清河东路综合管沟42m基坑钢板桩支护计算.docx
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清河东路综合管沟42m基坑钢板桩支护计算
附1-1清河东路排水管沟4.2m基坑钢板桩支护计算
基坑支护概况:
基坑支护采用钢板桩+钢腰梁+内支撑支护,钢板桩采用Ⅳ型拉森钢板桩,钢腰梁采用2I28b工字钢,内支撑采用φ203×12钢管支撑,设置一道支撑,基坑开挖深度4.2m,钢板桩长度7m,嵌入深度2.8m,采用理正5.5基坑支护计算软件计算,地层参数参照ZK20地质钻孔,具体计算如下:
一、钢板桩、钢腰梁、钢支撑内力计算及基坑整体稳定、抗倾覆稳定、抗隆起稳定、抗管涌稳定验算
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[支护方案]
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连续墙支护
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[基本信息]
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内力计算方法
增量法
规范与规程
《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99
基坑等级
一级
基坑侧壁重要性系数γ0
1.10
基坑深度H(m)
4.200
嵌固深度(m)
2.800
墙顶标高(m)
0.000
连续墙类型
钢板桩
├每延米板桩截面面积A(cm2)
236.00
├每延米板桩壁惯性矩I(cm4)
39600.00
└每延米板桩抗弯模量W(cm3)
2200.00
有无冠梁
无
放坡级数
0
超载个数
1
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[超载信息]
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超载
类型
超载值
作用深度
作用宽度
距坑边距
形式
长度
序号
(kPa,kN/m)
(m)
(m)
(m)
(m)
1
20.000
---
---
---
---
---
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[土层信息]
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土层数
2
坑内加固土
否
内侧降水最终深度(m)
4.200
外侧水位深度(m)
0.800
内侧水位是否随开挖过程变化
是
内侧水位距开挖面距离(m)
0.000
弹性法计算方法
K法
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[土层参数]
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层号
土类名称
层厚
重度
浮重度
粘聚力
内摩擦角
(m)
(kN/m3)
(kN/m3)
(kPa)
(度)
1
素填土
2.30
18.5
8.5
15.00
15.00
2
淤泥
9.50
15.9
5.9
10.00
8.00
层号
与锚固体摩
粘聚力
内摩擦角
水土
K值
抗剪强度
擦阻力(kPa)
水下(kPa)
水下(度)
MN/m3
(kPa)
1
18.0
15.00
15.00
合算
10.00
---
2
13.0
10.00
8.00
分算
8.00
---
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[支锚信息]
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支锚道数
1
支锚
支锚类型
水平间距
竖向间距
入射角
总长
锚固段
道号
(m)
(m)
(°)
(m)
长度(m)
1
内撑
3.000
0.500
---
---
---
支锚
预加力
支锚刚度
锚固体
工况
抗拉力
道号
(kN)
(MN/m)
直径(mm)
号
(kN)
1
0.00
823.00
---
2~
---
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[土压力模型及系数调整]
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弹性法土压力模型:
经典法土压力模型:
层号
土类名称
水土
水压力
主动土压力
被动土压力
被动土压力
调整系数
调整系数
调整系数
最大值(kPa)
1
素填土
合算
1.000
1.000
1.000
10000.000
2
淤泥
分算
1.000
1.000
1.000
10000.000
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[设计结果]
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[结构计算]
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各工况:
内力位移包络图:
地表沉降图:
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[整体稳定验算]
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计算方法:
瑞典条分法
应力状态:
总应力法
条分法中的土条宽度:
0.40m
滑裂面数据
整体稳定安全系数Ks=1.002
圆弧半径(m)R=8.573
圆心坐标X(m)X=-1.050
圆心坐标Y(m)Y=5.650
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[抗倾覆稳定性验算]
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抗倾覆安全系数:
Mp——被动土压力及支点力对桩底的弯矩,对于内支撑支点力由内支撑抗压力
决定;对于锚杆或锚索,支点力为锚杆或锚索的锚固力和抗拉力的较小值。
Ma——主动土压力对桩底的弯矩;
注意:
锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。
序号支锚类型材料抗力(kN/m)锚固力(kN/m)
1内撑516.000---
Ks=5.667>=1.200,满足规范要求。
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[抗隆起验算]
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Prandtl(普朗德尔)公式(Ks>=1.1~1.2),注:
安全系数取自《建筑基坑工程技术规范》YB9258-97(冶金部):
Ks=1.215>=1.1,满足规范要求。
Terzaghi(太沙基)公式(Ks>=1.15~1.25),注:
安全系数取自《建筑基坑工程技术规范》YB9258-97(冶金部):
Ks=1.342>=1.15,满足规范要求。
[隆起量的计算]
注意:
按以下公式计算的隆起量,如果为负值,按0处理!
式中δ———基坑底面向上位移(mm);
n———从基坑顶面到基坑底面处的土层层数;
ri———第i层土的重度(kN/m3);
地下水位以上取土的天然重度(kN/m3);地下水位以下取土的饱和重度(kN/m3);
hi———第i层土的厚度(m);
q———基坑顶面的地面超载(kPa);
D———桩(墙)的嵌入长度(m);
H———基坑的开挖深度(m);
c———桩(墙)底面处土层的粘聚力(kPa);
φ———桩(墙)底面处土层的内摩擦角(度);
r———桩(墙)顶面到底处各土层的加权平均重度(kN/m3);
δ=127(mm)
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[抗管涌验算]
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抗管涌稳定安全系数(K>=1.5):
式中γ0———侧壁重要性系数;
γ'———土的有效重度(kN/m3);
γw———地下水重度(kN/m3);
h'———地下水位至基坑底的距离(m);
D———桩(墙)入土深度(m);
K=1.524>=1.5,满足规范要求。
二、钢支撑、钢板桩受力验算:
1、钢支撑验算:
φ203×12钢支撑惯性矩Ix=3296.493cm4,截面面积A=72.005cm2,截面惯性半径i=(Ix/A)0.5=6.766cm,长细比λ=l/i=3.5*10^2/6.766=51.7,查表得稳定系数φ=0.911,钢支撑容许承载力为[N]=φfA=0.911*215*72.005*10^2/10^3=1410KN>136.67KN(满足要求)
2、钢板桩验算:
容许承载力为[M]=[σ]W=180*2200*10^3/10^6=396KN.M>96.05KN.M(满足要求)