軟土中地下二層地下室單支點(diǎn)圍護(hù)樁的優(yōu)化設(shè)計(jì)

1、收稿日期:2001206203作者簡(jiǎn)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(diǎn)圍護(hù)樁的優(yōu)化設(shè)計(jì)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(hù)樁樁徑、樁長(zhǎng)與樁身配筋的確定方法并測(cè)算合理決定樁長(zhǎng)和配筋所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益。關(guān)鍵詞:軟土地層二層地下室基坑單支點(diǎn)圍護(hù)樁樁徑控制樁長(zhǎng)控制梁式配筋中圖類號(hào):TU753文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):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(diǎn)圍護(hù)的經(jīng)濟(jì)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(jì)90年代初因圍護(hù)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(diǎn))工期將延長(zhǎng)三個(gè)月左右。其一是因?yàn)榈诙乐蔚拈_挖與折除將占用一個(gè)多月的工期。其二是因?yàn)榈诙乐涡纬芍筌浲翆拥耐练揭话阒荒苡萌斯ら_挖又將多占用一個(gè)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(cuò)過(guò)

5、這一時(shí)期將因降雨頻繁所造成的施工困難而導(dǎo)致工期進(jìn)一步延誤。而對(duì)大型工程工期延誤帶來(lái)的各種經(jīng)濟(jì)損失可能遠(yuǎn)超過(guò)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(jià)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(jì)90年代中期起[1][2]軟土中二層地下室單支點(diǎn)圍護(hù)形式已被人們廣泛認(rèn)可。2圍護(hù)樁在支護(hù)體系中的地位樁式支護(hù)體系除了懸臂式之外均包括支撐(或錨拉)體系和圍護(hù)體系兩個(gè)部分。一般而言支撐的道數(shù)越多則支撐在總造價(jià)中占的比例相對(duì)

6、越高相應(yīng)地圍護(hù)體系占的比例就越低。同理當(dāng)設(shè)一道頂撐時(shí)圍護(hù)結(jié)構(gòu)在總造價(jià)的70%～80%其他主要為支撐體系且后者的不同設(shè)計(jì)對(duì)造價(jià)影響不大。由于與地表沉降密切相關(guān)的樁身變形主要是樁身?yè)锨鹿士刂谱冃蔚年P(guān)鍵也是圍護(hù)樁的設(shè)計(jì)。下文將從樁徑樁長(zhǎng)和樁身配第3卷第34期福建建筑高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)Vol.3No.342001年9月JOURNALOFFUJIANCOLLEGEOFARCHITECTURE當(dāng)坑底下淤泥厚接近214α?xí)r取低限。按以上估算方法確定

7、的樁長(zhǎng)一般符合411的條件且經(jīng)實(shí)際工程考驗(yàn)可滿足變形要求。5圍護(hù)樁的配筋511樁身彎曲折減Rowe對(duì)單支點(diǎn)圍護(hù)樁的研究表明在絕大多數(shù)情況下計(jì)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(shí)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(hù)樁按其受力特征是承受水平荷載的豎向梁。不少設(shè)計(jì)按軸心受壓構(gòu)件配筋。其實(shí)我省自1993年以來(lái)即開始推行非對(duì)稱的梁式配筋。

8、[4]這樣做的結(jié)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(shè)計(jì)費(fèi)是按工程造價(jià)百分比計(jì)算有關(guān)。513根據(jù)受力需要決定鋼筋長(zhǎng)度習(xí)慣上樁身鋼筋多按通長(zhǎng)配置。但這不符合梁的特點(diǎn)如能根據(jù)包絡(luò)彎矩并留足錨固長(zhǎng)度的標(biāo)準(zhǔn)確定鋼筋長(zhǎng)度則在滿足構(gòu)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(dāng)樁身素砼的抗剪強(qiáng)度已能滿足樁頂處斜截面抗剪的要求時(shí)無(wú)需如習(xí)慣所做的將近樁頂處的箍筋加密。這樣做對(duì)沉管樁還有利于保證樁頂

9、砼的密實(shí)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(gòu)成、計(jì)算指標(biāo)與基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)剖面如圖3所示試決定樁長(zhǎng)、樁徑與樁身配筋。已知hu=210m、hd=610m預(yù)設(shè)ha=610m、其中ha1=410設(shè)計(jì)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(zhǎng)按圖示條件與計(jì)算參數(shù)利用

10、彈性支點(diǎn)法進(jìn)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(diǎn)建立坐標(biāo)系OZ從圖中可看出在Z1=510m處M=oZ2=514m處Q=0。所以認(rèn)為必要樁長(zhǎng)Lc=hd514=1114m時(shí)已能滿足穩(wěn)定要求。且樁底位移Xp=1mm[Xp]=5mm。故認(rèn)為嵌入深度已夠。樁長(zhǎng)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(jì)算時(shí)按滿足所有穩(wěn)定要求的樁長(zhǎng)