軟土中地下二層地下室單支點圍護樁的優(yōu)化設計

1、收稿日期:2001206203作者簡介:黃嵐(1966)女(漢)福建福州人助理工程師.軟土中二層地下室單支點圍護樁的優(yōu)化設計黃嵐(福建融僑房地產(chǎn)開發(fā)有限公司福建福州350005)摘要:系統(tǒng)論述軟土層中二層地下室一道支撐的圍護樁樁徑、樁長與樁身配筋的確定方法并測算合理決定樁長和配筋所帶來的經(jīng)濟效益。關鍵詞:軟土地層二層地下室基坑單支點圍護樁樁徑控制樁長控制梁式配筋中圖類號:TU753文獻標識碼:A文章編號:10098682(2001)03

2、006203Optimumdesignofsingle2supptenclosurepilewithdouble2steybasementinsoftclayHUANGLan(FujianRongqiaoRealEstateCo.LtdFuzhou350005China)Abstract:Themethodtodeterminediameter、lengthreinfcementofenclosurepileinsoftclaywith

3、double2steybasementoneshingisdiscussedinthispaper.Theeconomicbenefitissurveyedbyreasonablepile2lengthreinfcement.Keywds:softclaydouble2steybasementsinglesupptpointofenclosurepilepilediame2terdominationpile2lengthdominati

4、onreinfcementofbeam1軟土中二層地下室單支點圍護的經(jīng)濟合理性二層地下室的基坑開挖深度因地下室的功能不同變化于7～10m之間。二十世紀90年代初因圍護樁的樁徑一般較小故均采用二道支撐。用二道支撐較一道支撐(即單支點)工期將延長三個月左右。其一是因為第二道支撐的開挖與折除將占用一個多月的工期。其二是因為第二道支撐形成之后軟土層的土方一般只能用人工開挖又將多占用一個多月的工期由于基坑工程施工的最佳季節(jié)是每年10至12月份錯過

5、這一時期將因降雨頻繁所造成的施工困難而導致工期進一步延誤。而對大型工程工期延誤帶來的各種經(jīng)濟損失可能遠超過工程量的局部增加。因此許多業(yè)主高度重視工期的控制在造價相近的條件下迫切希望采用一道內(nèi)支撐以有效控制工期。從二十世紀90年代中期起[1][2]軟土中二層地下室單支點圍護形式已被人們廣泛認可。2圍護樁在支護體系中的地位樁式支護體系除了懸臂式之外均包括支撐(或錨拉)體系和圍護體系兩個部分。一般而言支撐的道數(shù)越多則支撐在總造價中占的比例相對

6、越高相應地圍護體系占的比例就越低。同理當設一道頂撐時圍護結構在總造價的70%～80%其他主要為支撐體系且后者的不同設計對造價影響不大。由于與地表沉降密切相關的樁身變形主要是樁身撓曲所致故控制變形的關鍵也是圍護樁的設計。下文將從樁徑樁長和樁身配第3卷第34期福建建筑高等?？茖W校學報Vol.3No.342001年9月JOURNALOFFUJIANCOLLEGEOFARCHITECTURE當坑底下淤泥厚接近214α時取低限。按以上估算方法確定

7、的樁長一般符合411的條件且經(jīng)實際工程考驗可滿足變形要求。5圍護樁的配筋511樁身彎曲折減Rowe對單支點圍護樁的研究表明在絕大多數(shù)情況下計算樁身彎曲乘上016～018的折減系數(shù)是安全的。[3]我省的許多工程實踐證明以上做法正確。[1][2][4]這一折減可以使樁身縱筋節(jié)省約10%～20%。512樁身抗彎采用梁式配筋圍護樁按其受力特征是承受水平荷載的豎向梁。不少設計按軸心受壓構件配筋。其實我省自1993年以來即開始推行非對稱的梁式配筋。

8、[4]這樣做的結果可使縱筋節(jié)省20%以上。這一措施之所以未能普遍推廣除了施工因素外可能與設計費是按工程造價百分比計算有關。513根據(jù)受力需要決定鋼筋長度習慣上樁身鋼筋多按通長配置。但這不符合梁的特點如能根據(jù)包絡彎矩并留足錨固長度的標準確定鋼筋長度則在滿足構造要求的前提下可節(jié)省縱筋約4%。514根據(jù)斜截面受剪決定箍筋配置當樁身素砼的抗剪強度已能滿足樁頂處斜截面抗剪的要求時無需如習慣所做的將近樁頂處的箍筋加密。這樣做對沉管樁還有利于保證樁頂

9、砼的密實度。綜合511～513縱向鋼筋用量至少可省≈101850180196=0135=35%。6算例某二層地下室的地層構成、計算指標與基坑圍護結構剖面如圖3所示試決定樁長、樁徑與樁身配筋。已知hu=210m、hd=610m預設ha=610m、其中ha1=410設計1)確定樁徑由式(2)得d=(2hdhu2)10=(261)10=019m選擇樁距S=115d=1135m樁型采用d=019m之鉆孔灌注樁2)確定樁長按圖示條件與計算參數(shù)利用

10、彈性支點法進行分析得出如圖2之土壓力、樁身M、及位稱移X的變化曲線(圖2)。以坑底為O點建立坐標系OZ從圖中可看出在Z1=510m處M=oZ2=514m處Q=0。所以認為必要樁長Lc=hd514=1114m時已能滿足穩(wěn)定要求。且樁底位移Xp=1mm[Xp]=5mm。故認為嵌入深度已夠。樁長L取用Lc110取大整數(shù)即L=1310m則嵌入硬層haz=Lhdha1=3m。按理正(在JGJ12099)[5]配套軟件計算時按滿足所有穩(wěn)定要求的樁長