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深基坑钢板桩计算书

深基坑钢板桩计算书

新建京张高铁7标深基坑钢板桩计算书一、工程概况新建铁路北京至张家口铁路工程JZSG-7标段,其中桥梁有特大、大中桥5座,全长1.76km(含全部桥面系,不含预制简支箱梁的预制架设及支座工程),公路框架中桥1座,框架小桥3座,涵洞6座。

1、下花园北大桥,中心里程DK139+045.33,桥跨布置:9-31.5m简支梁、(32.6+4×32.7m+32.6m)连续梁,桥全长505.06m。

本桥承台16个,其中张家口台承台基坑开挖深度超过5m,地层主要为新黄土;按设计要求1#、2#墩基础位于冲沟边上,承台基坑开挖时根据需要采用钢板桩防护。

2、戴家营大桥,中心里程:DK139+930.010,桥跨布置:11-31.5m简支梁,桥全长374.20m。

本桥承台11个,扩大基础1个。

本桥除4#、5#、张家口台外,其余承台基坑开挖深度均超过5m,地层主要为新黄土。

3、戴家营北大桥,中心里程:DK140+616.830,桥跨布置:1-31.5m简支梁+2-23.5m简支梁+2-31.5m简支梁,桥全长162.06m。

本桥承台6个,除4#承台外,其余承台基坑开挖深度均超过5m,地层主要为新黄土。

4、戴家营北特大桥,中心里程:DK141+846.15,桥跨布置:16-31.5m简支梁,桥全长537.70m。

本桥承台17个,其中1#、2#、3#、8#、9#、10#、14#、15#承台基坑开挖深度均超过5m,地层主要为新黄土;按设计要求11#、12#墩基础位于道路处,承台基坑开挖时采用钢板桩防护。

5、董家庄大桥,中心里程DK144+005.80,桥跨布置:5-31.5m简支梁,桥全长178m。

本桥承台6个,其中1#、2#、3#、张台承台基坑开挖深度均超过5m,地层主要为新黄土;按设计要求1#、2#墩位于沥青路处,承台基坑开挖时采用钢板桩防护。

4# 641.312 637.215 4.097张台655.342 644.448 5.894二、地质特点线路地质主要为新黄土、粉质粘土、粉砂、细角砾土、卵石土、粗角砾土、弱风化砂岩、杂填土、新黄土、粉质粘土、粉砂,下伏基岩主要为凝灰岩、弱风化砂岩、全~强风化凝灰岩。

深基坑支护设计计算书(钢板桩)

深基坑支护设计计算书(钢板桩)

----------------------------------------------------------------------
[ 基本信息 ]
----------------------------------------------------------------------
规范与规程
工况 类型 开挖 加撑 开挖 加撑
深度 (m) 2.000 --5.500 ---
支锚 道号 --1.内撑 --2.内撑
内摩擦角 水下(度)
13.00 33.00
水土
合算 分算
计算方法 m,c,K 值
m法
4.68
m法
18.48
不排水抗剪 强度(kPa)
-----
----------------------------------------------------------------------
[ 支锚信息 ]
└每延米抗弯模量 W(cm3) └抗弯 f(Mpa) 有无冠梁 防水帷幕 放坡级数 超载个数 支护结构上的水平集中力
2200.00 215 无 无 0 1 0
----------------------------------------------------------------------
----------------------------------------------------------------------
支锚道数
2
支锚 道号
1 2
支锚类型
内撑 内撑
水平间距 (m)
0.400 0.400
竖向间距 (m)
1.500 3.500
入射角 (°)

深基坑钢板桩支护计算..

深基坑钢板桩支护计算..

深基坑钢板桩支护计算背景深基坑是指建筑物或其他工程建设需要在地下较深部位开挖出来的坑洞,通常深度在10米以上属于深基坑。

在基坑施工过程中,需要进行支护,以防止坑壁倒塌引发安全事故和工期延误。

其中,钢板桩是较为常用的支护方式之一。

本文将介绍深基坑钢板桩支护的设计计算方法,包括设计原则、计算方法、应力分析等内容。

设计原则安全性原则深基坑钢板桩支护的设计原则首先是安全,确保施工过程中人员和设备的安全,防止工地事故的发生。

稳定性原则支护结构必须保证足够的稳定性,使其在地基基础上承受荷载并保持稳定。

经济性原则在保证安全和稳定性的基础上,采用最小安全施工成本的方案。

设计计算方法先期调查在进行深基坑施工前,需要进行先期调查,包括调查地层、开挖深度、建筑物附近的地下管线及其他障碍物等。

在调查中应注意垂直于坑边的附加荷载,包括地震荷载和突然堵塞排水管道等荷载的影响。

应力分析深基坑钢板桩的应力分析是支护设计的关键。

设计时需要考虑不同地层的强度、受力面积和受力方式。

钢板桩的安装方式和间距、钢板桩的长度、在钢板桩之间加设钢筋网和混凝土墙等因素都对其应力分析产生影响。

在计算时应考虑地基的支持和作用面积的大小、坑深、失稳面及边缘效应等因素。

填土压力分析填土压力是深基坑中最常见的荷载,需要进行填土压力的计算和应对。

填土压力的计算方法可以根据“离散力计算法”和“连续位移计算法”两种方法进行。

两种方法在计算结果上略有不同,具体采用哪种方法需要根据具体情况来确定。

填土压力计算需要考虑多种因素,包括填土高度、填土的松散程度、土壤的压缩性、钢板桩的间距等。

稳定性分析深基坑钢板桩支护的稳定性是该设计的核心问题之一。

稳定性分析的方法主要包括计算和实验两种方法,计算方法主要有弹性计算和塑性计算两种方法,实验方法主要分为物理模型和数值模拟两种方法。

具体采用哪种方法需要根据实际情况和经济效益来决定。

最后总结深基坑的设计计算是建筑施工过程中非常重要的一部分,其中钢板桩的支护是常用的一种施工方式。

钢板桩基坑支护计算书

钢板桩基坑支护计算书

钢板桩基坑支护计算书一、结构计算依据1、国家现行的建筑结构设计规范、规程行业标准以及广东省建筑行业强制性标准规范、规程。

2、提供的地质勘察报告。

3、工程性质为管线构筑物,管道埋深4.8~4.7米。

4、本工程设计,抗震设防烈度为六度。

5、管顶地面荷载取值为:城-A级。

6、本工程地下水位最小埋深为2.0m。

7、本工程基坑计算采用理正深基坑支护结构计算软件。

(1)内支撑计算内支撑采用25H 型钢 A=92.18cm 2i x =10.8cm i y =6.29cm Ix=10800cm 4Iy=3650cm4Wx=864cm 3][126.11529.6725][13.678.10725λλλλ===<===y y x i l i l x查得464.0768.0==y x ϕϕ内支撑N=468.80kN ,考虑自重作用,M x =8.04N ·m MPa f A N fy y 215][6.1091018.92464.01080.46823=<=⨯⨯⨯=⋅=ϕ MPa f Wx Mx A N fx x 215][05.58107.1361004.810117768.01080.4684623=<=⨯⨯+⨯⨯⨯=+⋅=ϕ(2)围檩计算取第二道围檩计算,按2跨连续梁计算,采用30H 型钢A=94.5cm 2 i x =13.1cm i y =7.49cm Ix=20500cm 4 Iy=6750cm 4 Wx=1370cm 3[ 计算结果 ]挡土侧支座负弯距为:M max =0.85×243.3kN ·m=206.8kN ·m ,跨中弯矩为M max =183.4kN ·m 支座处: MPa cmmkN Wx M 9.15013708.206max 13=⋅==σ,考虑钢板桩结构自身的抗弯作用,可满足安全要求。

跨中:][87.13313704.183max 23σσ<=⋅==MPa cmm kN Wx M支护结构受力计算5.3米深支护计算---------------------------------------------------------------------- [ 支护方案 ]---------------------------------------------------------------------- 排桩支护[ 基本信息 ]---------------------------------------------------------------------- [ 超载信息 ]---------------------------------------------------------------------- [ 附加水平力信息 ]---------------------------------------------------------------------- [ 土层信息 ]---------------------------------------------------------------------- [ 土层参数 ]---------------------------------------------------------------------- [ 支锚信息 ]---------------------------------------------------------------------- [ 土压力模型及系数调整 ]----------------------------------------------------------------------弹性法土压力模型: 经典法土压力模型:---------------------------------------------------------------------- [ 工况信息 ]-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- [ 设计结果 ]-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- [ 结构计算 ]---------------------------------------------------------------------- 各工况:内力位移包络图:地表沉降图:---------------------------------------------------------------------- [ 截面计算 ]----------------------------------------------------------------------[ 截面验算 ]基坑内侧抗弯验算(不考虑轴力)σnei = Mn / Wx= 134.931/(2200.000*10-6)= 61.332(MPa) < f = 215.000(MPa) 满足基坑外侧抗弯验算(不考虑轴力)σwai = Mw / Wx= 115.502/(2200.000*10-6)= 52.501(MPa) < f = 215.000(MPa) 满足式中:σwai———基坑外侧最大弯矩处的正应力(Mpa);σnei———基坑内侧最大弯矩处的正应力(Mpa);Mw ———基坑外侧最大弯矩设计值(kN.m);Mn ———基坑内侧最大弯矩设计值(kN.m);Wx ———钢材对x轴的净截面模量(m3);f ———钢材的抗弯强度设计值(Mpa);---------------------------------------------------------------------- [ 整体稳定验算 ]----------------------------------------------------------------------计算方法:瑞典条分法应力状态:有效应力法条分法中的土条宽度: 0.40m滑裂面数据整体稳定安全系数 K s = 1.180圆弧半径(m) R = 12.220圆心坐标X(m) X = -3.876圆心坐标Y(m) Y = 2.422---------------------------------------------------------------------- [ 抗倾覆稳定性验算 ]---------------------------------------------------------------------- 抗倾覆安全系数:M p ——被动土压力及支点力对桩底的抗倾覆弯矩, 对于内支撑支点力由内支撑抗压力 决定;对于锚杆或锚索,支点力为锚杆或锚索的锚固力和抗拉力的较小值。

深基坑拉森钢板桩支护专项施工方案

深基坑拉森钢板桩支护专项施工方案

二、施工工艺及方法本工程xx基槽开挖采用Ⅲ型9m及Ⅳ型12m长拉森钢板桩支护。

拉森钢板桩采用履带式液压挖土机KATO-1250的液压振锤的锤机施打,施打前先熟悉地下管线、构筑物的情况,准确放出支护桩中心线,控制打入精度。

1、钢板桩施工的一般要求(1)钢板桩的设置位置要符合设计要求,便于管道施工,尤其是在xx井边缘外留有支模、拆模的余地。

(2)基槽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。

(3)在整个xx管道施工期间,挖土、吊运、扎钢筋、支模板、浇筑混凝土、回填等施工作业中,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(1)钢板桩位置的定位放线(2)施打钢板桩(3)挖土(4)排污管、xx井施工(5)拔除钢板桩回填中粗砂3、钢板桩的检验、吊装、堆放(1)钢板桩的检验对钢板桩,一般有材质检验和外观检验,以便对不合要求的钢板桩进行矫正,以减少打桩过程中的困难。

①外观检验:包括表面缺陷、长度、宽度、厚度、高度、端部矩形比、平直度和锁口形状等项内容。

检查中要注意:a)对打入钢板桩有影响的焊接件应予以割除;b)割孔、断面缺损的应予以补强;c)若钢板桩有严重锈蚀,应测量其实际断面厚度。

原则上要对全部钢板桩进行外观检查。

②材质检验:对钢板桩母材的化学成分及机械性能进行全面试验。

包括钢材的化学成分分析,构件的拉伸、弯曲试验,锁口强度试验和延伸率试验等项内容。

每一种规格的钢板桩至少进行一个拉伸、弯曲试验。

每20-50t重的钢板桩应进行两个试件试验。

(2)钢板桩吊运装卸钢板桩宜采用两点吊。

吊运时,每次起吊的钢板桩根数不宜过多,并应注意保护锁口免受损伤。

吊运方式有成捆起吊和单根起吊。

成捆起吊通常采用钢索捆扎,而单根吊运常用专用的吊具。

(3)钢板桩堆放:钢板桩堆放的地点,要选择在不会因压重而发生较大沉陷变形的平坦而坚固的场地上,并便于运往打桩施工现场。

深基坑支护钢板桩计算

深基坑支护钢板桩计算

深基坑支护钢板桩计算钢板桩支护的计算主要涉及以下几个方面:钢板桩的承载力计算、钢板桩垂直位移的计算、基坑变形的计算。

一、钢板桩的承载力计算钢板桩的承载力计算主要包括以下几个方面:钢板桩的水平抗拔承载力、钢板桩的滚压承载力、钢板桩的斜拉承载力。

下面以一个典型的直立式钢板桩为例进行说明。

1.钢板桩的水平抗拔承载力计算钢板桩的水平抗拔承载力计算可以通过查表或者进行有限元分析来进行。

常用的计算方法是利用桩的长细比进行计算。

根据经验公式,可以得到钢板桩的承载力与钢板桩的面积、宽度、桩长和土壤的黏聚力等参数有关。

2.钢板桩的滚压承载力计算钢板桩的滚压承载力计算是指钢板桩在地下水压作用下,产生的滚压力。

根据经验公式,可以得到钢板桩的承载力与土壤的内摩擦角、钢板桩的摩擦力等参数有关。

3.钢板桩的斜拉承载力计算钢板桩的斜拉承载力计算是指钢板桩在施工过程中产生的地下水压、土压力等作用下,钢板桩受力情况的计算。

根据结构力学的基本原理,可以得到钢板桩的受力情况,进而计算钢板桩的斜拉承载力。

二、钢板桩垂直位移的计算在钢板桩支护中,垂直位移是一个重要的考虑因素。

钢板桩的垂直位移计算主要涉及以下几个方面:钢板桩与土壤的相互作用、钢板桩的滚压位移、土壤的压缩变形等。

1.钢板桩与土壤的相互作用钢板桩与土壤之间存在着相互作用,钢板桩在施工过程中会对土壤产生挤压作用,从而引起土体的变形。

根据土力学的基本原理,可以计算出土壤的变形情况,进而得到钢板桩的垂直位移。

2.钢板桩的滚压位移钢板桩的滚压位移是指钢板桩在地下水作用下,由于土壤的变形而引起的钢板桩的位移。

根据基本原理,可以通过计算地下水的压力、土壤的变形等参数,得到钢板桩的滚压位移。

3.土壤的压缩变形土壤的压缩变形是指土壤在外力作用下产生的变形现象。

在深基坑支护中,土壤的压缩变形对钢板桩的垂直位移有一定影响。

通过考虑土壤的力学性质,可以计算土壤的压缩变形,进而得到钢板桩的垂直位移。

深基坑支护钢板桩计算

深基坑支护钢板桩计算

结构计算系列之三钢板桩支护结构计算公司范围内承台开挖使用钢板桩支护的越来越多。

随着钢板桩支护在公司范围内的大规模广泛的应用,而如何合理的设计和运用钢板桩支护成为我们迫切要掌握的技术。

下面以一陆上深基坑钢板桩支护设计为例,详细叙述钢板桩支护结构设计检算的计算过程:1、钢板桩围堰的结构验算1.1基本数据(1)钢板桩截面特性钢板桩性能参数表(2)土层性质淤泥质黏土内摩擦角取9°,粘聚力c=14KPa,根据地质资料和实际施工现场土体的含水率,统一按水、土合力考虑,土层的平均容重取为γ=16.1KN/ m³,地下水位取+3.0m。

(3)基本参数计算主动土压力系数: K a=tan2(45°-φ/2)=0.73被动土压力系数: K p =tan2(45°+φ/2)=1.371.2钢板桩入土深度计算1.2.1 钢板桩土压力计算主动土压力最大压强 e a=γK a(H+t-h1)=16.1×0.73×11=129.283 KPa被动土压力最大压强 e p=γK p t=16.1×1.37×7=154.399 KPa 主动土压力 E a=(H+t-h1)e a /2=γK a(H+t-h1)2/2=16.1×0.73×112/2=719.89 KN/m被动土压力 E p=te p /2=γK p t2/2=16.1×1.37×72/2=540.4 KN/m1.2.2 入土深度计算为使板桩保持稳定,则在A点的力矩应等于零,即∑M A=0,亦即:M a=E a H a - E p H p=E a·[2(H+t-1)/3+1] -E p·(2t/3+H)=0 求得所需的最小入土深度t=(3E p H-2HE a-E a)/2(E a-E p)=0.52 m,满足要求。

根据∑F x=0,即可求得作用在A点的支撑力Ra:Ra – Ea + Ep = 0 得: Ra = Ea – Ep = 179.49 KN/m 1.3 钢板桩截面计算1.3.1求出入土深度t2处剪力为零的点g由,主动土压力 E a'=γK a(H+t2-1)2/2被动土压力 E p'=t1e p /2=γK p t22/2可由该点主动土压力等于被动土压力与支撑力之和,得E a'=E p'+ Ra则K a(H+t2-1)2=K p t22 + Ra得:t2=[5.84-(5.842-4×10.62×0.64)1/2]/2×0.64=2.5m1.3.2 求出最大弯距由于g点位置剪力为零,则每米宽钢板桩最大弯距等于g点以下主动土压力、被动土压力绕g点的力矩差值。

深基坑支护毕业设计计算书

深基坑支护毕业设计计算书

基坑工程计算书(复核\15米)1.内力计算主动土压力系数:Ka=tan 2(45°-ϕi/2) 被动土压力系数:Kp=tan 2(45°+ϕi/2)计算时,不考虑支护桩体与土体的摩擦作用,且不对主、被动土压力系数进行调整,仅作为安全储备处理。

计算所得土压力系数表如表2-1所示:表1-1主动土压力计算:由于分层土体前三层性能相差不大,ϕ、C 值取各层土的,按其厚度加权平均。

1) 现分三层土○1、○2、○3计算 ○1号土层为原土层1、2、3层土;1 1.30.8 1.711.511 1.511.60.8 1.7 1.5ϕ⨯+⨯+⨯==++ 130.88 1.711 1.58.13()0.8 1.7 1.5c kPa ⨯+⨯+⨯==++ ○2土层为原4号层土019.1ϕ=,241.3()c kPa =○3土层为原5号层土028ϕ=,25()c kPa =02111.6tan (45)0.6652ka =-= 020219.1tan (45)0.5072ka =-=02328tan (45)0.3612ka =-= 020111.6tan (45) 1.502kp =+=02219.1tan (45) 1.972kp =+= 020328tan (45) 2.782kp =+=○1号土层顶部1200.66528.130.04()a k e kPa =⨯-⨯=○1号土层底部()11180.8 1.7 1.520247.92()a d e ka c kPa =⨯+++-=⎡⎤⎣⎦○2土层顶部()22180.8 1.7 1.520212.17()a e ka c kPa =⨯+++-=-⎡⎤⎣⎦○2土层水位处()221842019227.1()a s e ka c kPa =⨯++⨯-=○2土层底部()()()222184201922 6.46 6.467.1 1.9729.07()a d w e ka c ka kPa γ=⨯++⨯----⎡⎤⎣⎦=+=○3土层顶部()3318420192190.420.40.40.36146.12()a e ka c kPa =⨯++⨯+⨯-⨯⨯=○3土层基坑底部()3318420192190.4 1.6518248.43()a j e ka c kPa =⨯++⨯+⨯+⨯-=被动土压力计算基坑顶部22516.67()p e c kPa ==⨯=支护桩底部32 6.9518 2.7825364.65()pd p e h kp c kPa γ=+=⨯⨯+⨯='3218 2.26 2.7825129.76()pd p e h kp c kPa γ=+=⨯⨯+⨯=设定弯矩零点以上各土层压力合力及作用点距离的计算18.31ha m = 214117.643ha m=⨯+= 32 1.26 4.31 5.153ha m =⨯+= 41 1.1415 6.4 4.69 4.293ha m =⨯+--= 51 1.65 2.26 3.0852ha m=⨯+= 61 1.65 2.26 2.813ha m =⨯+= 71 2.26 1.132ha m=⨯=814.69 2.3452ha m=⨯= 12 2.26 1.513hp m =⨯= 21 2.26 1.132hp m =⨯= 32 4.69 3.133hp m=⨯=414.69 2.342hp m=⨯= 10.0440.16(/)a E kN m =⨯= 2447.92/295.84(/)a E kN m =⨯= 3 1.2612.17/27.67(/)a E kN m =-⨯=- 4 1.148.92/2 5.08(/)a E kN m =⨯= 5 1.6546.1276.1(/)a E kN m =⨯= 6 1.65 2.31/2 1.91(/)a E kN m =⨯= 748.43 2.26/254.73(/)a E kN m =⨯= 848.43 4.69/2113.57(/)a E kN m =⨯=()1129.7616.67 2.26/2127.79(/)p E kN m =-⨯= 216.67 2.2637.67(/)p E kN m =⨯=()3 4.69364.65129.76550.82(/)2p E kN m =-⨯=4129.76 4.69608.57(/)p E kN m =⨯=本工程设计按施工顺序开挖时:1) 第一层支护开挖至第二层支护标高时: 通过计算得右图按11a k p ke e =计算基坑底面以下支护结构设定弯矩零点位置至坑底面的距离0.65c h m=111a ac p pcc T ch E h E T h h -=+∑∑解得:146.13/c T kN m=所以设计值:'111.25 1.2546.13/57.7/c c T T kN m kN m==⨯=2) 开挖至设计基坑标高时:按11a k p ke e =计算基坑底面以下支护结构设定弯矩零点位置至坑底面的距离1.60c h m=112a ac p pcc T ch E h E T h h -=+∑∑解得:2104.54/c T kN m=所以设计值:'221.25 1.25104.54/130.68/c c T T kN m kN m==⨯=2、整体稳定验算整体稳定采用瑞典分条法计算:1)按比例绘出该支护结构截面图,如图所示,垂直界面方向取1m 计算。

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m钢板桩m深基坑计算文件编码(008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256)
工程名称








编制:
审核:
项目部
计算依据
1、《钢结构设计规范》GB50017-2003
2、《软土地区工程地质勘察规范》JGJ83-91
3、《公路桥涵地基与基础设计规范》JTGD63-2007
4、《铁路桥涵设计基本规范》
5、施工图
6、浙江省工程勘察院提供的《岩土工程勘察报告》
7、参考文献:
《基坑工程设计手册》
李克钏,罗书学.基础工程.北京:中国铁道出版社
第二章工程地质及相关参数
工程地质及相关参数
沟槽开挖所处土层0-1m 为黄土,相关参数如下:γ1=17.6KN /m 3,c 1=15.0KPa,φ1=25ο。

沟槽开挖所处土层1-9m 为中砂,相关参数如下:γ2=18KN /m 3,φ2=33ο。

根据现场地形沟槽开挖施工图,最不利状态下计算,开挖土层全部按照中砂层考虑,沟槽基坑开挖计算深度6m ,宽度为4m ,钢板桩长度9m ,支撑横梁距钢板桩顶面距离为1m ,内支撑沿沟槽向每4m 设置一道,基坑上方处两层砖混结构民房及施工荷载按均布荷载考虑q=20 KN /m 2。

沟槽开挖示意图: 挡墙支撑系
土层
土层
土层
支护挡墙采用拉森钢板桩,钢板桩有效幅宽W=400mm ,有效高度170mm ,t=。

相关参数为:A=,Wx=2270cm3,Ix=38600cm4,[σ]=180MPa
支撑横梁采用H400×400×13×21型钢,相关参数为:A=,W x =,I x =,i x =,
[σ]=200MPa;
内支撑采用?300×10钢管,相关参数为:A=,W=,I=,i=,[σ]=200MPa;
第三章钢板桩及支撑系统验算
钢板桩验算
支护系统受力示意图如下:
①、主动土压力计算
根据有均布荷载作用的非粘性土主动土压力计算理论: K a为主动土压力系数:
K a=tan2?(45ο−φ2 2
)
故:K a=0.295;
qK a=20×0.295=5.9KPa,
γhK a=18×9×0.295=47.79KN/m,
σa=qK a+γhK a=53.69KN/m
②、被动土压力计算
根据非粘性土被动土压力计算理论:
K p为被动土压力系数:
K p=tan2?(45ο+φ2 2
)
故:K p=3.392;
σp=γhK p=18×3×3.392=183.17KN/m,
③、负弯点计算
根据等值梁计算法,可近似的认为土压力为零的点即为弯矩为零的位置。

设距离基坑开挖底面向下y处土压力为零,
即:γK p y=qK a+γK a(6+y)
由此可得y=6γK a+qK a
γK P−γK a
=0.68m。

所以,距离基坑底以下处弯矩为零。

故钢板桩计算长度Z=6+=。

④、钢板桩验算
由上可知:计算主动土压力E a为:
E a=(2qK
a
+γZK a)Z
2
=(2∗5.9+18∗6.68∗0.295)∗6.68
2
=157.88KN
E a作用点位于负弯点以上的高度X:
X=qK a Z2
2
+γZ
2K
a Z
6
E a
=2.5m,
因此,我们可以建立如下的力学模型:
该钢板桩受力模型为单跨简支梁受力模型,为静定结构。

运用最大弯矩与最大剪力的计算方法,可知沿沟槽向每延米范围内的最大弯矩和最大剪力。

V MAX=V b=E a L1
L
=
157.88∗3.18
5.68
=88.39KN
M MAX=E a L1L2
L
=
157.88∗2.5∗3.18
5.68
=220.98KNm
σmax=M max
2.5W y =220.98×103
2.5∗2270×10−6
=38.94MPa<[σ],
τmax=V max
A
=
88.39∗103
242.5∗10−4
=3.64MPa<[τ]
故:钢板桩满足要求。

支撑横梁及内支撑验算
①、支撑横梁验算
支撑横梁结构类型为多跨连续梁,采用H400*400型钢,所受均布荷载为q=m,内支撑间距为4m,偏安全考虑,确定其计算模型为单跨4m均布荷载简支梁。

故支撑横梁M MAX=qL2
8
=139KNm
σmax=M max
W y
=
139×103
3208.67×10−6
=43.3MPa<[σ]
剪力Qmax=qL 2=138.98KN
τmax =Q max A =6.4MPa <[τ]
故:支撑横梁满足要求。

②、内支撑验算
内支撑采用?300×10钢管,间距4m,每个内支撑钢管上轴向力N=4q=278KN ,内支撑钢管计算长度L=,
i =10.22cm ,λ=L/i=,查表的折减系数φ=,则
内支撑轴向正应力:
σmax =N /ΦA=278×103
0.913×90.79×10−4=33.53MPa <[σ]
故:内支撑满足要求。

钢板桩稳定性验算
抗隆起计算公式:
K =γDN q +cN c γ(H +D )+q
其中,D 为入土深度,H 为基坑开挖深度,q 为地面超载,Nq 、Nc 为地基极
限承载力的计算系数,c 为粘聚力系数本项目中为0。

地基抗隆起稳定性计算图示如下:
其中:N q =tan 2
(45°+φ2)e πtanφ=26.086, K =γDN q +cN c γ(H +D )+q =18∗3∗26.08618∗9+20
≥1.2 故:基坑不会发生隆起。

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