深基坑鋼板樁計算書資料

1、新建京張局鐵7標(biāo)深基坑鋼板樁計算書一、工程概況新建鐵路北京至張家口鐵路工程JZSG-7標(biāo)段，其中橋梁有特大、大中橋5座，全長1.76km（含全部橋面系，不含預(yù)制簡支箱梁的預(yù)制架設(shè)及支座工程）公路框架中橋1座，框架小橋3座，涵洞6座。1、下花園北大橋，中心里程DK139+045.33,橋跨布置：9-31.5m簡支梁、（32.6+4X32.7m+32.6m）連續(xù)梁，橋全長505.06m。本橋承臺16個，其中張家口臺承臺基坑開挖深度超過5m地層主要為新黃土；按設(shè)計要求1#、2#墩基礎(chǔ)位于沖溝邊上，承臺基坑開挖時根據(jù)需要采用鋼板樁防護(hù)。橋名編號地面實(shí)測高程（m承臺底圖程fm假1差（m）備注卜花園北大橋

2、1#599.719595.8013.917卜花園北大橋2#601.724596.7684.956卜花園北大橋張臺607.164601.5005.6642、戴家營大橋，中心里程：DK139+930.010,橋跨布置：11-31.5m簡支梁,橋全長374.20m。本橋承臺11個，擴(kuò)大基礎(chǔ)1個。本橋除4#、5#、張家口臺外，其余承臺基坑開挖深度均超過5m地層主要為新黃土。橋名編號地面實(shí)測高程（m承臺底局程（m周差（m備注J小，、戴豕橋京臺610.234605.0465.1881#603.259597.4365.8232#598.585593.4985.0873#587.792582.1145.678

3、擴(kuò)大基礎(chǔ)4#584.789580.2844.5055#587.792585.0062.7866#594.172588.2835.8897#597.824592.1125.7128#605.518600.4965.0229#606.378600.9325.44610#608.303602.4235.880張臺608.291605.2083.0833、戴家營北大橋，中心里程:DK140+616.830,橋跨布置：1-31.5m簡支梁+223.5m簡支梁+2-31.5m簡支梁，橋全長162.06m。本橋承臺6個，除4#承臺外，其余承臺基坑開挖深度均超過5m地層主要為新黃土橋名編號地面實(shí)測高程（m承臺

4、底局程（m假I差（m備注+-!、戴豕?fàn)I北京臺623.931618.1315.8001#621.755616.0135.7422#622.068616.6285.4403#615.344609.4425.6014#溝底600.620607.2560.563張臺625.106619.1665.9404、戴家營北特大橋，中心里程：DK141+846.15,橋跨布置：16-31.5m簡支梁，橋全長537.70m。本橋承臺17個，其中1#、2#、3#、8#、9#、10#、14#、15#承臺基坑開挖深度均超過5m地層主要為新黃土；按設(shè)計要求11#、12#墩基礎(chǔ)位于道路處，承臺基坑開挖時采用鋼板樁防護(hù)橋名編

5、號地面實(shí)測高程（m承臺底局程（m局差（m備注戴豕?fàn)I北特大橋京臺638.276634.8963.3801#628.917623.4025.5152#619.5666145.5663#623.253617.5985.6554#622.271617.6964.5755#620.240616.7943.4466#624.978620.8924.0867#627.751622.994.7618#632.733627.0885.6459#640.826635.1875.63910#639.081P633.2855.79611#632.269627.3834.88612#630.597626.4814.11

6、613#630.839626.5794.26014#631.321625.6775.64415#634.839629.7755.064張臺639.955635.5094.4465、董家莊大橋，中心里程DK144+005.80,橋跨布置：5-31.5m簡支梁，橋全長178m本橋承臺6個，其中1#、2#、3#、張臺承臺基坑開挖深度均超過5m地層主要為新黃土；按設(shè)計要求1#、2#墩位于瀝青路處，承臺基坑開挖時采用鋼板樁防護(hù)。橋名編號地面實(shí)測高程（m承臺底周程（m周差（m備注重豕莊大橋京臺647.4734642.9144.5591#639.56633.426.142#637.761632.5185.2

7、433#639.421634.1165.3054#641.312637.2154.097張臺655.342644.4485.894、地質(zhì)特點(diǎn)線路地質(zhì)主要為新黃土、粉質(zhì)粘土、粉砂、細(xì)角礫土、卵石土、粗角礫土、弱風(fēng)化砂巖、雜填土、新黃土、粉質(zhì)粘土、粉砂，下伏基巖主要為凝灰?guī)r、弱風(fēng)化砂巖、全強(qiáng)風(fēng)化凝灰?guī)r。特殊巖土為濕陷性黃土，主要分布于宣化盆地二級以上階地或山前傾斜平原區(qū)、部分丘陵區(qū)及坡麓地帶，為非自重濕陷性黃土，濕陷等級一般為IU級，局部可達(dá)川W級。局部地區(qū)分布的侏羅系泥質(zhì)粉砂巖、泥巖、凝灰?guī)r中部分夾層具有中等膨脹性。三、鋼板樁計算根據(jù)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件查知基坑內(nèi)外均為粉質(zhì)粘土，天然容重加權(quán)平均值丫=1

8、8KN/n3,內(nèi)摩擦角加權(quán)平均值為書=20。,粘聚力加權(quán)平均值C=1OKpa取最大開挖高度6.14m驗(yàn)算，基坑開挖對鋼板樁穩(wěn)定性要求最高的斷面如下圖。原地面線鋼板樁垂臺支步承臺圖一鋼板樁斷面圖圖二鋼板樁穩(wěn)定性驗(yàn)算布置示意圖四、作用于板樁上的土壓力強(qiáng)度及壓力分布因鋼板樁表面豎直、平滑，墻后填土面水平，符合朗肯土壓力條件，故:Ka=tan2(45°書/2)=tan2(45°-20/2)=0.490式中：Ka主動土壓力系數(shù)書土體內(nèi)摩擦角表面土壓力強(qiáng)度為：3a=qKa-2cVKa=-2*18*V0.49=-25.20Kpa式中：Sa一表面土壓力強(qiáng)度q土體表層均布荷載,因土體表層無均

9、布荷載,故q=0Ka主動土壓力系數(shù)C土體粘聚力基坑開挖前必須進(jìn)行降水作業(yè)，土方施工在干燥基底進(jìn)行，故3b=YhKa-2cV&=18*6.14*0.49-2*18*V0.49=28.95Kpa式中：3b底層土壓力強(qiáng)度r天然容重Ka一主動土壓力系數(shù)C土體粘聚力h開挖高度壓力分布圖見下圖DC3CJ25.20Kpa五、計算反彎點(diǎn)位置假定鋼板樁上土壓力為零的點(diǎn)為反彎點(diǎn)，假定其位于開挖點(diǎn)以下y處，則有Ka=tan2(45°書/2)=tan2(450-20/2)=0.490如taM(45°+書/2)=tan2(450+20/2)=3.26rKxy=rKa(h+y)y=rKah/(

10、rKx-rKa)=18*0.49*6.14/(18*3.26-18*0,49)=0.967m式中：y基坑底部至鋼板樁上土壓力零點(diǎn)位置天然谷重Ka主動土壓力系數(shù)h開挖高度K<放大后的被動土壓力系數(shù)由以上結(jié)果知，鋼板樁上受力零點(diǎn)位置至基坑表面距離為0.967m，鋼結(jié)構(gòu)受力簡圖如下25.20Kpa28.95Kpa六、樁體的最大彎矩由上圖可知，最大土壓力Q為0=28.98*3.28/2-25.2*2.86/2=11.49KN/m最大彎矩處距鋼板樁插入地基處為x，則x=(h-z)/3=3.28/3=1.093m由刀M=0可知，最大彎矩為Mnax=0.5*28.98*0.967*(1.093+0.9

11、67)+0,5*0.967*28.98*0.967*2/3=37.897(KN*m)故最大土壓力Q為11.49KN/m,最大彎矩M-為37.897(KN*m)七、鋼板樁的最小入土深度由等值梁法可求算鋼板樁的最小入土深度，設(shè)樁反彎點(diǎn)以下乙為最小入土深度所在位置，故ti=Zl+y。因樁端部所在地址仍為粉質(zhì)粘土，故取1.01.2系數(shù)，t=(1.0-1.2)ti取刀MQ=O則Qx=1/6【Kxr(Zi+y)-Kar(h+zi+y)】zv可得Zi=n6Q/(Kxr-Kar)=V6*11.49心8*3.26-18*0.49)=1.171m貝IJt=1.05*(1.171+0.967)=2.245m式中：Q

12、最大土壓力r天然容重Ka一主動土壓力系數(shù)K<放大后的被動土壓力系數(shù)乙一一最小入土深度所在反轉(zhuǎn)點(diǎn)以下的高度11計算所得的最小入土深度t實(shí)際最小入土深度八、鋼板樁選型鋼板樁采用u型鋼板樁，選取型號為SP.W拉森鋼板樁作為本項(xiàng)目鋼板樁，W=4670c(m取折減系數(shù)B為0.7，則Smax=Mmax/BW=37.897*10/(0.7*4670)=16Mpa<f=200Mpa式中：Smax樁身最大應(yīng)力Max鋼板樁最大彎矩B鋼板樁截面抵抗矩的折減系數(shù)W鋼板樁截面抵抗矩f一一鋼板樁抗折強(qiáng)度由于樁身所受應(yīng)力小于鋼板樁抗折強(qiáng)度，故sp-w拉森鋼板滿足要求。九、鋼板樁穩(wěn)定性驗(yàn)算根據(jù)實(shí)際情況，需要對基底

13、隆起安全系數(shù)進(jìn)行驗(yàn)算，以結(jié)構(gòu)層底面作為求極限承載力的基準(zhǔn)面，故K=(rNo+cNc)/【r(h+t)+q式中：r天然容重c樁底處地基土粘聚力q坑外地面荷載h基坑開挖深度t鋼板入土深度2、Nq地基承載力系數(shù)書土體內(nèi)摩擦角K-抗隆起安全系數(shù)N=entg“tg2(45+書12)Nc=(N-1)/tg力則Nq=entg20tg2(45+20/2)=6.399Nc=(6.399-1)/tg20=14.834K=(rNo+cNc)/r(h+t)+q=(18*6.399+10*14.834)/18*(6.14+2.245)+0=1.74>1.7根據(jù)設(shè)計規(guī)范要求，地板抗隆起安全系數(shù)為1.7，本項(xiàng)目經(jīng)計算后為1.8，滿足規(guī)范要求且滿足鋼板樁穩(wěn)定性要求。由以上計算可知，本項(xiàng)目兩側(cè)鋼板樁入土深度大于2.245m時，滿足基坑穩(wěn)定性要求，則最小樁長Lmin=6.14+2.245=8.385m，因計算時采用斷面為標(biāo)段鋼板樁施工時最高斷面，故全線采用L=10m鋼