钢板桩验算.docx
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钢板桩验算
深基坑支护设计1
设计单位：
XXX设计院
设计人：
XXX
设计时间：
2015-04-1209:
32:
42
----------------------------------------------------------------------
[支护方案]
----------------------------------------------------------------------
连续墙支护
----------------------------------------------------------------------
[基本信息]
----------------------------------------------------------------------
规范与规程
《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012
内力计算方法
增量法
支护结构安全等级
二级
支护结构重要性系数γ0
1.00
基坑深度H（m）
9.400
嵌固深度（m）
8.600
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）
242.50
├每延米板桩壁惯性矩I（cm4）
38600.00
└每延米板桩抗弯模量W（cm3）
2270.00
└抗弯f（Mpa）
215
有无冠梁
无
放坡级数
0
超载个数
1
支护结构上的水平集中力
0
----------------------------------------------------------------------
[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）
（m）
（m）
（m）
1
20.000
---
---
---
---
---
----------------------------------------------------------------------
[附加水平力信息]
----------------------------------------------------------------------
水平力
作用类型
水平力值
作用深度
是否参与
是否参与
序号
（kN）
（m）
倾覆稳定
整体稳定
----------------------------------------------------------------------
[土层信息]
----------------------------------------------------------------------
土层数
4
坑内加固土
否
内侧降水最终深度（m）
9.400
外侧水位深度（m）
2.500
内侧水位是否随开挖过程变化
否
内侧水位距开挖面距离（m）
---
弹性计算方法按土层指定
ㄨ
弹性法计算方法
m法
基坑外侧土压力计算方法
主动
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[土层参数]
----------------------------------------------------------------------
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
杂填土
5.75
19.8
8.0
35.00
10.00
2
粘性土
1.83
19.8
7.0
55.60
14.80
3
粉土
10.50
19.0
9.0
14.50
14.60
4
粘性土
2.30
19.8
9.8
---
---
层号
与锚固体摩
粘聚力
内摩擦角
水土
计算方法
m,c,K值
抗剪强度
擦阻力（kPa）
水下（kPa）
水下（度）
（kPa）
1
25.0
27.00
10.00
合算
m法
4.50
---
2
55.0
15.00
14.80
合算
m法
4.40
---
3
50.0
50.00
14.50
合算
m法
7.76
---
4
55.0
55.00
14.80
合算
m法
8.40
---
----------------------------------------------------------------------
[支锚信息]
----------------------------------------------------------------------
支锚道数
2
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
1.000
---
---
---
2
内撑
3.000
4.200
---
---
---
支锚
预加力
支锚刚度
锚固体
工况
锚固力
材料抗力
材料抗力
道号
（kN）
（MN/m）
直径（mm）
号
调整系数
（kN）
调整系数
1
0.00
44.20
---
2～
---
3306.29
1.00
2
0.00
44.20
---
4～
---
3306.29
1.00
----------------------------------------------------------------------
[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:
层号
土类
水土
水压力
外侧土压力
外侧土压力
内侧土压力
内侧土压力
名称
调整系数
调整系数1
调整系数2
调整系数
最大值（kPa）
1
杂填土
合算
1.000
1.000
0.000
1.000
10000.000
2
粘性土
合算
1.000
1.000
0.000
1.000
10000.000
3
粉土
合算
1.000
1.000
0.000
1.000
10000.000
4
粘性土
合算
1.000
1.000
0.000
1.000
10000.000
----------------------------------------------------------------------
[工况信息]
----------------------------------------------------------------------
工况
工况
深度
支锚
号
类型
（m）
道号
1
开挖
1.500
---
2
加撑
---
1.内撑
3
开挖
5.700
---
4
加撑
---
2.内撑
5
开挖
9.400
---
----------------------------------------------------------------------
[设计结果]
----------------------------------------------------------------------
----------------------------------------------------------------------
[结构计算]
----------------------------------------------------------------------
各工况：
内力位移包络图：
地表沉降图：
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[截面计算]
----------------------------------------------------------------------
[截面参数]
弯矩折减系数
0.85
剪力折减系数
1.00
荷载分项系数
1.25
[内力取值]
段
内力类型
弹性法
经典法
内力
内力
号
计算值
计算值
设计值
实用值
1
基坑内侧最大弯矩（kN.m）
158.86
120.13
168.79
168.79
基坑外侧最大弯矩（kN.m）
101.85
40.59
108.22
108.22
最大剪力（kN）
102.49
98.08
128.12
128.12
[截面验算]
基坑内侧抗弯验算（不考虑轴力）
σnei=Mn/Wx
=168.788/（2270.000*10-6）
=74.356（MPa）基坑外侧抗弯验算（不考虑轴力）
σwai=Mw/Wx
=108.220/（2270.000*10-6）
=47.674（MPa）式中:
σwai———基坑外侧最大弯矩处的正应力（Mpa）;
σnei———基坑内侧最大弯矩处的正应力（Mpa）;
Mw———基坑外侧最大弯矩设计值（kN.m）;
Mn———基坑内侧最大弯矩设计值（kN.m）;
Wx———钢材对x轴的净截面模量（m3）;
f———钢材的抗弯强度设计值（Mpa）;
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[整体稳定验算]
----------------------------------------------------------------------
计算方法：
瑞典条分法
应力状态：
有效应力法
条分法中的土条宽度:
0.10m
滑裂面数据
整体稳定安全系数Ks=2.265
圆弧半径（m）R=19.672
圆心坐标X（m）X=-1.207
圆心坐标Y（m）Y=11.007
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[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---
2内撑0.000---
Ks=6.857>=1.200,满足规范要求。
工况2：
序号支锚类型材料抗力（kN/m）锚固力（kN/m）
1内撑1102.097---
2内撑0.000---
Ks=10.288>=1.200,满足规范要求。
工况3：
序号支锚类型材料抗力（kN/m）锚固力（kN/m）
1内撑1102.097---
2内撑0.000---
Ks=6.815>=1.200,满足规范要求。
工况4：
序号支锚类型材料抗力（kN/m）锚固力（kN/m）
1内撑1102.097---
2内撑1102.097---
Ks=9.398>=1.200,满足规范要求。
工况5：
序号支锚类型材料抗力（kN/m）锚固力（kN/m）
1内撑1102.097---
2内撑1102.097---
Ks=7.505>=1.200,满足规范要求。
----------------------------------------------
安全系数最小的工况号：
工况3。
最小安全Ks=6.815>=1.200,满足规范要求。
----------------------------------------------------------------------
[抗隆起验算]
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1）从支护底部开始，逐层验算抗隆起稳定性，结果如下：
支护底部，验算抗隆起：
Ks=3.214≥1.600，抗隆起稳定性满足。
深度18.080处，验算抗隆起：
Ks=3.422≥1.600，抗隆起稳定性满足。
2）坑底抗隆起按以最下层支点为转动轴心的圆弧条分法计算，结果如下：
Ks=2.418≥1.900，坑底抗隆起稳定性满足。
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[嵌固深度计算]
----------------------------------------------------------------------
嵌固深度计算参数：
嵌固深度是否考虑内支撑作用
ㄨ
是否考虑坑底隆起稳定性
√
是否考虑最下层支点为轴心的圆弧稳定性
√
嵌固深度计算过程：
当地层不够时，软件是自动加深最后地层厚度（最多延伸100m）得到的结果。
1）嵌固深度构造要求：
依据《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012,
嵌固深度对于多支点支护结构ld不宜小于0.2h。
嵌固深度构造长度ld：
1.880m。
2）嵌固深度满足整体滑动稳定性要求：
按《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012圆弧滑动简单条分法计算嵌固深度：
圆心（-2.050，6.950），半径=7.843m，对应的安全系数Ks=1.494≥1.300
嵌固深度计算值ld=0.500m。
3）嵌固深度满足坑底抗隆起要求：
符合坑底抗隆起的嵌固深度ld=0.000m
4）嵌固深度满足以最下层支点为轴心的圆弧滑动稳定性要求：
符合以最下层支点为轴心的圆弧滑动稳定的嵌固深度ld=2.600m。
满足以上要求的嵌固深度ld计算值=2.600m，ld采用值=8.600m。
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[嵌固段基坑内侧土反力验算]
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工况1：
Ps=997.759≤Ep=6181.719，土反力满足要求。
工况2：
Ps=997.759≤Ep=6181.719，土反力满足要求。
工况3：
Ps=957.164≤Ep=3874.504，土反力满足要求。
工况4：
Ps=957.164≤Ep=3874.504，土反力满足要求。
工况5：
Ps=839.288≤Ep=2282.689，土反力满足要求。
式中：
Ps为作用在挡土构件嵌固段上的基坑内侧土反力合力（kN）；
Ep为作用在挡土构件嵌固段上的被动土压力合力（kN）。
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