钢板桩计算公式.doc

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1、钢板桩支护计算书以桩号2c0+390处的开挖深度,4C0+001.5处的开挖宽度为准(本项目的最大开挖深度和宽度）一 设计资料 1桩顶高程H1：4.100m                        施工水位H2：3.000m                         2 地面标高H0：4.350m                      开挖底面标高H3：-3.400m                      开挖深度H：7.7500m                          3土的容重加全平均值γ1：18.3KN/m3  土浮容重γ’： 10.0

2、KN/m3                           内摩擦角加全平均值Ф：20.10° 4均布荷q：20.0KN/m2 5基坑开挖长a=20.0m 基坑开挖宽b=9.0m二 外力计算 1作用于板桩上的土压力强度及压力分布图  ka=tg2(45°-φ/2)=tg2(45-20.10/2)=0.49  kp=tg2(45°+φ/2)=tg2(45+20.10/2)=2.05  板桩外侧均布荷载换算填土高度h，               h=q/r=20.0/18.3=1.09m  桩顶以上土压力强度Pa1  Pa1=r×（h+0.25)Ka=18.3×(1.09

3、+0.25) ×0.49=12.0KN/m2  水位土压力强度Pa2  Pa2=r×(h+4.35 -3.00 )Ka   =18.3×(1.09+4.35 -3.00 )× 0.49=21.8KN/m2  开挖面土压力强度Pa3  Pa3=[r×(h+4.35 -3.00 )+(r-rw)(3.00+3.40)}Ka   =[18.3×(1.09+4.35 -3.00 )+(18.3-10) ×(3.00   +3.40)]×0.49=47.8KN/m2  开挖面水压力(围堰抽水后)Pa4：  Pa4=γ(3.00+3.40)=10×(3.00+3.40)=64.0KN/

4、m2三 确定内支撑层数及间距  按等弯距布置确定各层支撑的Ⅲ型钢板桩  能承受的最大弯距确定板桩顶悬臂端的最大允许跨度h:  弯曲截面系WZ0=0.001350m3,折减系数β=0.7  采用值WZ=βWZ0=0.00135×0.7＝0.000945m3  容许抗拉强[σ]= 200000.0KPa  由公式σ=M/Wz得：  最大弯矩M0=Wz×[σ]=189.0KN*m 1假定最上层支撑位置与水位同高，则支点处弯矩   M'=Pa1*(H1-H2)2/2+(Pa2-Pa2)(H1-H2)2/6=9.2KN*m

5、据上式判断可知，最大允许跨度h0由下式计算M0=Pa1h02/2+γka(H1-H2)2[h02(H1-H2)/3]/2+(Pa2-Pa1)[h0-(H1-H2)]2/2+(γw+γ')[h0-(H1-H2)]3/6  代入数值得：  189.0=6.0×h02+4.47×1.21（h0-0.733）+4.916（h0-1.10）2+3.333（h0-1.10）3  整理得：    3.333h03+5.921h02+6.692h0-191.454=0.000  解方程得：      h0=3.201m  各支撑按等弯矩布置，则：   h1=1.11h0=3.553mh2=

6、0.88h0=2.817m h3=0.77h0=2.465m h4=0.70h0=2.241m   h5=0.65h0=2.081mh6=0.61h0=2.817m h7=0.58h0=1.857m h8=0.55h0=1.761m  故，至少需2层支撑。  根据实际情况确定支撑位置如图所示。   h0=2.000m h1=3.000m h2=2.500m 四 各内支撑反力  采用1/2分担法近似计算各内支撑反力q1=p1(h0+h1)/2={γka(h+(H1-H2)+(γ'+γw)ka[(h0-(H1-H2)]}(h0+h1)/2=71.0KN/mq2=p2(h1+h{

7、γka*(h+(H1-H2)+(γ’+γw)ka[(h0+h1-(H1-H2)]}(h1+h2)/2=158.7KN/m五 钢板桩入土深度及总桩长：  根据盾恩法求桩的入土深度由公式γHKa(hi+t)=γ(Kp-Ka)t2整理得:    (Kp-Ka)t2-Hkat-Hkahi=0  解得t= =4.837m  故总长度L=h0+h1+h2+……hi+t= 12.337m  选用钢板桩长度14.0m, 实际入土深T=6.500m六 基坑底部的隆起验算  Nq=eπtgφtg2(45+φ/2)=6.463  Nc=