挡土灌注桩计算

1、截面配筋简易计算

挡土灌注桩截面配筋计算利用等刚度的原则换算成等效矩形截面，设桩径D 等效矩形截面边长为b和d，则圆形截面和矩形截面惯性矩相等，

bd/12=

3

1?D4，并使64b=h, b＝d＝0.876D

纵向受拉钢筋截面面积计算可按下式计算：

应该注意的是：采用等效矩形截面配筋的挡土混凝土灌注桩，成孔后吊放钢筋笼，受力纵筋应集中配置在桩的挡土面受拉区边缘处，防止钢筋笼错位或扭转，在基坑侧安放纵向构造钢筋，并在浇筑混凝土前做好隐蔽工程检查和记录。

另一侧受力钢筋按构造配筋即可，参见《建筑桩基技术规范》JGJ 94-2008 。

2、桩上部设土层锚杆的计算

土锚杆计算实例：某大厦高24层，地下室2~3层，基础挖土深度13m，土质为砂土和卵石，桩基采用直径800mm的人工挖孔的灌筑桩，桩距1.5m。工程施工场地狭窄，两面临街，一面紧靠民房，基础挖土不可能放坡大开挖，需用支护结构挡土，垂

直开挖，但挡土板桩不能在地面进行拉结，如作为悬臂桩则截面不满足要求，且变形亦大，因此决定采用一道土锚杆拉结板桩。

1）土锚杆受力计算

根据地质资料和施工条件，确定如下参数：

a．土锚杆设置在地面下4.5m处，水平间距1.5m，钻孔的孔径为φ140mm，土锚杆的倾角13°；

b．地面均布荷载按10kN/m计算；

c．计算主动土压力时，按照土层种类，土的平均重力密度γs＝19kN/m，计算被动土压力时，根据土层情况，土的平均重力密度γp＝19.5kN/m3。主动土压力处土的内摩擦角φa＝40°，被动土压力处土的内摩擦角φp＝45°，土的内聚力c＝0。

40?)＝0.217 主动土压力系数 Ka＝tg(45?)?tg(45?222?2?3

2

?a45?)＝5.83 被动土压力系数 Kp＝tg(45?)?tg(45?222?2??p①挡土板桩的入土深度计算：

按挡土板桩纵向单位长度计算，则主动土压力：

EA1＝

1γa（h＋t）2Ka 21＝×19（13＋t）2×0.217 2由地面荷载引起的附加压力：

EA2＝q（h＋t）Ka

＝10×（13＋t）×0.217

被动土压力：

1Ep＝γpt2Kp

21＝×19.5×t2×5.83 2

图1

ΣMB＝0得

解之，得t＝2.26m，取板桩入土深度为2.30m。 ②计算土锚杆的水平拉力： 根据板桩入土深度t＝2.30m，则

EA1＝

11γa（h＋t）2Ka＝×19（13＋2.3）2×0.217＝482.5kN 2211Ep＝γpt2Kp＝×19.5×2.32×5.83＝301kN

22EA2＝q（h＋t）Ka＝10×（13＋2.3）×0.217＝33.2kN

由ΣMD＝0可求出土锚杆所承受拉力T的水平分力Td：

将上述EA1、EA2、EP的数值代入，则求得：Td＝229.9kN 由于土锚杆的间距为1.5m，所以每根锚杆所承受拉力的水

平分力为：Td1.5＝1.5×229.9＝344.8kN

2）土锚杆抗拔计算

土层锚杆锚固段所在的砂土层：

γ＝19kN/m3，φ＝37，K0＝1（静止土压力系数） ①求土锚杆的非锚固段长度（BF）： 由图1可知：

?BE＝（13＋2.3－4.5）tg2(45??)＝10.8tg26.5°＝5.38m

20

根据正弦定律：

37?)=63.5°∠BEF＝90°－(45?)=90°－(45?

22???∠BFE＝180°－α－63.5°＝180°－13°－63.5°＝103.5°

5.38?sin63.5?因此 BF＝＝4.95m ?sin103.5∴ 非锚固段长度为4.95m。

②求土锚杆的锚固段长度：

土锚杆拉力的水平分力Td1.5＝344.8kN,而土锚杆的倾角α＝13°，则该土锚杆的轴向拉力T＝344.8/cos13°＝353.kN。

由于该土锚杆非高压灌浆，按下式计算土体抗剪强度：

τz＝c＋k0γhtgφ

其中c是土的内聚力，γ为土层的重度，φ为该土层的内摩擦角假定锚固段长度为10m，图1中的O点为锚固段的中点，则

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