人工挖孔桩计算书 计算依据： 1、 建筑基坑支护技术规程JGJ120-2012 2、 建筑施工计算手册江正荣编著 3、 实用土木工程手册第三版杨文渊编著 4、 施工现场设施安全设计计算手册谢建民编著 5、 土力学与地基基础 一、参数信息 1、基本参数 护壁结构材料类型 混凝土 护壁结构外直径 D(m) 1.2 挖孔桩开挖深度 H(m) 9 地下水位深度 ha(m) 3 2、土层参数 土层编号 土类型 土厚度 h(m) 土重度(kN/m3) 粘聚力 c(kPa) 内摩擦角 () 饱 和 土 重 度sat(kN/m3) 水土合算 1 填土 4.5 19 10 12 20 是 2 粘性土 1 21 15 18 22 是 3 风化岩 3 21 16 18 22 是 4 中风化岩 8 23 30 30 22 是 3、计算系数 安全系数 K 1.65 护壁计算段长度 h(m) 1 二、土压力计算 人工打孔桩荷载示意图 1、水平荷载 1）主动土压力系数 Ka1=tan2（45- 1/2）= tan2（45-12/2）=0.656； Ka2=tan2（45- 2/2）= tan2（45-12/2）=0.656； Ka3=tan2（45- 3/2）= tan2（45-18/2）=0.528； Ka4=tan2（45- 4/2）= tan2（45-18/2）=0.528； Ka5=tan2（45- 5/2）= tan2（45-30/2）=0.333； 2）土压力、地下水产生的水平荷载 第 1 层土：0 3m H1=0h0/1=0/19=0m； Pak1上=1H1Ka1-2c1Ka10.5=1900.656-2100.81=-16.199kN/m2； Pak1下=1(h1+H1)Ka1-2c1Ka10.5=(19(3+0)0.656-2100.81=21.193kN/m2； 第 2 层土：3 4.5m H2=1h1/2=57/19=3m； Pak2上=2H2Ka2-2c2Ka20.5=1930.656-2100.81=21.193kN/m2； Pak2下=2(h2+H2)Ka2-2c2Ka20.5=(19(1.5+3)0.656-2100.81=39.889kN/m2； 第 3 层土：4.5 5.5m H3=2h2/3=85.5/21=4.071m； Pak3上=3H3Ka3-2c3Ka30.5=214.0710.528-2150.727=23.34kN/m2； Pak3下=3(h3+H3)Ka3-2c3Ka30.5=(21(1+4.071)0.528-2150.727=34.428kN/m2； 第 4 层土：5.5 8.5m H4=3h3/4=106.5/21=5.071m； Pak4上=4H4Ka4-2c4Ka40.5=215.0710.528-2160.727=32.975kN/m2； Pak4下=4(h4+H4)Ka4-2c4Ka40.5=(21(3+5.071)0.528-2160.727=66.239kN/m2； 第 5 层土：8.5 9m H5=4h4/5=169.5/23=7.37m； Pak5上=5H5Ka5-2c5Ka50.5=237.370.333-2300.577=21.823kN/m2； Pak5下=5(h5+H5)Ka5-2c5Ka50.5=(23(0.5+7.37)0.333-2300.577=25.653kN/m2； 护壁压力计算值取最不利的情况即：p = max(Pak5上、Pak5下)= Pak4下=66.239kN/m2； 三、护壁结构计算 1、材料参数 护壁材料 混凝土 混凝土型号 C20 砼轴心抗压强度 fc(N/mm2) 9.6 环向钢筋 10150 竖向钢筋 10150 2、护壁的受力简图 3、护壁壁厚及强度验算 混凝土护壁轴心抗压强度： f= KpD/2t=1.6566.2391.2/(20.09)=0.729106N/m2 ffc=9.6106N/m2 满足要求！ 4、护壁配筋验算 人工挖孔桩护壁在侧向压力作用下， 截面上同时作用有轴向力 N 和弯矩 M，由于人工挖孔桩为圆心护壁且同一高度一圈作用力相同 ， 可按 混凝土结构设计规范中轴心受压公式进行计算。另：在井壁设计中一般采用对称配筋的方式。 环向配筋计算 N=pD/2=66.2391.2/2=39.743103N/m =N/A=39.743/(10.09)=0.442106N/m3 井壁圆环截面配筋率 = (- fc)/fy=(0.442-9.6)/300=-0.031 As=th=-0.0310.091=-0.003106mm2 As=(h103/Sl)+1)Sa=549.5mm2As 根据构造进行配筋，环向 8200，竖向 10200300mm 钢筋，上一段竖向筋插入下一段混凝土中，长度不小于 100mm。 配筋符合要求 竖向配筋计算 在施工过程中，井壁支护仅承受自重，其强度足够，一般不需验算。但考虑人工挖孔桩现场施工情况，存在井壁下部土方被掏空的情况，而使井壁支护处于悬挂状态，使井壁支护有可能在自重作用下被拉断的危险，故还需验算井壁支护竖向受拉钢筋。本计算书将人工挖孔桩护壁视为等截面，计算公式如下： Smax=G0/4 Smax-井壁支护最大垂直拉力 G0-井壁混凝土支护自重，G0=DtH24 竖向钢筋承载力As=Smax/fy=(DtH24)/(4fy)=(3.141.20.09924)/(4300103)=61.042mm2 As=(D103/Sl)Sa=1962.5mm2As 配筋符合要求