钢板桩设计计算精编版
钢板桩设计计算书
悬臂支护结构设计计算书计算依据：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》一、参数信息1、基本参数2、土层参数3、计算系数二、土压力计算土压力分布示意图1、主动土压力计算1）主动土压力系数K a1=tan2(45°- υ1/2）= tan2(45-8/2)=0.756；K a2=tan2(45°- υ2/2）= tan2(45-8/2)=0.756；K a3=tan2(45°- υ3/2）= tan2(45-8.9/2)=0.732；K a4=tan2(45°- υ4/2）= tan2(45-15.4/2)=0.58；K a5=tan2(45°- υ5/2）= tan2(45-15.1/2)=0.587；K a6=tan2(45°- υ6/2）= tan2(45-16.6/2)=0.556；K a7=tan2(45°- υ7/2）= tan2(45-17/2)=0.548；K a8=tan2(45°- υ8/2）= tan2(45-17/2)=0.548；2）土压力、地下水产生的水平荷载第1层土：0-1.1mH1'=[∑γ0h0]/γi=[0]/17=0mP ak1上=γ1H1'K a1-2c1K a10.5=17×0×0.756-2×5×0.7560.5=-8.695kN/m2P ak1下=γ1(h1+H1')K a1-2c1K a10.5=17×(1.1+0)×0.756-2×5×0.7560.5=5.442kN/m2第2层土：1.1-1.4mH2'=[∑γ1h1]/γsati=[18.7]/17=1.1mP ak2上=γsat2H2'K a2-2c2K a20.5=17×1.1×0.756-2×5×0.7560.5=5.442kN/m2P ak2下=γsat2(h2+H2')K a2-2c2K a20.5=17×(0.3+1.1)×0.756-2×5×0.7560.5=9.298kN/m2第3层土：1.4-3mH3'=[∑γ2h2]/γsati=[23.8]/17.6=1.352mP ak3上=[γsat3H3'-γw(∑h2-h a)]K a3-2c3K a30.5+γw(∑h2-h a)=[17.6×1.352-10×(1.4-1.1)]×0.732-2×1 2.3×0.7320.5+10×(1.4-1.1)=-2.825kN/m2P ak3下=[γsat3(H3'+h3)-γw(∑h2-h a)]K a3-2c3K a30.5+γw(∑h2-h a)=[17.6×(1.352+1.6)-10×(3-1.1)]×0 .732-2×12.3×0.7320.5+10×(3-1.1)=22.076kN/m2第4层土：3-5.3mH4'=[∑γ3h3]/γsati=[51.96]/19=2.735mP ak4上=[γsat4H4'-γw(∑h3-h a)]K a4-2c4K a40.5+γw(∑h3-h a)=[19×2.735-10×(3-1.1)]×0.58-2×55.8×0.580.5+10×(3-1.1)=-46.872kN/m2P ak4下=[γsat4(H4'+h4)-γw(∑h3-h a)]K a4-2c4K a40.5+γw(∑h3-h a)=[19×(2.735+2.3)-10×(5.3-1.1)]×0 .58-2×55.8×0.580.5+10×(5.3-1.1)=-11.866kN/m2第5层土：5.3-6.6mH5'=[∑γ4h4]/γsati=[95.66]/18.7=5.116mP ak5上=[γsat5H5'-γw(∑h4-h a)]K a5-2c5K a50.5+γw(∑h4-h a)=[18.7×5.116-10×(5.3-1.1)]×0.587-2×4 0.2×0.5870.5+10×(5.3-1.1)=11.905kN/m2P ak5下=[γsat5(H5'+h5)-γw(∑h4-h a)]K a5-2c5K a50.5+γw(∑h4-h a)=[18.7×(5.116+1.3)-10×(6.6-1.1)]×0.587-2×40.2×0.5870.5+10×(6.6-1.1)=31.544kN/m2第6层土：6.6-7.7mH6'=[∑γ5h5]/γsati=[119.97]/18.6=6.45mP ak6上=[γsat6H6'-γw(∑h5-h a)]K a6-2c6K a60.5+γw(∑h5-h a)=[18.6×6.45-10×(6.6-1.1)]×0.556-2×16 .2×0.5560.5+10×(6.6-1.1)=66.964kN/m2P ak6下=[γsat6(H6'+h6)-γw(∑h5-h a)]K a6-2c6K a60.5+γw(∑h5-h a)=[18.6×(6.45+1.1)-10×(7.7-1.1)]×0.556-2×16.2×0.5560.5+10×(7.7-1.1)=83.224kN/m2第7层土：7.7-10.14mH7'=[∑γ6h6]/γsati=[140.43]/18.8=7.47mP ak7上=[γsat7H7'-γw(∑h6-h a)]K a7-2c7K a70.5+γw(∑h6-h a)=[18.8×7.47-10×(7.7-1.1)]×0.548-2×40×0.5480.5+10×(7.7-1.1)=47.569kN/m2P ak7下=[γsat7(H7'+h7)-γw(∑h6-h a)]K a7-2c7K a70.5+γw(∑h6-h a)=[18.8×(7.47+2.44)-10×(10.14-1.1)]×0.548-2×40×0.5480.5+10×(10.14-1.1)=83.736kN/m2第8层土：10.14-12mH8'=[∑γ7h7]/γsati=[186.302]/18.7=9.963mP ak8上=[γsat8H8'-γw(∑h7-h a)]K a8-2c8K a80.5+γw(∑h7-h a)=[18.7×9.963-10×(10.14-1.1)]×0.548-2×40×0.5480.5+10×(10.14-1.1)=83.736kN/m2P ak8下=[γsat8(H8'+h8)-γw(∑h7-h a)]K a8-2c8K a80.5+γw(∑h7-h a)=[18.7×(9.963+1.86)-10×(12-1.1)]×0.548-2×40×0.5480.5+10×(12-1.1)=111.204kN/m23）水平荷载临界深度：Z0=P ak1下h1/(P ak1上+ P ak1下)=5.442×1.1/(8.695+5.442)=0.423m；第1层土E ak1=0.5P ak1下Z0b a=0.5×5.442×0.423×0.01=0.012kN；a a1=Z0/3+∑h2=0.423/3+10.9=11.041m；第2层土E ak2=h2(P a2上+P a2下)b a/2=0.3×(5.442+9.298)×0.01/2=0.022kN；a a2=h2(2P a2上+P a2下)/(3P a2上+3P a2下)+∑h3=0.3×(2×5.442+9.298)/(3×5.442+3×9.298)+10.6=10.737m；第3层土E ak3=h3(P a3上+P a3下)b a/2=1.6×(-2.825+22.076)×0.01/2=0.154kN；a a3=h3(2P a3上+P a3下)/(3P a3上+3P a3下)+∑h4=1.6×(2×-2.825+22.076)/(3×-2.825+3×22.076)+9=9.455m；第4层土E ak4=h4(P a4上+P a4下)b a/2=2.3×(-46.872+-11.866)×0.01/2=-0.675kN；a a4=h4(2P a4上+P a4下)/(3P a4上+3P a4下)+∑h5=2.3×(2×-46.872+-11.866)/(3×-46.872+3×-11.866)+6.7=8.078m；第5层土E ak5=h5(P a5上+P a5下)b a/2=1.3×(11.905+31.544)×0.01/2=0.282kN；a a5=h5(2P a5上+P a5下)/(3P a5上+3P a5下)+∑h6=1.3×(2×11.905+31.544)/(3×11.905+3×31.544)+5.4=5.952m；第6层土E ak6=h6(P a6上+P a6下)b a/2=1.1×(66.964+83.224)×0.01/2=0.826kN；a a6=h6(2P a6上+P a6下)/(3P a6上+3P a6下)+∑h7=1.1×(2×66.964+83.224)/(3×66.964+3×83.224)+4.3=4.83m；第7层土E ak7=h7(P a7上+P a7下)b a/2=2.44×(47.569+83.736)×0.01/2=1.602kN；a a7=h7(2P a7上+P a7下)/(3P a7上+3P a7下)+∑h8=2.44×(2×47.569+83.736)/(3×47.569+3×83. 736)+1.86=2.968m；第8层土E ak8=h8(P a8上+P a8下)b a/2=1.86×(83.736+111.204)×0.01/2=1.813kN；a a8=h8(2P a8上+P a8下)/(3P a8上+3P a8下)=1.86×(2×83.736+111.204)/(3×83.736+3×111.204 )=0.886m；土压力合力：E ak=ΣE aki=0.012+0.022+0.154+-0.675+0.282+0.826+1.602+1.813=4.036kN；合力作用点：a a=Σ(a ai E aki)/E ak=(11.041×0.012+10.737×0.022+9.455×0.154+8.078×-0.675+5.952×0.28 2+4.83×0.826+2.968×1.602+0.886×1.813)/4.036=2.082m；2、被动土压力计算1）被动土压力系数K p1=tan2(45°+ υ1/2）= tan2(45+15.4/2)=1.723；K p2=tan2(45°+ υ2/2）= tan2(45+15.4/2)=1.723；K p3=tan2(45°+ υ3/2）= tan2(45+15.1/2)=1.705；K p4=tan2(45°+ υ4/2）= tan2(45+16.6/2)=1.8；K p5=tan2(45°+ υ5/2）= tan2(45+17/2)=1.826；K p6=tan2(45°+ υ6/2）= tan2(45+17/2)=1.826；2）土压力、地下水产生的水平荷载第1层土：3.4-4.6mH1'=[∑γ0h0]/γi=[0]/19=0mP pk1上=γ1H1'K p1+2c1K p10.5=19×0×1.723+2×55.8×1.7230.5=146.49kN/m2P pk1下=γ1(h1+H1')K p1+2c1K p10.5=19×(1.2+0)×1.723+2×55.8×1.7230.5=185.774kN/m2第2层土：4.6-5.3mH2'=[∑γ1h1]/γsati=[22.8]/19=1.2mP pk2上=[γsat2H2'-γw(∑h1-h p)]K p2+2c2K p20.5+γw(∑h1-h p)=[19×1.2-10×(1.2-1.2)]×1.723+2×55.8×1.7230.5+10×(1.2-1.2)=185.774kN/m2P pk2下=[γsat2(H2'+h2)-γw(∑h1-h p)]K p2+2c2K p20.5+γw(∑h1-h p)=[19×(1.2+0.7)-10×(1.9-1.2)]×1. 723+2×55.8×1.7230.5+10×(1.9-1.2)=203.629kN/m2第3层土：5.3-6.6mH3'=[∑γ2h2]/γsati=[36.1]/18.7=1.93mP pk3上=[γsat3H3'-γw(∑h2-h p)]K p3+2c3K p30.5+γw(∑h2-h p)=[18.7×1.93-10×(1.9-1.2)]×1.705+2×4 0.2×1.7050.5+10×(1.9-1.2)=161.583kN/m2P pk3下=[γsat3(H3'+h3)-γw(∑h2-h p)]K p3+2c3K p30.5+γw(∑h2-h p)=[18.7×(1.93+1.3)-10×(3.2-1.2)]×1.705+2×40.2×1.7050.5+10×(3.2-1.2)=193.867kN/m2第4层土：6.6-7.7mH4'=[∑γ3h3]/γsati=[60.41]/18.6=3.248mP pk4上=[γsat4H4'-γw(∑h3-h p)]K p4+2c4K p40.5+γw(∑h3-h p)=[18.6×3.248-10×(3.2-1.2)]×1.8+2×16 .2×1.80.5+10×(3.2-1.2)=136.212kN/m2P pk4下=[γsat4(H4'+h4)-γw(∑h3-h p)]K p4+2c4K p40.5+γw(∑h3-h p)=[18.6×(3.248+1.1)-10×(4.3-1.2) ]×1.8+2×16.2×1.80.5+10×(4.3-1.2)=164.24kN/m2第5层土：7.7-10.14mH5'=[∑γ4h4]/γsati=[80.87]/18.8=4.302mP pk5上=[γsat5H5'-γw(∑h4-h p)]K p5+2c5K p50.5+γw(∑h4-h p)=[18.8×4.302-10×(4.3-1.2)]×1.826+2×40×1.8260.5+10×(4.3-1.2)=230.18kN/m2P pk5下=[γsat5(H5'+h5)-γw(∑h4-h p)]K p5+2c5K p50.5+γw(∑h4-h p)=[18.8×(4.302+2.44)-10×(6.74-1.2)]×1.826+2×40×1.8260.5+10×(6.74-1.2)=293.788kN/m2第6层土：10.14-12mH6'=[∑γ5h5]/γsati=[126.742]/18.7=6.778mP pk6上=[γsat6H6'-γw(∑h5-h p)]K p6+2c6K p60.5+γw(∑h5-h p)=[18.7×6.778-10×(6.74-1.2)]×1.826+2×40×1.8260.5+10×(6.74-1.2)=293.786kN/m2P pk6下=[γsat6(H6'+h6)-γw(∑h5-h p)]K p6+2c6K p60.5+γw(∑h5-h p)=[18.7×(6.778+1.86)-10×(8.6-1.2 )]×1.826+2×40×1.8260.5+10×(8.6-1.2)=341.935kN/m23）水平荷载第1层土E pk1=b a h1(P p1上+P p1下)/2=0.01×1.2×(146.49+185.774)/2=1.994kN；a p1=h1(2P p1上+P p1下)/(3P p1上+3P p1下)+∑h2=1.2×(2×146.49+185.774)/(3×146.49+3×185.774)+7.4=7.976m；第2层土E pk2=b a h2(P p2上+P p2下)/2=0.01×0.7×(185.774+203.629)/2=1.363kN；a p2=h2(2P p2上+P p2下)/(3P p2上+3P p2下)+∑h3=0.7×(2×185.774+203.629)/(3×185.774+3×203.629)+6.7=7.045m；第3层土E pk3=b a h3(P p3上+P p3下)/2=0.01×1.3×(161.583+193.867)/2=2.31kN；a p3=h3(2P p3上+P p3下)/(3P p3上+3P p3下)+∑h4=1.3×(2×161.583+193.867)/(3×161.583+3×193.867)+5.4=6.03m；第4层土E pk4=b a h4(P p4上+P p4下)/2=0.01×1.1×(136.212+164.24)/2=1.652kN；a p4=h4(2P p4上+P p4下)/(3P p4上+3P p4下)+∑h5=1.1×(2×136.212+164.24)/(3×136.212+3×164.24)+4.3=4.833m；第5层土E pk5=b a h5(P p5上+P p5下)/2=0.01×2.44×(230.18+293.788)/2=6.392kN；a p5=h5(2P p5上+P p5下)/(3P p5上+3P p5下)+∑h6=2.44×(2×230.18+293.788)/(3×230.18+3×293.788)+1.86=3.031m；第6层土E pk6=b a h6(P p6上+P p6下)/2=0.01×1.86×(293.786+341.935)/2=5.912kN；a p6=h6(2P p6上+P p6下)/(3P p6上+3P p6下)=1.86×(2×293.786+341.935)/(3×293.786+3×341. 935)=0.907m；土压力合力：E pk=ΣE pki=1.994+1.363+2.31+1.652+6.392+5.912=19.623kN；合力作用点：a p=Σ(a pi E pki)/E pk=(7.976×1.994+7.045×1.363+6.03×2.31+4.833×1.652+3.031×6.392+0.9 07×5.912)/19.623=3.677m；3、基坑内侧土反力计算1）主动土压力系数K a1=tan2(45°-υ1/2）= tan2(45-15.4/2)=0.58；K a2=tan2(45°-υ2/2）= tan2(45-15.4/2)=0.58；K a3=tan2(45°-υ3/2）= tan2(45-15.1/2)=0.587；K a4=tan2(45°-υ4/2）= tan2(45-16.6/2)=0.556；K a5=tan2(45°-υ5/2）= tan2(45-17/2)=0.548；K a6=tan2(45°-υ6/2）= tan2(45-17/2)=0.548；2）土压力、地下水产生的水平荷载第1层土：3.4-4.6mH1'=[∑γ0h0]/γi=[0]/19=0mP sk1上=(0.2υ12-υ1+c1)∑h0(1-∑h0/l d)υ/υb+γ1H1'K a1=(0.2×15.42-15.4+55.8)×0×(1-0/8.6)×0.01 2/0.012+19×0×0.58=0kN/m2P sk1下=(0.2υ12-υ1+c1)∑h1(1-∑h1/l d)υ/υb+γ1(h1+H1')K a1=(0.2×15.42-15.4+55.8)×1.2×(1-1.2/8 .6)×0.012/0.012+19×(0+1.2)×0.58=103.916kN/m2第2层土：4.6-5.3mH2'=[∑γ1h1]/γsati=[22.8]/19=1.2mP sk2上=(0.2υ22-υ2+c2)∑h1(1-∑h1/l d)υ/υb+[γsat2H2'-γw(∑h1-h p)]K p2+γw(∑h1-h p)=(0.2×15.42-15 .4+55.8)×1.2×(1-1.2/8.6)×12/12+[19×1.2-10×(1.2-1.2)]×0.58+10×(1.2-1.2)=103.916k N/m2P sk2下=(0.2υ22-υ2+c2)∑h2(1-∑h2/l d)υ/υb+[γsat2(H2'+h2)-γw(∑h2-h p)]K p2+γw(∑h2-h p)=(0.2×15. 42-15.4+55.8)×1.9×(1-1.9/8.6)×12/12+[19×(1.2+0.7)-10×(1.9-1.2)]×0.58+10×(1.9-1.2 )=153.89kN/m2第3层土：5.3-6.6mH3'=[∑γ2h2]/γsati=[36.1]/18.7=1.93mP sk3上=(0.2υ32-υ3+c3)∑h2(1-∑h2/l d)υ/υb+[γsat3H3'-γw(∑h2-h p)]K p3+γw(∑h2-h p)=(0.2×15.12-15 .1+40.2)×1.9×(1-1.9/8.6)×12/12+[18.7×1.93-10×(1.9-1.2)]×0.587+10×(1.9-1.2)=128. 732kN/m2P sk3下=(0.2υ32-υ3+c3)∑h3(1-∑h3/l d)υ/υb+[γsat3(H3'+h3)-γw(∑h3-h p)]K p3+γw(∑h3-h p)=(0.2×15. 12-15.1+40.2)×3.2×(1-3.2/8.6)×12/12+[18.7×(1.93+1.3)-10×(3.2-1.2)]×0.587+10×(3. 2-1.2)=185.777kN/m2第4层土：6.6-7.7mH4'=[∑γ3h3]/γsati=[60.41]/18.6=3.248mP sk4上=(0.2υ42-υ4+c4)∑h3(1-∑h3/l d)υ/υb+[γsat4H4'-γw(∑h3-h p)]K p4+γw(∑h3-h p)=(0.2×16.62-16.6+16.2)×3.2×(1-3.2/8.6)×12/12+[18.6×3.248-10×(3.2-1.2)]×0.556+10×(3.2-1.2)=152 .402kN/m2P sk4下=(0.2υ42-υ4+c4)∑h4(1-∑h4/l d)υ/υb+[γsat4(H4'+h4)-γw(∑h4-h p)]K p4+γw(∑h4-h p)=(0.2×16. 62-16.6+16.2)×4.3×(1-4.3/8.6)×12/12+[18.6×(3.248+1.1)-10×(4.3-1.2)]×0.556+10×(4 .3-1.2)=176.36kN/m2第5层土：7.7-10.14mH5'=[∑γ4h4]/γsati=[80.87]/18.8=4.302mP sk5上=(0.2υ52-υ5+c5)∑h4(1-∑h4/l d)υ/υb+[γsat5H5'-γw(∑h4-h p)]K p5+γw(∑h4-h p)=(0.2×172-17+ 40)×4.3×(1-4.3/8.6)×12/12+[18.8×4.302-10×(4.3-1.2)]×0.548+10×(4.3-1.2)=232.053 kN/m2P sk5下=(0.2υ52-υ5+c5)∑h5(1-∑h5/l d)υ/υb+[γsat5(H5'+h5)-γw(∑h5-h p)]K p5+γw(∑h5-h p)=(0.2×172 -17+40)×6.74×(1-6.74/8.6)×12/12+[18.8×(4.302+2.44)-10×(6.74-1.2)]×0.548+10×(6. 74-1.2)=212.283kN/m2第6层土：10.14-12mH6'=[∑γ5h5]/γsati=[126.742]/18.7=6.778mP sk6上=(0.2υ62-υ6+c6)∑h5(1-∑h5/l d)υ/υb+[γsat6H6'-γw(∑h5-h p)]K p6+γw(∑h5-h p)=(0.2×172-17+ 40)×6.74×(1-6.74/8.6)×12/12+[18.7×6.778-10×(6.74-1.2)]×0.548+10×(6.74-1.2)=212 .283kN/m2P sk6下=(0.2υ62-υ6+c6)∑h6(1-∑h6/l d)υ/υb+[γsat6(H6'+h6)-γw(∑h6-h p)]K p6+γw(∑h6-h p)=(0.2×172 -17+40)×8.6×(1-8.6/8.6)×12/12+[18.7×(6.778+1.86)-10×(8.6-1.2)]×0.548+10×(8.6-1.2)=121.967kN/m23）水平荷载第1层土P sk1=b0h1(P s1上+P s1下)/2=0.01×1.2×(0+103.916)/2=0.623kN；a s1=h1(2P s1上+P s1下)/(3P s1上+3P s1下)+∑h2=1.2×(2×0+103.916)/(3×0+3×103.916)+7.4=7.8m；第2层土P sk2=b0h2(P s2上+P s2下)/2=0.01×0.7×(103.916+153.89)/2=0.902kN；a s2=h2(2P s2上+P s2下)/(3P s2上+3P s2下)+∑h3=0.7×(2×103.916+153.89)/(3×103.916+3×153.89)+6.7=7.027m；第3层土P sk3=b0h3(P s3上+P s3下)/2=0.01×1.3×(128.732+185.777)/2=2.044kN；a s3=h3(2P s3上+P s3下)/(3P s3上+3P s3下)+∑h4=1.3×(2×128.732+185.777)/(3×128.732+3×185.777)+5.4=6.011m；第4层土P sk4=b0h4(P s4上+P s4下)/2=0.01×1.1×(152.402+176.36)/2=1.808kN；a s4=h4(2P s4上+P s4下)/(3P s4上+3P s4下)+∑h5=1.1×(2×152.402+176.36)/(3×152.402+3×176.36)+4.3=4.837m；第5层土P sk5=b0h5(P s5上+P s5下)/2=0.01×2.44×(232.053+212.283)/2=5.421kN；a s5=h5(2P s5上+P s5下)/(3P s5上+3P s5下)+∑h6=2.44×(2×232.053+212.283)/(3×232.053+3×212.283)+1.86=3.098m；第6层土P sk6=b0h6(P s6上+P s6下)/2=0.01×1.86×(212.283+121.967)/2=3.109kN；a s6=h6(2P s6上+P s6下)/(3P s6上+3P s6下)=1.86×(2×212.283+121.967)/(3×212.283+3×121.967)=1.014m；土压力合力：P pk=ΣP pki=0.623+0.902+2.044+1.808+5.421+3.109=13.907kN；合力作用点：a s=Σ(a si P ski)/P pk=(7.8×0.623+7.027×0.902+6.011×2.044+4.837×1.808+3.098×5.421+1.0 14×3.109)/13.907=3.752m；P sk=13.907kN≤E p=19.623kN满足要求！三、稳定性验算1、嵌固稳定性验算E pk a pl/(E ak a al)=19.623×3.677/(4.036×2.082)=8.587≥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]tanυj}/∑(q j b j+ΔG j)sinθc j、υj──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，……}=4.105≥K s=1.3满足要求！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)=(1.9×19+1.3×18.7+1.1×18.6)/(6×10)=1.348D γ /(h wγw) =1.348≥K h=1.1满足要求！四、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=44.14kN.m剪力图(kN)V k=11.69kN3、强度设计值确定M=γ0γF M k=1×1.25×44.14=55.175kN·mV=γ0γF V k=1×1.25×11.69=14.612kN4、材料的强度计算σmax=M/(γW)=55.175×106/(1.05×362×103)=145.159N/mm2≤[f]=205N/mm2满足要求！H`=(WH2-(H-t)2(W-2t))/(2(WH-(H-t)(W-2t))=(400×1702-(170-15.5)2(400-2×15.5))/(2 (400×170-(170-15.5)(400-2×15.5))=125mmS=t(H-H`)2=15.5×(170-125)2=31388mm3,τmax=VS/It=14.612×31388×103/(4670×104×15.5)=0.634N/mm2≤[f]=125N/mm2满足要求！。
钢板桩计算公式范文
钢板桩计算公式范文钢板桩是一种常用于土木工程中的地基处理方法，其计算公式包括桩的承载力计算公式和桩体稳定性计算公式。
下面将详细介绍这些计算公式。
1.钢板桩的承载力计算公式：(1)钢板桩的侧摩阻力计算公式:侧摩阻力是指土壤对钢板桩侧面的抵抗力，其计算公式为：Rs=0.5*γ*H*B*Ka*Kσ*Kp其中，Rs为侧摩阻力，γ为土壤的体积重度，H为钢板桩的挖掘深度，B为钢板桩的侧面宽度，Ka为活动土压力系数，Kσ为土壤水平面摩尔圈系数，Kp为挖掘工况因素。
(2)钢板桩的端摩阻力计算公式:端摩阻力是指土壤对钢板桩底部的抵抗力，其计算公式为：Rp=0.5*γ*Nq*Ap*Pp其中，Rp为端摩阻力，Nq为摩阻系数，Ap为钢板桩底部横截面积，Pp为钢板桩底部的桩端压力。
(3)钢板桩的垂直土桩身承载力计算公式:垂直土桩身承载力是指土壤对桩身的承载能力，其计算公式为：Qv = Ap * c + (fn - c) * np其中，Qv为垂直土桩身承载力，Ap为钢板桩底部横截面积，c为土壤的承载力特征值，fn为桩的强度特征值，np为桩的地质折减系数。
(4)钢板桩的弯曲桩身承载力计算公式:弯曲桩身承载力是指钢板桩在承受水平荷载时的抵抗能力，其计算公式为：Qh=Ic*f*As其中，Qh为弯曲桩身承载力，Ic为钢板桩截面惯性矩，f为所施加的水平荷载，As为钢板桩截面积。
2.钢板桩的稳定性计算公式：(1)钢板桩的上拔稳定性计算公式:上拔稳定性是指钢板桩抵抗上拔作用的能力，其计算公式为：Rs>=RP+Qv+Qh+Pa其中，Rs为侧摩阻力，RP为端摩阻力，Qv为垂直土桩身承载力，Qh 为弯曲桩身承载力，Pa为钢板桩的自重。
(2)钢板桩的倾倒稳定性计算公式:倾倒稳定性是指钢板桩抵抗倾倒作用的能力，其计算公式为：τh<=τa其中，τh为水平荷载的抗倾倒转矩，τa为土壤的抗倾倒转矩。
以上是钢板桩的基本计算公式，需要根据实际情况进行修正和适用条件的选择，以确保计算结果具有可靠性和准确性。
钢板桩计算
附录：污水管道挖槽钢板桩施工计算书一、已知条件：1.地面标高：+0.00m ；钢板桩顶面标高为-2.5,基坑底面标高：-6m ；基坑宽2 m 。
2.土的重度加权为：19.0KN/ m 3，内摩擦角Ф=26°3.板桩外1.0m 均布荷载按20KN/ m 2计。
4.钢板桩 W=2037cm 3，[f]=200MPa二、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Ka=tg 2（45°-φ/2）= tg 2（45°-26/2）=0.39Kp= tg 2（45°+Ф/2）= tg 2（45°+26/2）=2.56板桩外侧均布荷载换算填土高度h1，h1=q/r=20/19=1.05m-2.50m 以上土压力强度Pa 1：Pa 1=r*(h1+2.5)Ka=19*(1.05+2.5)*0.39=26.31KN/m 2-2.50m 以下土压力强度Pa 2：Pa 2=r*[h1+2.5+(-2.5+6)]*Ka=19*(1.05+2.5+6-2.5)*0.39=52.24KN/m 2(2)土压力为零距坑底的距离为u则有 r *Kp*u=r*Ka*(h+u) u=Ka*h/(Kp-Ka)=0.39*3.5/(2.56-0.39)=0.63m土压力分布图(3)计算支反力Ra 及Q B主动压力合力Ea ：Ea=(26.31+52.24)/*3.5+52.24*0.63/2=291.38KN/m2 设合力到桩顶距离为aEa*a= Pa 1*h*h/2+( Pa 2- Pa 1)*h/2*2h/3+ Pa 2*u*(h+u/3)a== 346.37/291.38=1.19m由等值梁AB 根据平衡方程计算支撑反力Ra 及B 点剪力Q BRa= =291.38*(3.5+0.63-1.19)/(3.5+0.63-1)=273.69kn/mQ B = =291.38*(1.19-1)/(3.5+0.63-1)=17.68 kn/m(4)计算钢板桩的入土深度t由等值梁求算板桩的入土深度t ，取∑M G =0,则Q B *t 0=[K p *r(u+t 0)-K p *r(hu+t 0)]*t 02则t 0=sqrt(6*Q B )/[r*( Kp- Ka)]=sqrt(6*17.68)/[19*(2.54-0.39)]=2.57m 钢板桩入土深度t=1.2t 0+u=1.2*2.57+0.63=3.72m故钢板桩总长为3.5+3.72=7.25m(5)最大弯矩M max 的计算最大弯矩在剪力Q=0处，设从桩顶下x 位置处Q=0Ra-26.31*x-[(52.24-26.31)*x/3.5*x]/2=0273.69-26.31*x-3.7*x 2=0x=5.75mM max =273.69*(5.75-1)+19*2.54*(5.75-3.5)2/6-26.31*5.75*5.75/2-19*0.39*(126.31*3.5*3.5/2+(52.24-26.31)*3.5/2*2*3.5/3+52.24*0.63*(3.5+0.63/3) h+u-h 0Ea(h+u-a)h+u-h 0 Ea(a-h 0) 291.38.05+2.5+5.75)*5.75/2*5.73/3=525.35kn.m(5)围檩强度计算(15m)1、支承力：q=R/5=273.60/4=54.72kn/m22、支承布置见上图。
钢板桩计算
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 （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°； 粘聚力加权平均值c：14。 （3）地面超载q: 20kN/m2 （4）基坑开挖宽度5.5m。 （5）拟设置单层支撑，撑杆每隔5m一道。
坑底抗隆起验算法
Blum法计2
（1）开挖深度：3m （2）坑内、坑外天然容重加权平均值
钢板桩支护计算
力和位移
F
m
F=ma
t
m
Ft 2 S 2m
阻止受力构件产生位移
墙 m
方案一
F
方案二
F
杆
墙
m
材料的内力
F F
F
FN FN
dA
F
FN dA
A
FN A
材料的变形
F F
u lim S 0 s
材料的变形和位移的关系
E
材料受弯时的应力和应变
γ:18kN/m3；内摩擦角加权平均值φ：18°； 粘聚力加权平均值c：25。 （3）地面超载q1: 20kN/m2；车辆荷载 q2:60kN/m2，道路距基坑边缘3m
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
钢板桩计算书
钢板桩计算书计算美的一期排水沟槽钢板桩的设计书一、计算依据1.地质：现场砂性土的干溶重为1.5t/m3，饱和溶重为1.4t/m3.2.粘土的密度为2.74t/m，黏性角为3.63°。
3.钢板桩采用德国拉森Ⅳ型，截面模量为2037cm，弯曲允许应力为170MPa。
4.支撑材质为Q235钢，轴向允许应力为160MPa，弯曲允许应力为170MPa，允许剪应力为95MPa。
二、第一种支撑结构情况一在基坑开挖到沟槽设计标高约5.2米时，设一道水平支撑，支撑间距为4m。
1.钢板桩应力计算1) 支撑应力不计水平压力，作用于钢板桩的主动土压力为q主=1.4*9=12.6t/m2，被动土压力为q主=1.4*3.8=5.32t/m2.则E主=1/2*12.6*9=56.7t，E被=1/2*5.32*3.8=10.1t。
因此，E主=1/2*16.8*12.0=100.8t，E被=1/2*10.5*7.5=39.4t。
则ΣX=R-A=46.6t/m，ΣMc=R*A=15.6t。
2) 钢板桩应力假设钢板桩铰接于基坑底面以下3.0m处，L=6.0m，x=0.5774*6.0=3.46m。
则M=1/2*2.10*6.02+0.128*(10.30-2.10)*6.02-2/8*4.2*3.0*4.2*3.0*(3.0*3.46-(3.46-3.0)*23)/(6.03*3.0)=25.28t·m，σ=25.28*102/2037=1.24t/cm2.2.围檩应力计算1) 围檩应力2~3跨按简支梁计算，M2~3=1/2*61.4*3.02=69.08t·m，Q2~3=61.4*3.0*(1/2)=92.1t，N2~3=61.4*2.7*(1/2)=83.18t。
围檩断面为2Ⅰ56C，d=16.5mm，F=2*157.853=315.67cm2，I=1/12*2*15.7853*(2.56/10)^3=1.71*10^-3m4.The article is not XXX n of the article.1.524t/cm2 < [σ] = 1.6t/cm2XXX problematic paragraph。
钢板桩计算书(1)
钢板桩计算书一、设计资料：沟槽开挖深度在2m-4m采用6m拉森Ⅲ型钢板桩，沟槽深度在4m—4.9m之间的采用9m拉森Ⅲ型钢板桩。
设计图如下：（1）桩顶高程：3.5m（2）根据地勘报告可知，沟槽深度在2m—4m之间坑内外土的天然容重平均值r1=19.9kn/m³，内摩擦角平均值ϕ1=19.99°。
沟槽深度在4m—4.9m之间坑内外土的天然容重平均值r=19.6kn/m³，内摩擦角平均值ϕ2=17.35°。
（3）设计资料给出沟槽两边地面荷载q不大于20kn/㎡。
（4）拉森钢板桩采用拉森Ⅲ型钢板桩，钢板桩参数为容许弯曲应力［σw］=2000000kpa，弯曲截面系数Wz=0.002521m³。
二、验算6m钢板桩地面高程：3.5m，基坑底标高0.5m，开挖深度h1=4m1、计算最小入土深度y1是否符合要求。
主动土压力系数Ka1=tan(（45°-ϕ1/2）*π/180)^2=0.49被动土压力系数kp1=tan(（45°+ϕ1/2）*π/180)^2=2.04坑底距离弯矩为零处的距离为y弯矩为零处主动土压力和被动土压力相等。
r1*（h1+y1）*ka1+q*ka1= r1*y1*kp1求得y1=1.58m6m拉森钢板桩沟槽开挖深度为4m最小入土长度为：开挖深度4 m＋入土深度1.58m＝5.58m，故采用6m拉森Ⅲ型钢板桩支护满足2～4m 基槽开挖深度的要求。
2、验证钢板桩最大弯矩是否符合施工要求：（1）土最大侧压力Fmax=r1*（h1+y1）*Ka1+q*Ka1=64.21KN（2）土侧向压力产生的最大弯矩值Mmax=Fmax（h1+y1）/2=63.49*5.58/2=179.15KN·m（3）验算钢板桩的强度钢板桩选材为长度6m，厚度13mm的拉森Ⅲ型钢板桩，弯曲截面系数Wz=0.002521m³容许抗拉强【δ】=200000Kpa钢板桩能承受的最大弯矩M=Wz【δ】=504.2KN·m（4）验证土压力产生的侧向最大弯矩值Max≤小于钢板桩能承受的最大弯矩M，钢板桩结构安全稳定。
钢板桩计算公式
钢板桩支护计算书以桩号2c0+390 处的开挖深度,4C0+001.5 处的开挖宽度为准(本项目的最大开挖深度和宽度)一设计资料1 桩顶高程H1：4.100m施工水位H2 ：3.000m2 地面标高H0 ：4.350m开挖底面标高H3 ：-3.400m开挖深度H ：7.7500m3 土的容重加全平均值γ1：18.3KN/m3土浮容重γ：' 10.0KN/m3内摩擦角加全平均值Ф：20.10 °4 均布荷q：20.0KN/m25 基坑开挖长a=20.0m 基坑开挖宽b=9.0m二外力计算1 作用于板桩上的土压力强度及压力分布图ka=tg2(45 °-φ/2)=tg2(45 -20.10/2)=0.49kp=tg2(45 ° +φ /2)=tg2(45+20.10/2)=2.05板桩外侧均布荷载换算填土高度h，h=q/r=20.0/18.3=1.09m桩顶以上土压力强度Pa1Pa1=r ×( h+0.25)Ka=18.3 ×(1.09+0.25) 0×.49=12.0KN/m2水位土压力强度Pa2Pa2=r ×(h+4.35 -3.00 )Ka=18.3 ×(1.09+4.35 -3.00 ) 0×.49=21.8KN/m2开挖面土压力强度Pa3Pa3=[r ×(h+4.35 -3.00 )+(r-rw)(3.00+3.40)}Ka=[18.3 ×(1.09+4.35 -3.00 )+(18.3-10) (3.0×0+3.40)]×0.49=47.8KN/m2开挖面水压力(围堰抽水后)Pa4 ：Pa4=γ (3.00+3.40)=10 × (3.00+3.40)=64.0KN/m2三确定内支撑层数及间距按等弯距布置确定各层支撑的Ⅲ型钢板桩能承受的最大弯距确定板桩顶悬臂端的最大允许跨度h: 弯曲截面系WZ0=0.001350m3, 折减系数β=0.7采用值WZ=βWZ0=0.00135× 0.7 ＝0.000945m3容许抗拉强[ σ]= 200000.0KPa由公式σ=M/Wz 得：最大弯矩M0=W×z [ σ]=189. 0KN*m1 假定最上层支撑位置与水位同高，则支点处弯矩M'=Pa1*(H1-H2)2/2+(Pa2-Pa2)(H1-H2)2/6=9.2KN*m<M0=189.0KN*m 故，支撑点可设置在水位下。
大桥主墩承台钢板桩设计计算书_secret
x 大桥主墩承台钢板桩设计 计算 书主墩承台钢板桩计算已知条件：1、施工水位：2、平台土围堰标高：承台底面标高：厚4.8 m 。
3、土的重度为：内摩擦角Ф=20.1°4、距板桩外1.5m 20KN/ m 2计。
5、围堰内50cm 厚C20封底砼。
6、拉森Ⅳ型钢板桩 W=2037cm 3，[f]=200MPa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 ka=tg а（45°-υ/2）= tg а（45°-20.1/2）=0.49Kp= tg а（45°+Ф/2）= tg а（45°+20.1/2）=2.05 板桩外侧均布荷载换算填土高度h1， h1=q/r=20/18.8 =1.06m+17.50m 以上土压力强度Pa 1：Pa 1=r*(h1+1.5)Ka=18.8*(1.06+1.5)*0.49 =23.6KN/m2+17.50m 以下土压力强度Pa 2：Pa 2=[r*(h1+1.5)+（r-rw ）*（17.5-11.67）]*Ka =[18.8*(1.06+1.5)+()18.8-10*5.83]*0.49 =48.7KN/m 2水压力(围堰抽水后)Pa 3： Pa 3=rw*(17.5-11.67)=10*5.83=58.3 KN/m 2则总的主动压力(土体及水压力)Ea ：Ea=(23.6*2.56)/2+23.6*(2.56+5.83)+(48.72-23.6)*5.83/2+58.3*5.83/2 =471.4 KN/m 2合力Ea 距承台底的距离y ：471.4*y=23.6*2.56*5.83+2.56/3+23.6*5.83*5.83/2+(48.72-23.6)/2*5.83*5.83/3+58.3*5.83/2*5.83/3 =2.28m(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,根据拉森Ⅳ型许跨度h:h=6[f]w rka3=6*200*2037*10518.8*103*0.493=298cm =2.98mh1=1.11h=1.11*2.98=3.3m h2=0.88H=0.88*2.98=2.62m h3=0.77h=0.77*2.98=2.3m根据具体情况，确定采用的布置如右图所示： （3）各内支撑反力采用简支梁法近似计算各内支撑反力P1=23.6×2.56/2+23.6×(0.34+2.89/2)+31.22×0.34/2+31.22×2.89/2+(95.97-31.22)/2×2.89/2 =146.15 KN/mP2=95.97×（2.6/2+2.89/2）+（130.62-95.97）/2×2.6/2-（95.97-31.22）/2×2.89/2 =227.11KN/m（4）钢板桩入土深度：R土的重度考虑浮力影响后，取r=8.8KN/m 2 Kn=r(Kp-Ka)=8.8*(2.05-0.49) =13.73 KN/m 3则r*( Kp-Ka)*X*X*X*2/3*1/2 =2.28*471.4 得X=6.12 取安全系数K=1.1 X=1.1*6.12=6.73m 所以钢板桩的总长度L 为： L=6.73+1.06+7.33=14.76m选用钢板桩长度16.0m ，7号墩考虑为(5) 基坑底部的隆起验算考虑地基土质均匀,依据地质勘察资料,指标如下:r=18.8 KN/m 3，c=21.1Kpa ，q=20 KN/m 2 由抗隆起安全系数K=2πC/（q+rh ）≥则：h ≤(2πC -1.2q)/1.2r≤(2*3.14*21.1-1.2*20)/1.2*18.8 ≤ 4.8m即钢板桩周围土体不超过4.8m 时，地基土稳定，不会发生隆起。
深基坑钢板桩支护计算(精编文档).doc
【最新整理，下载后即可编辑】1、工程简介越南沿海火力发电厂3期连接井位于电厂厂区内，距东边的煤灰堆场约100m，连接井最南侧距海边约30m~40m。
现根据施工需要，将连接井及部分陆域段钢管段设置成干施工区域，即将全部连接井及部分陆域钢管段区域逐层开挖成深基坑，然后在基坑进行施工工作。
基层四周采用CDM桩或者钢板桩进行支护。
干施工区域平面图如下所示图1.1干施工区域平面图＋1.30－0.70图1.2 基坑支护典型断面图（供参考）2、设计资料1、钢板桩桩顶高程为+3.3m ；2、地面标高为+2.5m ，开挖面标高-5.9m ，开挖深度8.4m ，钢板桩底标高-14.7m 。
3、坑内外土体的天然容重γ为16.5KN/m 2，内摩擦角为Φ=8.5度，粘聚力c=10KPa ；4、地面超载q ：按20 KN/m 2考虑；5、钢板桩暂设拉森Ⅳ400×170 U 型钢板桩，W=2270cm 3，[δ]=200MPa，桩长18m 。
3内力计算3.1支撑层数及间距按等弯矩布置确定各层支撑的间距，则钢板桩顶部悬臂端的最大允许跨度为：m603.2mm 2603742.05.162270102006r ][653a =≈⨯⨯⨯⨯==K W h δh 1=1.11h=1.11×2.603m=2.89m h 2=0.88h=0.88×2.603m=2.29m根据现场施工需要和工程经济性，确定采用两层支撑，第一层h=1.2m ，支撑标高+1.3m ；第二层支撑h 1=2m ，支撑标高-0.7m 。
3.2作用在钢板桩上的土压力强度及压力分布主动土压力系数 Ka=tan ²(45°-φ/2)= tan ²(45°-8.5°/2)= 0.742被动土压力系数 Kp=tan ²(45°+φ/2)=tan 2(45°+8.5°/2)=1.347工况一：安装第一层支撑后，基坑内土体开挖至-0.7m （第二层支撑标高）。
钢板桩计算方法范文
钢板桩计算方法范文钢板桩是常用的基坑支护工程中的一种支护形式，它的特点是施工简便、效率高、重复使用等。
在设计和计算钢板桩时，需要考虑桩体的稳定性、承载力、变形以及桩与土壤的相互作用等因素。
下面将按照设计与计算的步骤，详细介绍钢板桩的计算方法。
一、桩体稳定性的计算方法桩体稳定性主要考虑桩体侧面稳定和桩尖稳定两个方面。
1.桩体侧面稳定计算方法：根据桩体的几何尺寸以及土壤参数，计算桩体在侧面稳定时所需要的抗滑力。
主要计算公式如下：F = 0.5 * γ * H * Σs * As * Sin(α +φ)其中，F为抗滑力，γ为土壤的容重，H为桩的深度，Σs为土壤的表观修正系数，As为桩的侧面积，α为土壤内摩擦角，φ为土壤与桩体之间的摩擦角。
2.桩尖稳定计算方法：桩尖在承受侧向力时需要具备足够的抗推承载力。
桩尖稳定计算主要考虑桩尖的静力平衡，计算方法如下：Fa = q * Ap + 0.5 * γ * H' * Ap * Sinφ其中，Fa为桩尖的抗推力，q为土压力，Ap为桩尖的横截面积，H'为土体高度，φ为土壤与桩体之间的摩擦角。
二、桩体承载力的计算方法桩体承载力的计算是指桩体在承受竖向荷载时所能够抵抗下沉或沉降的能力。
1.挤土桩承载力计算方法：挤土桩的承载力计算主要考虑挤土桩与土壤的拟静力摩擦力和基质土的桩侧土承载力。
主要计算公式如下：Qs = Σ（Ks * Ls * As）+ 0.5 * γ * H' * Ap * cos(φ - α)其中，Qs为挤土桩的承载力，Ks为基质土的桩侧土承载力系数，Ls 为桩体在土中的长度，As为挤土桩的横截面积，γ为土壤的容重，H'为土体高度，Ap为桩尖的横截面积，φ为土壤与桩体之间的摩擦角，α为土壤内摩擦角。
2.挡土墙承载力计算方法：挡土墙的承载力计算主要考虑桩体的弯曲强度和承载力。
主要计算公式如下：Qb=M/Ec+N/Es其中，Qb为挡土墙的承载力，M为挡土墙产生的弯矩，Ec为混凝土弹性模量，N为挡土墙产生的正常力，Es为钢板桩的弹性模量。
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。
钢
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。
土木工程钢板桩设计计算书--图例及计算
土木工程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。
(完整word版)钢板桩计算公式
钢板桩支护计算书以桩号2c0+390处的开挖深度，4C0+001.5处的开挖宽度为准（本项目的最大开挖深度和宽度）一设计资料1桩顶高程H1：4。
100m施工水位H2：3.000m2 地面标高H0：4.350m开挖底面标高H3:—3.400m开挖深度H：7。
7500m3土的容重加全平均值γ1：18.3KN/m3土浮容重γ’: 10.0KN/m3内摩擦角加全平均值Ф：20。
10°4均布荷q：20。
0KN/m25基坑开挖长a=20。
0m 基坑开挖宽b=9。
0m二外力计算1作用于板桩上的土压力强度及压力分布图ka=tg2(45°—φ/2)=tg2（45-20。
10/2）=0。
49kp=tg2（45°+φ/2)=tg2（45+20.10/2)=2。
05板桩外侧均布荷载换算填土高度h，h=q/r=20。
0/18.3=1。
09m桩顶以上土压力强度Pa1Pa1=r×(h+0.25)Ka=18.3×(1。
09+0。
25）×0。
49=12.0KN/m2水位土压力强度Pa2Pa2=r×（h+4.35 -3.00 )Ka=18.3×(1.09+4。
35 —3。
00 ）× 0。
49=21。
8KN/m2开挖面土压力强度Pa3Pa3=［r×（h+4.35 —3.00 )+(r—rw)（3。
00+3。
40)}Ka=[18.3×（1.09+4.35 -3。
00 ）+(18。
3—10）×（3。
00+3。
40）]×0.49=47。
8KN/m2开挖面水压力(围堰抽水后）Pa4：Pa4=γ(3.00+3。
40)=10×(3.00+3.40）=64.0KN/m2三确定内支撑层数及间距按等弯距布置确定各层支撑的Ⅲ型钢板桩能承受的最大弯距确定板桩顶悬臂端的最大允许跨度h：弯曲截面系WZ0=0。
001350m3，折减系数β=0。
(完整word版)钢板桩计算公式
钢板桩支护计算书以桩号2c0+390处的开挖深度,4C0+001.5处的开挖宽度为准(本项目的最大开挖深度和宽度）一设计资料1桩顶高程H1：4.100m施工水位H2：3.000m2 地面标高H0：4.350m开挖底面标高H3：-3.400m开挖深度H：7.7500m3土的容重加全平均值γ1：18.3KN/m3土浮容重γ’： 10.0KN/m3内摩擦角加全平均值Ф：20.10°4均布荷q：20.0KN/m25基坑开挖长a=20.0m 基坑开挖宽b=9.0m二外力计算1作用于板桩上的土压力强度及压力分布图ka=tg2(45°-φ/2)=tg2(45-20.10/2)=0.49kp=tg2(45°+φ/2)=tg2(45+20.10/2)=2.05板桩外侧均布荷载换算填土高度h，h=q/r=20.0/18.3=1.09m桩顶以上土压力强度Pa1Pa1=r×（h+0.25)Ka=18.3×(1.09+0.25) ×0.49=12.0KN/m2水位土压力强度Pa2Pa2=r×(h+4.35 -3.00 )Ka=18.3×(1.09+4.35 -3.00 )× 0.49=21.8KN/m2开挖面土压力强度Pa3Pa3=[r×(h+4.35 -3.00 )+(r-rw)(3.00+3.40)}Ka=[18.3×(1.09+4.35 -3.00 )+(18.3-10) ×(3.00+3.40)]×0.49=47.8KN/m2开挖面水压力(围堰抽水后)Pa4：Pa4=γ(3.00+3.40)=10×(3.00+3.40)=64.0KN/m2三确定内支撑层数及间距按等弯距布置确定各层支撑的Ⅲ型钢板桩能承受的最大弯距确定板桩顶悬臂端的最大允许跨度h:弯曲截面系WZ0=0.001350m3,折减系数β=0.7采用值WZ=βWZ0=0.00135×0.7＝0.000945m3容许抗拉强[σ]= 200000.0KPa由公式σ=M/Wz得：最大弯矩M0=Wz×[σ]=189.0KN*m1假定最上层支撑位置与水位同高，则支点处弯矩M'=Pa1*(H1-H2)2/2+(Pa2-Pa2)(H1-H2)2/6=9.2KN*m<M0=189.0KN*m 故，支撑点可设置在水位下。
钢板桩设计计算之欧阳化创编
I40钢板桩设计计算及施工方案本标段施工范围内共有75个承台，分8种类型：A类承台:下部采用8根φ1.0 m钻孔灌注桩，承台尺寸为8.4×7m（横×顺）, 厚2m。
主要适用于32+32m跨径组合；B类承台: 下部采用10根φ1.25m 钻孔灌注桩，承台尺寸为8.4×8.2m（横×顺）, 厚2.6m。
主要适用于24+32m 跨径组合；C类承台: 下部采用15根φ1.5 m钻孔灌注桩，承台尺寸为8.4×7m（横×顺）, 厚2.4m。
主要适用于80m跨径组合；D类承台: 下部采用8根φ1.2 m钻孔灌注桩，承台尺寸为8.4×8.2m（横×顺）, 厚2.6m。
主要适用于30+40m 跨径组合；E类承台: 下部采用6根φ1.2 m钻孔灌注桩，承台尺寸为8.4×5.34m（横×顺）, 厚2.5m。
主要适用于25+30m 跨径组合（斜交20°）；F类承台: 下部采用9根φ1.2 m钻孔灌注桩，承台尺寸为8.4×8.34m（横×顺）, 厚 2.6m。
主要适用于33.5+33.5m跨径组合（斜交20°）；G类承台: 下部采用9根φ1.2 m钻孔灌注桩，承台尺寸为8.4×8.872m（横×顺）, 厚 3.0m。
主要适用于40+40m跨径组合（斜交40°）；H类承台: 下部采用10根φ1.0m钻孔灌注桩，承台尺寸为27.0×4.5m（横×顺）, 厚1.5m。
主要适用于桥台基础；拟采用I型钢板桩实施围护，以确保基坑安全开挖、承台结构和墩身结构的顺利施工。
二、地质情况根据地质勘察报告显示：勘察深度范围内（河床底至钻孔桩底）可分为7个地质单元层，钢板桩深度主要在：⑴层为近代人工堆填土，⑵黄～灰黄色粘土和灰黄～灰色砂质粉土,(3)灰色粉质粘土三、钢板桩施工方案1、钢板桩的选用根据工程所在地场地特点，结合钢板桩的特性、施工方法等方面进行考虑，选用I型钢板桩。
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钢板桩设计计算公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]钢板桩设计计算及施工方案本标段施工范围内共有75个承台，分8种类型：A类承台:下部采用9根φ1.0 m钻孔灌注桩，承台尺寸为×7m（横×顺）, 厚2.4m。
主要适用于30+30m跨径组合；B类承台: 下部采用9根φ1.2m 钻孔灌注桩，承台尺寸为×8.2m（横×顺）, 厚2.6m。
主要适用于40+40m跨径组合；C类承台: 下部采用8根φ1.0 m钻孔灌注桩，承台尺寸为×7m（横×顺）, 厚2.4m。
主要适用于25+25m跨径组合；D类承台: 下部采用8根φ1.2 m钻孔灌注桩，承台尺寸为×8.2m（横×顺）, 厚2.6m。
主要适用于30+40m跨径组合；E类承台: 下部采用6根φ1.2 m钻孔灌注桩，承台尺寸为×5.34m（横×顺）, 厚2.5m。
主要适用于25+30m跨径组合（斜交20°）；F类承台: 下部采用9根φ1.2 m钻孔灌注桩，承台尺寸为×8.34m（横×顺）, 厚2.6m。
主要适用于+33.5m跨径组合（斜交20°）；G类承台: 下部采用9根φ1.2 m钻孔灌注桩，承台尺寸为×8.872m（横×顺）, 厚3.0m。
主要适用于40+40m跨径组合（斜交40°）；H类承台: 下部采用10根φ1.0m钻孔灌注桩，承台尺寸为×4.5m（横×顺）, 厚1.5m。
主要适用于桥台基础；拟采用拉森Ⅳ型钢板桩实施围护，以确保基坑安全开挖、承台结构和墩身结构的顺利施工。
二、地质情况根据地质勘察报告显示：勘察深度范围内（河床底至钻孔桩底）可分为7个地质单元层，钢板桩深度主要在：⑴层为近代人工堆填土，⑵黄～灰黄色粘土和灰黄～灰色砂质粉土,(3)灰色粉质粘土三、钢板桩施工方案1、钢板桩的选用根据工程所在地场地特点，结合钢板桩的特性、施工方法等方面进行考虑，选用拉森Ⅳ型钢板桩。
拉森Ⅳ型WUR13型冷弯钢板桩桩宽度适中，抗弯性能好，依地质资料及作业条件决定选用钢板桩长度。
2、打桩设备拟采用Z550型液压振动沉桩机，作为沉设钢板桩的主要动力。
投入钢板桩打拔桩机1台用于施工。
打拔桩机为挖掘机加液压高频振动锤改装而成，激振力220kN。
四、钢板桩设计方案现对承台钢板桩围堰设计进行计算如下：1、上海A8三标桩基658根，承台75个。
承台宽8.4m，长～8.872m（0#台除外，0# 台长×宽为×27m。
根据地质勘察报告显示：勘察深度范围内（河床底至钻孔桩底）可分为7个地质单元层。
为保证设计安全，取土的重度选为：m3，内摩擦角选为Φ=°。
2、现场实际情况施工现场已经打设9米长拉森Ⅳ型钢板桩，并提供以下数据：打设钢板桩尺寸为沿道路方向承台尺寸两侧各加0.5m；钢板桩露出地面高度为0.5米。
3单支撑钢板桩计算支撑层数和间距的布置是钢板桩施工中的重要问题，根据现场的支撑材料和开挖深度，我们采取在钢板桩内侧加一层围囹并设置支撑，按单支撑进行钢板桩计算。
围堰采用拉森Ⅳ型钢板桩，W=1346cm3，[f]=350Mpa。
4、土的重度为： m3，内摩擦角Ф=°5、距板桩外1.5m均布荷载按20KN/ m2计。
基坑开挖深度4m.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ka=tgа（45°-φ/2）= tgа（45°2）=Kp= tgа（45°+Ф/2）= tgа（45°+2）=板桩外侧均布荷载换算填土高度h1，h1=q/r=20KN/ m2÷ m3=1.06m：基坑底以上土压力强度Pa1Pa1=r*(h1+4)Ka=×+4) ×=m2合力Ea距承台底的距离y为2.53m.(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,根据拉森Ⅳ型钢板桩能承受的最大弯距确定板桩顶悬臂端的最大允许跨度h:h=6[f]wrka3=349.0108.18101346350635⨯⨯⨯⨯⨯=313cm=3.13mh1==×=3.47mh2= h =×=2.75m根据具体情况，确定采用【桥涵（施工手册）】图5-44的形式布置。
支撑间距:S1=×4+×（×4+）=S2=××（×4+）=1.87m（3）WUR13型冷弯钢板桩厚度以0.36m计，围囹以10m长计，围囹受力计算如下:围囹采用2I40a工字钢，翼板间每隔1m采用钢板满焊连接，形成半封闭箱型结构。
钢材屈服强度值f y=235N/mm2，钢材抗压强度设计值f=215N/mm2。
2I40a工字钢惯性矩/静力矩（Ix /Sx）=，截面模数=2180cm3。
a.支承力：×××（+）/2=mP2=×10/7=b.弯距M max=×8=·mσmax=×106/（2180×103）=mm2＜f y=235N/mm2，满足要求。
c.剪力τ=RSx/(Ix×t)=R/( t×Ix/Sx)=×103/(5×10-3××10-2)=＜[τ]=120MPa，满足要求。
（4）横桥向支撑杆，采用φ300×10的钢管，支撑在顺桥向支撑上，型钢与钢管之间满焊连接。
钢管外径D=300mm，管壁厚度d=，钢材屈服强度值f y=235N/mm2，钢材抗压强度设计值f=215N/mm2。
①钢管截面积A=1/4π(D2-d2)=π/4×(302-282)=91.06cm2②钢管的回转半径截面惯性矩I=π×(D 4-d 4)/64=π×( 304-284)/64= 截面回转半径i=(I/A)1/2=1/2= ③钢管的长细比λ=l/i=2150/=<[λ]=150,满足要求。
④钢管的稳定性σ=P/A=262600/9106=mm 2＜fy=215N/mm 2,满足要求。
（6）钢板桩入土深度X ：采用盾恩近似法计算钢板桩入土深度。
如右图所示，Kn=r(Kp-Ka)=× KN/m 3e 1=MQ=rKaH=××= KN/m 2DB ＇板桩上的荷载GDB ＇N ＇一半传至D 点，另一半传至土压力MR ＇B ＇，故有rKaH （L+x ）/2=r(Kp-Ka)x 2/2即r(Kp-Ka)x 2- rKaHx- rKaHL=0由上面计算知，支撑距基坑底的，即L=，代入上式，得，x= 钢板桩入土深度=>，满足要求。
(7) 基坑底部的隆起验算考虑地基土质均匀,依据地质勘察资料,其土体力学指标如下: r= KN/m 3，c=，q=20 KN/m 2由抗隆起安全系数K=2πC/（q+rh ）≥ 则：Rh ≤(2πC /≤(2** ≤ 4.8m即钢板桩周围土体不超过时，地基土稳定，不会发生隆起。
实际施工中，尽量减小坑沿活载，同时适当降低板桩侧土体高度(坑外堆土最大允许高度3m)，以避免基坑底部的隆起。
（8）基坑底管涌验算(按水中墩验算)根据不发生管涌条件：K=（h＇+2t）r＇/ h＇rw≥r＇=rs-rw= KN/m3, t=4.5m h＇=4.0m rw= KN/m3则K=(4+2××4×10=＞即当钢板桩入土深度时，满足条件，不会发生管涌。
（9）坑底渗水量计算：Q=K×A×ι= K×A× h＇/( h＇+2t)根据设计地质资料，土的综合渗透系数取d则Q=××10×4)/(4+2×=2.31m3根据其渗水量的大小，为到达较好的降水效果利于承台施工，在承台外侧与钢板桩之间可设置2个降水井。
（10）围囹和支撑杆布置方式钢板桩打入土体后，进行围堰内基坑开挖。
当开挖至距钢板桩顶端处，进行围囹和支撑施工。
围囹采用2I40a工字钢，支撑杆采用三道等间距横桥向直撑，支撑杆采用φ300mm×10mm的钢管。
工字钢之间采用□500 mm×500mm×10mm钢板每隔1米进行两面满焊连接，工字钢间隙按照米设置。
各道支撑与围囹之间进行满焊连接，并保证焊接质量。
若支撑杆未贴靠在与围囹上，需作加垫钢板处理，使围囹上的力传到支撑上，以起到支撑的作用。
支撑与围囹的材料、制作、焊接必须严格按要求施工。
立模板时需要将模板割开以便穿过支撑杆，随后将支撑杆一起浇筑在混凝土中。
五、钢板桩施工工艺1、钢板桩施工的一般要求⑴钢板桩的设置位置要符合设计要求，便于施工，即在基础最突出的边缘外留有支模、拆模的余地。
⑵基坑护壁钢板桩的平面布置形状应尽量平直整齐，避免不规则的转角，以便标准钢板桩的利用和支撑设置。
各周边尺寸尽量符合板桩模数。
⑶整个基础施工期间，在挖土、吊运、扎钢筋、浇筑混凝土等施工作业中，严禁碰撞支撑，禁止任意拆除支撑，禁止在支撑上任意切割、电焊，也不应在支撑上搁置重物。
2、钢板桩施工的顺序施工流程: 根据施工图及高程，放设沉桩定位线→实施表层回填矿渣土剥离→根据定位线控设沉桩导向槽→整修加固施工机械行走道路及施工平台→沉设钢板桩→将钢板桩送至指定标高→焊接围囹支撑→挖土→施工承台、墩身及顶帽→填土→拔除钢板桩。
3、钢板桩的检验、吊装、堆放⑴钢板桩的检验钢板桩运到工地后，需进行整理。
清除锁口内杂物(如电焊瘤渣、废填充物等)，对缺陷部位加以整修。
①锁口检查的方法：用一块长约2m的同类型、同规格的钢板桩作标准，将所有同型号的钢板桩做锁口通过检查。
检查采用卷扬机拉动标准钢板桩平车，从桩头至桩尾作锁口通过检查。
对于检查出的锁口扭曲及“死弯”进行校正。
②为确保每片钢板桩的两侧锁口平行。
同时，尽可能使钢板桩的宽度都在同一宽度规格内。
需要进行宽度检查，方法是：对于每片钢板桩分为上中下三部分用钢尺测量其宽度，使每片桩的宽度在同一尺寸内，每片相邻数差值以小于1 为宜。
对于肉眼看到的局部变形可进行加密测量。
对于超出偏差的钢板桩应尽量不用。
③钢板桩的其它检查，对于桩身残缺、残迹、不整洁、锈皮、卷曲等都要做全面检查，并采取相应措施，以确保正常使用。
④锁口润滑及防渗措施，对于检查合格的钢板桩，为保证钢板桩在施工过程中能顺利插拔，并增加钢板桩在使用时防渗性能。