计算方法及计算公式
为防止塌方,保证操作安全,大直径人工挖孔桩大多采用分段挖土、分段护壁的方法施工。分段现浇混凝土护壁厚度,一般取受力最大处,即地下最深段护壁所承受的土压力及地下水的侧压力。设混凝土护壁厚度为
t
KNfc
由计算确定护壁厚度。
t,则可按下式计算:
……(11-97);
或者t
KPD2fc
……(11-98)
当挖孔无地下水时:
p
Htg(45
2
o
2
)……(11-99);
当地下有水时:
p(Htg(45
w2
o
)2
2
2
)(Hh)tg(45
w
2
)……(11-100)
(Hh)
公式符号:
N—作用在护壁截面上的压力,
N/m,N=pD/2;
N/m2;
P—土和地下水对护壁的最大总压力,—土地重度,KN/m3;
w
——水的重度,KN/m3;
H——挖孔桩护壁深度,m;
h——地面至地下水位深度,
m;
m;
D——挖孔桩或圆形构筑物外直径,
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fc——混凝土的轴心抗压强度设计值,MPa;
K——安全系数,取1.65。
算例:深30m、直径1.8m混凝土灌注桩,采用人工挖孔,混凝土护壁采用C30混凝土,每节高
O
1.0m,地基土壤为粘性土,天然重度为γ
=19.5KN/m3,内摩擦角φ=20,地面以下6m有地下水。计算确定混凝土护壁所需厚度。
解:最深段的总压力为:
P
htg(45
2
O
2
)(
O
w
)(H
O
h)tg(45
2O
2
)(Hh)
2
w
=19.5×6×tg(45
2
(30-6)tg(4510)+(19.5-10)
O
10)+(30-6)×10
O
=409.05(KN/m2);
用C30混凝土,fc=14.3Mpa,D=1.8m。则有:
t
KpD2fc
=【1.65×409.05×180】÷【2×14.3×10】=4.3(cm)
3
一般护壁最小厚度为8cm。考虑挖孔作业每天施做一节,护壁混凝土增长跟不上,24小时护壁强度最多达到
20%,护壁厚度按20cm施工。进
度为安全起见再加适量的φ6mm钢筋,间距20~30cm。
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