9m钢板桩6m深基坑计算

工程名称

钢

板

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项目部

1.1计算依据

1、《钢结构设计规范》GB 50017-2003

2、《软土地区工程地质勘察规范》JGJ 83-91

3、《公路桥涵地基与基础设计规范》JTG D63-2007

4、《铁路桥涵设计基本规范》TB 10002. 1-99

5、施工图

6、浙江省工程勘察院提供的《岩上工程勘察报告》

7、参考文献：

刘建航侯学渊《基坑工程设计手册》中国建筑工业出版社李克钏，罗书学.基础工程•北京：中国铁道出版社

第二章工程地质及相关参数

2.1工程地质及相关参数

沟槽开挖所处土层0・lm为黄土，相关参数如下：71 = 17.6KN/m3, c x = 15.0KPa,(p x = 25% 沟槽开挖所处土层l・9m 为中砂，相关参数如下：丫？ = 18KN/m?, (p2 = 33°o

根据现场地形沟槽开挖施工图，最不利状态下计算，开挖土层全部按照中砂层考虑，沟槽基坑开挖计算深度6m,宽度为4111,钢板桩长度

9m,支撑横梁距钢板桩顶面距离为lm,内支撑沿沟槽向每4111设置一道，基坑上方处两层砖混结构民房及施工荷载按均布荷载考虑q=20 KN/m2o

沟槽开挖示意图:

支处系

支护挡墙采用拉森钢板桩，钢板桩有效幅宽WMOOnun,有效高

度170mm, t=15.5mm o相关参数为：A=242.5cm2, Wx=2270cm3,

Ix=38600cm4, [o]=180MPa

支撑横梁采用H400 X 400 X 13 X 21型钢，相关参数为: A=214.54cin2 ,

W x=3268.07cm3 , I x=65361.58m4 , i x=l7.45cm , [o]=200MPa；

内支掠采用0300 X 10钢管，相关参数为：A=90.79cnr ,

W=634.79cm3, 1=9490.15cm4, i=l0.22cm, [o]=200MPa；

第三章钢板桩及支撑系统验算

3.1钢板桩验算

支护系统受力示意图如卞:

地面局部荷载q

①、主动土压力计算

根据有均布荷载作用的非粘性土主动土压力计算理论: ©为主动上压力系数：

K a = tan2!^45°一睾）

故：K a = 0.295；

qK a = 20 X 0.295 = 5.9KPa,

Y hK a = 18 X 9 X 0.295 = 47.79KN/m,

n a = qK a + Y 1% = 53.69KN/m

②、被动土压力计算

根据非粘性土被动土压力计算理论：

$为被动上压力系数：

K p = tan2^45° + 琴）

故:K p = 3.392；

Qp = Y hK p = 18 X 3 X 3.392 = 183.17KN/m,

③、负弯点计算

根据等值梁计算法，可近似的认为土压力为零的点即为弯矩为零的位置。

设距离基坑开挖底面向下y处土压力为零，

BP： Y Kpy = qK a+Y K'6 + y)

由此可得『=6V Ka+qKa = 0.68mo所以，距离基坑底以下0.68m Y Kp-丫

K a

处弯矩为零。

故钢板桩计算长度Z=6+0.68=6.68mo

④、钢板桩验算

由上可知：计算主动土压力E Q为：

_ (2qK a + Y ZK a)Z

Ea= 2

_ (2 * 5.9 4-18* 6.68 * 0.295) * 6.68

2

=157.88 KN

E/乍用点位于负弯点以上的高度X：

qK a Z2[yZ2K a Z

X = —= 2.5m,

因此，我们可以建立如下的力学模型:

Va

Vb

该钢板桩受力模型为单跨简支梁受力模型，为静定结构。运用 最大

弯矩与最人剪力的计算方法，可知沿沟槽向每延米范围内的最人 弯矩和最大剪力。

E a L x 157.88* 3.18 V MAX = V b = ^ = 5.68 88,39KN

E a L 』2 157.88 * 2.5 * 3.18

M MAX = —j —= ----------------- 阪 ------ =220.98KND1

故：钢板擀满足要求。

Ea

Fa Fb

max Mmax _

220.98X” 2・5Wy 292270X10-6 =38.94MPa < [a],

Tjiiax

max 7T 88.39 * 103 242.5 * IO-4

=3.64MPa

3.2支撑横梁及内支撑验算

①、支撑横梁验算

支撑横梁结构类型为多跨连续梁，采用H400*400型钢，所受 均布荷载为q=69.49KN/m,内支撑间距为4m,偏安全考虑，确定其 计算模型为单跨4m 均布荷载简支梁。

故支掠横梁=甞=139 KNm

8

139x103

T max = = 6・4MPa < [T ]

故：支撑横梁满足要求。

②、内支掠验算

内支撑采用0300X10钢管，间距4】11,每个内支撑钢管上轴向 力N=4q=278KN,内支撑钢管计算长度L=3.2m,

i = 10.22cm, A =L/i=31.3,查表的折减系数(p =0.913,则

内支撑轴向正应力:

S = N/①A-。9

二需;心=33.53MPa < 回 故：内支撑满足要求。

3.3钢板桩稳定性验算

抗隆起计算公式:

Y DNq + eNc

一 Y (H + D) + q

M

1 工 max

0 = ----------------------

raax W y 3208.67 X IO-6 剪力 43.3MPa < [o]