深基坑 高边坡工程之四
α —对应于受压区混凝土截面面积的圆心角(rad)与 2π 的比
值;
fy—纵向钢筋的抗压强度设计值(kN/m2);
As—全部纵向钢筋的截面积(m);
rs—纵向钢筋重心所在圆周的半径(m);
αt —纵向受拉钢筋截面面积与全部纵向钢筋截面积的比值,当 α>0.625 时,取αt =0。 附录 B.0.2 的内容为沿受拉区和受压区周边局部均匀配置纵向钢 筋的圆形截面支护桩,其正截面受弯承截力计算。
这样,就存在矛盾,比方一个 2 层小楼: 按照 15kPa/层考虑,2 层楼的超载才 30kPa;
而 2 层楼基础持力层承载力是 120 kPa 的话,按第 2 种意见,则 坡顶超荷应该取不大于 120kPa 才对。
如果按以上两种不同的外超载取值,计算出的支护结构强度(尺 寸及配筋等)相差甚远?到底该如何取值呢?
还有一个问题我们在理正计算时,弯矩值一般最大不大于 2000kN.m,现在这个工程悬臂桩理正软件弯矩值为 2800~3300kN.m, 是不是偏大,采取纯悬臂桩有什么风险!?因为哪个专家对弯矩值与 悬臂桩配筋有什么可以实际现实操作的方法,进行预估的,或者图表, 快速进行初估! 答复:
在行业标准《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120-2012 的第 4.3 节 和附录 B 提供了“混凝土支护结构圆形截面承载力设计”的简化方法, 可供参考。
生的。在水头的作用下,水流通过裂隙、软弱破碎带而产生的向上的 静水压力。
12.1 这两本规范关于重度的规定为什么不同? 首先祝高老身体健康,新年快乐! 建筑地基基础设计规范(GB5007-2011)附录 W (180 页) 基
自己愚昧的想法,不知对否,望斧正: 1、如果基坑周边建筑物是多层楼,采用独基或条基的,就按不大于 建筑物基础埋深处的地基承载力特征值取值; 2、如果是高层,采用筏板基础的,那就按 15-20kPa/层考虑,但最大 值以不大于筏板持力层的地基承载力为准? 答复:
你们的计算方法是不对的。建筑物的影响与地面施工荷载的计算 方法是不同的。
附录 B.0.1 的内容为圆形截面混凝土支护桩的正截面受弯承载力 计算。
M
≤
2 3
fc Ar
sin3 πα π
+
f y Asrs
sin πα
+ sinπαt π
α
fc
A1
−
பைடு நூலகம்
sin 2πα 2πα
+
(α
− αt
) f y As
=
0
αt = 1.25 − 2α
式中:M—桩的弯矩设计值(kN·m),按《建筑桩基技术规范》第
ξb—矩形截面的相对界限受压区高度,应按现行国家标准《混
凝土结构设计规范》GB50010 的规定取值。
12. 水对基坑、边坡工程的力学作用
特别需要注意扬压力的问题,扬压力 uplift pressure 是在水利 学科中通用的术语,指建筑物及其地基内的渗水,对某一水平计算截 面的浮托力与渗透压力之和。 在建筑学科中,过去对水的问题注意 得不够的,但近年来,在深基坑工程中这个问题比较突出,引起了工 程师们的注意。
10.1 如何计算坑外地面(包括车辆荷载)超载?
基坑支护设计时,坡顶的超载应如何考虑,该取多少合适? 多数情况下,基坑周边的老建筑物基底压力已无从考证,这给基 坑支护坑外荷载的取值带来了不少麻烦。
和我们小地方的同行商量,一般有两种意见: 1、按照 15kPa/层估算(如果是出土口或走重车,要加大到 20~25kPa, 也不知是否合理?) 2、按照不大于建筑物基础埋深处的地基承载力大小取值(因基底压 力不可能大于地基承载力);
l0 = H (tanε + cotα )
式中:H—挡土墙或桥台的高度;
(6.3.2-1)
ε—墙背与铅垂线的夹角;
α—滑动面与水平线的倾角。
在破坏棱体范围内布置的车辆荷载换算等代均布土层的厚度 he:
he
=
ΣG Bl0γ
式中:γ—填土重度;
(6.3.2-2)
B—桥台的计算宽度或挡土墙的计算长度;
l0—桥台或挡土墙的破坏棱体长度; ΣG—布置在 B×l0 面积内车辆的轮轴的荷载之和。 在长度方向怎么布置车辆,在规范中也有规定。车辆荷载不分荷
如果在基坑的附近有建筑物,则按照建筑物的基底压力的大小, 以及面积的大小,采用局部荷载影响的方法计算,所增加的土压力的 大小由基底压力作为q进行计算,所分布的范围由基础底面的两个端
点作与破裂面平行的线与围护结构墙面的交点范围来确定。 对于基坑外侧的地面施工荷载,一般按照大面积荷载计算土压力,
荷载值取 20kPa。 按地基承载力的大小计算,而且是大面积的计算,确实是偏大了。
答复:
在桥台或挡土墙设计时,《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)
对车辆荷载(包括汽车、履带车和挂车)引起的土压力计算方法,作
出了具体规定。其计算原理是按照库仑土压力理论,把填土破坏棱体
(即滑动土楔)范围内的车辆荷载,用均布荷载(或换算成等代均布
土层)来代替,然后用库仑土压力公式计算。这个等代土层厚度换算
3.7.1 的规定计算;
fc—混凝土轴心抗压强度设计值(kN/m2);当混凝土强度等级
超过 C50 时,fc 应以α1 fc 代替,当混凝土强度等级为 C50 时,取α1 =1.0, 当混凝土强度等级为 C80 时,取α1 =0.94,其间按线性内插法确定;
A— 支护桩截面面积(m2);
r—支护桩的半径(m);
仅是为了计算土压力,所以没有考虑重轮作用下的局部接触压力的承
压强度验算。实际上,车辆轮子只接触路面而不会接触挡土墙的顶部。
在多远距离内考虑车辆的荷载?只计算破坏棱体范围内的车辆。
对挡土墙按内侧道路横向的破坏棱体范围内布置的车辆计算;对桥台
按后方道路纵向的破坏棱体范围内布置的车辆计算。破坏棱体的长度
l0 如图 6.3.2-1 所示,由下式计算:
载等级,按图 6.3.2-2 所示的统一荷载标准值和平面的布置,车辆的
横向布置见图 6.3.2-3。
因为仅是为计算土压力用,所以在伸缩缝的位置也不需要考虑局
部承压问题。
不清楚这个方法是否适用于桩顶荷载的计算。
图 6.3.2-1 挡土墙内侧或桥台后方的破坏棱体长度
图 6.3.2-2 车辆荷载的纵向布置
10.基坑、边坡工程的地面荷载
基坑施工时,在基坑周围地面通常可能堆放建筑材料,运行施工 机械和过往载重汽车,这些施工荷载对基坑的稳定性也有影响,设计 时必须加以考虑。通常按 20kPa 施工荷载计算,对于局部的过大超载 如无法避免,如场地狭窄时在坑边堆放建筑材料等,则应在设计时加 以考虑,按超载计算,或采取局部加强的措施。对于设计时没有计算 到的超载必须严格禁止出现。
1、一般会要求车行道距离墙顶有一个安全距离,我看一般就是 0.5m~1.0m,这样的话,大型重车轮轴位置的集中力应该对墙顶有一 个很大的作用,换算成均布荷载不就偏于危险了吗?尤其是在矿山道 路。
2、如果是因为考虑到应力的扩散,那按道理也应该是有一个公式 来考虑多远的距离内按集中荷载,多远的距离按均布荷载吧。如果是 因为考虑到挡土墙分段长度内的整体性,那伸缩缝的位置岂不是很危 险?
比值;
αs —对应于受拉钢筋的圆心角(rad)与 2 π 的比值; αs 宜取
1/6~1/3,通常可取 0.25。
α
′
s
—对应于受压钢筋的圆
s
心角(rad)与
2π 的比值,宜取
α
′
s
≤
0.5α
;
Asr、As′r — 分别为沿周边均匀配置在圆心角 2παs 2παs′ 内的纵向
受拉、受压钢筋的截面面积(m2);
方法处理问题,虽然不太严格,但由于具备基本的合理性和运算方便 的特点现在仍被广泛使用。
11.1 支护桩的最大弯矩出现在哪里?
希望了解沿基坑的长度方向为多支点桩锚支护结构的支护桩的 弯矩,在空间呈什么样的分布规律。通俗点讲,就是最大弯矩值会出 现在基坑长度中间附近的支护桩还是边桩与中桩之间的某个桩,或者 其他情况。我现在做了一个基坑的数值模拟,桩锚支护的,沈阳地区 的,二道锚索,基坑 8.8m,我模拟的结果是在离基坑脚部,沿基坑长 度方向,支护桩的最大弯矩出现在 1/4 基坑长度处。我想得到您的指 点,我感觉不对...但不知道存不存在这种情况 答复:
您说的第 2 条,原理自己明白一点。 可是,我主要的问题在于,这个建筑物的基底压力该如何估算? 在实际计算中该如何快速准确的取值? 答复: 如果是筏形基础的基底压力,按每平方米每层 1 吨半考虑,但只 考虑基础面积范围的,不能按无限大的范围来考虑。
10.2 车辆荷载换算成均布荷载是否偏于危险?
你好,高老师,最近在做一个挡土墙。为了搞清楚墙顶车辆荷载, 我查阅了《公路桥涵设计通用规范》。在里面说可把车辆荷载换算成 与车辆等面积的均布荷载。总的荷载大小不变,只是把集中荷载变成 均布荷载了。对此我有疑问,想请教一下您:
土压力计算只能得到沿基坑深度方向的变化,支护桩的计算实际 是计算桩的长度方向内力的变化,然后按最大的内力作截面设计。
11.2 桩的配筋如何计算?
现在遇到一个工程,在膨胀土地区,基坑深度约 14.5m,采取单 排悬臂桩,可行吗?通过理正软件计算各种安全系数都满足要求。现 在是理正软件没有考虑膨胀土膨胀力对悬臂桩的影响!这个该怎么考 虑其影响?
M
≤
2 3
fc Ar
sin3 πα π
+
f y Asrs
sin πα s παs
+
f y As′rrs
sin πα s′
πα
′
s
α
f
c
A1