深基坑支护设计计算书(钢板桩)

泵站工程基坑支护计算书1. 材料(1) 钢板桩：采用拉森Ⅳ钢板桩，每根宽40cm ，截面抵抗矩32037cm W x =。

(2) 围檩：采用2根H 型钢(414×405mm)，腹板厚mm t 18=。

截面惯性矩493000cm I x =，每根H 型截面抵抗矩34490cm W x =， 弹性模量23/10210mm N E ⨯=。

(3) 内撑：采用φ630mm 钢管，mm t 12=，223298mm A n =，33533cm W x =，钢管自重m KN q /53.1=。

材料强度标准值：钢板桩、H 型钢容许弯曲应力][σ=210MPa ，H 型钢容许剪应力][τ=120MPa ，钢管容许压应力][σ=200MPa 。

2. 钢板桩强度验算钢板桩弯矩最大值：=max M 65.3m KN ⋅。

MPa MPa W r M x x 210][7.3710203785.0103.6536max max =<=⨯⨯⨯==σσ 钢板桩满足要求。

3. 围檩验算围檩布置为每跨 6.0m ，按四跨等跨连续梁计算，取最大均布荷载m KN q /278=，如图1(a)所示。

(1) 强度计算根据图1可知，最大弯矩为1073.5m KN ⋅。

MPa MPa W r M x x 210][6.140104490285.0105.107336max max =<=⨯⨯⨯⨯==σσ (2) 强度计算根据图1可知，最大剪力为1013.9KN 。

MPa MPa t I s Q x 120][0.751810930002476989109.10135.043max max =<=⨯⨯⨯⨯⨯=⋅=ττ (3) 挠度计算mm l f mm EI ql f 15400][8.51029300010210100610278632.0100632.089434==<=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯=-围檩满足要求。

钢板桩支护计算书以开挖深度3.5米和宽度1.1米为准计算一设计资料1桩顶高程H1：1.900m 施工水位H2：1.600m2 地面标高H0：2.40m开挖底面标高H3：-1.100m 开挖深度H：3.500m3土的容重加全平均值γ1：18.3KN/m3土浮容重γ’： 10.0KN/m3内摩擦角加全平均值Ф：20.10°4均布荷q：20.0KN/m25每段基坑开挖长a=10.0m 基坑开挖宽b=1.1m二外力计算1作用于板桩上的土压力强度及压力分布图k a=tg2(45°-φ/2)=tg2(45-20.10/2)=0.49k p=tg2(45°+φ/2)=tg2(45+20.10/2)=2.05板桩外侧均布荷载换算填土高度h，h=q/r=20.0/18.3=1.09m桩顶以上土压力强度Pa1Pa1=r×（h+0.25)Ka=18.3×(1.09+0.25) ×0.49=12.0KN/m2水位土压力强度Pa2Pa2=r×(h+3.5 -3.00 )Ka=18.3×(1.09+3.5 -3.00 )× 0.49=14.3KN/m2开挖面土压力强度Pa3Pa3=[r×(h+3.5 -3.00 )+(r-rw)(3.00 +3.40)}Ka=[18.3×(1.09+3.6 -3.00 )+(18.3-10) ×(3.00+3.40)] ×0.49=40.28KN/m2三确定内支撑层数及间距按等弯距布置确定各层支撑的30#B型钢板桩能承受的最大弯距确定板桩顶悬臂端的最大允许跨度h:弯曲截面系W Z0=0.001350m3,折减系数β=0.7采用值W Z=βW Z0=0.00135×0.7＝0.000945m3容许抗拉强[σ]= 200000.0KPa由公式σ=M/Wz得：最大弯矩M0=Wz×[σ]=189.0KN*m1假定最上层支撑位置与水位同高，则支点处弯矩M'=Pa1*(H1-H2)2/2+(Pa2-Pa2)(H1-H2)2/6=9.2KN*m<M0=189.0KN*m 故，支撑点可设置在水位下。

钢板桩支护结构设计计算书一、计算依据：1、《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-20122、《建筑施工计算手册》江正荣编著3、《实用土木工程手册》第三版杨文渊编著4、《施工现场设施安全设计计算手册》谢建民编著5、《土力学与地基基础》二、参数信息1、基本参数2、土层参数3、荷载参数4、计算系数三、土压力计算土压力分布示意图附加荷载布置图1、主动土压力计算1）主动土压力系数K a1=tan2(45°- φ1/2）= tan2(45-13.15/2)=0.629；K a2=tan2(45°- φ2/2）= tan2(45-13.15/2)=0.629；K a3=tan2(45°- φ3/2）= tan2(45-15/2)=0.589；K a4=tan2(45°- φ4/2）= tan2(45-15/2)=0.589；K a5=tan2(45°- φ5/2）= tan2(45-15/2)=0.589；K a6=tan2(45°- φ6/2）= tan2(45-15/2)=0.589；K a7=tan2(45°- φ7/2）= tan2(45-15/2)=0.589；2）土压力、地下水产生的水平荷载第1层土：0-1.2mH1'=[∑γ0h0+∑q1]/γi=[0+3]/19.4=0.155mP ak1上=γ1H1'K a1-2c1K a10.5=19.4×0.155×0.629-2×32.25×0.6290.5=-49.263kN/m2 P ak1下=γ1(h1+H1')K a1-2c1K a10.5=19.4×(1.2+0.155)×0.629-2×32.25×0.6290.5=-34.62kN/m2第2层土：1.2-2.55mH2'=[∑γ1h1+∑q1]/γsati=[23.28+3]/20=1.314mP ak2上=[γsat2H2'-γw(∑h1-h a)]K a2-2c2K a20.5+γw(∑h1-h a)=[20×1.314-10×(1.2-1.2)]×0.629-2×32.25×0.6290.5+10×(1.2-1.2)=-34.625kN/m2P ak2下=[γsat2(H2'+h2)-γw(∑h1-h a)]K a2-2c2K a20.5+γw(∑h1-h a)=[20×(1.314+1.35)-10×(2.55-1.2)]×0.629-2×32.25×0.6290.5+10×(2.55-1.2)=-12.633kN/m2第3层土：2.55-4mH3'=[∑γ2h2+∑q1]/γsati=[50.28+3]/22=2.422mP ak3上=[γsat3H3'-γw(∑h2-h a)]K a3-2c3K a30.5+γw(∑h2-h a)=[22×2.422-10×(2.55-1.2)]×0.589-2×62×0.5890.5+10×(2.55-1.2)=-58.233kN/m2P ak3下=[γsat3(H3'+h3)-γw(∑h2-h a)]K a3-2c3K a30.5+γw(∑h2-h a)=[22×(2.422+1.45)-10×(4-1.2 )]×0.589-2×62×0.5890.5+10×(4-1.2)=-33.484kN/m2第4层土：4-5.55mH4'=[∑γ3h3+∑q1+∑q1b1/(b1+2a1)]/γsati=[82.18+3+1.167]/22=3.925mP ak4上=[γsat4H4'-γw(∑h3-h a)]K a4-2c4K a40.5+γw(∑h3-h a)=[22×3.925-10×(4-1.2)]×0.589-2×62×0.5890.5+10×(4-1.2)=-32.797kN/m2P ak4下=[γsat4(H4'+h4)-γw(∑h3-h a)]K a4-2c4K a40.5+γw(∑h3-h a)=[22×(3.925+1.55)-10×(5.55-1.2)]×0.589-2×62×0.5890.5+10×(5.55-1.2)=-6.342kN/m2第5层土：5.55-7mH5'=[∑γ4h4+∑q1+∑q1b1/(b1+2a1)]/γsati=[116.28+3+1.167]/22=5.475mP ak5上=[γsat5H5'-γw(∑h4-h a)]K a5-2c5K a50.5+γw(∑h4-h a)=[22×5.475-10×(5.55-1.2)]×0.589-2×62×0.5890.5+10×(5.55-1.2)=-6.342kN/m2P ak5下=[γsat5(H5'+h5)-γw(∑h4-h a)]K a5-2c5K a50.5+γw(∑h4-h a)=[22×(5.475+1.45)-10×(7-1.2 )]×0.589-2×62×0.5890.5+10×(7-1.2)=18.407kN/m2第6层土：7-8.55mH6'=[∑γ5h5+∑q1+∑q1b1/(b1+2a1)+∑q1b1l1/((b1+2a1)(l1+2a1)]/γsati=[148.18+3+1.167+0. 5]/22=6.948mP ak6上=[γsat6H6'-γw(∑h5-h a)]K a6-2c6K a60.5+γw(∑h5-h a)=[22×6.948-10×(7-1.2)]×0.589-2×62×0.5890.5+10×(7-1.2)=18.705kN/m2P ak6下=[γsat6(H6'+h6)-γw(∑h5-h a)]K a6-2c6K a60.5+γw(∑h5-h a)=[22×(6.948+1.55)-10×(8.55-1.2)]×0.589-2×62×0.5890.5+10×(8.55-1.2)=45.16kN/m2第7层土：8.55-9mH7'=[∑γ6h6+∑q1+∑q1b1/(b1+2a1)+∑q1b1l1/((b1+2a1)(l1+2a1)]/γsati=[182.28+3+1.167+0.5]/20=9.347mP ak7上=[γsat7H7'-γw(∑h6-h a)]K a7-2c7K a70.5+γw(∑h6-h a)=[20×9.347-10×(8.55-1.2)]×0.589-2×0×0.5890.5+10×(8.55-1.2)=140.316kN/m2P ak7下=[γsat7(H7'+h7)-γw(∑h6-h a)]K a7-2c7K a70.5+γw(∑h6-h a)=[20×(9.347+0.45)-10×(9-1.2 )]×0.589-2×0×0.5890.5+10×(9-1.2)=147.467kN/m23）水平荷载临界深度：Z0=7-P ak5下h5/(P ak5上+P ak5下)=7-18.407×1.45/(6.342+18.407)=5.922m；第1层土E ak1=0kN；第2层土E ak2=0kN；第3层土E ak3=0kN；第4层土E ak4=0kN；第5层土E ak5=0.5P ak5下Z0b a=0.5×18.407×5.922×0.001=0.055kN；a a5=(7-Z0)/3+∑h6=(7-5.922)/3+2=2.359m；第6层土E ak6=h6(P a6上+P a6下)b a/2=1.55×(18.705+45.16)×0.001/2=0.049kN；a a6=h6(2P a6上+P a6下)/(3P a6上+3P a6下)+∑h7=1.55×(2×18.705+45.16)/(3×18.705+3×45.16)+0.45=1.118m；第7层土E ak7=h7(P a7上+P a7下)b a/2=0.45×(140.316+147.467)×0.001/2=0.065kN；a a7=h7(2P a7上+P a7下)/(3P a7上+3P a7下)=0.45×(2×140.316+147.467)/(3×140.316+3×147.467)=0.223m；土压力合力：E ak=ΣE aki=0+0+0+0+0.055+0.049+0.065=0.169kN；合力作用点：a a=Σ(a ai E aki)/E ak=(0×0+0×0+0×0+0×0+2.359×0.055+1.118×0.049+0.223×0.065)/0.169=1.178m；2、被动土压力计算1）被动土压力系数K p1=tan2(45°+ φ1/2）= tan2(45+15/2)=1.698；K p2=tan2(45°+ φ2/2）= tan2(45+15/2)=1.698；K p3=tan2(45°+ φ3/2）= tan2(45+15/2)=1.698；K p4=tan2(45°+ φ4/2）= tan2(45+15/2)=1.698；2）土压力、地下水产生的水平荷载第1层土：5-5.55mH1'=[∑γ0h0]/γi=[0]/20=0mP pk1上=γ1H1'K p1+2c1K p10.5=20×0×1.698+2×62×1.6980.5=161.581kN/m2P pk1下=γ1(h1+H1')K p1+2c1K p10.5=20×(0.55+0)×1.698+2×62×1.6980.5=180.259kN/m2 第2层土：5.55-6.2mH2'=[∑γ1h1]/γi=[11]/20=0.55mP pk2上=γ2H2'K p2+2c2K p20.5=20×0.55×1.698+2×62×1.6980.5=180.259kN/m2P pk2下=γ2(h2+H2')K p2+2c2K p20.5=20×(0.65+0.55)×1.698+2×62×1.6980.5=202.333kN/m2 第3层土：6.2-8.55mH3'=[∑γ2h2]/γsati=[24]/22=1.091mP pk3上=[γsat3H3'-γw(∑h2-h p)]K p3+2c3K p30.5+γw(∑h2-h p)=[22×1.091-10×(1.2-1.2)]×1.698 +2×62×1.6980.5+10×(1.2-1.2)=202.336kN/m2P pk3下=[γsat3(H3'+h3)-γw(∑h2-h p)]K p3+2c3K p30.5+γw(∑h2-h p)=[22×(1.091+2.35)-10×(3.55 -1.2)]×1.698+2×62×1.6980.5+10×(3.55-1.2)=273.72kN/m2第4层土：8.55-9mH4'=[∑γ3h3]/γsati=[75.7]/20=3.785mP pk4上=[γsat4H4'-γw(∑h3-h p)]K p4+2c4K p40.5+γw(∑h3-h p)=[20×3.785-10×(3.55-1.2)]×1.69 8+2×0×1.6980.5+10×(3.55-1.2)=112.136kN/m2P pk4下=[γsat4(H4'+h4)-γw(∑h3-h p)]K p4+2c4K p40.5+γw(∑h3-h p)=[20×(3.785+0.45)-10×(4-1.2 )]×1.698+2×0×1.6980.5+10×(4-1.2)=124.277kN/m23）水平荷载第1层土E pk1=b a h1(P p1上+P p1下)/2=0.001×0.55×(161.581+180.259)/2=0.094kN；a p1=h1(2P p1上+P p1下)/(3P p1上+3P p1 )+∑h2=0.55×(2×161.581+180.259)/(3×161.581+3×180.259)+3.45=3.72m；下第2层土E pk2=b a h2(P p2上+P p2下)/2=0.001×0.65×(180.259+202.333)/2=0.124kN；a p2=h2(2P p2上+P p2下)/(3P p2上+3P p2)+∑h3=0.65×(2×180.259+202.333)/(3×180.259+3×202.333)+2.8=3.119m；下第3层土E pk3=b a h3(P p3上+P p3下)/2=0.001×2.35×(202.336+273.72)/2=0.559kN；a p3=h3(2P p3上+P p3下)/(3P p3上+3P p3)+∑h4=2.35×(2×202.336+273.72)/(3×202.336+3×273.72)+0.45=1.566m；下第4层土E pk4=b a h4(P p4上+P p4下)/2=0.001×0.45×(112.136+124.277)/2=0.053kN；a p4=h4(2P p4上+P p4下)/(3P p4上+3P p4下)=0.45×(2×112.136+124.277)/(3×112.136+3×124.277)=0.221m；土压力合力：E pk=ΣE pki=0.094+0.124+0.559+0.053=0.83kN；合力作用点：a p=Σ(a pi E pki)/E pk=(3.72×0.094+3.119×0.124+1.566×0.559+0.221×0.053)/0.83=1.956m；3、基坑内侧土反力计算1）主动土压力系数K a1=tan2(45°-φ1/2）= tan2(45-15/2)=0.589；K a2=tan2(45°-φ2/2）= tan2(45-15/2)=0.589；K a3=tan2(45°-φ3/2）= tan2(45-15/2)=0.589；K a4=tan2(45°-φ4/2）= tan2(45-15/2)=0.589；2）土压力、地下水产生的水平荷载第1层土：5-5.55mH1'=[∑γ0h0]/γi=[0]/20=0mP sk1上=(0.2φ12-φ1+c1)∑h0(1-∑h0/l d)υ/υb+γ1H1'K a1=(0.2×152-15+62)×0×(1-0/4)×0.012/0 .012+20×0×0.589=0kN/m2P sk1下=(0.2φ12-φ1+c1)∑h1(1-∑h1/l d)υ/υb+γ1(h1+H1')K a1=(0.2×152-15+62)×0.55×(1-0.55/4 )×0.012/0.012+20×(0+0.55)×0.589=50.121kN/m2第2层土：5.55-6.2mH2'=[∑γ1h1]/γi=[11]/20=0.55mP sk2上=(0.2φ22-φ2+c2)∑h1(1-∑h1/l d)υ/υb+γ2H2'K a2=(0.2×152-15+62)×0.55×(1-0.55/4)×0. 012/0.012+20×0.55×0.589=50.121kN/m2P sk2下=(0.2φ22-φ2+c2)∑h2(1-∑h2/l d)υ/υb+γ2(h2+H2')K a2=(0.2×152-15+62)×1.2×(1-1.2/4)×0.012/0.012+20×(0.55+0.65)×0.589=91.416kN/m2第3层土：6.2-8.55mH3'=[∑γ2h2]/γsati=[24]/22=1.091mP sk3上=(0.2φ32-φ3+c3)∑h2(1-∑h2/l d)υ/υb+[γsat3H3'-γw(∑h2-h p)]K p3+γw(∑h2-h p)=(0.2×152-1 5+62)×1.2×(1-1.2/4)×12/12+[22×1.091-10×(1.2-1.2)]×0.589+10×(1.2-1.2)=91.417kN /m2P sk3下=(0.2φ32-φ3+c3)∑h3(1-∑h3/l d)υ/υb+[γsat3(H3'+h3)-γw(∑h3-h p)]K p3+γw(∑h3-h p)=(0.2×152-15+62)×3.55×(1-3.55/4)×12/12+[22×(1.091+2.35)-10×(3.55-1.2)]×0.589+10×(3. 55-1.2)=90.989kN/m2第4层土：8.55-9mH4'=[∑γ3h3]/γsati=[75.7]/20=3.785mP sk4上=(0.2φ42-φ4+c4)∑h3(1-∑h3/l d)υ/υb+[γsat4H4'-γw(∑h3-h p)]K p4+γw(∑h3-h p)=(0.2×152-1 5+0)×3.55×(1-3.55/4)×12/12+[20×3.785-10×(3.55-1.2)]×0.589+10×(3.55-1.2)=66.22 7kN/m2P sk4下=(0.2φ42-φ4+c4)∑h4(1-∑h4/l d)υ/υb+[γsat4(H4'+h4)-γw(∑h4-h p)]K p4+γw(∑h4-h p)=(0.2×152-15+0)×4×(1-4/4)×12/12+[20×(3.785+0.45)-10×(4-1.2)]×0.589+10×(4-1.2)=61.39 6kN/m23）水平荷载第1层土P sk1=b0h1(P s1上+P s1下)/2=0.001×0.55×(0+50.121)/2=0.014kN；a s1=h1(2P s1上+P s1下)/(3P s1上+3P s1下)+∑h2=0.55×(2×0+50.121)/(3×0+3×50.121)+3.45=3.633m；第2层土P sk2=b0h2(P s2上+P s2下)/2=0.001×0.65×(50.121+91.416)/2=0.046kN；a s2=h2(2P s2上+P s2下)/(3P s2上+3P s2 )+∑h3=0.65×(2×50.121+91.416)/(3×50.121+3×91.416)+2.8=3.093m；下第3层土P sk3=b0h3(P s3上+P s3下)/2=0.001×2.35×(91.417+90.989)/2=0.214kN；a s3=h3(2P s3上+P s3下)/(3P s3上+3P s3 )+∑h4=2.35×(2×91.417+90.989)/(3×91.417+3×90.989)+0.45=1.626m；下第4层土P sk4=b0h4(P s4上+P s4下)/2=0.001×0.45×(66.227+61.396)/2=0.029kN；a s4=h4(2P s4上+P s4下)/(3P s4上+3P s4下)=0.45×(2×66.227+61.396)/(3×66.227+3×61.396)=0.228m；土压力合力：P pk=ΣP pki=0.014+0.046+0.214+0.029=0.303kN；合力作用点：a s=Σ(a si P ski)/P pk=(3.633×0.014+3.093×0.046+1.626×0.214+0.228×0.029)/0.303=1.808m；P sk=0.303kN≤E p=0.83kN满足要求！四、稳定性验算1、嵌固稳定性验算E pk a pl/(E ak a al)=0.83×1.956/(0.169×1.178)=8.155≥K e=1.2满足要求！2、整体滑动稳定性验算圆弧滑动条分法示意图K si=∑{c j l j+[(q j b j+ΔG j)cosθj-μj l j]tanφj}/∑(q j b j+ΔG j)sinθc j、φj──第j土条滑弧面处土的粘聚力(kPa)、内摩擦角(°)；b j──第j土条的宽度(m)；θj──第j土条滑弧面中点处的法线与垂直面的夹角(°)；l j──第j土条的滑弧段长度(m)，取l j＝b j/cosθj；q j──作用在第j土条上的附加分布荷载标准值(kPa) ；ΔG j──第j土条的自重(kN)，按天然重度计算；u j──第j土条在滑弧面上的孔隙水压力(kPa)，采用落底式截水帷幕时，对地下水位以下的砂土、碎石土、粉土，在基坑外侧，可取u j＝γw h waj，在基坑内侧，可取u j＝γw h wpj；滑弧面在地下水位以上或对地下水位以下的粘性土，取u j ＝0；γw──地下水重度(kN/m3)；h waj──基坑外侧第j土条滑弧面中点的压力水头(m)；h wpj──基坑内侧第j土条滑弧面中点的压力水头(m)；min{ K s1，K s2，……，K si，……}=0.855< K s=1.3不满足要求，增加内支撑，详见支撑计算书3、渗透稳定性验算渗透稳定性简图承压水作用下的坑底突涌稳定性验算：D γ /(h wγw) =∑h iγi /(h wγw)=(0.55×20+3×20+0.75×20.5)/(6×10)=1.44D γ /(h wγw) =1.44≥K h=1.1满足要求！五、结构计算1、材料参数2、支护桩的受力简图计算简图弯矩图(kN·m)M k=0.324kN.m剪力图(kN)V k=0.21kN3、强度设计值确定M=γ0 γF M k=1×1.25×0.324=0.405kN·mV=γ0γF V k=1×1.25×0.21=0.263kN4、材料的强度计算σmax=M/(γW)=0.405×106/(1.05×88×103)=4.383N/mm2≤[f]=205N/mm2满足要求！H`=(WH2-(H-t)2(W-2t))/(2(WH-(H-t)(W-2t))=(400×852-(85-8)2(400-2×8))/(2(400×85 -(85-8)(400-2×8))=69mmS=t(H-H`)2=8×(85-69)2=2048mm3,τmax=VS/It=0.263×2048×103/(598×104×8)=0.011N/mm2≤[f]=125N/mm2满足要求！。

新建京张高铁7标深基坑钢板桩计算书一、工程概况新建铁路北京至张家口铁路工程JZSG-7标段，其中桥梁有特大、大中桥5座，全长1.76km（含全部桥面系，不含预制简支箱梁的预制架设及支座工程），公路框架中桥1座，框架小桥3座，涵洞6座。

1、下花园北大桥，中心里程DK139+045.33，桥跨布置：9-31.5m简支梁、（32.6+4×32.7m+32.6m）连续梁，桥全长505.06m。

本桥承台16个，其中张家口台承台基坑开挖深度超过5m，地层主要为新黄土；按设计要求1#、2#墩基础位于冲沟边上，承台基坑开挖时根据需要采用钢板桩防护。

2、戴家营大桥，中心里程：DK139+930.010，桥跨布置：11-31.5m简支梁，桥全长374.20m。

本桥承台11个，扩大基础1个。

本桥除4#、5#、张家口台外，其余承台基坑开挖深度均超过5m，地层主要为新黄土。

3、戴家营北大桥，中心里程：DK140+616.830，桥跨布置：1-31.5m简支梁+2-23.5m简支梁+2-31.5m简支梁，桥全长162.06m。

本桥承台6个，除4#承台外，其余承台基坑开挖深度均超过5m，地层主要为新黄土。

4、戴家营北特大桥，中心里程：DK141+846.15，桥跨布置：16-31.5m简支梁，桥全长537.70m。

本桥承台17个，其中1#、2#、3#、8#、9#、10#、14#、15#承台基坑开挖深度均超过5m，地层主要为新黄土；按设计要求11#、12#墩基础位于道路处，承台基坑开挖时采用钢板桩防护。

5、董家庄大桥，中心里程DK144+005.80，桥跨布置：5-31.5m简支梁，桥全长178m。

本桥承台6个，其中1#、2#、3#、张台承台基坑开挖深度均超过5m，地层主要为新黄土；按设计要求1#、2#墩位于沥青路处，承台基坑开挖时采用钢板桩防护。

4# 641.312 637.215 4.097张台655.342 644.448 5.894二、地质特点线路地质主要为新黄土、粉质粘土、粉砂、细角砾土、卵石土、粗角砾土、弱风化砂岩、杂填土、新黄土、粉质粘土、粉砂，下伏基岩主要为凝灰岩、弱风化砂岩、全～强风化凝灰岩。

钢板桩支护设计计算1 主要计算内容钢板桩支护设计中主要进行以下计算：(l）钢板桩内力计算。

(2）支撑系统内力计算。

(3）稳定性验算。

(4）变形估算。

各项计算内容又包含多个子项，下面逐个阐述其计算方法及步骤。

2 计算方法及步骤2.1 钢板桩内力计算对钢板桩进行内力分析的方法很多，设计时应根据支护的构造形式选择合适的分析方法，本文仅对等值梁法进行介绍，计算步骤如下。

(l）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：（1）式中，，——坑内外土层的容重加权平均值；H——基坑开挖深度；K a——主动土压力系数；K pi——放大后的被动土压力系数。

(2）按简支梁计算等值梁的最大弯矩和支点反力。

等值梁法计算简图如图1所示。

(3）计算钢板桩的最小人土深度。

由等值梁BG求算板桩的人土深度，取，则由上式求得(2)桩的最小人土深度：t0=y+x (3)如桩端为一般的土质条件，应乘以系数1.1～1.2 ，即t= （1.1～1.2）t0对于多层支点的支护体系，常采用等弯矩布置的形式以充分利用钢板桩的抗弯强度，减少支护体系的投人量。

其计算步骤为：a.根据所选钢板桩型号由以下公式确定最大悬臂长度h 。

（4）式中，f——钢板桩抗弯强度设计值；W——截面抗弯模量；、K a——同前b.根据表1确定各支撑跨度。

2.2 支撑系统内力计算多层支撑点布置见图2支撑内计算主要是分析围檩和撑杆（或拉锚）的内力，围檩为受均布荷载作用的连续梁，均布荷载的大小可按下式计算：（5）式中，q k——第k层围凛承受的荷载；H—―围檩至墙顶的距离；——相临两跨度值。

撑杆按偏心受压构件计算其内力即可，作用力为：（6）式中，——相临两支撑间距。

2.3 稳定性验算支护体系的稳定性验算是基坑工程设计计算的重要环节，主要包括整体稳定性分析、抗倾覆或踢脚稳定性分析、基底抗隆起稳定分析和抗管涌验算等。

(1）整体稳定性分析。

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。

（1）内支撑计算内支撑采用25H 型钢 A=92.18cm 2i x =10.8cm i y =6.29cm Ix=10800cm 4Iy=3650cm4Wx=864cm 3][126.11529.6725][13.678.10725λλλλ===<===y y x i l i l x查得464.0768.0==y x ϕϕ内支撑N=468.80kN ，考虑自重作用，M x =8.04N ·m MPa f A N fy y 215][6.1091018.92464.01080.46823=<=⨯⨯⨯=⋅=ϕ MPa f Wx Mx A N fx x 215][05.58107.1361004.810117768.01080.4684623=<=⨯⨯+⨯⨯⨯=+⋅=ϕ（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 cmmkN 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 23σσ<=⋅==MPa cmm kN Wx M支护结构受力计算5.3米深支护计算---------------------------------------------------------------------- [ 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 ]-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- [ 设计结果 ]-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- [ 结构计算 ]---------------------------------------------------------------------- 各工况：内力位移包络图：地表沉降图：---------------------------------------------------------------------- [ 截面计算 ]----------------------------------------------------------------------[ 截面验算 ]基坑内侧抗弯验算(不考虑轴力)σnei = Mn / Wx= 134.931/(2200.000*10-6)= 61.332(MPa) < f = 215.000(MPa) 满足基坑外侧抗弯验算(不考虑轴力)σwai = Mw / Wx= 115.502/(2200.000*10-6)= 52.501(MPa) < f = 215.000(MPa) 满足式中: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);---------------------------------------------------------------------- [ 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: 0.40m滑裂面数据整体稳定安全系数 K s = 1.180圆弧半径(m) R = 12.220圆心坐标X(m) X = -3.876圆心坐标Y(m) Y = 2.422---------------------------------------------------------------------- [ 抗倾覆稳定性验算 ]---------------------------------------------------------------------- 抗倾覆安全系数:M p ——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。

精心整理支护计算书一．设计资料该项目的支护结构非主体结构的一部分；开挖深度为9.7m<10m；在等于开挖深度的水平距离内无临近建筑物。

故可以认为该坑的安全等级为二级。

重要性系数取γ0=1.0。

地面标高：-0.5m基础底面标高：-10.2m开挖深度：9.7m2.支点力T c1设支点位于地面以下4m ，即支点处标高为-4,5m对反弯点处弯矩为03．嵌固深度h d求最小h d ，用软件解如下方程161.66*(x+5.7)+(29.45*x+41.04)*(x-1.8)*(x-1.8)/6+19.296*(x-1.39)-1.2*(15.19+275.74+4.125)*x-1.2*845.57=0解得h d =7.500m五．弯矩计算 119.73kPa根据《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）的规定按下列规定计算其设计值： 截面弯矩设计值MM ＝1.25γ0M c式中γ0——重要性系数，取1.01. 锚固点弯矩设计值2. 剪力为0处弯矩设计值（开挖面上方）设地面到该点距离为2h3. 剪力为0处弯矩设计值（开挖面下方）1231231.2.设锚杆锚固长度为10m ，其中点到地面距离为8.31m ，直径为14cm 。

水平分力kN T T c d 49.2425.115.1=⨯=若取K=1.50，则修正为12m最后确定的锚固段长度为12m 。

3.钢拉杆截面选择取361φ，则其抗拉强度设计值：满足要求。

七．围檩受力计算围檩受到拉锚和钢板桩传来作用力，可按简支梁计算。

选用两排[18的槽钢，333104.2411027.120mm W ⨯=⨯⨯= 满足要求。

共需要376m 的[18热轧轻型槽钢。

七．抗倾覆验算满足要求。

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）=1.371.2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/m1.2.2 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＝2.5m1.3.2 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。

板桩支护计算书计算依据：1、《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-20122、《建筑施工计算手册》江正荣编著3、《实用土木工程手册》第三版杨文渊编著4、《施工现场设施安全设计计算手册》谢建民编著5、《土力学与地基基础》6、《钢板桩》JG/T196-2018一、参数信息1、基本参数2、支撑高度位置参数3、土层参数4、荷载参数5、计算系数总体示意图土压力分布示意图附加荷载布置图二、根据实际嵌固深度计算支护桩稳定性1、主动土压力计算1）主动土压力系数K a1=tan2(45°- φ1/2）= tan2(45-12/2)=0.656；K a2=tan2(45°- φ2/2）= tan2(45-22/2)=0.455；K a3=tan2(45°- φ3/2）= tan2(45-20/2)=0.49；2）土压力、地下水产生的水平荷载第1层土：0-2mH1'=[∑γ0h0+∑q1]/γi=[0+20]/19=1.053mP ak1上=γ1H1'K a1-2c1K a10.5=19×1.053×0.656-2×0×0.6560.5=13.115kN/m2P ak1下=γ1(h1+H1')K a1-2c1K a10.5=19×(2+1.053)×0.656-2×0×0.6560.5=38.034kN/m2第2层土：2-7mH2'=[∑γ1h1+∑q1]/γsati=[38+20]/22=2.636mP ak2上=γsat2H2'K a2-2c2K a20.5=22×2.636×0.455-2×10×0.4550.5=12.898kN/m2P ak2下=γsat2(h2+H2')K a2-2c2K a20.5=22×(5+2.636)×0.455-2×10×0.4550.5=62.943kN/m2第3层土：7-12mH3'=[∑γ2h2+∑q1]/γsati=[148+20]/22=7.636mP ak3上=γsat3H3'K a3-2c3K a30.5=22×7.636×0.49-2×20×0.490.5=54.361kN/m2P ak3下=γsat3(h3+H3')K a3-2c3K a30.5=22×(5+7.636)×0.49-2×20×0.490.5=108.292kN/m2 3）水平荷载临界深度：Z0=0m第1层土E ak1=h1(P ak1上+P ak1下)b a/2=2×(13.115+38.034)×1/2=51.149kN；a a1=h1(2P ak1上+P ak1下)/(3P ak1上+3P ak1=2×(2×13.115+38.034)/(3×13.115+3×38.034)+10=10.838m；下)+∑h2第2层土E ak2=h2(P ak2上+P ak2下)b a/2=5×(12.898+62.943)×1/2=189.603kN；a a2=h2(2P ak2上+P ak2下)/(3P ak2上+3P ak2=5×(2×12.898+62.943)/(3×12.898+3×62.943)+5=6.95m；下)+∑h3第3层土E ak3=h3(P ak3上+P ak3下)b a/2=5×(54.361+108.292)×1/2=406.633kN；a a3=h3(2P ak3上+P ak3下)/(3P ak3上+3P ak3下)=5×(2×54.361+108.292)/(3×54.361+3×108.292)=2.224m；土压力合力：E ak=ΣE aki=51.149+189.603+406.633=647.384kN；合力作用点：a a=Σ(a ai E aki)/E ak=(10.838×51.149+6.95×189.603+2.224×406.633)/647.384=4.289m；2、被动土压力计算1）被动土压力系数K p1=tan2(45°+ φ1/2）= tan2(45+22/2)=2.198；K p2=tan2(45°+ φ2/2）= tan2(45+22/2)=2.198；K p3=tan2(45°+ φ3/2）= tan2(45+20/2)=2.04；2）土压力、地下水产生的水平荷载第1层土：5-6mH1'=[∑γ0h0]/γi=[0]/21=0mP pk1上=γ1H1'K p1+2c1K p10.5=21×0×2.198+2×10×2.1980.5=29.651kN/m2P pk1下=γ1(h1+H1')K p1+2c1K p10.5=21×(1+0)×2.198+2×10×2.1980.5=75.809kN/m2第2层土：6-7mH2'=[∑γ1h1]/γsati=[21]/22=0.955mP pk2上=γsat2H2'K p2+2c2K p20.5=22×0.955×2.198+2×10×2.1980.5=75.809kN/m2P pk2下=γsat2(h2+H2')K p2+2c2K p20.5=22×(1+0.955)×2.198+2×10×2.1980.5=124.165kN/m2第3层土：7-12mH3'=[∑γ2h2]/γsati=[43]/22=1.955mP pk3上=γsat3H3'K p3+2c3K p30.5=22×1.955×2.04+2×20×2.040.5=144.829kN/m2P pk3下=γsat3(h3+H3')K p3+2c3K p30.5=22×(5+1.955)×2.04+2×20×2.040.5=369.186kN/m2 3）水平荷载第1层土E pk1=b a h1(P pk1上+P pk1下)/2=1×1×(29.651+75.809)/2=52.73kN；a p1=h1(2P pk1上+P pk1下)/(3P pk1上+3P pk1=1×(2×29.651+75.809)/(3×29.651+3×75.809)+6=6.427m；下)+∑h2第2层土E pk2=b a h2(P pk2上+P pk2下)/2=1×1×(75.809+124.165)/2=99.987kN；a p2=h2(2P pk2上+P pk2下)/(3P pk2上+3P pk2=1×(2×75.809+124.165)/(3×75.809+3×124.165)+5=5.46m；下)+∑h3第3层土E pk3=b a h3(P pk3上+P pk3下)/2=1×5×(144.829+369.186)/2=1285.037kN；a p3=h3(2P pk3上+P pk3下)/(3P pk3上+3P pk3下)=5×(2×144.829+369.186)/(3×144.829+3×369.186)=2.136m；土压力合力：E pk=ΣE pki=52.73+99.987+1285.037=1437.754kN；合力作用点：a p=Σ(a pi E pki)/E pk=(6.427×52.73+5.46×99.987+2.136×1285.037)/1437.754=2.525m；3、嵌固稳定性验算参考《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012，第4.2.2条被动土压力合力到桩底的距离a p1=a p=2.525m主动土压力合力到桩底的距离a a1=a a=4.289m被动土压力合力到支撑位置的距离a p2=h+ld-a p-s1=5+7-2.525-1=8.475m主动土压力合力到支撑位置的距离a a2=h+ld-a a-s1=5+7-4.289-1=6.711mE pk a p2/(E ak a a2)=1437.754×8.475/(647.384×6.711)=2.805≥K e=1.2满足要求！4、渗透稳定性验算渗透稳定性简图承压水作用下的坑底突涌稳定性验算：D γ /(h wγw) =∑h iγi /(h wγw)=(2×21+5×22)/(10×10)=1.52D γ /(h wγw) =1.52≥K h=1.1满足要求！三、确定支护桩最小嵌固深度，并分析各工况下支护桩受力工况1：开挖至1+0.5=1.5m深度，支撑尚未施工，此处支护桩处于悬臂状态开挖工况图如下：工况1示意图1、计算嵌固深度确定要使板桩保持稳定，当前开挖工况下嵌固深度需满足主动土压力造成的弯矩、基坑内侧被动土压力造成的弯矩总和平衡，即ΣM=0;同时需满足《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012第4.2.7条，对悬臂式支护结构，嵌固深度不小于0.8倍的开挖深度。

钢板桩设计计算书各工况钢板桩埋深及强度计算（根据《深基坑工程设计施工手册》计算） 各土层地质情况：天然容重31/1.17m KN =γ，粘聚力2.91=c ，内摩擦角016.2=ϕ，91.0)245(tan 121=-=ϕa K ， 10.1)245(tan 121=+=ϕp K取1米宽钢板桩进行计算，所有设备均在预留平台施工，围堰顶部施工荷载忽略不计。

基坑开挖深度4m ，钢板桩外露1米。

拟选用16米长钢板桩，入土深度11米。

在+3m 位置设置第一道支撑。

围堰采用日本三菱钢板桩FSP-Ⅳ型钢板桩，其技术参数如下：截面尺寸400mm （宽度）×170mm （高度）×15.5mm （厚度），重量为76.1kg/m ，惯性矩为4670cm 4，截面模量362cm 3，板桩墙惯性矩为38600cm 4/m ，截面模量2270cm 3/m ，钢板桩平面布置、板桩类型选择，支撑布置形式，板桩入土深度、基底稳定性设计计算如下：(1)作用于板桩上的土压力强度及压力分布图 基坑底以上土压力强度Pa 1： Pa 1=r*4Ka=17.1×3.5×0.91 =54.5KN/m 2(2)确定内支撑层数及间距按等弯距布置确定各层支撑的间距,h=6[f]wrka3 = 391.0101.17102270350635⨯⨯⨯⨯⨯（简明施工计算手册公式3-28） =313cm=3.13mh ：板桩顶部悬臂端的最大允许跨度 ［f ］：板桩允许弯曲应力r ：板桩墙后的土的重度 k a ：主动土压力系数+4h 1=1.11h=1.11×3.13=3.47m （简明施工计算手册 图3-10支撑的等弯矩布置） h 2=0.88 h =0.88×3.13=2.75m （简明施工计算手册 图3-10支撑的等弯矩布置） A 、工况一第一道支撑已施工，开挖至+1m （开挖深度2m ），此时拉森钢板桩为单锚浅埋式钢板桩支护（第一道支撑设在+3.0位置）确定钢板桩埋深查深基坑工程设计施工手册表6.5-2，此时被动土压力放大系数为1.232.12.11==p p K Kt=（3E p -2E a ）H/2(E a - E p ) 简明施工计算手册公式3-24 t=7.5m 实际埋深为12米， 计算支撑反力m KN h h h p E aD a /2.7025.95.978.7)(56.152121111=⨯⨯=⨯⨯=⨯=mKNhpEpDp/2.6352.15.75.741.921=⨯⨯⨯=⨯=根据水平力平衡，0=--REEpa得mKNR/67=即支撑反力为67KN/m 钢板桩弯矩113.3KM.m（B点位置）B、工况二第二道支撑已施工，开挖至-0.5m（开挖深度3.5m），此时拉森钢板桩此时拉森钢板桩为多锚式钢板桩支护（第二道支撑设在+1位置）根据盾恩法求桩的入土深度由公式γkaH(hi+t)=γ(Kp-Ka)t2整理得:(Kp-Ka)t2-Hkat-Hkahi=0代入相关数据得：(1.32-0.91)t2-3.5×0.91t-3.5×0.91×1.5=0解得：t=9.09m故要求钢板桩总长度：L=4.5+9.09=13.59m,取L=15m，入土深度10.5米，安全系数为1.17。

结构计算系列之三钢板桩支护结构计算公司围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围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）=1.371.2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/m1.2.2 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＝2.5m1.3.2 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。

钢板桩设计计算书各工况钢板桩埋深及强度计算（根据《深基坑工程设计施工手册》计算） 各土层地质情况：天然容重31/1.17m KN =γ，粘聚力2.91=c ，内摩擦角016.2=ϕ，91.0)245(tan 121=-=ϕa K ， 10.1)245(tan 121=+=ϕp K取1米宽钢板桩进行计算，所有设备均在预留平台施工，围堰顶部施工荷载忽略不计。

基坑开挖深度4m ，钢板桩外露1米。

拟选用16米长钢板桩，入土深度11米。

在+3m 位置设置第一道支撑。

围堰采用日本三菱钢板桩FSP-Ⅳ型钢板桩，其技术参数如下：截面尺寸400mm （宽度）×170mm （高度）×15.5mm （厚度），重量为76.1kg/m ，惯性矩为4670cm 4，截面模量362cm 3，板桩墙惯性矩为38600cm 4/m ，截面模量2270cm 3/m ，钢板桩平面布置、板桩类型选择，支撑布置形式，板桩入土深度、基底稳定性设计计算如下：(1)作用于板桩上的土压力强度及压力分布图 基坑底以上土压力强度Pa 1： Pa 1=r*4Ka=17.1×3.5×0.91 =54.5KN/m 2(2)确定内支撑层数及间距按等弯距布置确定各层支撑的间距,h=6[f]wrka3 = 391.0101.17102270350635⨯⨯⨯⨯⨯（简明施工计算手册公式3-28） =313cm=3.13mh ：板桩顶部悬臂端的最大允许跨度 ［f ］：板桩允许弯曲应力r ：板桩墙后的土的重度 k a ：主动土压力系数+4h 1=1.11h=1.11×3.13=3.47m （简明施工计算手册 图3-10支撑的等弯矩布置） h 2=0.88 h =0.88×3.13=2.75m （简明施工计算手册 图3-10支撑的等弯矩布置） A 、工况一第一道支撑已施工，开挖至+1m （开挖深度2m ），此时拉森钢板桩为单锚浅埋式钢板桩支护（第一道支撑设在+3.0位置）确定钢板桩埋深查深基坑工程设计施工手册表6.5-2，此时被动土压力放大系数为1.232.12.11==p p K Kt=（3E p -2E a ）H/2(E a - E p ) 简明施工计算手册公式3-24 t=7.5m 实际埋深为12米， 计算支撑反力m KN h h h p E aD a /2.7025.95.978.7)(56.152121111=⨯⨯=⨯⨯=⨯=mKNhpEpDp/2.6352.15.75.741.921=⨯⨯⨯=⨯=根据水平力平衡，0=--REEpa得mKNR/67=即支撑反力为67KN/m 钢板桩弯矩113.3KM.m（B点位置）B、工况二第二道支撑已施工，开挖至-0.5m（开挖深度3.5m），此时拉森钢板桩此时拉森钢板桩为多锚式钢板桩支护（第二道支撑设在+1位置）根据盾恩法求桩的入土深度由公式γkaH(hi+t)=γ(Kp-Ka)t2整理得:(Kp-Ka)t2-Hkat-Hkahi=0代入相关数据得：(1.32-0.91)t2-3.5×0.91t-3.5×0.91×1.5=0解得：t=9.09m故要求钢板桩总长度：L=4.5+9.09=13.59m,取L=15m，入土深度10.5米，安全系数为1.17。

钢板桩计算书1 工程概况该基坑设计总深7.0m，按二级基坑、选用《国家行业标准—建筑基坑支护技术规程(JGJ120-2012)》进行设计计算，计算断面编号：1。

1.1 土层参数续表地下水位埋深：0.50m。

1.2 基坑周边荷载地面超载：20.0kPa2 开挖与支护设计基坑支护方案如图：基坑支护方案图2.1 挡墙设计·挡墙类型：钢板桩；·嵌入深度：5.000m；·露出长度：0.000m；·型钢型号：40b；·桩间距：450mm；2.2 放坡设计2.2.1 第1级放坡设计坡面尺寸：坡高1.00m；坡宽1.00m；台宽1.00m。

放坡影响方式为：一。

2.3 支撑(锚)结构设计本方案设置1道支撑(锚)，各层数据如下：第1道支撑(锚)为平面内支撑，距墙顶深度0.500m，工作面超过深度2.500m，预加轴力0.00kN/m，对挡墙的水平约束刚度取25000.0kN/m/m。

该道平面内支撑具体数据如下：·支撑材料：钢筋混凝土撑；·支撑长度：30.000m；·支撑间距：5.000m；·与围檩之间的夹角：90.000°；·不动点调整系数：0.500；·混凝土等级：C30；·截面高：800mm；·截面宽：600mm。

计算点位置系数：0.000。

2.4 工况顺序该基坑的施工工况顺序如下图所示：3 内力变形计算3.1 计算参数水土计算（分算/合算）方法：按土层分/合算；水压力计算方法：静止水压力，修正系数：1.0；主动侧土压力计算方法：朗肯主动土压力，分布模式：矩形，调整系数：1.0，负位移不考虑土压力增加；被动侧基床系数计算方法： "m"法，土体抗力不考虑极限土压力限值，坑内土影响范围：1.0倍基坑深度；墙体抗弯刚度折减系数：1.0。

3.2 计算结果3.2.1 内力变形结果每根桩抗弯刚度EI=47880kN.m2。

***二期工程基坑开挖、支护专项施工方案编写:校核:审批:***施工总承包项目经理部二0一九年六月目录1工程概况 (2)1.1工程基本情况 (2)1.2施工要求 (3)1.3技术保证条件 (3)2编制说明 (4)2.1编制依据 (4)2.2编制原则 (5)2.3编制范围 (5)3施工计划 (5)3.1施工进度计划 (5)3.2人员与设备计划 (5)4施工方案 (7)4.1 A型支护基坑开挖 (7)4.2 B.C型支护基坑开挖 (9)4.3施工注意事项 (18)4.4基坑监测及应急措施 (19)5施工安全保证措施 (20)5.1组织措施 (20)5.2技术措施 (21)1工程概况1.1工程基本情况工程位置: 本工程位于广州市增城区。

新塘镇茅山大道与香山大道连接线二期南接新塘大道, 北面与一期相接。

全长1.820km, 其中420m（K0+0~K0+420）道路宽80m, 1400m （K0+420~K1+820）道路宽度60m。

专业内容: 道路工程、桥涵工程、交通工程、给排水工程、电气工程、绿化景观工程。

工程水文地质条件:场地地貌为丘陵地貌, 场地内地貌单元较简单, 场地经整平, 由于线路较长, 现状地面起伏较大。

该市政建设场地属亚热带海洋性季风气候, 夏长冬短。

阳光充足, 雨量充沛, 气候温差振幅小, 季风明显等特点。

据市气象站多年统计资料: 多年平均气温为23.1℃。

一年中最冷为1月份, 最热为7月份。

年极端最高气温37.8℃(出现在1999年8月20日), 年极端最低气温3.1℃(出现在1999年12月23日)。

日照时数充足。

雨量集中在4～9月份, 其中4～6月为前汛期, 以锋面低槽降水为多。

7～9月为后汛期, 台风降水活跃。

常受台风、暴雨、春秋干旱、寒露风及冻害的侵袭。

区内气象灾害主要为热带气旋、暴雨, 雨量分布不均匀, 呈双峰型：主峰出现在5～6月, 称“龙舟水”；次峰在8～9月称“白露水”。

深基坑支护设计 1设计单位： X X X 设计院 设计人： X X X设计时间： 2013-12-04 14:35:19［基本信息］《建筑基坑支护技术规程》 JGJ 120-2012规范与规程［支护方案］超载信息息］［土层参数］［土压力模型及系数调整］［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:(-1CJ52D)—-(« 36](-51^08)---(24 56)7网——⑴曲(00}------- (1)0}(-011) ------ (166^)(DOO)—-1151 血卜刃1「卜一（呻总）加(KN)5处-一（阴T^KH-rn)(-G15) ----- (16665)锁KN）卜和而_一网，-成［-狞；' iff LL［截面计算］ 弯矩折减系数 0.85 剪力折减系数1.00 荷载分项系数1.25段 号内力类型弹性法 计算值经典法 计算值内力 设计值内力 实用值基坑内侧最大弯矩(kN.m)0.15 0.00 0.16 0.16 1基坑外侧最大弯矩(kN.m) 166.65 161.38 177.06 177.06最大剪力(kN)60.9055.7476.1276.12［截面验算］基坑内侧抗弯验算(不考虑轴力)d nei = Mn / Wx-6=0.159/(2200.000*106)=0.072(MPa) < f = 215.000(MPa)基坑外侧抗弯验算(不考虑轴力)d wai = Mw / Wx谀蓮^mrr-IfetfeU i茕mn 】满足痢硼用mi确 j in mi' -------- 三觥M57rtinn-6=177.062/(2200.000*10 6)=80.483(MPa) < f = 215.000(MPa) 满足式中：d wai ――基坑外侧最大弯矩处的正应力(Mpa);d nei -—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(m );钢材的抗弯强度设计值(Mpa);［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：1.00m滑裂面数据整体稳定安全系数K s = 3.011圆弧半径(m) R = 11.916圆心坐标X(m) X = -1.514圆心坐标Y(m) Y = 5.062[ 抗倾覆稳定性验算]抗倾覆安全系数M p ——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。

基坑钢板桩支护方案第一章 支护形式钢板桩+两排预应力锚杆，设计支护深度10.0米。

第二章 支护结构设计（1）围护桩部 位 桩长 嵌固深度 钢板桩型号 桩中心距 钢板桩 15000mm 5000mm 350*350*12*19 650mm （2）锚杆：部 位标高（m）水平拉力（KN）间距（m）倾角（度）直径（m）自由段长（m）锚固段长（m）腰梁拉杆第一排 -3.0 200 1.3 15 0.15 7.5 15 2I20a2Φ15.2钢绞线第二排 -6.0 200 0.65 15 0.15 5.5 18 2I20a3Φ15.2钢绞线（3）冠梁：名称 梁宽 梁高 配筋 砼强度冠梁 600mm 500m 3Φ22，2Φ22，2φ16，2φ16，φ10@200C30第三章 施工组织计划本工程采用项目经理负责制管理，由项目经理全权负责本项目的机械、材料和劳动力的组织及施工。

现场土质综合表土 层 层底标高（m）平均层厚（m）重度（KN/m³）内摩擦角（º）粘聚力（KPa）回填土 -3.0 2.56粉质粘土 -23.3 21.54 1.89 7 11.0中砂 -35.0 6.59第一节 施工机械及设备机械参型号 数量 功率 使用部位 数机械名称安装于挖掘机上打钢板液压振动锤 MIL-2000 1台桩履带式单斗挖掘机 W-1001 1台 1M3吊液压振动锤 汽车式起重机 1台 30t 用于拨钢板桩震动拔桩机 1台 45KW 拨钢板桩履带式单斗挖掘机W-1001 1台 1M3挖槽、配合桩机作业及修路气割机 1套 切割钢板桩电焊机 XD1-200 2台 2KVA 钢板桩接长经纬仪 J2 1台 测量放线水准仪 S3-d 1台 抄平、沉降观测 砂浆搅拌机 250L 1台 4KW 锚杆注浆 泥浆泵 BW-150/15 1台 5.5KW 锚杆压力灌浆第二节 土层锚杆施工1、钻孔沿基坑护坡周边，第一排间距1.3m，第二排间距0.65m,孔洞与土面成15°夹角。

钢板桩支护验算计算书一、工程概况本标段的三座框架桥。

位于穂莞深城际铁路新塘至洪梅段中堂动车所内。

桥址区属于珠江三角洲滨海平原区，地势平坦。

主要用于河涌排洪。

JGDK1+676框架桥（1G15m-5m）与中堂运用所正线斜交67°，全桥长18.03m，斜宽167.76m，底板厚1.2m，边墙厚0.8m，顶板厚0.9m，全桥为一跨结构；地表标高为1.9-2.2m，基坑底标高-2.48m~-2.31m，基坑开挖深度4.2m~4.5m。

二、钢板桩支护结构施工方案我局管段穗莞深城际SZH-6标，桥位均处于软土及水涌中，框架桥基坑开挖均采用钢板桩支护；河涌段水位较浅，先设草袋围堰施工框架桥基础，开挖时再设钢板桩支护。

支护墙体采用9m长钢板桩，钢板桩基坑顶处设置300G300的H型钢围檩，支撑体系采用内支撑形式，采用Ф325G6mm钢管，长18.6m，间距6m。

1、钢板桩支护1）钢板桩的选用采用拉森Ⅲ型钢板桩（B＝400mm，H=125mm，t＝13mm）。

考虑地质情况和开挖深度的需要，施工采用浅埋单层支点排桩墙，选用9m长度的钢板桩。

2、钢板桩的插打总体施工流程：施工准备→测量定位→打钢板桩→钢板桩合拢→钢板桩外拉锚→清底→封底→垫层→底板施工→脚手架架设→顶板、边墙施工→钢板桩围堰拆除。

钢板桩采用逐片插打逐渐纠偏直至合拢，插打时利用挖掘机或吊车附带钢丝绳吊起后，液压振动捶夹板夹住钢板桩到位，按要求沿框架桥四周每边外放1.5米要求,振动锤边振动边插打。

为了确保插打位置准确，第一片钢板桩要从两个互相垂直的方向同时控制，确保其垂直度在0.5%内，然后以此为基础向两边插打。

考虑到水位高的因素，转交处使用特制角桩插打，整个钢板桩形成一个整体，达到安全止水的最佳效果。

3、钢支撑结构形式为了确保基坑开挖及钢板桩安全可靠，钢板桩墙体支撑体系尤为重要。

具体支撑及安装位置见附图1，支撑结构材料如下：1）钢板桩支护墙体坡顶处采用300G300的H型钢围檩，每个对角采用三块300mm ×300mm×10mm钢板连接；对角斜撑采用两300G300的H型钢，对角处用四块250mm ×250mm×10mm钢板连接。