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1、,板桩支护结构计算,一） 土压力的计算,1 静止土压力 E0 1）含义：当挡土结构在土压力的作用下，不可能产生侧向位移时，作用于结构上的土压力。,2）计算式,k0 土的静止侧压力系数 r 土的重度,2 主动土压力 Ea 1）定义： 当挡土结构在土压力 的作用下移动，随着位移增大作用于挡土结构上的应力减小，当位移达到一定值时，土体开裂形成滑裂面，应力达到极限平衡，此时土压力最小，这时的土压力为主动土压力。,2）计算,（1）朗金土压力理论,（2）库仑土压力理论,ka主动土压力系数,C 土的粘聚力,3 被动土压力 1）含义：挡土结构受外力的作用，向土体方向移动，当位移达到一定值 时，土体中形成一个滑
2、裂面，应力达到平衡，此时土压力最大，这时土压力称为被动土压力。,2）计算,（1）朗金土压力理论,（2）库仑土压力理论,ka被动土压力系数,C 土的粘聚力,4 板桩支护的太沙基佩克 包络计算简图,0.2H,密砂,0.3H,0.55H,0.15H,粘土,二)悬臂板桩支护 由于悬臂板桩的弯矩大,所需的截面大不经济,且其位移也大一般用于34米深的浅基坑工程。（关于其设计不作介绍）,三）单锚（单支点）板桩支护设计,1 工程事故及原因,板桩下部移动,拉锚破坏,拉锚长度不足,板桩失稳,板桩变形及桩背土体下沉,2 受力及变形分析,1）计算类型 根据板桩入土的深度不同分为两种类型,2）单锚板桩土压力，弯矩及变形
3、分析,此时如图较浅整个板桩向左变形，BC段被动土压力得以全部发挥。如图示。 随着入土深度加大会出现下面的情况。,入土深度的加大，桩前的被动土压力增大，当达到某一平衡状态时，桩底C仅在原位置发生转动而无位移，由于位移减少，被动土压力未得到充分发挥。如图示。,a b两种情况板桩相当于简支，即自由支撑。,随着入土深度加大，桩底部有一段无位移也无转角，其受到的是桩后的静土压力，此时桩处于嵌固状态。如图示。,若板桩的上部水平位移较大，桩底可能发生反方向的位移，桩后出现静被动土压力，这种情况较少。如图示。,实际工程中一般取第三种状态进行计算。,3 单锚板桩的计算,实际中取第三种情况即上部铰接，下部入土为弹
4、性嵌固。,1）土压力分布图,2）相当梁计算法： 找出板桩弯矩曲线上的反弯点，该处的弯矩为零，把板桩在反弯点处截成两段，上部为一简支梁，下部为一次超静定梁，然后求解。,实际中，通过对不同长度和不同入土深度的板桩弯矩与挠曲线的研究，发现板桩的反弯点与土压力强度等于零的位置较接近，故计算中可取该点为反弯点。,3）计算公式的推导,需要解决的问题 1 板桩的最小入土深度 Dmin ； 2 锚杆拉力 T 3 板桩中最大弯矩 Mmax,已知： c r,(1) K点处，即深度D1处，主被动土压力强度相等,（2）以相当梁为对象，对A点取距,(3) 对AK段,(4)对N点取距,(5)求支护结构中剪力为零的位置，此
5、处弯矩最大，由此求 Mmax,例题 某基坑深 H=6 米，拟用单锚式钢筋混凝土板桩支护，H0=1.5m 处设锚杆，锚杆间距2米，砂土=320，r=17.6Kn/m3,基坑边荷载q=10Kpa . 试用相当梁法计算锚杆的水平拉力T，桩的最小入土深度Dmin，Mmax及位置。,解求主动土压力,B点,A点,C点,N点,K点,2求被动土压力,C点,K点,N点,求D1 K点处主被动土压力强度值相等,4 对A点取距求VK,5 求D2,6 求 Mmax 及位置,设基底以下x处剪力为零,土方施工中应注意的几个问题,2 破土动工前应反复检查放线，作到与设计相符。,3 基础工程施工时，在保证质量的前提下，应加快施工进度，以保护地基。,4 基坑基槽超挖后，不允许用原土回填。,基坑基槽开挖完成之后,应进行“隐蔽工程验收”. 1)参加单位: 甲方,乙方,监理,设计,质监. 2)内容: 土质与勘察是否相符; 截面尺寸及基底标高与设计是否相符。,本章小结 1土的分类及性质与利用； 2 边坡稳定及防止措施； 3 施工排水的方式； 4 流砂及其防治； 5 土的填筑方法及质量控制； 6 土方计算（场地平整；沟槽与基坑） 7 土方调配； 8 单锚板桩的计算公式的推导及应用 7 了解常用土方机械名称及性能。,