深基坑钢管桩支护方案设计检算
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【最新整理，下载后即可编辑】一、排桩支护---------------------------------------------------------------------- [ 基本信息]----------------------------------------------------------------------[ 超载信息]----------------------------------------------------------------------[ 土层信息]----------------------------------------------------------------------[ 土层参数]----------------------------------------------------------------------[ 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:[ 设计结果 ]---------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------- [ 结构计算 ]---------------------------------------------------------------------- 各工况：内力位移包络图：地表沉降图：---------------------------------------------------------------------- [ 冠梁选筋结果 ]----------------------------------------------------------------------[ 截面计算]---------------------------------------------------------------------- [ 截面参数]二、整体稳定验算----------------------------------------------------------------------计算方法：瑞典条分法应力状态：总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 = 4.022圆弧半径(m) R = 12.550圆心坐标X(m) X = -2.417圆心坐标Y(m) Y = 5.630----------------------------------------------------------------------[ 抗倾覆稳定性验算]----------------------------------------------------------------------抗倾覆安全系数:, 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。
深基坑支护桩的设计计算及运用
深基坑支护桩的设计计算及运用摘要：深基坑型式有多种型式，如何选择既节省占地、满足稳定、又比较经济的型式，是设计人员要分析比较确定的，本文参照有关规范结合实际，创新一种新的支护方式，投资又省，经实际运用，效果良好。
关键词：长螺旋灌注桩、深层搅拌桩、深基坑支护一、工程概况：龙仁寺电排站位于湖北省钟祥市以南2km，西环二路与高速公路连接线交叉路口以东，新建南湖公馆商品房以南，紧邻南湖。
排区范围：西接汉江堤防，北至农行节制闸，东以校场路为界，南与西环二路接壤，总面积10.41km2，其中耕地面积2.43 km2，堰塘、沟渠面积0.26 km2，主城区面积4.72 km2。
原龙仁寺电排站建于1980年，排区范围西环路一路与西环二路之间，排区面积1.21 km2，装机155KW。
由于年久失修已报废。
本次拟将城区护城河水引至老龙仁寺电排站，再排入南湖。
排区面积10.41km2，主要用于排城区内涝。
涝水排入南湖，流经南湖电排河，经南湖电排站排入汉江。
泵站设计装机8*185KW，设计流量23.2m3/s。
二、工程总体布置自排闸与电排站采用闸站合一式。
前池长30.08m，坡降1：17，砼护底，前池首端高程39.40m，宽23.17m，尾端高程39.0m，宽45.40m，采用15cm厚C20砼护底，下设15cm厚砂砾石垫层。
两边为钢筋砼挡土墙，为防止两边房屋及道路垮塌，侧边设砼灌注桩加深层搅拌桩支护。
前池后接进水池，钢筋砼结构，潜水泵为井筒式置于进水池，进水池分为10格，每格净宽3.96m，净深6.34m，总长45.70m，钢筋砼边墩厚0.8m，中墩厚0.5m。
10格中左右8格为电排进水池，中间2格为自排进水池。
进水池池底高程35.10m。
电排进水池前设拦污栅，拦污栅高4.50m。
进水池顶盖砼板，板宽3.72m，作为设备检修及清污机清污通道。
自排进水池池顶设检修间，检修间高6.75m，宽7.62m，长9.22m。
为防止两边房屋及道路垮塌，侧边设砼灌注桩加深层搅拌桩支护。
基坑支护方案及验算
目录一、工程概况 (2)(一)、工程概况 (2)(二)、工程地质、水文特点 (2)二、土钉墙施工组织方案 (4)（一）土方挖运施工前的准备工作 (5)（二）工艺流程 (6)（三）基坑支护施工技术要求 (7)（四）土钉墙施工的质量标准 (8)三、劳动力计划 (8)四、质量保证措施 (9)（一）质量目标 (9)（二）质量保证措施 (10)五、安全目标及措施 (11)（一）安全管理目标 (11)（二）安全管理及保证措施 (11)六、环境保护及文明施工 (13)（一）环境保护 (13)（二）文明施工 (14)七、计算书 (14)一、工程概况(一)、工程概况****综合服务楼场地位于北京市海淀区***，在室内挖一个-6.2米的基坑。
拟建场地地形交平坦，地面绝对标高在56.40～57.093米之间。
(二)、工程地质、水文特点1、地层土质在钻探深度范围内，本次勘察所揭露地层岩性由上至下依次分别为杂填土○1、一般第四纪沉积土层（包括砂质粉土○2夹粉质粘土○21、细砂○3、粉质粘土○4、圆砾○5、卵石○6夹细砂○61及重粉质粘土○62、卵石○7夹细砂○71）第三纪泥岩○8。
现将钻探揭露深度范围内土层从上至下分别描述如下：○1、人工填土层：主要为粉质粘土素填土○1层：黄褐色，稍湿～湿，松散状态。
以粉土为主，含有大量砖屑、碎石等杂物，结构紊乱，欠压实。
该层厚度为0.7～2.2米。
○2、一般第四纪砂质粉土○2层夹粉质粘土○21层：一般第四纪砂质粉土○2层：褐～褐黄色，稍湿～湿，稍密状态。
土质不均匀，局部含粘质粉土薄层和粉砂团块，结构差。
该层一般厚度为2.10～4.40米。
夹粉质粘土○21层：褐色，湿，可塑状态。
土质不均匀，见少量氧化铁条纹和碳粒，一般粘质粉土层中以透镜体或小薄层形式出现，具大孔隙，结构差。
该层一般厚度为0.30～0.90米，，层顶标高为54.54～56.24米。
○3、一般第四纪细砂○3层：褐～褐黄色，稍湿～湿，稍密，中密状态。
深基坑钢管桩支护方案检算
目录1 基坑支护总体概况 (2)1.1支护结构布置 (2)1.2支护参数选定 (3)2 基坑支护稳定性计算 (4)2.1ML19#墩承台基坑支护验算 (4)2.2MR21#墩承台基坑支护验算 (7)3 结论及建议 (10)1 基坑支护总体概况1.1 支护结构布置XXXX立交桥与铁路线路斜交角为80.1度。
上部采用左右分幅箱梁，每幅孔跨布置为2×56mT构，桥梁部分全长112m,其中2×44m为转体施工段。
平面上左右幅桥主墩采用错孔布置，右幅桥主墩承台距陇海铁路防护栏7.56m,左幅桥主墩承台距陇海铁路防护栏7.47m。
承台基坑开挖施工中，为防止边坡失稳，同时为减小对一旁铁路路基影响，故在开挖过程中需对基坑进行支护，如下图所示：图1.1 M R21#墩承台基坑支护平面图（单位:m）图1.2 M L19#墩承台基坑支护平面图（单位:m）图1.3 M R21#墩承台基坑支护立面图（单位:c m）图1.4 M L19#墩承台基坑支护立面图（单位:c m）1.2 支护参数选定1.2.1 支护材料工程量工程项目及材料名称数量长度(m) 重量(kg)ML19#墩12m长Ф600×10mm钢管桩43 12 75078 I32工字钢 2 4.9 565.46I32工字钢 2 27.9 3219.66I32工字钢 2 10.9 1257.86C20护壁砼18.67（m3）MR21#墩12m长Ф600×10mm钢管桩42 12 73332 I32工字钢 2 5 577I32工字钢 2 27 3115.5I32工字钢 2 11 1269.4C20护壁砼15.09(m3)合计12m长Ф600×10mm钢管桩148.4（T）I32工字钢10.005（T）C20护壁砼33.76（m3）ML19#墩基坑开挖：3358.68方，MR21#墩基坑开挖：2782.76方1.2.2 支护土层参数根据设计图纸中设计说明及现场实地勘查，该地区土质主要为失陷性黄土质，属于低液限粉质粘土，经查《公路桥涵地基与基础技术规范》（JTG D63－2007）、《土力学》、《建筑地基与基础设计规范》（GB50011－2010）等相关资料可取以下相关的参考特性值。
基坑专项施工方案计算
一、工程概况本工程位于XX市XX区，属于住宅及商业综合体项目。
基坑开挖深度约为6.5米，基坑周边环境复杂，周边建筑物密集，地下管线众多。
为确保基坑施工安全，特制定本专项施工方案。
二、基坑支护设计1. 支护形式：根据地质勘察报告及周边环境，采用排桩支护形式，桩径为800mm，间距为1.2m，桩长根据地质条件确定。
2. 钢筋砼支护桩设计参数：- 桩身混凝土强度等级：C30- 桩身钢筋配置：主筋为HRB400级钢筋，直径为25mm，间距为200mm，箍筋为HPB300级钢筋，直径为10mm，间距为200mm。
3. 支护桩计算：（1）桩身强度计算：根据桩身混凝土强度等级C30，计算桩身抗压强度：f_ck = 30MPa桩身截面积：A = π×(d/2)^2 = 3.14×(0.8/2)^2 = 0.5024m^2桩身抗压承载力：F_a = f_ck × A = 30MPa × 0.5024m^2 = 15.072kN（2）桩身抗弯计算：根据桩身钢筋配置，计算桩身抗弯承载力：f_y = 400MPaW = (π×d^4)/32 = (3.14×0.8^4)/32 = 0.1008m^3M = F_y × W = 400MPa × 0.1008m^3 = 40.32kN·m（3）桩身抗剪计算：根据桩身钢筋配置，计算桩身抗剪承载力：f_v = 300MPaV = f_v × A = 300MPa × 0.5024m^2 = 150.72kN三、基坑降水设计1. 降水形式：采用井点降水，井点间距为2.5m，井点深度根据地质条件确定。
2. 井点设计参数：（1）井点直径：150mm（2）井点深度：根据地质条件确定（3）井点数量：根据基坑面积及降水要求确定3. 井点降水计算：（1）井点涌水量计算：根据水文地质勘察报告，计算井点涌水量：Q = K×B×H = 10×100×6.5 = 6500m^3/d（2）井点排水能力计算：根据井点直径及井点排水能力系数，计算井点排水能力：Q_d = 0.05 × π × d^2 × H_d = 0.05 × 3.14 × 0.15^2 × 6.5 =0.0361m^3/s（3）井点数量计算：根据井点涌水量及井点排水能力，计算井点数量：N = Q / Q_d = 6500 / 0.0361 ≈ 180.12四、基坑监测1. 监测项目：包括基坑周边地表沉降、支护桩水平位移、支护桩沉降、井点水位等。
深基坑支护类型与设计计算
对该截面求矩即得最大弯矩Mmax Mmax=143.35×(5.55／3+4)+51.66×4×4／ 2+4.655× 42×4／3-28.56×4×4／2-19.38×42×4／ 3=709.4kNm 至此计算完毕，接着可按最大弯矩选择适当的桩径、 桩距和配筋。但尚应注意计算所得Mmax是每延米桩排 的弯矩值，应乘以桩距，才是单桩弯矩设计值。
图2-8 单锚精选深pp埋t 算例图
解：1.计算模型如图2-6所示。
沿桩排方向取1m长度计算土压力计算见表2-9,表2-10
2.求反弯点位置
反弯点位置可以桩前后土压力为零点近似确定： 35.489+5.403D1=57.288D1 解出：D1=0.68m
表2-10 被动土压力计算表
计算深
2C·
参数
9.8
14
-4.2
14
14
0
Ka=0.49 C 6.0
114
134
65.66
14
51.66
=0.7 O 6+Dmin 114+19Dmin 134+19min 65.66+9.31min 14 51.66+9.31min
注：A点负值不计，B点的深度Z0根据 (2C K a )=(γ·Z0+q)·Ka求得
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图 单锚浅埋支护结构计算图
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2、单支撑（锚杆）深埋板桩计算（等值梁 法）
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简化计算的力学模型： 单支撑（锚杆）视为绞支，下端为固定端，
中间有一截面的弯矩为零，叫反弯点， 为简化计算，常用土压力强度等于零的 位置代替反弯点位置，示为一绞支。ac 梁即为ab梁上ac 的等值梁。 计算时考虑板桩墙与土的摩擦力，板桩墙 前与墙后的被动土压力分别乘以修正系 数如表，为安全其间对主动动土压力不 折减。
深基坑支护结构的设计计算
主要参考资料
1 《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99及部分修订 内容
2 《岩土锚固》，程良奎 范景伦 韩军 许建平 3 《 建筑地基基础设计规范》GB50007-2002 4 《地基与基础》，天津大学 西安冶金建筑学院 哈尔滨建筑工程学院 重庆建筑工程学院，顾晓鲁总成
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2) 对于粉土及黏性土，基坑内侧水平抗力标准值 宜按下式计算： epjk=σpjkKpi+2cikKpi1/2 (13-14) 3) 作用于基坑底面以下深度zj处的竖向应力标准 值,可按下式计算: σpjk= γmjzj (13-15) 式中γmj ---深度zj 以上土的加权平均天然重度. 4) 第i层土的被动土压力系数Kpi ,应按下式计算: Kpi=tg2(45°+ fik/2) (13-16)
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图13-6 b 情况二
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情况三: 先水平后倾斜又水平(图13-6c) 分别计算,先画出在水平 面填土作用下的土压 力强度分布图ABe,再 画斜面填土作用下土 压力强度分布图 CBe”; Ce” 与Ae’相交于g 点;再求第二个水平面 的土压力三角形A’Be, A’e 与Cge”交于f点,则 ABefgA为此情况下 的土压力分布图。
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１
对于碎石土及砂土
（1）当计算点位于地下水位以上时：
eajk=σajkKai-2cikKai1/2
(13-1)
（2）当计算点位于地下水位以下时： eajk=σajkKai-2cikKai1/2 + +［（zj-hwa）-(mj-hwa)ηwaKai］γw
(13-2)
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深基坑钢板桩支护计算(精编文档).doc
【最新整理，下载后即可编辑】1、工程简介越南沿海火力发电厂3期连接井位于电厂厂区内，距东边的煤灰堆场约100m，连接井最南侧距海边约30m~40m。
现根据施工需要，将连接井及部分陆域段钢管段设置成干施工区域，即将全部连接井及部分陆域钢管段区域逐层开挖成深基坑，然后在基坑进行施工工作。
基层四周采用CDM桩或者钢板桩进行支护。
干施工区域平面图如下所示图1.1干施工区域平面图＋1.30－0.70图1.2 基坑支护典型断面图（供参考）2、设计资料1、钢板桩桩顶高程为+3.3m ；2、地面标高为+2.5m ，开挖面标高-5.9m ，开挖深度8.4m ，钢板桩底标高-14.7m 。
3、坑内外土体的天然容重γ为16.5KN/m 2，内摩擦角为Φ=8.5度，粘聚力c=10KPa ；4、地面超载q ：按20 KN/m 2考虑；5、钢板桩暂设拉森Ⅳ400×170 U 型钢板桩，W=2270cm 3，[δ]=200MPa，桩长18m 。
3内力计算3.1支撑层数及间距按等弯矩布置确定各层支撑的间距，则钢板桩顶部悬臂端的最大允许跨度为：m603.2mm 2603742.05.162270102006r ][653a =≈⨯⨯⨯⨯==K W h δh 1=1.11h=1.11×2.603m=2.89m h 2=0.88h=0.88×2.603m=2.29m根据现场施工需要和工程经济性，确定采用两层支撑，第一层h=1.2m ，支撑标高+1.3m ；第二层支撑h 1=2m ，支撑标高-0.7m 。
3.2作用在钢板桩上的土压力强度及压力分布主动土压力系数 Ka=tan ²(45°-φ/2)= tan ²(45°-8.5°/2)= 0.742被动土压力系数 Kp=tan ²(45°+φ/2)=tan 2(45°+8.5°/2)=1.347工况一：安装第一层支撑后，基坑内土体开挖至-0.7m （第二层支撑标高）。
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目录1 基坑支护总体概况 (2)1.1支护结构布置 (2)1.2支护参数选定 (3)2 基坑支护稳定性计算 (4)2.1ML19#墩承台基坑支护验算 (4)2.2MR21#墩承台基坑支护验算 (7)3 结论及建议 (10)1 基坑支护总体概况1.1 支护结构布置XXXX立交桥与铁路线路斜交角为80.1度。
上部采用左右分幅箱梁，每幅孔跨布置为2×56mT构，桥梁部分全长112m,其中2×44m为转体施工段。
平面上左右幅桥主墩采用错孔布置，右幅桥主墩承台距陇海铁路防护栏7.56m,左幅桥主墩承台距陇海铁路防护栏7.47m。
承台基坑开挖施工中，为防止边坡失稳，同时为减小对一旁铁路路基影响，故在开挖过程中需对基坑进行支护，如下图所示：图1.1 M R21#墩承台基坑支护平面图（单位:m）图1.2 M L19#墩承台基坑支护平面图（单位:m）图1.3 M R21#墩承台基坑支护立面图（单位:c m）图1.4 M L19#墩承台基坑支护立面图（单位:c m）1.2 支护参数选定1.2.1 支护材料工程量工程项目及材料名称数量长度(m) 重量(kg)ML19#墩12m长Ф600×10mm钢管桩43 12 75078 I32工字钢 2 4.9 565.46I32工字钢 2 27.9 3219.66I32工字钢 2 10.9 1257.86C20护壁砼18.67（m3）MR21#墩12m长Ф600×10mm钢管桩42 12 73332 I32工字钢 2 5 577I32工字钢 2 27 3115.5I32工字钢 2 11 1269.4C20护壁砼15.09(m3)合计12m长Ф600×10mm钢管桩148.4（T）I32工字钢10.005（T）C20护壁砼33.76（m3）ML19#墩基坑开挖：3358.68方，MR21#墩基坑开挖：2782.76方1.2.2 支护土层参数根据设计图纸中设计说明及现场实地勘查，该地区土质主要为失陷性黄土质，属于低液限粉质粘土，经查《公路桥涵地基与基础技术规范》（JTG D63－2007）、《土力学》、《建筑地基与基础设计规范》（GB50011－2010）等相关资料可取以下相关的参考特性值。
1、黄土天然重度：γ=13.5kN/3m ；2、黄土内摩擦角: ϕ＝ 30~21，此处暂取 ϕ＝ 25；3、该地区地下水位:地表10m 以下；4、黄土粘聚力：c=20～30KPa ，此处取c=20KPa 。
以上土的力学特性且认为在基坑汲深的范围内不分层，均匀分布。
2 基坑支护稳定性计算2.1 ML19#墩承台基坑支护验算2.1.1 支护临界条件验算土方开挖，当土质均匀，且地下水位低于基坑底面标高时，挖方边坡可以做成直立壁且不加支护。
对粘性土垂直允许最大高度m axh 可按下式计算：令作用在坑壁上的主动土压力0=a E ，由土力学主动土压力计算公式得：0224522452222=+-⨯--=γϕϕγc ）tg（ch ）（tg h E a解此方程可得：=max h ）tg（K c2452ϕγ- ＝=-⨯⨯⨯)22545(5.1325.1202tg 3.72m<5.5m(开挖深度)，故需要进行专门支护！ 上式中—γ坑壁土的重度（kN/m3）—ϕ坑壁土的内摩擦角（。
） —c 坑壁土的粘聚力（KPa ）—a E 主动土压力(KPa)—max h 直立壁开挖最大深度（m ）K —安全系数，由经验一般取1.252.1.2 主动土压力作用下基坑支护验算ML19#墩基坑垂直深度为5.5m,采用12m 长Ф600×10mm 钢管桩间距1m ，每根桩外露5.5m,埋深6.5m 。
顶部采用双拼I32工钢将钢管桩连成整体，开挖放坡坡率为1：0.6，同时坡面采用C20砼护壁，厚度为10cm 。
基坑底5.5m 处土的水平土压力）（htg p a 2452ϕγ-= ＝13.5kN/3m ×5.5m × ）（tg 225452-=30.134KPa,桩顶面所受土压力0=a p KPa ；取以一个钢管桩为研究对象，视管桩为单悬壁梁，梁顶受荷载为1q ＝0kN/m,梁底所受荷载为=2q L p a ⨯＝30.134kN/m2×1m=30.134kN/m,如下图所示：图2.1 M L19#墩承台基坑钢管桩主动土压力受力图（单位:kN/m ）2.1.3 外荷载作用下基坑支护验算根据中—活载中列车荷载，可近似取均值k q ＝92kN/m ,在列车行经的过程中，产生的荷载强度k p ＝==5m .4m/92kN 5m .4k q 20.44KPa,等效土层厚度为h '===3/5.1344.20m kN KPa p k γ 1.514m,则钢管桩在外荷载作用下桩顶段产生的主动土压力=，q 1）（htg 2452ϕγ- ＝13.5kN/3m ×1.514m ×）（tg 225452-=8.29KPa ，桩底处KPa q q ，，29.812==，钢管桩在外荷载及主动土压力作用下总受力图及内力图如下图所示：图2.2 M L19#墩承台基坑支护钢管桩总受力图（单位:kN/m ）图2.3 M L19#墩承台基坑支护钢管桩M 、V 图（单位:kN ·m 、kN ）2.1.4 钢管桩稳定性验算钢管桩属于薄臂环形截面，采用A3碳素钢，其相关验算如下所示W ＝=⨯-⨯=⨯-mmmm mm R r R 300429030014.34444444π361069.2mm ⨯ I ＝=-⨯=-）mm mm （）d （D4444445806000491.064π48100.8mm ⨯ 抗弯刚度EI ＝⨯⨯25/1001.2mm N 8.0×4810mm ＝1.608×14102mm N ⋅剪力 Q ＝=+l q l q ，2121=⨯⨯+⨯5.5134.302129.85.5128.46kN弯矩 M ＝=⨯⨯+⨯⨯=+2221225.529.8215.5134.30612161l q l q ，277.3kN ·m 挠度 =max f EI l q 3042+=EI l q ，841mm mm 14414410608.18550029.810608.1305500134.30⨯⨯⨯+⨯⨯⨯＝11.5mm <l/250 弯曲应力 ==W M σ=⨯⋅⨯3661069.2103.277mmmmN 103Mpa<[σ]=215MPa剪切应力 ==AQ τ=-⨯)(446.12822d D KN π=-⨯⨯⨯222)580600(14.34100046.128mm N 6.93Mpa<[τ]=85PMa 2.1.5 基坑边坡稳定性验算ML19#墩承台基坑采用1：0.6坡率进行放坡开挖，假定坡体失稳时的滑动面为平面，则由边坡上土体力的平衡条件，可得边坡稳定系数K 、边坡高度H 、边坡坡率及变形体高度h 参数计算如下：=⨯⨯+=）（h c tg tg K αγαϕ2sin 4）tg （tg255925-+）（m m kN 342sin 5.5/5.132043⨯⨯⨯⨯＝1.85>1.25h=）tg tg （KPa）tg （Ktg r c253485.134cos 5.13202cos 222-⨯⨯⨯⨯=-ϕαα=5.517m ≈5.5mH=h ×=-αmtg 11=⨯-⨯346.011517.5tg m 9.256m>5.5m 综上可看出原设计开挖边坡坡率m=0.6能满足边坡稳定的要求,ML19#墩承台基坑可按原设计进行预支护并放坡开挖。
2.2 MR21#墩承台基坑支护验算 2.2.1 支护临界条件验算土方开挖，当土质均匀，且地下水位低于基坑底面标高时，挖方边坡可以做成直立壁且不加支护。
对粘性土垂直允许最大高度m axh 可按下式计算：令作用在坑壁上的主动土压力0=a E ，由土力学主动土压力计算公式得：022*******222=+-⨯--=γϕϕγc ）tg （ch ）（tg h E a解此方程可得：=max h ）tg（K c2452ϕγ- ＝=-⨯⨯⨯)22545(5.1325.1202 tg 3.72m<6.1m(开挖深度)，故需要进行专门支护！ 上式中—γ坑壁土的重度（kN/m3）—ϕ坑壁土的内摩擦角（。
）—c 坑壁土的粘聚力（KPa ）—a E 主动土压力(KPa)—max h 直立壁开挖最大深度（m ）K —安全系数，由经验一般取1.25 2.2.2 主动土压力作用下基坑支护验算MR21#墩基坑垂直深度为6.1m,采用Ф600×10×12000mm 钢管桩@1000mm 一道，每根桩外露6.1m,埋深5.9m 。
顶部采用双拼II32工钢将钢管桩连成整体，开挖放坡坡率为1：0.6，同时坡面采用C20砼护壁，厚度为10cm 。
基坑底6.1m 处土的水平土压力）（htg p a 2452ϕγ-= ＝13.5kN/3m ×6.1m × ）（tg 225452-=33.422KPa,桩顶面所受土压力0=a p KPa ；若以一个钢管桩为研究对象，则视管桩为单悬壁梁，梁顶受荷载为1q ＝0kN/m,梁底所受荷载为=2q L p a ⨯＝33.422kN/m2×1m=33.422kN/m,如下图所示：图2.4 M R21#墩承台基坑钢管桩主动土压力受力图（单位:kN/m ）2.1.3 外荷载作用下基坑支护验算根据中—活载中列车荷载，可近似取均值k q ＝92kN/m ,在列车行经的过程中，产生的荷载强度k p ＝==5m .4m/92kN 5m .4k q 20.44KPa,等效土层厚度为h '==3/5.1344.20mkN KPa p k γ 1.514m,则钢管桩在外荷载作用下桩顶段产生的主动土压力=，q 1）（htg 2452ϕγ- ＝13.5kN/3m ×1.514m ×）（tg 225452-=8.29KPa ，桩底处KPa q q ，，29.812==，钢管桩在外荷载及主动土压力作用下总受力图及内力图如下图所示：图2.5 M R21#墩承台基坑支护钢管桩总受力图（单位:kN/m ）图2.6 M R21#墩承台基坑支护钢管桩M 、V 图（单位：kN ·m 、kN ）2.1.4 钢管桩稳定性验算钢管桩属于薄臂环形截面，采用A3碳素钢，其相关验算如下所示W ＝=⨯-⨯=⨯-mmmm mm R r R 300429030014.34444444π361069.2mm ⨯ I ＝=-⨯=-）mm mm （）d （D4444445806000491.064π48100.8mm ⨯ 抗弯刚度EI ＝⨯⨯25/1001.2mm N 8.0×4810mm ＝1.608×14102mm N ⋅剪力 Q ＝=+l q l q ，2121=⨯⨯+⨯1.6422.332129.81.6152.5kN弯矩 M ＝=⨯⨯+⨯⨯=+2221221.629.8211.6422.33612161l q l q ，361.5kN ·m 挠度 =max f EI l q 3042+=EI l q ，841mm mm 14414410608.18610029.810608.1306100422.33⨯⨯⨯+⨯⨯⨯＝18.5mm实用文档文案大全 弯曲应力 ==W M σ=⨯⋅⨯3661069.2105.361mm mm N 134.4Mpa<[σ]=215MPa 剪切应力 ==A Q τ=-⨯)(45.15222d D KN π=-⨯⨯⨯222)580600(14.3410005.152mmN 8.23Mpa<[τ]=85PMa 2.1.5 基坑边坡稳定性验算MR21#墩承台基坑采用1：0.6坡率进行放坡开挖，假定坡体失稳时的滑动面为平面，则由边坡上土体力的平衡条件，可得边坡稳定系数K 、边坡高度H 、边坡坡率及变形体高度h 参数计算如下：=⨯⨯+=）（h c tg tg K αγαϕ2sin 4）tg （tg255925-+）（m m kN 342sin 1.6/5.132043⨯⨯⨯⨯＝1.85>1.25 h=）tg tg （KPa ）tg （Ktg r c253485.134cos 5.13202cos 222-⨯⨯⨯⨯=-ϕαα=5.517m<6.1m H=h ×=-αmtg 11=⨯-⨯346.011517.5tg m 9.256m>6.1m 综上可看出原设计开挖边坡坡率m=0.6能满足边坡稳定的要求,MR21#墩承台基坑可按原设计进行预支护并放坡开挖。