目录1设计资料 (1)2钢板桩入土深度计算 (1)2.1内力计算 (1)2.2入土深度计算 (2)3钢板桩稳定性检算 (3)3.1管涌检算 (3)3.2基坑底部隆起验算 (4)4围囹检算 (5)4.1工况分析与计算 (5)4.1.1工况一 (5)4.1.2工况二 (6)4.1.3工况三 (7)4.1.4工况四 (8)4.1.5工况五 (9)4.1.6工况七 (11)4.1.7工况八 (12)4.1.8工况九 (13)4.2围囹计算 (14)4.2.1顶层围囹 (15)4.2.2第一层围囹 (16)4.2.3第二层围囹 (17)4.2.4第三层围囹 (17)4.2.5第四层围囹 (18)5对撑和斜撑检算 (19)南淝河特大桥连续梁主墩承台钢板桩围堰施工计算书1设计资料(1)桩顶高程H1：8.0m ，汛期施工水位：7.0m 。
(2)地面标高H 0：8m ；基坑底标高H3：-1.54m ；开挖深度H ：9.54m 。
(3)封底混凝土采用C30混凝土，封底厚度为1m 。
(3)坑内、外土的天然容重加权平均值1r 、2r 均为：18.9KN/m 3；内摩擦角加权平均值 8.18=ϕ；粘聚力C ：24KPa 。
(4)地面超载q ：按70吨考虑，换算后为10KN/m 2。
(5)钢板桩采用国产拉森钢板桩，选用鞍IV 型（新）（见《施工计算手册》中国建筑工业出版社P290页）钢板桩参数 A=98.70cm 2，W=2043cm 3，[]δ=200Mpa ，桩长18m 。
2钢板桩入土深度计算2.1内力计算(1)作用在钢板桩上的土压力强度及压力分部见图2.1根据《简明施工计算手册》中国建筑工业出版社，P284页(5-89、5-90）公式得：51.028.1845tg K oo2a =-=）（ 95.128.1845tg K oo2pi =+=）（ 钢板桩均布荷载换算土高度0h ：m r q h 53.09.18/10/0===(2)支撑层数及间距按等弯矩布置确定各层支撑的间距,则拉森Ⅳ型钢板桩顶部悬臂端的最大允许跨度，根据《简明施工计算手册》中国建筑工业出版社，P284页(5-96）公式得： []35351.09.182043102006r W 6h ⨯⨯⨯⨯==a K δ=2940mm=2.9m h1=1.11h=1.11*2.9=3.2mh2=0.88h=0.88*2.9=2.6mh3=0.77h=0.77*2.9=2.2m根据施工需要调整支撑布置h1=2.1m ，h2=2.1m ，h3=1.6层数为3层。
受力简图见图2.1图2.1 钢板桩受力简图2.2入土深度计算用盾恩近似法计算钢板桩入土深度主动土压力系数，被动土压力系数从上可知：51.0K a =、95.1K p =图2.2 钢板桩计算简图根据假定作用在钢板桩AB 段上的荷载ABCD ，一半传至A 点上，另一半由坑底土压力EBF 承受，由图2.2所示，几何关系根据《简明施工计算手册》中国建筑工业出版社，P288页(5-99）公式得：0)(2=---HL K Hx K x K K a a a p084.023.951.023.951.0)51.095.1(2=⨯⨯-⨯--x xm x 023.6= 根据入土部分的固定点，被动土压力合力作用点在离坑底x 32处，所以钢板桩最下面一跨的跨度为0.84+4.012=4.852m 处。
故钢板桩的总长度至少为m l 563.15023.654.9=+=,即钢板桩长度为15.563m ，入土深度为6.032m 时能保证桩体本身的稳定性，选用18m 钢板桩，实际入土深度为8.46m 。
3钢板桩稳定性检算3.1管涌检算管涌的原因主要收水的作用影响，计算时考虑有水一侧，基坑抽水后水头差为h1=8.54m ，入土深度h2=x ，最短的渗流途径如图2-1所示为h1+h2×2，不产生管涌的安全条件，根据根据《简明施工计算手册》中国建筑工业出版社，P284页(5-107）公式得：b w r r i K ≤⨯⨯式中K 为安全系数取1.7；水容重取3/10m KN r w =；土的浮容重为3/9.8109.18m KN r b =-=；水力梯度)2(x H H i +÷=；计算得m x 89.3≥时，不会发生管涌。
所需桩长m l 43.1389.354.9=+=选用18m 钢板桩，则入土深度为8.46，反算抗管涌安全系数17.2=K ,不会发生管涌。
3.2基坑底部隆起验算基底抗隆起稳定性分析采用C ,q ，m h 53.9=抗隆验算方法。
根据《基础工程》中国建筑工业出版社P308页（8-30）公式：m x 46.8=、m H 54.9=、2/10m KN q =、 8.18=ϕ、KPa C 24=、安全系数7.1=K )245(2ϕϕπ+=tg e N tg q =5.69 ϕtg N N q c )1(-==13.7810)46.854.9(9.1878.132469.546.89.18)(12++⨯⨯+⨯⨯=+++=qx H r cN xN r K cq s =3.54＞1.7 即钢板桩打入深度8.46m ，地基土稳定，不会发生隆起。
4围囹检算4.1工况分析与计算工况分析模型加载力按照主动土压力强度)(21h h r K p a a +=，被动土压力强度rh K p b b =4.1.1工况一参照《简明施工计算手册》中国建筑工业出版社P284,施作桩顶围囹和支撑后,开挖基坑至+4.6m ，即3.4m 深，未安装第一道支撑前，钢板桩为顶部简支的单锚浅埋板，则支撑受力为Ep Ea R a -=。
假定钢板桩所需入土深度为t ，222)4.3(82.451.0)4.3(9.1821)(21t t K t H r E a a +=⨯+⨯⨯=+= 22243.189.1895.12121t t rt K Ep p =⨯⨯⨯== 为使钢板桩保持稳定，在钢板桩顶部力矩应等于零因此最小入土深度)43.18)4.3(82.4(24.3))4.3(82.4243.183()a (2)23(2222t t t t Ep E H E E t a P -+⨯⨯⨯+⨯⨯-⨯=--= m t 81.2=KN E a 879.185)81.24.3(82.42=+⨯=KN Ep 525.14581.243.182=⨯=因此KN E E R p a a 354.40=-=剪力为零的点据支撑点的距离h rK R h rKK a a p +=取K=1.53，h=0.84m 。
MPa M 90.3384.0354.40=⨯=a 20059.1620431090.333MP MPa W M ＜=⨯==δa R V =a 5.110][08.4107.981035.4023MP f MPa A R a ==⨯⨯==＜τ 故此工况下钢板桩能够满足要求。
4.1.2工况二安装好第一道支撑，开挖至标高+2.5，即5.5m 深，第二道支撑没有施作。
此时钢板桩可看作为在桩顶和第一道支撑处简支，基坑以下2m 处固结的连续梁结构。
则建模如下：受力布置图(KN/m ）剪力图（KN ）弯矩图（KN ·m ）计算得钢板桩：KN V 51.88max =、m KN M •=5.88max ，最大支撑反力104.82KN 。
作用在第一层围囹和支撑处。
则此时钢板桩的应力为[]MPa MPa W M 2003.4310102043105.88363==⨯⨯⨯==--δδ＜ a 5.110][97.8107.981051.8823max MP f MPa A V ==⨯⨯==＜τ 故此工况下钢板桩能够满足要求。
4.1.3工况三安装好第二道支撑，继续开挖至标高+0.4m 处，即基坑7.6m 深，此时钢板桩可看作为在桩顶、第一和第二道支撑处简支，在基底以下2m 处固结的连续梁结构，则建模如下：受力布置图(KN/m ）剪力图（KN ）弯矩图（KN ·m ）计算得钢板桩：KN V 84.137max =、m KN M •=45.128max ，最大支撑反力161.45KN 。
作用在第二层围囹和支撑处。
则此时钢板桩的应力为[]MPa MPa W M 2009.62101020431045.128363==⨯⨯⨯==--δδ＜ a 5.110][97.13107.981084.13723max MP f MPa A V ==⨯⨯==＜τ 故此工况下钢板桩能够满足要求。
4.1.4工况四安装好第三道支撑，继续开挖至基坑底，底标高-1.54m 处，即基坑9.54m 深，此时钢板桩可看作为在桩顶、第一道、第二道和第三道支撑处简支，在基底以下2m 处固结的连续梁结构，则建模如下：受力布置图(KN/m ）剪力图（KN ）弯矩图（KN ·m ）计算得钢板桩：KN V 91.175max =、m KN M •=30.153max ，最大支撑反力223.79KN 。
作用在第三层围囹和支撑处。
则此时钢板桩的应力为[]MPa MPa W M 2000.75101020431030.153363==⨯⨯⨯==--δδ＜ a 5.110][82.17107.981091.17523max MP f MPa A V ==⨯⨯==＜τ 故此工况下钢板桩能够满足要求。
4.1.5工况五安装好第四道围囹和支撑，继续开挖至封底混凝土底面，即标高为-2.54m ，此时钢板桩可看做为在桩顶、第一道到第四道支撑处简支，在基底以下2m 处固结的连续梁结构，则建模如下：受力布置图(KN/m ）剪力图（KN ）弯矩图（KN ·m ）计算得钢板桩：KN V 12.168max =、m KN M •=16.126max ，最大支撑反力228.10KN 。
作用在第四层围囹和支撑处。
则此时钢板桩的应力为[]MPa MPa W M 2008.61101020431016.126363==⨯⨯⨯==--δδ＜ a 5.110][03.17107.981012.16823max MP f MPa A V ==⨯⨯==＜τ 故此工况下钢板桩能够满足要求。
4.1.6工况六安装好第四道支撑，清基，灌注封底混凝土，待强度达到设计要求后，封底混凝土作为第一道支撑，拆除第四道支撑和围囹，拆除第三道支撑，围囹保留，此时钢板桩可视为在桩顶、第一道、第二道支撑和第三道围囹处简支，封底混凝土顶固结的连续梁结构，则建模如下：受力布置图(KN/m ）剪力图（KN ）弯矩图（KN ·m ）计算得钢板桩：KN V 10.203max =、m KN M •=67.155max ，第三层最大反力为155.351KN ，作用在第三层围囹处、第二层支撑最大反力160.007KN 作用在第二层围囹和支撑处。