钢板桩基坑支护计算书

钢板桩基坑支护计算书
一、结构计算依据
1、国家现行的建筑结构设计规范、规程行业标准以及广东省建筑行
业强制性标准规范、规程。

2、提供的地质勘察报告。

3、工程性质为管线构筑物，管道埋深4.8~4.7米。

4、本工程设计，抗震设防烈度为六度。

5、管顶地面荷载取值为：城-A级。

6、本工程地下水位最小埋深为2.0m。

7、本工程基坑计算采用理正深基坑支护结构计算软件。

（1）内支撑计算
内支撑采用25H 型钢 A=92.18cm 2
i x =10.8cm i y =6.29cm Ix=10800cm 4
Iy=3650cm
4
Wx=864cm 3
][126.11529
.6725][13.678
.10725λλλλ===
<===y y x i l i l x
查得464
.0768.0==y x ϕϕ
内支撑N=468.80kN ，考虑自重作用，M x =8.04N ·m MPa f A N fy y 215][6.10910
18.92464.01080.4682
3
=<=⨯⨯⨯=⋅=ϕ MPa f Wx Mx A N fx x 215][05.58107.1361004.810117768.01080.4684
6
23=<=⨯⨯+⨯⨯⨯=+⋅=ϕ
（2）围檩计算
取第二道围檩计算，按2跨连续梁计算，采用30H 型钢
A=94.5cm 2 i x =13.1cm i y =7.49cm Ix=20500cm 4 Iy=6750cm 4 Wx=1370cm 3
[ 计算结果 ]
挡土侧支座负弯距为：M max =0.85×243.3kN ·m=206.8kN ·m ，跨中弯矩为M max =183.4kN ·m 支座处： MPa cm
m
kN Wx M 9.15013708.206max 13
=⋅==σ，考虑钢板桩结构自身的抗弯作用，可满足安全要求。

跨中：][87.13313704.183max 23
σσ<=⋅==
MPa cm
m kN Wx M
支护结构受力计算
5.3米深支护计算
---------------------------------------------------------------------- [ 支护方案 ]
---------------------------------------------------------------------- 排桩支护
[ 基本信息 ]
---------------------------------------------------------------------- [ 超载信息 ]
---------------------------------------------------------------------- [ 附加水平力信息 ]
---------------------------------------------------------------------- [ 土层信息 ]
---------------------------------------------------------------------- [ 土层参数 ]
---------------------------------------------------------------------- [ 支锚信息 ]
---------------------------------------------------------------------- [ 土压力模型及系数调整 ]
----------------------------------------------------------------------
弹性法土压力模型: 经典法土压力模型:
---------------------------------------------------------------------- [ 工况信息 ]
----------------------------------------------------------------------
---------------------------------------------------------------------- [ 设计结果 ]
----------------------------------------------------------------------
---------------------------------------------------------------------- [ 结构计算 ]
---------------------------------------------------------------------- 各工况：
内力位移包络图：
地表沉降图：
---------------------------------------------------------------------- [ 截面计算 ]
----------------------------------------------------------------------
[ 截面验算 ]
基坑内侧抗弯验算(不考虑轴力)
σnei = Mn / Wx
= 134.931/(2200.000*10-6)
= 61.332(MPa) < f = 215.000(MPa) 满足
基坑外侧抗弯验算(不考虑轴力)
σwai = Mw / Wx
= 115.502/(2200.000*10-6)
= 52.501(MPa) < f = 215.000(MPa) 满足
式中:
σwai———基坑外侧最大弯矩处的正应力(Mpa);
σnei———基坑内侧最大弯矩处的正应力(Mpa);
Mw ———基坑外侧最大弯矩设计值(kN.m);
Mn ———基坑内侧最大弯矩设计值(kN.m);
Wx ———钢材对x轴的净截面模量(m3);
f ———钢材的抗弯强度设计值(Mpa);
---------------------------------------------------------------------- [ 整体稳定验算 ]
----------------------------------------------------------------------
计算方法：瑞典条分法
应力状态：有效应力法
条分法中的土条宽度: 0.40m
滑裂面数据
整体稳定安全系数 K s = 1.180
圆弧半径(m) R = 12.220
圆心坐标X(m) X = -3.876
圆心坐标Y(m) Y = 2.422
---------------------------------------------------------------------- [ 抗倾覆稳定性验算 ]
---------------------------------------------------------------------- 抗倾覆安全系数:
M p ——被动土压力及支点力对桩底的抗倾覆弯矩, 对于内支撑支点力由内支撑抗压力 决定;对于锚杆或锚索，支点力为锚杆或锚索的锚固力和抗拉力的较小值。

M a ——主动土压力对桩底的倾覆弯矩。

注意：锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。

工况1： 序号 支锚类型 材料抗力(kN/m) 锚固力(kN/m) 1 内撑 0.000 --- 2
内撑 0.000 --- 3 内撑 0.000 ---
s 工况2：
序号 支锚类型 材料抗力(kN/m) 锚固力(kN/m)
1 内撑 250.000 ---
2 内撑 0.000 --- 3
内撑 0.000 ---
K s = 3.379 >= 1.200, 满足规范要求。

工况3： 序号 支锚类型 材料抗力(kN/m) 锚固力(kN/m)
1 内撑 250.000 ---
2 内撑 0.000 --- 3
内撑 0.000 ---
s 工况4： 序号 支锚类型 材料抗力(kN/m) 锚固力(kN/m)
1 内撑 250.000 ---
2 内撑 250.000 --- 3
内撑 0.000 ---
s 工况5： 序号 支锚类型 材料抗力(kN/m) 锚固力(kN/m) 1 内撑 250.000 ---
2 内撑 250.000 ---
3 内撑 0.000
---
s 工况6： 序号 支锚类型 材料抗力(kN/m) 锚固力(kN/m) 1
内撑 250.000 --- 2 内撑 250.000 --- 3
内撑 250.000 ---
s
工况7： 序号
支锚类型 材料抗力(kN/m) 锚固力(kN/m) 1 内撑 250.000 --- 2 内撑 250.000 --- 3
内撑 250.000 ---
s ---------------------------------------------- 安全系数最小的工况号：工况3。

最小安全K s = 2.440 >= 1.200, 满足规范要求。

---------------------------------------------------------------------- [ 抗隆起验算 ]
----------------------------------------------------------------------
1)
支护底部，验算抗隆起： Ks = 6.374 ≥ 1.600，抗隆起稳定性满足。

深度15.300处，验算抗隆起。

Ks = 3.484 ≥ 1.600，抗隆起稳定性满足。

m2m1(tan
)e
tan
(N tan
2)
Ks = 2.134 ≥ 1.900，坑底抗隆起稳定性满足。

---------------------------------------------------------------------- [ 流土稳定性验算]
----------------------------------------------------------------------
+G tan i +G sin
)
'
h w
其中:
K———流土稳定性计算安全系数；
K f———流土稳定性安全系数；安全等级为一、二、三级的基坑支护，流土稳定性安全系数分别不应小于1.6、1.5、1.4；
l d———截水帷幕在基坑底面以下的长度(m)；
D1———潜水水面或承压水含水层顶面至基坑底面的垂直距离(m)；
γ'———土的浮重度(kN/m3)；
Δh———基坑内外的水头差(m)；
γw———地下水重度(kN/m3)；
K = (2.00*6.70 + 0.80*3.30)*8.03/3.80*10.00
K = 3.390 >= 1.5, 满足规范要求。

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[ 抗承压水(突涌)验算 ]
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式中P cz———基坑开挖面以下至承压水层顶板间覆盖土的自重压力(kN/m2);
P wy———承压水层的水头压力(kN/m2);
K y———抗承压水头(突涌)稳定性安全系数，规范要求取大于1.100。

K y = 50.40/38.00 = 1.32 >= 1.10
基坑底部土抗承压水头稳定!
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[ 嵌固深度计算 ]
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嵌固深度计算过程：
当地层不够时，软件是自动加深最后地层厚度(最多延伸100m)得到的结果。

1) 嵌固深度构造要求：
依据《建筑基坑支护技术规程》 JGJ 120-2012,
嵌固深度对于多支点支护结构l d不宜小于0.2h。

嵌固深度构造长度ld：1.060m。

2) 嵌固深度满足整体滑动稳定性要求：
按《建筑基坑支护技术规程》 JGJ 120-2012圆弧滑动简单条分法计算嵌固深度：圆心(-1.927，3.416)，半径=8.148m，对应的安全系数K s = 1.384 ≥ 1.300
嵌固深度计算值 l d = 4.500m。

3) 嵌固深度满足坑底抗隆起要求：
符合坑底抗隆起的嵌固深度l d = 10.000m
4) 嵌固深度满足以最下层支点为轴心的圆弧滑动稳定性要求：
符合以最下层支点为轴心的圆弧滑动稳定的嵌固深度l d = 5.600m。

满足以上要求的嵌固深度l d计算值=10.000m，l d采用值=6.700m。

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[ 嵌固段基坑内侧土反力验算 ]
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工况1：
Ps = 769.768 ≤ Ep = 2610.588，土反力满足要求。

工况2：
Ps = 769.768 ≤ Ep = 2610.588，土反力满足要求。

工况3：
Ps = 725.464 ≤ Ep = 1957.193，土反力满足要求。

工况4：
Ps = 725.464 ≤ Ep = 1957.193，土反力满足要求。

工况5：
Ps = 671.135 ≤ Ep = 1394.447，土反力满足要求。

工况6：
Ps = 671.135 ≤ Ep = 1394.447，土反力满足要求。

工况7：
Ps = 608.292 ≤ Ep = 995.661，土反力满足要求。

式中：
Ps为作用在挡土构件嵌固段上的基坑内侧土反力合力（kN）；
Ep为作用在挡土构件嵌固段上的被动土压力合力（kN）。