钢板桩计算书（开挖5-6m）.docx

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1、钢板桩围堰计算书（二）目录第一章设计条件11.1 工程概况11.2 设计概况11.3 主要计算依据21.4 荷载计算21. 5 土体参数31.6材料特性4第二章基坑支护结构受力计算42. 1计算工况42.2 钢板桩计算42. 2. 1 工况一42.3 围橡及支撑6第三章基坑稳定性验算93.1 钢板桩入土深度验算93.2 基坑隆起稳定性计算93.3 基坑渗流稳定性计算11第一章设计条件1.1工程概况主线承台位于陆地上，开挖深度3. 6m-7.8m,根据基坑开挖深度，拟定3种类型钢板桩围堰。开挖6m以上，选用18m长钢板桩围堰，2层支撑；开挖5-6% 选用18nl长钢板桩，1层支撑；开挖5m以下，

2、选用12nl长钢板桩，1层支撑。本计算书验算ZX78# (开挖5.6m)承台围堰受力情况。78#承台水文资料及设计参数计算，统计如下：(1)钢板桩顶标高：+6.5m(2)钢板桩底标高：_11.5m(3)承台顶标高：+4.5m(4)承台底标高：+0.7m(5)围楝标高：+5.5m(5)承台高度：3.8m(6)地面标高：+6.2m(7)地下水位：+4.9m1.2设计概况承台尺寸12X12X3. 8m,钢板桩围堰内轮廓尺寸为15. 2X 15. 2m,高12m。采用拉森一400X 170型钢板桩，承台为一次性浇筑，按照开挖深度设置一道围楝及支撑。围楝采用2145,斜撑均采用2132。施工工艺：插打钢

3、板桩并合拢，开挖至第一层围楝标高位置，安装第一道围楝及支撑；开挖至基坑底；浇筑10cme20混凝土垫层；待垫层混凝土达到强度后，进行承台施工。图1.1钢板桩围堰及内支撑平面图图1.2钢板桩围堰立面图L3主要计算依据(2)、公路桥涵设计通用规范(JTG D-60 2004)；(3)、公路桥涵施工技术规范(JTJ041-2011)；(4)、建筑基坑支护技术规程(JGJ120-2012)；(5)、钢结构设计标准(GB 50017-2017)；(6)、土力学第二版中国建筑工业出版社；(7)、建筑地基基础设计规范(GB 50007-2011)(8)、沪杭甬高速详细工程地质勘察报告；(9)、土工试验报告;

4、L4荷载计算1、土压力的计算根据W.J.M朗金(Ran King)理论可得：主动土压力计算公式：pa = yhtan2(45 2) 2ctan(45-2) = yhKa -2c区其中，K=tan2(45。-幺)式中：y墙后填土的重量(/，/),地下水位以下用浮重度；h计算主动土压力强度的点至填土表面的距离(m)；。一一填土的内摩擦角( )；Ka一一主动土压力系数c填土黏聚力(kN/m1)被动土压力计算公式：Pp = yh tan2 (45 + 2) + 2c tan(45 + 9)=yhKp + 2c &其中，A： = tan2(4504-)1 2式中：Kp被动土压力系数2、水压力的计算静水压

5、力计算公式：P = 7h1 . 5 土体参数全线承台地质情况大致相同，承台埋设于原有待拆除路基下方，从原有路基标高至钢板桩底标高之间土体为原路基填土，粉土，由于原路基填土无实验参数，近似参考粉土土体参数。土体参数依据工程地质勘察报告取值，详见表表1.1 土体参数表土层名称厚度(m)饱和重度Ysat固接快剪试验承载力允许值(kPa)粘聚力C(kPa)内摩擦角中路基填土4. 119.3530100粉土23.419.34.328.7100粉土13.619.34.624.2100粉砂20.619.38.422.5100取加权平均值：3 = (4.1X 30+3.4 X 28.7+3.6 x 24.2+

6、0.6 x 22.4)/11.7=27.5C = (4.1x 5+3.4 x 4.3+4.6 x 3.6+0.6 x 8.4) /11.7=4.外尸。27 si=tan2(45)= 0.37,77=0.61Kp = tan2 (45 + ) = 2.72，&= 1.652 .6材料特性(1)钢板桩表1 . 2钢板桩材料特性表材料规格(Q295)尺寸每米钢板桩截面特征宽度(mm)高度(mm)腹板厚度(mm)截面积(cm2)单位重量(kg/m2)惯性距(cm1)截面模数(cm3)SPIV-400X 170X15. 540017015.5242.5190386002270(2)支撑型钢表1.3支撑型

7、钢材料特性表材料规格Q235截面积(cm2)单位重量(kg/m)惯性距(cm4)截面模数(cm3)回转半径(cm)14510280.232240143017.71326752.71108069212.8*420X10128.8101. 127081257914.5第二章基坑支护结构受力计算2.1计算工况工况一：围楝安装完成后开挖至基坑底。2. 2钢板桩计算2. 2. 1工况一工况一计算简图如图2.2.2T,取1m钢板桩进行计算，土压力采用水土分算，用等值梁法求出反弯点并计算钢板桩受力:M2A1+4,9（地下水）$_12图2. 2. 17 ZR78#工况一钢板桩受力简图假设反弯点的入土深度为h,

8、则有：c/2 = 9.3 x 2.72 x + 2 x 4.9 x 1.65+1 Oh,q= LI 93 x( + 5.6) -10 x (h + 43) x 0.37-2x4.9x0.61 + 10x (h + 4.3)板桩上土压力强度等于零的点为反弯点，则该点处的板桩前的被动土压力强度和板桩后的主动土压力强度相等，求得反弯点：h=2. Imo通过midas建立钢板桩受力简算模型，经计算可得工况二荷载作用下钢板桩受力如下表：表2. 2.1-1工况一钢板桩计算结果表墩号弯矩(KN.m)上支点反力(KN)变形(mm)ZX78#232. 3119.812BEAM DMGRAH2.11145*002

9、 1.8001. 21.68858 0021.47712：.2657U*O02 lX）5427eoe*fz： oixxx)eoooFXYZ: 8B15E*001K臭力寸FXs 1.19766 *2ATj 0.00006*(X30FZi 0-00006*000FXVZi 14976E*O02119.8MAX J 29MIN i 31二次一MG： kN弓,04/2S/2020万HXi OjOOOz： 0000图2. 2. 1-3工况二：支点反力图,0006.172.320MRAS/OPOSTOCXSSOHorrow ro rapcX-OmX.192E001Nooc-aYOIR-0.0006*000

10、MODE，1ZDR0XCe*0NOOE-1COMB，- LI92E*己号：OAPC/3O3O方&图2. 2.1-4工况二：钢板桩位移图综上,其最大弯矩为232. 3KN. m；最大变形为12mm；钢板桩应力:232.3 xlQ62270x1000102.3MR/钢板桩材质为Q295,取荷载分项系数取1.35,则允许弯应力为：295|a|=218MPa1.35b Yb钢板桩强度满足设计及规范要求2.3围楝及支撑由设计图可知,围橡为2145、斜撑2132,荷载作用下围橡土压力(88.9KN/m)分布如图2. 9,围楝及内撑的最大受力如图2. 3-1-图2. 3-5所示。图2.37围橡及内撑受力示意

11、图MIDAS/C.vilPOST-PROCESSORBEAM DIAGRAM 84lS0S81S工22办B-5.22777 0011 X73412e*C01-2.28 5.81-OXOOOOe*COO7,824eK00- -2.2*M7*O01MAX s 16MJN : 10产,里MO kNm日法 04/26/2020图2. 3-2围楝及内撑弯矩图MIDASMlPOST KOCESS8BEAM DIAGRAM -l.693t*002_ -1S695*002-2.MW4C02H 加9CO2 3321237991XF02-y.2772、*002-4.7SUC02-$.2)$CO2E-5-711*X

12、X)7Hgs-1.1M7W*OO274c9N*C02ST： 1MAX : 10MP4 r 11X：MO kNA 04/M/MX图2. 3-4围橡及内撑剪力图MtDAS/OvilPOST PROCESSORBEAM STRESS逗台(SKID-7.4545 U-*000-1.18418q4X)1 1.6229le 4001.-2.061 We-KW1 -2.50037q-*C01- -2.93910c *001- -3.37733e *0013.81656e-KK)l4.2SS29Q4001. -4,6902c 4001C-5.13274e-KX)l5.57147a-K101ST: 1MAX : 11MIN ; 18文g：自4或曰NAnm八2=XS： 04/26/