鋼板樁支護(hù)計(jì)算書(有圍檁內(nèi)支撐改11)

1、精品鋼板樁支護(hù)驗(yàn)算計(jì)算書一、工程概況本標(biāo)段的三座框架橋。位于穗莞深城際鐵路新塘至洪梅段中堂動車所內(nèi)。橋址區(qū)屬于珠江三角洲濱海平原區(qū)，地勢平坦。主要用于河涌排洪。JXDK1+676 框架橋 ( 1*15m-5m ) 與中堂運(yùn)用所正線斜交 67°， 全橋長 18.03m ，斜寬 167.76m ，底板厚 1.2m ，邊墻厚 0.8m ，頂板厚 0.9m ，全橋?yàn)橐豢缃Y(jié)構(gòu)；地表標(biāo)高為 1.9-2.2m ，基坑底標(biāo)高 -2.48m-2.31m ，基坑開挖深度4.2m4.5m 。二、鋼板樁支護(hù)結(jié)構(gòu)施工方案我局管段穗莞深城際 SZH-6 標(biāo)，橋位均處于軟土及水涌中，框架橋基坑開挖均采用鋼板樁支護(hù)

2、；河涌段水位較淺，先設(shè)草袋圍堰施工框架橋基礎(chǔ)，開挖時(shí)再設(shè)鋼板樁支護(hù)。 支護(hù)墻體采用 9m 長鋼板樁， 鋼板樁基坑頂處設(shè)置300*300 的 H 型鋼圍檁，支撐體系采用內(nèi)支撐形式，采用325*6mm 鋼管，長18.6m，間距6m。1 、鋼板樁支護(hù)1 )鋼板樁的選用采用拉森m型鋼板樁(B = 400mm , H=125mm , t = 13mm )?？紤]地質(zhì)情況和開挖深度的需要，施工采用淺埋單層支點(diǎn)排樁墻，選用 9m 長度的鋼板樁。2 、鋼板樁的插打總體施工流程：施工準(zhǔn)備-測量定位-打鋼板樁-鋼板樁合攏-鋼板樁外拉錨-清底-封底-墊層-底板施工-腳手架架設(shè)-頂板、邊墻施工-鋼板樁圍堰拆除。1.5

3、米要求 ,鋼板樁采用逐片插打逐漸糾偏直至合攏， 插打時(shí)利用挖掘機(jī)或吊車附帶鋼絲繩吊起后，液壓振動捶夾板夾住鋼板樁到位，按要求沿框架橋四周每邊外放振動錘邊振動邊插打。為了確保插打位置準(zhǔn)確，第一片鋼板樁要從兩個(gè)互相垂直的方向同時(shí)控制，確保其垂直度在0.5% 內(nèi)，然后以此為基礎(chǔ)向兩邊插打。考慮到水位高的因素，轉(zhuǎn)交處使用特制角樁插打，整個(gè)鋼板樁形成一個(gè)整體，達(dá)到安全止水的最佳效果。3 、鋼支撐結(jié)構(gòu)形式為了確?；娱_挖及鋼板樁安全可靠，鋼板樁墻體支撐體系尤為重要。具體支撐及安裝位置見附圖 1，支撐結(jié)構(gòu)材料如下：1 ）鋼板樁支護(hù)墻體坡頂處采用 300*300 的 H 型鋼圍檁，每個(gè)對角采用三塊300mm

4、X300mm X10mm 鋼板連接；對角斜撐采用兩 300*300的H型鋼，對角處用四塊250mm X250mm X10mm鋼板連接。在鋼板樁豎向放出圍楝安裝位置，每隔3m 焊接牛腿 1 個(gè)。2）鋼板樁支撐體系采用內(nèi)支撐，支撐體系采用325*6mm 鋼管，長18.6m ,間距 6m 。三、參數(shù)信息1 、鋼板樁長9m ，拉森鋼板樁的主要性能參數(shù)見下表：拉森鋼板樁技術(shù)參數(shù)表- 可編輯 -精品型V尺寸搦梆 Dlmaisiors單根翻板杵Per plic單根好米贊雷Pct Ini of pile wall width寬陽wnm高度小 mmmm戰(zhàn)面根 cm1理論亙量 Kg/m慣性矩CTTi4林而模數(shù) c

5、m3雄面肌CE，1埋詒至量 Kgffn2慣性知 cnt4/m域而植數(shù) cmiVnsp-ir4001®10.551.18481240152153120SMO874SP4TT4001251376 42SO2220223191150160001340£p.|V40017D15 5粥的765ieo3fi6O02270SP-VL50020024 3133.31057960520267 621063003150SP-Vh50022527 B153他114008030624085003820SP-Tfw60013010.378 T61.8211020313151

6、t31300口1M0SP-TTT wftOO儂13 4103 981 65220376173 21葡訓(xùn)001ISC0SP-Rrweoo21018135.3ioe喇0530225 517757002700-可編輯-鋼板樁鎖口2 、地質(zhì)參數(shù)1） 土層分布情況：第一層：（1）, Q4ml素填土，厚度約0.31.5m ;第二層：（2） 1, Q4alm 淤泥，流塑，I,（r0=40kPa ,厚度約6.26.9m ,天然 密度P =1.6 （g/cm3）,粘聚力c=5.25 KPa ,內(nèi)摩擦角小=8.37 ° ;（ 1 ） 淤泥質(zhì)土的容重值： 16KN/m3 ； 內(nèi)摩擦角值： 8.37

7、76;； 粘聚力 C=5.25KPa 。參考中交一局橋梁施工地勘報(bào)告土層物理力學(xué)性能指標(biāo)資料取值。第三層：（2） 5-2 , Q4alm 粉質(zhì)黏土，可塑，H , o0=140kPa ,厚度約3.84.9m。淤泥質(zhì)土的容重值： 18KN/m3 ；內(nèi)摩擦角值： 22 °；粘聚力 C=23KPa 。注：摘自百度文庫粉質(zhì)粘土物理力學(xué)性質(zhì)表經(jīng)各層土加權(quán)平均，土的密度 =1.68（g/cm3）,粘聚力c=12.66 KPa,內(nèi)摩 擦角小=14.06 0。3 、荷載參數(shù)基坑頂邊有土方、材料、混凝土運(yùn)輸?shù)龋C合考慮荷載q=20 KPa 。四、鋼板樁插入深度1、地面荷載q=20 KPa 。2、基坑開挖

8、深度本框架橋中，開挖深度4.2-4.5m。詳見附圖基坑防護(hù)結(jié)構(gòu)立面圖。3、主動土壓力系數(shù) Ka =tan 2 （45 -18.28 72） =0.52, 4K 0.72;按市政工程施工計(jì)算實(shí)用手冊（以下計(jì)算公式均來自本手冊）式（37-36 ）計(jì)算被動土壓力系數(shù)，6 =2 /3 ,被動土壓力內(nèi)摩擦角取1.3系數(shù)（土的內(nèi)摩擦角可酌情調(diào)整有樁基的板樁墻內(nèi)側(cè)，在密集群樁深度范圍內(nèi)，乘以 1.21.4 ）,n =1.3=18.28 0 ; =2 /3=9.37 ° ;Kp=cos2=2.41Jcos S- ysin(_8) sin1）根據(jù)朗金土壓力理論：最大主動土壓力強(qiáng)度ea（h x）ka 2

9、cJkZ式；最大被動土壓力強(qiáng)度ep xk p2c Jkp0h 基坑開挖深度；x 一鋼板樁入土深度;2）最大主動土壓力Ea1 z.、ea (hx)邃;Eqq ( h x)k a取支撐點(diǎn)MA2h0 E q精品式6;其中h0為內(nèi)支撐距鋼板樁頂面距離，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，本工程取h 0 =0m3）支撐反力Ta根據(jù)平衡得支撐反力Ta=Ea+Eq-Ep式7;2、淺埋單層支點(diǎn)樁墻頂端支撐法計(jì)算最大主動土壓力強(qiáng)度 ea (h x)ka 2 c Jka =8.74* (4.5+x )-18.23Kpa最大被動土壓力強(qiáng)度 ep xk p 2 c ' k p =40.49x+39.246 Kpa即： 12Ea

10、2ea(h x)4. 37 4. 5 x 9, 12 4. 5 x ;Eqa h x)ka 10.4 4. 5 x ；Ep2epx 20.245x219.623x；將以上公式代入式6,解一元三次方程得鋼板樁入土深度 x =2.2m ,施工時(shí)尚應(yīng)乘以K=1.1-1.5,本工程取K=1.2 ,則鋼板樁長=4.5+1.2*2.2=7.14m。施工時(shí)取9m長鋼板樁即可。取鋼板樁插入深度x=2.2 m , 12所以：Ea2ea(h x)4. 37 4. 5 x 9. 12 4. 5 x =135.065KN/m ;Eqq(h x)ka10.44. 5 x =69.68KN/m ;L 12E e x20.

11、245x19.623x =141.156 KN/m ;p 2 p故 TA=Ea+Eq-Ep=63.59KN/m;6、求最大彎矩M max和鋼板樁選型最大彎矩發(fā)生于剪力為零處，設(shè)從墻頂往下y處剪力為零，則1 22 KayqKay - Ra0求得 y=2.39m1213M max= Ra(V - h0) - -qKay -大丫 26求得 M max=88.38KN m/m即每延米墻體承受的最大彎矩為 88.38 KN m/m ,發(fā)生于墻頂下2.39m根據(jù)求得的最大彎矩和板樁材料的容許應(yīng)力(參見公路橋梁鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范，一般取用二170-200 N/mm 2),即可選擇板樁的截面、型號。最大應(yīng)

12、力計(jì)算值產(chǎn) M/W 0=88380/1340*1=65.96 N/mm2<170 N/mm 2其中B-鋼板樁截面抵抗矩折減系數(shù)，當(dāng)樁頂設(shè)有整體圍楝時(shí)取B =1 ,不設(shè)置時(shí)取6=0.7 ；選擇拉森m型鋼板樁。五、圍楝、內(nèi)支撐驗(yàn)算1)鋼圍楝擬采用300*300的H型鋼，支撐體系采用325*6mm 鋼管，詳見基 坑防護(hù)支撐布置圖，首先施工鋼板樁，圍楝、內(nèi)支撐等隨開挖隨施工。2)本次驗(yàn)算取外拉錨的間距l(xiāng)=6m ,簡略計(jì)算如下圖：作用線荷載 q=T A=63.59kN/m ;最大彎矩 M=0.1ql 2=0.1*63.59*6 2=228.924kN ?m ;300*300的H型鋼最大彎曲應(yīng)力:M

13、max 228.924 * 10622 167. 1N/mm < 215N/mmW 1370 * 103滿足強(qiáng)度要求;300*300的H型鋼剛度:, ql 463.59 * 60004,6000f - 5412.76mm： f15mm150EI 150 * 2. 1 * 105 * 20500 * 104400滿足剛度要求。(2)內(nèi)支撐強(qiáng)度驗(yàn)算:內(nèi)支撐采用325*6mm 鋼管，單根的軸力為 N=63.59*6=381.54kN.325鋼管最大彎曲應(yīng)力:N 381. 54 * 103A 601363. 45N/mm2< 215N/mM其中截面抵抗矩 A=冗（d外2-d內(nèi)2） /4=6

14、013mm 2滿足強(qiáng)度要求；六、基坑底部隆起穩(wěn)定性計(jì)算支撐式支擋結(jié)構(gòu)，其嵌固深度應(yīng)滿足坑底隆起穩(wěn)定性要求，抗隆起穩(wěn)定性可按下列公式驗(yàn)算：Kl2DNq cNc1S0 D) q式中：D 墻體插入深度（m）;h0基坑開挖深度（m）;q 地面以上均布荷載（kPa）;c支護(hù)墻底處白地基土粘聚力（kPa）n 基坑外地表至墻底，各土層天然重度的加權(quán)平均值（kN/m 3）;畢一一基坑外地表至墻底，各土層天然重度的加權(quán)平均值（kN/m 3）;Ncp、Nqp 地基極限承載力系數(shù)；用普朗特爾公式，Ncp、Nqp如下：NqP tan2(45-)e tanNcp （Nqp 1）/tan支護(hù)墻底處土的內(nèi)摩擦角（0）Kl抗隆起安全系數(shù)；考慮圖中AB面上抗剪強(qiáng)度抵抗隆起作用未考慮,固安全系數(shù)Kl可取低一些，要求KlA.11.2計(jì)算隆起穩(wěn)定性示意圖查地勘報(bào)告有各土層物理力學(xué)指標(biāo)：天然容重丫i=1.68(g/cm3) , Y2=1.72(g/cm3)支護(hù)墻底處土的內(nèi)摩擦角值:22 ;粘聚力C=23KPa 鋼板樁插到第三層