承台钢板桩设计计算书

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1、承台钢板桩设计计算书1钢板桩设计1.1设计条件⑴设计水位及冲刷设计高潮水位：+3.576m⑵地质情况土层分布：填筑土1.2m，淤泥5.9m，亚粘土9.3m，砾砂4.9m。各土层重度为：γ1=17.7KN/m3，γ2=14.8KN/m3，γ3=19.5KN/m3，γω=10KN/m3，内摩擦角Φ1=0°，Φ2=3.6°，Φ3=32.2°。⑶工程简介承台顶面标高为0m，承台底面标高：-2m；承台尺寸为9.6×3.2×2m。1.2设计参数⑴水位：取设计高潮位+3.576m⑵浪高：取0.5m1.3钢板桩结构形式钢板桩采用拉森Ⅳb型钢板桩，每米钢板桩墙W=2270cm3，[f]=200

2、MPa；围堰尺寸：10.6×4.2m；距离承台底面3.5m设置一道支撑梁。钢板桩剖面图1.4封底混凝土厚度确定已知承台底标高为-2m，设计水位为+3.576m。根据公式+D≤h式中：b--板宽，一般取b=1fct--砼抗压强度（C20）,fct=9.6×103KPaD--水下砼与井底泥土掺混需增厚度D=0.3~0.5m其中：l1--矩形板计算跨径，取小值l1=4.2m(两侧各留0.5m施工空间)mac—弯矩系数，查《建筑结构设计综合手册》表3.8.1，得mac=0.0965p—静水压力形成的荷载，p=10×5.576=55.76KN/m2+D=0.24+DD值取最大值0.5m

3、，h≥0.74m，故取h为0.8m。1.5钢板桩顶标高确定由于桥位处设计高潮水位为＋3.576m，并考虑0.5m的浪高影响，钢围堰的顶标高确定为＋4.076m。1.6钢板桩嵌固深度确定承台的底标高为-2m，围堰内C20封底砼厚0.8m，基础处理为1m厚的砾石。封底混凝土浇筑结束，围堰内水被抽干之后为最不利工况。在最不利工况下，确定钢板桩的入土深度。①作用于板桩上的土压力强度Ka1=tg2（45°-φ/2）=tg2（45°）=1Kp1=tg2（45°+φ/2）=tg2（45°）=1Ka2=tg2（45°-φ/2）=tg2（45°-3.6/2）=0.882Kp2=tg2（45°+

4、Φ/2）=tg2（45°+3.6/2）=1.134Ka3=tg2（45°-φ/2）=tg2（45°-32.2/2）=0.305Kp3=tg2（45°+Φ/2）=tg2（45°+32.2/2）=3.282②承台底标高以上，钢板桩单悬臂所受的力计算a、主动土压力：Pa1=Ka1×（γ1-γω）×h1=1×（17.7-10）×1.2=9.24KN/m2Pa2=Ka2×（γ1-γω）×h2+Pa1=0.882×（14.8-10）×3.35+9.24=23.4KN/m2b、水压力(围堰抽水后)Paw：Paω=γω(3.576-（-2）)=10×5.576=55.76KN/m2c、主动压

5、力(土体及水压力)Ea：Ea=(9.24×1.2)/2+(9.24+23.4)×3.35/2+55.76×5.576/2=215.67KN/m合力Ea距承台底的距离y：215.67×y=9.24×1.2/2×（0.4+3.35）+9.24×3.35×3.35/2+(23.4-9.24)×3.35/2×3.35/3+55.76×5.576/2×5.576/3得y=1.79m。承台底面线以下为淤泥、亚粘土，厚度分别为2.55m、9.3m，围堰内回填砾石按照最不利考虑，按淤泥层计算。假设钢板桩主动土压力等于被动土压力的点为K点，则：Pak=Ppk。设K点距离淤泥底面的距离为u，则：

6、Pak=23.4+0.882×2.55×（14.8-10）+0.305×u×（19.5-10）Ppk=1.134×1.75×（14.8-10）+3.282×u×（19.5-10）Pak=Ppk得到u=0.87m用等值梁法计算钢板桩的入土深度，K点主动土压力等于被动土压力，即Pak=Ppk，则K点即为弯矩为零的点。假设支撑梁的位置距离承台底面的距离为3.5m，支撑反力为Tc，用等代简支梁法简化，则（3.5+2.55+0.87）Tc=215.67×（1.79+2.55+0.87）+10.8×2.55/2×（0.87+2.55/3）+23.4×2.55×（2.55/2+0.87）+

7、34.2×0.87×0.87/2+2.52×0.87/2×0.87/3-9.5×1.75/2×（1.75/3+0.87）-9.5×0.87×0.87/2-27.13×0.87/2×0.87/3得到：Tc=183.45KN取零弯矩点（K点）以上钢板桩，看成单跨简支梁进行sap受力分析，得出K点支反力为Tk=396.06KN。取零弯矩点（K点）以下钢板桩，设钢板桩底到K点距离为h：Ep=36.63×h/2+3.282×9.5/2×2/3h2Ea=36.72×h/2+0.305×9.5/2×2/3h2得：h=