污水管道挖槽钢板桩施工计算书.doc

污水管道挖槽钢板桩施工计算书一、已知条件：1.地面标高：+7.533m；钢板桩顶面标高为+3.533,基坑底面标高：-0.112m；基坑宽4 m。2.土的重度加权为：18.5KN/ m3，内摩擦角=21.23.板桩外1.0m均布荷载按20KN/ m2计。4.拉森钢板桩 W=2037cm3，f=200MPa 详见附件临海大道K1+376污水管道W43#检查井开挖设计图二、钢板桩平面布置、板桩类型选择，支撑布置形式，板桩入土深度、基底稳定性设计计算如下：(1)作用于板桩上的土压力强度及压力分布图Ka=tg2（45-/2）= tg2（45-21.2/2）=0.469Kp= tg2（45+/2）= tg2（45+21.2/2）=2.133板桩外侧均布荷载换算填土高度h1，h1=q/r=20/18.5=1.081m上半部分开挖以上+3.575m以上土压力强度Pa1：Pa1=r(h1+4)Ka=（18.5（1.081+2）+202/2)0.469=36.112KN/m2 (考虑2m为素填土和耕植土。土的重度为18.5KN/ m3)钢板桩支护+3.575m以下土压力强度Pa2：Pa2=Pa1+rhKa=36.112+18.53.8570.469=69.578KN/m2(2)土压力为零距坑底的距离为u 则有 r Kpu=rKa(h+u)u=Kah/(Kp-Ka)=0.4693.857/(2.133-0.469)=1.087m (3)计算支反力Ra及QB利用sap2000结构计算软件得：计算简图为：由等值梁AB根据平衡方程计算支撑反力Ra及B点剪力QBRa= 174.34KN/m QB= 67.26kN/m(4)计算钢板桩的入土深度t由等值梁求算板桩的入土深度t，取MG=0,则QBt0=Kpr(u+t0)-Kpr(h+u+t0)t02/6则钢板桩入土深度t=1.1t0+u=1.13.6+1.108=5.068m故钢板桩总长为5.068+3.85=8.918m(5)最大弯矩Mmax的计算最大弯矩在剪力Q=0处，设从桩顶下x位置处Q=0由sap2000结构计算软件得：x=3.47mMmax=65.69KN.m钢板桩设计：=Mmax/Wz=32mpa200mpa.符合要求 (5)围檩强度计算（构件设计） 1、 支承间距为4m。2、 围囹采用空心方钢40040014，W=2521103mm33、 弯矩Mmax=1/8ql2 =1/8174.3442=348.68kn.m=200mpa=Mmax/W=138mpa200mpa.符合要求4、 支承杆，采用空心方钢（15015010），w=245103mm3A=5600mm2,i=57.3mm间距为4m。长度为3.2m（4-0.4*2）根据长细比=l0/i=56 属于C类截面根据建筑施工计算手册附表查的 =0.735方钢的稳定性符合要求.(6) 基坑底部的隆起验算考虑地基土质均匀,依据地质勘察资料,其土体力学指标如下: r=18.5/m3，c=15.8Kpa，q=20 KN/m2由抗隆起安全系数K=2C/（q+rh）1.2则：h (2C -1.2q)/1.2r (23.1415.8-1.220)/1.218.5 3.391m即钢板桩周围土体不超过3.391时，地基土稳定，不会发生隆起。实际施工中，尽量减小坑沿活载，同时适当降低板桩侧土体高度，以避免基坑底部的隆起。小节：污水管道基坑挖深大于6m，采用拉森钢板桩进行基坑防护。施工长度约74m。普通钢板桩不能满足受力要求。污水管道挖槽钢板桩施工计算书(5.2m)一、已知条件：1.地面标高：+6.100m；基坑底面标高：1.184m；基坑宽2 m。2.土的重度加权为：18.5KN/ m3，内摩擦角=21.23.板桩外1.0m均布荷载按20KN/ m2计。4.钢板桩28b Wy=37.852cm3，Wx=365.6cm3, f=200MPa iy=23 二、钢板桩平面布置、板桩类型选择，支撑布置形式，板桩入土深度、基底稳定性设计计算如下：(1)作用于板桩上的土压力强度及压力分布图Ka=tg2（45-/2）= tg2（45-21.2/2）=0.469Kp= tg2（45+/2）= tg2（45+21.2/2）=2.133板桩外侧均布荷载换算填土高度h1，h1=q/r=20/18.5=1.081m上半部分开挖以上+3.100m以上土压力强度Pa1：Pa1=r(h1+4)Ka=（18.5（1.081+1）+102)0.469=27.436KN/m2 考虑2m为素填土和耕植土。钢板桩支护+3.100m以下土压力强度Pa2：Pa2=Pa1+rhKa=27.436+18.51.9150.469=44.051KN/m2(2)土压力为零距坑底的距离为u 则有 r Kpu=rKa(h+u)u=Kah/(Kp-Ka)=0.4691.915/(2.133-0.469)=0.54m (3)计算支反力Ra及QB利用sap2000结构计算软件得：计算简图为：由等值梁AB根据平衡方程计算支撑反力Ra及B点剪力QBRa= 69.18KN/m QB= 10.46kN/m(4)计算钢板桩的入土深度t由等值梁求算板桩的入土深度t，取MG=0,则QBt0=Kpr(u+t0)-Kpr(h+u+t0)t02/6则钢板桩入土深度t=1.1t0+u=1.11.428+0.54=2.111m故钢板桩总长为2.111+1.915=4.026m(5)最大弯矩Mmax的计算最大弯矩在剪力Q=0处，设从桩顶下x位置处Q=0由sap2000结构计算软件得：x=3.47mMmax=15.04KN.m(6)钢板桩设计计算钢板桩设计采用28b，单根28钢板桩受力Pa1=27.436KN/m2 *0.28=7.682KN/mPa2=44.051KN/m2 *0.28=12.334KN/m计算简图为：由sap2000结构计算软件得：单根28b弯矩图：Ra28b= 19.57KN QB28b=2.92KN=Mmax/Wz=4.25*1000/37.852=112.3mpa200mpa.符合要求钢板桩28b能够满足施工要求。 (7)围檩强度计算（构件设计） 1）、支承间距为3m。2）、围囹采用I28a，W=508571mm33）、弯矩Mmax=1/8ql2 =1/869.1832=77.828kn.m=200mpa=Mmax/W=153mpa200mpa.符合要求4）、支承杆，采用I10，A=1430mm2,支撑杆长为1.44m。间距3m一道，i=41mm,根据长细比=l0/i=35, =0.952横撑的稳定性符合要求.(8) 基坑底部的隆起验算考虑地基土质均匀,依据地质勘察资料,其土体力学指标如下: r=18.5/m3，c=15.8Kpa，q=20 KN/m2由抗隆起安全系数K=2C/（q+rh）1.2则：h (2C -1.2q)/1.2r (23.1415.8-1.220)/1.218.5 3.391m即钢板桩周围土体不超过3.391时，地基土稳定，不会发生隆起。实际施工中，尽量减小坑沿活载，同时适当降低板桩侧土体高度，以避免基坑底部的隆起。小节：污水管道基坑挖深小于6m，采用28b槽钢进行基坑防护。施工长度约1100m。普通钢板桩即可满足受力要求。污水管道挖槽钢板桩施工计算书(6m)一、已知条件：1.地面标高：+6.100m；基坑底面标高：1.184m；基坑宽2 m。2.土的重度加权为：18.5KN/ m3，内摩擦角=21.23.板桩外1.0m均布荷载按20KN/ m2计。4.钢板桩 W=2037cm3，f=200MPa 二、钢板桩平面布置、板桩类型选择，支撑布置形式，板桩入土深度、基底稳定性设计计算如下：(1)作用于板桩上的土压力强度及压力分布图Ka=tg2（45-/2）= tg2（45-21.2/2）=0.469Kp= tg2（45+/2）= tg2（45+21.2/2）=2.133板桩外侧均布荷载换算填土高度h1，h1=q/r=20/18.5=1.081m上半部分开挖以上+3.100m以上土压力强度Pa1：Pa1=r(h1+4)Ka=（18.5（1.081+1）+102)0.469=27.436KN/m2 考虑2m为素填土和耕植土。钢板桩支护+3.100m以下土压力强度Pa2：Pa2=Pa1+rhKa=27.436+18.51.9150.469=44.051KN/m2(2)土压力为零距坑底的距离为u 则有 r Kpu=rKa(h+u)u=Kah/(Kp-Ka)=0.4691.915/(2.133-0.469)=0.54m (3)计算支反力Ra及QB利用sap2000结构计算软件得：计算简图为：由等值梁AB根据平衡方程计算支撑反力Ra及B点剪力QBRa= 69.18KN/m QB= 10.46kN/m(4)计算钢板桩的入土深度t由等值梁求算板桩的入土深度t，取MG=0,则QBt0=Kpr(u+t0)-Kpr(hu+t0)t02则t0=sqrt(6QB)/r( Kp- Ka)=sqrt(610.46)/18.5(2.133-0.469)=1.428m钢板桩入土深度t=1.2t0+u=1.21.428+0.54=2.253m故钢板桩总长为2.253+1.915=4.168m(5)最大弯矩Mmax的计算最大弯矩在剪力Q=0处，设从桩顶下x位置处Q=0由sap2000结构计算软件得：x=3.47mMmax=15.04KN.m钢板桩设计：=Mmax/Wz=7mpa200mpa.符合要求 (5)围檩强度计算（构件设计） 1）、支承间距为3m。2）、围囹采用I28a，W=508571mm33）、弯矩Mmax=1/8ql2 =1/869.1832=77.828kn.m=200mpa=Mmax/W=153mpa200mpa.符合要求4）、支承杆，采用钢管686.0，A=4544mm2,间距为2m。根据长细比=l0/i=54 =0.904横撑的稳定性=e/A=69.181033/(0.904456.3）=196mpa=200mpa符合