等值梁法在钢板桩支护设计中的应用.pdf

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1、２０１４年第１４期（总第１４３期）江西建材施工技术等值梁法在钢板桩支护设计中的应用■柯潮彬■广东省粤电集团有限公司，广东广州５１０６３０摘要：本文主要介绍了广州某电厂圆形储煤仓中心柱基坑支护设计中等值梁（１）地面标高Ｈ０∶３４００ｍ；开挖基底标高Ｈ１：－４７５０ｍ；开挖深度法的应用，通过理论分析，了解钢板桩的受力情况及支护结构的稳定性，Ｈ∶８１５０ｍ；地下水位Ｈ２∶３０００ｍ。本工程先采用１∶１放坡降土３５ｍ，确保支护结构的可靠性和安全性，从而满足工程需要。至－０１００ｍ标高，然后采用钢板桩支护继续开挖至－４７５０ｍ；关键

2、词：深基坑钢板桩支护３（２）基坑内、外土的天然容重加权平均值均为：２０ＫＮ／ｍ；（３）内摩擦角加权平均值φ：１７６°；粘聚力加全平均值ｃ∶７１ＫＮ／在建造埋置深度较大的基础或地下工程时，经常需要进行较深的２ｍ；孔隙比ｅ∶０８３。土方开挖，这种由地面向下开挖的地下空间称为基坑。基坑周边环境２（４）地面超载ｑ＝１０ＫＮ／ｍ。往往极为复杂，为了保证基坑周围的建筑物、构筑物以及地下管线不受２．１土压力系数计算损坏，确保安全作业，需要设置挡土和截水用的围护结构。常用的基坑为简化计算，将粘聚力折成等值内摩擦角，则φＤ＝２１°。围护结构有：放坡

3、开挖及简易支护、悬臂式围护结构、重力式围护结构、２２计算反弯点位置内撑式围护结构、拉锚式围护结构等。本文主要通过单支点钢板桩支护结构的受力分析，着重介绍等值梁法的计算方法及步骤，以供参考。１等值梁计算原理深基坑利用板桩和支撑支护，为了减少地下水的渗入和安全考虑，而将板桩打入土中较深，此时板桩下端近似固定端，要精确计算板桩入土深度对板桩土压力分布的影响比较困难，一般可采用等值梁法进行近似计算。其主要原理如下：如图１中所示，ａｂ代表一荷重梁，其一端为固定，另一端为简支，弯矩图的正负转折点在ｃ点处。若将梁在ｃ点截断，并置于自由支点ｃ上，ａｃ

4、一端上的力矩将保持不变，即ａｃ为ａｂ的等值梁。因此可以把桩体分为两段假想梁，一段为简支梁，另一段为超静定梁，于是通过简单的计算可得出桩身内力。应用等值梁计算板桩，首先应求知正负弯矩转折点ｃ点的位置，由于该点实际上与地面以下２．３计算顶撑Ｒａ的土压力强度等于零点的职位很如图４所示，所以，＝８２３７ＫＮ接近，所以在计算过程中就用土２．４计算板桩入土深度，＝ｍ压力强度等于零点的位置来代图１等值梁作用力分布图所以，最小入土深度ｔ０＝１３４＋３６６＝５ｍ，实际需要ｔ＝１２ｔ０＝替。这样的计算误差很小，对整体计算结构影响不大。１２５＝６

5、ｍ，选用１２ｍ长桩。因此，如图２所示，求出反弯点（即弯矩为零点）离基坑底距离ｘ２．５求最大弯矩Ｍｍａｘ后，根据上端简支梁模型，可求出顶撑的反力Ｒａ及ｃ点的反力Ｐ０。根先求Ｑ＝０的位置，设距桩顶距离为Ｌ处剪力为０，则有：据Ｐ０就进一步可求出板桩的入土深度ｔ０。解得：Ｌ＝３７１ｍ主要计算步骤如下：因此，ｍ（１）计算板桩上各支点处所受主动土设钢板桩的容许抗弯应力［σ］＝２４０ＭＰａ，则钢板桩截面模量为：压力强度；综合考虑选用１２ｍ拉森Ⅱ钢板桩。（２）计算板桩土压力强度值等于零点３结语离基底面的距离ｘ；等值梁法是一种常用的基坑支护近似计算方

6、法，计算方便、可靠、解得：实用，精度满足工程需要，在工程建设中广泛应用。等值梁法计算时未（３）求出顶撑的反力Ｒａ及ｃ点的反力考虑桩土的变形协调，结果偏于保守，过于安全，仍需进一步加以改进。Ｐ０；当钢板桩采用多层支撑时，可简化为连续梁模型，计算方法与单质点类（４）求板桩的最小入土深度：似。其中，ｙ根据ｃ点的反力Ｐ０墙前被动土压力对板桩底端ｄ的弯矩相等，即有：参考文献＋ｘ＋ｙ图２等值梁计算简图［１］谢猛，候克鹏，傅鹤林．等值梁法在深基坑支护设计中的应用［Ｊ］．解得：土工基础．实际上，板桩下端应位于ｙ点深度以下，因此ｔ＝Ｋｔ０，Ｋ为经验［２

7、］陈仲颐，叶书麟．基础工程学［Ｍ］．清华大学出版社．系数，一般取１２。［３］朱丽霞．基于等值梁法的基坑支护设计［Ｊ］．土工基础．（５）求板桩最大弯矩及板桩截面计算并选用板桩型号；［４］刘峰，将巍．基坑支护设计中等值梁法的应用［Ｊ］．施工技术．（６）复核板桩可靠性和稳定性。［５］赵志绪，应惠清．简明深基坑工程设计施工手册［Ｍ］．中国建筑工２工程应用业出版社广州某电厂对原露天堆煤场进行全面改造，新建２座全封闭圆形煤仓，每座贮煤量为１７５万吨。根据设计要求，对圆形煤仓中心柱及地下廊道进行基坑开挖，有关设计参数如下：·７１·