拉森钢板桩围堰支护计算说明

拉森钢板桩支护计算单 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 =15 o，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 20KN/m 2 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： Ea γ φ 平均=（17.5*5.3+24.5*1.6 ）/6.9=19.1KN/m3 o 平均=（15*5.3+36*1.6 ）/6.9=19.9 2 主动土压力系数： K a= Tan（45φ/2 ）=0.492; 2 Ep t 被动土压力系数： K p= Tan（45φ/2 ）=2.032。 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）K a=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 。 6P 0 =4.93m t 。= （KK- K Pa h t=1.2t 。=5.91m 已知外界荷载： q =Ka*30=14.76KN/m2 求得最大弯矩 M max=79.33KN*m，拉森Ⅲ型钢板桩截面模量 W=1340cm 3，应力 σ=1000*79.33/1340=59.2Mpa175 Mpa 满足要求。 2、多层支护 多层支护最小嵌入深度h：h=1.1*h o=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M max=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M max=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 M max=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： M50125 186N / mm215N / mm X y 10000 2 I 16800 X 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 M max=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 按三跨超静定梁计算求得最大弯矩M max=572.22KN*m（跨中） T=114.67 KN/m2， 二层工字钢与围檩受力 6 M X 572 10 33 W x X 10 f1.05 215 2534cm 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 A n 3 504.5410 2 cm2, 215 1023.47 取 I20 工字钢 An=35.57cm2满足要求。