拉森钢板桩围堰支护计算说明

拉森钢板桩支护计算单

一、 检算依据：

1、 《建筑施工手册》

2、 广雅大桥12#、16#墩地质图及广雅大桥钢板桩围堰施工方案

二、 已知条件：

承台尺寸为5.5横桥向）x 5.5m 纵桥向）x 2.4 m,开挖尺寸9.5m X 9.5m ，筑岛 顶标高：495m ；常水位标高：+77.4m ；承台顶标高：+77.5m ；承台底标高：489m ； 拟定开挖到基坑底后浇注一层 0.5m 的垫层，基坑底标高：-6.5m 。填土层厚5.3 米，下为卵石层。根据地质情况：取填土重度丫 =17.5KN/m 3，内摩擦角护15°, 卵石重度丫=24.5

KN/m 3，内摩擦角忻36°，结合地质情况，采用拉森川型钢板桩 进行围堰施工。

三、 计算：

按单层支撑和二层支撑两种情况进行检算

1、单层支护

1）、钢板桩围堰旁边的机械荷载取 20KN/m 2， 且距离

围堰距离为1.5米。

钢板桩最小嵌入深度t ，由建筑施工手册 在6.9米范围内取丫、©的加权平均值： 评均=（17.5*5.3+24.5*1.6 /6.9=19.1 KN/m 3 （［平均=（15*5.3+36*1.6）/6.9=19.9o

主动土压力系数：K a =Tan 2（45 02 ） =0.492;

被动土压力系数：K p = Tan 2（45 02 ） =2.032。

基坑底面以下，支护结构设定弯矩零点位置距基坑底面的距离

h :丫 H+h ) K a =

20KN/m 2

___

t

----- 一— Ep

Y

h=0.892m

K ――为被动土压力的修正系数，取1.6。2) 、计算支点力0.5米处：P。=33.546KN 基坑底钢板桩受力5.5米处：143.015KN

如图：

剪力图

弯矩图

t 。

6 P o

:(KK p-K a h =4.93m

最小嵌入深度t:

t=1.2t。

t=1.2t。=5.91m

已知外界荷载：q =Ka*30=14.76KN/m 2

求得最大弯矩M max=79.33KN*m，拉森川型钢板桩截面模量W=1340cm3,

应力o=1000*79.33/1340=59.2Mpa<175 Mpa?满足要求。

2、多层支护

多层支护最小嵌入深度h：h=1.1*h o=1.1*n°*H=1.1*0.25*5.5=1.5m

第一层支撑设在+79m处，第二层支撑设在+76.5m处，已知外界荷载: q

=Ka*30=14.76KN/m 2。

1）、工况一：当基坑开挖到第一层支撑+79m处时，相当于悬臂式支护结构，钢板桩最大弯矩M max=1.845KN*m，满足拉森钢板桩的承载要求，设立第一层支撑结构。

2）、工况二：当基坑开挖到第二层支撑+77m处时，相当于单支点支护结构。支点力T 仁100.5KN，钢板桩最大弯矩M max=45.2KN*m

剪力图

弯矩图

满足要求，围檩施工完后可继续开挖。

3）、工况三：当基坑开挖到基坑底时，相当于多层支点支护结构

支点力T仁33.3KN，T2=114.6KN，基坑底部钢板桩受力T3=122.9KN，钢板桩最大弯矩M max=50KN*m

-53246.86

-75393.71 剪力图

A KH387.14

\

_________

W 61.91

■■■■

■■■

]〔Tfs['(I)/ _5 J __ *⑷

J 1 L±£l Q、LLJZ

-506(50 60

弯矩图

如图所示工况三维钢板桩受力最不利时:

M X l x 50 10000 125

16800 2

186N /mm 215N / mm

钢板桩满足要求，可继续下一道工序

4）、工况四：浇注封底砼完成，达到设计强度后，支点转移到封底砼处

支点力T仁25.5 KN，T2=95.4KN，基坑底部钢板桩T3=150.3KN，钢板桩最大弯矩M max=15.5KN*m

剪力图

弯矩图

3、围檩工钢检算:

215 第二层围檩所受均布力集度最大， 所以按第二层检算：且力为T=114.67 KN/m2，

按三跨超静定梁计算求得最大弯矩 M max =572.22KN*m （跨中）

二层工字钢与围檩受力

571^ 10 3 2534cm 3 1.05 215

则用双拼136a 的工字钢满足要求。 斜撑处杆件受压轴力F ，Fmax=504.54KN A n

504.54 10

10 2

23.47 cm2

取I20工字钢An=35.57cm2满足要求。

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