拉森钢板桩计算.docx

钢板桩设计

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1、1地质状况

本工程项目座落在张家港市北部长江南岸张家港化工保税区内。

厂区位于长江冲积平原得河漫滩地,地形平坦。原自然地坪标高较底,场地平均高程１0６、２0ｍ,现已采用吹砂回填,将厂区地坪标高提高。根据地质报告,本工程土质上层为吹填砂,以下分别为粉质粘土夹粉土;粉细砂夹粉土,土得抗压、抗剪强度均较低,且难以采取有效得降排水措施。目前厂区内地下水位较高,土质松软,地质情况较为复杂。

该区地质结构断面如下图所示:

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1、2电梯井形状

本工程结构形式如下。目前基坑结构长13、50米,宽10、35米,基坑底标高ＥL、98、55m,基坑深度7、65米。池壁每一侧考虑２、0米宽得工作面,则支护结构得尺寸为长1７、50米,宽１4、40米。

２支撑式钢板桩挡土墙得构造

本工程采用内撑钢板桩挡土墙结构。其主要由钢板桩、支撑二部分组成,钢板桩起承受水平土压力防止土体沿滑动面滑动以及阻隔地下水得作用。她得稳定主要靠两道钢支撑使钢板桩保持垂直、稳定,并确保两侧土体不向基坑内发生位移,钢板桩应插入土体一定深度,防止土体滑动和基坑向上隆起。支撑式钢板桩支挡结构简单且便于施工,整个支挡系统均在基坑开挖过程中完成,作业(包括支撑和挖土)十分安全,施工质量容易保证,且较经济。3钢板桩设计

其钢板桩和内钢支撑布置示意图如下:

EＬ、105、700

EL、10４、8５0

钢板桩钢支撑立体布置图

安全围栏

EL、1０3、250

EＬ、10０、２50

电梯井钢板桩平面布置图

安全围栏

上下通道

1、０m宽

1350０

２000

20０0

1２ｍ钢板桩

2000

４５0０

２０00

钢板桩围檩及内支撑平面布置图

工字钢400×4００围檩

φ37７×10钢管支撑

φ630×12钢管支撑

4500

450０

本工程钢板桩采用Ⅳ型拉森钢板桩,长度为１2m,宽度4０0mm。(即每2、５块１m)。钢板桩水平围檩采用40号工字钢,内支撑采用Φ630×1２得直撑钢管和Φ377×１０得斜撑钢管。

为此,共需12米长得钢板桩数量:

N=(A+B)×2÷0、４=(17、5+14、35)×2÷0、４=160根。

本方案基坑开挖深度最深按6、30m计算,设二道水平支撑。第一道水平钢支撑中心布置在１03、25m处,第二道水平钢支撑中心布置在１0０、２5m处,这样下道支撑距基坑底约为1、７０m。

4钢板桩支撑体系设计及验算以及基底土抗隆起验算

对内支撑基坑,造成基坑失稳得直接原因一般可归纳为两类:结构不足(墙体、支撑等得强度或刚度不足)和地基土强度不足。

根据地质资料和现场实际情况分析,本工程可不考虑管涌和承压水,不进行钢板桩得抗渗透稳定性验算。本设计主要计算钢板桩、围檩、支撑在施工全过程中得强度和稳定性,以及为防止基坑整体滑动和基底土隆起所需得钢板桩插入深度。

根据地质报告,计算出排水管道施工区域土得有关加权平均指标如下:

γ=18KN/m3φ=20oC=8ｋｐa

本设计计算时取C=0,不考虑地下水得作用。仅考虑被动土压力修正系数k＝1、６(见《深基坑工程设计施工手册》P、286),

4、1土压力计算

主动土压力系数Ｋａ=tｇ２(４5o－20o／2)=0、4９

被动土压力系数Kp=tg2(４5o+20o／2)＝2、０4

被动土压力修正系数ｋ=1、6,则:Kp=ｋKｐ=3、264

如图Ａ所示,图中Ｂ点为R1和R2间得中间点(1／２点),C点为R２与基坑底面间得中点。近似计算时,即认为Ｒ1等于e0与ｅ1间得三角形荷载,R2等于e1与e2间得梯形荷载,土压力为:ei=KaγHi。另考虑基坑边土体和机械行走等产生得附加荷载,按20KN/m2计算。

上式中Hi为土压力计算高度。

其中H１＝1600;HB＝3100;H2=4６00;HC＝545０;Ｈ3＝６３00。

经计算:ｅ0=0

e1=KａγH1＝0、4９×18×１、6=１４、112KＮ/m２

eＢ=ＫaγHB＝0、49×18×3、1=２7、342KN/m2

e2=KａγH２=０、49×18×４、6=４0、５72KN/m2

eC=KaγＨC＝0、49×18×５、45=４８、069KN/ｍ2

e３=KaγH3=0、49×１8×6、３=55、５66ＫN/m2

设支撑间间距均为Ｌ=4、50m,则通过公式:

Ri＝{[(en+en+1)/2]＊ｈn＋1+qKa*hn＋1}L可计算出支撑反力R1、R2

上式中h０=0;h０B=3、１m;hBC＝2、３５m;Ｑ=qKa=2０×0、４9=9、8ＫN/ｍ2。

则:R1=[(0+27、342)÷2×3、1＋２0×0、49×3、1]×4、5=327、４２0KN

Ｒ2=[(２7、34２+48、069)÷