鋼板樁基坑計(jì)算書

1、后丁香大橋鋼板樁圍堰計(jì)算書后丁香大橋橋梁全長2830.8m，橋梁中心樁號為FK8+794.544。橋梁上部結(jié)構(gòu)類型為預(yù)應(yīng)力砼懸澆箱梁及T梁，下部結(jié)構(gòu)橋墩為柱式墩、樁基礎(chǔ)，橋臺肋板臺。31#86#墩位于丁香湖內(nèi)，其中31#40#墩承臺位于后丁香湖岸邊淺水區(qū)，平均水深2.3m，承臺高2m,承臺底標(biāo)高基本和河床持平。樁基施工時采用圍堰筑島施工，承臺施工采用鋼板樁圍堰支護(hù)施工。橋梁承臺橫橋向長16.2m,順橋向長5.9m，高2m。考慮施工各種因素，承臺采用18.6m*8.4m的鋼板樁圍堰施工。施工地區(qū)地表1.5m筑島回填土，回填土以下12m范圍內(nèi)為中砂（回填土，中砂物理參數(shù)在計(jì)算書中）。設(shè)計(jì)鋼板樁采用

2、U575*180冷彎鋼板樁，由于基坑深6m，鋼板樁按12m計(jì)算穩(wěn)定性，鋼板樁圍堰內(nèi)做雙拼40a工字鋼圍囹支撐。鋼板樁各項(xiàng)性能指標(biāo)型號厚度t公稱寬度公稱高度截面積理論重量慣性矩Ix截面模量WxU600*24011.5mm600mm240mm132.86 cm2104.3 kg/m13695 cm4933.32cm3U575*18010mm575mm180mm93.07cm277.6kg/m5454cm4455.18cm3工字鋼性能指標(biāo)型號腹板厚度t截面積回轉(zhuǎn)半徑Ix /Sx截面模量WxI40a10.5mm86.1cm234.1cm1090cm3用理正深基坑支護(hù)軟件對基坑進(jìn)行計(jì)算：- 支護(hù)方案 -

3、連續(xù)墻支護(hù)- 基本信息 -內(nèi)力計(jì)算方法增量法規(guī)范與規(guī)程建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程 JGJ 120-99基坑等級一級基坑側(cè)壁重要性系數(shù)01.10基坑深度H(m)6.000嵌固深度(m)6.000墻頂標(biāo)高(m)0.000連續(xù)墻類型鋼板樁 每延米板樁截面面積A(cm2)161.86 每延米板樁壁慣性矩I(cm4)9485.20 每延米板樁抗彎模量W(cm3)791.60有無冠梁無放坡級數(shù) 0超載個數(shù) 1- 超載信息 -超載類型超載值作用深度作用寬度距坑邊距形式長度序號 (kPa,kN/m)(m)(m)(m) (m)120.000- 土層信息 -土層數(shù) 3坑內(nèi)加固土 否內(nèi)側(cè)降水最終深度(m)6.000外側(cè)水

4、位深度(m)1.000內(nèi)側(cè)水位是否隨開挖過程變化是內(nèi)側(cè)水位距開挖面距離(m)0.000彈性法計(jì)算方法m法- 土層參數(shù) -層號土類名稱層厚重度浮重度粘聚力內(nèi)摩擦角 (m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)1素填土1.5018.08.015.0013.002中砂5.5020.010.00.0033.003中砂6.0020.010.0-層號與錨固體摩粘聚力內(nèi)摩擦角水土計(jì)算m值抗剪強(qiáng)度 擦阻力(kPa)水下(kPa)水下(度) (MN/m4)(kPa)120.010.0010.00分算2.00-235.00.0028.00分算18.48-335.00.0028.00合算12.88- 支錨信息

5、 -支錨道數(shù)1支錨支錨類型水平間距豎向間距入射角總長錨固段道號 (m)(m)(°)(m)長度(m)1內(nèi)撐2.5202.000-支錨預(yù)加力支錨剛度錨固體工況抗拉力道號(kN)(MN/m)直徑(mm)號(kN)160.00319.00-2- 土壓力模型及系數(shù)調(diào)整 -彈性法土壓力模型:經(jīng)典法土壓力模型:層號土類名稱水土水壓力主動土壓力被動土壓力被動土壓力 調(diào)整系數(shù)調(diào)整系數(shù)調(diào)整系數(shù)最大值(kPa)1素填土分算1.0001.0001.00010000.0002中砂分算1.0001.0001.00010000.0003中砂合算1.0001.0001.00010000.000- 設(shè)計(jì)結(jié)果 - 結(jié)構(gòu)

6、計(jì)算 -各工況：內(nèi)力位移包絡(luò)圖：地表沉降圖：- 整體穩(wěn)定驗(yàn)算 -計(jì)算方法：瑞典條分法應(yīng)力狀態(tài)：總應(yīng)力法條分法中的土條寬度: 0.50m滑裂面數(shù)據(jù)整體穩(wěn)定安全系數(shù) Ks = 1.952圓弧半徑(m) R = 11.180圓心坐標(biāo)X(m) X = -0.746圓心坐標(biāo)Y(m) Y = 5.121- 抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算 -抗傾覆安全系數(shù):Mp被動土壓力及支點(diǎn)力對樁底的彎矩, 對于內(nèi)支撐支點(diǎn)力由內(nèi)支撐抗壓力 決定;對于錨桿或錨索，支點(diǎn)力為錨桿或錨索的錨固力和抗拉力的較小值。Ma主動土壓力對樁底的彎矩;注意：錨固力計(jì)算依據(jù)錨桿實(shí)際錨固長度計(jì)算。序號支錨類型材料抗力(kN/m)錨固力(kN/m) 1 內(nèi)撐

7、793.651 -Ks = 3.372 >= 1.200, 滿足規(guī)范要求。- 抗隆起驗(yàn)算 -Prandtl(普朗德爾)公式(Ks >= 1.11.2)，注：安全系數(shù)取自建筑基坑工程技術(shù)規(guī)范YB 9258-97(冶金部):Ks = 6.873 >= 1.1, 滿足規(guī)范要求。Terzaghi(太沙基)公式(Ks >= 1.151.25)，注：安全系數(shù)取自建筑基坑工程技術(shù)規(guī)范YB 9258-97(冶金部):Ks = 8.315 >= 1.15, 滿足規(guī)范要求。- 抗管涌驗(yàn)算 -抗管涌穩(wěn)定安全系數(shù)(K >= 1.5):式中0側(cè)壁重要性系數(shù);'土的有效重度(k

8、N/m3);w地下水重度(kN/m3);h'地下水位至基坑底的距離(m);D樁(墻)入土深度(m);K = 3.073 >= 1.5, 滿足規(guī)范要求。- 承壓水驗(yàn)算 -式中Pcz基坑開挖面以下至承壓水層頂板間覆蓋土的自重壓力(kN/m2); Pwy承壓水層的水頭壓力(kN/m2); Ky抗承壓水頭的穩(wěn)定性安全系數(shù)，取1.5。Ky = 110.00/40.00 = 2.75 >= 1.20基坑底部土抗承壓水頭穩(wěn)定!根據(jù)理正深基坑支護(hù)軟件計(jì)算得：整體穩(wěn)定性安全系數(shù)K=1.952；抗傾覆安全性系數(shù)Ks=3.372>1.2，滿足規(guī)范要求；基坑底抗隆起安全系數(shù)Ks=8.315&

9、gt;1.5，滿足規(guī)范要求；抗管涌安全系數(shù)K=3.073>1.5,滿足規(guī)范要求；抗承壓水頭的穩(wěn)定性安全系數(shù)Ky=2.75>1.5,滿足規(guī)范要求；鋼板樁承受最大剪應(yīng)力M=196.64 KN；鋼板樁承受最大彎矩M=419.57KN*m。對鋼板樁性能進(jìn)行驗(yàn)算：鋼板樁截面抵抗矩W =M/ =419.57KN*m/180MPa*1.5=893cm3>455.18 cm3,因此U575*180（t=10mm）型鋼板樁不能滿足要求，需要選用截面抵抗矩W=933.32cm3的U600*240（t=11.5mm）型鋼板樁。對基坑圍囹支撐進(jìn)行計(jì)算：鋼板樁在支撐處最大剪應(yīng)力t=196.64KN，因此支撐對鋼板樁的支撐力F=196.64KN*m，對圍囹支撐建模：受力分析圖彎矩圖剪力圖軸力圖模型中圍囹在四個拐角處彎矩、剪力值比較大，施工中需對拐角焊接小斜撐進(jìn)行加強(qiáng)，檢算時取邊梁彎矩為控制值。邊梁最大彎矩值：Mmax207.36kN·m邊梁最大剪力值：Qmax404.66kN八字撐及頂撐最大軸力值：Nmax707.78kNmax= Mmax/Wx