钢板桩支护计算书
以开挖深度3.5米和宽度1.1米为准计算一设计资料
1桩顶高程H: 1.900m
施工水位H2: 1.600m
管道沟槽支护方式二(适用于深度5- 5_
空吕米)
2 地面标高H): 2.40m
开挖底面标咼H3:-1.100m
开挖深度H: 3.500m
3 土的容重加全平均值丫1:18.3KN/m?
原地面
来
O
S
AVI
-HI
V
土浮容重丫’ :10.0KN/m3
内摩擦角加全平均值①:20.10 °
2
4 均布荷q:20.0KN/m2
5 每段基坑开挖长a=10.0m 基坑开挖宽b=1.1m
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二tg2(45 ° - © /2)=tg 2(45-20.10/2)=0.49
22
k p=tg 2(45° +© /2)=tg 2(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
Pa i=r x( h+0.25)Ka=18.3 x (1.09+0.25) x 0.49=12.0KN/m2水位土压力强度Pa2
Pa 2=r x (h+3.5 -3.00 )Ka
2 =18.
3 x(1.09+3.5 -3.00 ) x 0.49=14.3KN/m2
开挖面土压力强度Pa3
Pa 3=[r x (h+3.5 -3.00 )+(r-rw)(3.00 +3.40)}Ka
=[18.3 x (1.09+3.6 -3.00 )+(18.3-10) x (3.00
2
+3.40)] x 0.49=40.28KN/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30#B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VZ0=O.OO135Om i,折减系数B =0.7
采用值W= B W=0.00135 X 0.7 = 0.000945m?
容许抗拉强[(T ]= 200000.0KPa
由公式°二M/WZ得:
最大弯矩M=W X [ ° ]=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'=Pa 1*(H1-H2)2/2+(Pa2-Pa2)(H1-H2)2/6=9.2KN*m<M0=189.0KN*m
故,支撑点可设置在水位下。
2根据上式判断可知,最大允许跨度h0由下式计算
M二PQh°2/2+ 丫ka(H i-H2)2[h °2(H i-H2)/3]/2+(Pa 2-Pa i)[h °-(H 1-H2)]
/2+( Y W+Y ')[h 0-(H 1-H2)] 3/6
代入数值得:
189.0=6.0 22
X h02+4.47X1.21(h0-0.733 )+4.916(h0-1.10 )2+3.333 h0-1.10 )
整理得:
3.333h 03+5.921h02+6.692h0-191.454=0.000
解方程得:
h 0=2.13m
设置至少1 道支撑。
根据实际情况确定支撑位置如图所示,距桩顶0.5 米即可
四各内支撑反力
采用1/2分担法近似计算各内支撑反力
q i=p i(h 0 +h i)/2={ Y k a(h+(H i-H2)+( 丫'+ 丫w)k a[(h °-(H i-H2)]}(h 。
+h i)/2
=41.0KN/m
q2=p2(h i+h{ 丫k a*(h+(H I-H2)+(丫' +丫w)k a[(h o+h i-(H i-H2)]}(h i+h2)/2 =58.7KN/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
由公式丫HK(h i+t)二丫(K p-K a)t 2
整理得:
2
(K p-K a)t -Hk a t-Hk a h i=0
解得t= Hka+ (Hk;)K:駕®Hkahi =1.86m
故总长度L=h0+h1+h2+••…hi+t= 2.943m
选用钢板桩长度6.0m,实际入土深T=3.5m.满足要求
六基坑底部的隆起验算
N q=e n tg°tg 2(45+ © /2)=6.463
N c=(N q-1)/tg ° =14.929
坑外各层土的天然容重加权丫 1 = 18.3*
坑内各层土的天然容重加权丫2=18.2*
土的粘聚c=5.0KPa
故抗隆起安全系数
Ks=( 丫2TN+cN C)/( 丫1(H+T)+q )=3.03>1.3 满足要求
七基坑底管涌验算
K L=Y 'T/ Y w h=2 丫7 Y W 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)
=4.75m 3/d
九构造要求
1 为防止接缝处漏水,在沉桩前应在锁口处嵌填黄油、沥青或其他密封止水材料,必要时可在沉桩后坑外注浆防渗或另施工挡水帷幕。
2 在基坑转角出的支护钢板桩,应根据转角的平面形状做成相应的异形转角板桩,且转角桩和定位桩宜加长1m。
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