钢板桩支护计算书

目 录

1 计算依据 ............................................................................................................................................................ 1 2 工程概况 ............................................................................................................................................................. 1 3 结构设计 ............................................................................................................................................................. 1

3.1总体思路 ................................................................................................................................................... 1 3.2钢板桩结构设计 ....................................................................................................................................... 2 4 材料主要参数及截面特性 ................................................................................................................................. 3 5 计算结果 ............................................................................................................................................................. 4

5.1钢板桩计算 ............................................................................................................................................... 6 5.2抗隆起验算 ............................................................................................................................................... 7 6 结论 ..................................................................................................................................................................... 8

1

仪征碧桂园地下车库钢板桩支护计算书

1 计算依据

⑴《建筑施工计算手册》（中国建筑工业出版社）

⑵《土力学》（中国铁道出版社）

⑶《建筑力学》（中国建材工业出版社）

2 工程概况

仪征碧桂园一期工程位于仪征市天宁大道与文兴路交汇处西北隅，一期工程主要由7栋32F（栋号为1～4#、7#、12#、13#）、5栋18F（栋号为5#、6#、8#、10#、11#）住宅楼和4栋1～2F商业楼（栋号为8-1#、8-2#、10-1#、11-1#）及1栋2F综合楼（栋号为9#）组成（栋号均为勘查院编号），其中高层住宅楼为框架剪力墙结构，综合楼和商业楼为框架结构。在高层住宅楼下部均设一层地下室。场地地面整平标高与场区南侧文兴路大致相平。

地质情况自上而下依次为：①2素填土，②1淤泥质粉质粘土，②4淤泥质粉质粘土夹粉砂，③1含淤泥质粉质粘土夹粉砂，④1强风化泥质粉砂岩，④2中风化泥质粉砂岩。

3 结构设计

3.1总体思路

地下车库基坑开挖采用钢板桩支护，围堰平面设置为单排。靠市政道路侧钢板桩开挖深度为

1

5.35m，采用12m/根长拉森Ⅳ型钢板桩，为阻挡围堰外雨水流入，钢板桩顶高出原地面0.5m，四周设置1.2m高的护栏。

3.2钢板桩结构设计

靠市政道路侧钢板桩平面及立面设计见图3.2-1、图3.2-2。

图3.2-1 靠市政道路侧钢板桩平面图

2

图3.2-2 靠市政道路侧钢板桩立面图

4 材料主要参数及截面特性

1、拉森Ⅳ型钢板桩,截面积A=236cm2,重量M=76kg/m，钢板桩的抗弯强度设计值[f]=150MPa。

2、①2素填土:粘聚力c1=20.0kPa,饱和重度sat1=19.0kN/m3，土的内摩擦角为110.0；②1淤泥质粉质粘土：粘聚力c1=10.1kPa,饱和重度sat1=18.0kN/m3，土的内摩擦角为17.5。②4淤泥质粉质粘土夹粉砂：粘聚力c2=13.1kPa，饱和重度sat2=17.7kN/m3，土的内摩擦角

26.8。

3

3、Q235钢弹性模量E=2.1×105MPa，剪切模量G=0.81×105MPa，密度ρ=7850kg/m3，线膨胀系数α=1.2×10-5，泊松比μ=0.3，轴向拉、压容许应力s140MPa，弯曲容许应力

145MPa，剪切容许应力85MPa。

4、支架受载后挠曲的杆件，其容许挠度为相应结构跨度的1/400。

5 计算结果

主要施工程序为：①测量定位，撒白灰线，插打钢板桩②开挖至设计基坑底。

土压力按照朗肯土压力公式计算，其中钢板桩四周为粘性土时的朗肯主动土压力计算公式

PhKp2cKp为：PahKa2cKa，被动土压力计算公式为：p。

危险工况：工况②，开挖至设计基坑底，钢板桩处于危险状态，按照此时计算。

钢板桩外侧主动土压力如下：

最上层②1土压力为0时，h2c(Ka)=2*10.1/[18*tan(45-7.5/2)]=1.3m。

②1淤泥质粉质粘土（h=9.41m）：

Pa1=18*9.41*tan2(45-7.5/2)-2*10.1*tan(45-7.5/2)=113kPa；

②4淤泥质粉质粘土夹粉砂（h=10.2m）：

4

Pa2=17.7*10.2*tan2(45-6.8/2)-2*13.1*tan(45-6.8/2)=119kPa；

钢板桩内侧被动土压力如下：

②1淤泥质粉质粘土（h=5.36m）：

Pp1=18*5.36*tan2(45+7.5/2)+2*10.1*tan(45+7.5/2)=148kPa。

②4淤泥质粉质粘土夹粉砂（h=6.15m）：

Pp2=17.7*6.15*tan2(45+6.8/2)+2*13.1*tan(45+6.8/2)=168kPa。

靠市政道路侧钢板桩总长61m，取10m长一段建模计算。

5

图5-1 钢板桩模型 图5-2 土压力加载数值（单位kPa）

5.1钢板桩计算

图5.1-1 拉森Ⅳ钢板桩弯应力图（单位：mm）

钢板桩最大弯应力30.7MPa＜f=150MPa(安全)。

6

图5.1-2 钢板桩围堰整体位移图（单位：mm）

钢板桩顶端最大位移31mm。

5.2抗隆起验算

如果钢板桩背后的土柱重量超过基坑底面以下地基土的承载力时,地基的平衡状态受到破坏,就有可能发生坑壁两侧土的流动,使坑顶下陷,坑底隆起的现象,因而就有可能造成坑壁坍塌,基底破坏等严重情况。为了避免这种现象发生,施工前,需对地基稳定性进行验算。

钢板桩的长度H=12m，基坑最大开挖深度h=5.35m，基坑底层淤泥质粉质粘土：粘聚力c1=13.1kPa,饱和重度sat1=17.7kN/m3，土的内摩擦角为16.8，Ka=0.8878。

转动力矩Mov=Gx/2=satHx2/2

7

稳定力矩Mr=

f2x2Hf1x

f1satHKatan2c

f2satHKatanc

h2

近似取

x

则抗隆起安全系数K1为

2f22f1MrK1MovsatHsatx

2satHKatan2c2satHKatan4csatHsath==1.6＞1.0。

6 结论

经检算知，钢板桩设计满足规范及施工要求。

8