钢板桩基坑支护计算书.docx
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钢板桩基坑支护计算书
钢板桩基坑支护计算书
一、结构计算依据
1、国家现行的建筑结构设计规范、规程行业标准以及广东省建筑行业强制性标准规范、规程。
2、提供的地质勘察报告。
3、工程性质为管线构筑物,管道埋深4.8~4.7米。
4、本工程设计,抗震设防烈度为六度。
5、管顶地面荷载取值为:
城-A级。
6、本工程地下水位最小埋深为2.0m。
7、本工程基坑计算采用理正深基坑支护结构计算软件。
二、基槽支护内支撑计算
(1)内支撑计算
内支撑采用25H型钢A=92.18cm2ix=10.8cmiy=6.29cmIx=10800cm4Iy=3650cm4Wx=864cm3
查得
内支撑N=468.80kN,考虑自重作用,Mx=8.04N·m
(2)围檩计算
取第二道围檩计算,按2跨连续梁计算,采用30H型钢
A=94.5cm2ix=13.1cmiy=7.49cmIx=20500cm4Iy=6750cm4Wx=1370cm3
[计算结果]
挡土侧支座负弯距为:
Mmax=0.85×243.3kN·m=206.8kN·m,跨中弯矩为Mmax=183.4kN·m
支座处:
,考虑钢板桩结构自身的抗弯作用,可满足安全要求。
跨中:
三、基槽支护工程计算书
支护结构受力计算
5.3米深支护计算
----------------------------------------------------------------------
[支护方案]
----------------------------------------------------------------------
排桩支护
----------------------------------------------------------------------
[基本信息]
----------------------------------------------------------------------
规范与规程
《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012
内力计算方法
增量法
支护结构安全等级
二级
支护结构重要性系数γ0
1.00
基坑深度H(m)
5.300
嵌固深度(m)
6.700
桩顶标高(m)
0.000
桩材料类型
钢板桩
├每延米截面面积A(cm2)
236.00
├每延米惯性矩I(cm4)
39600.00
└每延米抗弯模量W(cm3)
2200.00
└抗弯f(Mpa)
215
有无冠梁
无
放坡级数
0
超载个数
1
支护结构上的水平集中力
0
----------------------------------------------------------------------
[超载信息]
----------------------------------------------------------------------
超载
类型
超载值
作用深度
作用宽度
距坑边距
形式
长度
序号
(kPa,kN/m)
(m)
(m)
(m)
(m)
1
30.000
---
---
---
---
---
----------------------------------------------------------------------
[附加水平力信息]
----------------------------------------------------------------------
水平力
作用类型
水平力值
作用深度
是否参与
是否参与
序号
(kN)
(m)
倾覆稳定
整体稳定
----------------------------------------------------------------------
[土层信息]
----------------------------------------------------------------------
土层数
6
坑内加固土
否
内侧降水最终深度(m)
5.800
外侧水位深度(m)
2.000
内侧水位是否随开挖过程变化
是
内侧水位距开挖面距离(m)
0.000
弹性计算方法按土层指定
ㄨ
弹性法计算方法
m法
基坑外侧土压力计算方法
主动
----------------------------------------------------------------------
[土层参数]
----------------------------------------------------------------------
层号
土类名称
层厚
重度
浮重度
粘聚力
内摩擦角
(m)
(kN/m3)
(kN/m3)
(kPa)
(度)
1
素填土
2.90
18.5
8.5
10.00
12.00
2
粉砂
2.70
19.0
9.0
0.00
25.00
3
淤泥质土
2.20
16.0
6.0
6.00
5.00
4
粉砂
5.00
19.0
9.0
---
---
5
淤泥质土
2.50
16.0
6.0
---
---
6
粘性土
11.20
18.9
8.9
---
---
层号
与锚固体摩
粘聚力
内摩擦角
水土
计算方法
m,c,K值
抗剪强度
擦阻力(kPa)
水下(kPa)
水下(度)
(kPa)
1
0.1
10.00
12.00
合算
m法
2.80
---
2
18.0
0.00
25.00
合算
m法
2.52
---
3
6.0
6.00
5.00
合算
m法
3.52
---
4
18.0
0.00
27.00
合算
m法
11.88
---
5
6.0
7.00
6.00
合算
m法
12.80
---
6
30.0
20.00
18.00
合算
m法
10.00
---
----------------------------------------------------------------------
[支锚信息]
----------------------------------------------------------------------
支锚道数
3
支锚
支锚类型
水平间距
竖向间距
入射角
总长
锚固段
道号
(m)
(m)
(°)
(m)
长度(m)
1
内撑
4.000
0.500
---
---
---
2
内撑
4.000
1.500
---
---
---
3
内撑
4.000
1.500
---
---
---
支锚
预加力
支锚刚度
锚固体
工况
锚固力
材料抗力
材料抗力
道号
(kN)
(MN/m)
直径(mm)
号
调整系数
(kN)
调整系数
1
0.00
140.00
---
2~
---
1000.00
1.00
2
0.00
140.00
---
4~
---
1000.00
1.00
3
0.00
140.00
---
6~
---
1000.00
1.00
----------------------------------------------------------------------
[土压力模型及系数调整]
----------------------------------------------------------------------
弹性法土压力模型:
经典法土压力模型:
层号
土类
水土
水压力
外侧土压力
外侧土压力
内侧土压力
内侧土压力
名称
调整系数
调整系数1
调整系数2
调整系数
最大值(kPa)
1
素填土
合算
1.000
1.000
1.000
1.000
10000.000
2
粉砂
合算
1.000
1.000
1.000
1.000
10000.000
3
淤泥质土
合算
1.000
1.000
1.000
1.000
10000.000
4
粉砂
合算
1.000
1.000
1.000
1.000
10000.000
5
淤泥质土
合算
1.000
1.000
1.000
1.000
10000.000
6
粘性土
合算
1.000
1.000
1.000
1.000
10000.000
----------------------------------------------------------------------
[工况信息]
----------------------------------------------------------------------
工况
工况
深度
支锚
号
类型
(m)
道号
1
开挖
1.000
---
2
加撑
---
1.内撑
3
开挖
2.500
---
4
加撑
---
2.内撑
5
开挖
4.000
---
6
加撑
---
3.内撑
7
开挖
5.300
---
----------------------------------------------------------------------
[设计结果]
----------------------------------------------------------------------
----------------------------------------------------------------------
[结构计算]
----------------------------------------------------------------------
各工况:
内力位移包络图:
地表沉降图:
----------------------------------------------------------------------
[截面计算]
----------------------------------------------------------------------
[截面参数]
弯矩折减系数
0.85
剪力折减系数
1.00
荷载分项系数
1.25
[内力取值]
段
内力类型
弹性法
经典法
内力
内力
号
计算值
计算值
设计值
实用值
基坑内侧最大弯矩(kN.m)
126.99
173.20
134.93
134.93
1
基坑外侧最大弯矩(kN.m)
108.71
323.94
115.50
115.50
最大剪力(kN)
128.14
160.27
160.18
160.18
[截面验算]
基坑内侧抗弯验算(不考虑轴力)
σnei=Mn/Wx
=134.931/(2200.000*10-6)
=61.332(MPa) 基坑外侧抗弯验算(不考虑轴力) σwai=Mw/Wx =115.502/(2200.000*10-6) =52.501(MPa) 式中: σwai———基坑外侧最大弯矩处的正应力(Mpa); σnei———基坑内侧最大弯矩处的正应力(Mpa); Mw———基坑外侧最大弯矩设计值(kN.m); Mn———基坑内侧最大弯矩设计值(kN.m); Wx———钢材对x轴的净截面模量(m3); f———钢材的抗弯强度设计值(Mpa); ---------------------------------------------------------------------- [整体稳定验算] ---------------------------------------------------------------------- 计算方法: 瑞典条分法 应力状态: 有效应力法 条分法中的土条宽度: 0.40m 滑裂面数据 整体稳定安全系数Ks=1.180 圆弧半径(m)R=12.220 圆心坐标X(m)X=-3.876 圆心坐标Y(m)Y=2.422 ---------------------------------------------------------------------- [抗倾覆稳定性验算] ---------------------------------------------------------------------- 抗倾覆安全系数: Mp——被动土压力及支点力对桩底的抗倾覆弯矩,对于内支撑支点力由内支撑抗压力 决定;对于锚杆或锚索,支点力为锚杆或锚索的锚固力和抗拉力的较小值。 Ma——主动土压力对桩底的倾覆弯矩。 注意: 锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。 工况1: 序号支锚类型材料抗力(kN/m)锚固力(kN/m) 1内撑0.000--- 2内撑0.000--- 3内撑0.000--- Ks=2.567>=1.200,满足规范要求。 工况2: 序号支锚类型材料抗力(kN/m)锚固力(kN/m) 1内撑250.000--- 2内撑0.000--- 3内撑0.000--- Ks=3.379>=1.200,满足规范要求。 工况3: 序号支锚类型材料抗力(kN/m)锚固力(kN/m) 1内撑250.000--- 2内撑0.000--- 3内撑0.000--- Ks=2.440>=1.200,满足规范要求。 工况4: 序号支锚类型材料抗力(kN/m)锚固力(kN/m) 1内撑250.000--- 2内撑250.000--- 3内撑0.000--- Ks=3.147>=1.200,满足规范要求。 工况5: 序号支锚类型材料抗力(kN/m)锚固力(kN/m) 1内撑250.000--- 2内撑250.000--- 3内撑0.000--- Ks=2.474>=1.200,满足规范要求。 工况6: 序号支锚类型材料抗力(kN/m)锚固力(kN/m) 1内撑250.000--- 2内撑250.000--- 3内撑250.000--- Ks=3.074>=1.200,满足规范要求。 工况7: 序号支锚类型材料抗力(kN/m)锚固力(kN/m) 1内撑250.000--- 2内撑250.000--- 3内撑250.000--- Ks=2.700>=1.200,满足规范要求。 ---------------------------------------------- 安全系数最小的工况号: 工况3。 最小安全Ks=2.440>=1.200,满足规范要求。 ---------------------------------------------------------------------- [抗隆起验算] ---------------------------------------------------------------------- 1)从支护底部开始,逐层验算抗隆起稳定性,结果如下: 支护底部,验算抗隆起: Ks=6.374≥1.600,抗隆起稳定性满足。 。 深度15.300处,验算抗隆起。 Ks=3.484≥1.600,抗隆起稳定性满足。 2)坑底抗隆起按以最下层支点为转动轴心的圆弧条分法计算,结果如下: Ks=2.134≥1.900,坑底抗隆起稳定性满足。 ---------------------------------------------------------------------- [流土稳定性验算] ---------------------------------------------------------------------- 其中: K———流土稳定性计算安全系数; Kf———流土稳定性安全系数;安全等级为一、二、三级的基坑支护,流土稳定性 安全系数分别不应小于1.6、1.5、1.4; ld———截水帷幕在基坑底面以下的长度(m); D1———潜水水面或承压水含水层顶面至基坑底面的垂直距离(m); γ'———土的浮重度(kN/m3); Δh———基坑内外的水头差(m); γw———地下水重度(kN/m3); K=(2.00*6.70+0.80*3.30)*8.03/3.80*10.00 K=3.390>=1.5,满足规范要求。 ---------------------------------------------------------------------- [抗承压水(突涌)验算] ---------------------------------------------------------------------- 式中Pcz———基坑开挖面以下至承压水层顶板间覆盖土的自重压力(kN/m2); Pwy———承压水层的水头压力(kN/m2); Ky———抗承压水头(突涌)稳定性安全系数,规范要求取大于1.100。 Ky=50.40/38.00=1.32>=1.10 基坑底部土抗承压水头稳定! ---------------------------------------------------------------------- [嵌固深度计算] ---------------------------------------------------------------------- 嵌固深度计算参数: 嵌固深度是否考虑内支撑作用 ㄨ 是否考虑坑底隆起稳定性 √ 是否考虑最下层支点为轴心的圆弧稳定性 √ 嵌固深度计算过程: 当地层不够时,软件是自动加深最后地层厚度(最多延伸100m)得到的结果。 1)嵌固深度构造要求: 依据《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012, 嵌固深度对于多支点支护结构ld不宜小于0.2h。 嵌固深度构造长度ld: 1.060m。 2)嵌固深度满足整体滑动稳定性要求: 按《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012圆弧滑动简单条分法计算嵌固深度: 圆心(-1.927,3.416),半径=8.148m,对应的安全系数Ks=1.384≥1.300 嵌固深度计算值ld=4.500m。 3)嵌固深度满足坑底抗隆起要求: 符合坑底抗隆起的嵌固深度ld=10.000m 4)嵌固深度满足以最下层支点为轴心的圆弧滑动稳定性要求: 符合以最下层支点为轴心的圆弧滑动稳定的嵌固深度ld=5.600m。 满足以上要求的嵌固深度ld计算值=10.000m,ld采用值=6.700m。 ============================================================================= ---------------------------------------------------------------------- [嵌固段基坑内侧土反力验算] ---------------------------------------------------------------------- 工况1: Ps=769.768≤Ep=2610.588,土反力满足要求。 工况2: Ps=769.768≤Ep=2610.588,土反力满足要求。 工况3: Ps=725.464≤Ep=1957.193,土反力满足要求。 工况4: Ps=725.464≤Ep=1957.193,土反力满足要求。 工况5: Ps=671.135≤Ep=1394.447,土反力满足要求。 工况6: Ps=671.135≤Ep=1394.447,土反力满足要求。 工况7: Ps=608.292≤Ep=995.661,土反力满足要求。 式中: Ps为作用在挡土构件嵌固段上的基坑内侧土反力合力(kN); Ep为作用在挡土构件嵌固段上的被动土压力合力(kN)。
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- 钢板 桩基 支护 计算
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