基坑支护(钢板桩)设计及计算书

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钢板桩支护结构设计计算书

钢板桩支护结构设计计算书

钢板桩支护结构设计计算书一、计算依据:1、《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-20122、《建筑施工计算手册》江正荣编著3、《实用土木工程手册》第三版杨文渊编著4、《施工现场设施安全设计计算手册》谢建民编著5、《土力学与地基基础》二、参数信息1、基本参数2、土层参数3、荷载参数4、计算系数三、土压力计算土压力分布示意图附加荷载布置图1、主动土压力计算1)主动土压力系数K a1=tan2(45°- φ1/2)= tan2(45-13.15/2)=0.629;K a2=tan2(45°- φ2/2)= tan2(45-13.15/2)=0.629;K a3=tan2(45°- φ3/2)= tan2(45-15/2)=0.589;K a4=tan2(45°- φ4/2)= tan2(45-15/2)=0.589;K a5=tan2(45°- φ5/2)= tan2(45-15/2)=0.589;K a6=tan2(45°- φ6/2)= tan2(45-15/2)=0.589;K a7=tan2(45°- φ7/2)= tan2(45-15/2)=0.589;2)土压力、地下水产生的水平荷载第1层土:0-1.2mH1'=[∑γ0h0+∑q1]/γi=[0+3]/19.4=0.155mP ak1上=γ1H1'K a1-2c1K a10.5=19.4×0.155×0.629-2×32.25×0.6290.5=-49.263kN/m2 P ak1下=γ1(h1+H1')K a1-2c1K a10.5=19.4×(1.2+0.155)×0.629-2×32.25×0.6290.5=-34.62kN/m2第2层土:1.2-2.55mH2'=[∑γ1h1+∑q1]/γsati=[23.28+3]/20=1.314mP ak2上=[γsat2H2'-γw(∑h1-h a)]K a2-2c2K a20.5+γw(∑h1-h a)=[20×1.314-10×(1.2-1.2)]×0.629-2×32.25×0.6290.5+10×(1.2-1.2)=-34.625kN/m2P ak2下=[γsat2(H2'+h2)-γw(∑h1-h a)]K a2-2c2K a20.5+γw(∑h1-h a)=[20×(1.314+1.35)-10×(2.55-1.2)]×0.629-2×32.25×0.6290.5+10×(2.55-1.2)=-12.633kN/m2第3层土:2.55-4mH3'=[∑γ2h2+∑q1]/γsati=[50.28+3]/22=2.422mP ak3上=[γsat3H3'-γw(∑h2-h a)]K a3-2c3K a30.5+γw(∑h2-h a)=[22×2.422-10×(2.55-1.2)]×0.589-2×62×0.5890.5+10×(2.55-1.2)=-58.233kN/m2P ak3下=[γsat3(H3'+h3)-γw(∑h2-h a)]K a3-2c3K a30.5+γw(∑h2-h a)=[22×(2.422+1.45)-10×(4-1.2 )]×0.589-2×62×0.5890.5+10×(4-1.2)=-33.484kN/m2第4层土:4-5.55mH4'=[∑γ3h3+∑q1+∑q1b1/(b1+2a1)]/γsati=[82.18+3+1.167]/22=3.925mP ak4上=[γsat4H4'-γw(∑h3-h a)]K a4-2c4K a40.5+γw(∑h3-h a)=[22×3.925-10×(4-1.2)]×0.589-2×62×0.5890.5+10×(4-1.2)=-32.797kN/m2P ak4下=[γsat4(H4'+h4)-γw(∑h3-h a)]K a4-2c4K a40.5+γw(∑h3-h a)=[22×(3.925+1.55)-10×(5.55-1.2)]×0.589-2×62×0.5890.5+10×(5.55-1.2)=-6.342kN/m2第5层土:5.55-7mH5'=[∑γ4h4+∑q1+∑q1b1/(b1+2a1)]/γsati=[116.28+3+1.167]/22=5.475mP ak5上=[γsat5H5'-γw(∑h4-h a)]K a5-2c5K a50.5+γw(∑h4-h a)=[22×5.475-10×(5.55-1.2)]×0.589-2×62×0.5890.5+10×(5.55-1.2)=-6.342kN/m2P ak5下=[γsat5(H5'+h5)-γw(∑h4-h a)]K a5-2c5K a50.5+γw(∑h4-h a)=[22×(5.475+1.45)-10×(7-1.2 )]×0.589-2×62×0.5890.5+10×(7-1.2)=18.407kN/m2第6层土:7-8.55mH6'=[∑γ5h5+∑q1+∑q1b1/(b1+2a1)+∑q1b1l1/((b1+2a1)(l1+2a1)]/γsati=[148.18+3+1.167+0. 5]/22=6.948mP ak6上=[γsat6H6'-γw(∑h5-h a)]K a6-2c6K a60.5+γw(∑h5-h a)=[22×6.948-10×(7-1.2)]×0.589-2×62×0.5890.5+10×(7-1.2)=18.705kN/m2P ak6下=[γsat6(H6'+h6)-γw(∑h5-h a)]K a6-2c6K a60.5+γw(∑h5-h a)=[22×(6.948+1.55)-10×(8.55-1.2)]×0.589-2×62×0.5890.5+10×(8.55-1.2)=45.16kN/m2第7层土:8.55-9mH7'=[∑γ6h6+∑q1+∑q1b1/(b1+2a1)+∑q1b1l1/((b1+2a1)(l1+2a1)]/γsati=[182.28+3+1.167+0.5]/20=9.347mP ak7上=[γsat7H7'-γw(∑h6-h a)]K a7-2c7K a70.5+γw(∑h6-h a)=[20×9.347-10×(8.55-1.2)]×0.589-2×0×0.5890.5+10×(8.55-1.2)=140.316kN/m2P ak7下=[γsat7(H7'+h7)-γw(∑h6-h a)]K a7-2c7K a70.5+γw(∑h6-h a)=[20×(9.347+0.45)-10×(9-1.2 )]×0.589-2×0×0.5890.5+10×(9-1.2)=147.467kN/m23)水平荷载临界深度:Z0=7-P ak5下h5/(P ak5上+P ak5下)=7-18.407×1.45/(6.342+18.407)=5.922m;第1层土E ak1=0kN;第2层土E ak2=0kN;第3层土E ak3=0kN;第4层土E ak4=0kN;第5层土E ak5=0.5P ak5下Z0b a=0.5×18.407×5.922×0.001=0.055kN;a a5=(7-Z0)/3+∑h6=(7-5.922)/3+2=2.359m;第6层土E ak6=h6(P a6上+P a6下)b a/2=1.55×(18.705+45.16)×0.001/2=0.049kN;a a6=h6(2P a6上+P a6下)/(3P a6上+3P a6下)+∑h7=1.55×(2×18.705+45.16)/(3×18.705+3×45.16)+0.45=1.118m;第7层土E ak7=h7(P a7上+P a7下)b a/2=0.45×(140.316+147.467)×0.001/2=0.065kN;a a7=h7(2P a7上+P a7下)/(3P a7上+3P a7下)=0.45×(2×140.316+147.467)/(3×140.316+3×147.467)=0.223m;土压力合力:E ak=ΣE aki=0+0+0+0+0.055+0.049+0.065=0.169kN;合力作用点:a a=Σ(a ai E aki)/E ak=(0×0+0×0+0×0+0×0+2.359×0.055+1.118×0.049+0.223×0.065)/0.169=1.178m;2、被动土压力计算1)被动土压力系数K p1=tan2(45°+ φ1/2)= tan2(45+15/2)=1.698;K p2=tan2(45°+ φ2/2)= tan2(45+15/2)=1.698;K p3=tan2(45°+ φ3/2)= tan2(45+15/2)=1.698;K p4=tan2(45°+ φ4/2)= tan2(45+15/2)=1.698;2)土压力、地下水产生的水平荷载第1层土:5-5.55mH1'=[∑γ0h0]/γi=[0]/20=0mP pk1上=γ1H1'K p1+2c1K p10.5=20×0×1.698+2×62×1.6980.5=161.581kN/m2P pk1下=γ1(h1+H1')K p1+2c1K p10.5=20×(0.55+0)×1.698+2×62×1.6980.5=180.259kN/m2 第2层土:5.55-6.2mH2'=[∑γ1h1]/γi=[11]/20=0.55mP pk2上=γ2H2'K p2+2c2K p20.5=20×0.55×1.698+2×62×1.6980.5=180.259kN/m2P pk2下=γ2(h2+H2')K p2+2c2K p20.5=20×(0.65+0.55)×1.698+2×62×1.6980.5=202.333kN/m2 第3层土:6.2-8.55mH3'=[∑γ2h2]/γsati=[24]/22=1.091mP pk3上=[γsat3H3'-γw(∑h2-h p)]K p3+2c3K p30.5+γw(∑h2-h p)=[22×1.091-10×(1.2-1.2)]×1.698 +2×62×1.6980.5+10×(1.2-1.2)=202.336kN/m2P pk3下=[γsat3(H3'+h3)-γw(∑h2-h p)]K p3+2c3K p30.5+γw(∑h2-h p)=[22×(1.091+2.35)-10×(3.55 -1.2)]×1.698+2×62×1.6980.5+10×(3.55-1.2)=273.72kN/m2第4层土:8.55-9mH4'=[∑γ3h3]/γsati=[75.7]/20=3.785mP pk4上=[γsat4H4'-γw(∑h3-h p)]K p4+2c4K p40.5+γw(∑h3-h p)=[20×3.785-10×(3.55-1.2)]×1.69 8+2×0×1.6980.5+10×(3.55-1.2)=112.136kN/m2P pk4下=[γsat4(H4'+h4)-γw(∑h3-h p)]K p4+2c4K p40.5+γw(∑h3-h p)=[20×(3.785+0.45)-10×(4-1.2 )]×1.698+2×0×1.6980.5+10×(4-1.2)=124.277kN/m23)水平荷载第1层土E pk1=b a h1(P p1上+P p1下)/2=0.001×0.55×(161.581+180.259)/2=0.094kN;a p1=h1(2P p1上+P p1下)/(3P p1上+3P p1 )+∑h2=0.55×(2×161.581+180.259)/(3×161.581+3×180.259)+3.45=3.72m;下第2层土E pk2=b a h2(P p2上+P p2下)/2=0.001×0.65×(180.259+202.333)/2=0.124kN;a p2=h2(2P p2上+P p2下)/(3P p2上+3P p2)+∑h3=0.65×(2×180.259+202.333)/(3×180.259+3×202.333)+2.8=3.119m;下第3层土E pk3=b a h3(P p3上+P p3下)/2=0.001×2.35×(202.336+273.72)/2=0.559kN;a p3=h3(2P p3上+P p3下)/(3P p3上+3P p3)+∑h4=2.35×(2×202.336+273.72)/(3×202.336+3×273.72)+0.45=1.566m;下第4层土E pk4=b a h4(P p4上+P p4下)/2=0.001×0.45×(112.136+124.277)/2=0.053kN;a p4=h4(2P p4上+P p4下)/(3P p4上+3P p4下)=0.45×(2×112.136+124.277)/(3×112.136+3×124.277)=0.221m;土压力合力:E pk=ΣE pki=0.094+0.124+0.559+0.053=0.83kN;合力作用点:a p=Σ(a pi E pki)/E pk=(3.72×0.094+3.119×0.124+1.566×0.559+0.221×0.053)/0.83=1.956m;3、基坑内侧土反力计算1)主动土压力系数K a1=tan2(45°-φ1/2)= tan2(45-15/2)=0.589;K a2=tan2(45°-φ2/2)= tan2(45-15/2)=0.589;K a3=tan2(45°-φ3/2)= tan2(45-15/2)=0.589;K a4=tan2(45°-φ4/2)= tan2(45-15/2)=0.589;2)土压力、地下水产生的水平荷载第1层土:5-5.55mH1'=[∑γ0h0]/γi=[0]/20=0mP sk1上=(0.2φ12-φ1+c1)∑h0(1-∑h0/l d)υ/υb+γ1H1'K a1=(0.2×152-15+62)×0×(1-0/4)×0.012/0 .012+20×0×0.589=0kN/m2P sk1下=(0.2φ12-φ1+c1)∑h1(1-∑h1/l d)υ/υb+γ1(h1+H1')K a1=(0.2×152-15+62)×0.55×(1-0.55/4 )×0.012/0.012+20×(0+0.55)×0.589=50.121kN/m2第2层土:5.55-6.2mH2'=[∑γ1h1]/γi=[11]/20=0.55mP sk2上=(0.2φ22-φ2+c2)∑h1(1-∑h1/l d)υ/υb+γ2H2'K a2=(0.2×152-15+62)×0.55×(1-0.55/4)×0. 012/0.012+20×0.55×0.589=50.121kN/m2P sk2下=(0.2φ22-φ2+c2)∑h2(1-∑h2/l d)υ/υb+γ2(h2+H2')K a2=(0.2×152-15+62)×1.2×(1-1.2/4)×0.012/0.012+20×(0.55+0.65)×0.589=91.416kN/m2第3层土:6.2-8.55mH3'=[∑γ2h2]/γsati=[24]/22=1.091mP sk3上=(0.2φ32-φ3+c3)∑h2(1-∑h2/l d)υ/υb+[γsat3H3'-γw(∑h2-h p)]K p3+γw(∑h2-h p)=(0.2×152-1 5+62)×1.2×(1-1.2/4)×12/12+[22×1.091-10×(1.2-1.2)]×0.589+10×(1.2-1.2)=91.417kN /m2P sk3下=(0.2φ32-φ3+c3)∑h3(1-∑h3/l d)υ/υb+[γsat3(H3'+h3)-γw(∑h3-h p)]K p3+γw(∑h3-h p)=(0.2×152-15+62)×3.55×(1-3.55/4)×12/12+[22×(1.091+2.35)-10×(3.55-1.2)]×0.589+10×(3. 55-1.2)=90.989kN/m2第4层土:8.55-9mH4'=[∑γ3h3]/γsati=[75.7]/20=3.785mP sk4上=(0.2φ42-φ4+c4)∑h3(1-∑h3/l d)υ/υb+[γsat4H4'-γw(∑h3-h p)]K p4+γw(∑h3-h p)=(0.2×152-1 5+0)×3.55×(1-3.55/4)×12/12+[20×3.785-10×(3.55-1.2)]×0.589+10×(3.55-1.2)=66.22 7kN/m2P sk4下=(0.2φ42-φ4+c4)∑h4(1-∑h4/l d)υ/υb+[γsat4(H4'+h4)-γw(∑h4-h p)]K p4+γw(∑h4-h p)=(0.2×152-15+0)×4×(1-4/4)×12/12+[20×(3.785+0.45)-10×(4-1.2)]×0.589+10×(4-1.2)=61.39 6kN/m23)水平荷载第1层土P sk1=b0h1(P s1上+P s1下)/2=0.001×0.55×(0+50.121)/2=0.014kN;a s1=h1(2P s1上+P s1下)/(3P s1上+3P s1下)+∑h2=0.55×(2×0+50.121)/(3×0+3×50.121)+3.45=3.633m;第2层土P sk2=b0h2(P s2上+P s2下)/2=0.001×0.65×(50.121+91.416)/2=0.046kN;a s2=h2(2P s2上+P s2下)/(3P s2上+3P s2 )+∑h3=0.65×(2×50.121+91.416)/(3×50.121+3×91.416)+2.8=3.093m;下第3层土P sk3=b0h3(P s3上+P s3下)/2=0.001×2.35×(91.417+90.989)/2=0.214kN;a s3=h3(2P s3上+P s3下)/(3P s3上+3P s3 )+∑h4=2.35×(2×91.417+90.989)/(3×91.417+3×90.989)+0.45=1.626m;下第4层土P sk4=b0h4(P s4上+P s4下)/2=0.001×0.45×(66.227+61.396)/2=0.029kN;a s4=h4(2P s4上+P s4下)/(3P s4上+3P s4下)=0.45×(2×66.227+61.396)/(3×66.227+3×61.396)=0.228m;土压力合力:P pk=ΣP pki=0.014+0.046+0.214+0.029=0.303kN;合力作用点:a s=Σ(a si P ski)/P pk=(3.633×0.014+3.093×0.046+1.626×0.214+0.228×0.029)/0.303=1.808m;P sk=0.303kN≤E p=0.83kN满足要求!四、稳定性验算1、嵌固稳定性验算E pk a pl/(E ak a al)=0.83×1.956/(0.169×1.178)=8.155≥K e=1.2满足要求!2、整体滑动稳定性验算圆弧滑动条分法示意图K si=∑{c j l j+[(q j b j+ΔG j)cosθj-μj l j]tanφj}/∑(q j b j+ΔG j)sinθc j、φj──第j土条滑弧面处土的粘聚力(kPa)、内摩擦角(°);b j──第j土条的宽度(m);θj──第j土条滑弧面中点处的法线与垂直面的夹角(°);l j──第j土条的滑弧段长度(m),取l j=b j/cosθj;q j──作用在第j土条上的附加分布荷载标准值(kPa) ;ΔG j──第j土条的自重(kN),按天然重度计算;u j──第j土条在滑弧面上的孔隙水压力(kPa),采用落底式截水帷幕时,对地下水位以下的砂土、碎石土、粉土,在基坑外侧,可取u j=γw h waj,在基坑内侧,可取u j=γw h wpj;滑弧面在地下水位以上或对地下水位以下的粘性土,取u j =0;γw──地下水重度(kN/m3);h waj──基坑外侧第j土条滑弧面中点的压力水头(m);h wpj──基坑内侧第j土条滑弧面中点的压力水头(m);min{ K s1,K s2,……,K si,……}=0.855< K s=1.3不满足要求,增加内支撑,详见支撑计算书3、渗透稳定性验算渗透稳定性简图承压水作用下的坑底突涌稳定性验算:D γ /(h wγw) =∑h iγi /(h wγw)=(0.55×20+3×20+0.75×20.5)/(6×10)=1.44D γ /(h wγw) =1.44≥K h=1.1满足要求!五、结构计算1、材料参数2、支护桩的受力简图计算简图弯矩图(kN·m)M k=0.324kN.m剪力图(kN)V k=0.21kN3、强度设计值确定M=γ0 γF M k=1×1.25×0.324=0.405kN·mV=γ0γF V k=1×1.25×0.21=0.263kN4、材料的强度计算σmax=M/(γW)=0.405×106/(1.05×88×103)=4.383N/mm2≤[f]=205N/mm2满足要求!H`=(WH2-(H-t)2(W-2t))/(2(WH-(H-t)(W-2t))=(400×852-(85-8)2(400-2×8))/(2(400×85 -(85-8)(400-2×8))=69mmS=t(H-H`)2=8×(85-69)2=2048mm3,τmax=VS/It=0.263×2048×103/(598×104×8)=0.011N/mm2≤[f]=125N/mm2满足要求!。

深基坑钢板桩计算书

深基坑钢板桩计算书

新建京张高铁7标深基坑钢板桩计算书一、工程概况新建铁路北京至张家口铁路工程JZSG-7标段,其中桥梁有特大、大中桥5座,全长1.76km(含全部桥面系,不含预制简支箱梁的预制架设及支座工程),公路框架中桥1座,框架小桥3座,涵洞6座。

1、下花园北大桥,中心里程DK139+045.33,桥跨布置:9-31.5m简支梁、(32.6+4×32.7m+32.6m)连续梁,桥全长505.06m。

本桥承台16个,其中张家口台承台基坑开挖深度超过5m,地层主要为新黄土;按设计要求1#、2#墩基础位于冲沟边上,承台基坑开挖时根据需要采用钢板桩防护。

2、戴家营大桥,中心里程:DK139+930.010,桥跨布置:11-31.5m简支梁,桥全长374.20m。

本桥承台11个,扩大基础1个。

本桥除4#、5#、张家口台外,其余承台基坑开挖深度均超过5m,地层主要为新黄土。

3、戴家营北大桥,中心里程:DK140+616.830,桥跨布置:1-31.5m简支梁+2-23.5m简支梁+2-31.5m简支梁,桥全长162.06m。

本桥承台6个,除4#承台外,其余承台基坑开挖深度均超过5m,地层主要为新黄土。

4、戴家营北特大桥,中心里程:DK141+846.15,桥跨布置:16-31.5m简支梁,桥全长537.70m。

本桥承台17个,其中1#、2#、3#、8#、9#、10#、14#、15#承台基坑开挖深度均超过5m,地层主要为新黄土;按设计要求11#、12#墩基础位于道路处,承台基坑开挖时采用钢板桩防护。

5、董家庄大桥,中心里程DK144+005.80,桥跨布置:5-31.5m简支梁,桥全长178m。

本桥承台6个,其中1#、2#、3#、张台承台基坑开挖深度均超过5m,地层主要为新黄土;按设计要求1#、2#墩位于沥青路处,承台基坑开挖时采用钢板桩防护。

4# 641.312 637.215 4.097张台655.342 644.448 5.894二、地质特点线路地质主要为新黄土、粉质粘土、粉砂、细角砾土、卵石土、粗角砾土、弱风化砂岩、杂填土、新黄土、粉质粘土、粉砂,下伏基岩主要为凝灰岩、弱风化砂岩、全~强风化凝灰岩。

深基坑支护设计计算书(钢板桩)

深基坑支护设计计算书(钢板桩)

----------------------------------------------------------------------
[ 基本信息 ]
----------------------------------------------------------------------
规范与规程
工况 类型 开挖 加撑 开挖 加撑
深度 (m) 2.000 --5.500 ---
支锚 道号 --1.内撑 --2.内撑
内摩擦角 水下(度)
13.00 33.00
水土
合算 分算
计算方法 m,c,K 值
m法
4.68
m法
18.48
不排水抗剪 强度(kPa)
-----
----------------------------------------------------------------------
[ 支锚信息 ]
└每延米抗弯模量 W(cm3) └抗弯 f(Mpa) 有无冠梁 防水帷幕 放坡级数 超载个数 支护结构上的水平集中力
2200.00 215 无 无 0 1 0
----------------------------------------------------------------------
----------------------------------------------------------------------
支锚道数
2
支锚 道号
1 2
支锚类型
内撑 内撑
水平间距 (m)
0.400 0.400
竖向间距 (m)
1.500 3.500
入射角 (°)

钢板桩支护设计

钢板桩支护设计

钢板桩支护设计计算1 主要计算内容钢板桩支护设计中主要进行以下计算:(l)钢板桩内力计算。

(2)支撑系统内力计算。

(3)稳定性验算。

(4)变形估算。

各项计算内容又包含多个子项,下面逐个阐述其计算方法及步骤。

2 计算方法及步骤2.1 钢板桩内力计算对钢板桩进行内力分析的方法很多,设计时应根据支护的构造形式选择合适的分析方法,本文仅对等值梁法进行介绍,计算步骤如下。

(l)计算反弯点位置。

假定钢板桩上土压力为零的点为反弯点,设其位于开挖面以下y 处,则有:整理得:(1)式中,,——坑内外土层的容重加权平均值;H——基坑开挖深度;K a——主动土压力系数;K pi——放大后的被动土压力系数。

(2)按简支梁计算等值梁的最大弯矩和支点反力。

等值梁法计算简图如图1所示。

(3)计算钢板桩的最小人土深度。

由等值梁BG求算板桩的人土深度,取,则由上式求得(2)桩的最小人土深度:t0=y+x (3)如桩端为一般的土质条件,应乘以系数1.1~1.2 ,即t= (1.1~1.2)t0对于多层支点的支护体系,常采用等弯矩布置的形式以充分利用钢板桩的抗弯强度,减少支护体系的投人量。

其计算步骤为:a.根据所选钢板桩型号由以下公式确定最大悬臂长度h 。

(4)式中,f——钢板桩抗弯强度设计值;W——截面抗弯模量;、K a——同前b.根据表1确定各支撑跨度。

2.2 支撑系统内力计算多层支撑点布置见图2支撑内计算主要是分析围檩和撑杆(或拉锚)的内力,围檩为受均布荷载作用的连续梁,均布荷载的大小可按下式计算:(5)式中,q k——第k层围凛承受的荷载;H—―围檩至墙顶的距离;——相临两跨度值。

撑杆按偏心受压构件计算其内力即可,作用力为:(6)式中,——相临两支撑间距。

2.3 稳定性验算支护体系的稳定性验算是基坑工程设计计算的重要环节,主要包括整体稳定性分析、抗倾覆或踢脚稳定性分析、基底抗隆起稳定分析和抗管涌验算等。

(1)整体稳定性分析。

钢板桩基坑支护计算书

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 2i x =10.8cm i y =6.29cm Ix=10800cm 4Iy=3650cm4Wx=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][6.1091018.92464.01080.46823=<=⨯⨯⨯=⋅=ϕ MPa f Wx Mx A N fx x 215][05.58107.1361004.810117768.01080.4684623=<=⨯⨯+⨯⨯⨯=+⋅=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 cmmkN 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 23σσ<=⋅==MPa cmm 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。

钢板桩支护计算书

钢板桩支护计算书

钢板桩支护验算计算书一、工程概况本标段的三座框架桥。

位于穂莞深城际铁路新塘至洪梅段中堂动车所内。

桥址区属于珠江三角洲滨海平原区,地势平坦。

主要用于河涌排洪。

JXDK1+676框架桥(1*15m-5m)与中堂运用所正线斜交67°,全桥长,斜宽,底板厚,边墙厚,顶板厚,全桥为一跨结构;地表标高为,基坑底标高~,基坑开挖深度~。

二、钢板桩支护结构施工方案我局管段穗莞深城际SZH-6标,桥位均处于软土及水涌中,框架桥基坑开挖均采用钢板桩支护;河涌段水位较浅,先设草袋围堰施工框架桥基础,开挖时再设钢板桩支护。

支护墙体采用9m长钢板桩,钢板桩基坑顶处设置300*300的H型钢围檩,支撑体系采用内支撑形式,采用Ф325*6mm钢管,长,间距6m。

1、钢板桩支护1)钢板桩的选用采用拉森Ⅲ型钢板桩(B=400mm,H=125mm,t=13mm)。

考虑地质情况和开挖深度的需要,施工采用浅埋单层支点排桩墙,选用9m长度的钢板桩。

2、钢板桩的插打总体施工流程:施工准备→测量定位→打钢板桩→钢板桩合拢→钢板桩外拉锚→清底→封底→垫层→底板施工→脚手架架设→顶板、边墙施工→钢板桩围堰拆除。

钢板桩采用逐片插打逐渐纠偏直至合拢,插打时利用挖掘机或吊车附带钢丝绳吊起后,液压振动捶夹板夹住钢板桩到位,按要求沿框架桥四周每边外放米要求,振动锤边振动边插打。

为了确保插打位置准确,第一片钢板桩要从两个互相垂直的方向同时控制,确保其垂直度在%内,然后以此为基础向两边插打。

考虑到水位高的因素,转交处使用特制角桩插打,整个钢板桩形成一个整体,达到安全止水的最佳效果。

3、钢支撑结构形式为了确保基坑开挖及钢板桩安全可靠,钢板桩墙体支撑体系尤为重要。

具体支撑及安装位置见附图1,支撑结构材料如下:1)钢板桩支护墙体坡顶处采用300*300的H型钢围檩,每个对角采用三块300mm×300mm×10mm钢板连接;对角斜撑采用两300*300的H型钢,对角处用四块250mm ×250mm×10mm钢板连接。

(完整版)拉森钢板桩基坑支护方案设计和计算

(完整版)拉森钢板桩基坑支护方案设计和计算

3、拉森钢板桩基坑支护方案设计和计算3.1、基本情况城展路环城河桥桥台位于河岸上,基坑开挖深度较小;桥墩长24m,宽1.7m,右偏角90°,系梁底标高为0.0m,河床底标高0.0m,因此基坑底部尺寸考虑1m施工操作面要求,布置为长26m,宽3.7m,不需土方开挖。

环城河常水位2.6m,1/20洪水位3.27m,河床底标高0.0m,河底为淤泥土。

考虑选择枯水期施工,堰顶标高为3.5m。

3.2、支护方案设计支护采用拉森钢板桩围堰支护,围堰平行河岸布置,平面布置详见附图。

堰体采用拉森钢板桩Ⅳ型,桩长12米,内部水平围檩由单根(500×300mm)H型钢组成,支撑杆设置在钢板桩顶部,由直径为600mm,壁厚为8mm钢管组成。

整个基坑开挖完成后,沿基坑四周挖出一条200×200mm排水沟,在基坑对角设500×500×500mm集水坑,用泥浆泵将集水坑内渗水及时排出基坑。

布置图:4、基坑稳定性验算4.1、桥墩基坑稳定性验算钢板桩长度为12米,桩顶支撑,标高3.5米,入土长度8.5米。

基坑开挖宽度26米,坑底标高0.0米。

基坑采用拉森钢板桩支护,围檩由单根(500×300mm)H型钢组成,设单道桩顶支撑,支撑采用直径为600mm,壁厚为8mm钢管作为支撑导梁,钢管与H型钢进行嵌固相连并焊接。

验算钢板桩长度,选择钢板桩和导梁型号,验算基底稳定性。

采用理正深基坑软件对支护结构和围囹支撑体系等变形与内力整体计算分析;支护结构的抗倾覆稳定性、抗隆起、抗管涌、嵌固深度采用理正深基坑支护结构设计软件单元计算进行分析。

4.1.1、设计标准及参数1、基坑设计等级及设计系数二级,重要性系数:1.0;支护结构结构重要性系数:1.0;构件计算综合性系数:1.25。

2 、材料力学性能指标1、单元分析工况定义(1)、工况1:打钢板桩,水面以下3.5m;(2)、工况2:在桩顶以下0.5m处安装第一道内支撑;(3)、工况3:抽水;2、单元计算[ 支护方案 ]----------------------------------------------------------------------连续墙支护---------------------------------------------------------------------- [ 基本信息 ]---------------------------------------------------------------------- [ 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:---------------------------------------------------------------------- [ 抗倾覆稳定性验算 ]---------------------------------------------------------------------- 抗倾覆安全系数:p , 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。

钢板桩支护计算手册

钢板桩支护计算手册

精心整理支护计算书一.设计资料该项目的支护结构非主体结构的一部分;开挖深度为9.7m<10m;在等于开挖深度的水平距离内无临近建筑物。

故可以认为该坑的安全等级为二级。

重要性系数取γ0=1.0。

地面标高:-0.5m基础底面标高:-10.2m开挖深度:9.7m2.支点力T c1设支点位于地面以下4m ,即支点处标高为-4,5m对反弯点处弯矩为03.嵌固深度h d求最小h d ,用软件解如下方程161.66*(x+5.7)+(29.45*x+41.04)*(x-1.8)*(x-1.8)/6+19.296*(x-1.39)-1.2*(15.19+275.74+4.125)*x-1.2*845.57=0解得h d =7.500m五.弯矩计算 119.73kPa根据《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99)的规定按下列规定计算其设计值: 截面弯矩设计值MM =1.25γ0M c式中γ0——重要性系数,取1.01. 锚固点弯矩设计值2. 剪力为0处弯矩设计值(开挖面上方)设地面到该点距离为2h3. 剪力为0处弯矩设计值(开挖面下方)1231231.2.设锚杆锚固长度为10m ,其中点到地面距离为8.31m ,直径为14cm 。

水平分力kN T T c d 49.2425.115.1=⨯=若取K=1.50,则修正为12m最后确定的锚固段长度为12m 。

3.钢拉杆截面选择取361φ,则其抗拉强度设计值:满足要求。

七.围檩受力计算围檩受到拉锚和钢板桩传来作用力,可按简支梁计算。

选用两排[18的槽钢,333104.2411027.120mm W ⨯=⨯⨯= 满足要求。

共需要376m 的[18热轧轻型槽钢。

七.抗倾覆验算满足要求。

钢板桩支护计算手册

钢板桩支护计算手册

支护计算书一.设计资料该项目的支护结构非主体结构的一部分;开挖深度为9.7m<10m ;在等于开挖深度的水平距离内无临近建筑物.故可以认为该坑的安全等级为二级.重要性系数取γ0=1.0. 地面标高:-0.5m基础底面标高:-10.2m开挖深度:9.7m地下水位:-1.5m地面均布荷载:20kN/m 2土层:地表层有1m 厚的杂填土,其下为均质粉质粘土基坑外侧的粘土都看做饱和粘土;基坑内侧因为排水,看做有1.8m 深含水量16%的粘土,其下为饱和粘土.二.选择支护形式由于土质较好,水位较高,开挖深度一般,故选择钢板桩加单层土层锚杆支护.三.土压力计算1.竖向土压力的计算公式:j mj rk z γσ=基坑外侧:基坑内侧:2.主动土压力的计算取0'2 a e主动土压力零点:主动土压力示意图3.被动土压力的计算4.土压力总和开挖面以上只有主动土压力.开挖面以下:再往下,每米增加29.45kpa 的负向土压力.1m 条带中,土压力分块的合力 压力区块压力合力kN 距上端距离m 距下端距离m 1 15.19 0.58 0.42119.73k四.嵌固深度计算1.反弯点解得h=0.569m2.支点力Tc1设支点位于地面以下4m,即支点处标高为-4,5m对反弯点处弯矩为03.嵌固深度hd用软件解如下方程求最小hd,161.66x+5.7+29.45x+41.04x-1.8x-1.8/6+19.296x-1.39-1.215.19+275.74+4.125x -1.2845.57=0=7.500m解得hd五.弯矩计算根据建筑基坑支护技术规程JGJ120-99的规定按下列规定计算其设计值:截面弯矩设计值MM=1.25γ0M c式中γ——重要性系数,取1.01.锚固点弯矩设计值2.剪力为0处弯矩设计值开挖面上方设地面到该点距离为h23.剪力为0处弯矩设计值开挖面下方设开挖面到该点距离为h3选用FSP-Ⅲ型钢板桩日本产拉森钢板桩.钢板桩所受最大弯曲应力为:满足允许应力要求.基坑四角采用0.2×0.2的角桩.则钢板桩的支护面积为:该型号钢板桩每平米的质量为150kg 钢板桩总重:t kg 6.50150155268.3343150==⨯六.锚杆计算根据规范JGJ120-994.6.9锚杆长度设计应符合下列规定:1锚杆自由段长度不宜小于5m 并应超过潜在滑裂面1.5m ;2土层锚杆锚固段长度不宜小于4m ;3锚杆杆体下料长度应为锚杆自由段、锚固段及外露长度之和,外露长度须满足台座、腰梁尺寸及张拉作业要求.锚杆布置应符合以下规定:1锚杆上下排垂直间距不宜小于2.0m,水平间距不宜小于1.5m;2锚杆锚固体上覆土层厚度不宜小于4.0m ;3锚杆倾角宜15°-25°,为且不应大于45°.选用25°倾角.1.锚杆自由段长度锚杆自由段长度取5.2m,外伸长度0.5m.2.锚杆锚固长度设锚杆锚固长度为10m,其中点到地面距离为8.31m,直径为14cm.水平分力kN T T c d 49.2425.115.1=⨯=若取K=1.50,则修正为12m最后确定的锚固段长度为12m.3.钢拉杆截面选择取361φ,则其抗拉强度设计值:满足要求.七.围檩受力计算围檩受到拉锚和钢板桩传来作用力,可按简支梁计算.选用两排18的槽钢,33310⨯=⨯=W⨯10120mm2414.7.2满足要求.共需要376m的18热轧轻型槽钢.七.抗倾覆验算满足要求.。

深基坑支护钢板桩计算

深基坑支护钢板桩计算

结构计算系列之三钢板桩支护结构计算公司范围内承台开挖使用钢板桩支护的越来越多。

随着钢板桩支护在公司范围内的大规模广泛的应用,而如何合理的设计和运用钢板桩支护成为我们迫切要掌握的技术。

下面以一陆上深基坑钢板桩支护设计为例,详细叙述钢板桩支护结构设计检算的计算过程:1、钢板桩围堰的结构验算1.1基本数据(1)钢板桩截面特性钢板桩性能参数表(2)土层性质淤泥质黏土内摩擦角取9°,粘聚力c=14KPa,根据地质资料和实际施工现场土体的含水率,统一按水、土合力考虑,土层的平均容重取为γ=16.1KN/ m³,地下水位取+3.0m。

(3)基本参数计算主动土压力系数: K a=tan2(45°-φ/2)=0.73被动土压力系数: K p =tan2(45°+φ/2)=1.371.2钢板桩入土深度计算1.2.1 钢板桩土压力计算主动土压力最大压强 e a=γK a(H+t-h1)=16.1×0.73×11=129.283 KPa被动土压力最大压强 e p=γK p t=16.1×1.37×7=154.399 KPa 主动土压力 E a=(H+t-h1)e a /2=γK a(H+t-h1)2/2=16.1×0.73×112/2=719.89 KN/m被动土压力 E p=te p /2=γK p t2/2=16.1×1.37×72/2=540.4 KN/m1.2.2 入土深度计算为使板桩保持稳定,则在A点的力矩应等于零,即∑M A=0,亦即:M a=E a H a - E p H p=E a·[2(H+t-1)/3+1] -E p·(2t/3+H)=0 求得所需的最小入土深度t=(3E p H-2HE a-E a)/2(E a-E p)=0.52 m,满足要求。

根据∑F x=0,即可求得作用在A点的支撑力Ra:Ra – Ea + Ep = 0 得: Ra = Ea – Ep = 179.49 KN/m 1.3 钢板桩截面计算1.3.1求出入土深度t2处剪力为零的点g由,主动土压力 E a'=γK a(H+t2-1)2/2被动土压力 E p'=t1e p /2=γK p t22/2可由该点主动土压力等于被动土压力与支撑力之和,得E a'=E p'+ Ra则K a(H+t2-1)2=K p t22 + Ra得:t2=[5.84-(5.842-4×10.62×0.64)1/2]/2×0.64=2.5m1.3.2 求出最大弯距由于g点位置剪力为零,则每米宽钢板桩最大弯距等于g点以下主动土压力、被动土压力绕g点的力矩差值。

地下工程支护(钢板桩)设计及计算书

地下工程支护(钢板桩)设计及计算书

地下工程支护(钢板桩)设计及计算书
项目概述
本项目是一块地下空间的支护设计,采用钢板桩支撑结构。


板桩作为一种常用的工程支撑方式,经济实用,施工方便,适用范
围广泛,在地下工程中得到越来越广泛的应用。

本计算书将对支撑
设计进行详细说明。

设计计算
1. 钢板桩长度计算
根据地下结构深度及土壤性质等因素,确定钢板桩的长度。

2. 钢板桩截面尺寸计算
根据地下工程条件,选取合适的钢板桩型号,计算其截面尺寸。

3. 钢板桩嵌入深度计算
根据地下结构的要求和设计条件,确定钢板桩的嵌入深度。

4. 钢板桩桩身稳定性设计计算
根据钢板桩截面尺寸及其嵌入深度,计算钢板桩桩身稳定性设计。

5. 钢板桩锚杆设计计算
根据地下结构及土体条件,设计合适的锚固结构以保证钢板桩
稳定。

结论
本文对地下工程中采用钢板桩进行支撑的设计进行了详细说明,包括长度、截面尺寸、嵌入深度、桩身稳定性及锚杆等方面的计算。

希望对地下工程的相关设计及施工有所帮助。

(图纸)钢板桩基坑支护验算书

(图纸)钢板桩基坑支护验算书

钢板桩基坑支护验算书一、开挖深度及地质情况各井自上而下穿越土层地质情况表(单位:m)编号基坑深度①层杂填土厚②2层粉质粘土厚③层粉质粘土厚A中雨2 5.0 2.4 1.4 1.2A中雨3 5.50.8 1.7 3.0A中雨4 5.80.00.5 5.3二、基坑支护形式最大深度5.8m,采用Ⅲ型拉森钢板桩支护,桩底埋入基坑底以下2.7m,顶部出地面0.5m,内加一道支撑,钢板桩支护的围檩采用22#槽钢,支撑采用Φ152×5mm钢管,距坑顶2m,顺沟槽方向的间距为2.5m。

钢板桩支护示意图(单位:m)三、相关参数钢材弹性模量E:206×103N/mm222a槽钢截面积A:31.8cm2;惯性矩I:2394cm4;抵抗矩218cm3,单位重量:25kg/m。

Φ152×5mm钢管截面积A:23.091cm2;惯性矩I:624.43cm4;抵抗矩164.323cm3,单位重量:18.126kg/m,回转半径i:5.2cm。

钢板桩:选用的拉森Ⅲ型钢板桩,每延米截面积A:191cm2;每延米惯性矩I:16800cm4;每延米抵抗矩1340cm3。

内撑刚度:=2×0.9×206×103×106×23.091×10-4/2.2=389.188MN/m四、计算书(一)5m基坑支护验算----------------------------------------------------------------------[支护方案]----------------------------------------------------------------------连续墙支护----------------------------------------------------------------------[基本信息]----------------------------------------------------------------------内力计算方法增量法规范与规程《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99基坑等级一级基坑侧壁重要性系数γ0 1.10基坑深度H(m) 5.000嵌固深度(m) 2.700墙顶标高(m)0.000连续墙类型钢板桩├每延米板桩截面面积A(cm2)191.00├每延米板桩壁惯性矩I(cm4)16800.00└每延米板桩抗弯模量W(cm3)1340.00有无冠梁无放坡级数0超载个数1支护结构上的水平集中力0----------------------------------------------------------------------[超载信息]----------------------------------------------------------------------超载类型超载值作用深度作用宽度距坑边距形式长度序号(kPa,kN/m)(m)(m)(m)(m) 130.000-------------------------------------------------------------------------------------[附加水平力信息]----------------------------------------------------------------------作用类型水平力值作用深度是否参与是否参与水平力序号(kN)(m)倾覆稳定整体稳定----------------------------------------------------------------------[土层信息]----------------------------------------------------------------------土层数4坑内加固土否内侧降水最终深度(m)25.000外侧水位深度(m)50.000内侧水位是否随开挖过程变化是内侧水位距开挖面距离(m)0.000弹性计算方法按土层指定ㄨ弹性法计算方法m法----------------------------------------------------------------------[土层参数]----------------------------------------------------------------------层号土类名称层厚重度浮重度粘聚力内摩擦角(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)1杂填土 2.4018.0---15.0013.002粘性土 1.4019.6---51.3017.803粘性土 1.2020.2---85.7022.304粘性土10.0020.2---85.7022.30层号与锚固体摩粘聚力内摩擦角水土计算方法m,c,K值抗剪强度擦阻力(kPa)水下(kPa)水下(度)(kPa) 118.0---------m法1000.00---259.0---------m法4000.00---376.5---------m法5000.00---476.5---------m法5000.00-------------------------------------------------------------------------[支锚信息]----------------------------------------------------------------------支锚道数1支锚支锚类型水平间距竖向间距入射角总长锚固段道号(m)(m)(°)(m)长度(m)1内撑 2.500 1.500---------支锚预加力支锚刚度锚固体工况锚固力材料抗力材料抗力道号(kN)(MN/m)直径(mm)号调整系数(kN)调整系数10.00389.19---2~---496.47 1.00----------------------------------------------------------------------[工况信息]----------------------------------------------------------------------工况工况深度支锚号类型(m)道号1开挖 2.000---2加撑--- 1.内撑3开挖 5.000-------------------------------------------------------------------------[结构计算]----------------------------------------------------------------------各工况:内力位移包络图:----------------------------------------------------------------------[整体稳定验算]----------------------------------------------------------------------计算方法:瑞典条分法应力状态:总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Ks= 4.259圆弧半径(m)R=8.934圆心坐标X(m)X=-0.454圆心坐标Y(m)Y= 6.193----------------------------------------------------------------------[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。

拉森钢板桩基坑支护方案设计和计算

拉森钢板桩基坑支护方案设计和计算

3、拉森钢板桩基坑支护方案设计和计算3.1、基本情况城展路环城河桥桥台位于河岸上,基坑开挖深度较小;桥墩长24m,宽1.7m,右偏角90°,系梁底标高为0.0m,河床底标高0.0m,因此基坑底部尺寸考虑1m施工操作面要求,布置为长26m,宽3.7m,不需土方开挖。

环城河常水位2.6m,1/20洪水位3.27m,河床底标高0.0m,河底为淤泥土。

考虑选择枯水期施工,堰顶标高为3.5m。

3.2、支护方案设计支护采用拉森钢板桩围堰支护,围堰平行河岸布置,平面布置详见附图。

堰体采用拉森钢板桩Ⅳ型,桩长12米,内部水平围檩由单根(500×300mm)H型钢组成,支撑杆设置在钢板桩顶部,由直径为600mm,壁厚为8mm钢管组成。

整个基坑开挖完成后,沿基坑四周挖出一条200×200mm排水沟,在基坑对角设500×500×500mm集水坑,用泥浆泵将集水坑内渗水及时排出基坑。

布置图:4、基坑稳定性验算4.1、桥墩基坑稳定性验算钢板桩长度为12米,桩顶支撑,标高3.5米,入土长度8.5米。

基坑开挖宽度26米,坑底标高0.0米。

基坑采用拉森钢板桩支护,围檩由单根(500×300mm)H型钢组成,设单道桩顶支撑,支撑采用直径为600mm,壁厚为8mm钢管作为支撑导梁,钢管与H型钢进行嵌固相连并焊接。

验算钢板桩长度,选择钢板桩和导梁型号,验算基底稳定性。

采用理正深基坑软件对支护结构和围囹支撑体系等变形与内力整体计算分析;支护结构的抗倾覆稳定性、抗隆起、抗管涌、嵌固深度采用理正深基坑支护结构设计软件单元计算进行分析。

4.1.1、设计标准及参数1、基坑设计等级及设计系数二级,重要性系数:1.0;支护结构结构重要性系数:1.0;构件计算综合性系数:1.25。

2 、材料力学性能指标1、单元分析工况定义(1)、工况1:打钢板桩,水面以下3.5m;(2)、工况2:在桩顶以下0.5m处安装第一道内支撑;(3)、工况3:抽水;2、单元计算[ 支护方案 ]----------------------------------------------------------------------连续墙支护---------------------------------------------------------------------- [ 基本信息 ]---------------------------------------------------------------------- [ 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:---------------------------------------------------------------------- [ 抗倾覆稳定性验算 ]---------------------------------------------------------------------- 抗倾覆安全系数:p , 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。

钢板桩计算书

钢板桩计算书

钢板桩计算书1 工程概况该基坑设计总深7.0m,按二级基坑、选用《国家行业标准—建筑基坑支护技术规程(JGJ120-2012)》进行设计计算,计算断面编号:1。

1.1 土层参数续表地下水位埋深:0.50m。

1.2 基坑周边荷载地面超载:20.0kPa2 开挖与支护设计基坑支护方案如图:基坑支护方案图2.1 挡墙设计·挡墙类型:钢板桩;·嵌入深度:5.000m;·露出长度:0.000m;·型钢型号:40b;·桩间距:450mm;2.2 放坡设计2.2.1 第1级放坡设计坡面尺寸:坡高1.00m;坡宽1.00m;台宽1.00m。

放坡影响方式为:一。

2.3 支撑(锚)结构设计本方案设置1道支撑(锚),各层数据如下:第1道支撑(锚)为平面内支撑,距墙顶深度0.500m,工作面超过深度2.500m,预加轴力0.00kN/m,对挡墙的水平约束刚度取25000.0kN/m/m。

该道平面内支撑具体数据如下:·支撑材料:钢筋混凝土撑;·支撑长度:30.000m;·支撑间距:5.000m;·与围檩之间的夹角:90.000°;·不动点调整系数:0.500;·混凝土等级:C30;·截面高:800mm;·截面宽:600mm。

计算点位置系数:0.000。

2.4 工况顺序该基坑的施工工况顺序如下图所示:3 内力变形计算3.1 计算参数水土计算(分算/合算)方法:按土层分/合算;水压力计算方法:静止水压力,修正系数:1.0;主动侧土压力计算方法:朗肯主动土压力,分布模式:矩形,调整系数:1.0,负位移不考虑土压力增加;被动侧基床系数计算方法: "m"法,土体抗力不考虑极限土压力限值,坑内土影响范围:1.0倍基坑深度;墙体抗弯刚度折减系数:1.0。

3.2 计算结果3.2.1 内力变形结果每根桩抗弯刚度EI=47880kN.m2。

钢板桩基坑支护的方案 (1)

钢板桩基坑支护的方案 (1)

基坑钢板桩支护方案第一章 支护形式钢板桩+两排预应力锚杆,设计支护深度10.0米。

第二章 支护结构设计(1)围护桩部 位 桩长 嵌固深度 钢板桩型号 桩中心距 钢板桩 15000mm 5000mm 350*350*12*19 650mm (2)锚杆:部 位标高(m)水平拉力(KN)间距(m)倾角(度)直径(m)自由段长(m)锚固段长(m)腰梁拉杆第一排 -3.0 200 1.3 15 0.15 7.5 15 2I20a2Φ15.2钢绞线第二排 -6.0 200 0.65 15 0.15 5.5 18 2I20a3Φ15.2钢绞线(3)冠梁:名称 梁宽 梁高 配筋 砼强度冠梁 600mm 500m 3Φ22,2Φ22,2φ16,2φ16,φ10@200C30第三章 施工组织计划本工程采用项目经理负责制管理,由项目经理全权负责本项目的机械、材料和劳动力的组织及施工。

现场土质综合表土 层 层底标高(m)平均层厚(m)重度(KN/m³)内摩擦角(º)粘聚力(KPa)回填土 -3.0 2.56粉质粘土 -23.3 21.54 1.89 7 11.0中砂 -35.0 6.59第一节 施工机械及设备机械参型号 数量 功率 使用部位 数机械名称安装于挖掘机上打钢板液压振动锤 MIL-2000 1台桩履带式单斗挖掘机 W-1001 1台 1M3吊液压振动锤 汽车式起重机 1台 30t 用于拨钢板桩震动拔桩机 1台 45KW 拨钢板桩履带式单斗挖掘机W-1001 1台 1M3挖槽、配合桩机作业及修路气割机 1套 切割钢板桩电焊机 XD1-200 2台 2KVA 钢板桩接长经纬仪 J2 1台 测量放线水准仪 S3-d 1台 抄平、沉降观测 砂浆搅拌机 250L 1台 4KW 锚杆注浆 泥浆泵 BW-150/15 1台 5.5KW 锚杆压力灌浆第二节 土层锚杆施工1、钻孔沿基坑护坡周边,第一排间距1.3m,第二排间距0.65m,孔洞与土面成15°夹角。

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目录1 计算依据 (1)2 工程概况 (1)3 地质情况 (1)4 设计施工方案概述 (1)5 围堰结构计算 (2)5.1 设计计算参数 (2)5.1.1材料设计指标 (2)5.1.2单元内支撑支撑刚度计算 (3)5.1.3单元内支撑材料抗力计算 (3)5.1.4 设计安全等级 (4)5.2 拉森钢板桩封闭支护结构设计分析 (4)5.2.1 开挖过程结构分析 (4)5.2.2 拉森钢板桩单元计算分析结果 (4)5.2.3 内支撑应力和变形计算 (18)5.2.4支护结构强度验算 (19)5.2.4 支撑型钢强度、稳定性验算 (23)基坑拉森钢板桩围堰设计及计算书1 计算依据1.2 《特大桥承台基坑拉森钢板桩围堰设计图》;1.3 《建筑施工计算手册》;1.4 《钢结构设计规范》(GB500017-2003);1.5 《理正深基坑软件7.0版》;1.6 《基坑工程设计规程》(DBJ08-61-97)1.7 《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012)1.8 《建筑基坑工程技术规范》(YB9258-97)2 工程概况桥址处为荒地、民房,地势平坦,交通便利。

根据现场调查,特大桥1#承台施工为最不利基坑,承台尺寸为4.85×5.7×2m,开挖后深度4.209m。

3 地质情况4 设计施工方案概述使用9m拉森Ⅳ钢板桩对基坑进行封闭支护,钢围檩设于承台顶标高以上1.509m,钢板桩顶往下1m处,围檩采用H400×400×13×21mm型钢,围檩长边下方设置不少于3个牛腿,上方采用直径8mm钢丝绳兜吊在拉伸钢板桩上,斜角撑采用H400×400×13×21mm型钢,斜撑两端与围檩型钢焊接牢固。

基坑尺寸控制原则为自承台外轮廓外扩1.2m,为保证承台模板与钢筋的顺利施工,围檩斜角撑的位置应避免阻碍模板与钢筋的吊装施工。

图4-1 拉森钢板桩支护基坑平面布置图图4-2 拉森钢板桩支护基坑立面布置图5 围堰结构计算 5.1 设计计算参数 5.1.1材料设计指标表5.1.1-1 基坑支护结构所需材料表表5.1.1-2 基坑支护结构所需材料截面特性表表5.1.1-3 拉森钢板桩单根每米壁宽截面特性表5.1.2单元内支撑支撑刚度计算计算内支撑刚度取最大水平间距s=3.3m 的一根H400×400×13×21mm 型钢,计算长度取最大支撑构件的长度l 0=2.83m ,则支撑结构水平刚度系数k T ,取结构计算宽度ba=1m 。

sl EAb K aRR 0λα=R a 支撑松弛系数:支撑不预加轴向压力,9.0R取α6.0,取:支撑不动点调整系数λmMN Ls b EA K a R T /7053.383.26.010195.21029.06.09.0451=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==α5.1.3单元内支撑材料抗力计算内支撑斜撑采用H400×400×13×21mm 型钢焊接,最大计算长度取最大支撑构件的长度l 0=2.83m ,结构计算宽度ba=1.0m 。

型钢回转半径:mm i y 1.102=7.271.1022830===i l λ 查表得967.0=ϕ =1ξ单元材料抗力:KN l b f A T a y 4913.9/11021510195.2968.01/341=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==-ξϕ5.1.4 设计安全等级基坑为二级基坑,安全系数为1.0。

5.2 拉森钢板桩封闭支护结构设计分析以最深基坑1#墩承台为例计算基坑稳定性,其余基坑参照此支护方式;5.2.1 开挖过程结构分析采用理正深基坑支护结构设计软件7.0版进行分析。

按以下工况计算:工况1 基坑开挖至地面下1m ;工况2 在地面下0.5m 安装第一道内支撑; 工况3 基坑开挖至地面下4.209m 。

5.2.2 拉森钢板桩单元计算分析结果基坑开挖至垫层底,边开挖边安装内支撑。

按弹性法计算[ 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= 137.636/(2200.000*10-6)= 62.562(MPa) < f = 215.000(MPa) 满足基坑外侧抗弯验算(不考虑轴力)σwai = Mw / Wx= 52.350/(2200.000*10-6)= 23.795(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= 2.285s圆弧半径(m) R = 10.115圆心坐标X(m) X = -0.593圆心坐标Y(m) Y = 5.775----------------------------------------------------------------------[ 抗倾覆稳定性验算 ]----------------------------------------------------------------------抗倾覆安全系数:——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Mp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。

——主动土压力对桩底的倾覆弯矩。

Ma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 ---= 2.062 >= 1.200, 满足规范要求。

Ks工况2:序号支锚类型材料抗力(kN/m) 锚固力(kN/m)1 内撑 491.000 ---K= 5.452 >= 1.200, 满足规范要求。

s工况3:序号支锚类型材料抗力(kN/m) 锚固力(kN/m)1 内撑 491.000 ---= 4.204 >= 1.200, 满足规范要求。

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