拉森钢板桩支护方案计算书

1、Administrato,山脚内47桂林市西二环路道路建设工程排水管道深基坑开挖施工方案计算书一、工程概况桂林市西二环路二合同段污水管道工程的起点K12 + 655,终点K17 + 748,埋设管道 为聚氯乙烯双壁波纹管（500）和钢筋碎管（800）,基础采用粗砂垫层，基础至管顶 上50cm范围为粗砂回填，其上为级配碎石回填至路床；起点管道底部标高为150.277m, 管道平均埋深为5.2米左右，最深为7.8米，地下水位较高，其中有局部里程段3.5m厚 土层以下是流沙层，开挖时垮塌较严重，为防止开挖时坍塌事故发生，特制定该方案，施 工范围为K12+655K14+724段左侧污水管。本段施工段地

2、质为松散耕土、粉质粘土，地下水位高，遇水容易形成流砂。二、方案计算依据1、桂林市西二环路道路建设工程（二期）施工图设计第三册（修改版-B）（桂林市 市政综合设计院）。2、市政排水管道工程及附属设施（06MS201）。3、埋地聚乙烯排水管管道工程技术规程（CECS164:2004）。4、钢结构施工计算手册（中国建筑工业出版社）。5、简明施工计算手册（中国建筑工业出版社）。三、施工方案简述1、钢板桩支护布置钢板桩采用拉森ISP-N型钢板桩，其长度为12米/根，每个施匚段50m需260根钢 板桩。根据施工段一般稳定水位154.0m和目前水位情况，取施工水位为154.00m。根据 管沟开挖深度（4.7

3、m）,钢板桩支护设置1道型钢圈梁和支撑。以K14+100左侧排污管道 钢板桩支护为例，桩顶标高为157.83m,桩底标高为148.83m,依次穿越松散耕土f粉质 粘土层。2、钢板桩结构尺寸及截面参数拉森ISP-IV型钢板桩冲算参数如下表所示:型 号尺寸（mm）每块钢板桩有效幅宽b有效 高度h厚 度t截面积A单根cm2惯性矩 lx单根cm4截面抵抗矩W单根cm3单 位净重 kg/mISP-IV型40018015.598.703.97033676.96四、计算假设1、根据设计图纸中地勘资料提供的土层描述，本计算中土层参数按经验取值如下(K14+100钢板桩支护处):土 层编 号土层 名称土层顶1

4、A .二%标冏(m)上层底|4 标同(m)容重 (kN/m3)内摩 擦角()粘聚 力(kPa)2耕1:157.33156.8317.5585-1粉质粘土156.83148.83191540加权平均18.251024则计算取值：Y=18KN/m3,少=15。，c=10 KPa 。2、支护计算水位按154.00m考虑。3、计算时按照支护周边均为土体进行计算，不考虑空隙水压力及土体浮容重,同时不扣减由土体粘聚力与钢板桩之间产生的摩擦力。五、钢板桩围堰计算1、内力计算本工程土压力计算采用钢板桩全部承受的主动土压力视为有效主动土压力。以地面标 高157.330m为基准，计算各高度点的有效土压力。地面超载

5、按照30t考虑，换算后为 5KN/m2,换算为土高度 ho=q/Y5/18=0.28mo主动、被动土压力系数Ka =吆 2 (45-) = 0.589,匹=0.767 2Kp = tg2 (45 + ) = 1.698, yKp =1.303 2有效主动土压力计算(受力分布图如下)按照各工况(一道支撑)进行受力计算，具体如下：Administrato,7悒板枇顶标高15工83基底标高15263.jg g03Fl Pl=2.97KN/m2 P2=24.17KN/m2.g生7777777777777A0钢板捱底标高】48. 83Administrato,山脚内47PlP2P3等侑梁分布j图13支撑

6、层数及间距按照等弯矩布置确定各层支撑的间距，则拉森ISP-IV型钢板桩顶部悬臂端的最大允许口小，,(6JVV /6x200 x2043x1()5八一v yKa h0 = 2.85/n18x10 x0.589跨度为：h = 3= 3i；= 284.9cm = 2.85m/?, = 1.11 x 2.85 = 3.16，”施工时考虑放管空间位置，确定采用布置一层支撑，即从自然地面下2m设置120a 工字钢围棵，加203钢管横撑；自钢板桩顶下为1道围囹支撑。1.4施工工况下围榭计算围槐受力(采用近似法计算)公式:Rn 处土压力 qn=(Pn+Pn-l)/2Xhl+(Pn+Pn+l)Xh2/2,则计算

7、如下：24,17 0.28 + 2.0 c -qx =x= 13.78KN/？22开挖到基底标高时土压力最大，为最不利工况，土压力均布荷教为13.78KN/m,则此 时钢板桩所受的最大弯矩为MmaxuSlx/x/? = 0.125 x 13.78 x 3? = 15.503 KN 加，拉森 ISP-IV型钢板桩抗弯截面模量为204女/则钢板桩所受最大弯曲应力为：M max 15.503 x 10 b =2043000=7.59Mpa6.18m,完全满足要求。2、内支撑受力检算3.1内支撑及围梯设计如前图所示,选择荷载最大的围椽位置进行验算，该处土压力 q=24.17KN/m,取跨度最大的两跨不

8、等距连续梁检算，按照方案设计围榭选择120a,工字 钢W = 178c/,/=200Ma,取系数”0.125,则在静载时：Administrato,7=0.125 x 24.17 x 2.72 = 22.025 KN m22.025 xlO916 = 61 .S7MPa f = 200MPa ,178 x2故围榭抗弯强度满足要求。3.2内支撑设计围橡处内支撑采用“203mm钢管，钢管壁厚10mm,。= 203，d =.g + d? a/2032 +1832%/ = 21.96 .44A = ,x=3J4xz1 = 606044D4-d4 i2034 -1834 皿i3W = Try= 3.14x= 278746 .81?？32 D32x203根据长细比2 =；=（詈=182.149 ,查钢结构设计规范附表得稳定系数。= 0.216。al1 0 466 x42自重弯矩：=0.932KN? 88己+?=就沈+ &T =侬9“内小200&,满足要求。经过上述计算，本方案钢板桩支护设计检算是符合要求的，安全性能可靠。钢板桩土压力分布图A、在标高157.33m位置时的土压力强度(地面处)Pl = 18 x 0.28 吆* 2 (45-) = 2.97KN /2B、在标