钢板桩计算

钢板桩计算

公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-

深基坑拉森钢板桩计算

计算依据为《建筑施工计算手册》。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，基坑深度～米，现按开挖深度米计算，宽米, 钢板桩施工深度按9m计算，单层支撑，撑杆每隔3m一道。从剖面可知，沟槽施工

关系到素填层、粉质粘土及淤泥质中砂层。求得其加权平均值为：坑内、外土

的天然容重加全平均值1γ，2γ均为：20KN/m3；内摩擦角加全平均值Φ：20°；

粘聚力加全平均值c=10。

多支撑式板桩计算，钢板桩选用拉森Ⅲ型钢板桩，每延长米截面矩

W=1600cm3/m，[f]=200Mpa。支撑图附在后页。

一、内力计算

（1）作用于板桩上的土压力强度及压力分布见下图

板桩外侧均布荷载换算填土高度h0,

h0=q/r=20=1.0m。

(2）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：

式中，1γ，2γ——坑内外土层的容重加权平均值；

H——基坑开挖深度；

Ka——主动土压力系数；

Kpi——放大后的被动土压力系数。

(3）按简支梁计算等值梁的最大弯矩和支点反力，其受力简图如下图所示。 由0Q M =∑得：

解得： R=m Q=+×5/2+×

=m

（4）计算钢板桩的最小入土深度。 根据公式得： 由公式得：最小入土深度

t=×（+）=

H 桩总长=+= <9m(拉森钢板桩)，符合要求。

（4）板桩稳定性验算

板桩入土深度除保证本身的稳定外，还应保证基坑底部在施工期间不会出现隆起和管涌现象。

A 、基坑底后隆起验算

当墙背后的土柱重量超过基坑底面以下的地基承载力时，地基上的塑性平衡状态便受到破坏，墙背后的土就会发生从墙脚下向基坑内流动，基坑底面向上隆起，坑顶下陷的现象。为防止这种现象发生，应验算挡墙入土深度能否满足抵抗基坑底隆起的要求。

Ks=(γtNq+cNc)/[ γ(h+t)+q]

式中 t ——墙体入土深度（m ）； 取t=

h ——基坑开挖深度（m ）； 取h=

γ——坑底及墙后土体的密度（KN/m 3）；

M max

29.8KN/m

2钢板桩受力简图44.8KN/m

取γ=20KN/m3

C——土的粘聚力（KN/m2）；取C=10 KN/m2

Q——地面超载（KN/m2）；取Q =20KN/m2

Nq、Nc——地基承载力系数，可按下式计算

Nq= tan2 (45°+Φ/2)eπtanφ

Nc=(Nq-1)/ πtanφ

一般要求坑隆起安全系数Ks≥故坑底不会产生隆起

B、基坑底的管涌验算

管涌主要是由于水头差所引起的，当板桩插入透水性和内聚力均小的饱和土中，如粉砂、淤泥....等,施工采用坑内明沟排水时,则有可能发生管涌或流砂现象。为了安全施工，应验算防止这种现象的发生。其验算式为：

K=γ/j 式中h′——坑内外水头差； h=——土的浮重度；γ==m3

j ——最大渗流力（动水压力）

j可采用下式计算：

j= i = h′/（h′+2t）γ

w

i ——水头梯度

t ——板桩的入土深度 t=

γ

w ——地下水的重度γ

w

=10KN/ m3

K——抗渗流安全系数，一般取～，砂土、粉土时取大值。取K=

t=(K hγ

w

- hγ)/(2γ)

=（×4×10-4×）/2×

=＜5m

不会产生管涌现象。

对于此类土质开挖深度小于5m的基坑开挖采用9m拉森钢板桩能够满足设计及施工要求。

当开挖深度小于4m时，同理计算桩入土深度为，可以把原地面降低~1m，故6m长钢板桩也可以满足基坑深度在4m内，钢板桩入土深度不少于要求的。其支护形式详见附图C、D、F型支护方式。

当开挖深度小于3m时，可采用6m长钢板桩支护开挖，其支护形式详见附图A、B型支护方式。