钢板桩支护设计浅析.pdf

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1、钢板桩支护设计浅析摘要：该文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0前言2计算方法及步骤随着近年铁路建设的不断深人，大跨度2.1钢板桩支撑布置和计算连续梁相继增多，为满足结构需要，承台尺支撑层数和间距的布置，是钢板桩施工寸逐步加大，基坑开挖尺寸也不断增加，因中的重要问题，它影响着板桩、横梁和横撑此基坑开挖是构造物施工过程中的重要一的截面尺寸与支撑数量。支撑的布置方式有环，由于大多数项目特别是中小型项目，工

2、两种：(1)等弯矩布置计算；(2)等反力布置期紧，专业技术人员配备不齐，设计及施工计算。本文仅对等弯矩法进行介绍，计算步过程中常常忽视基坑安全问题，需支护的地骤如下：段常常凭感觉或草率参照其他项目的支护(l）根据施工条件选择钢板桩。方案，对基坑进行粗略支护。这种做法往往(2)根据其允许抵抗弯矩，计算钢板桩会因工作人员经验不足、现场地质情况复杂顶部悬臂部分最大允许跨度h。而出现意外，对工程质量及生命财产造成威6[δ]Wh=3胁。因此，对基坑进行科学、合理地支护，rKa是保证工程质量，维护人身安全，减少财产式中，[δ]——钢板桩抗弯强度设计值；损失的必要措施。

3、W——截面抗弯模量；基坑的支护形式和所选材料种类很多，r——钢板桩后土的重度；应根据项目的具体情况采用合理的支护方Ka——主动土压力系数案，本文着重通过对钢板桩支护的受力分(3)根据表1确定各支撑跨度。析，整理了一套的基坑支护计算方法及步骤，以供参考。1主要计算内容钢板桩支护设计中主要进行以下计算：(l)钢板桩支撑布置和计算。(2)支撑系统内力计算。(3)入土深度计算。2.2支撑系统内力计算(4)稳定性检算多层支撑点布置见图2(5)变形估算。各项计算内容又包含多个子项，下面逐个阐述其计算方法及步骤。式中K为安全系数取1.83水容重：r=10KN/mw土的浮

4、容重：r=r−rbw水力梯度：i=h÷(h+2x)11河水h1淤泥xh3河床AX支撑内计算主要是分析围檩和撑杆（或拉锚）的内力，围檩为受均布荷载作用的连续梁，均布荷载的大小可按下式计算：图3入土简化图1qK=+γH()hh（5）ka21kk+(2)土体侧向稳定性2土压力，水压力及被动土压力分部对基式中，qk——第k层围凛承受的荷载；底A点取力矩平衡既有H—―围檩至墙顶的距离；3hh+——相临两跨度值。x1212kk+1r×(K−K)×=rh+Krhbpaw1a4666撑杆按偏心受压构件计算其内力即可，综合以上两种情况，取最大值作为控制作用力为：条件。1R=

5、+qllk()12（6）2.4稳定性检算2(1)基底抗隆起稳定性分析式中，ll、——相临两支撑间距。12基底抗隆起稳定性验算的方法较多，本2.3入土深度文仅介绍“同时考虑c、Φ的抗隆起验算法”。钢板桩入土深度主要受两个因素的影结构底平面作为求极限承载力的基准响，一是竖向不产生管涌，二是基底土体横面，可由以下公式求抗隆起安全系数：向不产生侧移。γTN+cNc2q(1)不产生管涌为控制条件Ks=（9）γ()Ht++q1基坑抽水后水头差为h，入土深度1式中，γ，γ——坑内、外土层的容重加12h=x，最短的渗流途径为h+h×2，不产212权平均值；生管涌的安全条件

6、为：c——桩底处地基土粘聚力；K×i×r≤rwbq——坑外地面荷载；H——基坑开挖深度；采用以下公式计算：t——钢板桩入土深度；δ=khα（12）v1Nq、Nc——地基承载力系数；式中，k1——修正系数，对于钢板桩k1＝1.0；Φ——桩底处地基土内摩擦角h——基坑开挖深度；Ks——抗隆起安全系数，根据基坑重α——地表沉降量与基坑开挖深度之要性取值比（%），可参照图3查得πϕtg2ϕNet=+g(45)q2（10）(1N−）qN=ctgϕ(2）抗管涌验算。地下水位较高的地区，开挖后会形成水头差，产生渗流，当渗流力较大时，有可能3构件设计造成底部管涌稳定性破坏

7、，因此，验算管涌3.1钢板桩设计稳定性也是十分必要的，可通过下式对其进计算出最大弯矩Mmax后，可根据下式对行验算：钢板桩进行选型：icKg=（11）Mmaxiσ=≤[]f(13)maxβW式中ic——临界水力坡度，ic=（ρ-1）/(e+1)2式中，σ——桩身最大应力（KN/m）；ρ——坑底土体相对密度；maxMmax——桩身最大弯矩值（KN.m）e——坑底土体天然孔隙比；W——钢板桩截面抵抗矩；i——渗流水力坡度，i=hw/L；β——抵抗矩折减系数，对于小企口钢hw——坑内外水头差；板桩，当设有整体围擦和冠梁L——最短渗流流线长度；时，β取1.0；不设

8、冠梁或围檩Kg——抗渗流安全系数，一般取1.5～分段设置时，β取0