拉森鋼板樁支護(hù)方案設(shè)計(jì)計(jì)算書

1、word文檔某某市西二環(huán)路道路建設(shè)工程排水管道深基坑開挖施工方案計(jì)算書一、工程概況某某市西二環(huán)路二合同段污水管道工程的起點(diǎn)K12+655,終點(diǎn)K17+748,埋設(shè)管道為聚氯乙烯雙壁波紋管中500和鋼筋碎管中800，根底采用粗砂墊層，根底至管頂上50cmX圍為粗砂回填，其上為級(jí)配碎石回填至路床；起點(diǎn)管道底部標(biāo)高為150.277m,管道平均埋深為5.2米左右，最深為7.8米，地下水位較高，其中有局部里程段3.5m厚土層以下是流沙層，開挖時(shí)垮塌較嚴(yán)重，為防止開挖時(shí)坍塌事故發(fā)生，特制定該方案，施工X圍為K12+655-K14+724段左側(cè)污水管。本段施工段地質(zhì)為松散耕土、粉質(zhì)粘土，地下水位高，遇水容易

2、形成流砂。二、方案計(jì)算依據(jù)1、某某市西二環(huán)路道路建設(shè)工程二期施工圖設(shè)計(jì)第三冊(cè)修改版-B某某市市政綜合某某。2、市政排水管道工程與附屬設(shè)施06MS201。3、埋地聚乙烯排水管管道工程技術(shù)規(guī)程CECS164:2004。4、鋼結(jié)構(gòu)施工計(jì)算手冊(cè)。5、簡明施工計(jì)算手冊(cè)。三、施工方案簡述1、鋼板樁支護(hù)布置鋼板樁采用拉森ISP-IV型鋼板樁，其長度為12米/根，每個(gè)施工段50m需260根鋼板樁。根據(jù)施工段一般穩(wěn)定水位154.0m和目前水位情況，取施工水位為154.00m。根據(jù)管溝開挖深度4.7m，鋼板樁支護(hù)設(shè)置1道型鋼圈梁和支撐。以K14+100左側(cè)排污管道鋼板樁支護(hù)為例，樁頂標(biāo)高為157.83m,樁底標(biāo)高

3、為148.83m,依次穿越松散耕土一粉質(zhì)粘土層。2、鋼板樁結(jié)構(gòu)尺寸與截面參數(shù)拉森ISP-IV型鋼板樁計(jì)算參數(shù)如下表所示:型號(hào)尺寸mm每塊鋼板樁有效幅寬b后效局度h厚度t截面積A單根cm2慣性矩Ix單根cm4截回抵抗矩W單根cm3單位凈重kg/mISP-W型400180336四、計(jì)算假設(shè)1、根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙中地勘資料提供的土層描述，本計(jì)算中土層參數(shù)按經(jīng)驗(yàn)取值如下K14+100鋼板樁支護(hù)處：土層編號(hào)土層名稱土層頂標(biāo)局mi土層底標(biāo)局mi容重kN/m3內(nèi)摩擦角0粘聚力kPa2耕土585-1粉質(zhì)粘土191540加權(quán)平均1024如此計(jì)算取值：y=18KN/m3,小=150,c=10KPa。2、支護(hù)計(jì)算水位按1

4、54.00m考慮。3、計(jì)算時(shí)按照支護(hù)周邊均為土體進(jìn)展計(jì)算，不考慮空隙水壓力與土體浮容重，同時(shí)不扣減由土體粘聚力與鋼板樁之間產(chǎn)生的摩擦力。五、鋼板樁圍堰計(jì)算1、內(nèi)力計(jì)算本工程土壓力計(jì)算采用鋼板樁全部承受的主動(dòng)土壓力視為有效主動(dòng)土壓力。以地面標(biāo)高157.330m為基準(zhǔn)，計(jì)算各高度點(diǎn)的有效土壓力。地面超載按照30t考慮，換算后為5KN/nm,換算為土高度ho=q/丫5/18=0.28m。1.1 主動(dòng)、被動(dòng)土壓力系數(shù)Katg2(45)0.589,Ka0.7672Kptg2(4515)1.698,.Kp1.3031.2 有效主動(dòng)土壓力計(jì)算受力分布圖如下按照各工況一道支撐進(jìn)展受力計(jì)算，具體如下：QWO2A

5、 Pl=2.97K/n?P2-24 LTKNAd!基展加窗L/一 6 ：i?3=S2. 80KS ;12X植某底標(biāo)得Hl S3鋼板樁上壓力分布圖XAA在標(biāo)高157.33m位置時(shí)的土壓力強(qiáng)度地面處215P1180.28tg(45)2.97KN/mB、在標(biāo)高156.33m位置時(shí)的土壓力強(qiáng)度支撐處O15OP218(0.282)tg2(45)24.17KN/m22C、在標(biāo)高152.63m位置時(shí)的土壓力強(qiáng)度基底部P3 18(0.282154.7)tg(45一)52.80KN/m2電I I:7:P28 / 7按照等彎矩布置確定各層支撐的間距，如此拉森ISP-IV型鋼板樁頂部懸臂端的最大允許跨度為:284.

6、9cm 2.85m36W362002043105Ka，181030.589h02.85mh11.112.853.16m施工時(shí)考慮放管空間位置，確定采用布置一層支撐，即從自然地面下2m設(shè)置I20a工字鋼圍楝，加203鋼管橫撐;自鋼板樁頂下為1道圍囹支撐。圍楝受力采用近似法計(jì)算公式：Rn處土壓力 qn=(Pn+Ph)/2Xhi/2+(Pn+Pn+i)/2Xh2/2,如此計(jì)算如下:24.170.282.0q113.78KN22開挖到基底標(biāo)高時(shí)土壓力最大，為最不利工況，土壓力均布荷載為13.78KN/m,如此此時(shí)鋼板樁所受的最大彎矩為Mmax0.125q1l20.12513.783215.503KN?

7、m,拉Hax森ISP-IV型鋼板樁抗彎截面模量為2043cm3,如此鋼板樁所受最大彎曲應(yīng)力為:M max 15.503 10620430007.59Mpa<200Mpa ,完全滿足要求。入土深度控制是鋼板樁設(shè)計(jì)計(jì)算的關(guān)鍵，本方案為驗(yàn)證相關(guān)計(jì)算規(guī)如此的合理性與準(zhǔn)確性，采用兩種計(jì)算方法進(jìn)展驗(yàn)算后對(duì)照復(fù)核。,板枇與林高157 J彳y(Kp-Ka) x鋼板材度標(biāo)高115. 83型層支撐鋼板樁“算簡圖采用盾恩近似法計(jì)算如上簡化后土壓力分布圖，假定作用在板樁EG'段上白荷載EHJG一半傳至E點(diǎn)上,另一半由坑底土壓力FGR承受，由幾何平衡關(guān)系可得入土深度計(jì)算公式：112-KaH(h4x)-(K

8、pKa)x即(KpKa)x2KaHxKaHh40,代入相關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算可得：1.109x22.77x7.4740,求解得x4.12m,即鋼板樁在基底以下入土深度大于4.12m時(shí)就能滿足要求。x1.5=6.18m,本施工方案采用12m長鋼板樁，樁頂標(biāo)高為157.83m,基底標(biāo)高為152.63m,入土7泉度=12-(157.83-152.63)=6.8m>6.18m,完全滿足要求。2、內(nèi)支撐受力檢算120a ,工字3.1內(nèi)支撐與圍楝設(shè)計(jì)如前圖所示，選擇荷載最大的圍楝位置進(jìn)展驗(yàn)算，該處土壓力q=24.17KN/現(xiàn)取跨度最大的兩跨不等距連續(xù)梁檢算，按照方案設(shè)計(jì)圍楝選擇鋼W178cm3,f200MPa,取系數(shù)4=0.125,如此在靜載時(shí):_2_Mmax0.12524.172.7222.025KN?m22.025109178261.87MPa<f200MPa,故圍楝抗彎強(qiáng)度滿足要求d 183mm,圍楝處內(nèi)支撐采用小203mni岡管，鋼管壁厚10mmD203mm,D2d24,20321832421.96,3.14_2220318326060.2mm,D4d432D3.142034183432203_3278746.81mm根據(jù)長細(xì)比400021.96182.149,查鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)X附表