排桩支护设计培训课件
2. 用等值内摩擦角计算悬臂桩
《岩土锚固与支挡》—排桩支护计算
一、悬臂桩的计算
h
hwp hd
O hwa zj
eajk
Z
土压力分布图形
O
h
hwp hd
Z
水平荷载标准值计算图
hwa zj
eajk
《岩土锚固与支挡》—排桩支护计算
一、悬臂桩的计算 Ea1
h
Ep1 hd
∑Ep j Ep2
Ea2 ∑Eai
Ea3 ha
放坡
①基坑侧壁安全等级宜为三级；②施工场地应满足放坡条件；③可独 立或与上述其他结构结合使用：④当地下水位高于坡脚时，就采取 降水措施
《岩土锚固与支挡》—排桩支护计算
§9–1 悬臂式桩计算
一、悬臂桩的计算 二、悬臂桩设计计算工程实例
1. 按朗肯理论假定墙背与土间有摩擦力情况
按勘察报告 c,计算 按北京地区经验 计算
土钉墙
①基坑侧壁安全等级宜为二、三级的非软土场地；②基坑深度不宜大 于12m；③当地下水位高于基坑底面时，应采取降水或截水措施
①基坑侧壁安全等级宜为二、三级；②淤泥和淤泥质土场地不宜采用；
逆作拱墙 ③拱墙轴线的矢跨比不宜小于1／8；④基坑深度不宜大于12m；⑤
地下水位高于基坑底面时，应采取降水或截水措施
x)3
qKa (h
x)2
K p x 2 (h
2 3
x)
0
3
2
2
（式6－17）
《岩土锚固与支挡》—排桩支护计算
整理后得：
(2Ka 2K p )x3 (6Kah 3qKa 3K ph)x2 (6Kah2 6qKah)x 2Kah3 3qKah2 0
2、求锚拉力或支撑力
解出x，令 M B＝0，求TA，即：
(h
x)TA
1 3
xEP
1 3
(h
x)E a
1 2
(h
x)Eq
0
TA
1 3
(h
x)
Ea
1 2
(h
x)
Eq
(h x)
1 3
xE
p
《岩土锚固与支挡》—排桩支护计算
3、求最大弯矩 根据最大弯矩处剪力为零，
若桩顶往下y处剪力为0，则
1 2
K
a
y
2
qKa y
TA
0
y qKa (qKa )2 2KaTA K a
《岩土锚固与支挡》—排桩支护计算
0 概述
一、基坑支护结构设计依据与设计标准 1）基坑工程的等级《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120.99）
安全等级
破坏后果
0
一 级 支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及 1.10 地下结构施工影响很严重
二 级 支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及 1.00 地下结构施工影响一般
三 级 支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及 0.90 地下结构施工影响不严重
《岩土锚固与支挡》—排桩支护计算
2）国家有关规程的相关规定 ⑴ 基坑支护结构均应进行承载能力极限状态的计算，计
算内容应包括以下几个方面。 ①根据基坑支护形式及其受力特点进行土体稳定性计算； ②基坑支护结构的受压、受弯、受剪承载力计算； ③当有锚杆或支撑时，应对其进行承载力计算和稳定性
Ea4
《岩土锚固与支挡》—排桩支护计算
x
l
m 6 P ，n 6a P
l 2 (K p Ka )
l 3 (K p Ka )
3 m( 1) n
《岩土锚固与支挡》—排桩支护计算
§9–1 悬臂式桩计算
方法
朗肯理论假设计算
勘察报告
北京经验
等代内摩擦角计算
参数 c 18kPa， 25 c 0kPa， 35 c 0kPa， 44.4
Ma
TA y
qKa y 2 2
Ka y3
6
《岩土锚固与支挡》—排桩支护计算
工程实例
某基坑工程开挖深度为8m，顶部设一道锚杆，地面有 q=40kN/m2的均布荷载，土的物理力学指标为：
c 0， 30 ， 0， 18kN / m3 试设计该支护结构。
《岩土锚固与支挡》—排桩支护计算
二、支护结构体系的总体布置型式及选型原则
结构型式
选用条件
排桩 地下 连续墙
①适于基坑侧壁安全等级一、二、三级；②悬臂式结构在软土场地中 不宜大于5m；③当地下水位高于基坑底面时，宜采用降水、排桩 加截水帷幕或地下连续墙
水泥土墙
①基坑侧壁安全等级宜为二、三级；②水泥土桩施工范围内地基土承 载力不宜大于150KPa；③基坑深度不宜大于6m
验算。
⑵ 对于安全等级为一级及对支护结构变形有限定的二级建 筑基坑侧壁，尚应对基坑周边环境及支护结构变形进行验算。
《岩土锚固与支挡》—排桩支护计算
2）国家有关规程的相关规定 ⑶ 地下水控制计算和验算
①抗渗透稳定验算； ②基坑底突涌稳定性验算； ③根据支护结构设计要求进行地下水位控制计算。 3）场地岩土工程地质勘察资料 4）周围环境调查 5）工程的施工条件 6）主体结构的设计资料
《岩土锚固与支挡》—排桩支护计算
《岩土锚固与支挡》—排桩支护计算
第 9 章 桩（锚）支护结构设计与计算
§9–1 悬臂桩支护结构的设计与计算 §9–2 单支撑（锚杆）挡土桩设计与计算 §9–3 多层锚杆（支撑）挡土桩设计与计算 §9–4 非重力式桩墙支护结构整体稳定性验算 §9–5 桩（锚）支护结构施工与监测
《岩土锚固与支挡》—排桩支护计算
§9–2 单支撑（锚杆）挡土桩计算 一、桩顶锚固（支撑）
《岩土锚固与支挡》—排桩支护计算
§9–2 单支撑（锚杆）挡土桩计算 一、桩顶锚固 计算模型
《岩土锚固与支挡》—排桩支护计算
§9–2 单支撑（锚杆）挡土桩计算 一、桩顶锚固 计算步骤
假定锚固处无 位移，依据锚 固点力矩平衡 原则，求桩插 入深度。
假定基坑开挖 面以下深度内 桩无位移，依 据基底点力矩 平衡原则，求 锚固力。
计算剪力为 零点处的弯 矩，求得最 大弯矩。
《岩土锚固与支挡》—排桩支护计算
§9–2 单支撑（锚杆）挡土桩计算
一、桩顶锚固 计算原理
埋深浅 简支梁假设
1、求桩的埋入深度
A点取矩，令M 0,即埋入深度为x，得：
Ka (h
0.7
0.26
0.1
t
7.48
4.46
3.0
xm
2.56
1.49
0.93
M max
18551232Fra bibliotek709.5
与实测弯矩吻合
《岩土锚固与支挡》—排桩支护计算 §9–7 单支撑（锚杆）挡土桩计算
一、桩顶锚固
板桩墙土压力、弯矩及变 形随桩入土深度的变化。
《岩土锚固与支挡》—排桩支护计算
一、桩顶锚固
第3种(c)情况是目前常采用的 工作状况，一般使正弯矩为负弯 矩的110％～115％为设计依据， 也有采用二者相等。
《岩土锚固与支挡》—排桩支护计算
一、悬臂桩的计算
h
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O hwa zj
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Z
土压力分布图形
O
h
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Z
水平荷载标准值计算图
hwa zj
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《岩土锚固与支挡》—排桩支护计算
一、悬臂桩的计算 Ea1
h
Ep1 hd
∑Ep j Ep2
Ea2 ∑Eai
Ea3 ha
放坡
①基坑侧壁安全等级宜为三级；②施工场地应满足放坡条件；③可独 立或与上述其他结构结合使用：④当地下水位高于坡脚时，就采取 降水措施
《岩土锚固与支挡》—排桩支护计算
§9–1 悬臂式桩计算
一、悬臂桩的计算 二、悬臂桩设计计算工程实例
1. 按朗肯理论假定墙背与土间有摩擦力情况
按勘察报告 c,计算 按北京地区经验 计算
土钉墙
①基坑侧壁安全等级宜为二、三级的非软土场地；②基坑深度不宜大 于12m；③当地下水位高于基坑底面时，应采取降水或截水措施
①基坑侧壁安全等级宜为二、三级；②淤泥和淤泥质土场地不宜采用；
逆作拱墙 ③拱墙轴线的矢跨比不宜小于1／8；④基坑深度不宜大于12m；⑤
地下水位高于基坑底面时，应采取降水或截水措施
x)3
qKa (h
x)2
K p x 2 (h
2 3
x)
0
3
2
2
（式6－17）
《岩土锚固与支挡》—排桩支护计算
整理后得：
(2Ka 2K p )x3 (6Kah 3qKa 3K ph)x2 (6Kah2 6qKah)x 2Kah3 3qKah2 0
2、求锚拉力或支撑力
解出x，令 M B＝0，求TA，即：
(h
x)TA
1 3
xEP
1 3
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x)E a
1 2
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x)
Ea
1 2
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x)
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(h x)
1 3
xE
p
《岩土锚固与支挡》—排桩支护计算
3、求最大弯矩 根据最大弯矩处剪力为零，
若桩顶往下y处剪力为0，则
1 2
K
a
y
2
qKa y
TA
0
y qKa (qKa )2 2KaTA K a
《岩土锚固与支挡》—排桩支护计算
0 概述
一、基坑支护结构设计依据与设计标准 1）基坑工程的等级《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120.99）
安全等级
破坏后果
0
一 级 支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及 1.10 地下结构施工影响很严重
二 级 支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及 1.00 地下结构施工影响一般
三 级 支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及 0.90 地下结构施工影响不严重
《岩土锚固与支挡》—排桩支护计算
2）国家有关规程的相关规定 ⑴ 基坑支护结构均应进行承载能力极限状态的计算，计
算内容应包括以下几个方面。 ①根据基坑支护形式及其受力特点进行土体稳定性计算； ②基坑支护结构的受压、受弯、受剪承载力计算； ③当有锚杆或支撑时，应对其进行承载力计算和稳定性
Ea4
《岩土锚固与支挡》—排桩支护计算
x
l
m 6 P ，n 6a P
l 2 (K p Ka )
l 3 (K p Ka )
3 m( 1) n
《岩土锚固与支挡》—排桩支护计算
§9–1 悬臂式桩计算
方法
朗肯理论假设计算
勘察报告
北京经验
等代内摩擦角计算
参数 c 18kPa， 25 c 0kPa， 35 c 0kPa， 44.4
Ma
TA y
qKa y 2 2
Ka y3
6
《岩土锚固与支挡》—排桩支护计算
工程实例
某基坑工程开挖深度为8m，顶部设一道锚杆，地面有 q=40kN/m2的均布荷载，土的物理力学指标为：
c 0， 30 ， 0， 18kN / m3 试设计该支护结构。
《岩土锚固与支挡》—排桩支护计算
二、支护结构体系的总体布置型式及选型原则
结构型式
选用条件
排桩 地下 连续墙
①适于基坑侧壁安全等级一、二、三级；②悬臂式结构在软土场地中 不宜大于5m；③当地下水位高于基坑底面时，宜采用降水、排桩 加截水帷幕或地下连续墙
水泥土墙
①基坑侧壁安全等级宜为二、三级；②水泥土桩施工范围内地基土承 载力不宜大于150KPa；③基坑深度不宜大于6m
验算。
⑵ 对于安全等级为一级及对支护结构变形有限定的二级建 筑基坑侧壁，尚应对基坑周边环境及支护结构变形进行验算。
《岩土锚固与支挡》—排桩支护计算
2）国家有关规程的相关规定 ⑶ 地下水控制计算和验算
①抗渗透稳定验算； ②基坑底突涌稳定性验算； ③根据支护结构设计要求进行地下水位控制计算。 3）场地岩土工程地质勘察资料 4）周围环境调查 5）工程的施工条件 6）主体结构的设计资料
《岩土锚固与支挡》—排桩支护计算
《岩土锚固与支挡》—排桩支护计算
第 9 章 桩（锚）支护结构设计与计算
§9–1 悬臂桩支护结构的设计与计算 §9–2 单支撑（锚杆）挡土桩设计与计算 §9–3 多层锚杆（支撑）挡土桩设计与计算 §9–4 非重力式桩墙支护结构整体稳定性验算 §9–5 桩（锚）支护结构施工与监测
《岩土锚固与支挡》—排桩支护计算
§9–2 单支撑（锚杆）挡土桩计算 一、桩顶锚固（支撑）
《岩土锚固与支挡》—排桩支护计算
§9–2 单支撑（锚杆）挡土桩计算 一、桩顶锚固 计算模型
《岩土锚固与支挡》—排桩支护计算
§9–2 单支撑（锚杆）挡土桩计算 一、桩顶锚固 计算步骤
假定锚固处无 位移，依据锚 固点力矩平衡 原则，求桩插 入深度。
假定基坑开挖 面以下深度内 桩无位移，依 据基底点力矩 平衡原则，求 锚固力。
计算剪力为 零点处的弯 矩，求得最 大弯矩。
《岩土锚固与支挡》—排桩支护计算
§9–2 单支撑（锚杆）挡土桩计算
一、桩顶锚固 计算原理
埋深浅 简支梁假设
1、求桩的埋入深度
A点取矩，令M 0,即埋入深度为x，得：
Ka (h
0.7
0.26
0.1
t
7.48
4.46
3.0
xm
2.56
1.49
0.93
M max
18551232Fra bibliotek709.5
与实测弯矩吻合
《岩土锚固与支挡》—排桩支护计算 §9–7 单支撑（锚杆）挡土桩计算
一、桩顶锚固
板桩墙土压力、弯矩及变 形随桩入土深度的变化。
《岩土锚固与支挡》—排桩支护计算
一、桩顶锚固
第3种(c)情况是目前常采用的 工作状况，一般使正弯矩为负弯 矩的110％～115％为设计依据， 也有采用二者相等。
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5.排桩支护技术-5-王亚军
内撑体系根据不同开挖深度又可采用单层水平支撑及多层水 平支撑。
图4－3 单支撑支护结构
图4－4 多支撑支护结构
图4－5 空间支护体系
31
锚拉式支护结构由支护结构体系和锚固体系两部分组成。支 护结构体系同于内撑式支护结构。锚固体系可分为锚杆式 （图1）和地面拉锚式（图2）两种。随基坑深度不同，锚杆 式也可分为单层锚杆、多层锚杆。
7
钢板桩＋水平支撑
U型钢板桩
插打
入土
U型板桩相互连接
8
9
9
10
10
SMW工法（劲性水泥土搅拌桩）--板式支护-钢板桩
11
11
12
12
深层搅拌桩
型钢
SMW工法桩组合支护 13
14
15
16
17
18
二、排桩的类型及止水
根据单个桩体的平面排列方式不同，排桩可分为： 分离式、咬合式、双排式、相切式、交错式、格栅式 等。
28
悬臂桩支护结构
悬臂式支护结构常采用钢筋混凝土排桩、木板桩、钢板 桩、钢筋混凝土板桩等型式。 悬臂式支护结构依靠足够的入土深度和结构的抗弯能力 来维持整体稳定和结构的安全。 悬臂式结构对开挖深度很敏感，容易产生较大的变形， 对相邻建(构)筑物产生不良影响。
悬臂式支护结构适用于土质较好、 开挖深度较浅（一般在6m以内）的 基坑工程。
一、排桩围护结构的概念 二、排桩的类型及止水 三、排桩围护结构的应用
3
一、排桩围护结构的概念
排桩围护结构：是采用连续的柱列式排列的桩 体形成的围护结构。 根据排桩中单个桩体的成桩工艺的不同，可分 为：钻孔灌注桩、预制混凝土桩、挖孔桩、压浆桩、 SMW工法（型钢水泥土搅拌桩）等。 横截面形状主要有圆形和板状两大类。
图4－3 单支撑支护结构
图4－4 多支撑支护结构
图4－5 空间支护体系
31
锚拉式支护结构由支护结构体系和锚固体系两部分组成。支 护结构体系同于内撑式支护结构。锚固体系可分为锚杆式 （图1）和地面拉锚式（图2）两种。随基坑深度不同，锚杆 式也可分为单层锚杆、多层锚杆。
7
钢板桩＋水平支撑
U型钢板桩
插打
入土
U型板桩相互连接
8
9
9
10
10
SMW工法（劲性水泥土搅拌桩）--板式支护-钢板桩
11
11
12
12
深层搅拌桩
型钢
SMW工法桩组合支护 13
14
15
16
17
18
二、排桩的类型及止水
根据单个桩体的平面排列方式不同，排桩可分为： 分离式、咬合式、双排式、相切式、交错式、格栅式 等。
28
悬臂桩支护结构
悬臂式支护结构常采用钢筋混凝土排桩、木板桩、钢板 桩、钢筋混凝土板桩等型式。 悬臂式支护结构依靠足够的入土深度和结构的抗弯能力 来维持整体稳定和结构的安全。 悬臂式结构对开挖深度很敏感，容易产生较大的变形， 对相邻建(构)筑物产生不良影响。
悬臂式支护结构适用于土质较好、 开挖深度较浅（一般在6m以内）的 基坑工程。
一、排桩围护结构的概念 二、排桩的类型及止水 三、排桩围护结构的应用
3
一、排桩围护结构的概念
排桩围护结构：是采用连续的柱列式排列的桩 体形成的围护结构。 根据排桩中单个桩体的成桩工艺的不同，可分 为：钻孔灌注桩、预制混凝土桩、挖孔桩、压浆桩、 SMW工法（型钢水泥土搅拌桩）等。 横截面形状主要有圆形和板状两大类。
排桩围护结构ppt课件
施 工 速 度 快
2.施工 1.开挖导沟， 设置围檩导向 架
施工工艺与 深层搅拌桩 相同。
导沟可使搅拌机 施工时的涌土不 致冒出地面，导 向架则是确保搅 拌桩及H型钢插 入位置的准确。
本章结束
请各位同学 提出意见和建议!
人工挖孔桩
人工挖孔桩
挖 孔 桩 施 工 图
安全措施
1
要有足够的现场调查资料和丰富的现场管理经验，并严 格按操作规程施工。
要加强地面观察，检查其是否产生异常的沦陷现象。 在孔口应设置围栏和工作平台
2
3
4
设置通风系统和瓦斯检测仪器
5
井下挖土工人应戴安全帽、保险吊带、防毒口罩，孔 内要设置救生吊梯
湿作业施工主要工序：
清孔 灌注水下混凝土等 场地准备 钻孔 埋设护筒 制备泥浆 钢筋笼入孔
成孔
下导管和钢筋笼 灌注水下混凝土
成桩
钻 孔
冲击钻法
钻孔
回旋钻法
（正、反循环）
旋挖钻法
正循环钻结构示意图
反循环钻结构示意图
三、旋挖钻机钻孔
旋挖钻孔灌注桩是近年来发展最快的一种新型 桩孔施工方法。 工作原理：旋挖钻通过钻斗的旋转、削土、提 升、卸土，反复循环而成孔，最大成孔直径可 达1.5-4m，最大成孔深度为60-90m，可以满足 各类大型基础施工的要求。 特点：具有功率大、钻孔速度快、移位方便、 定位准确、工作效率高、施工质量好、尘土泥 浆污染少。
1、工字钢桩围护结构
腰梁、横撑及锚杆位置的确定
1）工字钢桩、钢板桩，通常是随基坑土方开挖， 在其2-3m处设置第一道横撑。为防止锚杆拉应力 对土层及地下管线产生不良的影响，一般第一道 锚杆设置在距离地面一下4m处。其他各层横撑及 锚杆位置应根据受力经计算确定，并在基坑土方 开挖过程中，随挖随设置。 2）地铁主体结构埋置深，故基坑围护结构需要设 置多道横撑或锚杆。当结构完成后，还要拆除腰 梁、横撑和锚头等。因此在设计时，必须与主体 结构施工步骤紧密结合。
基坑工程3讲-设计与计算-排桩ppt课件
33
以A点为力矩中心：
QB
Ea (a h0 ) h u h0
计算板桩的入土深度
由等值梁BG取G点的力矩平衡方程：
QB
x
1 [K
6
p
(u
x)
Ka
(h
u
x)]x2
可以求得：
x
6QB
(K p Ka)
34
板桩的最小入土深度：t0=u+x， 考虑一定的富裕可以取：t=(1.1~1.2)t0 求出等值梁的最大弯矩
对于下端为弹性支撑的单支撑挡墙，弯矩零点位置与 净土压力零点位置很接近，在计算时可以根据净土压力分 布首先确定出弯矩零点位置，并在该点处将梁断开，计算 两个相连的等值简支梁的弯矩。将这种简化方法称为等值 梁法。
31
A Ra
h0 h
A R
a Ea
B
QB
B B
QB
u
tx
G
G
E’p
Δx
• 对单锚或单撑支护结构，地面 以下土压力为零的位置，即主 动土压力等于被动土压力的位 置，与反弯点位置较接近 。
129.35kN/m
19
2.83 6 3 0.5 (36.79 2.83) 6 2 / 3 6
a 0.5 36.79 0.57 (6 1 / 3 0.57) 129.35
4.08m
m 6P
6 129.35
0.28
l 2 (k p ka ) 20 6.57 2 (3.537 0.283)
22
23
24
25
26
27
内力计算方法（均质土） • 静力平衡法（埋深较浅， 下端铰支，前图a计算图式）
根据图示所示静力平衡 体系，根据A点的力矩平衡 方程及水平方向的力平衡方 程，可以得到两个方程：
《排桩地基支护方案》课件
性和稳定性。
技术创新方向
绿色环保：采用环保材料、节 能技术，降低排桩地基支护对 环境的影响
复合材料：研发新型复合材料， 提高排桩地基支护的强度、耐 久性和抗腐蚀性
智能化：利用人工智能、大数 据等技术，实现排桩地基支护 的自动化、智能化
施工工艺：改进施工工艺，提 高排桩地基支护的效率和质量
市场发展趋势
施工方法的选择
确定施工场地的地质 条件
选择合适的排桩类型 和尺寸
确定施工顺序和工艺 流程
考虑施工设备和人员 的配置
制定施工质量控制措 施和应急预案
施工过程中的注意事项
确保桩基的稳定 性和可靠性
确保桩基的垂直 度和水平度
确保桩基的强度 和刚度
确保桩基的耐久 性和抗腐蚀性
确保桩基的环保 性和安全性
确保桩基的施工 质量和施工进度
优点：稳定性 好，承载能力 强，抗震性能 好，施工速度 快，适应性强
缺点：造价较 高，施工难度 较大，对环境 有一定影响， 需要定期维护
和检查
排桩的设计原则
稳定性：确保排桩 地基的稳定性，防 止地基沉降和变形
承载力：满足建筑 物的承载力要求， 保证建筑物的安全
经济性：考虑经济 因素，选择合适的 排桩类型和材料
支护方案：采用 排桩地基支护， 桩径为1.2米， 桩长为30米
施工过程：首先 进行桩基施工， 然后进行桩间土 的回填和压实
效果评价：支护 效果良好，建筑 物沉降控制在允 许范围内，满足 设计要求
案例二：某大型桥梁排桩地基支护工程
项目背景：某 大型桥梁建设， 需要采用排桩 地基支护方案
工程规模：桥 梁全长约1000 米，桥面宽度
排桩地基支护方案
目录
排桩地基支护方案概述 排桩地基支护的设计 排桩地基支护的施工方法 排桩地基支护的应用案例 排桩地基支护的未来发展
技术创新方向
绿色环保：采用环保材料、节 能技术，降低排桩地基支护对 环境的影响
复合材料：研发新型复合材料， 提高排桩地基支护的强度、耐 久性和抗腐蚀性
智能化：利用人工智能、大数 据等技术，实现排桩地基支护 的自动化、智能化
施工工艺：改进施工工艺，提 高排桩地基支护的效率和质量
市场发展趋势
施工方法的选择
确定施工场地的地质 条件
选择合适的排桩类型 和尺寸
确定施工顺序和工艺 流程
考虑施工设备和人员 的配置
制定施工质量控制措 施和应急预案
施工过程中的注意事项
确保桩基的稳定 性和可靠性
确保桩基的垂直 度和水平度
确保桩基的强度 和刚度
确保桩基的耐久 性和抗腐蚀性
确保桩基的环保 性和安全性
确保桩基的施工 质量和施工进度
优点：稳定性 好，承载能力 强，抗震性能 好，施工速度 快，适应性强
缺点：造价较 高，施工难度 较大，对环境 有一定影响， 需要定期维护
和检查
排桩的设计原则
稳定性：确保排桩 地基的稳定性，防 止地基沉降和变形
承载力：满足建筑 物的承载力要求， 保证建筑物的安全
经济性：考虑经济 因素，选择合适的 排桩类型和材料
支护方案：采用 排桩地基支护， 桩径为1.2米， 桩长为30米
施工过程：首先 进行桩基施工， 然后进行桩间土 的回填和压实
效果评价：支护 效果良好，建筑 物沉降控制在允 许范围内，满足 设计要求
案例二：某大型桥梁排桩地基支护工程
项目背景：某 大型桥梁建设， 需要采用排桩 地基支护方案
工程规模：桥 梁全长约1000 米，桥面宽度
排桩地基支护方案
目录
排桩地基支护方案概述 排桩地基支护的设计 排桩地基支护的施工方法 排桩地基支护的应用案例 排桩地基支护的未来发展
基坑工程 排桩地下连续墙PPT课件
h
o Ep
C p-a
Ea
x Rc
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5.2 悬臂式支护结构设计 本法可确定零点位置和嵌固深度
Blum计算方法
1、求桩的插入深度 hd
Mc 0,
h
Pl x a E p 1 3 x 0
l
E p K p Ka x •1 2x
a E1
P
E2 h
x3 6 P x 6 pl a 0 hd
Tc1 h
1、支撑力 ea1k e p1k
x hd
Rc C
Tc1 ha1
Eac hp1 x hc1
E pc
此时，截断点上剪力为： V Eac Epc Tc1
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5.3 单层支点支护结构设计
Tc1 h
x hd
Rc C
2、嵌固深度 根据抗倾覆计算：
hp
E pi Tc1 hc1 hd
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5.3 单层支点支护结构设计
2) 锚筋的选用： 配筋的选材应根据锚固工程的作用、锚杆承载力、长度、数量以 及现场提供的设备等因数综合考虑。
对于普通非预应力锚杆，由于设计轴向力一般小于450kN， 长度最长不超过20m，锚筋一般选用普通Ⅱ、Ⅲ级热轧钢筋。对 于预应力锚杆可选用Ⅱ、Ⅲ级冷拉热轧钢筋或其他等级的高强精 轧螺纹钢筋。
第16页/共91页
5.3 单层支点支护结构设计
内支撑设计： 支撑体系构造要求 支撑－钢混支撑构件混凝土等级不应低于C20，在同一平面 内应整体浇注。钢支撑的连接可采用焊接或高强螺栓连接。 冠梁与腰梁－冠梁高度不宜小于400mm，宽度不宜小于桩径 或墙厚度，混凝土等级宜大于C20，构造配筋采用HPB235钢 筋，直径不宜小于12或16mm。基坑平面转角处的腰梁连接 点应按钢节点设计，腰梁连接点不应超过支撑间距的1/3，宜 设置在支撑点附近。钢腰梁与钢支撑连接点应加设加劲板。
基坑支护-02.排桩支护
Qu M u 2 Bd
3
Qu－护坡桩基底处的剪力；Mu－护坡桩基底处的弯距；Bd－ 护坡桩的等效抗弯刚度；α－桩间距；β－计算参数；E0－水 平向变形模量；D－桩径；K－弹性系数。
⑵整体转动变形 ⑶柔性变形
Qu M u 2 H 3 2 Bd
Mu 2 3 H 5 Bd
第二章
悬臂桩和桩锚支护
根据受力状态的不同可分为悬臂式、单点支 撑和多点支撑支护结构。
支护结构的设计原则
深基坑支护结构的设计按两种状态即承载力极 限状态和正常使用极限状态进行设计。
(一)承载力极限状态 1.抗剪切破坏
p [ p ]
E p Ea
M [M ]
2.抗倾覆破坏的极限状态
sin 2a 0 af cm A(1 (a at ) f y As 2a 2 sin 3a sin 2a sin at M f cm Ar max 3
A-构件截面面积，As－全部纵向钢筋的截面面积，r－圆形 截面的半径，rs－纵向钢筋所在圆的半径，a－纵向受拉钢 筋面积与全部纵向钢筋截面面积的比值，fcm－混凝土弯曲 抗压强度设计值，fy－普通钢筋的抗拉强度设计值。
3.抗滑动破坏的极限状态
(二)正常使用极限状态
也称变形极限状态。若支护结构在土的侧向压 力作用下产生位移，则地面必然会产生沉降，从而影 响在建工程或邻近建筑物的正常使用。 如果侧向位移过大，还会引起周围建筑物的下 沉、倾斜、开裂、门窗变形以及地下管线设施受损， 造成断电、断水、断气等。 目前，我国还没有统一的限制侧向位移的标准。
四、悬臂式排桩支护结构的设计
1.根据工程地质勘察报告和设计要求确定参数： ①基坑开挖深度H； ②地下水埋深； ③各土层的γi、ci、φi，以及各土层厚度zi； ④地面超载q。 2.求最小插入深度Dmin； ①土压力计算： 如果各土层性质相差不大，可取各土质参数的加 权平均值; 如果土质参数相差较大，应分别计算各层顶面、底 面的土压力强度。取加权平均值弯矩会出现较大误差。 ②根据设计原理介绍的公式计算Dmin。
排桩围护结构PPT课件
• 2、插打钢板桩 • （1）方法 • ②围檩插桩法：参见图 • 分封闭打入法和分段复打法（屏风法） • 防止板桩倾斜、转动，在闭合结构中常用。速度慢，桩架高
第6页/共31页
围檩插板法 1—围檩；2—钢板桩；3—围檩支架
第7页/共31页
第18页/共31页
• （二）成孔主要技术措施
• 1、护筒
• 作用：固定桩位、钻头导向、隔断地面水、保护孔口防止 坍塌，且增加孔壁静水压力以防坍孔。
• 规格：钢板、钢筋混凝土 • 钢护筒：用4-8mm钢板制作，可重复使用，采用较多 • 钢筋混凝土护筒：用于深水，节长2-3m，厚8-10cm • 内径：比钻头稍大，旋转钻孔时大20cm，冲击（抓）钻时
刘国彬 2001年9月15日
钢板桩单根打入法
第8页/共31页
• 封闭打入法：在地面上，先筑起双层围檩支架，而后将钢板桩 依次在双层围檩中全部插好，成为一个高大的钢板桩墙，待四 角实现封闭合拢后，再按阶梯形逐渐将板桩一块块打入设计标 高。
• 优点：可以保证平面尺寸准确和钢板桩垂直度，但施工速度较 慢。
第24页/共31页
• 5、钢筋笼制作与吊装 • 宜分段制作 • 设置保护层：在钢筋笼主筋上隔2m左右对称设置
“钢筋耳环”或混凝土垫块 • 6、灌注混凝土 • 利用导管法进行灌注 • ①第一次灌注时，导管底距桩孔底高度≤50cm • ②导管应埋入混凝土内2-3m，控制导管拆卸时间，
一般不超过15min，保证混凝土连续关注 • ③灌注混凝土同时，第要25测页/共量31页混凝土的上升高度，
第9页/共31页
• 分段复打法：将10~20块钢板桩组成的施工段沿围檩插入土中 一定深度形成较短的屏风墙，先将其两端的两块打入，严格控 制其垂直度，打好后用电焊固定在围檩上，然后将其他的板桩 按顺序以1/2或1/3板桩高度打入。
第6页/共31页
围檩插板法 1—围檩；2—钢板桩；3—围檩支架
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• （二）成孔主要技术措施
• 1、护筒
• 作用：固定桩位、钻头导向、隔断地面水、保护孔口防止 坍塌，且增加孔壁静水压力以防坍孔。
• 规格：钢板、钢筋混凝土 • 钢护筒：用4-8mm钢板制作，可重复使用，采用较多 • 钢筋混凝土护筒：用于深水，节长2-3m，厚8-10cm • 内径：比钻头稍大，旋转钻孔时大20cm，冲击（抓）钻时
刘国彬 2001年9月15日
钢板桩单根打入法
第8页/共31页
• 封闭打入法：在地面上，先筑起双层围檩支架，而后将钢板桩 依次在双层围檩中全部插好，成为一个高大的钢板桩墙，待四 角实现封闭合拢后，再按阶梯形逐渐将板桩一块块打入设计标 高。
• 优点：可以保证平面尺寸准确和钢板桩垂直度，但施工速度较 慢。
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• 5、钢筋笼制作与吊装 • 宜分段制作 • 设置保护层：在钢筋笼主筋上隔2m左右对称设置
“钢筋耳环”或混凝土垫块 • 6、灌注混凝土 • 利用导管法进行灌注 • ①第一次灌注时，导管底距桩孔底高度≤50cm • ②导管应埋入混凝土内2-3m，控制导管拆卸时间，
一般不超过15min，保证混凝土连续关注 • ③灌注混凝土同时，第要25测页/共量31页混凝土的上升高度，
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• 分段复打法：将10~20块钢板桩组成的施工段沿围檩插入土中 一定深度形成较短的屏风墙，先将其两端的两块打入，严格控 制其垂直度，打好后用电焊固定在围檩上，然后将其他的板桩 按顺序以1/2或1/3板桩高度打入。
第9章 排桩支护设计(重点)
3 2 3 a
2012.3.23
3 K p h ) x
2
2
( 6 K a h 6 qK a h ) x 2 K a h 3 qK a h 0
带入上述参数，得：
( 2 18 0 . 33 2 18 3 ) x ( 6 18 0 . 33 8 3 40 0 . 33 3 18 3 8 ) x
《岩土锚固与支挡》—排桩支护计算
2012.3.23
主讲教师： 张
彬
工程技术学院土木工程教研室
电 话：82321196（办）
Email:sc_zhb@
中国地质大学 工程技术学院 CUGB School of Engineering & Technology
《岩土锚固与支挡》—排桩支护计算
《岩土锚固与支挡》—排桩支护计算
一、悬臂桩的计算
2012.3.23
Ea1
h
Ea2
∑Eai
Ep1 hd ∑Ep j
Ea3 ha Ea4
Ep2
中国地质大学 工程技术学院 CUGB School of Engineering & Technology
《岩土锚固与支挡》—排桩支护计算
2012.3.23
中国地质大学 工程技术学院 CUGB School of Engineering & Technology
《岩土锚固与支挡》—排桩支护计算
2、求锚拉力T
E q 40 0 . 33 (8 3 . 84 ) 156 . 3 kN
EA 1 2 18 0 . 33 ( 8 3 . 84 )
2012.3.23
第 9 章 桩（锚）支护结构设计与计算
2012.3.23
3 K p h ) x
2
2
( 6 K a h 6 qK a h ) x 2 K a h 3 qK a h 0
带入上述参数，得：
( 2 18 0 . 33 2 18 3 ) x ( 6 18 0 . 33 8 3 40 0 . 33 3 18 3 8 ) x
《岩土锚固与支挡》—排桩支护计算
2012.3.23
主讲教师： 张
彬
工程技术学院土木工程教研室
电 话：82321196（办）
Email:sc_zhb@
中国地质大学 工程技术学院 CUGB School of Engineering & Technology
《岩土锚固与支挡》—排桩支护计算
《岩土锚固与支挡》—排桩支护计算
一、悬臂桩的计算
2012.3.23
Ea1
h
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∑Eai
Ep1 hd ∑Ep j
Ea3 ha Ea4
Ep2
中国地质大学 工程技术学院 CUGB School of Engineering & Technology
《岩土锚固与支挡》—排桩支护计算
2012.3.23
中国地质大学 工程技术学院 CUGB School of Engineering & Technology
《岩土锚固与支挡》—排桩支护计算
2、求锚拉力T
E q 40 0 . 33 (8 3 . 84 ) 156 . 3 kN
EA 1 2 18 0 . 33 ( 8 3 . 84 )
2012.3.23
第 9 章 桩（锚）支护结构设计与计算
排桩式支护结构【共23张PPT】
（四、2）支相锚切式排型桩排施桩工：技桩术与质桩量在控平制面上仅有一点接触的连续排桩， 有直线或交错排列两种形式（ 图 2）。
相一切、型排以桩直式线支排护列结较构优的，形定式位与、分控类制方便， 墙体厚度小。 一②、单排支桩式撑支支护护结结构构的形式与分类
广一州、二 排号桩线式地支铁护车结站构出的入形口式的与挡分土类结构要求刚度大、 变形小， 排桩桩基主要承受水平力。 由 墙于体中具间 备桩 刚要 度嵌 大入 、两变侧形相小邻的桩特，点一，般应不用适范用围配也筋越和来较越高广强。度的挖孔灌注桩，多应用于水利工程由灰浆桩组合的截水墙。
三、排桩支护结构配套技术的发展
排桩支护结构按照有无支锚 （ 支撑或锚杆） 情况， 可分为悬壁式和支锚式排桩 支护结构。 悬壁式排桩支护结构可用于开挖深度不大、基坑底部土质情况较好、 支护 结构变形要求不高的基坑支护工程； 支锚式排桩支护结构可用于开挖深度较大、周边 环境对支护结构变形控制要求严格的基坑支护工程。悬壁式排桩支护结构相对于支锚 式排桩支护结构而言， 桩身弯曲造成的水平位移相对较大， 且桩身截面弯矩随悬壁长 度增加而迅速增加，若基坑底部土层较差， 则悬壁式排桩桩底部的横向位移就较大。 由于悬壁式排桩具有自身位移较大的特点，因此对变形控制要求较高的基坑支护工程 显然就不适应。而支锚式排桩支护结构从基坑开挖深度、 坑底土层、 基坑工程的变形 控制要求等方面考虑，则更适宜用于开挖深度大， 对支护结构变形控制要求严格的复 杂、 困难条件下的基坑支护工程。
二、排桩桩型的结构设计
（2）相切型排桩： 桩与 桩在平面上仅有一点接触 的连续排桩， 有直线或 交错排列两种形式（ 图 2）。
其施工精度较易控制， 若配套技术完善， 可达到 支护和结构墙体的双重功 能。
相一切、型排以桩直式线支排护列结较构优的，形定式位与、分控类制方便， 墙体厚度小。 一②、单排支桩式撑支支护护结结构构的形式与分类
广一州、二 排号桩线式地支铁护车结站构出的入形口式的与挡分土类结构要求刚度大、 变形小， 排桩桩基主要承受水平力。 由 墙于体中具间 备桩 刚要 度嵌 大入 、两变侧形相小邻的桩特，点一，般应不用适范用围配也筋越和来较越高广强。度的挖孔灌注桩，多应用于水利工程由灰浆桩组合的截水墙。
三、排桩支护结构配套技术的发展
排桩支护结构按照有无支锚 （ 支撑或锚杆） 情况， 可分为悬壁式和支锚式排桩 支护结构。 悬壁式排桩支护结构可用于开挖深度不大、基坑底部土质情况较好、 支护 结构变形要求不高的基坑支护工程； 支锚式排桩支护结构可用于开挖深度较大、周边 环境对支护结构变形控制要求严格的基坑支护工程。悬壁式排桩支护结构相对于支锚 式排桩支护结构而言， 桩身弯曲造成的水平位移相对较大， 且桩身截面弯矩随悬壁长 度增加而迅速增加，若基坑底部土层较差， 则悬壁式排桩桩底部的横向位移就较大。 由于悬壁式排桩具有自身位移较大的特点，因此对变形控制要求较高的基坑支护工程 显然就不适应。而支锚式排桩支护结构从基坑开挖深度、 坑底土层、 基坑工程的变形 控制要求等方面考虑，则更适宜用于开挖深度大， 对支护结构变形控制要求严格的复 杂、 困难条件下的基坑支护工程。
二、排桩桩型的结构设计
（2）相切型排桩： 桩与 桩在平面上仅有一点接触 的连续排桩， 有直线或 交错排列两种形式（ 图 2）。
其施工精度较易控制， 若配套技术完善， 可达到 支护和结构墙体的双重功 能。
深基坑各类型支护讲解深基坑水泥挡土墙、排桩与板墙式、边坡稳定式、逆作拱墙式的支护PPT课件
• 见右图
• （4）土钉墙施工 检测与监测
• 1）检测：对土 钉应采用抗拉试验 检测承载力。
• 2）监测
20120/3/21
根据地质划分开挖高度 开挖土方并修整边坡
初喷底层混凝土 钻设钉孔 土钉安装 注浆
挂钢筋网并与土钉尾部焊牢 安装泄水管
复喷表层混凝土至设计厚度
• 3、排桩墙支护
• 基坑开挖时，对不能放坡或由于场地限制而不能采用搅 拌桩支护，开挖深度在6~10米左右时，即可采用排桩支 护。排桩支护可采用钻孔灌注桩、人工挖孔桩、预制钢筋 混凝土板桩或钢板桩。
钻孔灌注桩
排桩式
挖孔灌注桩
板桩式 板墙式
钢板桩
钢管桩
型钢横挡板
现浇地下连续墙
组合式
加筋水泥土墙
土钉墙 喷锚支护
加筋水泥土围护墙
灌注桩与 水泥土桩结合
3
• 1、水泥土墙支护（重力式支护结构）
• （1）组成和特点
• ①水泥土搅拌桩（或称深层搅拌桩）：是重力式围护墙， 利用水泥作为固化剂，通过特制的搅拌机械，在地基深处 将软土和固化剂强制搅拌，利用固化剂和软土之间所产生 的一系列物理化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳 定性和一定强度的优质水泥加固土。
土钉墙支护
钻孔 面 120520/3/21
插筋、注浆 铺设钢筋网
喷射砼护
• （1）土钉墙的组成和特点
• 原理：土钉墙支护是在基坑开挖过程中将较密的细 长杆件钉置于原位土体中, 并在坡面上喷射钢筋网混 凝土面层。通过土钉、土体和喷射混凝土面层的共同 工作, 形成复合土体。利用复合土体的自稳达到支护 目的。
7
• （2）水泥土墙的设计计算
• 1）嵌固深度
hd 1.1h0 1.1n0h
• （4）土钉墙施工 检测与监测
• 1）检测：对土 钉应采用抗拉试验 检测承载力。
• 2）监测
20120/3/21
根据地质划分开挖高度 开挖土方并修整边坡
初喷底层混凝土 钻设钉孔 土钉安装 注浆
挂钢筋网并与土钉尾部焊牢 安装泄水管
复喷表层混凝土至设计厚度
• 3、排桩墙支护
• 基坑开挖时，对不能放坡或由于场地限制而不能采用搅 拌桩支护，开挖深度在6~10米左右时，即可采用排桩支 护。排桩支护可采用钻孔灌注桩、人工挖孔桩、预制钢筋 混凝土板桩或钢板桩。
钻孔灌注桩
排桩式
挖孔灌注桩
板桩式 板墙式
钢板桩
钢管桩
型钢横挡板
现浇地下连续墙
组合式
加筋水泥土墙
土钉墙 喷锚支护
加筋水泥土围护墙
灌注桩与 水泥土桩结合
3
• 1、水泥土墙支护（重力式支护结构）
• （1）组成和特点
• ①水泥土搅拌桩（或称深层搅拌桩）：是重力式围护墙， 利用水泥作为固化剂，通过特制的搅拌机械，在地基深处 将软土和固化剂强制搅拌，利用固化剂和软土之间所产生 的一系列物理化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳 定性和一定强度的优质水泥加固土。
土钉墙支护
钻孔 面 120520/3/21
插筋、注浆 铺设钢筋网
喷射砼护
• （1）土钉墙的组成和特点
• 原理：土钉墙支护是在基坑开挖过程中将较密的细 长杆件钉置于原位土体中, 并在坡面上喷射钢筋网混 凝土面层。通过土钉、土体和喷射混凝土面层的共同 工作, 形成复合土体。利用复合土体的自稳达到支护 目的。
7
• （2）水泥土墙的设计计算
• 1）嵌固深度
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