3、拉森钢板桩基坑支护方案设计和计算
3.1、基本情况
城展路环城河桥桥台位于河岸上，基坑开挖深度较小；桥墩长24m，宽1.7m，右偏角90°，系梁底标高为0.0m，河床底标高0.0m，因此基坑底部尺寸考虑1m施工操作面要求，布置为长26m，宽3.7m，不需土方开挖。
环城河常水位2.6m，1/20洪水位3.27m，河床底标高0.0m，河底为淤泥土。考虑选择枯水期施工，堰顶标高为3.5m。
3.2、支护方案设计
支护采用拉森钢板桩围堰支护，围堰平行河岸布置，平面布置详见附图。堰体采用拉森钢板桩Ⅳ型，桩长12米，内部水平围檩由单根（500×300mm）H型钢组成，支撑杆设置在钢板桩顶部，由直径为600mm，壁厚为8mm钢管组成。
整个基坑开挖完成后，沿基坑四周挖出一条200×200mm排水沟，在基坑对角设500×500×500mm集水坑，用泥浆泵将集水坑内渗水及时排出基坑。
布置图：
4、基坑稳定性验算
4.1、桥墩基坑稳定性验算
钢板桩长度为12米，桩顶支撑，标高3.5米，入土长度8.5米。基坑开挖宽度26米，坑底标高0.0米。基坑采用拉森钢板桩支护，
围檩由单根（500×300mm）H型钢组成，设单道桩顶支撑，支撑采用直径为600mm，壁厚为8mm钢管作为支撑导梁，钢管与H型钢进行嵌固相连并焊接。验算钢板桩长度，选择钢板桩和导梁型号，验算基底稳定性。
采用理正深基坑软件对支护结构和围囹支撑体系等变形与内力整体计算分析；支护结构的抗倾覆稳定性、抗隆起、抗管涌、嵌固深度采用理正深基坑支护结构设计软件单元计算进行分析。
4.1.1、设计标准及参数
1、基坑设计等级及设计系数
二级，重要性系数：1.0；
支护结构结构重要性系数：1.0；
构件计算综合性系数：1.25。
2 、材料力学性能指标
1、单元分析工况定义
（1）、工况1：打钢板桩，水面以下3.5m；
（2）、工况2：在桩顶以下0.5m处安装第一道内支撑；
（3）、工况3：抽水；
2、单元计算
[ 支护方案 ]
----------------------------------------------------------------------
连续墙支护
---------------------------------------------------------------------- [ 基本信息 ]
---------------------------------------------------------------------- [ 附加水平力信息 ]
---------------------------------------------------------------------- [ 土层信息 ]
---------------------------------------------------------------------- [ 土层参数 ]
---------------------------------------------------------------------- [ 支锚信息 ]
---------------------------------------------------------------------- [ 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:
---------------------------------------------------------------------- [ 工况信息 ]
----------------------------------------------------------------------
---------------------------------------------------------------------- [ 设计结果 ]
---------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------- [ 结构计算 ]
---------------------------------------------------------------------- 各工况：
内力位移包络图：
地表沉降图：
---------------------------------------------------------------------- [ 抗倾覆稳定性验算 ]
---------------------------------------------------------------------- 抗倾覆安全系数:
p , 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。 M a ——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：
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 0.000 ---
s
工况2：
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 4062.000 ---
s
工况3：
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 4062.000 ---
s
----------------------------------------------
安全系数最小的工况号：工况1。
最小安全K s = 2.140 >= 1.200, 满足规范要求。
---------------------------------------------------------------------- [ 抗隆起验算 ]
----------------------------------------------------------------------
Prandtl(普朗德尔)公式(K s >= 1.1～1.2)，注：安全系数取自《建筑基坑工程技术规范》YB 9258-97(冶金部):
D
(H
(tan)e tan
(N
tan
7.700
2
1
tan7.700
?2.002
s
Terzaghi(太沙基)公式(K s >= 1.15～1.25)，注：安全系数取自《建筑基坑工程技术规范》YB 9258-97(冶金部):
D
(H
1
2[)-34tan)45o tan
7.700
-
3.142
(45
s
[ 隆起量的计算 ]
=i h 6.37c tan
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 = 32(mm)
---------------------------------------------------------------------- [ 抗管涌验算 ]
----------------------------------------------------------------------
抗管涌稳定安全系数(K >= 1.5):
'
1.50h'w()
≤
h'2D
+
式中γ
0———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 = 3.679 >= 1.5, 满足规范要求。
----------------------------------------------------------------------
[ 承压水验算 ]
----------------------------------------------------------------------
式中P cz———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);
P wy———承压水层的水头压力(kN/m2);
K y———抗承压水头的稳定性安全系数，取1.5。
K y = 33.80/30.00 = 1.12 >= 1.05
基坑底部土抗承压水头稳定!
----------------------------------------------------------------------
[ 嵌固深度计算 ]
----------------------------------------------------------------------
嵌固深度计算过程：
按《建筑基坑支护技术规程》 JGJ 120-99单支点结构计算支点力和嵌固深度设计值h d： 1) 按e a1k = e p1k确定出支护结构弯矩零点h c1 = 0.000
T1
T c1 = 23.820 kN
3) h d按公式：h p∑E pj + T c1(h T1+h d) - βγ0h a∑E ai>=0确定
β = 1.200 ，γ0 = 1.000
h p = 1.591m，∑E pj = 294.604 kPa
h a = 2.688m，∑E ai = 197.036 kPa
得到h d = 4.100m，h d采用值为：8.500m
4.1.3、围堰围囹（腰梁）及斜撑验算
根据4.1.2节单元计算，取其最大反力作为围囹均布荷载。根据第4.1.2节计算知围囹工况3反力最大为24.08kN，因此均布荷载为24.08Kn/m
内导梁最大弯矩Mmax 采用的支撑最大间距Lmax=4.5m内导梁采用单片焊接H型钢h=482mm,b=300mm,t=11mm,W=2523cm3 。
Mmax=(qmaxLmax2)/8=(24.08×4.52)/8=67.0KNm
σmax=Mmax/W=67.0×103/2523=26.6Mpa＜[σ]=180Mpa
∴符合要求
围囹体系最大变形为1.06mm，小于允许值，满足要求。
4.1.4、内支撑验算
支撑反力为R×L=24.08×4.5=108.36KN.
内支撑单根D600钢管最大自由长度2.8m，按两端铰接计L=2.8m, i=205.8mm
λ= L/i=13.6查表得φ=0.991
108.36×1000/15120=7.16<0.991×215=213，合格。
. 1、工程简介 越南沿海火力发电厂3期连接井位于电厂厂区，距东边的煤灰堆场约100m，连接井最南侧距海边约30m~40m。现根据施工需要，将连接井及部分陆域段钢管段设置成干施工区域，即将全部连接井及部分陆域钢管段区域逐层开挖成深基坑，然后在基坑进行施工工作。基层四采用CDM桩或者钢板桩进行支护。干施工区域平面图如下所示 图1.1干施工区域平面图
＋1.30－0.70 图1.2 基坑支护典型断面图（供参考） 2、设计资料 1、钢板桩桩顶高程为+3.3m ； 2、地面标高为+2.5m ，开挖面标高-5.9m ，开挖深度8.4m ，钢板桩底标高-14.7m 。 3、坑外土体的天然容重γ为16.5KN/m 2，摩擦角为Φ=8.5度，粘聚力c=10KPa ； 4、地面超载q ：按20 KN/m 2考虑； 5、钢板桩暂设拉森Ⅳ400× U 型钢板桩，W=2270cm 3，[δ]=200MPa，桩长18m 。
3力计算 3.1支撑层数及间距 按等弯矩布置确定各层支撑的间距，则钢板桩顶部悬臂端的最大允跨度为： m 603.2mm 2603742 .05.162270102006r ][653a =≈????==K W h δ h 1=1.11h=1.11×2.603m=2.89m h 2=0.88h=0.88×2.603m=2.29m 根据现场施工需要和工程经济性，确定采用两层支撑，第一层h=1.2m ，支撑标高+1.3m ；第二层支撑h 1=2m ，支撑标高-0.7m 。 3.2作用在钢板桩上的土压力强度及压力分布 主动土压力系数 Ka=tan 2(45°-φ/2)= tan 2(45°-8.5°/2)= 0.742 被动土压力系数 Kp=tan 2(45°+φ/2)=tan 2(45°+8.5°/2)=1.347 工况一：安装第一层支撑后，基坑土体开挖至-0.7m （第二层支撑标高）。 1、主动土压力：a a a P =qK γzK + ①z=0m P a =20×0.742+16.5×0×0.742=14.84KN/m 2 ②z=3.2m （地面到基坑底距离)） P a =20×0.742+16.5×3.2×0.742=54.02KN/m 2 2、被动土压力：p p P =γzK ①z=3.2m(地面到基坑底距离)
钢板桩基坑支护计算书
一、结构计算依据 1、国家现行的建筑结构设计规范、规程行业标准以及广东省建筑行 业强制性标准规范、规程。
2、提供的地质勘察报告。 3、工程性质为管线构筑物，管道埋深4.8~4.7米。 4、本工程设计，抗震设防烈度为六度。 5、管顶地面荷载取值为：城-A级。 6、本工程地下水位最小埋深为2.0m。 7、本工程基坑计算采用理正深基坑支护结构计算软件。
二、基槽支护内支撑计算 （1）内支撑计算 内支撑采用25H 型钢 A=92.18cm 2 i x =10.8cm i y =6.29cm Ix=10800cm 4 Iy=3650cm 4 Wx=864cm 3 ] [126.11529 .6725][13.678 .10725λλλλ===<=== y y x i l i l x 查得 464 .0768 .0==y x ?? 内支撑N=468.80kN ，考虑自重作用，M x =8.04N ·m MPa f A N fy y 215][6.1091018.92464.01080.4682 3 =<=???=?=? MPa f Wx Mx A N fx x 215][05.5810 7.1361004.810117768.01080.4684 6 23=<=??+???=+?=?
（2）围檩计算 取第二道围檩计算，按2跨连续梁计算，采用30H 型钢 A=94.5cm 2 i x =13.1cm i y =7.49cm Ix=20500cm 4 Iy=6750cm 4 Wx=1370cm 3 [ 计算结果 ] 挡土侧支座负弯距为：M max =0.85×243.3kN·m=206.8kN·m，跨中弯矩为M max =183.4kN·m 支座处： MPa cm m kN Wx M 9.15013708.206max 13 =?==σ，考虑钢板桩结构自身的抗弯作用，可满足安全要求。 跨中：][87.13313704.183max 23 σσ<=?== MPa cm m kN Wx M 三、基槽支护工程计算书 支护结构受力计算 5.3米深支护计算
桂林市西二环路道路建设工程排水管道 深基坑开挖施工方案计算书 一、工程概况 桂林市西二环路二合同段污水管道工程的起点K12＋655，终点K17＋748，埋设管道为聚氯乙烯双壁波纹管（Ф500）和钢筋砼管（Ф800），基础采用粗砂垫层，基础至管顶上50cm范围为粗砂回填，其上为级配碎石回填至路床；起点管道底部标高为150.277m，管道平均埋深为5.2米左右，最深为7.8米，地下水位较高，其中有局部里程段3.5m厚土层以下是流沙层，开挖时垮塌较严重，为防止开挖时坍塌事故发生，特制定该方案，施工范围为K12+655～K14+724段左侧污水管。 本段施工段地质为松散耕土、粉质粘土，地下水位高，遇水容易形成流砂。 二、方案计算依据 1、《桂林市西二环路道路建设工程（二期）施工图设计第三册（修改版-B）》（桂林市市政综合设计院）。 2、《市政排水管道工程及附属设施》（06MS201）。 3、《埋地聚乙烯排水管管道工程技术规程》（CECS164:2004）。 4、《钢结构施工计算手册》（中国建筑工业出版社）。 5、《简明施工计算手册》（中国建筑工业出版社）。 三、施工方案简述 1、钢板桩支护布置 钢板桩采用拉森ISP-Ⅳ型钢板桩，其长度为12米/根，每个施工段50m需260根钢板桩。根据施工段一般稳定水位154.0m和目前水位情况，取施工水位为154.00m。根据管沟开挖深度（4.7m），钢板桩支护设置1道型钢圈梁和支撑。以K14+100左侧排污管道钢板桩支护为例，桩顶标高为157.83m，桩底标高为148.83m，依次穿越松散耕土→粉质粘土层。 2、钢板桩结构尺寸及截面参数 拉森ISP-Ⅳ型钢板桩计算参数如下表所示：
拉森钢板桩计算 LG GROUP system office room 【LGA16H-LGYY-LGUA8Q8-LGA162】
钢板桩设计 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的河漫滩地，地形平坦。原自然地坪标高较底，场地平均高程，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，土的抗压、抗剪强度均较低，且难以采取有效的降排水措施。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： 电梯井形状 2 支撑式钢板桩挡土墙的构造 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的作用。它的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： 钢板桩钢支撑立体布置图 安全围栏 上下通道 12m钢板桩
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。（即每块1m）。钢板桩水平围檩采用40号工字钢，内支撑采用Φ630×12的直撑钢管和Φ377×10的斜撑钢管。 为此，共需12米长的钢板桩数量： N =（A+B）×2÷ =（+）×2÷ = 160根。 本方案基坑开挖深度最深按计算，设二道水平支撑。第一道水平钢支撑中心布置在处，第二道水平钢支撑中心布置在处，这样下道支撑距基坑底约为。 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，造成基坑失稳的直接原因一般可归纳为两类：结构不足（墙体、支撑等的强度或刚度不足）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，不进行钢板桩的抗渗透稳定性验算。本设计主要计算钢板桩、围檩、支撑在施工全过程中的强度和稳定性，以及为防止基坑整体滑动和基底土隆起所需的钢板桩插入深度。 根据地质报告，计算出排水管道施工区域土的有关加权平均指标如下： γ=18KN/m3 φ=20o C=8kpa 本设计计算时取C=0，不考虑地下水的作用。仅考虑被动土压力修正系数k=（见《深基坑工程设计施工手册》）， 土压力计算 主动土压力系数Ka=tg2(45o-20o/2)= 被动土压力系数Kp=tg2(45o+20o/2)= 被动土压力修正系数k=，则：Kp=kKp= 如图A所示，图中B点为R 1和R 2 间的中间点(1/2点)，C点为R 2 与基坑底面间的中 点。近似计算时，即认为R 1等于e 与e 1 间的三角形荷载，R 2 等于e 1 与e 2 间的梯形荷 载，土压力为：e i =K a γH i 。另考虑基坑边土体和机械行走等产生的附加荷载，按20KN/m2 计算。 上式中H i 为土压力计算高度。 其中H 1=1600；H B =3100； H 2 =4600；H C =5450；H 3 =6300。 经计算： e =0
1、工程简介 越南沿海火力发电厂3期连接井位于电厂厂区内，距东边的煤灰堆场约 100m，连接井最南侧距海边约30m~40m。现根据施工需要，将连接井及部分陆域段钢管段设置成干施工区域，即将全部连接井及部分陆域钢管段区域逐层开挖成深基坑，然后在基坑进行施工工作。基层四周采用CDM桩或者钢板桩进行支护。干施工区域平面图如下所示 图1.1干施工区域平面图 1
＋4.50 连接井 40#工字钢 拉森Ⅳ钢板桩顶＋2.30 围柃 ＋1.30 －0.70 40#工字钢 Φ500mm钢管Φ500mm钢管 围柃 撑杆 撑杆 －4.70 －5.90 基坑底标高-5.90 Φ500mm钢管Φ500mm钢管 立柱立柱 －10.90 拉森Ⅳ钢板桩底 －15.70 图1.2 基坑支护典型断面图（供参考） 2、设计资料 1、钢板桩桩顶高程为+3.3m； 2、地面标高为+2.5m，开挖面标高-5.9m，开挖深度8.4m，钢板桩底标高 -14.7m。 2，内摩擦角为Φ=8.5 度，粘聚力 3、坑内外土体的天然容重γ为16.5KN/m c=10KPa； 2 4、地面超载q：按20 KN/m 考虑； 3，[δ]=200MPa，桩 5、钢板桩暂设拉森Ⅳ400×170 U 型钢板桩，W=2270cm 长18m。 3内力计算 3.1支撑层数及间距 按等弯矩布置确定各层支撑的间距，则钢板桩顶部悬臂端的最大允许跨度 为：
h 3 6[ ]W δ rK a 6 200 16.5 5 10 2270 0.742 2603mm 2. 603m h1=1.11h=1.11 2×.603m=2.89m h2=0.88h=0.88 2×.603m=2.29m 根据现场施工需要和工程经济性，确定采用两层支撑，第一层h=1.2m，支 撑标高+1.3m；第二层支撑h1=2m，支撑标高-0.7m。 3.2作用在钢板桩上的土压力强度及压力分布 主动土压力系数Ka=tan2(45°-φ/2)= tan2(45°-8.5°/2)= 0.742 2(45°+8.5°/2)=1.347 被动土压力系数Kp=tan 2(45°+φ/2)=tan 工况一：安装第一层支撑后，基坑内土体开挖至-0.7m（第二层支撑标高）。 1、主动土压力：P a =qK a γzK a ①z=0m 2 P a=20×0.742+16.5×0×0.742=14.84KN/m ②z=3.2m（地面到基坑底距离)） 2 P a=20×0.742+16.5× 3.2×0.742=54.02KN/m 2、被动土压力：P p =γzK p ①z=3.2m(地面到基坑底距离) 2 P p=16.5×（3.2-3.2）× 1.347=0KN/m ②z=17.2m(地面到钢板桩底距离) 2 P p=16.5×（17.2-3.2）× 1.347=311.157KN/m 3、计算反弯点位置： 假定钢板桩上土压力为零的点为反弯点，则有：P a=P p P a=20×0.742+16.5×z×0.742=P p=16.5×(z-3.2)× 1.347 z=8. 61m 4、等值梁法计算内力： 钢板桩AD 段简化为连续简支梁，用力矩分配法计算各支点和跨中的弯矩，
目录 1 计算依据 (1) 2 工程概况 (1) 3 地质情况 (1) 4 设计施工方案概述 (1) 5 围堰结构计算 (2) 5.1 设计计算参数 (2) 5.1.1材料设计指标 (2) 5.1.2单元内支撑支撑刚度计算 (3) 5.1.3单元内支撑材料抗力计算 (3) 5.1.4 设计安全等级 (4) 5.2 拉森钢板桩封闭支护结构设计分析 (4) 5.2.1 开挖过程结构分析 (4) 5.2.2 拉森钢板桩单元计算分析结果 (4) 5.2.3 内支撑应力和变形计算 (18) 5.2.4支护结构强度验算 (19) 5.2.4 支撑型钢强度、稳定性验算 (23)
基坑拉森钢板桩围堰设计及计算书 1 计算依据 1.2 《特大桥承台基坑拉森钢板桩围堰设计图》； 1.3 《建筑施工计算手册》； 1.4 《钢结构设计规范》（GB500017-2003）； 1.5 《理正深基坑软件7.0版》； 1.6 《基坑工程设计规程》（DBJ08-61-97） 1.7 《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012） 1.8 《建筑基坑工程技术规范》（YB9258-97） 2 工程概况 桥址处为荒地、民房，地势平坦，交通便利。根据现场调查，特大桥1#承台施工为最不利基坑，承台尺寸为4.85×5.7×2m，开挖后深度4.209m。 3 地质情况 根据工程地质勘测报告，承台处的地质情况如表1。 表3-1 承台地质情况 取样 编号厚度（m）名称 重度 （kN/m3) 粘聚力 （Kpa) 摩擦角(。） 侧摩阻力 （Kpa) 1 1.25 杂填土17.7 11.00 7.20 30.0 2 4.25 淤泥质土17. 3 13.00 6.00 22.0 3 6.20 粉砂18.0 45.00 --- 40.0 4 4.60 粘性土19.8 49.00 --- 65.0 5 21.60 粉砂19. 6 47.00 --- 70.0 4 设计施工方案概述 使用9m拉森Ⅳ钢板桩对基坑进行封闭支护，钢围檩设于承台顶标高以上1.509m，钢板桩顶往下1m处，围檩采用H400×400×13×21mm型钢，围檩长边下方设置不少于3个牛腿，上方采用直径8mm钢丝绳兜吊在拉伸钢板桩上，斜角撑采用H400×400×13×21mm型钢，斜撑两端与围檩型钢焊接牢固。基坑尺寸控制原则为自承台外轮廓外扩1.2m，为保证承台模板与钢筋的顺利施工，围檩斜角撑的位置应避免阻碍模板与钢筋的吊装施工。
6m拉森钢板桩支护计算书 ---------------------------------------------------------------------- [ 支护方案 ] ---------------------------------------------------------------------- 排桩支护 ---------------------------------------------------------------------- [ 基本信息 ]
---------------------------------------------------------------------- [ 超载信息 ] ---------------------------------------------------------------------- [ 附加水平力信息 ] ---------------------------------------------------------------------- [ 土层信息 ] ---------------------------------------------------------------------- [ 土层参数 ] ----------------------------------------------------------------------
[ 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: ---------------------------------------------------------------------- [ 工况信息 ] ---------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------- [ 设计结果 ] ---------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------- [ 结构计算 ] ---------------------------------------------------------------------- 各工况：
工程名称 钢 板 编制：__________________ 审核：__________________ 项目部
1.1计算依据 1、《钢结构设计规范》GB 50017-2003 2、《软土地区工程地质勘察规范》JGJ 83-91 3、《公路桥涵地基与基础设计规范》JTG D63-2007 4、《铁路桥涵设计基本规范》TB 10002. 1-99 5、施工图 6、浙江省工程勘察院提供的《岩上工程勘察报告》 7、参考文献： 刘建航侯学渊《基坑工程设计手册》中国建筑工业出版社李克钏，罗书学.基础工程?北京：中国铁道出版社 第二章工程地质及相关参数 2.1工程地质及相关参数 沟槽开挖所处土层0?lm为黄土，相关参数如下：71 = 17.6KN/m3, c x = 15.0KPa,(p x = 25% 沟槽开挖所处土层l?9m 为中砂，相关参数如下：丫？ = 18KN/m?, (p2 = 33°o 根据现场地形沟槽开挖施工图，最不利状态下计算，开挖土层全部按照中砂层考虑，沟槽基坑开挖计算深度6m,宽度为4111,钢板桩长度 9m,支撑横梁距钢板桩顶面距离为lm,内支撑沿沟槽向每4111设置一道，基坑上方处两层砖混结构民房及施工荷载按均布荷载考虑q=20 KN/m2o 沟槽开挖示意图: 支处系
支护挡墙采用拉森钢板桩，钢板桩有效幅宽WMOOnun,有效高 度170mm, t=15.5mm o相关参数为：A=242.5cm2, Wx=2270cm3, Ix=38600cm4, [o]=180MPa 支撑横梁采用H400 X 400 X 13 X 21型钢，相关参数为: A=214.54cin2 , W x=3268.07cm3 , I x=65361.58m4 , i x=l7.45cm , [o]=200MPa； 内支掠采用0300 X 10钢管，相关参数为：A=90.79cnr , W=634.79cm3, 1=9490.15cm4, i=l0.22cm, [o]=200MPa； 第三章钢板桩及支撑系统验算 3.1钢板桩验算 支护系统受力示意图如卞: 地面局部荷载q
---------------------------------------------------------------------- [ 支护方案 ] ---------------------------------------------------------------------- 排桩支护 ---------------------------------------------------------------------- [ 基本信息 ]
---------------------------------------------------------------------- [ 超载信息 ] ---------------------------------------------------------------------- [ 附加水平力信息 ] ---------------------------------------------------------------------- [ 土层信息 ] ---------------------------------------------------------------------- [ 土层参数 ] ----------------------------------------------------------------------
[ 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: ---------------------------------------------------------------------- [ 工况信息 ] ---------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------- [ 设计结果 ] ---------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------- [ 结构计算 ] ---------------------------------------------------------------------- 各工况：
深基坑支护设计计算书 ---------------------------------------------------------------------- [ 支护方案 ] ---------------------------------------------------------------------- 排桩支护 ---------------------------------------------------------------------- [ 基本信息 ]
---------------------------------------------------------------------- [ 超载信息 ] ---------------------------------------------------------------------- [ 附加水平力信息 ] ---------------------------------------------------------------------- [ 土层信息 ] ---------------------------------------------------------------------- [ 土层参数 ]
---------------------------------------------------------------------- [ 支锚信息 ] ---------------------------------------------------------------------- [ 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: ---------------------------------------------------------------------- [ 工况信息 ] ----------------------------------------------------------------------
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(横桥向)×(纵桥向)× m ，开挖尺寸×，筑岛顶标高：495m ；常水位标高：+；承台顶标高：+；承台底标高：489m ；拟定开挖到基坑底后浇注一层的垫层，基坑底标高：。填土层厚米，下为卵石层。根据地质情况：取填土重度γ=m 3，内摩擦角φ=15o ，卵石重度γ= KN/m 3，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 1、单层支护 1）、钢板桩围堰旁边的机械荷载取20KN/m 2， 且距离围堰距离为米。 钢板桩最小嵌入深度t ，由建筑施工手册 在米范围内取γ、φ的加权平均值： γ平均=（*+*）/= KN/m 3 φ平均=（15*+36*）/= 主动土压力系数：K a =-45Tan 2 （φ/2）=; 被动土压力系数：K p =+45Tan 2 （ φ/2）=。 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 =γKhK p h= K ——为被动土压力的修正系数，取。 2）、计算支点力米处：P 。=
基坑底钢板桩受力米处： 如图： 剪力图 弯矩图 最小嵌入深度t ： t=。 t 。= h K -KK P 6a P 0 +?（γ= t=。= 已知外界荷载：q =Ka*30=m 2 求得最大弯矩M max =*m ，拉森Ⅲ型钢板桩截面模量W=1340cm 3，应力σ
=1000*1340=<175 Mpa满足要求。 2、多层支护 多层支护最小嵌入深度h：h=*h o =*n o *H=**= 第一层支撑设在+79m处，第二层支撑设在+处, 已知外界荷载： q=Ka*30=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 =*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=，钢板桩最大弯矩M max =*m 剪力图
m钢板桩m深基坑计 算 Document number【AA80KGB-AA98YT-AAT8CB-2A6UT-A18GG】
工程名称 钢 板 桩 围 堰 计 算 书 编制： 审核： 项目部 1.1计算依据 1、《钢结构设计规范》GB50017-2003 2、《软土地区工程地质勘察规范》JGJ83-91 3、《公路桥涵地基与基础设计规范》JTGD63-2007 4、《铁路桥涵设计基本规范》TB10002.1-99 5、施工图 6、浙江省工程勘察院提供的《岩土工程勘察报告》 7、参考文献： 《基坑工程设计手册》
李克钏，罗书学.基础工程.北京：中国铁道出版社 第二章工程地质及相关参数 2.1工程地质及相关参数 =沟槽开挖所处土层0-1m为黄土，相关参数如下：γ 1 17.6KN/m3，c1=15.0KPa，φ1=25ο。沟槽开挖所处土层1-9m为中 =18KN/m3，φ2=33ο。 砂，相关参数如下：γ 2 根据现场地形沟槽开挖施工图，最不利状态下计算，开挖土层全部按照中砂层考虑，沟槽基坑开挖计算深度6m，宽度为4m，钢板桩长度9m，支撑横梁距钢板桩顶面距离为1m，内支撑沿沟槽向每4m设置一道，基坑上方处两层砖混结构民房及施工荷载按均布荷载考虑q=20KN/m2。 沟槽开挖示意图： 支撑系 土层土层 挡墙 土层 支护挡墙采用拉森钢板桩，钢板桩有效幅宽W=400mm，有效高度170mm，t=15.5mm。相关参数为：A=242.5cm2，Wx=2270cm3，Ix=38600cm4，[σ]=180MPa 支撑横梁采用H400×400×13×21型钢，相关参数为：
钢板桩计算 公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-
深基坑拉森钢板桩计算 计算依据为《建筑施工计算手册》。挡土钢板桩根据基坑挖土深度、土质情况、地质条件和邻近建筑管线情况，选用多锚（支撑）板桩形式，对坑壁支护， 以便基坑开挖。根据现场实际情况，基坑深度～米，现按开挖深度米计算，宽米, 钢板桩施工深度按9m计算，单层支撑，撑杆每隔3m一道。从剖面可知，沟槽施工 关系到素填层、粉质粘土及淤泥质中砂层。求得其加权平均值为：坑内、外土 的天然容重加全平均值1γ，2γ均为：20KN/m3；内摩擦角加全平均值Φ：20°； 粘聚力加全平均值c=10。 多支撑式板桩计算，钢板桩选用拉森Ⅲ型钢板桩，每延长米截面矩 W=1600cm3/m，[f]=200Mpa。支撑图附在后页。 一、内力计算 （1）作用于板桩上的土压力强度及压力分布见下图 板桩外侧均布荷载换算填土高度h0, h0=q/r=20=1.0m。 (2）计算反弯点位置。 假定钢板桩上土压力为零的点为反弯点，设其位于开挖面以下y处，则有：整理得： 式中，1γ，2γ——坑内外土层的容重加权平均值； H——基坑开挖深度； Ka——主动土压力系数； Kpi——放大后的被动土压力系数。
(3）按简支梁计算等值梁的最大弯矩和支点反力，其受力简图如下图所示。 由0Q M =∑得： 解得： R=m Q=+×5/2+× =m （4）计算钢板桩的最小入土深度。 根据公式得： 由公式得：最小入土深度 t=×（+）= H 桩总长=+= <9m(拉森钢板桩)，符合要求。 （4）板桩稳定性验算 板桩入土深度除保证本身的稳定外，还应保证基坑底部在施工期间不会出现隆起和管涌现象。 A 、基坑底后隆起验算 当墙背后的土柱重量超过基坑底面以下的地基承载力时，地基上的塑性平衡状态便受到破坏，墙背后的土就会发生从墙脚下向基坑内流动，基坑底面向上隆起，坑顶下陷的现象。为防止这种现象发生，应验算挡墙入土深度能否满足抵抗基坑底隆起的要求。 Ks=(γtNq+cNc)/[ γ(h+t)+q] 式中 t ——墙体入土深度（m ）； 取t= h ——基坑开挖深度（m ）； 取h= γ——坑底及墙后土体的密度（KN/m 3）； M max 29.8KN/m 2钢板桩受力简图44.8KN/m
拉森钢板桩设计计算书 Prepared on 24 November 2020
拉森钢板桩设计计算书 （1）钢板桩的设置位置要符合设计要求，便于基础施工，即在基础最突出 的边缘外留有支模、拆模的余地。 （2）基坑护壁钢板桩的平面布置形状应尽量平直整齐，避免不规则的转 角，以便标准钢板桩的利用和支撑设置。各周边尺寸尽量符合板桩模数。 （3）整个基础施工期间，在挖土、吊运、扎钢筋、浇筑混凝土等施工作业 中，严禁碰撞支撑，禁止任意拆除支撑，禁止在支撑上任意切割、电焊，也不 应在支撑上搁置重物。 差的钢板桩应尽量不用。 ---------------------------------------------------------------- ------ 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 杂填土合算 2 圆砾合算 3 中砂合算 4 粘性土分算 - [ 工况信息 ] --------------------------------------------------------------------- 工况工况深度支锚 号类型(m) 道号 1 开挖--- 2 加撑--- 1.内撑 3 开挖--- 4 加撑--- 2.内撑 5 开挖---
---------------------------------------------------------------------- [ 设计结果 ] ---------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------- [ 结构计算 ] ---------------------------------------------------------------------- 各工况： 内力包络图： 2、拉森钢板桩型号的选择与验算 由上节弯矩图可见钢板桩桩身最大弯矩标准值为M max=·m。 选取SP-Ⅳ型号的拉森钢板桩，每延米W=2270cm3。由《钢结构设计规范》3.4.1条知钢板桩的强度设计值为215N/mm2,安全系数取2。由于地下水较丰富，所以采用双层拉森钢板桩，每延米W=4540cm3。考虑两层钢板桩的折减系数为。则桩身最大应力为： 由于<215××=86MPa，所以满足要求！ 拉森钢板桩技术参数表
m钢板桩m深基坑计算文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256）
工程名称 钢 板 桩 围 堰 计 算 书 编制： 审核： 项目部 计算依据 1、《钢结构设计规范》GB50017-2003 2、《软土地区工程地质勘察规范》JGJ83-91 3、《公路桥涵地基与基础设计规范》JTGD63-2007 4、《铁路桥涵设计基本规范》 5、施工图 6、浙江省工程勘察院提供的《岩土工程勘察报告》 7、参考文献： 《基坑工程设计手册》 李克钏，罗书学.基础工程.北京：中国铁道出版社
第二章工程地质及相关参数 工程地质及相关参数 沟槽开挖所处土层0-1m 为黄土，相关参数如下：γ1=17.6KN /m 3，c 1=15.0KPa，φ1=25ο。沟槽开挖所处土层1-9m 为中砂，相关参数如下：γ2=18KN /m 3，φ2=33ο。 根据现场地形沟槽开挖施工图，最不利状态下计算，开挖土层全部按照中砂层考虑，沟槽基坑开挖计算深度6m ，宽度为4m ，钢板桩长度9m ，支撑横梁距钢板桩顶面距离为1m ，内支撑沿沟槽向每4m 设置一道，基坑上方处两层砖混结构民房及施工荷载按均布荷载考虑q=20 KN /m 2。 沟槽开挖示意图： 挡墙支撑系 土层 土层 土层 支护挡墙采用拉森钢板桩，钢板桩有效幅宽W=400mm ，有效高度170mm ，t=。相关参数为：A=，Wx=2270cm3，Ix=38600cm4，[σ]=180MPa 支撑横梁采用H400×400×13×21型钢，相关参数为：A=，W x =，I x =，i x =， [σ]=200MPa； 内支撑采用?300×10钢管，相关参数为：A=，W=，I=，i=，[σ]=200MPa； 第三章钢板桩及支撑系统验算
钢板桩支护计算书
1#~10#雨水检查井钢板桩支护 设计计算书
\ 1#~10#雨水检查井钢板桩支护 设计计算书 计算： 复核： 审核：
审定： 目录 1.计算说明 (1) 1.1 概况 (1) 1.2 计算内容 (1) 2.计算依据 (1) 3.参数选取及荷载计算 (1)
3.1 支护平面布置 (1) 3.2 板桩、圈梁截面 (1) 3.3 计算荷载参数 (2) 3.4 材料容许用力值 (3) 4.主要结构计算及结果 (4) 4.1 计算模型 (4) 4.2 计算工况说明 (4) 4.3 钢板桩的计算及结果 (4) 4.4 圈梁的计算及结果 (7) 5.结论及建议 (9)
1.计算说明 1.1 概况 陇海快速路―中州大道互通式立交上跨陇海铁路立交桥工程位于河南省郑州市中州大道与陇海铁路交汇处，桥位处既有5+2×16+5m四孔分离式箱桥，与陇海铁路下行线交叉点里程：K561+246，在既有箱桥两侧新建中州大道互通式立交上跨陇海铁路立交桥，本桥为双幅桥，主线桥桥面宽26.75m。根据总体布置,原下穿立交雨水泵房和检查井受新设桥墩影响,需要拆除迁建。 1#-4#为矩形混凝土雨水检查井，最大平面尺寸为2.1×1.9m，5#-10#为圆形混凝土雨水检查井，平面尺寸为φ2.2m，所有检查井最大深度h=4.2m，井内壁均需做防水处理。检查井开挖范围内，土层以细砂、粉土为主，拟采用钢板桩支护辅助施工。钢板桩使用SKSP-Ⅳ型板桩，长度为9m，支护设置一层圈梁。 1.2 计算内容 采用容许应力法和有限元法对支护施工过程中的各工况进行计算，计算内容包括钢板桩、圈梁等的强度、刚度。 2.计算依据 《钢结构设计规范》（GB 50017-2003） 《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007） 《建筑基坑工程监测技术规范》（GB 50497-2009） 《基坑工程手册》中国建筑出版社刘国斌王卫东主编 《陇海快速路-中州大道互通式立交上跨陇海铁路立交桥工程第四册给排水工程》（中铁工程设计咨询集团有限公司） 《陇海快速路-中州大道互通式立交上跨陇海铁路立交桥工程岩土工程勘察报告》 项目部提供的地质等相关资料 3.参数选取及荷载计算
结构计算系列之三 钢板桩支护结构计算 公司范围内承台开挖使用钢板桩支护的越来越多。随着钢板桩支护在公司范围内的大规模广泛的应用，而如何合理的设计和运用钢板桩支护成为我们迫切要掌握的技术。 下面以一陆上深基坑钢板桩支护设计为例，详细叙述钢板桩支护结构设计检算的计算过程： 1、钢板桩围堰的结构验算 1.1基本数据 （1）钢板桩截面特性 钢板桩性能参数表 （2）土层性质 淤泥质黏土内摩擦角取9°,粘聚力c=14KPa，根据地质资料和实际施工现场土体的含水率，统一按水、土合力考虑，土层的平均容
重取为γ=16.1KN/ m3，地下水位取+3.0m。 （3）基本参数计算 主动土压力系数：K a=tan2（45°－φ/2）=0.73 被动土压力系数：K p =tan2（45°＋φ/2）=1.37 1.2钢板桩入土深度计算 1.2.1 钢板桩土压力计算 主动土压力最大压强e a＝γK a（H＋t-h1）=16.1×0.73×11=129.283 KPa 被动土压力最大压强e p＝γK p t=16.1×1.37×7=154.399 KPa 主动土压力E a＝（H＋t-h1）e a /2＝γK a（H＋t-h1）2/2=16.1×0.73×112/2=719.89 KN/m 被动土压力E p＝te p /2＝γK p t2/2=16.1×1.37×72/2=540.4 KN/m
1.2.2 入土深度计算 为使板桩保持稳定，则在A点的力矩应等于零，即∑M A=0,亦即：M a＝E a H a - E p H p＝E a·［2(H+t-1)/3+1］-E p·(2t/3+H)=0 求得所需的最小入土深度t=(3E p H-2HE a-E a)/2(E a-E p)=0.52 m，满足要求。 根据∑F x=0，即可求得作用在A点的支撑力Ra: Ra – Ea + Ep = 0 得：Ra = Ea – Ep = 179.49 KN/m 1.3 钢板桩截面计算 1.3.1求出入土深度t2处剪力为零的点g 由，主动土压力E a＇＝γK a（H＋t2-1）2/2 被动土压力E p＇＝t1e p /2＝γK p t22/2 可由该点主动土压力等于被动土压力与支撑力之和，得E a＇＝E p＇+ Ra 则K a（H＋t2-1）2＝K p t22 + Ra 得：t2＝［5.84-（5.842-4×10.62×0.64）1/2］/2×0.64 ＝2.5m 1.3.2 求出最大弯距 由于g点位置剪力为零，则每米宽钢板桩最大弯距等于g点以下主动土压力、被动土压力绕g点的力矩差值。 由，M a＇＝Ep［t-t2-(t+H-h1)/3)］+γK a（H＋t2-1）3/6 ＝（719.89×0.83）+（16.1×0.73×6.53/6）
拉森钢板桩设计计算书 （1）钢板桩的设置位置要符合设计要求，便于基础施工，即在基础最突出 的边缘外留有支模、拆模的余地。 （2）基坑护壁钢板桩的平面布置形状应尽量平直整齐，避免不规则的转角， 以便标准钢板桩的利用和支撑设置。各周边尺寸尽量符合板桩模数。 （3）整个基础施工期间，在挖土、吊运、扎钢筋、浇筑混凝土等施工作业 中，严禁碰撞支撑，禁止任意拆除支撑，禁止在支撑上任意切割、电焊，也不应 在支撑上搁置重物。 差的钢板桩应尽量不用。 --------------------------------------------------------------------- - 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 杂填土合算 1.000 1.000 1.800 10000.000 2 圆砾合算 1.000 1.000 1.800 10000.000 3 中砂合算 1.000 1.000 1.800 10000.000 4 粘性土分算 1.000 1.000 1.800 10000.000 - [ 工况信息 ] --------------------------------------------------------------------- 工况工况深度支锚 号类型(m) 道号 1 开挖 2.500 --- 2 加撑--- 1.内撑 3 开挖 5.500 --- 4 加撑--- 2.内撑 5 开挖7.400 --- - [ 设计结果 ] --------------------------------------------------------------------- - --------------------------------------------------------------------- - [ 结构计算 ] ---------------------------------------------------------------------