钢板桩支护计算书.doc
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钢板桩支护计算书.doc
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钢板桩支护计算书
以开挖深度3.5米和宽度1.1米为准计算
一设计资料
1桩顶高程H1:
1.900m
施工水位H2:
1.600m
2地面标高H0:
2.40m
开挖底面标高H3:
-1.100m
开挖深度H:
3.500m
3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/m2
5每段基坑开挖长a=10.0m基坑开挖宽b=1.1m
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)=0.49
kp=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Pa1
Pa1=r×(h+0.25)Ka=18.3×(1.09+0.25)×0.49=12.0KN/m2
水位土压力强度Pa2
Pa2=r×(h+3.5-3.00)Ka
=18.3×(1.09+3.5-3.00)×0.49=14.3KN/m2
开挖面土压力强度Pa3
Pa3=[r×(h+3.5-3.00)+(r-rw)(3.00+3.40)}Ka
=[18.3×(1.09+3.6-3.00)+(18.3-10)×(3.00
+3.40)]×0.49=40.28KN/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30#B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.m3,折减系数β=0.7
采用值WZ=βWZ0=0.00135×0.7=0.m3
容许抗拉强[σ]=.0KPa
由公式σ=M/Wz得:
最大弯矩M0=Wz×[σ]=189.0KN*m
1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 故,支撑点可设置在水位下。 2根据上式判断可知,最大允许跨度h0由下式计算 M0=Pa1h02/2+γka(H1-H2)2[h02(H1-H2)/3]/2+(Pa2-Pa1)[h0-(H1-H2)]2/2+(γw+γ')[h0-(H1-H2)]3/6 代入数值得: 189.0=6.0×h02+4.47×1.21(h0-0.733)+4.916(h0-1.10)2+3.333(h0-1.10)3 整理得: 3.333h03+5.921h02+6.692h0-191.454=0.000 解方程得: h0=2.13m 设置至少1道支撑。 根据实际情况确定支撑位置如图所示,距桩顶0.5米即可。 四各内支撑反力 采用1/2分担法近似计算各内支撑反力 q1=p1(h0+h1)/2={γka(h+(H1-H2)+(γ'+γw)ka[(h0-(H1-H2)]}(h0+h1)/2 =41.0KN/m q2=p2(h1+h{γka*(h+(H1-H2)+(γ’+γw)ka[(h0+h1-(H1-H2)]}(h1+h2)/2 =58.7KN/m 五钢板桩入土深度及总桩长: 根据盾恩法求桩的入土深度 由公式γHKa(hi+t)=γ(Kp-Ka)t2 整理得: (Kp-Ka)t2-Hkat-Hkahi=0 解得t==1.86m 故总长度L=h0+h1+h2+……hi+t=2.943m 选用钢板桩长度6.0m,实际入土深T=3.5m.满足要求 六基坑底部的隆起验算 Nq=eπtgφtg2(45+φ/2)=6.463 Nc=(Nq-1)/tgφ=14.929 坑外各层土的天然容重加权γ1=18.3m3 坑内各层土的天然容重加权γ2=18.2m3 土的粘聚c=5.0KPa 故抗隆起安全系数 Ks=(γ2TNq+cNc)/(γ1(H+T)+q)=3.03>1.3满足要求 七基坑底管涌验算 KL=γ'T/γwh=2γ'/γwhw=2.03>1.5满足要求 八坑底渗水量计算 根据设计地质资料,土的综合渗透系数取K=0.080m/d 基坑开挖面积A=a*b=180 Q=KAi=KAhw/(hw+2T) =4.75m3/d 九构造要求 1为防止接缝处漏水,在沉桩前应在锁口处嵌填黄油、沥青或其他密封止水材料,必要时可在沉桩后坑外注浆防渗或另施工挡水帷幕。 2在基坑转角出的支护钢板桩,应根据转角的平面形状做成相应的异形转角板桩,且转角桩和定位桩宜加长1m。 黄褐色,湿,软塑~可塑,含少量粉粒,稍有光泽,无摇振反应,干强度中等,分布于卵石层之上。 稍密,该层有轻微摇震反应,干强度较差,部分地段接近与粉砂。 部分地段分布,主要分布与砂卵石之上
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