板桩墙的计算
挡土钢板桩支护计算
挡土钢板桩支护计算挡土钢板桩根据基坑挖土深度、土质情况、地质条件和邻近建筑管线情况，选用多锚（支撑）板桩形式，对坑壁支护，以便基坑开挖。
根据现场实际情况分析，以基坑平均深度2.5m～6米，现按开挖最深度6米，宽3米的基坑支护计算。
（１）多锚支撑式板桩计算，钢板桩选用拉森Ⅲ型钢板桩，每延长米截面矩W=2270cm3/m，[f]=200Mpa，取基坑深H=6.0m，距板桩外2m地面附加荷载q=30KN/㎡。
根据地质资料，不同深度层土的密度r，内摩擦角Ф及粘聚力C的值，求得其加权平均值为r1=(18.75×1.5+4.5×19.8+4×20.5)/6=33.204kN/m3φ1=(10º×1.5+18º×4.5＋25˚×4.0)/6=32.4ºC1=(5×1.5+22×1)/6=4.92kpar2=(19.8×1.5+20.5×4.5)/6=20.325 kN/m3φ2=(18º×1.5+20.5º×4.0)/6=18.1ºC2=(22×1.5+28×4.0)/6=24.2kpa故该土层为上软下硬土层的情况计算作用于板桩上的土压力强度，土压力分布Ka1= tan2 (45º-32.4º/2)=0.549Ka2= tan2 (45º-18.1º/2)=0.725Kp2= tan2 (45º+18.1º/2)=1.379考虑钢板桩与土间的摩擦力作用，取墙前K=1.666得K.Kp2=1.666×1.379=2.297K.Kp2- Ka2=1.572eAq=qka1=30×0.549=16.47kN/㎡yq= tan(45º+32.4º/2)×2=3.64meAh= r1HKa1-2c1√(ka1)+[(H-3.7)-(H-3.7)Ka1] rw=33.204×6×0.549-2×4.92×√(0.549)+(2.3-2.3×0.549) ×10=109.37-7.291+10.373=112.452kN/ m2B点上 Pb上= eAq + eAh =16.47+112.452=128.922kN/ m2B点下Pb下= r1HKa2-2c2√(ka2)+[(H-3.7)-(H-3.7)Ka2] rw+qka2=33.204×6×0.725-2×24.2×√(0.725)+(2.3-2.3×0.725) ×10+30×0.725=144.437-41.211+6.325+21.75=131.301 kN/ m2eAc=r1Ka1×2.5=33.204×0.549×2.5=45.572 kN/ m2（2）计算板桩墙上土压力强度等于零的点离控土面的距离y，在y处板桩墙前的被动土压力等于板桩墙后的被动土压力，即y=Pb下/{(r2- rw)(kkp2-ka2)+2c2[(√kkp2)+√(ka2)]}=71.853/[(20.325-10)×1.572+2×24.2×[√(2.297)+√(0.725)]=71.853/(16.231+114.565)=0.55m（3）确定支撑层数及间距按等弯矩布置法确定各层支撑的间距，板桩顶部悬臂的最大允许跨度为：h=3√[(6[f]w)/( r1ka1)]= 3√[(6×200×105×2270)/(33.204×103×0.549)]=246cm=2.5m取h0=1.5m h1=1.11×1.5≈1.66m 取h1=1.5m（4）计算钢板桩的最小入土深度t0。
钢板桩支护计算
材料受弯时的应力和应变
σ = Eε
M = ∫ yσ dA =
A
σ =E
E
y
ρ
∫ ρ
A
y dA
2
M = ρ EI z
σ max
M max ymax = Iz
M max ≤ [σ ] W
1
My σ= Iz
Iz 令W = ymax
σ max =
强度条件
土压力
主动土压力
被动土压力
等值梁法计算单支撑钢板桩
谢谢大家
原理 当板桩墙的入土深度较大，土地对入土部 分的强体起到了固定作用，此时支护墙体 上端受到支撑作用，下端受到土体的固定 支承作用。
等值梁法土压力分布图
等值梁法的折减系数
由于桩与土体之间的摩擦力，从而使墙前 被动土压力有所增大；墙后被动土压力和 主动土压力有所减少。因此，考虑摩擦时， 对墙前和墙后被动土压力进行修正，但不 对主动土压力折减。
等值梁法的计算步骤
（1）计算作用于墙体的土压力强度，并绘出 土压力分布图 （2）计算反弯点位置（利用板桩墙上压力强 度等于零的点作为反弯点位置） （3）按简支梁计算等值梁的最大弯矩和两个 支点的反力 （4）计算墙体的最小入土深度
例1
（1）开挖深度：2.5m ）开挖深度：2.5m （2）坑内、坑外天然容重加权平均值 γ:18kN/m3；内摩擦角加权平均值φ 20° γ:18kN/m3；内摩擦角加权平均值φ：20°； 粘聚力加权平均值c 14。 粘聚力加权平均值c：14。 （3）地面超载q: 20kN/m2 ）地面超载q: （4）基坑开挖宽度5.5m。 ）基坑开挖宽度5.5m。 （5）拟设置单层支撑，撑杆每隔5m一道。 ）拟设置单层支撑，撑杆每隔5m一道。
板桩墙结构计算的改进竖向地基梁法
ｏ ｈ ｅ ｕｌ ｙ ｔ ｅ ｍｏ ｉｉｄ ｍｅ ｈ ｄ ａ ｄ ｔ ｅ ｏ ｉ ｉａ ｔ ｏ ｓ ｎ ｔ ｅ ｂ ｅ ｗｈ ｎ ｔ ｅ ｓ ｒａ ｅ ｓ ｌ ｉ ｆｏ ｔ ｏ ｈ ｆｔ ｅ ｒ ｓ ｔ ｂ ｈ ｄ ｆ ｔ ｏ ｎ ｈ ｒｇ ｎ ｌｍｅ ｈ ｄ ｉ ｏ ｉ ａ ｌ ｅ ｈ ｕ ｆ ｃ ｏ ｎ ｒ ｎ ｆｔ ｅ ｓ ｅ ｃ ｗａ ｌ ｓ ｈ ｒ （ ｈ ａ ｕ ｆｓ ｉ’ ｌ ｉ ａｄ ｔｅ ｖ ｌｅｏ ｏｌ ｓ ｉ ｈｇ ｅ ） ｓ ｉｈ ｒ ．
Ｋｅ ｒ ｓ ｙ ｗｏ ｄ ：ｍｏ ｉｉｄ ｍｅ ｈ ｄ ｏ ｎ ｌ ｚｎ ｅ ｔｃ ｌｂ ａ ｏ ｌｓ ｉ ｆ ｕ ｄ ｔ ｎ；ｑ ａ ｌ ｏ ｈ ｅ ｉ ｄ ｆ ｔ ｏ ｆａ ａ ｙ ｉ ｇ ｖ ｒ ｉａ ｅ ｍ ｎ ｅ ａ ｔ ｏ ｎ ａ ｉ ｅ ｃ ｏ ｕ ｙ ｗａ ｌ ｆｓ ｅ ｔ ｐ ｌ ｅ
钢板桩施工技术标准
钢板桩施工技术标准1工艺流程⑴单独打人法: 测量放线、定桩位一桩机就位一(从一角开始)插桩一逐块(或两块一组)打设一最后封闭合拢(2)双层围凛法：测量放线、定桩位一打设围擦桩一安装围擦梁一在围擦上划桩线一在围擦内逐块插桩直至封闭合拢一按阶梯形逐根打桩(3)屏风法:测量放线、定桩位一打设围擦桩一安装围擦梁一在围擦上划桩线一分组(10〜20块)插人钢板桩f打人两端定位桩一按阶梯打人中间各根桩2施工要点(1)钢板桩分无锚板桩和有锚板桩两类。
无锚板桩用于较浅的基坑，依靠人土部分的土压力维持桩的稳定；有锚板桩是在上部用拉锚或支撑加以固定。
相邻钢板桩的结合形式，分互握式和握裹式两种锁图7. 2. 4. 2-1固定钢板桩的腰梁L拉杆；2-钢板出3-腰梁口。
互握式锁口间隙较大，其转角可达24° ,可构成曲线的钢板排桩墙；握裹式锁口较紧密，转角只允许10°〜15°。
(2)封闭式的钢板桩墙，要求做到封面平直，便于安装腰梁和钢拉杆。
腰梁一般用槽钢制作，见图7. 2. 4.2T；拉杆用圆钢制作,见图7. 2. 4. 2-2o图7.2.422钢拉杆1一螺母：2—环形节点板：3一拉杆：4一垫圈其打设方法有以下几种：1）单独打入法。
这种方式是从板桩墙的一角开始，逐块（或两块为一组）打设，直至工程结束。
其优点是：打人方式简便、迅速，不需要其他辅助支架。
缺点是：这种打人方式易使板桩向一侧倾斜，且误差积累后不易纠正。
因此，这种方式只适用于板桩墙要求不高、且板桩长度较小（如小于10m）的情况。
2）双层围椽法。
这种打人方式，是先在地面上沿板桩墙的两侧每隔一定距离打人围楝桩（工字钢），并于其上、下安装两层钢围楝（工字钢），然后根据钢围椽上的画线将钢板桩逐块全部插好，树起高大的板桩墙，待轴线准确无误且四角封闭合拢后，再按阶梯形将钢板桩一块块打入土中。
采用这种方式打设钢板桩的优点是：桩墙的平面尺寸准确，墙面的平直度和桩的垂直度都易保证，封闭合拢较好，工程质量能保证。
板桩码头板桩墙入土深度计算方法对比
板桩码头板桩墙入土深度计算方法对比席欢;徐秀枝;姚雨萌【摘要】板桩墙的入土深度和内力是否准确关系到整个码头结构的稳定性,我国实际工程中板桩码头的内力计算以线性方法为主.以镇江中船重件码头为例,分别用弹性线法、竖向弹性地基梁法以及自由支撑法计算板桩的入土深度.将3种方法的计算结果进行了对比分析,得出不同方法的适用范围、利弊及改进方法,为实际工程的设计提供参考和指导.【期刊名称】《水运工程》【年(卷),期】2016(000)006【总页数】8页(P76-83)【关键词】板桩码头;入土深度;弹性线法;m法;自由支撑法【作者】席欢;徐秀枝;姚雨萌【作者单位】河海大学港口海岸与近海工程学院,江苏南京 210098;河海大学港口海岸与近海工程学院,江苏南京 210098;河海大学港口海岸与近海工程学院,江苏南京 210098【正文语种】中文【中图分类】U656.1+1在沿海和内河地区板桩码头被广泛应用，它具有结构简单、造价便宜、施工简便等优点。
板桩墙结构计算是板桩码头的一个重要内容，它的计算方法按照板桩墙与土的相互作用机理进行分类，大致可以分为3大类，即极限地基反力法、弹性地基反力法和复合地基反力法[1-2]。
目前我国实际工程中的板桩码头计算方法以线弹性计算方法为主，主要包括：自由支撑法、弹性线法和竖向弹性地基梁法(以m法为主)[3-4]。
彭益达等[5]、刘文平等[6]、王元战等[7]都对板桩码头进行过分析，得到了许多重要结论。
但是，目前码头日趋大型化，结构越来越复杂，板桩码头作为一种重要的码头结构形式，其板桩墙的受力越来越大，受力情况也越来越复杂，这就引起了计算量和计算难度的增加。
关于板桩墙的设计计算尚未有一种统一的公认的计算方法。
主要是因为板桩墙受力和变形分析比较复杂，加之各种影响因素以及计算方法的限制，使得有些方法难以在工程上得到广泛应用。
因此，分析每种计算方法的适用情况和利弊、选取合适的计算方法，对于计算过程的合理性和计算结果的准确性有着重要的意义，并为实际工程的设计提供参考和指导。
悬臂式板桩墙的计算
第7章 挡土墙7.1概述挡土墙是支挡墙后土体使其不发生坍塌的结构。
根据工程的实际需要，挡土墙可用于支挡河岸边坡、船闸、桥台等建筑物，也可用于地下室，山区建筑需错层时支挡土体或深基础开挖护壁等。
常用的挡土墙结构型式有重力式挡土墙、悬臂式挡土墙、扶臂式挡土墙、锚杆挡土墙等等。
7.2挡土墙的类型工程中常用的挡土墙的类型有重力式、悬臂式、扶壁式和锚杆及锚定板式等等。
一般应根据工程需要、地质情况、材料供应、施工技术以及造价等因素合理地选择挡土墙的类型。
7.2.1重力式挡土墙重力式挡土墙一般由块石或混凝土砌筑，墙身截面较大，依靠其自重维持墙体的稳定性。
其结构简单、施工方便，能就地取材，在建筑工程中应用广泛。
重力式挡土墙按墙背的倾斜方向可分为仰斜、直立和俯斜三种。
墙高一般小于8m ，当墙高在8m 至12m 之间时，宜用衡重式。
俯斜 直立 仰斜7.2.2悬臂式挡土墙悬臂式挡土墙一般由钢筋混凝土的立壁、墙面板、墙趾板或墙踵板构成。
墙的稳定主要依靠墙趾或墙踵悬臂以上土重维持。
墙体内设置钢筋以承受拉力，故墙身截面较小。
悬臂式挡土墙适用于墙高大于5m ，地基土质较差，当地缺少石料等情况。
7.2.3扶壁式挡土墙扶壁式挡土墙其结构型式与悬臂式挡土墙相似。
当墙高大于10m时，挡土墙立壁饶度破裂面较大，为增加立壁的抗弯性能，常在墙的纵向一定距离[（0.3—0.6）墙高]设置一道扶壁，使它与立壁、墙面板、墙趾板或墙踵板连在一起. 设置扶壁的目的是为了减少墙的剪力和弯距，增加扶壁的抗弯刚度。
扶壁间填土可增加抗滑和抗倾覆能力。
扶壁式挡土墙一般用于大型的土建工程。
7.2.4板桩式挡土墙板桩式挡土墙按结构形式可分为悬臂式和锚定式两大类，可用于永久性也可用于临时性的挡土结构。
悬臂式板桩墙的顶部为自由端，下部固定在地面以下，利用插入土中部分维持整体平衡。
锚定式板桩墙在顶部或顶部附近加一道锚定拉杆则插入土中的长度和断面可大大减小。
板桩式挡土墙与重力式挡土墙相比，其结构轻、柔性大、工程量少造价低，但一般需用打桩机打入，施工较复杂，常在深基坑的开挖施工中应用。
板桩墙计算528
2
土压力系数 Kp tan2 (45 30 ) 3，则
2
Εa 1 γ(h t)2Κa 1 19 0.333( 8 t)2
2
2
Εp 1 1 Κπt 2 1 319 t 2
Κ 22
4
根据锚碇点o的力矩平衡条件∑Mo=0，得
Ea
2 3
(h
t)
d
Ep K
(h d
2 t) 3
将Ea与Ep带入：
再考虑板桩cb段上的作用力，对b点的力矩平衡
条件 Mb 0
令 pn p pc pac 18.18kPa
则得
Sc t
y
1 Kp
6
Ka t
y 3
1 2
pn t
y 2
得 t 5.22m
板桩实际入土深度取：
1.2t 1.2 5.22 6.3m
锚杆拉力为：
T
1 2
pac h
y
1 2
p pc y
例题2-2 已知板桩下端为 自由支撑，土的性质如图 所示。基坑开挖深度h=8m， 锚杆位置在地面下d=1m， 锚杆设置间距a=2.5m。计 算锚定板桩墙的入土深度t、 锚碇拉杆拉力T，以及板桩 的最大弯矩值。
解：当 30o 时，朗金主动土压力系数
Ka tan2 (45 30 ) 0.333 ,朗金被动
p pb tKp 19 3t 57tkPa
pab Kah t 19 0.333 8 t 6.33 8 t kPa
根据板桩ac段上的作用力，对锚杆处o点的力矩平衡
条件 Mo 0 ，得
Sc h
y
d
1 2
pac h
y
2 3
h
y
d
4.2深基坑支护类型与设计计算
0.5Dmin 0.33Dmin 0.5Dmin 0.33Dmin
25.83Dmin 1.55Dmin
2
3
14.28Dmin 6.45Dmin
2
3
主动区力矩合计： 1.55Dmin3+25.83Dmin2+143.35Dmin+265.2 被动区力矩合计： 6.46Dmin3+14.28Dmin2
沿桩排方向取1m长度计算土压力计算见表2-9,表2-10
2.求反弯点位置 2.求反弯点位置
反弯点位置可以用桩前后土压力为零点近似确定： 35.489+5.403D1=57.288D1 解出：D1=0.68m
表2-10 被动土压力计算表
参数 c=0 φ=32 γ=17.6 Kp=3.255 O
Kp =1.804
2）等反力布置
算例： 算例：某工程基坑支护拟采用悬臂桩结构，主要参数
如图2-3(a)所示。试计算桩的设计长度，桩身最大弯矩 及所在位置。
土压力计算
主动土压力计算表
计算 深度 Z c=10 φ=20 A γ=19 Ka=0.49 =0.7 B C 0 0.45 6.0 0 8.55 114 20 28.55 134 9.8 14 65.66 14 14 14 -4.2 0 51.66 σz=γ·Z σz+q 2C· (σz+q)Ka
因为摩擦力作用方向，墙前墙体摩擦力向下。摩擦力阻止 土体滑动，被动土压力增大。 表4.2中当为混凝土板桩时，40度（3.0）；35度（2.6）；30 度（2.3）；25度（2.1）；20度（1.8）；15度（1.5）；10度 （1.2）。
土压力强度等于零的位置的计算。 t 所需实际板桩的入土深度为： = (1.1 − 1.2)t 0 (用等值梁法计算板桩是偏于安全的，实际 计算时将最大弯矩予以折减，根据丹麦 的研究成果折减系数为0.6-0.8，一般为 0.74。) 对支撑反力，则发现有不够的安全度，实 际设计时，将支撑反力加大35%， R=1.35R0 例4-1
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3.1 Basic XXXXXX。
XXX depth。
The pier is 24m long。
1.7m wide。
with a right angle of 90°。
and the beam bottom n is 0.0m。
The riverbed bottom XXX。
the bottom size of the n is arranged as26m long and 3.7m wide。
considering the 1m XXX requirement。
XXX's normal water level is 2.6m。
the 1/20 flood level is 3.27m。
and the riverbed bottom n is 0.0m。
with the XXX。
the weir crest XXX 3.5m.3.2 Support Scheme DesignThe support adopts Larsen steel sheet pile cofferdam support。
which is arranged parallel to the river bank。
The layout is XXX cofferdam uses Larsen steel sheet pile type IV。
with a pile lengthof 12 meters。
The internal XXX of a single (500×300mm) H-shaped steel。
and the support rod is set at the top of the steel sheet pile。
composed of a 600mm diameter and 8mm XXX。
a200×200mm drainage ditch is dug around the n。
桩墙式挡土结构设计计算
• 挡土墙是先砌墙后填土；基坑支护是先做好桩墙， 再开挖的。
– 2. 墙后土体性质不同
• 挡土墙墙后填土是可以选择的，并且一般是无粘 性土；基坑支护的土体一般是天然的，性质变化 ； 很大。
– 3. 空间特性不完全相同
• 挡土墙一般是平面问题，但深基坑支护大多是空 间问题。
3.2 土压力分布
• 3.2.1 自立式（悬臂）桩墙 自立式（悬臂）
一、库仑、朗肯理论土压力分布与实测 库仑、
二、北京地区悬臂桩土压力的几个工程实测结果
北京医院悬臂桩支护实测土压力分布图
北京邮政通信枢纽工程悬臂桩支护土压力分布图
三、软土地区深基坑支护悬臂式桩墙上土压力分布
上海博物馆新馆工程基坑深层搅拌自立式桩墙上的主动 土压力实测结果与计算结果的比较
• 天津建筑科学研究所对悬臂桩支护的模型试验表明， 当最大变形小于基坑深度的2.3%时，土压力呈三角形 分布，数值与静止土压力值相等，从而认为软土地区 悬臂结构上的土压力分布呈三角形，大小与静止土力 相近。
软土中的悬臂桩土压力分布试验结果
3.2.2 单支撑挡土桩墙的土压力分布
单道支撑挡土结构上的压力分布
3.2.3 多层支撑或锚杆挡土结构上的土压力分布
一、Terzaghi和Peck的实测结果与分布模型 和 的实测结果与分布模型
细砂土 H=11.5m q=11kN/m2
Terzaghi和Peck在柏林地铁明挖工程中对多层支撑 土压力的实测及分析结果
(a) 支撑挡土墙实测土压力包络图；(b) 在砂土中设计带多层 支撑挡墙时，假定土压力分布为梯形
3 桩墙式挡土结构设计计算
3.1 土压力理论及计算
桩板式挡土墙方案
桩板式挡土墙方案一、工程概述本工程为某市道路拓宽工程，其中一段需要设置挡土墙，挡土墙位于道路的右侧，总长度约为100米。
根据地质勘察报告，该段地质情况较为复杂，包括软土、砂土、岩石等多种地层，挡土墙的设计需要考虑到地质条件的影响。
二、设计思路桩板式挡土墙是一种较为常见的挡土墙形式，其由桩基和挡土板组成，具有结构简单、施工方便、承载力高等优点。
针对本工程的地质情况，设计采用桩板式挡土墙方案，桩基采用钻孔灌注桩，挡土板采用钢筋混凝土板。
三、设计方案1、桩基设计根据地质勘察报告，地质条件较为复杂，需要对桩基进行合理的设计。
桩基采用钻孔灌注桩，直径为1米，长度根据地质情况而定。
在设计过程中，需要考虑桩基的承载力和稳定性，确保桩基能够承受挡土墙的重量和侧压力。
2、挡土板设计挡土板采用钢筋混凝土板，其厚度和配筋需要进行合理的计算。
在设计过程中，需要考虑挡土板的承载力和稳定性，确保挡土板能够承受土压力和车辆荷载。
3、连接设计桩基和挡土板之间的连接需要进行合理的设计，以确保挡土墙的整体稳定性。
在本工程中，采用预埋件将挡土板与桩基连接起来，预埋件的数量和位置需要根据实际情况进行计算和确定。
四、施工工艺1、钻孔灌注桩施工首先进行场地平整和清理工作，然后进行桩位的测量和定位。
采用旋挖钻机进行钻孔施工，成孔后进行清孔和检查工作，最后进行钢筋笼的安装和混凝土的浇筑。
2、挡土板施工在桩基施工完成后，进行挡土板的施工。
首先进行模板的安装和固定，然后进行钢筋的绑扎和焊接工作，最后进行混凝土的浇筑和养护工作。
五、结论本工程采用桩板式挡土墙方案，成功解决了道路拓宽工程中的挡土问题。
在设计过程中，需要考虑地质条件、荷载情况等因素，以确保挡土墙的稳定性和安全性。
在施工过程中，需要采取合理的施工工艺和质量控制措施，以确保挡土墙的施工质量和使用寿命。
肋板形状对肋板式挡土墙稳定性影响及设计验算方法研究摘要：肋板式挡土墙是一种常见的工程结构，其稳定性受肋板形状的影响。
钢板桩计算书
钢板桩设计计算书各工况钢板桩埋深及强度计算（根据《深基坑工程设计施工手册》计算） 各土层地质情况：天然容重31/1.17m KN =γ，粘聚力2.91=c ，内摩擦角016.2=ϕ，91.0)245(tan 121=-=ϕa K ， 10.1)245(tan 121=+=ϕp K取1米宽钢板桩进行计算，所有设备均在预留平台施工，围堰顶部施工荷载忽略不计。
基坑开挖深度4m ，钢板桩外露1米。
拟选用16米长钢板桩，入土深度11米。
在+3m 位置设置第一道支撑。
围堰采用日本三菱钢板桩FSP-Ⅳ型钢板桩，其技术参数如下：截面尺寸400mm （宽度）×170mm （高度）×15.5mm （厚度），重量为76.1kg/m ，惯性矩为4670cm 4，截面模量362cm 3，板桩墙惯性矩为38600cm 4/m ，截面模量2270cm 3/m ，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 基坑底以上土压力强度Pa 1： Pa 1=r*4Ka=17.1×3.5×0.91 =54.5KN/m 2(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,h=6[f]wrka3 = 391.0101.17102270350635⨯⨯⨯⨯⨯（简明施工计算手册公式3-28） =313cm=3.13mh ：板桩顶部悬臂端的最大允许跨度 ［f ］：板桩允许弯曲应力r ：板桩墙后的土的重度 k a ：主动土压力系数+4h 1=1.11h=1.11×3.13=3.47m （简明施工计算手册 图3-10支撑的等弯矩布置） h 2=0.88 h =0.88×3.13=2.75m （简明施工计算手册 图3-10支撑的等弯矩布置） A 、工况一第一道支撑已施工，开挖至+1m （开挖深度2m ），此时拉森钢板桩为单锚浅埋式钢板桩支护（第一道支撑设在+3.0位置）确定钢板桩埋深查深基坑工程设计施工手册表6.5-2，此时被动土压力放大系数为1.232.12.11==p p K Kt=（3E p -2E a ）H/2(E a - E p ) 简明施工计算手册公式3-24 t=7.5m 实际埋深为12米， 计算支撑反力m KN h h h p E aD a /2.7025.95.978.7)(56.152121111=⨯⨯=⨯⨯=⨯=mKNhpEpDp/2.6352.15.75.741.921=⨯⨯⨯=⨯=根据水平力平衡，0=--REEpa得mKNR/67=即支撑反力为67KN/m 钢板桩弯矩113.3KM.m（B点位置）B、工况二第二道支撑已施工，开挖至-0.5m（开挖深度3.5m），此时拉森钢板桩此时拉森钢板桩为多锚式钢板桩支护（第二道支撑设在+1位置）根据盾恩法求桩的入土深度由公式γkaH(hi+t)=γ(Kp-Ka)t2整理得:(Kp-Ka)t2-Hkat-Hkahi=0代入相关数据得：(1.32-0.91)t2-3.5×0.91t-3.5×0.91×1.5=0解得：t=9.09m故要求钢板桩总长度：L=4.5+9.09=13.59m,取L=15m，入土深度10.5米，安全系数为1.17。
钢板桩支护计算方法
《简明施工计算手册》（第三版）板桩支护类型与打入深度计算打入深度计算一、支护类型与荷载板桩是在深基坑开挖时打入土中，用来抵抗图和水所产生的水平压力，并依靠它打入土内的水平阻力，以及设在钢板桩上部的拉锚或支撑来保持其稳定。
板桩使用的材料有木材、钢筋混凝土、钢材等，其中钢板桩由于强度高，打设方便，应用最为广泛。
板桩的支护形式，根据基坑挖土深度、土质情况、地质条件和相邻近建筑、管线的情况，可选用悬臂式、单锚（支撑）式或多锚（支撑）式等。
作用在板桩上的土侧压力，与土的内摩擦角ϕ、黏聚力c和重度γ有关，应由工程地质勘查报告提供，如基坑内打桩降水后，土质有挤密、固结或扰动情况，应作调整，或再进行二次勘查测定。
如土质不同时，应分层计算土侧压力，对于不降水一侧，应分别计算地下水位以下的土侧压力和水对=板桩的侧压力。
地面荷载包括静载（堆土、堆物等）和活载（施工活载、机械及运输汽车等），按实际情况折算成均布荷载计算。
二、悬臂式板桩悬臂式板桩是指顶端不设支撑或锚杆，完全依靠打入足够的深度来维持其稳定性的板桩。
悬臂式板桩的如图深度和最大弯矩的计算，一般按以下方法步骤进行：1、试算确定埋入深度t1。
先假定埋入深度t1，然后将净主动土压力acd 和净被动土压力def 对e 点取力矩，要求由def 产生的抵抗力矩大于由acd 所产生的倾覆力矩的2倍，即使防倾覆的安全系数不小于2；2、确定实际所需入土深度。
将通过试算求得的t1增加15%，以确保板桩的稳定；3、求入土深度t2处剪力为零的点g，通过试算求出g 点。
该店净主动土压力acd 应等于净被动土压力dgh；4、计算最大弯矩。
此值应等于acd 和dgh 绕g 点的力矩之差值；5、选择板桩截面。
根据求得的最大弯矩和板桩材料的容许应力（钢板桩取钢材屈服应力的1/2），即可选择板桩的截面、型号。
对于中小型工程，长4m 内悬臂板桩，如土层均匀，已知土的重度γ、内摩擦角ϕ、和悬臂高度h，亦可参靠表4-12来确定最小入土深度tmin 和最大弯矩Mmax图1 悬臂式板桩计算简图三、单锚浅埋式钢板桩与单锚深埋式钢板桩单锚板桩按入土深度的深或浅，分别以下两种计算方法：1、单锚浅埋板桩计算假定上端为简支，下端为自由支撑。
中美规范板桩墙入土深度计算方法对比
２ 土压力计算 ２������１ 土压力计算公式
中标与 美 标 均 以 库 仑 理 论 为 基 础 进 行 计 算ꎬ 库仑理论认为当墙背移离或移向填土ꎬ 墙后土体 是以一个三角形滑动土楔体的形式ꎬ 主动土压力 与被动土压力强度分别按下式计算:
ｐａ ＝ ρｇzＫＡ －２ｃ ＫＡ
(１)
ｐｐ ＝ ρｇzＫＰ ＋２ｃ ＫＰ
摘要: 针对板桩码头入土深度计算问题ꎬ 不同规范对入土深度的确定不尽相同ꎮ 通过对比中国规范 ＪＴＳ １６７￣３—２００９ 与
美国陆军工程兵团工程设计手册 ＥＭ １１１０￣２￣２５０４ 中的板桩墙入土深度的计算方法ꎬ 得出板桩计算时关于土压力、 土体强度
指标参数、 外摩擦角、 有锚及无锚板桩土压力分布模式与计算方法的异同ꎬ 并通过典型工程实例说明按两国规范进行入土
(２)
式中: ρ 为均质土层的密度ꎻ z 为土体的地面以下
深度ꎻ ｃ 为土体的黏聚力ꎻ ＫＡ、 ＫＰ 分别为主动土 压力和被动土压力系数ꎬ 按式(３)、(４)计算ꎮ
中标关于板桩入土深度的计算进行对比ꎬ 并通过实 例对比计算不同土质参数情况下入土深度的差异ꎮ
１ 板桩计算步骤 板桩的计算步骤一般是: １) 根据踢脚稳定或
其他方法初步确定板桩前墙的入土深度ꎻ ２) 求得 板桩、 拉杆等结构的内力ꎬ 由此确定板桩、 锚碇 等结构的几何尺寸ꎻ ３) 验算结构土体的整体稳定 性ꎮ 其中第 １ 步是设体步骤和差异ꎮ 结果表明ꎬ 入土深度受土质条件影响较大ꎬ 入土长短呈一定趋势但没有明确定论ꎬ 但受墙前
土内摩擦角及黏聚力的影响程度不同ꎮ
关键词: 中国规范ꎻ 美国手册ꎻ 板桩墙入土深度ꎻ 土压力
中图分类号: Ｕ ６５６������ １＋ ２ꎻ Ｕ ６５２������ ７＋ ２
双排钢板桩围堰板桩墙位移计算方法探讨
双排钢板桩围堰板桩墙位移计算方法探讨摘要：双排钢板桩结构出现在近年来的围堰工程中，并且取得了很大的成功，但实际上其设计计算的理论远远落后于应用。
在设计中，对于板桩墙位移计算，目前没有很成熟的计算方法。
本文结合双排钢板桩模型试验，阐述目前双排钢板桩围堰设计中板桩墙位移常用的近似计算方法，并将其计算结果与模型试验实测结果进行对比分析，并简单探讨了这些方法在各种情况下的适用性，为以后双排钢板桩围堰的设计提供参考。
关键词：双排钢板桩；位移；m法；重力式结构1 引言双排钢板桩围堰结构经常出现在近年来国内外船坞建造工程中，许多项目已取得了很好的效果。
双排钢板桩围堰和单排钢板桩围堰相比，具有刚度大，成本低，施工简便，对场地要求较低等的优点[1]。
该结构形式虽然应用较多，但结构设计至今仍没有成熟的计算理论，设计时通常采用单排桩的计算理论或重力式结构计算理论，并辅以工程经验，因此对该结构的可靠性分析存在较大的经验性和局限性。
本文利用模型试验实测数据和计算结果进行比较，对现有计算方法进行探讨。
2 常用计算方法2.1 采用单排桩计算理论将开挖侧板桩视为板桩墙，另一侧板桩视为板桩墙的锚碇板桩，中间用拉杆连接，采用极限地基反力法或弹性地基反力法（如m法）对两排板桩位移进行计算。
2.1.1 极限地基反力法（极限平衡法）极限地基反力法事先假定土处于极限状态时地基反力的分布形状，根据作用在桩上的外力及桩的平衡条件来求桩的横向抗力，适用于入土较浅的刚性桩。
按假设土压力分布规律分为：1）土压力按二次曲线分布的方法；2）土压力按直线分布的方法；3）土压力为任意分布的方法[2]。
2.1.2 弹性地基反力法（弹性地基梁法）弹性地基反力法假定土为弹性体，认为桩身任一点的土抗力与该点的横向位移成比例。
具体的解法分为三种：1）先利用数学方法求解桩受荷后的弹性挠曲微分方程，再根据力平衡条件求得桩的内力及位移，如m法；2）将桩分为有限段，用差分式近似代替桩的弹性挠曲微分方程中的各阶导数，即有限差分法；3）将弹性桩分为有限个单元的离散体，根据力平衡和位移协调条件，解得桩各部分的内力和位移，即有限元法[3]。
塑钢板桩面积计算规则
塑钢板桩面积计算规则
房屋建筑与装饰工程计量规范(GB500854-2013)计算规则:
1.以吨计量，按设计图示尺寸以质量计算
2.以平方米计量，按设计图示墙中心线长乘以桩长以面积计算
广东2010定额:钢板桩按地面以下入土长度乘以单位长度理论质量以质量计算。
安、拆导向夹具，按设计规定的长度计算。
3.工程量计算规则
（1）打、拨钢板桩应按图示尺寸计算桩长，再按所选用钢板桩型号，折算成钢材重量，以吨为单位计算。
（2）安、拆导向夹具，按设计图样规定的水平延长米来计算，如无设计图样规定的，可按施工组织设计长度以延长米计算。
4.工程计算示例
某工程用国产∶"包V型"拉森板桩作挡土支护结构，每根钢板桩宽为0.5m，总宽为48m，桩长7.5m，试计算此项日钢板桩工程量。
（每根桩重量为90.8kg/m）
单根V形钢板桩重量为90.80×7.5=681kg
每根板桩宽0.5m，整个基础支护结构应用48/0.5=96根单桩，则总桩重为∶96×681=65.37t。
9m钢板桩计算
深基坑支护设计 [ 支护方案 ]连续墙支护[ 结构计算 ]各工况：内力位移包络图：地表沉降图：[ 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 K s = 2.291圆弧半径(m) R = 12.064圆心坐标X(m) X = -1.317圆心坐标Y(m) Y = 8.375[ 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：注意：锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。
序号支锚类型材料抗力(kN/m) 锚固力(kN/m)1 内撑 0.000 -K s = 2.560 >= 1.200, 满足规范要求。
工况2：注意：锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。
序号支锚类型材料抗力(kN/m) 锚固力(kN/m)1 内撑 691.143 -K s = 9.109 >= 1.200, 满足规范要求。
工况3：注意：锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。
序号支锚类型材料抗力(kN/m) 锚固力(kN/m)1 内撑 691.143 -K s = 4.860 >= 1.200, 满足规范要求。
安全系数最小的工况号：工况1。
最小安全K s = 2.560 >= 1.200, 满足规范要求。
[ 抗隆起验算 ]Prandtl(普朗德尔)公式(K s>= 1.1～1.2)，注：安全系数取自《建筑基坑工程技术规范》YB 9258-97(冶金部):K s = 3.505 >= 1.1, 满足规范要求。
Terzaghi(太沙基)公式(K s >= 1.15～1.25)，注：安全系数取自《建筑基坑工程技术规范》YB 9258-97(冶金部):K s = 4.143 >= 1.15, 满足规范要求。
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解
30 当=30时，朗金主动土压力系数 K a tan2 (45 ) 0.333 2
30 朗金被动土压力系数 K p tan (45 )3 2
2
则
1 1 2 2 E A (h t ) K a 19 0.333(8 t ) 2 2 EP 1 1 1 2 2 K p t 3 19 t K 2 2 4
解得 t 5.5m 由平衡 H 0 条件，得锚杆拉力T为：
EP 1 T (E A ) a 19 0.333 (8 5.5) 2 1.5 5.5 2 2.5 K 2
=363.7kN
板桩墙的计算
例题分析
例题2-1 计算图所示悬臂式板桩墙需要的入土深度 t及桩身最大弯矩值。
h=2.2m
解：1）入土深度求解：
当 30 时，
h=2.2m
朗金主动土压力系数
30 2 K a tan 45 0.333 2
朗金被动土压力系数
30 2 K p tan 45 3 2
根据锚碇点0的力矩平衡条件，得：
2 2 EP E A (h t ) d h d t 3 3 K
将 E A与E p 代入上式：
2 2 2 2 3 (8 t ) 1(8 t ) 4.5 7 3 t t
2）最大弯矩值求解
h=2.2m
若板桩的最大弯矩截面在基坑底深度 面的剪力应等于零，即
处，该截
1 1 1 K p t0 t0 K a h t0 h t 0 2 K 2
推出：
1 1 2 1 2 K p t 0 K a h t 0 2 K 2
将数字代入上式得：
1 1 1 3 3 20 1.8 20 t 3 19 19 2.2 t 0.333 6 2 6
解得：
t=3.37m
板桩的实际入土深度较计算值增加20%，则可 求得板桩的总长度L为： 3.37 6.249m L h 1.2t 1 .8 1.2 2 .76 5 .12 2 1 20 0.333 20 3 t 0 12.2+ 19 19 .8 t 0 2 2 2 2
解得 1.96m 为：
可求得每延米板桩墙的最大弯矩
20 20
2.2
1.96
1.96
42.26
例题2-2 已知板桩下端为自由支承，土的性质 如图2-21所示。基坑开挖深度h=8m，锚杆位置 在地面下d=1m，锚杆设置间距a=2.5m。
h=2.2m
若令板桩入土深度为t，取1延米长的板桩墙， 计算墙上作用力对桩端b点的力矩平衡条件 得： 1 1 t 1 ht tK p t h t K a h t 2 K 3 2 3 推出：
1 3 1 1 3 t K p h t Ka 6 K 6