钢板桩支护计算方法[za]

挡土钢板桩支护计算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。

根据现场实际情况分析，以基坑平均深度2.5m～6米，现按开挖最深度6米，宽3米的基坑支护计算。

（１）多锚支撑式板桩计算，钢板桩选用拉森Ⅲ型钢板桩，每延长米截面矩W=2270cm3/m，[f]=200Mpa，取基坑深H=6.0m，距板桩外2m地面附加荷载q=30KN/㎡。

根据地质资料，不同深度层土的密度r，内摩擦角Ф及粘聚力C的值，求得其加权平均值为r1=(18.75×1.5+4.5×19.8+4×20.5)/6=33.204kN/m3φ1=(10º×1.5+18º×4.5＋25˚×4.0)/6=32.4ºC1=(5×1.5+22×1)/6=4.92kpar2=(19.8×1.5+20.5×4.5)/6=20.325 kN/m3φ2=(18º×1.5+20.5º×4.0)/6=18.1ºC2=(22×1.5+28×4.0)/6=24.2kpa故该土层为上软下硬土层的情况计算作用于板桩上的土压力强度，土压力分布Ka1= tan2 (45º-32.4º/2)=0.549Ka2= tan2 (45º-18.1º/2)=0.725Kp2= tan2 (45º+18.1º/2)=1.379考虑钢板桩与土间的摩擦力作用，取墙前K=1.666得K.Kp2=1.666×1.379=2.297K.Kp2- Ka2=1.572eAq=qka1=30×0.549=16.47kN/㎡yq= tan(45º+32.4º/2)×2=3.64meAh= r1HKa1-2c1√(ka1)+[(H-3.7)-(H-3.7)Ka1] rw=33.204×6×0.549-2×4.92×√(0.549)+(2.3-2.3×0.549) ×10=109.37-7.291+10.373=112.452kN/ m2B点上 Pb上= eAq + eAh =16.47+112.452=128.922kN/ m2B点下Pb下= r1HKa2-2c2√(ka2)+[(H-3.7)-(H-3.7)Ka2] rw+qka2=33.204×6×0.725-2×24.2×√(0.725)+(2.3-2.3×0.725) ×10+30×0.725=144.437-41.211+6.325+21.75=131.301 kN/ m2eAc=r1Ka1×2.5=33.204×0.549×2.5=45.572 kN/ m2（2）计算板桩墙上土压力强度等于零的点离控土面的距离y，在y处板桩墙前的被动土压力等于板桩墙后的被动土压力，即y=Pb下/{(r2- rw)(kkp2-ka2)+2c2[(√kkp2)+√(ka2)]}=71.853/[(20.325-10)×1.572+2×24.2×[√(2.297)+√(0.725)]=71.853/(16.231+114.565)=0.55m（3）确定支撑层数及间距按等弯矩布置法确定各层支撑的间距，板桩顶部悬臂的最大允许跨度为：h=3√[(6[f]w)/( r1ka1)]= 3√[(6×200×105×2270)/(33.204×103×0.549)]=246cm=2.5m取h0=1.5m h1=1.11×1.5≈1.66m 取h1=1.5m（4）计算钢板桩的最小入土深度t0。

深基坑钢板桩支护计算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＋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、坑内外土体的天然容重γ为16.5KN/m 2，内摩擦角为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Ⅳ400×170 U 型钢板桩，W=2270cm 3，[δ]=200MPa ，桩长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：m603.2mm 2603742.05.162270102006r ][653a =≈==K W h δh 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，基坑内土体开挖至-0.7m （第二层支撑标高）。

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。

支护钢板桩的长度计算公式支护钢板桩是一种常用的地基支护工程材料，用于支撑和保护土体，防止其发生滑坡、坍塌等地质灾害。

在工程设计中，确定支护钢板桩的长度是非常重要的一步，它直接影响到工程的稳定性和安全性。

本文将介绍支护钢板桩的长度计算公式，并对其应用进行详细说明。

支护钢板桩的长度计算公式一般可以分为静力计算和动力计算两种方法。

静力计算方法主要是根据土体的力学性质和支护结构的要求来确定支护钢板桩的长度，而动力计算方法则是根据土体的振动特性和支护结构的动力响应来确定支护钢板桩的长度。

下面将分别介绍这两种方法的计算公式。

静力计算方法：在进行静力计算时，首先需要确定土体的力学参数，包括土的内摩擦角和土的内聚力等。

然后根据支护结构的要求，确定支护钢板桩的抗弯强度和抗剪强度。

最后根据土体的力学参数和支护结构的要求，可以得到支护钢板桩的长度计算公式如下：L = K H tan(φ)。

其中，L为支护钢板桩的长度，K为土的系数，H为土的高度，φ为土的内摩擦角。

这个公式是根据土的力学性质和支护结构的要求推导出来的，它可以很好地满足工程的需求。

动力计算方法：在进行动力计算时，首先需要确定土体的振动特性，包括土的动力参数和土的振动频率等。

然后根据支护结构的动力响应要求，确定支护钢板桩的长度。

最后根据土体的振动特性和支护结构的动力响应要求，可以得到支护钢板桩的长度计算公式如下：L = 2π H / λ。

其中，L为支护钢板桩的长度，H为土的高度，λ为土的振动波长。

这个公式是根据土的振动特性和支护结构的动力响应要求推导出来的，它可以很好地满足工程的需求。

在实际工程中，根据具体的情况可以选择使用静力计算方法或者动力计算方法来确定支护钢板桩的长度。

同时，还需要考虑到施工的可行性和经济性等因素，综合考虑后确定最终的支护钢板桩的长度。

总之，支护钢板桩的长度计算是一个复杂的工程问题，需要综合考虑土体的力学性质、振动特性和支护结构的要求等因素。

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。

深基坑支护钢板桩计算钢板桩支护的计算主要涉及以下几个方面：钢板桩的承载力计算、钢板桩垂直位移的计算、基坑变形的计算。

一、钢板桩的承载力计算钢板桩的承载力计算主要包括以下几个方面：钢板桩的水平抗拔承载力、钢板桩的滚压承载力、钢板桩的斜拉承载力。

下面以一个典型的直立式钢板桩为例进行说明。

1.钢板桩的水平抗拔承载力计算钢板桩的水平抗拔承载力计算可以通过查表或者进行有限元分析来进行。

常用的计算方法是利用桩的长细比进行计算。

根据经验公式，可以得到钢板桩的承载力与钢板桩的面积、宽度、桩长和土壤的黏聚力等参数有关。

2.钢板桩的滚压承载力计算钢板桩的滚压承载力计算是指钢板桩在地下水压作用下，产生的滚压力。

根据经验公式，可以得到钢板桩的承载力与土壤的内摩擦角、钢板桩的摩擦力等参数有关。

3.钢板桩的斜拉承载力计算钢板桩的斜拉承载力计算是指钢板桩在施工过程中产生的地下水压、土压力等作用下，钢板桩受力情况的计算。

根据结构力学的基本原理，可以得到钢板桩的受力情况，进而计算钢板桩的斜拉承载力。

二、钢板桩垂直位移的计算在钢板桩支护中，垂直位移是一个重要的考虑因素。

钢板桩的垂直位移计算主要涉及以下几个方面：钢板桩与土壤的相互作用、钢板桩的滚压位移、土壤的压缩变形等。

1.钢板桩与土壤的相互作用钢板桩与土壤之间存在着相互作用，钢板桩在施工过程中会对土壤产生挤压作用，从而引起土体的变形。

根据土力学的基本原理，可以计算出土壤的变形情况，进而得到钢板桩的垂直位移。

2.钢板桩的滚压位移钢板桩的滚压位移是指钢板桩在地下水作用下，由于土壤的变形而引起的钢板桩的位移。

根据基本原理，可以通过计算地下水的压力、土壤的变形等参数，得到钢板桩的滚压位移。

3.土壤的压缩变形土壤的压缩变形是指土壤在外力作用下产生的变形现象。

在深基坑支护中，土壤的压缩变形对钢板桩的垂直位移有一定影响。

通过考虑土壤的力学性质，可以计算土壤的压缩变形，进而得到钢板桩的垂直位移。

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.。

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。

钢板桩支护清单计算规则
以下是 6 条关于钢板桩支护清单计算规则：
1. 计算钢板桩的数量，那可不是简单的数数就完啦！比如说要围一个大基坑，你得仔细考虑每一处需要多少钢板桩。

就像搭积木一样，得把每一块都安排得妥妥当当的，不然出了问题可咋整啊！
2. 入土深度可得算清楚呀！你想啊，如果入土太浅，那不就像根基不稳的大楼，随时可能摇摇欲坠嘛！这可不是开玩笑的。

3. 钢板桩的长度也是关键呀，难道随便弄个长度就行？那可不行！就像你穿衣服，不合身能好看吗？要根据实际需求选对长度啊！
4. 支撑系统也别忘了计算呢！这就好比人要走路得有两条腿来支撑呀，没有合适的支撑，钢板桩怎么能发挥最大作用呢？
5. 施工过程中的损耗也得考虑进去啊！总不能想着一点损耗都没有吧，那也太天真了！好比你去买东西，总会有点零头的损耗呀。

6. 最后的总价计算更是重中之重啊！这就像是算总账，每一项都得精确，不然多花钱了怎么办呀！
我的观点结论：钢板桩支护清单计算规则可真不简单，每一项都得认真对待，才能确保工程的顺利进行和成本的合理控制啊！。