钢板桩基坑计算secret.doc

XX大桥钢板桩支护计算书1、钢板桩围堰设计的总体思路取主塔承台基坑钢板桩围堰进行计算，主塔墩承台（14#墩）24.65m20.5m5m，围堰各边沿承台外侧1.5m线性布置。钢板桩选用桩长9m、宽度0.575m的WRU13-575型钢板桩，其主要技术参数为：I=24224cm4/m，W=1346cm3/m，Q=74.5kg/m。为了不影响后续承台施工，采用双排钢板桩，双排钢板桩背靠背施打，两排钢板桩顶部内外侧设置220a槽钢，利用M20螺栓联成整体增加刚度，不设内支撑。考虑到基坑深度较大，地下水系丰富，需进行水下混凝土封底，封底砼标号为C20，封底厚度为0.5米。钢板桩围堰在钻孔灌注桩施工完后进行，围堰不作为承重结构，只承受动土压力、静水压力。2、 设计资料 （1）钢板桩顶高程H1：+0.50m 施工水位H2：0.00m （2）开挖底面标高H3：-4.00m 开挖深度H：4.50m 钢板桩围堰立面示意图 （3）砂质土的容重加全平均值：18KN/m3（路桥施工常用数据手册P63页） 内摩擦角加全平均值：30（路桥施工计算手册P108页）粘聚力加全平均值c：5；孔隙比e：0.75。（路桥施工常用数据手册P355页） （4）地面超载q：20.0KN/m2 （5）基坑开挖长a=27.05m 基坑开挖宽b=22.9m（6）选用WRU13-575型钢板桩，其主要技术参数为：I=24224cm4/m，W=1346cm3/m，Q=74.5kg/m。3、 荷载计算 （1）作用于板桩上的土压力强度及压力分布图 主动土压力系数：ka=tg2(45-/2)=tg2(45-30/2)=0.333 被动土压力系数：kp=tg2(45+/2)=tg2(45+30/2)=3 板桩外侧均布荷载换算填土高度h土h土=q/=20.0/18=1.11m 桩顶以上土压力强度Pa1 Pa1=h土Ka=181.110.333=6.65KN/m2 水位面处土压力强度Pa2 Pa2=(h土+0.5-0)Ka =18(1.11+0.5-0)0.333=9.65KN/m2 开挖面处土压力强度Pa3 (扣除水浮力影响) Pa3=(h土+0.5-0)+（-w）(0+4 )Ka =18(1.11+0.5-0)+(18-10)(0+4) 0.333=20.31KN/m2 开挖面处水压力(围堰抽水后)Pa4： Pa4=w4=104=40KN/m2钢板桩土压力分布图(2）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： 式中， ，坑内外土层的容重加权平均值；H基坑开挖深度；Ka主动土压力系数；Kpi放大后的被动土压力系数。y= （Pa3+pa4）/(18*3-18*0.333)=1.25m 4、钢板桩受力验算 本工程采用WRU13-575型钢板桩，其结构尺寸及截面特性如下：型号宽度高度厚度断面积每桩单重每米墙身惯性矩截面模数mmmmmmcm2/mkg/mKg /m2cm4/mcm3/mWRU13-57557536010165.074.5129.5242241346板桩平面布置图钢板桩立面图（1）钢板桩抗弯强度验算按悬臂梁计算上部钢板桩，其受力简图如下图所示。每片钢板桩承受0.575m范围内的力。qa1=6.650.575=3.82KN/mqa2=9.650.575=5.55KN/mqa3=20.310.575=11.68KN/mqa4=400.575=23KN/m钢板桩受力简图 钢板桩计算模型 用MIDAS/Civil计算程序，经计算钢板桩受力如下钢板桩支点反力Ra=104.48KN 最大剪力:Qmax=104.48KN钢板桩弯距图最大弯距:Mmax=253.37KN.m最大变形量:fmax=13.31.2=16mm采用WRU13-575型钢板桩，W=1346103mm,折算系数取0.7。max=Mmax/(W)= 1.2253.37106/（0.713461032）=161.351.3 满足要求 6、基坑底管涌验算KL=2T/whw=2 T /whw =1.871.5 满足要求7、