摩擦角；——第i層土的土層厚度；——土層總厚度?；拥酌嫦蛏系奈灰萍绰∑鹆靠筛鶕?jù)下式來計算： (427)其中：——基坑底面向上的位移(mm)；——第i土層的重度(kN/m3)；——第i土層厚度(m)；——基坑頂面的地面超載(kPa)；——樁的嵌固長度(m)；——基坑開挖深度（m）；——樁底面處土層的粘聚力（kPa）；——樁底面處土層的內摩擦角（度）；——樁頂面到底處各土層的加權平均重度(kN/m3)。 AA′剖面排樁支護設計計算書（1818剖面） 工程概況此處基坑開挖深度為12m，基坑坡角為90度，無放坡，采用排樁支護結構。計算時考慮地面超載20kPa。 地質條件表41 場地地質條件和計算參數(shù)土層名稱層厚(m)重度(kN/m3)j(176。)c(kPa)①黃土狀土2224②黃土2026③黃土2230④古土壤2323⑤黃土1838⑥粉質粘土1115 土壓力的確定由于分層土性能相差不大，j，c值按其厚度的加權平均值計算?，F(xiàn)分為四層土來計算土壓力：②③層黃土的加權平均值為： 主動土壓力系數(shù):由公式(316)計算得： 各層土所受的土壓力：（1）地表處： ，取為0（2）： （取為0） （取為0）（3）7m處： （4）： （5）15m處： （6）12+H處： 所以 ， = H1=，H2=，H3= 被動土壓力系數(shù)的計算： 由公式（41）計算得： 被動土壓力計算如下： 由公式（43）計算 其中：H為嵌固深度。 圖43 主動土壓力 被動土壓力的計算： 由公式（43）計算得： ，的作用點距樁底的距離 由公式（47）計算得： 由公式（48）計算得： 。所以由公式（431）計算得：嵌固深度計算由公式 (423) 來計算嵌固深度其中：——樁底以上的基坑外側各土層水平荷載合力之和(kN/m)；——合力之和作用點至樁底的距離(m)；0——基坑側壁安全系數(shù)()；（）——樁底以上的基坑內側各土層水平抗力的合力之和(kN/m)； ——水平抗力之和作用點至樁底的距離(m)。整理得：計算得H=，取為12m，樁長為24m。(1)樁身最大彎矩 最大彎矩所在點即為剪應力為0的點，該點設在基坑以下為，根據(jù)靜力平衡可建立方程： =0求出x=。則最大彎矩計算值： = ()單位寬度范圍內的彎矩設計值：=()（2）樁身配筋 灌注樁直徑為1000mm，混凝土C30（），縱向受力鋼筋采用二級鋼筋，樁中心間距1500mm，=取保護層厚度為a=50mm,r=500mm,=450mm由公式： 根據(jù)，整理可得：mm2，選27Φ22，面積為10263mm2。配筋率（1）整體穩(wěn)定性驗算 在本次計算中，土條寬度取1m，應力狀態(tài)為總應力法。由公式(420)和理正軟件結合計算得 Ks = = , 滿足規(guī)范要求。（2） 抗傾覆穩(wěn)定性驗算由公式(418)計算得： = =由公式(419)計算得： =由公式(422)計算得： =2滿足要求。 EE′剖面排樁支護設計計算書（2626剖面）此處基坑開挖深度為5m，基坑坡角為90度，無放坡，采用懸臂式排樁支護結構。計算時考慮建筑周圍有7層建筑物，取荷載140kPa。 表42場地地質條件和計算參數(shù)土層層厚(m)重度γ(kN/m3)j(176。)c(kpa)黃土狀土15,42224黃土2026黃土2230㈠主動土壓力系數(shù)：由公式(33)計算得： 各層土所受的土壓力：（1）地表處： （2）： （3）：（4）5+Hm處： ㈡被動土壓力系數(shù)的計算： 由公式（42）計算得： 土所受被動土壓力計算如下： 由公式（45）計算 其中：H為嵌固深度。 圖44土壓力分布由公式 (423) 來計算嵌固深度其中：——樁底以上的基坑外側各土層水平荷載合力之和(kN/m)；——合力之和作用點至樁底的距離(m)；0——基坑側壁安全系數(shù)（）——樁底以上的基坑內側各土層水平抗力的合力之和(kN/m)； ——水平抗力之和作用點至樁底的距離(m)。整理得： 求出H=所以嵌固深度為：，樁長為19m。（1）樁身最大彎矩 最大彎矩所在點即為剪應力為0的點，該點設在基坑以下為，根據(jù)靜力平衡可建立方程： =0求出x=。則最大彎矩計算值： = ()單位寬度范圍內的彎矩設計值：=()（2）樁身配筋 灌注樁直徑為1000mm，混凝土C30（），縱向受力鋼筋采用二級鋼筋，樁中心間距1500mm，=。取保護層厚度為a=50mm,r=500mm,=450mm 由公式： 根據(jù)，整理可得：25697mm，選50配筋率（3）配筋構造 鉆孔灌注樁的最小配筋率為2%，主筋保護層厚度不應小于50mm。鋼箍宜采用螺旋筋，間距一般為150—300mm。每隔1500—2000mm應布置一根直徑不小于12mm的焊接加強箍筋，以增加鋼筋籠的整體剛度，有利于鋼筋籠的吊放和澆灌水下混凝土時的整體性。（1）整體穩(wěn)定性驗算圖45 整體穩(wěn)定性驗算簡圖在本次計算中，土條寬度取1m，應力狀態(tài)為總應力法。由公式(334)和理正軟件結合計算得滿足要求。（2）抗傾覆穩(wěn)定性驗算由公式(336)計算得： 。由公式(337)計算得： 。由公式(335)計算得： 滿足要求。 BB′剖面排樁支護設計計算書此處基坑開挖深度為12m，基坑坡角為90度，無放坡，采用錨拉式排樁支護結構。計算時考慮地面有一座七層建筑，每層