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1、深基坑钢板桩支护设计受力分析第29卷第4期Vol.29No.4企业技术开发TECHNOLOGICALDEVELOPMENTOFENTERPRISE2010年2月Feb.2010深基坑钢板桩支护设计受力分析王健仲铁十八局津秦二分部，天津300300)摘要:文章介绍了钢板桩的支护设计，根据钢板桩的实际受力状况建立力学模型,通过理论计算，确定钢板桩的实际受力及支护结构的稳定性，以确保支护结构的精确性和安全性，从而满足工程需要.关键词:钢板桩;支护;设计中图分类号:TU473.12文献标识码:A文章编号1006—893
2、7(2010)04—0132—03基坑开挖是各种构造物施工过程中的重要一环，对于深基坑施工过程中常常忽视基坑安全问题，需支护的地段常常参照其他项目的支护方案，对基坑进行粗略支护•这种做法很易出现意外,对工程质量及牛命财产造成威胁.因此，对基坑进行科学，合理地支护，是保证工程质量，维护人身安全,减少财产损失的必要措施.1工程概况新建铁路天津至秦皇岛客运专线塘沽西跨京津塘特大桥182#〜184#,203#〜205#墩南侧临近既有铁路路基边坡，附近地表水丰富,硫酸盐侵蚀性H2/L1,承台底标高一7.857―13」57
3、m,原地面标高0.72〜0.91in,基坑开挖深度8.677〜13.157in.①岩土工程条件.线路经过区为滨海冲积平原，地形平坦开阔，地势由西北向东南缓倾，河渠纵横，地面高程般一1.8~2.0in,相对高差一般小于2in,地层的成因类型主要为冲积，海积，局部为湖沼相堆积地层，岩性为各类黏性土，粉土，粉砂，细砂等,夹淤泥，淤泥质黏土，淤泥质粉质黏土.②水文地质条件•沿线地形平坦,地表遍布河流，水塘等•沿途经过河流属海河水系，主要河流有西河,中河，东河.上述河流均由北向南穿越铁路•河流流经线路地段多处于河流的屮下
4、游，河床开阔，河谷宽缓,河道较弯曲，河水流速缓慢，两岸地势平坦，以沉积作用为主•河水流量受降雨及人为调控的影响，一般随季节变化不明显•一般平时水量较小，雨季水量较丰沛.③周边环境条件.根据业主提供的平面图及现场资料，基坑周边场地相对开阔,距离既有铁路线约为9.8〜14.50m,基坑安全等级按二级考虑.以下介绍钢板桥支护设计的受力，稳定性计算2已知条件（以184#墩为例）基础土质均为淤泥质粉质黏土，容重1”二20.7kN/m,内摩擦角=21，凝聚力e=33kPa;l84#地面标高:0.72;施工前地面卸载下挖lr
5、fl,标高为一0.28m;184#承台底标高:一7.957;开挖深度为:一0.28+7.957+0.3二8.0nl;拉森型钢板桩W=2270cm『〜=215N/mm;距板桩外1.5m均布荷载按10KN/nl计.3内部支扌掌的设置作者简介:王健（1983—），男，天津宝址人，助理工程师，主要研究方向:土木工程.对于多层支点的支护体系，常采用等弯矩布置的形式以充分利用钢板桩的抗弯强度,减少支护体系的投入量•其计算步骤为：①根据所选钢板型号由以下公式确定最大悬臂长度h.H:/Vr2ka式中,f为钢板桩抗弯强度设计值;
6、f=215MPa;W为截面抗弯模量,w=2270cm3;r2为土压力容重,r2=20.7kN/m,;Ka为土压力系数,ka=0.47（JE土压力计算），则：H:i/6x215—:mV_.xX106■—x_〜x2270x10-66.7207103047①根据表1计算各支扌掌的跨度.表1支撑跨度表支撑跨度与h的比值hlhl二1.1167二7.44mh2h2-0.88*6.7=5.9mh3h3=O/77*6.7=5.16mh4h4=0.70*6.7=4.67inh5h5=0.65*6.7——4.36m根据现场具体情况
7、和施工经验，采用15ITI钢板桩围堰支撑.4土压力计算根据地质情况，主动土压力的容重rl=20.7kN/m,被动土压力的容重r2=20.7kN/m•，摩擦角=210,土的凝聚力e=33kPa.板桩外侧均布荷载换算填土高度hl,hl=q/r=-10/20.7=0.48nl.根据朗肯土压力公式（按砂土计算）：主动土压力:Ea=lrlHKa;应力公式叮a=rlH2Ka;Ka=tan2（45一,_）=0.47.n骼10000第29卷第4期王健:深基坑钢板桩支护设计受力分析133被动土压力:Ep=lr2H2Kp;应力公式
8、盯p=r2HKp;Kp=tan2（45+）=2.12.15m钢板桩圉堰（见图1）.盯a=rlHKa=20.7X（15+0.48）X0.47=150.6kN/m;p=rlHKp=20.7X7X2.12=307.188kN/m.a=10kN,nl2307188kN/m21506kN/m2图1钢板桩围堰受力图第三道支撑的应力：盯a=rlH0.47=53.31kN/mEa=—rlH220.47
