挖孔防护桩检算.doc

PAGE 挖孔防护桩检算 挖孔防护桩检算 已知条件（桩径1.25m检算） 框架基坑开挖后边坡的最大高度为8.0m，框架边离既有线右线最小距离为 主动土压力桩体受力图示挖孔防护桩桩身范围内地质情况从上而下为杂填土及新黄土 主动土压力 桩体受力图示 其σ0 =140kpa ~180kpa，未见地下水（见设计图） q=30KN/m2 （已计入动载因素） 土的重度 γ=18KN/m3 内摩擦角 φ=35° 粘聚力 c取0( KN/m2) 桩身设计参数：圆桩桩径1.25 C30钢筋砼桩身，C20钢筋混凝土护壁 桩长计算(由已经条件根据“布氏理论”求桩的入土深度) 根据以上已经条件 地面均布荷载换算成当量土层厚度： h=q/γ=30/18=1.67m 则 γ’=γ(h+h’)/h=18×(8+1.67)/8=21.76KN.m3 又 Ka=tg2(45o-φ/2)=0.27 Kp= tg2(45o+φ/2)=3.70 则μ=e/(Kp-Ka)γ=(8×18×0.27+30×3.7)/(3.7-0.27)×18=0.65 根据图示: l=h+μ=8+0.65=8.65m 则土压力Ea=8.65×8×18/2×0.27+30×8×0.27=233.0KN/m a =h×2/3=8×2/3=5.33 Kr=(Kp-Ka) ×γ’=(3.7-0.27) ×21.76=74.64 得出:m =6Ea/Krl2=6×233.0/74.64×8.652=0.250 n =6Ea.a/Krl3=6×233.0×5.33/74.64×8.653 =0.154 由m、n值查“布氏理论曲线(见附图)”表得 ω=0.64 则 x=ω.l=8.65×0.64=5.54 理论入土深度t’=μ+x=0.65+5.54=6.19m 则 布氏图法要求实际施工时 入土深度t=μ+1.2x=0.65+1.2×6.19=8.08m,取t= 因此,保证框架下部 入土深度为8.1m 即桩长H=h+t=8+8.1=16.1m 实际施工桩长为16.5m时 满足防护桩的稳定性要求. 1.3、桩体抗折及配筋检算（桩径1.25m） 已知条件:桩径Φ=1250mm，桩体截面积A=1.227×106mm2，混凝土为C30，混凝土抗弯曲设计值fcm=16.5N/mm2，配筋采用16Φ20，钢筋截面积As=5027mm2，其抗拉强度值f 检算该桩在该土压力作用下抗折能力是否满足要求。 1）结合桩长计算中间结果，得Ka=0.27，Kp=3.7， 总主动土压力Ea=233.0KN/m 则：xm=〔E/（Kp-Ka）γ’〕1/2=[233.0/（3.7-0.27）×21.76]0.5=1.77m 则桩体在该土压力作用下的最大弯矩 Mmax=E×（l +xm-a）-（Kp-Ka）γ’ xm3/6 =233.0×（8.65+1.77-5.33）-(3.7-0.27)×21.76×1.773/6 =1117.0kN.m 2）根据配筋图和现场实际情况，受拉钢筋所在圆弧半径rs=575mm， 令b=fyAs/fcmA =0.072得 受压区的混凝土截面面积的圆心角（弧度） q=（1.25+sinq）/（1+3b）→q=1.8230.625→纵向受拉钢筋截面积qt=0 钢筋及混凝土能抵抗的最大弯矩 M=2/3×fcm×A×r×sin3q/π+fy×As×rs×（sinq+sin qt）/π =2/3×16.5×1.227×106×625×sin31.823/3.14+290×5027×575×sin1.823/3.14=2462×106N.mm1117 kN.m 故：桩体抗折能力满足要求。 1.4、桩体抗折及配筋检算（桩径1.00m） 已知条件:桩径Φ=1000mm，桩体截面积A=7.854×105mm2，混凝土为C30，混凝土抗弯曲设计值fcm=16.5N/mm2，配筋采用12Φ20，钢筋截面积As=3770mm2，其抗拉强度值fy 检算该桩在该土压力作用下抗折能力是否满足要求。 1）结合桩长计算中间结果，得Ka=0.27，Kp=3.7 总主动土压力Ea=233.0KN/m 则：xm=〔E/（Kp-Ka）γ’〕1/2=[233.0/（3.7-0.27）×21.76]0.5=1.77m 则桩体在该土压力作用下的最大弯矩 Mmax=E×（l +xm-a）-（Kp-Ka）γ’ xm3/6 =233.0×（8.65+1.77-5.33）-(3.7-0.27)×21.76×1.773/6 =1117.0kN.m 2）根据配筋图和现场实际情况，受拉钢筋所在圆弧半径rs=450mm， 令