钢板桩围堰检算书设计：复核：目录一、工程概况 (3)二、计算依据 (3)三、钢板桩围堰计算 (3)水中承台钢板桩围堰验算一、工程概况二、计算依据《简明深基坑工程设计施工手册》《钢结构设计规范》(GB50017-2017)《建筑施工计算手册》《建筑桩基础规范》(JGJ94-2012)三、钢板桩围堰计算1、计算参数：（1）基础资料：参考钻孔编号XLQ03，原地表以下0.3m为淤泥，相关物理力学参数为γ=19.26KN/m3，c=23.6kPa，ϕ=14.0°；0.3-6m为粉土，相关物理力学参数为γ=18.64KN/m3，c=11.0kPa，ϕ=22.3°侧摩阻力标准值为25；6-12m为粉土，相关物理力学参数为γ=18.68KN/m3，c=14.7kPa，ϕ=22.7°侧摩阻力标准值为35；12-21m为粉细砂，相关物理力学参数为γ=19.5KN/m3，c=0kPa，ϕ=30.0°侧摩阻力标准值为40；原地表以上 3.5m填土为粗粒土，相关物理力学参数为γ=20.0KN/m3，c=10.0kPa，ϕ=30.0°侧摩阻力标准值取为25。
（2）钢板桩围堰采用拉森Ⅴ型钢板桩，钢板材质为Q355D其相关技术规格见下表。
（3）围檩采用第三层采用3I40a 型工字钢，材质为Q345D ，截面面积A=3*86.1cm 2，截面抵抗矩为3*1085.7cm 3；第一层及第二层采用2I40a 型工字钢，材质为Q345D ，截面面积A=2*86.1cm 2，截面抵抗矩为2*1085.7cm 3。
（4）支撑结构采用①φ630*8mm 钢管，材质为Q345D ，截面面积A=156.3cm 2，截面抵抗矩为2400.4m 3；②2I40a 型工字钢，材质为Q345D ，截面面积A=2*86.1cm 2，截面抵抗矩为2*1085.7cm 3。
（5）封底混凝土采用C30混凝土，厚度为2m ，混凝土抗拉强度设计值为1.39MPa 。
2、封底混凝土强度验算水下封底混凝土承受的荷载应按施工中最不利的情况考虑，即在围堰封底以后，围堰内的水被排干，封底素混凝土将受到可能产生的向上水压力的作用，现以此荷载（即为水头高度减去封底混凝土的重量）作为计算值。
封底混凝土板在上浮力作用下的内力。
近似地简化为简支单向板计算。
采用2m 厚C30混凝土封底，有效厚度取1.7m 计算。
取1m 宽计算，水面至承台底的高度 h=8.1m ，混凝土主要受静水压力及自重作用。
[]f d dd h l W ql f c w ≤⋅-+⋅⋅=⋅=6/)(881222γγ式中 -l 基坑底边小尺寸（m ）； -q 封底底面净水压力（kpa ）；-W 封底混凝土每1m 宽截面的抗弯模量（m 3）； -d 假定的封底混凝土最小厚度（m ）； -w γ水的重度（kN/m 3）； -c γ混凝土的重度（kN/m 3）；[]-f 封底混凝土容许抗弯曲强度，一般采用C30混凝土，考虑荷载作用时间较短，可取1390kpa 。
][7396/7.17.125)7.11.8(1085.46/)(88122222f kPa d d d h l W ql f c w <=⋅-+⋅⋅=⋅-+⋅⋅=⋅=γγ，满足要求。
3、围堰的抗浮稳定性计算围堰封底后，整个围堰受到被排水的向上浮力作用，应验算其抗浮系数K 。
05.19.0≥⋅⋅⋅+==∑fi i h f k P h f L P P P K λ式中：P k —总抗浮力，钢板桩重量（含内支撑）+封底混凝土自重+板桩的抗拔磨阻力；P f —总上浮力。
KN P f 2336621.15*21.15*)21.8(*10=+=封底混凝土自重：kN 115672521.1521.152=⨯⨯⨯=封G钢板桩自重：kN 260742/18100421.15=⨯⨯⨯=板桩G内支撑围檩重：工字钢40a 15.21×3×4+15.21×2×4×2=425.9m 斜撑 40A 工字钢 2.8 ×2×4×3=67.2m 斜撑φ630*8mm 7×4×3=84mKN 4365.78563.1845.78861.02.679.425=⨯⨯+⨯⨯+=）（围檩G板桩抗拔力：kN h f L f i i 16047)2406356255.325(421.155.0=⨯+⨯+⨯+⨯⨯⨯⨯=⋅⋅⋅=∑λKN P k 2919616047)436260711567(9.0=+++⨯=05.125.12336629196>===f k P P K ，则稳定性满足要求。
4、钢板桩入土深度计算（1）γ、φ、c 按17.5m 范围内的加权平均值计算：0.195.1725.19668.187.564.183.026.195.320=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=平均γ7.245.1723067.227.53.223.0145.330=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=平均ϕ0.115.1767.147.5113.06.235.310=⨯+⨯+⨯+⨯=平均c主动土压力系数：41.0)245(tan 2=-=ϕa K被动土压力系数：44.2)245(tan 2=+=ϕp K（2）确定支撑层数及间距按等弯矩布置确定各层支撑的间距，则板桩顶部悬臂端的最大允许跨度，由公式的：m cm K W f h a 6.38.35841.010193000102006][63353≈=⨯⨯⨯⨯⨯==γ h1=1.11h=4.0m h2=0.88h=3.17m h3=0.77h=2.77m根据具体情况，确定采用的布置如图所示。
（3）用盾恩近似法计算板桩入土深度 采用水土合算的方法，计算简图如下 主动土压力系数：41.0)245(tan 2=-=ϕa K被动土压力系数：44.2)245(tan 2=+=ϕp K由图知MR 的斜率：57.38)41.044.2(19)(=-⨯=-=a p n K K K γ 21/78101941.0m KN H K MQ e a =⨯⨯===γ单位：m4.36DB`板桩上的荷载GDB`N`一半传至D 点，另一半传至土压力MR`B`，由公式得：25()0p a a a K K x K Hx K HL γγγ---=0876.171.403.22=--x x=x 4.14m根据入土部分的固定点，在P 的作用点O ，距坑底的距离为（2/3）x=2.76m 。
板桩的总长度至少为：m l 65.145.014.410=++=。
故采用18m Ⅴ型拉森钢板桩Ⅴ。
（4）板桩最大弯矩M max板桩受力示意图：采用结构力学求解器进行内力计算： 板桩内力图：得： m kN M ⋅=3363max （5）验算板桩抗弯强度采用拉森Ⅴ型钢板桩，钢板桩采用Q345D 。
MPa f MPa W M f 275][11210003000103366=<=⨯⨯==，满足要求。
5.地基稳定性验算板桩实际插入深度t=7.5m ，05mb EIα=m 为土的地基系数的比例系数取8000，b 0为计算宽度，E 板桩的弹性模量为206000N/mm 2，I 为拉森Ⅴ型板桩惯性矩为54000cm 4。
得2.45.2=α，t ＞2.5α。
抗隆起安全系数K 按下式计算：211111tan 2tan 4a a h K c h K h cK h h hγϕπγϕγγ++=+带入数值h=10m,h 1=4.36m,得.101.11036.4191136.447.24tan 41.036.419236.4191114.37.24tan 41.01936.42>=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯⨯=K ，满足要求。
6.基底管涌验算要避免管涌现象出现，则要求满足一下条件('2)'1.5'w h t K h γγ+=≥ K -抗管涌安全系数，一般取K=1.5-2.0；'γ-土的浮容重度； w γ-地下水重度； t -板桩插入基底下深度； 'h -地下水位至坑底的距离；求得 5.16.21.8109)5.721.8(>=⨯⨯⨯+=K ，满足要求。
7、围檩及斜撑验算第三道围檩受力：m KN h h D K P n n a /3.211)5.212.7(64.541.0195.0)(21113=+⨯⨯⨯⨯=+=+γ第二道围檩受力：m KN h h D K P n n a /2.61)5.25.2(14.341.0195.0)(21112=+⨯⨯⨯⨯=+=+γ第一道围檩受力：m KN h h D K P n n a /0.8)5.264.0(64.041.0195.0)(21111=+⨯⨯⨯⨯=+=+γ 取第三道围檩进行验算。
建立结构模型如图：围檩模型轴力图剪力图弯矩图3I40a工字钢围檩最大弯矩589KN·m，最大剪力467KN，最大轴力729KN。
2I40a工字钢斜撑最大轴力为888KN。
φ630*8mm 钢管斜撑最大轴力为1057KN 。
（1）围檩承载力验算MPa MPa W M A N 27520910007.1085310589861037290006<=⨯⨯⨯+⨯=+=σ；满足要求。
MPa MPa A Q 1551114005.10467000<=⨯==τ；满足要求。
弯矩作用平面内稳定性计算：7.279.154400===i l λ。
按b 类截面查稳定系数922.0=ϕ。
KN EA N ex 20719107.271.186101006.214.31.1'325222=⨯⨯⨯⨯⨯==-λπ MPaMPa N N W M B A N ex mx 2752.204)20719/2438.01(108570005.11019618610922.0243000)'/8.01(6<=⨯-⨯⨯⨯⨯+⨯=-+γϕ 满足要求。
弯矩作用平面外稳定性计算：每隔2m 对工字钢梁采用缀板连接150][2.7277.22000=<===λλi l 。
按b 类截面查稳定系数635.0=ϕ。
MPa MPa W M B A N b tx 2751.170108570011019617.08610635.02430006<=⨯⨯⨯⨯+⨯=+ϕηϕ，满足要求。
（2）2I40a 工字钢斜撑，单根承受轴力444KN 。
承载能力验算：MPa MPa A N 275528610444000<===σ，满足要求。
稳定性计算：7.159.152500===i l x λ，3.9077.22500===i l y λ按b 类截面查稳定系数499.0=ϕ。