东莞虎门长堤路15m以下淤泥钢板桩支护计算DOCWord格式文档下载.docx
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2200
钢管支撑
重量(kg/m)
Q235(426×
8mm)
105.1
22952.9
82.468
围檩
截面矩(cm3)
双I36b
167
1838
131.2
5、钢板桩围堰结构计算
----------------------------------------------------------------------
钢板桩支护计算简图
[基本信息]
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
二级
基坑侧壁重要性系数γ0
1.00
基坑深度H(m)
5.500
嵌固深度(m)
6.000
墙顶标高(m)
0.000
连续墙类型
├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
超载个数
1
支护结构上的水平集中力
[超载信息]
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)
20.000
5.000
1.000
---
[附加水平力信息]
[土层信息]
土层数
3
坑内加固土
否
内侧降水最终深度(m)
6.500
外侧水位深度(m)
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)
0.500
弹性计算方法按土层指定
ㄨ
弹性法计算方法
m法
[土层参数]
层号
土类名称
层厚
重度
浮重度
粘聚力
内摩擦角
(kN/m3)
(kPa)
(度)
素填土
3.00
17.7
12.00
8.00
2
淤泥质土
15.00
18.5
9.5
21.80
7.80
粘性土
19.0
10.2
与锚固体摩
水土
计算方法
m,c,K值
抗剪强度
擦阻力(kPa)
水下(kPa)
水下(度)
16.0
5.50
20.0
分算
2.38
28.40
10.80
4.12
[支锚信息]
支锚道数
支锚
支锚类型
水平间距
竖向间距
入射角
总长
锚固段
道号
(°
)
长度(m)
内撑
4.200
2.000
预加力
支锚刚度
锚固体
工况
锚固力
材料抗力
(kN)
(MN/m)
直径(mm)
号
调整系数
0.00
110.60
2~
[土压力模型及系数调整]
弹性法土压力模型:
经典法土压力模型:
水压力
主动土压力
被动土压力
最大值(kPa)
10000.000
[工况信息]
工况号
深度
开挖
2.500
加撑
1.内撑
[结构计算]
各工况:
内力位移包络图:
地表沉降图:
[钢板桩抗弯强度验算]
比较各工况下支护剖面的内力包络图,钢板桩的最大弯矩值为120.67kN·
m。
则:
MPa﹤
MPa
钢板桩的抗弯强度满足要求!
[钢管内支撑的强度验算]
钢管内支撑按照轴心受压杆件计算,比较各工况下支护剖面的土压力包络图的支撑反力输出结果,发现工况3中的支反力最大为360.25kN。
D426×
8mm焊接钢管内支撑的计算长度为9.5m,截面积A=10510cm2,i=14.781cm,则:
长细比
,查表得,
,可得
钢管内支撑强度满足要求!
[围檩的强度验算]
围檩采用双拼I36b工字钢,比较各工况下支护剖面的土压力包络图的支撑反力输出结果,发现工况3中的支反力最大为360.25kN。
将围檩视为单跨简支梁进行计算,跨距为4.2m,围檩上的均布荷载为:
kN,则:
kN·
m
钢围檩强度满足要求!
[整体稳定验算]
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=1.699
圆弧半径(m)R=8.835
圆心坐标X(m)X=-1.920
圆心坐标Y(m)Y=2.525
[抗倾覆稳定性验算]
抗倾覆安全系数:
Mp——被动土压力及支点力对桩底的抗倾覆弯矩,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倾覆弯矩。
注意:
锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。
工况1:
序号支锚类型材料抗力(kN/m)锚固力(kN/m)
1内撑0.000---
Ks=9.436>
=1.200,满足规范要求。
工况2:
1内撑523.810---
Ks=19.615>
工况3:
Ks=3.932>
----------------------------------------------
安全系数最小的工况号:
工况3。
最小安全Ks=3.932>
[抗隆起验算]
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=1.710>
=1.1,满足规范要求。
Terzaghi(太沙基)公式(Ks>
=1.15~1.25),注:
Ks=1.882>
=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=117(mm)
[承压水验算]
式中Pcz———基坑开挖面以下至承压水层顶板间覆盖土的自重压力(kN/m2);
Pwy———承压水层的水头压力(kN/m2);
Ky———抗承压水头的稳定性安全系数,取1.5。
Ky=96.50/30.00=3.21>
=1.05
基坑底部土抗承压水头稳定!
[嵌固深度计算]
嵌固深度计算参数:
嵌固深度系数
1.200
抗渗嵌固系数
嵌固深度计算过程:
按《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99单支点结构计算支点力和嵌固深度设计值hd:
1)按ea1k=ep1k确定出支护结构弯矩零点hc1=0.000
2)支点力Tc1可按下式计算:
hT1=3.500m
Tc1=53.120kN
3)hd按公式:
hp∑Epj+Tc1(hT1+hd)-βγ0ha∑Eai>
=0确定
β=1.200,γ0=1.000
hp=2.512m,∑Epj=562.535kPa
ha=4.450m,∑Eai=355.567kPa
得到hd=5.800m,hd采用值为:
6.000m
6、结论:
根据现场提供的资料,对东莞虎门长堤路淤泥深度15m以内深基坑钢板桩支护结构进行检算,得到如下结论:
在设计荷载(包括土压力、水压力和设计超载)的作用下,该钢板桩围堰各构件的强度、整体稳定性、抗倾覆稳定性、抗隆起、承压水、嵌固深度等验算满足施工要求。