钢板桩验算

钢板桩围堰检算书

设计：

复核：

目录

一、工程概况 (3)

二、计算依据 (3)

三、钢板桩围堰计算 (3)

水中承台钢板桩围堰验算

一、工程概况

二、计算依据

《简明深基坑工程设计施工手册》

《钢结构设计规范》(GB50017-2017)

《建筑施工计算手册》

《建筑桩基础规范》(JGJ94-2012)

三、钢板桩围堰计算

1、计算参数：

（1）基础资料：参考钻孔编号XLQ03，原地表以下0.3m为淤泥，相关物理力学参数为γ=19.26KN/m3，c=23.6kPa，ϕ=14.0°；0.3-6m为粉土，相关物理力学参数为γ=18.64KN/m3，c=11.0kPa，ϕ=22.3°侧摩阻力标准值为25；6-12m为粉土，相关物理力学参数为γ=18.68KN/m3，c=14.7kPa，ϕ=22.7°侧摩阻力标准值为35；12-21m为粉细砂，相关物理力学参数为γ=19.5KN/m3，c=0kPa，ϕ=30.0°侧摩阻力标准值为40；原地表以上 3.5m填土为粗粒土，相关物理力学参数为γ=20.0KN/m3，c=10.0kPa，ϕ=30.0°侧摩阻力标准值取为25。

（2）钢板桩围堰采用拉森Ⅴ型钢板桩，钢板材质为Q355D其相关技术规格见下表。

（3）围檩采用第三层采用3I40a 型工字钢，材质为Q345D ，截面面积A=3*86.1cm 2，截面抵抗矩为3*1085.7cm 3；第一层及第二层采用2I40a 型工字钢，材质为Q345D ，截面面积A=2*86.1cm 2，截面抵抗矩为2*1085.7cm 3。

（4）支撑结构采用①φ630*8mm 钢管，材质为Q345D ，截面面积A=156.3cm 2，截面抵抗矩为2400.4m 3；②2I40a 型工字钢，材质为Q345D ，截面面积A=2*86.1cm 2，截面抵抗矩为2*1085.7cm 3。

（5）封底混凝土采用C30混凝土，厚度为2m ，混凝土抗拉强度设计值为1.39MPa 。 2、封底混凝土强度验算

水下封底混凝土承受的荷载应按施工中最不利的情况考虑，即在围堰封底以后，围堰内的水被排干，封底素混凝土将受到可能产生的向上水压力的作用，现以此荷载（即为水头高度减去封底混凝土的重量）作为计算值。封底混凝土板在上浮力作用下的内力。近似地简化为简支单向板计算。

采用2m 厚C30混凝土封底，有效厚度取1.7m 计算。取1m 宽计算，水面至承台底的高度 h=8.1m ，混凝土主要受静水压力及自重作用。

[]f d d

d h l W ql f c w ≤⋅-+⋅⋅=⋅=6

/)(8812

22γγ

式中 -l 基坑底边小尺寸（m ）； -q 封底底面净水压力（kpa ）；

-W 封底混凝土每1m 宽截面的抗弯模量（m 3）； -d 假定的封底混凝土最小厚度（m ）； -w γ水的重度（kN/m 3）； -c γ混凝土的重度（kN/m 3）；

[]-f 封底混凝土容许抗弯曲强度，一般采用C30混凝土，考虑荷载作用时间较短，可取1390kpa 。

][7396

/7.17.125)7.11.8(1085.46/)(88122222f kPa d d d h l W ql f c w <=⋅-+⋅⋅=⋅-+⋅⋅=⋅=γγ，满足要求。

3、围堰的抗浮稳定性计算

围堰封底后，整个围堰受到被排水的向上浮力作用，应验算其抗浮系数K 。

05.19.0≥⋅⋅⋅+==∑f

i i h f k P h f L P P P K λ

式中：P k —总抗浮力，钢板桩重量（含内支撑）+封底混凝土自重+板桩的抗拔磨阻力；P f —总上浮力。

KN P f 2336621.15*21.15*)21.8(*10=+=

封底混凝土自重：

kN 115672521.1521.152=⨯⨯⨯=封G

钢板桩自重：

kN 260742/18100421.15=⨯⨯⨯=板桩G

内支撑围檩重：

工字钢40a 15.21×3×4+15.21×2×4×2=425.9m 斜撑 40A 工字钢 2.8 ×2×4×3=67.2m 斜撑φ630*8mm 7×4×3=84m

KN 4365.78563.1845.78861.02.679.425=⨯⨯+⨯⨯+=）（围檩G

板桩抗拔力：

kN h f L f i i 16047)2406356255.325(421.155.0=⨯+⨯+⨯+⨯⨯⨯⨯=⋅⋅⋅=∑λ

KN P k 2919616047)436260711567(9.0=+++⨯=

05.125.123366

29196

>===

f k P P K ，则稳定性满足要求。 4、钢板桩入土深度计算

（1）γ、φ、c 按17.5m 范围内的加权平均值计算：

0.195

.172

5.19668.187.564.183.02

6.195.320=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=

平均γ

7

.245.1723067.227.53.223.0145.330=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=平均ϕ

0.115

.176

7.147.5113.06.235.310=⨯+⨯+⨯+⨯=平均c

主动土压力系数：

41.0)2

45(tan 2=-=ϕ

a K

被动土压力系数：

44.2)2

45(tan 2=+=ϕ

p K

（2）确定支撑层数及间距

按等弯矩布置确定各层支撑的间距，则板桩顶部悬臂端的最大允许跨度，由公式的：