承台基坑排桩支护检算范例.doc

简支拱桥G235承台基坑排桩支护检算
计算依据:《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99
已知条件:桩径、桩间距、混凝土强度等级、计算土层参数、附近荷载条件。
计算内容:排桩嵌固深度、最大弯矩位置及数值、最大剪力、配筋、沉降量。
验算内容:基坑整体稳定性、抗倾覆稳定性
《建筑基坑支护技术规程》(以下称《规范》)规定土压力形式见图1、图2。跨路时,需要将铁路、公路活荷载及高出支护桩的部分作为外部荷载加入,其中铁路荷载参考《铁路路基设计规范》进行活载的简化,而公路路基参考《公路路基设计规范》。
有关有限宽度荷载的分布按《规范》要求进行计算,计算图例见图3。

图1 主动土压力示意图图2被动土压力示意图
图3有限长度下均布荷载计算图
对京沪高速铁路北京特大桥跨广阳道简支拱桥承台基坑开挖,进行钻孔桩支护方案检算。
一、已知条件:
土体参数:粉土,采用加权平均后,土体的粘聚力C为5kPa,内摩擦角为35°,容重为18kN/m3;
开挖及支护条件:,,桩径采用800mm,混凝土为C
30,钢筋采用HR335型。
荷载条件:,;列车(三车道),,。
图4 基坑的基本条件
二、计算过程:
(一)、土压力参数
主动土压力参数==,
==;
被动主压力参数==,
==;
(二)、计算嵌入深度
1、土压力计算
其中为自重;
=20×/(+2×)+×/(+2×)=+=。
为定值,不随深度变化。
1)桩顶部位
=0+=;
=×-2×5×=;
2)基坑底部位置
=18×+=;
=×-2×5×=;
2、嵌入深度求解
=
=(++)/2
=+
根据《规范》要求,
式中,为基坑边坡的重要性,京山既有线为重要工程,按《规范》。
××(++)/2
整理得到:
t3-2t2--90≥0
用插值得到:
=
因此桩长合计为15m。
(三)、最大弯矩的确定
Q=0处,弯矩最大,即位置,假设最大弯矩处距基坑坑底深度处。
=
=+
===
联立得到
x2--=0
解得:x=
=
,每一个护坡桩所受最大弯矩为:
=×=
灌注桩采用C30,fcm=,II级钢筋,,桩径D为1000mm,则面积A==×5002=785000mm2。
混凝土保护层厚50mm,则rs=r-as=500-50=450mm,采用25根直径20mm二级钢筋,As=7850mm2
K=fyAs/(fcmA)=300×7850/(785000×)=0