董慶勇
基坑支護(hù)設(shè)計(jì)過(guò)程中經(jīng)常涉及到汽車荷載的超載施加問(wèn)題,該如何施加,施加多少,現(xiàn)行《建筑基坑支護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)程》(JGJ120-2012)中并沒(méi)有說(shuō)明,導(dǎo)致實(shí)際基坑支護(hù)設(shè)計(jì)時(shí),汽車超載施加無(wú)指導(dǎo)性方法可循?,F(xiàn)筆者僅對(duì)自己實(shí)際工作中的一些想法,提出自己認(rèn)為切實(shí)可行的做法。
基坑開(kāi)挖過(guò)程中需要土方外運(yùn),土方外運(yùn)一般采用前四后八自卸車外運(yùn),所謂前四后八自卸車就是說(shuō)前面是雙橋4個(gè)輪,,后面是雙橋8個(gè)輪子。
汽車荷載屬于動(dòng)力荷載,當(dāng)汽車荷載距離基坑坡頂線超過(guò)一定距離時(shí),巖土對(duì)汽車荷載起緩沖和擴(kuò)散作用,當(dāng)汽車荷載距離超過(guò)1.0m時(shí),輪壓荷載的動(dòng)力影響已不明顯,可取動(dòng)力系數(shù)為1.0。
前四后八荷載主要在后面雙橋上,后面雙橋軸距1.4m,輪距1.8m,后輪雙橋總軸重600kN,前四后八后橋平面尺寸見(jiàn)下圖:
假設(shè)汽車外側(cè)輪距離基坑坡頂線1.0m,計(jì)算汽車等效分布荷載作用大小時(shí),車輪擴(kuò)散壓力擴(kuò)散角取30°。
后輪雙橋輪壓的擴(kuò)散面積為(2.4+1×2)×(1.6+1×2)=15.84m2。
則汽車等效分布荷載P=600kN/15.84m2=37.88kPa。
計(jì)算車輪荷載等效分布深度時(shí),取車輪擴(kuò)散壓力擴(kuò)散角取45°,則d=1.0m。
假設(shè)汽車外側(cè)輪距離基坑坡頂線2.0m,計(jì)算汽車等效分布荷載作用大小時(shí),車輪擴(kuò)散壓力擴(kuò)散角取30°。
后輪雙橋的輪壓的擴(kuò)散面積為(2.4+2×2)×(1.6+2×2)=35.84m2。
則汽車等效分布荷載P=600kN/35.84m2=16.74kPa。
計(jì)算車輪荷載等效分布深度時(shí),取車輪擴(kuò)散壓力擴(kuò)散角取45°,則d=2.0m。
假設(shè)汽車外側(cè)輪距離基坑坡頂線3.0m,計(jì)算汽車等效分布荷載作用大小時(shí),車輪擴(kuò)散壓力擴(kuò)散角取30°。
后輪雙橋的輪壓的擴(kuò)散面積為(2.4+2×3)×(1.6+2×3)=63.84m2。
則汽車等效分布荷載P=600kN/63.84 m2=9.40kPa。
計(jì)算車輪荷載等效分布深度時(shí),取車輪擴(kuò)散壓力擴(kuò)散角取45°,則d=3.0m。
現(xiàn)就汽車等效分布荷載大小及作用深度的車輪壓力擴(kuò)散角取值不同做出說(shuō)明:計(jì)算等效分布荷載大小時(shí),現(xiàn)行《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》(JGJ79--2012)壓力擴(kuò)散角取30°;計(jì)算等效分布荷載作用深度時(shí),現(xiàn)行《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)范》(JGJ120-2012)土壓力擴(kuò)散角取45°;兩者取值不同主要是從安全角度考慮,計(jì)算等效分布荷載大小時(shí),取30°對(duì)工程安全有利,計(jì)算等效分布荷載作用深度時(shí),取45°對(duì)工程安全有利,這也是兩本規(guī)范土壓力擴(kuò)散角取值不同的原因所在。
通過(guò)計(jì)算標(biāo)明基坑邊緣車輛超載,距基坑邊線距離為1.0~3.0m時(shí),汽車等效局部荷載為35.84~9.40kPa,等效分布深度為1.0~3.0m。
通過(guò)以上計(jì)算,現(xiàn)對(duì)坡頂汽車荷載等效分布荷載及作用深度表作簡(jiǎn)化,提供如下表格供設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)時(shí)使用。
基坑汽車等效分布荷載及作用深度表
綜上所述筆者建議:(1)基坑設(shè)計(jì)時(shí)汽車超載臨近基坑時(shí),最近距離不宜超過(guò)1.0m,小于1.0m時(shí),應(yīng)考慮動(dòng)力系數(shù);汽車超載距離基坑頂邊線1.0~3.0m之間時(shí),汽車等效分布荷載及作用深度按表1-1內(nèi)插使用;3.0~1-2倍基坑開(kāi)挖深度時(shí)按10kPa考慮,超過(guò)2倍基坑開(kāi)挖深度時(shí)可不考慮汽車超載的影響。
參考文獻(xiàn)
[1]朱炳寅.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)答及分析,2009年第一版.
[2]建筑地基處理技術(shù)規(guī)范(JGJ79-2012).
[3]建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程(JGJ120-2012).