承台钢板桩计算书

承台钢板桩计算

已知条件：

1、施工水位：+2.8m（先按2.8考虑）

2、平台土围堰标高：+4.8m；承台底面标高：-0.899m；承台厚4.0 m。

3、土的重度为：18.8KN/ m3，内摩擦角Ф=20.1°

4、距板桩外1.5m均布荷载按20KN/ m2计。

5、围堰内50cm厚C15封底砼。

6、拉森Ⅳ型钢板桩 W=2037cm3，[f]=200MPa

钢板桩平面布置、板桩类型选择，支撑布置形式，板桩入土深度、基底稳定性设计计算如下：

(1)作用于板桩上的土压力强度及压力分布图

ka=tgа（45°-φ/2）= tgа（45°-20.1/2）=0.49

Kp= tgа（45°+Ф/2）= tgа（45°+20.1/2）=2.05 Array板桩外侧均布荷载换算填土高度h1，

h1=q/r=20/18.8

=1.06m

：

+4.0m以上土压力强度Pa

1

=r*(h1+1.5)Ka=18.8*(1.06+1.5)*0.49

Pa

1

=23.6KN/m2

：

+4. 0m以下土压力强度Pa

2

=[r*(h1+1.5)+（r-rw）*（4.0+0.889）]*Ka

Pa

2

=[18.8*(1.06+1.5)+( 18.8-10)*4.889]*0.49

=40.02KN/m2

：

水压力(围堰抽水后)Pa

3

Pa

=rw*(2.8+0.899)=10*3.699

3

=36.99 KN/m2

则总的主动压力(土体及水压力)Ea：

Ea=(23.6*2.56)/2+23.6*(2.56+4.889)+(40.02-23.6)*4.889/2+36.99*4.889/2

=336.7 KN/m2

合力Ea 距承台底的距离y ：

319.44*y=23.6*2.56*4.889+2.56/3+23.6*4.889*4.889/2+(40.02-23.6)/2*4.889*4.889/3+36.99*4.889/2*4.889/3 =2.48m

(2)确定内支撑层数及间距

按等弯距布置确定各层支撑的间距,根据拉森Ⅳ型

钢板桩能承受的最大弯距确定板桩顶悬臂端的最大允许跨度h:

h=

6[f]w rka

3 =

=298cm =2.98m

h1=1.11h=1.11*2.98=3.3m h2=0.88H=0.88*2.98=2.62m

根据具体情况，确定采用的布置如图所示附后 （3）各内支撑反力

采用简支梁法近似计算各内支撑反力

P1=23.6×2.56/2+23.6×(0.34+2.89/2)+31.22×0.34/2+31.22×2.89/2+(95.97-31.22)/2×2.89/2 =146.15 KN/m

P2=95.97×（2.6/2+2.89/2）+（130.62-95.97）/2×2.6/2-（95.97-31.22）/2×2.89/2 =227.11KN/m

（4）钢板桩入土深度：

土的重度考虑浮力影响后，取r=8.8KN/m 3 Kn=r(Kp-Ka)=18.8*(2.05-0.49) =29.328 KN/m 3

则r*( Kp-Ka)*X*X*X*2/3*1/2 =2.48*336.7 得X=4.4

取安全系数K=1.1

6*200*2037*100

18.8*0.49

3

R

X=1.1*4.4=4.8m

所以钢板桩的总长度L 为： L=4.8+4.889+0.5=10.23m 选用钢板桩长度11.0m 。 (5) 基坑底部的隆起验算

考虑地基土质均匀,依据地质勘察资料,其土体力学指标如下:

r=18.8 KN/m 3，c=21.1Kpa ，q=20 KN/m 2 由抗隆起安全系数K=2πC/（q+rh ）≥1.2 则：

h ≤(2πC -1.2q)/1.2r

≤(2*3.14*21.1-1.2*20)/1.2*18.8 ≤ 4.8m

即钢板桩周围土体不超过4.8m 时，地基土稳定，不会发生隆起。实际施工中，尽量减小坑沿活载，同时适当降低板桩侧土体高度，以避免基坑底部的隆起。 （6）基坑底管涌验算 根据不发生管涌条件： K=（h ＇+2t ）r ＇/ h ＇rw ≥1.5

r ＇=rs-rw=18.8-10.0=8.8 KN/m 3, t=5.0m h ＇=6.0m rw=10.0 KN/m 3 则K=(6+2*5)*8.8/6*10 =2.35＞1.5

即当钢板桩入土深度超过5m 时，不会发生管涌。 （7）整体抗浮稳定性检算：

当停止降水或抽干基坑内积水时，封底层底面因受到静水压力作用，则要求 K=Pk/Pf=(0.9Ph+λ*L*∑f ι*h)/Pf ≥1.05

=（0.9×842.8+0.6×（26+20）×14×21.1）/20×26×（17.

5-11.67-0.8） =0.6＜1.05

但由于在施工中，将在基坑内封底砼中设置降水井，降水工作不停止，降水后水位比封底砼底面要低，静水压力较小，从而不会发生整体上浮。 （8）封底砼强度验算

C 基坑底部隆起验算简图

将封底砼近似简化为简支单向板计算，封底砼抗拉强度：f=1/8*Qι2/W=3ι2/4d[rw（h+d）-rc*d]

=3*13.4/4*0.3[10*5.03-22*0.3]

=1260＜[f] =1500Kpa

钢板桩

支承力

R

围囹Ⅰ36a