钢板桩计算.doc

深基坑拉森钢板桩计算计算依据为建筑施工计算手册。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，基坑深度1.294.5米，现按开挖深度5.0米计算，宽2.5米, 钢板桩施工深度按9m计算，单层支撑，撑杆每隔3m一道。从剖面可知，沟槽施工关系到素填层、 粉质粘土及淤泥质中砂层。求得其加权平均值为：坑内、外土的天然容重加全平均值，均为：20KN/m3；内摩擦角加全平均值：20；粘聚力加全平均值c=10。多支撑式板桩计算，钢板桩选用拉森型钢板桩，每延长米截面矩W=1600cm3/m，f=200Mpa。支撑图附在后页。一、内力计算（1）作用于板桩上的土压力强度及压力分布见下图板桩外侧均布荷载换算填土高度h0,h0=q/r=20.0/20=1.0m。(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。(3）按简支梁计算等值梁的最大弯矩和支点反力，其受力简图如下图所示。由得：解得： R=136.31KN/mQ=(9.8+44.8)5/2+44.80.53/2-136.31=12.06kN/m（4）计算钢板桩的最小入土深度。根据公式得：由公式得：最小入土深度t=1.2（0.53+1.53）=2.5mH桩总长=2.5+5.0=7.5m 9m(拉森钢板桩)，符合要求。（4）板桩稳定性验算板桩入土深度除保证本身的稳定外，还应保证基坑底部在施工期间不会出现隆起和管涌现象。A、基坑底后隆起验算当墙背后的土柱重量超过基坑底面以下的地基承载力时，地基上的塑性平衡状态便受到破坏，墙背后的土就会发生从墙脚下向基坑内流动，基坑底面向上隆起，坑顶下陷的现象。为防止这种现象发生，应验算挡墙入土深度能否满足抵抗基坑底隆起的要求。 Ks=(tNq+cNc)/ (h+t)+q 式中 t墙体入土深度（m）； 取t=4.0m h基坑开挖深度（m）； 取h=5.0m 坑底及墙后土体的密度（KN/m3）； 取=20KN/m3C土的粘聚力（KN/m2）； 取C=10 KN/m2Q地面超载（KN/m2）； 取Q =20KN/m2Nq、Nc地基承载力系数，可按下式计算 Nq= tan2 (45+/2)etanNc=(Nq-1)/ tan一般要求坑隆起安全系数Ks1.1-1.2 故坑底不会产生隆起B、基坑底的管涌验算管涌主要是由于水头差所引起的，当板桩插入透水性和内聚力均小的饱和土中，如粉砂、淤泥.等,施工采用坑内明沟排水时,则有可能发生管涌或流砂现象。为了安全施工，应验算防止这种现象的发生。其验算式为：K=/j 式中h坑内外水头差； h=5.0-1.0=4.0m土的浮重度； =20.0-10=10.0KN/m3 j 最大渗流力（动水压力）j可采用下式计算：j= i = h/（h+2t）wi 水头梯度t 板桩的入土深度 t=4.0mw地下水的重度 w =10KN/ m3K抗渗流安全系数，一般取1.52.0，砂土、粉土时取大值。取K=1.5t=(K hw - h)/(2) =（1.5410-410.0）/210.0=1.05m不会产生管涌现象。对于此类土质开挖深度小于5m的基坑开挖采用9m拉森钢板桩能够满足设计及施工要求。当开挖深度小于4m时，同理计算桩入土深度为2.3m，可以把原地面降低0.51m，故6m长钢板桩也可以满足基坑深度在4m内，钢板桩入土深度不少于2.3m要求的。其支护形式详见附图C、D、F型支护方式。当开挖深度小于3m时，可采用