最新基坑钢板桩支护计算书计算模板

基坑钢板桩支护计算书计算模板

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(本相目的最大开挖深度和宽度）

一设计资料

1桩顶高程H1：

施工水位H2：

2 地面标高H0：

开挖底面标高H3：

开挖深度H：

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

k a=tg2(45°-φ/2)=tg2(45-20.10/2)=0.49

k p=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+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Pa3

Pa3=[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W Z0=0.001350m3,折减系数β=0.7

采用值W Z=βW Z0=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*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

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（h

）3

0-1.10

整理得：

3.333h03+5.921h02+6.692h0-191.454=0.000

解方程得：

h0=3.201m

各支撑按等弯矩布置，则：

h1=1.11h0=3.553m h2=0.88h0=2.817m

h3=0.77h0=2.465m h4=0.70h0=2.241m

h5=0.65h0=2.081m h6=0.61h0=2.817m

h7=0.58h0=1.857m h8=0.55h0=1.761m

故，至少需2层支撑。

根据实际情况确定支撑位置如图所示。

h0=2.000m h1=3.000m h2=2.500m

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={γk a(h+(H1-H2)+(γ'+γw)k a[(h0-(H1-H2)]}(h0+h1)/2 =71.0KN/m

q2=p2(h1+h{γk a*(h+(H1-H2)+(γ’+γw)k a[(h0+h1-(H1-H2)]}(h1+h2)/2

=158.7KN/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γHK a (h i +t)=γ(K p -K a )t 2 整理得:

(K p -K a )t 2-Hk a t-Hk a h i =0 解得t=Ka)

-2(Kp Ka)Hk ahi -4(Kp +(Hk a)2+

Hk a =4.837m 故总长度L=h0+h1+h2+……hi+t= 12.337m

选用钢板桩长度14.0m, 实际入土深T=6.500m 六 基坑底部的隆起验算 N q =e πtgφtg 2(45+φ/2)=6.463

N c =(N q -1)/tgφ=14.929 坑外各层土的天然容重加权γ1=18.3m 3 坑内各层土的天然容重加权γ2=18.2m 3

土的粘聚c=5.0KPa

故抗隆起安全系数

Ks=(γ2TN q +cN c )/(γ1(H+T)+q )=3.03>1.3 满足要求

七 基坑底管涌验算

K L =γ'T/γw h=2γ'/γw h w

=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= KAh w/(h w+2T)

=4.75m3/d

九围檩受力计算(20m)

1支承力：R=n/4=q2*a/4=793.42kN

2支承布置见右图。

3围檩弯矩

支撑按等间距布置，如下图：

l=a/4=5.000m

由于安装节点的整体性通常不易保证,故按简支粱计算:

M max=q2l2/8=495.9KN*m

拟选用空心方钢(400*400*14)

弯曲截面系Wz=0.002521m3

容许抗拉强[σ]=200000.0KPa

方钢能承受的最大弯矩M=Wz[σ]=504.2KN*m> M max=495.9KN*m 满足要求

十支撑杆受力计算