拉森钢板桩围堰支护计算说明

一、 检算依据：

1、《建筑施工手册》

2、广雅大桥12#、16#墩地质图及广雅大桥钢板桩围堰施工方案

二、已知条件：

承台尺寸为5.5(横桥向)×5.5m(纵桥向)×2.4 m，开挖尺寸9.5m×9.5m，筑岛顶标高：495m；常水位标高：+77.4m；承台顶标高：+77.5m；承台底标高：489m；拟定开挖到基坑底后浇注一层0.5m的垫层，基坑底标高：-6.5m。填土层厚5.3米，下为卵石层。根据地质情况：取填土重度γ=17.5KN/m³，内摩擦角φ=15o，卵石重度γ=24.5 KN/m³，内摩擦角φ=36o，结合地质情况，采用拉森Ⅲ型钢板桩进行围堰施工。

三、计算：

按单层支撑和二层支撑两种情况进行检算

1、单层支护

1）、钢板桩围堰旁边的机械荷载取20KN/m²， 且距离围堰距离为1.5米。

钢板桩最小嵌入深度t，由建筑施工手册 在6.9米范围内取γ、φ的加权平均值： γ平均=（17.5*5.3+24.5*1.6）/6.9=19.1 KN/m³ φ平均=（15*5.3+36*1.6）/6.9=19.9o

245φ/2）=0.492; 主动土压力系数：Ka=Tan（20KN/m² EatEp245φ/2）=2.032。被动土压力系数：Kp=Tan（

基坑底面以下，支护结构设定弯矩零点位置距

基坑底面的距离h：γ（H+h）Ka=γKhKp h=0.892m

K——为被动土压力的修正系数，取1.6。 2）、计算支点力0.5米处：P。=33.546KN 基坑底钢板桩受力5.5米处：143.015KN

如图：

剪力图

弯矩图

最小嵌入深度t： t=1.2t。 t。=

6P0h=4.93m

（KKP-Kat=1.2t。=5.91m

已知外界荷载：q=Ka*30=14.76KN/m²

求得最大弯矩Mmax=79.33KN*m，拉森Ⅲ型钢板桩截面模量W=1340cm3，应力σ=1000*79.33/1340=59.2Mpa<175 Mpa满足要求。

2、多层支护

多层支护最小嵌入深度h：h=1.1*ho=1.1*no*H=1.1*0.25*5.5=1.5m 第一层支撑设在+79m处，第二层支撑设在+76.5m处, 已知外界荷载：q=Ka*30=14.76KN/m²。

1）、工况一：当基坑开挖到第一层支撑+79m处时，相当于悬臂式支护结构，钢板桩最大弯矩Mmax=1.845KN*m，满足拉森钢板桩的承载要求，设立第一层支撑结构。

2）、工况二：当基坑开挖到第二层支撑+77m处时，相当于单支点支护结构。支点力T1=100.5KN，钢板桩最大弯矩Mmax=45.2KN*m

剪力图

弯矩图

满足要求，围檩施工完后可继续开挖。

3）、工况三：当基坑开挖到基坑底时，相当于多层支点支护结构

支点力T1=33.3KN，T2=114.6KN，基坑底部钢板桩受力T3=122.9KN，钢板桩最大弯矩Mmax=50KN*m

剪力图

弯矩图

如图所示工况三维钢板桩受力最不利时：

MX5010000125y186N/mm215N/mm IX168002钢板桩满足要求，可继续下一道工序。

4）、工况四：浇注封底砼完成，达到设计强度后，支点转移到封底砼处。 支点力T1=25.5 KN，T2=95.4KN，基坑底部钢板桩T3=150.3KN，钢板桩最大弯矩Mmax=15.5KN*m

剪力图

弯矩图

3、围檩工钢检算：

第二层围檩所受均布力集度最大，所以按第二层检算：且力为T=114.67 KN/m²，按三跨超静定梁计算求得最大弯矩Mmax=572.22KN*m（跨中）

二层工字钢与围檩受力

MX572106Wx1032534cm3

Xf1.05215则用双拼I36a的工字钢满足要求。 斜撑处杆件受压轴力F，Fmax=504.54KN

504.5410310223.47 cm², An215取I20工字钢An=35.57cm²满足要求。