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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5.5(横桥向)×5.5m(纵桥向)×2.4 m ，开挖尺寸9.5m ×9.5m ，筑岛顶标高：495m ；常水位标高：+77.4m ；承台顶标高：+77.5m ；承台底标高：489m ；拟定开挖到基坑底后浇注一层0.5m 的垫层，基坑底标高：-6.5m 。填土层厚5.3米，下为卵石层。根据地质情况：取填土重度γ=17.5KN/m ³，内摩擦角φ=15o ，卵石重度γ=24.5 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1.5米。
钢板桩最小嵌入深度t ，由建筑施工手册 在6.9米范围内取γ、φ的加权平均值： γ平均=（17.5*5.3+24.5*1.6）/6.9=19.1 KN/m ³
φ平均=（15*5.3+36*1.6）/6.9=19.9o
主动土压力系数：K a =-45Tan 2
（
φ/2）=0.492; 被动土压力系数：K p =+45Tan 2
（φ/2）=2.032。
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=0.892m
K ——为被动土压力的修正系数，取1.6。
2）、计算支点力0.5米处：P 。=33.546KN 基坑底钢板桩受力5.5米处：143.015KN
如图：
剪力图
弯矩图
最小嵌入深度t ： t=1.2t 。 t 。=
h K -KK P 6a
P 0
+⨯（γ=4.93m
t=1.2t 。=5.91m
已知外界荷载：q =Ka*30=14.76KN/m ²
求得最大弯矩M
max
=79.33KN*m，拉森Ⅲ型钢板桩截面模量W=1340cm3，应力σ=1000*79.33/1340=59.2Mpa<175 Mpa满足要求。
2、多层支护
多层支护最小嵌入深度h：h=1.1*h
o =1.1*n
o
*H=1.1*0.25*5.5=1.5m
第一层支撑设在+79m处，第二层支撑设在+76.5m处, 已知外界荷载：q=Ka*30=14.76KN/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
=1.845KN*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=100.5KN，钢板桩最大弯矩M
max
=45.2KN*m
剪力图
弯矩图
满足要求，围檩施工完后可继续开挖。
3）、工况三：当基坑开挖到基坑底时，相当于多层支点支护结构
支点力T1=33.3KN，T2=114.6KN，基坑底部钢板桩受力T3=122.9KN，钢板桩最大弯矩M
=50KN*m
max
剪力图
弯矩图
如图所示工况三维钢板桩受力最不利时：
mm N mm /215/N 1862
125
168001000050y I M X X <=⨯⨯==
σ 钢板桩满足要求，可继续下一道工序。
4）、工况四：浇注封底砼完成，达到设计强度后，支点转移到封底砼处。 支点力T1=25.5 KN ，T2=95.4KN ，基坑底部钢板桩T3=150.3KN ，钢板桩最大弯矩M max =15.5KN*m
剪力图
弯矩图
3、围檩工钢检算：
第二层围檩所受均布力集度最大，所以按第二层检算：且力为T=114.67 KN/m ²，按三跨超静定梁计算求得最大弯矩M max =572.22KN*m （跨中）
二层工字钢与围檩受力
336
X X x cm 25341021505.110572f M W =⨯⨯⨯=⨯=-γ
则用双拼I36a 的工字钢满足要求。 斜撑处杆件受压轴力F ，Fmax=504.54KN
47.2310215
1054.504A 23
n =⨯⨯=
- cm ², 取I20工字钢An=35.57cm ²满足要求。
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