钢板桩围堰计算单..
钢板桩围堰计算书
钢板桩围堰计算书一、工程概括XX为新建铁路XX至XX城际轨道上一座特大桥，主墩187＃、188＃墩均位于望虞河中。
主墩桩基为19根1.5m直径的钻孔桩，承台为直径17.7m、高度3m的圆柱形。
承台上台下口直径为12.1m，上口直径为7.1m。
河床土层以粉质黏土、粉土为主。
二、围堰的布置及计算假设1、围堰的布置钢板桩的具体布置如下图：（立面图）（平面图） 2、计算假设本计算中土层参数按经验取值如下：围堰设计时计算水位按＋2.0 m 考虑。
三、围堰计算 1、土压力计算本工程土压力计算采用不考虑水渗流效应的水土分算法，即钢板桩承受孔隙水压力、有效主动土压力及有效被动土压力。
以水位标高＋2.0以基准，计算各高度点的水压力、有效土压力。
（1）、主动土压力系数 粉质黏土： Ka ＝tg 2(45-218)＝0.528， ka ＝0.727粉 砂： Ka ＝tg 2(45-25.26)＝0.383， ka ＝0.619 黏 土： Ka ＝tg 2(45-222)＝0.455， ka ＝0.675被动土压力系数粉质黏土： Kp ＝tg 2(45＋218)＝1.894， kp ＝1.376 粉 砂： Kp ＝tg 2(45＋25.26)＝2.611， kp ＝1.616黏 土： Kp ＝tg 2(45＋222)＝2.198， kp ＝1.483（2）、有效主动土压力的计算 a 、h ＝4.5m 时， Pa ’=0b 、h ＝10.7m （上）时，Pa ’=0.528×6.2×8.5－2×12×0.727＝10.38 KN/m 2c 、h ＝10.7m （下）时，Pa ’=0.383×6.2×10－2×16×0.619＝3.94 KN/m 2 d 、h ＝17.2（上）m 时，Pa ’=0.383×12.7×10－2×16×0.619＝28.83 KN/m 2e 、h ＝17.2（下）m 时，Pa ’=0.455×12.7×7－2×13.5×0.675＝22.22 KN/m 2f 、h ＝19m 时，Pa ’=0.455×14.5×7－2×13.5×0.675＝27.96 KN/m 2（3）、孔隙水压力的计算 a 、h ＝0时， Pw=0 KN/m 2b 、h ＝4.5m 时，Pw ＝45 KN/m 2c 、h ＝10.7m 时，Pw ＝107 KN/m 2d 、h ＝17.2m 时，Pw ＝172 KN/m 2e 、h ＝19m 时，Pw ＝190 KN/m 2（4）、土压力合力a 、h ＝4.5m 时， Pa=45 KN/m 2b 、h ＝10.7m （上）时，Pa ＝117.38 KN/m 2c 、h ＝10.7m （下）时， Pa=110.94 KN/m 2d、h＝17.2（上）m时，Pa=200.83 KN/m2e、h＝17.2（下）m时，Pa=194.22 KN/m2f、h＝19m时，Pa=218 KN/m22、各施工工况及内力计算本围堰施工时，按上层支撑已安装，并抽水（吸泥）至待安装支撑下100cm 处，计算各支撑在各阶段可能出现的最大反力和钢板桩最大内力。
承台(钢板桩)计算单
基坑钢板桩支护计算单根据本工程现场实际情况，主墩承台靠河岸侧采用拉森Ⅳ钢板桩进行防护。
1、求钢板桩插入深度K a=tg2(45-φ/2)= tg2(45-15.4/2)=0.4404K p=tg2(45+φ/2)= tg2(45+15.4/2)=1.1851e a2=γhK a=20x2.5x0.4404=21.101 KPau=γhK a /γ(K p - K a)= 20x2.5x0.4404/20x(1.1851-0.4404)=1.48 ∑p=21.101x2.5/2+1.48x21.101/2=26.38+15.61=41.99 KPaa=2h/3=2x2.5/3=1.67mm=6∑p/γ(K p - K a)(h+u)2=6x41.99/20x(1.1851-0.4404)x(2.5+1.48)2=1.07n=6∑p/γ(K p - K a)(h+u)3=6x41.99/20x(1.1851-0.4404)x(2.5+1.48)3=0.45查布鲁姆理论的计算曲线，得ξ=1.26X=ξ(h+u)=1.26x(2.5+1.48)=5mt=1.2X+u=1.2x5+1.48=7.48m桩总长：2.5+7.48=9.98m 取10.0m。
2、求最大弯矩最大弯矩位置：X m2=2∑p/γ(K p -K a)= 2x41.99/20x(1.1851-0.4404)=5.64X m=2.37最大弯矩：M max=∑p(h+u+X m-a)- γ(K p -K a) X m3/6=41.99x(3.98+2.37-1.67)-20x(1.1851-0.4404)x2.373/6=163.47KN·m3、钢板桩应力拉森Ⅳ钢板桩：W=2037cm3σ= M max/W=163.47x104/2037=802.5 KN/cm2＜1700 KN/cm2(可)基坑旋喷桩桩支护计算单一、抗倾覆稳定开挖深度范围内土体力学指标取加权平均值φ=(9.6x1.8+15.6x2.7)/4.5=13.2c=(9.0x1.8+50x2.7)/4.5=33.6KPaKa=tg2(45-φ/2)= tg2(45-13.2/2)=0.628Kp=tg2(45+φ/2)= tg2(45+13.2/2)=1.592Ea=∑γi h i Ka-2cKa+γ水△h1=(18.6x1.8+20.0x12.7)x0.628-2x33.6x 0.628 + 10x13.2 =259.29KPaEp=γi h i Ka+2cKa+γ水△h2=20.0x10x1.592+2x33.6x 1.592 +10x10=503.19KPa墙体自重:W=γ0BH=19x1.0x14.5=275.5KNM R= Ep·h/3+W·B/2=503.19x10/3+275.5x1.0/2=1815.05KN·m M o= Ea·H/3=259.29x14.5/3=1253.24KN·mK= M R/M o=1815.05/1253.24=1.45二、抗滑动稳定K h= (W·tgφ+c·B+ Kp)/ Ea=(275.5x tg13.2+33.6x1.0+503.19)/259.29=2.32三、桩体应力Ea’=∑γi h i K a-2c K a+γ水△h=(18.6x1.8+20.0x2.7)x0.628-2x33.6x 0.628+10x3.2 =33.69KPaM max= Ea’·h/3=33.69x4.5/3=50.54 KN·mW=πD3/32=πx1.03/32=0.098m3σmax= M max / W=50.54/0.098=515.7KPa<860KPa钢板桩围堰的设计与施工方立新孟宪刚(江苏捷达交通工程集团公司,江苏淮安223001)摘要：根据钢板桩围堰的实际受力状况建立力学模型。
水中主墩钢板桩围堰力学计算
某某大桥6、7号墩钢板桩围堰受力计算书一、计算依据1、《某某大桥6、7号墩承台钢板桩围堰设计图》；2、《注册结构工程师专业考试应试指南》（2008年施岚青主编）3、《路桥施工计算手册》4、《钢结构设计规范》（GB-50017-2003）5、《板桩法》中国水利出版社6、《公路桥涵设计规范》人民交通出版社二、基本资料:1、Q235钢材的允许应力：[σ]Q235=145Mpa2、钢材重度：78.5kN/m3、素砼重度：24kN/m3、水重度：γw=10kN/m33、封底混凝土C30抗拉强度设计值MPa ftd43.1=4、混凝土与钢的粘结力[τ]=150Kpa5、原装日本日铁SKSP-Ⅳ型拉森钢板桩参数宽度B=400mm、高度h=185mm、厚度t=16.1mm、一根桩截面积A=94.2cm2、重量W=76.1kg/m、惯性矩Ix=5300cm4、截面模量W x=400cm3、每延米桩墙重量W=185kg/m、惯性矩Ix=41600cm4/m、截面模量W x=2250cm3/m。
三、水土压力计算1、基本计算数据6号墩地质柱状图(围堰标高范围内）数据如下：3.25m～-0.54m为水，天然容重γ0为10KN/m3。
-0.54～-9.64m为淤泥（地质柱状图中为-3.0m，因下面的粉质粘土层作为嵌固端支点位置位于淤泥层以下，故取计算时取淤泥层底标高为-9.64m），淤泥层承载力为40KPa，其内摩擦角ϕ1取5°，粘结力c1为10kPa，天然容重γ1为18KN/m3。
-10.3～-14.0m为粉质粘土，内摩擦角ϕ2为20°，粘结力c2为20kPa，天然容重γ2为18KN/m3。
2、水压力及土压力计算2.1 土压力系数计算水土压力计算方法：河床以下钢板桩深度范围依次为透水性差的淤泥、不透水的粉质粘土层。
依据2008年《注册结构工程师专业考试应试指南》（施岚青主编）P896页，对于渗透性小的土层计算土压力时采用“水土合算”法，即在计算土压力时将地下水位以下的土体重度取为饱和重度，水压力不再单独叠加；对于渗透性大的土层计算土压力时采用“水土分算”法，即在计算土压力时将地下水位以下的土体重度取为浮容重，水压力单独叠加。
钢板桩围堰计算书
津石高速公路（海滨大道-荣乌高速）工程第八标段围堰结构检算报告中铁四局集团有限公司设计研究院2019年4月津石高速公路（海滨大道-荣乌高速）工程第八标段围堰结构检算报告计算：复核：审核：中铁四局集团有限公司设计研究院建筑行业甲级铁道行业甲（Ⅱ）级市政行业甲级二〇一九年四月目录一、项目概况 (1)二、水文地质条件 (1)三、计算依据 (3)四、材料参数 (4)五、围堰工况介绍 (4)六、围堰计算 (5)1、外侧围堰计算 (5)2、内侧围堰计算 (12)七、结论及建议 (18)1、结论 (18)2、注意事项 (19)一、项目概况津石高速公路是连接南部港区通往石家庄方向的重要通道，路线主线起自滨海新区南港工业区桩号K0+000，接已建的海滨大道及南港工业区港北路，经大港电厂南、东台子，止于西青区小张庄附近，接已建的津石高速和长深高速共线段桩号K36+500，全长约31.3公里。
全线在南港工业区、大港油田、东台子、小张庄4处设置互通式立交。
本标段起点桩号为K29+730，路线沿独流减河北堤后侧台布设，跨越长深高速并设置小张庄互通立交，终点桩号为K31+150，路线长1420m。
本互通立交主线设计速度采用100Km/h，A、B、E、F匝道设计速度采用60Km/h，C、D匝道设计速度采用40 Km/h；主线为双向四车道，标准路基宽度27.5m；B、E匝道为单向单车道，标准路基宽度9m；A、C、D、F匝道为单向双车道，标准路基宽度10.5m。
其中A、F匝道位于独流减河河道中，河道水位标高为2.8m，本工程中钢板桩围堰是为了阻隔河水，以进行项目施工。
本工程钢板桩围堰位于独流减河中河水深度1m~5.2m，围堰采用12m双排钢板桩从河岸打设到河中央滩涂位置，上游、下游各打设一道，上、下游距离272m，每道长度360m，每道采用间距为4m的双排钢板桩形式，两排钢板桩中间抽2.5m水，保持内、外侧钢板桩水位差，确保钢板桩稳定。
水中墩钢板桩围堰计算书
水中墩钢板桩围堰计算书一、 计算总说明1．计算水位取+2.5m。
2．钢板桩采用IV型拉森桩，长21m，重量75kg/m，截面模量W=2037cm3,允许应力为[σ]=180Mpa。
3．土质按图纸提供参数。
4．钢板桩中支撑不按等反力和等跨弯矩布置，依施工需要安排，即板桩按跨度不等的连续梁计算。
二、 入土深度验算本地质土层为两层较厚的亚粘土中夹了一层粉砂层，且粉砂层较薄，所以本围堰有较好的地质土层。
为安全起见，现按粉砂、细砂土质中不出现涌砂的情况来验算。
不出现涌砂情况时，如图所示基坑内抽水后水头差为h’，由此引起的水渗流，其最短流程为紧靠板桩的h1+h2，故在此流程中，水对土粒渗透的力，其方向应是垂直向上。
现近似地以此流程的渗流来检算坑底的涌砂问题，要求垂直向上的渗透力不超过土在水中的密度，故安全条件如公式所示：K s iρw=K s h’/(h1+h2)×ρw≤ρb式中：K s—安全系数；i—水力梯度；ρb—分别为水的密度及土在水中的密度，g/cm3ρw、ρb=(G-1)(1-n)其中G为土粒的比重;n为土的孔隙率以小数计。
土层按第④层土均质土层计算，入土深等数值见图1.地质剖面图，其中h’=11.7m、h1=10.7m、h2=7.3m、G=2.725g/cm3、安全系数取1.4:K s iρw=1.4×11.7/(7.3+10.7)=0.91ρb=(G-1)(1-n)=(2.725-1)(1-0.78/(1+0.78))=0.970.91<0.97满足要求。
三、 土压力计算按照静止土压力计算钢板桩后土压力：p0=K0rzK0—静止土压力系数，K0=1-sinθ’A点：p0a=r w×h=10×8.3=83kpaB点：p0a=K0(q+r’2h2)=0.778(83+9.4×5.3)=103 kpaC点：p0a= K0(q+r’2h2+r’3h3)=0.669(83+9.4×5.3+8.8×2.2)=102kpaD点：p0a=K0(q+r’2h2+r’3h3+r’4h4)=0.748(83+9.4×5.3+8.8×2.2+9.6×3.2)=137kp 四、 钢板桩计算钢板桩顶标高+4.5m，入土深度7.3m，设置四道支撑，各支撑的中心标高分别为+2.0m、-1.0m、-3.4m、-5.5m。
【精品】深水桩基水中墩钢板桩围堰计算书
水中墩钢板桩围堰计算书一、计算原则及部分假定1、6#、7#墩分别进行计算，按分层非匀质土计算土压力。
2、各层土均按图纸提供的快剪强度指标和实际层厚采用郎金土压力理论计算土压力，对粘土计入粘聚力的影响，考虑到真粘聚力一般较小，计算取值约为图纸建议值的1/3～2/3。
3、土压采用水、土压力分算法，第7层和第9层土采用水土压力合算法，以上均不考虑渗流效应。
4、墙前被动土压力考虑到摩擦力予以提高，修正系数取 1.2～1.6（根据摩阻角φ值不同取值不同），粘聚力计算部分√Kp不予修正。
5、板桩及支撑强度采用等值梁法计算，按分层开挖支撑力不变法结合连续梁法计算强度和入土深度，6、入土深度最终取1.2倍计算值。
7、计算水位取+2.7m。
8、7＃墩第8层与第9层土均为硬塑粘土，合并为9΄层计算。
二、计算参数的确定1、水、土压力参数：（参见图1）亚粘土，软塑，γ=19.1kN/m3，φ=14.3,c=10kPa4亚粘土(粉沙)，软塑（松散），γ=19kN/m3，φ=18Ka=0.528，Kp=3.036亚粘土，软塑，γ=19.1kN/m3，φ=6.2,c=10kPa Ka=0.805，Kp=1.49179亚粘土，硬塑，γ=20.1kN/m3，φ=16.2,c=20kPa Ka=0.564，Kp=2.4825亚砂土，软塑，γ=18.7kN/m3，φ=27.2,c=5kPa Ka=0.373,Kp=4.294679-18.5m -4m -5m-9.7m-13m-2.3m-4.9m-9.4m-11.3m -18.5m6#墩7#墩最高通航水位+3m桩顶+3.5m最高水位+3m基底-9.1m承台顶-6.48m图1 水中墩钢板桩围堰地质剖面图亚粘土(粉沙)，软塑（松散），γ=19kN/m3，φ=18Ka=0.528，Kp=3.03亚粘土，软塑，γ=19.1kN/m3，φ=6.2,c=10kPaKa=0.805，Kp=1.491亚粘土，硬塑，γ=20kN/m3，φ=15,c=20kPa Ka=0.589，Kp=2.377图2 水中墩钢板桩围堰实际压力线图513167主动土压力线 单位：kPa6#墩计算水位+2.7m238-18.5m13317491057-13m-9.7m271242297基底-9.1m -3.2m-0.8m+2.2mB A -5m6-4m 河床577C 674941857#墩计算水位+2.7m6100163122-18.5m基底-9.1m16190229'-9.5m-11.5m7451325077河床5-5.0m12-2.3m桩顶+3.5mD-5.6m+2.2mAB-0.8m-3.2mCD-5.6m2、钢板桩：选用德国拉森IV 型钢板桩，桩长22m ，重量75㎏/m ，截面模量W=2270cm 3，允许应力[σ]=180Mpa 。
11附件-10 钢板桩围堰计算书(FSP-IV-15m)(彩打)
附件-10钢板桩围堰计算书计算：复核：审核：批准：中铁上海工程局沪通铁路工程站前V标项目经理部2015年1月10日目录1工程概况 (1)2计算目标 (2)3计算依据 (2)4计算参数 (2)4.1支护方案 (2)4.2基本信息 (3)5计算分析 (5)5.1各工况计算分析 (5)5.2截面验算分析 (13)5.3整体稳定验算分析 (14)5.4抗倾覆稳定性验算分析 (15)5.5 抗隆起验算分析 (18)5.6抗管涌验算分析 (20)5.7抗承压水(突涌)验算分析 (21)5.8嵌固深度计算分析 (21)5.9钢管支撑计算分析 (22)5.10 HW型钢围檩计算分析 (23)5.11 封底混凝土厚度验算 (24)6注意事项 (24)21工程概况377#、378#主墩均采用拉森FSP-Ⅳ型钢板桩围堰，钢板桩围堰平面内尺寸20.0m×15.6m（已考虑施工偏差和承台施工的立模空间），钢板桩顶标高为+1.5m（高出施工水位0.40m），采用L=15m钢板桩，打入承台垫层混凝土底以下土层深度5.74m。
共设置3层围檩和支撑。
三层围檩均采用双HW400型钢（400×400×13×21）mm制作，围檩采用托架固定在钢板桩上，围檩四角设双斜撑，中部设双对撑，围檩对撑和斜撑均采用Φ630mm×δ10mm螺旋钢管桩制作，对撑和斜撑与围檩焊接连接。
图1-1 钢板桩支护平面图（单位：m）1图1-2 钢板桩支护立面图（单位：m）2计算目标（1）验算基坑各工况受力情况；（2）验算基坑整体稳定性、截面、抗倾覆稳定性；（3）验算基坑底抗隆起、抗管涌、抗承压水；（4）验算钢板桩嵌固深度；（5）验算钢管支撑、型钢围檀受力情况。
3计算依据（1）《理正深基坑V7.0》（2）《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120-20124计算参数4.1支护方案采取排桩支护，如下图所示：23图4.1-1排桩支护4.2基本信息表4.2-1 基本信息表4.2-2 放坡信息表4.2-3 超载信息表4.2-4 附加水平力信息4表4.2-8 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:5计算分析5.1各工况计算分析5678内力位移包络图：地表沉降图：5.2截面验算分析（1）截面参数表5.2-1 截面参数表（2）内力取值表5.2-2 内力取值（3）截面验算基坑内侧抗弯验算(不考虑轴力)σnei = Mn / Wx= 397.814/(2200.000*10-6)= 180.824(MPa) < f = 215.000(MPa) 满足基坑外侧抗弯验算(不考虑轴力)σwai = Mw / Wx= 207.895/(2200.000*10-6)= 94.498(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);5.3整体稳定验算分析计算方法：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Ks = 1.289圆弧半径(m) R = 19.039圆心坐标X(m) X = -3.892圆心坐标Y(m) Y = 6.8975.4抗倾覆稳定性验算分析抗倾覆安全系数:Mp——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。
钢板桩筑岛围堰计算书
吴淞江大桥主墩筑岛围堰设计计算书一、计算依据㈠.承台尺寸：30.3m（横桥向）×12m（纵桥向）×3.5m（高度）；㈡.承台及河床高程：承台顶面设计高程为－0.500m，承台基坑底标高按承台底标高向下80cm计，即－4.800m，河床底高程为－2.687m，根据施工图纸，该处地质情况较差，河床以下20m左右深均为淤泥质亚粘土；㈢.水位情况：目前实测水位为h实＝1.013m（此时水深3.7m），最高通航水位hmax＝2.117m（此时水深4.804m），围堰设计时按最高通航水位考虑；㈣.水流速度：按1.5m/s计。
二、参考资料㈠.《公路施工手册－桥涵》；㈡.《桥梁施工工程师手册》。
㈢.《基础工程》。
三、计算按满足施工操作空间的需要，围堰平面尺寸采用33m（横桥向）×15m（纵桥向），按防水要求根据规范围堰顶面高程采用3.0m，围堰内设一层导梁，围堰材料采用国产包IV型钢板桩，内部填土筑岛，形成施工操作平台。
计算方法采用《公路施工手册－桥涵》中的经验算法。
根据对水文、地质条件和该围堰的受力情况分析，采用《公路施工手册－桥涵》中图5－44（板桩计算图三）中5－5曲线进行计算如下（土的内摩擦角φ＝20o）：㈠.钢板桩h＝αH=0.48×6.917＝3.32m则所需最小入土深度h min＝3.32+（－2.867）－（－4.800）＝5.25mM max＝M＝β1H3=0.28×6.9173＝92.66KN·mR max＝R＝ξH2＝4.4×6.9172＝210.52KN钢板桩是3号钢，常用容许弯曲应力[σ]＝180MPa，则所用钢板桩（每1延米）的最小断面模量为：Wmin＝M max/[σ]＝92.66×103/180×106＝0.515×10-3m3＝515cm3所选用的钢板桩完全满足要求。
㈡.支撑系统1支撑位置：S1＝0.475H+0.16h＝0.475×6.917+0.16×3.32＝3.816mS2＝0.525H－0.16h＝0.525×6.917－0.16×3.32＝3.101m 可见导梁位置位于高程为2.117－3.816＝-1.699m处，考虑承台施工时的空间问题，现将内导梁和横撑的轴线高程调整为 1.000m，以满足施工需要，其受力仍按上面得到的R max＝210.52KN计算。
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桂林南洲大桥P2主墩钢板桩围堰计算单计算：复核：项目负责：总工程师：中铁大桥局集团二公司设计部二〇〇五年一月一、概况桂林市南洲大桥位于桂林市叠彩区大沙乡境内，全长320m 。
跨径组合为（50+87+144+39）m ，其中87m 和144m 为曲塔双索面斜拉桥，斜拉桥东西两侧各接50m 辅道孔和39m 过渡孔。
斜拉桥采用塔梁固接扇形双索面结构形式，主跨采用钢砼叠合梁，边跨采用预应力砼梁。
主墩下设两个相对独立的直径D=21m 的圆形承台，每个厚度为5m 。
承台布置24根φ1.5m 钻孔桩和6根备用桩。
承台底标高+141.0m ，顶标高+146.0m ，常水位+146.65m ，筑岛顶+147.8m 。
从技术、经济两方面考虑，P2主墩的承台施工采用SP-U400型钢板桩，其规格为：宽度b=400mm ，高度h=1600mm ，腹板厚16.0mm ；重量76.1kg/m ，每米惯性距34400cm 4，每米截面模量2150cm 3 二、设计计算1、封底厚度（根据《简明施工计算手册》P339计算） 封底砼采用C20，设封底厚度为h静水压力对封底砼形成的荷载 h h h p w 145.5624)0.14165.146(-=-+-=γ 按简支双向板进行计算m l 6.61=，m l 647.62=，99.0/21=l l查表得0429.0=∂，21pl M ∂=，h h M M 16.266.1056.6)145.56(0429.02max -=⨯-⨯==D bf KMh ct+=5.365.2=K , m D 35.0=,m b 1=, 2/1.1mm N f ct = m h 148.1=取封底厚度为1.2m 。
基坑除土完毕后须检查坑底各处标高均不大于+139.8m ，各处封底砼均应保证1.2m 厚。
2、各工况钢板桩埋深及强度计算（根据《深基坑工程设计施工手册》计算）各土层地质情况：土层 1：天然容重31/5.20m KN =γ，浮容重3'1/5.7m KN =γ，粘聚力01=c ，内摩擦角0142=ϕ，2.0)245(tan 121=-=ϕa K ， 5)245(tan 121=+=ϕp K土层2：天然容重32/3.18m KN =γ，浮容重3'2/26.7m KN =γ，粘聚力KPa c 222=，内摩擦角025.8=ϕ，742.0)245(tan 222=-=ϕa K ，347.1)245(tan 222=+=ϕp K取1米宽钢板桩进行计算，设围堰顶有施工荷载q ＝39KPa 。
⑴工况一：钢板桩插打完，开挖围堰内土体至标高+144.8时（见图1）h3图1 工况一a. 确定钢板桩埋深计算原则：所有外力均对D 点取矩，被动土压力产生的力矩须大于主动土压力产生的力矩。
土压力计算： 主动土压力：KPa qK p a aA 8.72.0391=⨯==KPa K h q p a aB 515.122.0)15.15.2039()(111=⨯⨯+=+=γKPah h K h h q p a aD )5.129.15(2.0)]85.1(5.715.15.2039[)(3312'111+=⨯+⨯+⨯+=++=γγKN h p p E aB aA a 68.1115.1)515.128.7(21)(2111=⨯+⨯=⨯+=KN h h h h h p p E aD aB a )85.1)(75.09.13()85.1()5.129.15515.12(21)(21333322++=+⨯++⨯=⨯+=被动土压力：KPa h h K h p p pD 3313'15.3755.7=⨯⨯==γKN h h h h p E pD p 2333375.185.372121=⨯⨯=⨯=水压力计算：33105.18)85.1(h h p w sD +=+=γ2331)85.1(5)85.1(21+=+⨯=h h p E sD s5.1885.1=⨯=w sC p γ3332)85.15()(21h h h p p E sD sC s +=⨯+=对D 点取矩：0)23(33)23()23(3232122211=++⨯⨯+⨯-⨯+++⨯⨯++++⨯⨯sDsC sDsC s p s aD aB aD aB a aB aA aB aA a p p p p h E h E h E p p p p h E h p p p p h E0))105.18(5.18)105.18(5.1823()5.185(375.18385.1)85.1(5))5.129.15(515.12)5.129.15(515.122385.1()85.1()75.09.13()85.1515.128.7515.128.72315.1(68.1133333323323333333=++++⨯⨯⨯++⨯-+⨯++++++⨯⨯+⨯+⨯++++++⨯⨯⨯h h h h h h h h h h h h h h h m h 1.43=钢板桩入土深度应大于4.1m 。
b. 钢板桩强度检算：由剪力等于零的条件确定最大弯矩所在截面位置2121=--++s p s a a E E E E E0)5.185(75.18)85.1(5)85.1)(75.09.13(68.1122=+--+++++y y y y y ym y 22.2=弯矩为mKN p p p p E E E p p p p E p p p p h E M sD sC sD sC s p s aD aB aD aB a aB aA aB aA a ⋅=⨯++⨯++⨯⨯⨯⨯+⨯+⨯⨯-+⨯++⨯++⨯++⨯⨯+⨯+⨯⨯++++++⨯⨯⨯=++⨯⨯+⨯-+⨯+++⨯+⨯+++++⨯⨯=4.154))22.2105.18(5.18)22.2105.18(5.182322.2(22.2)5.1822.25(322.222.275.18385.122.2)85.122.2(5))22.25.129.15(515.12)22.25.129.15(515.122322.285.1()85.122.2()22.275.09.13()22.285.1515.128.7515.128.72315.1(68.11)2322.2(322.2322.285.1)2322.285.1()22.285.123(2221211MPa cm m KN W M 8.7121504.1543=⋅==σ<][σ＝215MPa 满足要求。
⑵工况二：设置内支撑，开挖至标高+140.0m 处，坑内水位保持在标高+143.65m 处（见图2）。
a.确定钢板桩埋深计算原则：所有外力均对O 点取矩，根据弯矩平衡确定埋深 土压力计算： 主动土压力：KPa qK p a aA 8.72.0391=⨯==KPa K h q p a aB 515.122.0)15.15.2039()(111=⨯⨯+=+=γKPa K h h q p a aD 99.202.0)65.55.715.15.2039()(12'1111=⨯⨯+⨯+=++=γγKPa K c K h h q p a a aD 40861.0222742.0)65.55.715.15.2039(2)(222'1112=⨯⨯-⨯⨯+⨯+=-++=γγKPah h K c K h h h q p a a aF 33223'22'11139.55.46861.0222742.0)]2.1(26.765.55.715.15.2039[2)]2.1([+=⨯⨯-⨯+⨯+⨯+⨯+=-++++=γγγ图2 工况二KN h p p E aB aA a 681125.1115.1)515.128.7(21)(21111=⨯+⨯=⨯+=KN h p p E aD aB a 65.9465.5)99.20515.12(21)(212112=⨯+⨯=⨯+=KNh h h h h p p E aF aD a )2.1)(7.23.43()2.1()39.55.4640(21)2.1()(213333322++=+⨯++⨯=+⨯+=被动土压力：KPa K c p p pE 1.51347.12222=⨯⨯==KPa h h K c K h p p p pF 1.5178.9347.1222347.126.72333'2+=⨯⨯+⨯⨯=+=γKN h h h h h p p E pF pE p 33333)1.5189.4()1.5178.91.51(21)(21+=⨯++⨯=⨯+=水压力计算：332105.68)2.1(h h h p w sF +=++=γ23231)85.6(5)2.1(21+=++⨯=h h h p E sF s 303=⨯=w sC p γ)85.3)(525.49()85.3()(213332++=+⨯+=h h h p p E sF sC s 对O 点取矩：0)85.22385.3()7.623()15.03)2.1(2()5.5232.1()15.023()15.023(323321223211212111=+++⨯+⨯-+++⨯⨯--++⨯++++⨯+⨯+-++⨯⨯++++⨯⨯-sFsC sFsC s pF pE pFpE p s aF aD aF aD a aD aB aD aB a aB aA aB aA a p p p p h E p p p p h E h h E p p p p h E p p p p hE p p p p h E 0)85.2)105.68(30)105.68(230385.3()85.3)(525.49()7.6)1.5178.9(1.51)1.5178.9(21.513()1.5189.4()15.03)85.6(2()85.6(5)5.5)39.55.46(40)39.55.46(24032.1()2.1)(7.23.43()15.099.20515.1299.202515.12365.5(65.94)15.0515.128.7515.128.72315.1(68.11333333333332333333=++++⨯+⨯+⨯++-++++⨯+⨯⨯+--+⨯++++++⨯+⨯+⨯+++-+⨯+⨯⨯++++⨯⨯⨯-h h h h h h h h h h h h h h h h h 得m h 7.43=钢板桩入土深度应大于4.7m 。
b.计算支撑反力根据水平力平衡，02121211=---+++R E E E E E E s p s a a a0)85.37.4)(7.4525.49(7.4)1.517.489.4()85.67.4(5)2.17.4)(7.47.23.43(65.9468.112=-+⨯+-⨯+⨯-+++⨯+++R得KN R 5.133= 即支撑反力为133.5KN c. 钢板桩强度检算：由剪力等于零的条件确定最大弯矩所在截面位置（见图3）KPa y y K y h q p a aH )5.1015.17(2.0))3(5.715.15.2039())3((1111'111+=⨯+⨯+⨯+=+++=γγ111030)3(y y p w sH +=+⨯=γ图3KN y y y y y p p E aH aB ay )3)(75.0765.14()3()5.1015.17515.12(21)3()(21111111++=+⨯++⨯=+⨯+=设H 点剪力为0，021111=--++R E E E E s s ay a ，05.133)530()3(5)3)(75.0765.14(68.11112111=-+-+++++y y y y y m y 77.11= 弯矩为mKN p p p p E h E R M aH aB aH aB y a a y ⋅=⨯++⨯++⨯⨯⨯⨯⨯++++⨯-++⨯+⨯-++⨯-+⨯=4.26277.110303077.11030302377.177.1277.1103030)377.1(610)23377.1()77.133()77.185.2(311111钢板桩应力][12221504.2623σσ<=⋅==MPa cmmKN W M ＝215MPa 满足要求。