既有线防护桩验算

目 录 2一、编制依据 2二、工程概况 2三、防护桩桩长 5四、防护桩配筋设计 6五、结论 既有线悬壁式挡墙防护桩设计计算说明 一、编制依据 1、新建北京动车段路基施工图； 2、铁路路基支挡结构设计（TB10025-2006）； 3、建筑施工计算手册（第二版）。 二、工程概 况 站内道路左侧JIK1+900～JK2+250.23段挡墙位于既有线坡脚上，挡墙基坑开挖最大深度为2.5米，最小深度为0.43米，基坑边距离既有线接触网杆距离为3.5～4.6米之间。本段挡墙根据基坑开挖深度确定其边坡防护，基坑开挖深度在2.5m～1.5m之间采用防护桩进行支护；基坑开挖深度小于1.5m，采用自然放坡，详见断面图。本次主要设计内容为防护桩桩长，防护桩直径和配筋。 三、防护桩桩长设计 1、轨道和列车荷载计算 因防护桩位于既有线路基上，在进行防护桩设计时考虑铁路列车和轨道荷载。 既有线列车等级选择Ⅰ级铁路重型（120＜v≤160），基床层土γ=18KN/m3，由铁路路基支挡结构设计规范附录A列车和轨道荷载换算土柱高度及分布宽度表中查出：荷载换算土柱高h0=3.4米；荷载换算宽度L0=3.7米。 根据 σhi= 式中：σhi——荷载产生的水平土压力（KP）； b ——荷载内边缘至面板的距离（m），取7.0； hi ——墙背距路肩的垂直距离（m），取1.5； h0 ——荷载换算土柱高（m），取3.7； L0——荷载换算宽度（m），取3.4。 由上式计算得出： σhi=88.57KN，换算出列车及轨道产生的水平荷载为：ρ=σhi/h（h为开挖深度，取2.5米），ρ=88.57/2.5=35.43KN/m2。 2、桩深计算 桩深计算参考建筑施工计算手册，依据布氏理论进行计算，既有线路基土质主要为细砂土，取φ=30°，a=0，β=0，δ=0。 γ=18KN/m3，则h、=ρ/γ=35.43/18=1.97m γ、=γ×（h+h、）/ h=18×（2.5+1.97）/2.5=32.18 ka=tan2(45°—φ/2)=0.33 kp= tan2(45°+φ/2)=3.0 主动压力ea为：ea=2.5×18×0.33+35.43×0.33=26.54kN/m2 μ=ea/（（Kp—Ka）*γ）=26.54/（（3.0-0.33）×18）=0.55 L=h+μ=2.5+0.55=3.05 m ∑Ｅ＝3.05×2.5×18/2×0.33+88.57×0.333=52.35KN/m a=2/3×h=2/3×2.5=1.67m 土的综合压力系数Kr=（3.0—0.33）×γ、=（3.0—0.333）×32.18 =85.83 计算：m= 6×52.35/85.83/3.052=0.393 n= =6×52.35×1.67/85.83/3.053=0.215 由公式w3=m(1+w)—n 求出w=1.0 X=1.0×3.05=3.05 t=μ+1.2X=0.55+1.2×3.05=4.21m 故桩锚入深度为：4.21米。 桩长为：2.5+4.21=6.71米。 由以上计算，施工中采用桩长为6.5米，冠梁高度为0.2米。 3、最大弯矩计算 Xm= =1.10m Max=∑E（L+Xm—a）—（Kp—Ka）γ、Xm3/6 =114.453KN.m 四、防护桩配筋设计 防护桩配筋采用等效矩形截面进行配筋，防护桩采用C20钢筋混凝土灌注桩，直径为φ400 mm，中心间距为500 mm。 1、单桩最大弯矩 M=114.453×0.5=57.23 KN.m 2、配筋计算 C20混凝土fc=9.6 N/mm2，fy=300N/mm2，取保护层厚度50mm，则rs=200-50=150mm。 换算矩形边长为： b=h=0.876D=0.876×400=350.4mm A s=M/（γsfyh0）式中γs由as查表可的，其中as=M/（fybh02） 式中 A s—全部纵向受拉钢筋截面面积（mm2）； M —排桩承受最大弯矩（N.mm）； fc —混凝土轴心抗压强度设计值（N/mm2）； fy —钢筋抗拉强度设计值（N/mm2）； h0—截面有效高度（mm），取350.4—50=300.4mm； γs、as为计算系数，查表求得。 as=M/（fcbh02）=57.23×106/（9.6×350.4 ×300.42）=0.19 查表得到：γs=0.894 则 A s=M/（γsfyh0）=57.23×106/（0.894×300×300.4）=710.34mm2 纵向受拉区钢筋采用Φ16钢筋，则所需钢筋根数为： n=710.34/（π×82）=3.5，取4根，另在受压区配2根Φ16构造钢筋，箍筋为φ10间距为300 mm，加强定位筋取3根Φ12钢筋。 五、结论 本防护排桩采用C20钢筋混凝土灌注桩，桩直径为φ400mm，间距为400mm，桩长为6500mm，桩顶设置200高、400宽冠梁，灌注桩钢筋锚入冠梁，保证桩和梁形成一个整体，具体见下图： 防护桩钢筋受拉区布置4根Φ16，受压区布置2根Φ16，箍筋为φ10间距为300 mm，加强定位筋取3根Φ12钢筋，详见下图。 _1269787798.unknown _1269796139.unknown _1269799504.unknown _1269782077.unknown