钢板桩基坑支护设计计算书

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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)

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[ 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 (°)

钢板桩支护计算书

钢板桩支护计算书采用12m的拉森钢板桩进行基坑围护，围护示意图如下：沿钢板桩深度方向设立二道斜角400×400H型钢支撑，相应位置见上图。

根据地质勘探报告，得各土层物理参数如下：①层平均层厚为2.4m，容重取20kN/m3，粘结力c=0，主动侧压力系数取0.2；②层平均层厚为 3.0m，容重取20.3kN/m3，粘结力c=0，内摩擦角为33.33°，主动土压力系数Ka=tan2(45-33.33/2)=0.29，被动土压力系数Kp= tan2(45+33.33/2)=3.44；③层平均层厚为2.6m，容重取20.2kN/m3，粘结力c=51.3，内摩擦角为9.9°，主动土压力系数Ka=tan2(45-9.9/2)=0.71，被动土压力系数Kp= tan2(45+9.9/2)=1.42；④层平均层厚为7.4m，容重取19.7kN/m3，粘结力c=33.2，内摩擦角为11.4°，主动土压力系数Ka=tan2(45-11.4/2)=0.67，被动土压力系数Kp= tan2(45+11.4/2)=1.49；⑤层平均层厚为8.15m，容重取20.1kN/m3，粘结力c=68，内摩擦角为13.7°，主动土压力系数Ka=tan2(45-13.7/2)=0.62，被动土压力系数Kp= tan2(45+13.7/2)=1.62；一、钢板桩最小入土深度（根据C点支撑反力为零计算出最小入土深度）基坑开挖深度6m，取钢板桩单位长度为计算单元。

钢板桩为拉森III型钢板桩，围囹、支撑、锚桩均采用400×400的H型钢，相应的截面性能参数见计算书后附件。

按上图的支护方式，计算图式可简化为三点支撑的连续梁，结构简图及荷载分布图如下(采用结构力学求解器进行求解)：结构弯矩图如下：剪力图如下：在此支撑模式下，坑底最小入土深度为1.2m。

此时支撑点C的反力为零。

出于安全考虑，钢板桩入土深度实际施工时按3m施工。

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

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.。

(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。

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围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围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。

钢板桩支护计算书

1#~10#雨水检查井钢板桩支护设计计算书\1#~10#雨水检查井钢板桩支护设计计算书计算：复核：审核：审定：目录1.计算说明 (1)1.1 概况 (1)1.2 计算容 (1)2.计算依据 (1)3.参数选取及荷载计算 (1)3.1 支护平面布置 (1)3.2 板桩、圈梁截面 (1)3.3 计算荷载参数 (2)3.4 材料容许用力值 (3)4.主要结构计算及结果 (4)4.1 计算模型 (4)4.2 计算工况说明 (4)4.3 钢板桩的计算及结果 (4)4.4 圈梁的计算及结果 (7)5.结论及建议 (9)1.计算说明1.1 概况陇海快速路―中州大道互通式立交上跨陇海铁路立交桥工程位于省市中州大道与陇海铁路交汇处，桥位处既有5+2×16+5m四孔分离式箱桥，与陇海铁路下行线交叉点里程：K561+246，在既有箱桥两侧新建中州大道互通式立交上跨陇海铁路立交桥，本桥为双幅桥，主线桥桥面宽26.75m。

根据总体布置,原下穿立交雨水泵房和检查井受新设桥墩影响,需要拆除迁建。

1#-4#为矩形混凝土雨水检查井，最大平面尺寸为2.1×1.9m，5#-10#为圆形混凝土雨水检查井，平面尺寸为φ2.2m，所有检查井最大深度h=4.2m，井壁均需做防水处理。

检查井开挖围，土层以细砂、粉土为主，拟采用钢板桩支护辅助施工。

钢板桩使用SKSP-Ⅳ型板桩，长度为9m，支护设置一层圈梁。

1.2 计算容采用容许应力法和有限元法对支护施工过程中的各工况进行计算，计算容包括钢板桩、圈梁等的强度、刚度。

2.计算依据《钢结构设计规》（GB 50017-2003）《公路桥涵地基与基础设计规》（JTG D63-2007）《建筑基坑工程监测技术规》（GB 50497-2009）《基坑工程手册》中国建筑国斌王卫东主编《陇海快速路-中州大道互通式立交上跨陇海铁路立交桥工程第四册给排水工程》（中铁工程设计咨询集团）《陇海快速路-中州大道互通式立交上跨陇海铁路立交桥工程岩土工程勘察报告》项目部提供的地质等相关资料3.参数选取及荷载计算3.1 支护平面布置支护施工采用单层支撑，钢板桩长度为9m，具体布置如下图1所示：3.2 板桩、圈梁截面SKSP-Ⅳ型板桩参数如下：I＝38600cm³，W=2270cm³; （按1m宽度计）。

基坑支护书验算

基坑支护验算书采用6米钢板桩支护，钢板桩入土3米，采用28a#槽钢进行一层纵向支撑。

计算时，单锚深埋板桩上端为简支，下端为固定支撑，其计算采用等值梁法。

1、钢板桩选用及入土深度验算1.1计算作用于钢板桩上的土压力强度并绘出压力分布图Ka为主动土压力系数，Ka=tg2（450-0.5Ф）= tg2（450-0.5*18）=0.528 Kp为被动土压力系数，Kp=tg2（450+0.5Ф）= tg2（450+0.5*18）=1.894e Ah=γhKa=18*3*0.528=28.51KN/M2；式中h为基坑深度。

故P b= e Ah =28.51KN/M21.2计算y值y= P b/((γ*(K*Kp-Ka))=28.51/((18*(1.6*1.894-0.528))=0.632mK为钢板桩的被动土压力修正系数，取1.61.3按简支梁计算等值梁的两支点反力∑Mc=0Po=((0.5*3*28.51*(0.67*3-0.6)+(28.51*1.18)*(3-0.6+1.18/3))/(3-0.6 +1.18)=28.08 KN∑Q=0Ra=0.5*3*28.51+0.5*1.18*28.51-28.08=31.51KN1.4计算钢板桩最小入土深度x=((6*Po/(γ*(K*Kp-Ka))0.5=((6*28.08/(26*(1.6*1.894-0.528))0.5=1.72mt o=x+y=1.72+0.632=2.352mt=1.2t o=1.2*2.352=2.8m钢板桩总长L=h+t=3+2.8=5.8m故钢板桩取6米长。

1.5钢板桩截面验算先求钢板桩所受最大弯矩Mmax。

最大弯矩处即为剪力等于零处，设剪力等于零处距板桩顶为X，则：Ra-0.5*X2*γ*Ka=049.6-0.5*X2*18*0.528=0X=3.23mMmax=Ra*(X-0.6)- 0.5*γ*X2*Ka*X/3= 49.6*(3.23-0.6)- 0.5*18*3.232 *0.528*3.23/3=77.07KN/Mσ= Mmax/W=77070000/433000=178<［σ］=205N/mm2 满足要求［σ］为28a#槽钢抗弯强度设计值，取205N/mm2；W为28a#槽钢抗抵抗力矩，取433cm3。

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。

钢板桩基坑支护方案

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200 15 15 2I20a2Φ钢绞线第二排200 15 18 2I20a3Φ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、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）回填土粉质粘土7中砂第一节施工及设备参数型号数量功率使用部位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，第二排间距,孔洞与土面成15°夹角。

2、压力灌浆压力灌浆为土层锚杆施工的重要工序。

作用是：⑴、形成锚固段。

将锚杆锚固在土层中；⑵、防止钢拉杆腐蚀；⑶、充填土层中的孔隙和裂缝，改善土质。

灌浆采用二次灌浆法。

第一次灌浆采用水泥砂浆。

第二次灌浆用水泥浆，在第一次灌浆的浆液初凝后进行。

土层锚杆灌浆材料及其配合比材料名称普通硅酸盐水泥水砂（粒径＜）早强减水剂灌浆第一次灌浆 1第二次灌浆 1第三节钢板桩施工一、钢板桩检验由于本工程为钢板桩用于基坑的临时支护，故不需进行材质检验而只对其做外观检验，以便对不符合形状要求的钢板桩进行矫正，以减少打桩过程中的困难。

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。

12m钢板桩计算书

深基坑支护设计 1设计单位： X X X 设计院设计人： X X X设计时间： 2013-12-04 14:35:19［基本信息］《建筑基坑支护技术规程》 JGJ 120-2012规范与规程［支护方案］超载信息息］［土层参数］［土压力模型及系数调整］［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:(-1CJ52D)—-(« 36](-51^08)---(24 56)7网——⑴曲(00}------- (1)0}(-011) ------ (166^)(DOO)—-1151 血卜刃1「卜一（呻总）加(KN)5处-一（阴T^KH-rn)(-G15) ----- (16665)锁KN）卜和而_一网，-成［-狞；' iff LL［截面计算］弯矩折减系数 0.85 剪力折减系数1.00 荷载分项系数1.25段号内力类型弹性法计算值经典法计算值内力设计值内力实用值基坑内侧最大弯矩(kN.m)0.15 0.00 0.16 0.16 1基坑外侧最大弯矩(kN.m) 166.65 161.38 177.06 177.06最大剪力(kN)60.9055.7476.1276.12［截面验算］基坑内侧抗弯验算(不考虑轴力)d nei = Mn / Wx-6=0.159/(2200.000*106)=0.072(MPa) < f = 215.000(MPa)基坑外侧抗弯验算(不考虑轴力)d wai = Mw / Wx谀蓮^mrr-IfetfeU i茕mn 】满足痢硼用mi确 j in mi' -------- 三觥M57rtinn-6=177.062/(2200.000*10 6)=80.483(MPa) < f = 215.000(MPa) 满足式中：d wai ――基坑外侧最大弯矩处的正应力(Mpa);d nei -—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(m );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：总应力法条分法中的土条宽度：1.00m滑裂面数据整体稳定安全系数K s = 3.011圆弧半径(m) R = 11.916圆心坐标X(m) X = -1.514圆心坐标Y(m) Y = 5.062[ 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。