鋼板樁圍堰設(shè)計計算書

1、精品鋼板樁圍堰設(shè)計計算書1 工程概況本方案陸地承臺基坑開挖深度在3.0-5.0 米之間，基坑開挖支護結(jié)構(gòu)受力計算選擇基坑最深、 地質(zhì)條件最差的最不利工況條件下進行受力計算。本線路沿線地層以沖積、 洪積、海積及海陸交互相沉積的粘性土、粉土、各類砂、軟土為主，局部夾淤泥。土層分層計算土壓力， 粘性土和粉土采用總應(yīng)力法， 即水土合算，強度指標采用快剪試驗指標；對中、粗砂、碎石土，則應(yīng)采用水土分算。承臺開挖高程范圍內(nèi)主要為人工填土、黏土、 粉土， 局部夾有淤泥質(zhì)黏土，各土層已知條件： （ 1 ）人工填土：內(nèi)摩擦角 7 ，粘聚力c 8kpa； 粘土：內(nèi)摩擦角 14 ,粘聚力c 25kpa；（3）粉土:內(nèi)

2、摩擦角 22 ，粘聚力 c 12kPa ； （4）砂土：內(nèi)摩擦角 32 ，粘3聚力 c 0kpa 。土的天然重度取 19kN/ m3 。非承壓地下水位在地面下0.25.5處（承壓水位不明）。2 鋼板樁圍堰支撐結(jié)構(gòu)受力計算2.1 鋼板樁圍堰鋼板樁圍堰基坑開挖最大深度為 5.0 米， 此類基坑承臺最大高度為 4.0 米， 設(shè)一道內(nèi)支撐位于基坑底面以上 3 米， 計算鋼板樁圍堰受力情況。結(jié)合現(xiàn)場現(xiàn)有材料，擬采用 WRU12a 鋼板樁，其技術(shù)指標為：單根鋼板樁寬B=600mm ,高H=360mm ,厚t=9mm ,每米截面 積A=147.3cm 2,單根鋼板樁每米的重量 69.5kg ,每延米墻身每米

3、 的重量115.8kg ,每延米墻身鋼板樁慣性矩Ix=22213cm 4,每延米 的截面模量（抵抗矩）Wx=1234cm 3,取鋼板樁的允許拉應(yīng)力） 二140Mpa ,允許剪應(yīng)力予二80 Mpa 。鋼板樁長12m。由于鋼板樁剛 度較小，需加強內(nèi)支撐。擬設(shè)置一道水平鋼支撐，在距承臺底面3.0m 處設(shè)置，不設(shè)豎向支撐。水平鋼支撐采用140b型工字鋼，沿鋼板樁內(nèi)壁設(shè)置長方形圍楝，并在四角設(shè)置加強斜撐?？紤]施工堆載，假設(shè)基坑頂部（地面）作用有無限均布荷載q1=10kN/m 2;在樁頂平臺距離鋼板樁樁頂2.0m處的坑外作用有寬 度為0.6m的局部荷載（汽車荷載及其它荷載總和）q2=80kN/m 2。2.

4、2 計算作用于板樁上的土壓力強度 依據(jù)建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程（JGJ12099）第3.43.5節(jié)，計算土壓力_（水平荷載及水平抗力）分布。土壓力由四務(wù)日-部分組成：（1）樁頂平臺以下土自重引 起；（2）局部荷載（汽車荷載） q2=80kN/m 2引起；（3）均布荷載 z q1=10kN/m 2 引起。一對人工填土、黏土及粉土地層，采二用水土和算法進行計算，在樁頂下2.0m處設(shè)置一道內(nèi)支撐，計算可得土壓力分布如右圖所示。查簡明施工計算手冊P209。其中E點為彎矩零點，其位置 由主動土壓力強度與被動土壓力強度相等計算得出。Y=CD=2.18m2.3 鋼板樁內(nèi)力計算76.2取1寬的鋼板樁進行驗算，用結(jié)

5、構(gòu)力學求解器計算得出：31.6受力圖（單位：kN/m ）Mmax=51.78kN mRa=91.06kN ; P0=102.24kN ;鋼板樁截面驗算：x cmax=Mmax/W=51.78 X103/1234 X10-6=41.96Mpa< o=140Mpa-可編輯-精品Tmax=Qmax /A= 102.24 X103/147.3 xi0-2=6.94Mpa<可=80 Mpa 故所選鋼板樁符合要求。2.4 計算板樁最小入土深度t0鋼板樁承臺底面高程以下部分實際上已進入黏土層，計算查表 得：Kp=tg 2(450+14 0/2)=1.64Ka=tg 2(450-14 0/2)=0

6、.61K=1.4丫=19KN/m 3根據(jù)P0和墻前被動土壓力地板樁底端的力矩相等，有：X=(6P 0/ 丫 XKXKp-Ka) 1/2二(6 X102.24/19 X(1.4X1.64-0.61) 1/2 =4.5mt0=x+y=4.5+2.18=6.68m 而實際本方案選用的 12m 鋼板樁，在開挖完成后，鋼板樁入土深度為 7m, 滿足要求。2.5 內(nèi)支撐計算根據(jù)現(xiàn)場現(xiàn)有材料， 擬采用“熱軋普通工字鋼 I40b ”圈梁。 I40b 的截面特性：截面高 h=40cm ，寬 b=14.4cm ， tw=1.25cm ，面積A=94.07 cm 2，每米重量73.84kg/m ，截面慣性矩Ix=2

7、2781cm 4，截面模量 Wx=1139cm 3 ， 半截面面積矩Sx=671.2 cm 3 ， Ix:Sx=33.94cm，取允許拉應(yīng)力(T =145MP前剪應(yīng)力 r附恤。單根140b的允許值：M= （T W=145 X1139 x 10=165.16kN mQ=實際作用于圈梁上的均布荷載為 31.6 kN/m ,圈梁長按15 m , 斜支撐分別位于距兩端4米的位置，通過力學求解器計算得：(2 )Ixtw/Sx=80 x 10X33.94 x 1Gx1.25 x 102=339.4kN受力圖（kN/m ） "flW87 , ,/-成.87一01 1483)2-X2.)3 ( 3 )9.8382.6