钢板桩支护计算
挡土钢板桩支护计算
挡土钢板桩支护计算挡土钢板桩根据基坑挖土深度、土质情况、地质条件和邻近建筑管线情况，选用多锚（支撑）板桩形式，对坑壁支护，以便基坑开挖。
根据现场实际情况分析，以基坑平均深度2.5m～6米，现按开挖最深度6米，宽3米的基坑支护计算。
（１）多锚支撑式板桩计算，钢板桩选用拉森Ⅲ型钢板桩，每延长米截面矩W=2270cm3/m，[f]=200Mpa，取基坑深H=6.0m，距板桩外2m地面附加荷载q=30KN/㎡。
根据地质资料，不同深度层土的密度r，内摩擦角Ф及粘聚力C的值，求得其加权平均值为r1=(18.75×1.5+4.5×19.8+4×20.5)/6=33.204kN/m3φ1=(10º×1.5+18º×4.5＋25˚×4.0)/6=32.4ºC1=(5×1.5+22×1)/6=4.92kpar2=(19.8×1.5+20.5×4.5)/6=20.325 kN/m3φ2=(18º×1.5+20.5º×4.0)/6=18.1ºC2=(22×1.5+28×4.0)/6=24.2kpa故该土层为上软下硬土层的情况计算作用于板桩上的土压力强度，土压力分布Ka1= tan2 (45º-32.4º/2)=0.549Ka2= tan2 (45º-18.1º/2)=0.725Kp2= tan2 (45º+18.1º/2)=1.379考虑钢板桩与土间的摩擦力作用，取墙前K=1.666得K.Kp2=1.666×1.379=2.297K.Kp2- Ka2=1.572eAq=qka1=30×0.549=16.47kN/㎡yq= tan(45º+32.4º/2)×2=3.64meAh= r1HKa1-2c1√(ka1)+[(H-3.7)-(H-3.7)Ka1] rw=33.204×6×0.549-2×4.92×√(0.549)+(2.3-2.3×0.549) ×10=109.37-7.291+10.373=112.452kN/ m2B点上 Pb上= eAq + eAh =16.47+112.452=128.922kN/ m2B点下Pb下= r1HKa2-2c2√(ka2)+[(H-3.7)-(H-3.7)Ka2] rw+qka2=33.204×6×0.725-2×24.2×√(0.725)+(2.3-2.3×0.725) ×10+30×0.725=144.437-41.211+6.325+21.75=131.301 kN/ m2eAc=r1Ka1×2.5=33.204×0.549×2.5=45.572 kN/ m2（2）计算板桩墙上土压力强度等于零的点离控土面的距离y，在y处板桩墙前的被动土压力等于板桩墙后的被动土压力，即y=Pb下/{(r2- rw)(kkp2-ka2)+2c2[(√kkp2)+√(ka2)]}=71.853/[(20.325-10)×1.572+2×24.2×[√(2.297)+√(0.725)]=71.853/(16.231+114.565)=0.55m（3）确定支撑层数及间距按等弯矩布置法确定各层支撑的间距，板桩顶部悬臂的最大允许跨度为：h=3√[(6[f]w)/( r1ka1)]= 3√[(6×200×105×2270)/(33.204×103×0.549)]=246cm=2.5m取h0=1.5m h1=1.11×1.5≈1.66m 取h1=1.5m（4）计算钢板桩的最小入土深度t0。
钢板桩支护计算
材料受弯时的应力和应变
σ = Eε
M = ∫ yσ dA =
A
σ =E
E
y
ρ
∫ ρ
A
y dA
2
M = ρ EI z
σ max
M max ymax = Iz
M max ≤ [σ ] W
1
My σ= Iz
Iz 令W = ymax
σ max =
强度条件
土压力
主动土压力
被动土压力
等值梁法计算单支撑钢板桩
谢谢大家
原理 当板桩墙的入土深度较大，土地对入土部 分的强体起到了固定作用，此时支护墙体 上端受到支撑作用，下端受到土体的固定 支承作用。
等值梁法土压力分布图
等值梁法的折减系数
由于桩与土体之间的摩擦力，从而使墙前 被动土压力有所增大；墙后被动土压力和 主动土压力有所减少。因此，考虑摩擦时， 对墙前和墙后被动土压力进行修正，但不 对主动土压力折减。
等值梁法的计算步骤
（1）计算作用于墙体的土压力强度，并绘出 土压力分布图 （2）计算反弯点位置（利用板桩墙上压力强 度等于零的点作为反弯点位置） （3）按简支梁计算等值梁的最大弯矩和两个 支点的反力 （4）计算墙体的最小入土深度
例1
（1）开挖深度：2.5m ）开挖深度：2.5m （2）坑内、坑外天然容重加权平均值 γ:18kN/m3；内摩擦角加权平均值φ 20° γ:18kN/m3；内摩擦角加权平均值φ：20°； 粘聚力加权平均值c 14。 粘聚力加权平均值c：14。 （3）地面超载q: 20kN/m2 ）地面超载q: （4）基坑开挖宽度5.5m。 ）基坑开挖宽度5.5m。 （5）拟设置单层支撑，撑杆每隔5m一道。 ）拟设置单层支撑，撑杆每隔5m一道。
12米钢板桩支护计算书
南三路基坑工程计算书1 工程概况该基坑设计总深7.2m，按一级基坑、选用《浙江省标准—建筑基坑工程技术规程(DB33/T1008-2000)》进行设计计算。
1.1 土层参数续表地下水位埋深：2.00m。
1.2 基坑周边荷载地面超载：0.0kPa2 开挖与支护设计基坑支护方案如图：南三路基坑工程基坑支护方案图2.1 挡墙设计·挡墙类型：钢板桩；·嵌入深度：7.700m；·露出长度：0.300m；·型钢型号：Q295bz-400×170；·桩间距：800mm；2.2 放坡设计2.2.1 第1级放坡设计坡面尺寸：坡高3.20m；坡宽2.00m；台宽3.10m。
放坡影响方式为：一。
2.3 支撑(锚)结构设计本方案设置1道支撑(锚)，各层数据如下：第1道支撑(锚)为平面内支撑，距墙顶深度1.500m，工作面超过深度0.300m，预加轴力0.00kN/m。
该道平面内支撑具体数据如下：·支撑材料：钢支撑；·支撑长度：8.000m；·支撑间距：4.000m；·与围檩之间的夹角：90°；·不动点调整系数：0.800；·型钢型号：钢管300*8；·根数：1；·松弛系数：1.000。
计算点位置系数：0.500，围檩数据：围檩型钢型号：300*300*10*15、根数：1。
2.4 工况顺序该基坑的施工工况顺序如下图所示：3 内力变形计算3.1 计算参数水土计算（分算/合算）方法：按土层分/合算；水压力计算方法：静止水压力，修正系数：1.0；主动侧土压力计算方法：朗肯主动土压力，分布模式：三角形，调整系数：1.0，负位移不考虑土压力增加；被动侧基床系数计算方法： "m"法，土体抗力不考虑极限土压力限值；墙体抗弯刚度折减系数：1.0。
3.2 计算结果3.2.1 水土压力计算结果计算宽度：0.80m。
钢板桩支护计算书
钢板桩支护计算书采用12m的拉森钢板桩进行基坑围护，围护示意图如下：沿钢板桩深度方向设立二道斜角400×400H型钢支撑，相应位置见上图。
根据地质勘探报告，得各土层物理参数如下：①层平均层厚为2.4m，容重取20kN/m3，粘结力c=0，主动侧压力系数取0.2；②层平均层厚为 3.0m，容重取20.3kN/m3，粘结力c=0，内摩擦角为33.33°，主动土压力系数Ka=tan2(45-33.33/2)=0.29，被动土压力系数Kp= tan2(45+33.33/2)=3.44；③层平均层厚为2.6m，容重取20.2kN/m3，粘结力c=51.3，内摩擦角为9.9°，主动土压力系数Ka=tan2(45-9.9/2)=0.71，被动土压力系数Kp= tan2(45+9.9/2)=1.42；④层平均层厚为7.4m，容重取19.7kN/m3，粘结力c=33.2，内摩擦角为11.4°，主动土压力系数Ka=tan2(45-11.4/2)=0.67，被动土压力系数Kp= tan2(45+11.4/2)=1.49；⑤层平均层厚为8.15m，容重取20.1kN/m3，粘结力c=68，内摩擦角为13.7°，主动土压力系数Ka=tan2(45-13.7/2)=0.62，被动土压力系数Kp= tan2(45+13.7/2)=1.62；一、钢板桩最小入土深度（根据C点支撑反力为零计算出最小入土深度）基坑开挖深度6m，取钢板桩单位长度为计算单元。
钢板桩为拉森III型钢板桩，围囹、支撑、锚桩均采用400×400的H型钢，相应的截面性能参数见计算书后附件。
按上图的支护方式，计算图式可简化为三点支撑的连续梁，结构简图及荷载分布图如下(采用结构力学求解器进行求解)：结构弯矩图如下：剪力图如下：在此支撑模式下，坑底最小入土深度为1.2m。
此时支撑点C的反力为零。
出于安全考虑，钢板桩入土深度实际施工时按3m施工。
支护钢板桩的长度计算公式
支护钢板桩的长度计算公式支护钢板桩是一种常用的地基支护工程材料，用于支撑和保护土体，防止其发生滑坡、坍塌等地质灾害。
在工程设计中，确定支护钢板桩的长度是非常重要的一步，它直接影响到工程的稳定性和安全性。
本文将介绍支护钢板桩的长度计算公式，并对其应用进行详细说明。
支护钢板桩的长度计算公式一般可以分为静力计算和动力计算两种方法。
静力计算方法主要是根据土体的力学性质和支护结构的要求来确定支护钢板桩的长度，而动力计算方法则是根据土体的振动特性和支护结构的动力响应来确定支护钢板桩的长度。
下面将分别介绍这两种方法的计算公式。
静力计算方法：在进行静力计算时，首先需要确定土体的力学参数，包括土的内摩擦角和土的内聚力等。
然后根据支护结构的要求，确定支护钢板桩的抗弯强度和抗剪强度。
最后根据土体的力学参数和支护结构的要求，可以得到支护钢板桩的长度计算公式如下：L = K H tan(φ)。
其中，L为支护钢板桩的长度，K为土的系数，H为土的高度，φ为土的内摩擦角。
这个公式是根据土的力学性质和支护结构的要求推导出来的，它可以很好地满足工程的需求。
动力计算方法：在进行动力计算时，首先需要确定土体的振动特性，包括土的动力参数和土的振动频率等。
然后根据支护结构的动力响应要求，确定支护钢板桩的长度。
最后根据土体的振动特性和支护结构的动力响应要求，可以得到支护钢板桩的长度计算公式如下：L = 2π H / λ。
其中，L为支护钢板桩的长度，H为土的高度，λ为土的振动波长。
这个公式是根据土的振动特性和支护结构的动力响应要求推导出来的，它可以很好地满足工程的需求。
在实际工程中，根据具体的情况可以选择使用静力计算方法或者动力计算方法来确定支护钢板桩的长度。
同时，还需要考虑到施工的可行性和经济性等因素，综合考虑后确定最终的支护钢板桩的长度。
总之，支护钢板桩的长度计算是一个复杂的工程问题，需要综合考虑土体的力学性质、振动特性和支护结构的要求等因素。
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。
钢板桩支护设计
钢板桩支护设计计算1 主要计算内容钢板桩支护设计中主要进行以下计算：(l）钢板桩内力计算。
(2）支撑系统内力计算。
(3）稳定性验算。
(4）变形估算。
各项计算内容又包含多个子项，下面逐个阐述其计算方法及步骤。
2 计算方法及步骤2.1 钢板桩内力计算对钢板桩进行内力分析的方法很多，设计时应根据支护的构造形式选择合适的分析方法，本文仅对等值梁法进行介绍，计算步骤如下。
(l）计算反弯点位置。
假定钢板桩上土压力为零的点为反弯点，设其位于开挖面以下y 处，则有：整理得：（1）式中，，——坑内外土层的容重加权平均值；H——基坑开挖深度；K a——主动土压力系数；K pi——放大后的被动土压力系数。
(2）按简支梁计算等值梁的最大弯矩和支点反力。
等值梁法计算简图如图1所示。
(3）计算钢板桩的最小人土深度。
由等值梁BG求算板桩的人土深度，取，则由上式求得(2)桩的最小人土深度：t0=y+x (3)如桩端为一般的土质条件，应乘以系数1.1～1.2 ，即t= （1.1～1.2）t0对于多层支点的支护体系，常采用等弯矩布置的形式以充分利用钢板桩的抗弯强度，减少支护体系的投人量。
其计算步骤为：a.根据所选钢板桩型号由以下公式确定最大悬臂长度h 。
（4）式中，f——钢板桩抗弯强度设计值；W——截面抗弯模量；、K a——同前b.根据表1确定各支撑跨度。
2.2 支撑系统内力计算多层支撑点布置见图2支撑内计算主要是分析围檩和撑杆（或拉锚）的内力，围檩为受均布荷载作用的连续梁，均布荷载的大小可按下式计算：（5）式中，q k——第k层围凛承受的荷载；H—―围檩至墙顶的距离；——相临两跨度值。
撑杆按偏心受压构件计算其内力即可，作用力为：（6）式中，——相临两支撑间距。
2.3 稳定性验算支护体系的稳定性验算是基坑工程设计计算的重要环节，主要包括整体稳定性分析、抗倾覆或踢脚稳定性分析、基底抗隆起稳定分析和抗管涌验算等。
(1）整体稳定性分析。
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。
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等值梁法土压力分布图
等值梁法的折减系数
➢ 由于桩与土体之间的摩擦力，从而使墙前 被动土压力有所增大；墙后被动土压力和 主动土压力有所减少。因此，考虑摩擦时， 对墙前和墙后被动土压力进行修正，但不 对主动土压力折减。
等值梁法的计算步骤
（1）计算作用于墙体的土压力强度，并绘出 土压力分布图
（2）计算反弯点位置（利用板桩墙上压力强 度等于零的点作为反弯点位置）
（3）按简支梁计算等值梁的最大弯矩和两个 支点的反力
（4）计算墙体的最小入土深度
例1
➢ （1）开挖深度：2.5m ➢ （2）坑内、坑外天然容重加权平均值
γ:18kN/m3；内摩擦角加权平均值φ：20°； 粘聚力加权平均值c：14。 ➢ （3）地面超载q: 20kN/m2 ➢ （4）基坑开挖宽度5.5m。 ➢ （5）拟设置单层支撑，撑杆每隔5m一道。
谢谢大家
力和位移
F t
m
F=ma
m
Ft 2 S
2m
阻止受力构件产生位移
方案一 F
墙 m
方案二 F
m
杆
墙
材料的内力
F
F
F
FN
F
FN
dA
A
FN
dA
FN
A
材料的变形
F
F
lim u
S 0 s
材料的变形和位移的关系
E
材料受弯时的应力和应变
材料受弯时的应力和应变
E
E y
M y dA E y2dA
A
A
1 M
EIz
My
Iz
max
M max ymax Iz
max
M max W
令W Iz ymax
强度条件
➢ 主动土压力
土压力
➢ 被动土压力
等值梁法计算单支撑钢板桩
➢ 原理 当板桩墙的入土深度较大，土地对入土部 分的强体起到了固定作用，此时支护墙体 上端受到支撑作用，下端受到土体的固定 支承作用。
坑底抗隆起验算法
Blum法计算悬臂板桩
➢ 计算简图
计算步骤
➢ 求插入深度
例2
➢ （1）开挖深度：3m ➢ （2）坑内、坑外天然容重加权平均值
γ:18kN/m3；内摩擦角加权平均值φ：18°； 粘聚力加权平均值c：25。 ➢ （3）地面超载q1: 20kN/m2；车辆荷载 q2:60kN/m2，道路距基坑边缘3m