悬臂式板桩和板桩稳定性计算计算书

悬臂式板桩和板桩稳定性计算计算书
福建腾龙工程；属于结构;地上0层;地下0层；建筑高度：0m；标准层层高：0m ；总建筑面积：0平方米；总工期：0天；施工单位：。

本工程由投资建设，设计，地质勘察，监理，组织施工；由担任项目经理，担任技术负责人。

一、编制依据
本计算书的编制参照《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99），《土力学与地基基础》（清华大学出版社出版）等编制。

二、参数信息
重要性系数：1.00；开挖深度度h：5.60m；
基坑外侧水位深度h wa：2m；基坑下水位深度h wp：0.50m；
桩嵌入土深度h d：7m；基坑边缘外荷载形式：荷载满布
土坡面上均布荷载值q0：15.00kN/m；
悬臂板桩材料：40c号工字钢；弹性模量E：206000N/mm2；
强度设计值[fm]：205N/mm2；桩间距bs：0.50m；
截面抵抗矩Wx：1190cm3；截面惯性矩Ix：23850.00cm4；
基坑土层参数：
序号土名称土厚度坑壁土的重度内摩擦角内聚力浮容重
(m) (kN/m3) (°) (kPa) (kN/m3)
1 细砂20.8 19 35 0 20
三、土压力计算
1、水平荷载
（1）、主动土压力系数：
K a1=tan2（45°- φ1/2）= tan2（45-35/2）=0.271；
K a2=tan2（45°- φ2/2）= tan2（45-35/2）=0.271；
（2）、土压力、地下水以及地面附加荷载产生的水平荷载：
第1层土：0 ~ 2米；
σa1上= -2C1K a10.5 = -2×0×0.2710.5 = 0kN/m2；
σa1下= γ1h1K a1-2C1K a10.5 = 19×2×0.271-2×0×0.2710.5 = 14.362kN/m2;
第2层土：2 ~ 12.6米；
H2' = ∑γi h i/γ2 = 38/19 = 2；
σa2上= [γ2H2'+P1+P2a2/(a2+2l2)]K a2-2C2K a20.5 = [19×2+15+0]×0.271-2×0×0.2710.5 = 14.362kN/m2；
σa2下= [γ2H2'+P1+P2a2/(a2+2l2)]K a2-2C2K a20.5+γ'h2K a2+0.5γw h22 =
[19×2+15+0]×0.271-2×0×0.2710.5+20×10.6×0.271+0.5×10×10.62 = 633.612kN/m2；
（3）、水平荷载：
第1层土：
E a1=h1×(σa1上+σa1下)/2=2×(0+14.362)/2=14.362kN/m；
作用位置：h a1=h1(2σa1上+σa1下)/(3σa1上+3σa1下)+∑
hi=2×(2×0+14.362)/(3×0+3×14.362)+10.6=11.267m；
第2层土：
E a2=h2×(σa2上+σa2下)/2=10.6×(14.362+633.612)/2=3434.267kN/m；
作用位置：h a2=h2(2σa2上+σa2下)/(3σa2上+3σa2下)+∑
hi=10.6×(2×14.362+633.612)/(3×14.362+3×633.612)+0=3.612m；
土压力合力：E a= ΣE ai= 14.362+3434.267=3448.629kN/m；
合力作用点：h a= Σh i E ai/E a= (14.362×11.267+3434.267×3.612)/3448.629=3.644m；
2、水平抗力计算
（1）、被动土压力系数：
K p1=tan2（45°+ φ1/2）= tan2（45+35/2）=3.69；
（2）、土压力、地下水产生的水平荷载：
第1层土：5.6 ~ 17.7米；
σp1上= 2C1K p10.5 = 2×0×3.690.5 = 0kN/m；
σp1下= γ1h1K p1+2C1K p10.5 = 19×12.1×3.69+2×0×3.690.5 = 848.371kN/m；
（3）、水平荷载：
第1层土：
E p1=h1×(σp1上+σp1下)/2=12.1×(0+848.371)/2=5132.642kN/m；
作用位置：h p1=h1(2σp1上+σp1下)/(3σp1上+3σp1下)+∑
hi=12.1×(2×0+848.371)/(3×0+3×848.371)+0=4.033m；
土压力合力：E p= ΣE pi= 5132.642=5132.642kN/m；
合力作用点：h p= Σh i E pi/E p= (5132.642×4.033)/5132.642=4.033m；
四、验算嵌固深度是否满足要求
根据《建筑基坑支护技术规程》(JGJ 120-99)的要求，验证所假设的h d是否满足公式；
h p∑E pj - 1.2γ0h a E ai≥0
4.03×5132.64-1.2×1.00×3.64×3448.63=5623.43；
满足公式要求！
五、抗渗稳定性验算
根据《建筑基坑支护技术规程》(JGJ 120-99)要求，此时可不进行抗渗稳定性验算！
六、结构计算
1、结构弯矩计算
弯矩图(kN·m)
变形图(m)
悬臂式支护结构弯矩Mc=1611.55kN·m；最大挠度为:90054.16m；
2、截面弯矩设计值确定：
M=1.25γ0M c
截面弯矩设计值M=1.25×1.00×1611.55=2014.43；
γ0----为重要性系数，按照《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）,表3.1.3可以选定。

七、截面承载力计算
1、材料的强度计算：
σmax=M/(γx W x)
γx-----塑性发展系数，对于承受静力荷载和间接承受动力荷载的构件，偏于安全考虑，可取为1.0;
W x-----材料的截面抵抗矩: 1190.00 cm3
σmax=M/(γx×W x)=2014.43/(1.0×1190.00×10-3)=1692.80 MPa
σmax=1692.80MPa>[fm]=205.00MPa;
材料的强度不满足要求，请重新选取抗弯刚度大的截面，重新计算。