支护桩计算书讲解
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支护结构计算之排桩与地下连续墙计算排桩是指在地基中按一定的排列规律竖向钻孔和灌入浇筑有强度的混凝土,形成一定的桩状体,以增加地基的承载力和稳定性的一种地基加固方式。
而地下连续墙是指沿地基深处连续围成一定的围护结构,从而达到增加地基的稳定性和承载力的作用。
下面我们就来详细介绍一下排桩和地下连续墙的计算方法。
一、排桩的计算方法:1.确定设计堆载荷和设计基本桩载荷:根据工程的荷载要求,计算地基所能承受的荷载大小。
2.计算单桩承载力和桩长:采用极限平衡法,以单桩为单位计算桩的承载力,得到单桩的承载力和桩长。
3.计算点桩的间距和排桩深度:根据桩的承载力和荷载大小,计算相邻桩之间的距离和排桩深度。
4.桩的排列形式:根据工程的具体要求和土层的情况,确定桩的排列形式和间距。
5.计算排桩的承载力:按排桩的排列形式和间距,采用图解法或计算法计算排桩的整体承载力。
二、地下连续墙的计算方法:1.墙的排列形式和尺寸:根据工程的具体要求和土层的情况,确定连续墙的排列形式和尺寸。
2.确定土的侧压力和角度:根据土的密度、倾斜角等参数,计算土的侧压力和侧压力的作用角度。
3.计算墙的承载力和刚性:根据连续墙的尺寸和挡土高度,计算墙的承载力和刚性。
4.计算墙板的厚度和加固措施:根据土的侧压力和墙的承载力,计算墙板的厚度和加固措施,提高墙的稳定性。
5.计算墙的受力状态:计算连续墙在工作状态下的受力状态,包括剪切力、弯曲力、轴力等受力。
通过以上的计算方法,可以得到排桩和地下连续墙的各项参数和设计要求。
在实际工程中,还需要根据具体情况进行一些调整和改进,以确保结构的稳定性和可靠性。
同时,需要进行孔隙水压力和土的变形等方面的计算,进一步确认结构的可行性和安全性。
总结起来,排桩和地下连续墙的计算方法是基于土力学和结构力学的理论基础上进行的。
通过合理的计算和设计,能够保证工程的稳定性和可靠性,提高地基的承载力和稳定性。
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。
钢板桩支护计算书采用12m的拉森钢板桩进行基坑围护,围护示意图如下:沿钢板桩深度方向设立二道斜角400×400H型钢支撑,相应位置见上图。
根据地质勘探报告,得各土层物理参数如下:①层平均层厚为2.4m,容重取20kN/m3,粘结力c=0,主动侧压力系数取0.2;②层平均层厚为 3.0m,容重取20.3kN/m3,粘结力c=0,内摩擦角为33.33°,主动土压力系数Ka=tan2(45-33.33/2)=0.29,被动土压力系数Kp= tan2(45+33.33/2)=3.44;③层平均层厚为2.6m,容重取20.2kN/m3,粘结力c=51.3,内摩擦角为9.9°,主动土压力系数Ka=tan2(45-9.9/2)=0.71,被动土压力系数Kp= tan2(45+9.9/2)=1.42;④层平均层厚为7.4m,容重取19.7kN/m3,粘结力c=33.2,内摩擦角为11.4°,主动土压力系数Ka=tan2(45-11.4/2)=0.67,被动土压力系数Kp= tan2(45+11.4/2)=1.49;⑤层平均层厚为8.15m,容重取20.1kN/m3,粘结力c=68,内摩擦角为13.7°,主动土压力系数Ka=tan2(45-13.7/2)=0.62,被动土压力系数Kp= tan2(45+13.7/2)=1.62;一、钢板桩最小入土深度(根据C点支撑反力为零计算出最小入土深度)基坑开挖深度6m,取钢板桩单位长度为计算单元。
钢板桩为拉森III型钢板桩,围囹、支撑、锚桩均采用400×400的H型钢,相应的截面性能参数见计算书后附件。
按上图的支护方式,计算图式可简化为三点支撑的连续梁,结构简图及荷载分布图如下(采用结构力学求解器进行求解):结构弯矩图如下:剪力图如下:在此支撑模式下,坑底最小入土深度为1.2m。
此时支撑点C的反力为零。
出于安全考虑,钢板桩入土深度实际施工时按3m施工。
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。
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。
JXDK1+676框架桥(1*15m-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300*300的H型钢围檩,支撑体系采用内支撑形式,采用Ф325*6mm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300*300的H型钢围檩,每个对角采用三块300mm×300mm×10mm钢板连接;对角斜撑采用两300*300的H型钢,对角处用四块250mm×250mm×10mm钢板连接。
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:9.7m地下水位:-1.5m地面均布荷载:20kN/m 2土层:地表层有1m 厚的杂填土,其下为均质粉质粘土基坑外侧的粘土都看做饱和粘土;基坑内侧因为排水,看做有1.8m 深含水量16%的粘土,其下为饱和粘土.二.选择支护形式由于土质较好,水位较高,开挖深度一般,故选择钢板桩加单层土层锚杆支护.三.土压力计算1.竖向土压力的计算公式:j mj rk z γσ=基坑外侧:基坑内侧:2.主动土压力的计算取0'2 a e主动土压力零点:主动土压力示意图3.被动土压力的计算4.土压力总和开挖面以上只有主动土压力.开挖面以下:再往下,每米增加29.45kpa 的负向土压力.1m 条带中,土压力分块的合力 压力区块压力合力kN 距上端距离m 距下端距离m 1 15.19 0.58 0.42119.73k四.嵌固深度计算1.反弯点解得h=0.569m2.支点力Tc1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hd用软件解如下方程求最小hd,161.66x+5.7+29.45x+41.04x-1.8x-1.8/6+19.296x-1.39-1.215.19+275.74+4.125x -1.2845.57=0=7.500m解得hd五.弯矩计算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γ——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h23.剪力为0处弯矩设计值开挖面下方设开挖面到该点距离为h3选用FSP-Ⅲ型钢板桩日本产拉森钢板桩.钢板桩所受最大弯曲应力为:满足允许应力要求.基坑四角采用0.2×0.2的角桩.则钢板桩的支护面积为:该型号钢板桩每平米的质量为150kg 钢板桩总重:t kg 6.50150155268.3343150==⨯六.锚杆计算根据规范JGJ120-994.6.9锚杆长度设计应符合下列规定:1锚杆自由段长度不宜小于5m 并应超过潜在滑裂面1.5m ;2土层锚杆锚固段长度不宜小于4m ;3锚杆杆体下料长度应为锚杆自由段、锚固段及外露长度之和,外露长度须满足台座、腰梁尺寸及张拉作业要求.锚杆布置应符合以下规定:1锚杆上下排垂直间距不宜小于2.0m,水平间距不宜小于1.5m;2锚杆锚固体上覆土层厚度不宜小于4.0m ;3锚杆倾角宜15°-25°,为且不应大于45°.选用25°倾角.1.锚杆自由段长度锚杆自由段长度取5.2m,外伸长度0.5m.2.锚杆锚固长度设锚杆锚固长度为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,33310⨯=⨯=W⨯10120mm2414.7.2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.。
设计采用钻孔灌注桩支护计算书一、工程概况本次工程位于_____,周边环境较为复杂,场地地势起伏不大。
该工程为_____建筑,地上_____层,地下_____层,基础埋深_____m。
为确保基坑开挖及地下结构施工过程中的安全稳定,拟采用钻孔灌注桩进行支护。
二、地质条件根据地质勘察报告,场地土层自上而下依次为:1、填土:厚度约_____m,松散,主要由粉质黏土组成。
2、粉质黏土:厚度约_____m,可塑,承载力特征值为_____kPa。
3、粉土:厚度约_____m,稍密,承载力特征值为_____kPa。
4、粉砂:厚度约_____m,中密,承载力特征值为_____kPa。
地下水位埋深约_____m,年变化幅度约_____m。
三、支护方案钻孔灌注桩直径为_____mm,桩间距为_____m,桩长为_____m。
桩顶设置冠梁,截面尺寸为_____×_____mm。
四、计算参数1、土的物理力学参数填土:重度γ1 =____kN/m³,内摩擦角φ1 =____°,黏聚力 c1 =____kPa。
粉质黏土:重度γ2 =____kN/m³,内摩擦角φ2 =____°,黏聚力 c2 =____kPa。
粉土:重度γ3 =____kN/m³,内摩擦角φ3 =____°,黏聚力 c3 =____kPa。
粉砂:重度γ4 =____kN/m³,内摩擦角φ4 =____°,黏聚力 c4 = 0kPa。
2、桩的参数桩的弹性模量 E =____MPa。
桩的抗弯刚度 EI =____kN·m²。
3、地面超载 q =____kN/m²。
五、土压力计算采用朗肯土压力理论计算主动土压力和被动土压力。
1、主动土压力系数 Ka填土:Ka1 =tan²(45° φ1/2) =____粉质黏土:Ka2 =tan²(45° φ2/2) =____粉土:Ka3 =tan²(45° φ3/2) =____粉砂:Ka4 =tan²(45° φ4/2) =____2、被动土压力系数 Kp填土:Kp1 = tan²(45°+φ1/2) =____粉质黏土:Kp2 = tan²(45°+φ2/2) =____粉土:Kp3 = tan²(45°+φ3/2)=____粉砂:Kp4 = tan²(45°+φ4/2) =____3、各土层的主动土压力填土:ea1 =Ka1γ1h1 =____kN/m²粉质黏土:ea2 =Ka2γ2h2 +Ka1γ1h1 =____kN/m²粉土:ea3 =Ka3γ3h3 +Ka2γ2h2 +Ka1γ1h1 =____kN/m²粉砂:ea4 =Ka4γ4h4 +Ka3γ3h3 +Ka2γ2h2 +Ka1γ1h1 =____kN/m²4、各土层的被动土压力填土:ep1 =Kp1γ1h1 =____kN/m²粉质黏土:ep2 =Kp2γ2h2 +Kp1γ1h1 =____kN/m²粉土:ep3 =Kp3γ3h3 +Kp2γ2h2 +Kp1γ1h1 =____kN/m²粉砂:ep4 =Kp4γ4h4 +Kp3γ3h3 +Kp2γ2h2 +Kp1γ1h1 =____kN/m²六、桩的内力计算采用等值梁法计算桩的内力。
桩基钢筋笼计算书一、CD段支护桩抗压桩共37根,配筋长度为11米,桩径A800。
1、主筋12C18 锚固筋长度为35d 容重2.0kg/m[(11+35d)+10d]×12×2×37/1000=10.49t。
2、加强定位筋C16@2000 容重1.58kg/mΠD=3.14×0.7=2.20m加强定位筋圈数6(2.20+10d)×6×1.58×37/1000=0.83t3、螺旋筋A8 容重0.395kg/m螺旋筋A8长度为11m,A8@20011/0.20.395×37/1000=1.77t注:d为钢筋直径D为钢筋笼直径0.7m4、水下C30混凝土方量(11+1)×3.14×D2×37/4=223.07m3二、DE段支护桩抗压桩共42根,配筋长度为12.5米,桩径A800。
1、主筋12C18 锚固筋长度为35d 容重2.0kg/m[(12.5+35d)+10d]×12×2×42/1000=13.42t。
2、加强定位筋C16@2000 容重1.58kg/mΠD=3.14×0.7=2.20m加强定位筋圈数7(2.20+10d)×7×1.58×42/1000=1.10t3、螺旋筋A8 容重0.395kg/m螺旋筋A8长度为12.5m,A8@20012.5/0.20.395×42/1000=2.29t注:d为钢筋直径D为钢筋笼直径0.7m4、水下C30混凝土方量(12.5+1)×3.14×D2×42/4=284.86m3三、①EF段支护桩抗压桩共46根,配筋长度为11.5米,桩径A800。
1、主筋12C18 锚固筋长度为35d 容重2.0kg/m[(11.5+35d)+10d]×12×2×46/1000=13.59t。
地下工程支护(钢板桩)设计及计算书
项目概述
本项目是一块地下空间的支护设计,采用钢板桩支撑结构。
钢
板桩作为一种常用的工程支撑方式,经济实用,施工方便,适用范
围广泛,在地下工程中得到越来越广泛的应用。
本计算书将对支撑
设计进行详细说明。
设计计算
1. 钢板桩长度计算
根据地下结构深度及土壤性质等因素,确定钢板桩的长度。
2. 钢板桩截面尺寸计算
根据地下工程条件,选取合适的钢板桩型号,计算其截面尺寸。
3. 钢板桩嵌入深度计算
根据地下结构的要求和设计条件,确定钢板桩的嵌入深度。
4. 钢板桩桩身稳定性设计计算
根据钢板桩截面尺寸及其嵌入深度,计算钢板桩桩身稳定性设计。
5. 钢板桩锚杆设计计算
根据地下结构及土体条件,设计合适的锚固结构以保证钢板桩
稳定。
结论
本文对地下工程中采用钢板桩进行支撑的设计进行了详细说明,包括长度、截面尺寸、嵌入深度、桩身稳定性及锚杆等方面的计算。
希望对地下工程的相关设计及施工有所帮助。
基坑围护结构-挖孔灌注桩配筋计算书1.均匀配筋桩受力筋的计算:桩截面取直径1m ,取C30 的混凝土,fc = 14.3N/mm ,玻璃纤维筋强度设计值: fy 〉300N/mm 2 ,fy' =3002/mm N ,s a 取70mm 。
对于均匀配筋的桩,取最大弯矩进行计算:M=743m kN ⋅,设计值=743*1.1=817.3m kN ⋅则取As=7602mm 2配筋。
全截面直径25 mm 的钢筋20根均匀排列.2.箍筋的计算取最大剪力计算得不需抗剪箍筋,则箍筋采用构造配箍,并在钢支撑处加强。
3.冠梁的计算:冠梁按多跨连续梁计算,其侧面承受土压力,经计算冠梁按构造配筋即可。
冠梁选筋结果4.钢支撑的计算:由内力计算算得钢支撑承受的轴力为:(1)插入深度4米第一道钢支撑:175.8kN/m截面为 钢支撑截面参数 A = 44786.5 mm2截面参数 Wx = 1.31699e+007 mm3截面参数 Wy = 1.31699e+007 mm3塑性发展系数 γx = 1.15塑性发展系数 γy = 1.15材性:Q235由最大板厚 12 mm 得截面抗拉抗压抗弯强度设计值 f = 215 MPa绕X 轴平面内等效弯矩系数为 1绕X 轴平面外等效弯矩系数为 1绕Y 轴平面内等效弯矩系数为 1绕Y 轴平面外等效弯矩系数为 1受轴压力N = 2153.28 KN受弯矩Mx = 154 KN.M受弯矩My = 0 KN.M绕X轴长细比λx = 44.5193绕Y轴长细比λy = 44.5193绕X轴受压稳定系数φx = 0.880268绕Y轴受压稳定系数φy = 0.880268绕X轴受弯稳定系数φbx = 1绕Y轴受弯稳定系数φby = 1截面影响系数η= 0.7////////////////强度验算/////////////////////(GB50017--2003 第45页公式5.2.1)计算得强度应力为58.2468 MPa 满足!////////////////稳定验算/////////////////////(GB50017--2003 第46页公式5.2.2-1 公式5.2.2-3)计算得绕X轴稳定应力为65.2238 MPa 满足!计算得绕Y轴稳定应力为62.8036 MPa 满足!////////////////局部稳定验算////////////////////外径与壁厚之比为100 满足!(GB50017--2003 第59页 5.4.5)。
桩锚基坑支护结构设计计算书1、支护结构计算(一)AB段支护结构计算地面标高为-0.6米,地下水位位于-3.3米,基坑开挖至-13.35米,基坑实际开挖深度为12.75米,地表附加荷载取为q=20.0KPa。
采用人工挖孔桩加三道锚索进行支护,基坑侧壁安全等级为一级,基坑重要性系数为1.1。
----------------------------------------------------------------------[ 支护方案 ]----------------------------------------------------------------------排桩支护---------------------------------------------------------------------- [ 基本信息 ]-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- [ 放坡信息 ]-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- [ 超载信息 ]-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- [ 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:---------------------------------------------------------------------- [ 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 ]---------------------------------------------------------------------- [ 截面参数 ][ 内力取值 ]---------------------------------------------------------------------- [ 锚杆计算 ]---------------------------------------------------------------------- [ 锚杆参数 ][ 锚杆内力 ][ 锚杆自由段长度计算简图 ]----------------------------------------------------------------------[ 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 = 2.268圆弧半径(m) R = 22.096圆心坐标X(m) X = -1.074圆心坐标Y(m) Y = 11.749----------------------------------------------------------------------[ 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。
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省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,井壁均需做防水处理。
检查井开挖围,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》(GB 50017-2003)《公路桥涵地基与基础设计规》(JTG D63-2007)《建筑基坑工程监测技术规》(GB 50497-2009)《基坑工程手册》中国建筑国斌王卫东主编《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)《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3.1 支护平面布置支护施工采用单层支撑,钢板桩长度为9m,具体布置如下图1所示:3.2 板桩、圈梁截面SKSP-Ⅳ型板桩参数如下:I=38600cm³,W=2270cm³; (按1m宽度计)。
基坑支护验算书采用6米钢板桩支护,钢板桩入土3米,采用28a#槽钢进行一层纵向支撑。
计算时,单锚深埋板桩上端为简支,下端为固定支撑,其计算采用等值梁法。
1、钢板桩选用及入土深度验算1.1计算作用于钢板桩上的土压力强度并绘出压力分布图Ka为主动土压力系数,Ka=tg2(450-0.5Ф)= tg2(450-0.5*18)=0.528 Kp为被动土压力系数,Kp=tg2(450+0.5Ф)= tg2(450+0.5*18)=1.894e Ah=γhKa=18*3*0.528=28.51KN/M2;式中h为基坑深度。
故P b= e Ah =28.51KN/M21.2计算y值y= P b/((γ*(K*Kp-Ka))=28.51/((18*(1.6*1.894-0.528))=0.632mK为钢板桩的被动土压力修正系数,取1.61.3按简支梁计算等值梁的两支点反力∑Mc=0Po=((0.5*3*28.51*(0.67*3-0.6)+(28.51*1.18)*(3-0.6+1.18/3))/(3-0.6 +1.18)=28.08 KN∑Q=0Ra=0.5*3*28.51+0.5*1.18*28.51-28.08=31.51KN1.4计算钢板桩最小入土深度x=((6*Po/(γ*(K*Kp-Ka))0.5=((6*28.08/(26*(1.6*1.894-0.528))0.5=1.72mt o=x+y=1.72+0.632=2.352mt=1.2t o=1.2*2.352=2.8m钢板桩总长L=h+t=3+2.8=5.8m故钢板桩取6米长。
1.5钢板桩截面验算先求钢板桩所受最大弯矩Mmax。
最大弯矩处即为剪力等于零处,设剪力等于零处距板桩顶为X,则:Ra-0.5*X2*γ*Ka=049.6-0.5*X2*18*0.528=0X=3.23mMmax=Ra*(X-0.6)- 0.5*γ*X2*Ka*X/3= 49.6*(3.23-0.6)- 0.5*18*3.232 *0.528*3.23/3=77.07KN/Mσ= Mmax/W=77070000/433000=178<[σ]=205N/mm2 满足要求[σ]为28a#槽钢抗弯强度设计值,取205N/mm2;W为28a#槽钢抗抵抗力矩,取433cm3。
江苏上上电缆集团水平电缆生产车间支护桩及其基础计算书设计:校对:审核:江苏上上电缆集团支护桩及其基础计算书根据贵方提供的支护桩图纸,支护桩直径为1000mm,桩长21.2米,配筋20C25,桩距1200mm,该桩采用C30砼浇筑,桩顶标高-3.20米,桩尖底标高-25.2米,桩端持力层为第四层土粉质粘土,桩端极限端阻力标准值3000X0.7=2100KPa,止水桩为双排φ700@1000双轴深搅桩,C30砼浇注,桩顶标高-3.20米,桩底标高-12.40米,桩长9.20米,桩端持力层为第三层土粉质粘土。
各层土的试验指标如下:土层厚度(米)极限侧阻力(KPa)压缩模量ES(MPa)建议值(KPa)第二层淤泥质粉质粘土 6.5 30 4.13 60第三层 3-1 1.1 76 10.25 190 粉质粘土3-2 8.6 42 7.20 140 3-3 6.1 65 5.82 140 第四层粉质粘土4-1 5.1 70 8.02 200一、支护桩承载力计算:为了安全,第二层土及第三层中的3-1土层忽略不计且以下桩身表面积按一半计算(因不满足桩距要求)单桩承载力标准值为:Qu=3.14∑(42X8.6+65X6.1+1.1X70)X0.5+2100X0.785=2958KN 单桩承载力特征值为1479KN根据排架分析,柱底反力组合为 N=2783KNM=192KN·mV=19KN内隔墙自重:525KN估计桩根数 n=24.214795252783=+=+P G N 取3根桩,基础底面积为2.4X3.6=8.642m基础自重 8.64X3.2X19=525KN 验算:14791278352552527833<=++=+KN G N 可以(因偏心距极小,05.0=o e 不再按偏心验算)因为该支护桩桩顶设有1200X800(高)圈梁,将各桩连成一体,故安全更无问题。
但是浇筑基础前必须试桩,以测试的数据为准,桩采用C30砼浇筑,配筋20 C 25,不用验算,桩身强度更无问题。
深基坑支护设计 1---------------------------------------------------------------------- [ 支护方案 ]----------------------------------------------------------------------排桩支护---------------------------------------------------------------------- [ 基本信息 ]----------------------------------------------------------------------规范与规程《建筑基坑支护技术规程》 JGJ 120-2012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)9.220嵌固深度(m)7.180桩顶标高(m)-2.400桩材料类型钢筋混凝土混凝土强度等级C30桩截面类型圆形└桩直径(m)0.700桩间距(m) 1.400有无冠梁有├冠梁宽度(m) 0.700├冠梁高度(m) 0.500└水平侧向刚度(MN/m) 2.401防水帷幕无放坡级数1超载个数1支护结构上的水平集中力0----------------------------------------------------------------------[ 放坡信息 ]----------------------------------------------------------------------坡号台宽(m)坡高(m)坡度系数10.000 2.4000.300----------------------------------------------------------------------[ 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)120.0000.00010.000 2.000条形-------------------------------------------------------------------------[ 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5坑内加固土否内侧降水最终深度(m)20.000外侧水位深度(m)20.000弹性计算方法按土层指定ㄨ弹性法计算方法m法内力计算时坑外土压力计算方法主动----------------------------------------------------------------------[ 土层参数 ]----------------------------------------------------------------------层号土类名称层厚重度浮重度黏聚力内摩擦角与锚固体摩(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)擦阻力(kPa)1粘性土 6.0015.5---22.0023.0080.02粘性土 1.5017.2---24.0024.0080.03粘性土 1.5016.6---24.0024.0080.04粘性土0.8016.4---24.0023.0080.05粘性土40.0016.88.023.0023.0080.0层号黏聚力内摩擦角水土计算方法m,c,K值不排水抗剪水下(kPa)水下(度)强度(kPa)1---------m法10.48---2---------m法11.52---3---------m法11.52---4---------m法10.68---523.0023.00合算m法10.58-------------------------------------------------------------------------[ 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粘性土分算 1.000 1.000 1.000 1.00010000.000 2粘性土分算 1.000 1.000 1.000 1.00010000.000 3粘性土合算--- 1.000 1.000 1.00010000.000 4粘性土合算--- 1.000 1.000 1.00010000.000 5粘性土合算--- 1.000 1.000 1.00010000.000----------------------------------------------------------------------[ 工况信息 ]----------------------------------------------------------------------工况工况深度支锚号类型(m)道号1开挖9.220-------------------------------------------------------------------------[ 设计参数 ]----------------------------------------------------------------------整体稳定计算方法瑞典条分法稳定计算采用应力状态有效应力法稳定计算合算地层考虑孔隙水压力ㄨ条分法中的土条宽度(m) 1.00刚度折减系数K0.850---------------------------------------------------------------------- [ 设计结果 ]-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- [ 结构计算 ]---------------------------------------------------------------------- 各工况:内力位移包络图:地表沉降图:---------------------------------------------------------------------- [ 冠梁选筋结果 ]----------------------------------------------------------------------钢筋级别选筋As1HRB4004E16As2HRB4002E16As3HPB300d8@200----------------------------------------------------------------------[ 截面计算 ]----------------------------------------------------------------------钢筋类型对应关系:d-HPB300,D-HRB335,E-HRB400,F-RRB400,G-HRB500,P-HRBF335,Q-HRBF400,R-HRBF500[ 截面参数 ]桩是否均匀配筋是混凝土保护层厚度(mm)50桩的纵筋级别HRB400桩的螺旋箍筋级别HPB300桩的螺旋箍筋间距(mm)150弯矩折减系数0.85剪力折减系数 1.00荷载分项系数 1.25配筋分段数一段各分段长度(m)14.00[ 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基坑内侧最大弯矩(kN.m)139.630.00148.36148.36 1基坑外侧最大弯矩(kN.m)188.19448.91199.95199.95最大剪力(kN)123.18149.14153.97153.97段选筋类型级别钢筋实配[计算]面积号实配值(mm2或mm2/m)1纵筋HRB40014E204398[2117]箍筋HPB300d8@1001005[783]加强箍筋HRB400E14@2000154----------------------------------------------------------------------[ 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: 1.00m滑裂面数据圆弧半径(m) R = 14.975圆心坐标X(m) X = -2.177圆心坐标Y(m) Y = 7.516整体稳定安全系数 K s = 2.194 > 1.30, 满足规范要求。
新建杭州至长沙铁路客运专线工程浙江段支护桩计算书编制:王仁淑复核:审核:中铁四局集团公司二〇一一年五月1.工程概况汤溪特大桥于DK192+718处上跨既有沪昆线,新建铁路与既有铁路夹角19°,跨越处铁路宽13m ,对应既有沪昆里程为K395+338,新线铁路采用门式墩+24简支跨越,通行净空按7.96m 考虑。
承台开挖施工时,因承台边线距离既有铁路距离较近,按1:1.5放坡开挖,开挖边坡线在安全线外,承台施工时必须对既有铁路做防护桩才能进行承台开挖。
2.支护桩的布置根据营业线路基横断面结构尺寸、与基坑的位置关系、承台设计尺寸以及底设计标高,计划营业线安全放坡边线范围以内的基坑开挖采用支护桩进行防护,根据现场实测,汤溪特大桥邻近营业线基坑开挖深度均在5m 范围以内。
取离营业线最近,开挖深度为4.9米的371#墩K3桩作为设计计算依据。
3.支护桩的设计支护桩采用φ1.00m 挖孔桩,混凝土等级C30,桩身配筋根据开挖完成时工况设计。
支护桩采用人工挖孔,每开挖1m 浇筑1m 钢筋混凝土护壁,护壁混凝土等级C30,厚度20cm 。
护壁等强后进行下一层开挖,直至设计桩底。
4.工况计算4.1.工况一4.1.1.支护概况及布置图开挖深度4.9m 以内的基坑支护采用直径1.00m 挖孔桩,设计桩长10m ,其中基底以下锚固长度5 .1m ,查阅《高速铁路设计规范(试行)》TB10621-2009,列车竖向荷载、铁路线路结构可换算成土柱,分布宽度3.3m ,分布高度3.1m ,距坑边距3.6m,4.1.2.土压力的确定桩板墙所受的主动土压力采用公式:ai ik ai ajk ajk K c K e 2-=σ计算。
ai K :主动土压力系数:)245(2ikai tg K ϕ-︒=rk σ:计算点深度zj 处自重竖向应力。
k 0σ:基坑外侧任意深度附加竖向应力标准值。
k 1σ:基坑外侧深度CD 范围内附加竖向应力标准值。
桩板墙所受的被动土压力采用公式:pi ik pi pjk pjk K c K e 2-=σ计算。
pi K :被动土压力系数:)245(2ikpi tg K ϕ+︒=j mj pjk z γσ=4.1.3.支护桩简算采用理正深基坑支护软件进行计算: [ 支护方案 ]最大开挖深度4.90m排桩支护----------------------------------------------------------------------[ 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》 JGJ 120-99基坑等级一级基坑侧壁重要性系数γ0 1.00基坑深度H(m) 4.900嵌固深度(m) 5.100桩顶标高(m)0.000桩截面类型圆形└桩直径(m) 1.000桩间距(m) 1.500混凝土强度等级C30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) 160.5000.000 3.300 3.600----------------------------------------------------------------------------[ 附加水平力信息 ]---------------------------------------------------------------------- 作用类型水平力值作用深度是否参与是否参与水平力序号(kN)(m)倾覆稳定整体稳定----------------------------------------------------------------------[ 土层信息 ]----------------------------------------------------------------------土层数3坑内加固土否内侧降水最终深度(m)15.000外侧水位深度(m)15.000弹性计算方法按土层指定√弹性法计算方法-------------------------------------------------------------------------[ 土层参数 ]----------------------------------------------------------------------层号土类名称层厚重度浮重度粘聚力内摩擦角(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)1素填土 2.1418.0--- 3.0015.002粘性土 4.6618.3---25.0011.003圆砾 3.3025.0---30.0013.00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) 125.0---------m法 4.00---260.0---------m法10.00---3140.0---------m法10.00-------------------------------------------------------------------------[ 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素填土合算 1.000 1.000 1.00010000.0002粘性土分算 1.000 1.000 1.00010000.0003圆砾合算 1.000 1.000 1.00010000.000----------------------------------------------------------------------[ 工况信息 ]----------------------------------------------------------------------工况工况深度支锚号类型(m)道号1开挖 4.900------------------------------------------------------------------------- [ 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 ]----------------------------------------------------------------------[ 截面参数 ]桩是否均匀配筋是混凝土保护层厚度(mm)20桩的纵筋级别HRB335桩的螺旋箍筋级别HRB335桩的螺旋箍筋间距(mm)150弯矩折减系数0.85剪力折减系数 1.00荷载分项系数 1.25配筋分段数一段各分段长度(m)10.00[ 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基坑内侧最大弯矩(kN.m)0.000.000.000.001基坑外侧最大弯矩(kN.m)217.91148.40231.52231.52最大剪力(kN)106.6970.85133.37133.37段选筋类型级别钢筋实配[计算]面积号实配值(mm2或mm2/m)1纵筋HRB33524D164825[4712]箍筋HRB335D12@1501508[1064]---------------------------------------------------------------------- [ 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 K s = 2.065圆弧半径(m) R = 8.559圆心坐标X(m) X = -0.415圆心坐标Y(m) Y = 3.341---------------------------------------------------------------------- [ 抗倾覆稳定性验算 ]---------------------------------------------------------------------- 抗倾覆安全系数:K s M p M a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:= K s+ 1547.952 0.000670.619K s = 2.308 >= 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):=K s +D N q c N c+()+H Dq=N q ()tan()+45o22etan=N c ( )-N q 11tan==N q ()tan()+4513.00022e3.142tan 13.0003.264=N c( )-3.2641=1tan 13.0009.807=K s+⨯⨯22.504 5.100 3.264⨯30.0009.807+⨯20.380( )+4.900 5.10028.935K s = 2.873 >= 1.1, 满足规范要求。