拉森钢板桩基坑支护方案设计和计算

1、v1.0可编辑可修改3、拉森钢板桩基坑支护方案设计和计算、基本情况城展路环城河桥桥台位于河岸上，基坑开挖深度较小；桥墩长 24ml宽1.7m,右偏角90 ,系梁底标高为0.0m,河床底标高0.0m, 因此基坑底部尺寸考虑1m施工操作面要求，布置为长26m宽3.7m, 不需土方开挖。环城河常水位2.6m, 1/20洪水位3.27m,河床底标高0.0m,河 底为淤泥土。考虑选择枯水期施工，堰顶标高为3.5m。、支护方案设计支护采用拉森钢板桩围堰支护，围堰平行河岸布置，平面布置详 见附图。堰体采用拉森钢板桩IV型，桩长 12米，内部水平围楝由单 根（500X 300mrm H型钢组成，支撑杆设置在钢

2、板桩顶部，由直径为 600mm壁厚为8mms管组成。整个基坑开挖完成后，沿基坑四周挖出一条200X200mmO水沟， 在基坑对角设500X 500X500mmft水坑，用泥浆泵将集水坑内渗水及 时排出基坑。布置图：热翻翻4 怫奸珊4、基坑稳定性验算、桥墩基坑稳定性验算钢板桩长度为12米，桩顶支撑，标高3.5米，入土长度8.5米基坑开挖宽度26米，坑底标高0.0米。基坑采用拉森钢板桩支护，围楝由单根(500 x 300mm H型钢组成，设单道桩顶支撑，支撑采用直径为600mm壁厚为8mnffi管作为支撑导梁，钢管与 H型钢进行嵌 固相连并焊接。验算钢板桩长度，选择钢板桩和导梁型号，验算基底 稳定

3、性。采用理正深基坑软件对支护结构和围囹支撑体系等变形与内力整体计算分析；支护结构的抗倾覆稳定性、抗隆起、抗管涌、嵌固深度采用理正深基坑支护结构设计软件单元计算进行分析。4.1.1、设计标准及参数1、基坑设计等级及设计系数二级，重要性系数：；支护结构结构重要性系数：；构件计算综合性系数:2、材料力学性能指标序号材料名称/规格使用部位强度设计值(Mpa)抗拉、压、弯抗剪承压1500X300mmffi 钢(Q235)腰梁2151253252D600mmB 管(Q235)内支撑2151253253钢板桩IV桩2954.1.2、施工工况定义1、单元分析工况定义(1)、工况1:打钢板桩，水面以下 3.5m

4、;(2)、工况2:在桩顶以下0.5m处安装第一道内支撑;(3)、工况3:抽水；2、单元计算支护方案连续墙支护基本信息内力计算方法增量法规范与规程建筑基坑支护技术规程JGJ 120-99基坑等级二级基坑侧壁重要性系数丫0基坑深度H（m）嵌固深度（m）墙顶标高（m）连续墙类型钢板桩卜每延米板桩截面面枳A(cm2)卜每延米板桩壁惯性矩I(cm4)匚每延米板桩抗弯模量W(cm3)后无加梁无放坡级数0超载个数0支护结构上的水平集中力0附加水平力信息水平作用类水平力作用深是否参是否参力型值度与与序号(kN)(m)倾覆稳整体稳士 7E士 7E土层信息土层数3坑内加固土否内侧降水最终深度(m)外侧水位深度(m

5、)内侧水位是否随开挖过程变化否内侧水位距开挖面距离(m)弹，件计算方法按土层指定义弹性法计算方法m法土层参数土类名称层厚重度浮重度粘聚力内摩擦角 1(m)(kN/m 3)(kN/m3)(kPa)(度)1杂填土2淤泥质土3淤泥层号与锚固体摩擦阻力(kPa)粘聚力水下(kPa)内摩擦角水下(度)水土计算方法m,c,K 值抗剪强度(kPa)1合算m法2合算m法3合算m法支锚信息支锚道数1支锚道号支锚类型水平间距(m)竖向间距(m)入射角(0 )总长(m)锚固段长度(m)1内撑支锚道号预加力(kN)支锚刚度(MN/m)锚固体直径(mm)工况号锚固力调整系数材料抗力(kN)材料抗力调整系数12土压力模型

6、及系数调整弹性法土压力模型：经典法土压力模型q。rX微分布/P土类名称水土水压力调整系数主动土压力调整系数被动土压力调整系数被动土压力最大值(kPa)1杂填土合算2淤泥质土合算3淤泥合算工况信息工况号工况旧深度(m)道号1开挖2加撑1.内撑3开挖设计结果结构计算各工况:第19页共19页17JE 一开抗 L .DOn )tO.OJ(0.0(-5-93(ieOD)GOD)C54D3E-597E)-(58.1 B)f=30, W) “ OlO D)D.50h ),浦(-9.4?)位0m,m(-41,13)-(33j6B)-10,00)C-5.93)-(1E0.5D)(0.00)(54(-597E)-

7、(58. B)f-30,00(10D)i-Q心19,6强则&1.09),(-E7.89)-(DW(0.0)(0.0内力位移包络图:二此 3 1 35% )包给E小谷,*一-m,叩)(D.Om-(OJDO网7口式即1f 54.U3)C-5972)-(58J0)(-37.43)-(PP.57)地表沉降图:一一一一1r_- - _ 一丁jTMP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0 0：1345t.89 p JI 驯力港花醺2D BO 30 40 50 608090IDO靖堂52三%梃描维碱S於泌员48nn既端 了热nr上邮& 31m抗倾覆稳定性验算抗倾覆安全系数决定；

8、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:注意：锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。序号支锚类型材料抗力（kN/m） 锚固力（kN/m）1内撑-4709.4340.000Ks2200.490Ks = =满足规范要求。工况2:注意：锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。序号 支锚类型材料抗力(kN/m) 锚固力(kN/m)内撑4709.43446713.000KsKs = =2200.490满足规范要求。工况3:注意：锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。序号支锚类型材料抗力(kN/m)锚固力(kN/

9、m)1内撑-3108.78246713.000Ks 2200.490Ks = =,满足规范要求。安全系数最小的工况号：工况1。最小安全Ks = =,满足规范要求。抗隆起验算Prandtl（普朗德尔）公式（Ks =，注：安全系数取自建筑基坑工程技术规范YB 9258-97（冶金部）:Do N q cNLI H D qt 45 0an 2N c 1 123.142tan 7.700 e7.4148.0007.4142.002tan 口7.700tan 45212.0021 tan 7.70016.2818.5002.00214.4493.5008.5000.000Ks = =,满足规范要求。YB9

10、258-97(冶Terzaghi（太沙基）公式（Ks=，注：安全系数取自建筑基坑工程技术规范金部）:；DNq cNc H H-D qNqNcNq3 r4 42o中cos 4521Nq 1tan v3.142 -7700 tan 7.70042e2.1447.700 cos 45 2N c 2.1441 1 8.464tan 7.70016.2818.5002.1448.0008.464K S14.4493.500 8.5000.000Ks = =,满足规范要求。隆起量的计算注意：按以下公式计算的隆起量，如果为负值，按 0处理！广 8751VD00 04。； i h i q 125 一6.37

11、/ c tan式中 -基坑底面向上位移（mm）;n从基坑顶面到基坑底面处的土层层数；ri第i层土的重度（kN/m3）;地下水位以上取土的天然重度（kN/m3）;地下水位以下取土的饱和重度hi第i层土的厚度（m）;q基坑顶面的地面超载 （kPa）;D桩（墙）的嵌入长度（m）;0.54(kN/m3);H基坑的开挖深度 （m）;c桩（墙）底面处土层的粘聚力（kPa）;-桩（墙）底面处土层的内摩擦角（度力r桩（墙）顶面到底处各土层的加权平均重度（kN/m3）;0.54p 87518.50.50.043 O 135.0 0.0125 6.3714.48.0tan 7.708 = 32(mm)抗管涌验算抗

12、管涌稳定安全系数（K =:1.5 f 0 h f w h 2D （式中 丫 0侧壁重要性系数；丫土的有效重度 （kN/m 3）;y w地下水重度（kN/m3）;h地下水位至基坑底的距离（m）;D桩（墙）入土深度（m）;K = =, 满足规范要求。v1.0可编辑可修改承压水验算PczKyP wy第i7页共i9页i7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/m 2);Pwy承压水层的水头压力(kN/m 2);Ky抗承压水头的稳定性安全系数，取。Ky = =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:嵌固深度系数抗渗嵌固系数hd：嵌固深度计算过程：按建筑基坑支护技术规

13、程JGJ 120-99单支点结构计算支点力和嵌固深度设计值1) 按eaik = e pik确定出支护结构弯矩零点hci =2) 支点力Tci可按下式计算：h ai E ac h pi E pcTci h Ti h cih ti = 3.000mT ci = kN3) h d按公式：hp汇昂 + T ci(hTi+hd) -3 丫 oha汇 Eai=0 确定3 =, 丫。=h p = i.59im ,汇 & = kPah a = 2.688m，汇曰=kPa得到 hd = 4.i00m , hd采用值为:8.500m4.i.3、围堰围囹(腰梁)及斜撑验算根据4.i.2节单元计算，取其最大反力作为围囹均布荷载。 根据第节计算知围囹工况3反力最大为，因此均布荷载为 m内导梁最大弯矩Mmax采用的支撑最大间距Lmax=4.5M导梁采用单片焊接 H型钢 h=482mm,b=300m