基坑钢板桩计算书201930

标准段钢板桩围护结构设计及计算书标准段钢板桩围护结构设计及计算书 1.1.计算依据计算依据 （1） 《标准段基坑围护结构设计图》 ； （2） 《建筑施工计算手册（第二版） 》 ； （3） 《钢结构设计规范》 （GB500017-2003） ； （4） 《理正深基坑软件 7.0 版》 ； （5） 《基坑工程设计规程》 （DBJ08-61-97） ； （6） 《建筑基坑支护技术规程》 （JGJ120-2012） 。 2.2.工程概况工程概况 徐圩新区地下综合管廊一期工程试验段位于江苏大道（226 省道）东侧，张 圩河路以北。试验段管廊北端起于应急救援中心，并预留远期向西延伸接口，南 端止于张圩港河南岸，总长度 1.140 公里。试验段管廊主体为三舱断面，分为综 合仓 1、电力舱和综合舱 2，A0+000～800 管廊净高 4.6m,宽 13.3m，A0+800～ A1+140 下穿张圩港河段管廊高 4.35m，宽 10.4m。 3 3 地质情况地质情况 根据工程地质勘测报告，本段地质情况如表 3-1。 表表 3-13-1本段地质情况本段地质情况 取样 厚度 （m） 编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1.5 1.53 14.08 1.24 1.55 1.05 1.82 1.09 1.25 名称 素填土 黏土 淤泥 含钙核粉质黏土 粉质黏土 粉土 粉质黏土 粉土 细沙 重度粘 聚 力 3 （kN/m ）（Kpa） 12.00 18 18 16.1 19.1 19.6 19.5 19.6 19.4 19.4 22.50 7 41.8 33 11.1 34.1 12.3 摩擦角(。 ) 5.00 8.30 3 13.2 14.4 25.9 14.7 21.5 侧摩阻力 （Kpa） 26.0 21.0 10.0 50.0 57.0 110.0 69.0 169.0 148.0 4 4 施工方案概述施工方案概述 标准段基坑深 7 米，宽 15.3 米，为长条形基坑，支撑体系布置形式为垂直 对称布置。在基坑两侧采用桩长 18m 的拉森Ⅳ钢板桩围护结构支护，围护结构设 置二层， 围檩采用 2H400×400×13×21mm 型钢， 沿线每隔 5 米设置一道钢支撑， 钢支撑采用Ф630×8mm 钢管支撑。 1 图 4.1-1 围护结构结构设计立面图围护结构结构设计立面图 标准段拉森钢板桩围护结构顶高程为+3.3m，基坑开挖深度为7m。以基坑开 挖最深处为计算依据。基坑支护标高参数见表 4-1 基坑主要标高参数表；承台基 坑支护结构见图 4-1 所示：围护结构结构设计平立面图。 表 4-1 管廊施工主要标高参数表 项目 编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 部位标高（m） 拉森钢板桩顶标高 便道顶标高 第一层内支撑标高 第一层土方开挖标高 管廊顶标高 第二层内支撑标高 第二层土方开挖标高 管廊底标高 基坑底标高 钢板桩底标高 基坑开挖深度 标高（m） 3.3 3.3 2.0 1.5 1.1 -0.7 -1.2 -3.5 -3.7 -14.7 7 备注 5 5 支护结构计算支护结构计算 5.15.1 设计计算参数设计计算参数 5.1.15.1.1 材料设计指标材料设计指标 表表 5.1.1-15.1.1-1基坑支护结构所需材料表基坑支护结构所需材料表 2 序 号 1 2 材料名称 SYW295 Q235 抗压强度 （MPa） 295 215 抗拉强度 （MPa） 295 215 抗剪强度 （MPa） 125 125 弹性模量 （MPa） 2.0×10 2.0×105 5 备注 拉森钢板桩 内支撑 表表 5.1.1-25.1.1-2基坑支护结构所需材料截面特性表基坑支护结构所需材料截面特性表 序号 1 2 3 名称 拉森钢板桩 钢围檩 对口撑 型号 Ⅳw 型600×210mm H400×400×13×21mm Ф 609×16mm 单根截面积 A(cm2) 135.3 214.54 298.07 单根惯性矩 Ix(cm4) 8630 65361.58 131117.3 单根抗弯模量 备注 W x(cm 3) 539 3268.07 4306 表表 5.1.1-35.1.1-3拉森钢板桩单根每米壁宽截面特性表拉森钢板桩单根每米壁宽截面特性表 序号 1 名称 拉森钢板桩 型号 Ⅳw 型 单根每米壁宽 单根每米壁宽 单根每米壁宽 抗弯模量备注 截面积 A(cm2) 惯性矩 Ix(cm4) 3W x(cm ) 225.5567002700 5.1.25.1.2 单元内支撑支撑刚度单元内支撑支撑刚度 计算内支撑刚度取最大水平间距 s=6m 的单根Ф 609×16mm钢管，计算长度取 最长自由长度 L=14.5m，则支撑结构水平刚度系数 kT 2 R EA 1k T  Ls a R 支撑松弛系数：取a R =0.9 2 R EA 1 20.821052.981104 k T 109.7MN / m Ls14.56 5.1.35.1.3 单元内支撑材料抗力单元内支撑材料抗力 内支撑对撑采用Ф 609×16mm钢管，最大水平间距 s=6m，计算长度取最长 自由长度 l0=14.5m。 对撑两端与围檩铰接 钢管回转半径 ： i x i y  209.73mm   =1 l i  114500  69.14 209.73 查表得 0.779，1 单元材料抗力： 3 T A 1 f y 10.7792.981104215103/6 832.2kN 5.1.45.1.4 设计荷载计算设计荷载计算 按《建筑基坑技术规程》规定，取值 20kPa 的超载。 5.1.55.1.5 设计安全等级设计安全等级 基坑为二级基坑，安全系数为 1.0。 5.25.2 结构设计分析结构设计分析 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 结构设计软件单元设计进行分析； 利用单元计算的支撑反力作为荷载施加于腰梁 上，利用 Midas 建模计算。 5.2.15.2.1 开挖过程结构分析开挖过程结构分析 采用理正深基坑支护结构设计软件 7.0 版进行分析。 按以下工况计算： 工况 1 基坑开挖至桩顶下 1.8m； 工况 2 在桩顶下 1.3m 安装内支撑； 工况 3 基坑开挖至桩顶下 4.5m； 工况 4 在桩顶下 4m 安装内支撑； 工况 5 基坑开挖至桩顶下 7m； 工况 6 换撑带施工； 工况 7 拆除第二道支撑； 5.2.25.2.2 拉森钢板桩单元计算分析结果拉森钢板桩单元计算分析结果 ---------------------------------------------------------------------- [ [ 支护方案支护方案 ] ]工况工况1 1～～5 5 ---------------------------------------------------------------------- 排桩支护 4 ---------------------------------------------------