锁扣钢管桩基坑支护稳定性验算
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钢支撑N=2750KN,L水平向=L竖向=20.9m钢支撑强度及整体稳定性验算(钢结构设计规范GB50017-2003 5.2):一、计算参数分项系数γs= 1.375初始偏心距e0=0.001*L=0.04m支撑面均布荷载q0=0.7Kpa支撑最大轴力标准值Nk=2692KN初始弯矩M0k=75.7381KN-m由自重及支撑面均布荷载引起的弯最大弯矩Mk=M0k+Nk*e0=183.4181KN-m稳定系数φ=0.851弯矩作用平面内的轴压构件稳定系截面塑性发展系数γ= 1.15钢管截面钢管外径D=0.609m钢管内径d=0.577m支撑实际长度L=14.8m截面模量W=0.0982*(D4-d4)/D0.004307m3弯矩作用平面内对较大受压纤维的截面惯性矩I=π(D4-d4)/64=0.001311m4截面回转半径i=√(D2+d2)/4=0.209733m截面积A=π*(D2-d2)/4=0.029807m2参数Nex=π2*EA/(1.1λ2)=11063.97KN OR Nex=π2*EI/[1.1*(μ*L)2]=弹性模量E= 2.06E+08Kpa Q235钢杆件计算长度修正系数μ=1构件长细比λ=L/i=70.56575等效弯矩系数βmx=1无端弯矩但有横向荷载作用二、钢支撑强度验算f=N/A+M/(γ*W)=175.0974Mpa< [f]=215 Mpa,满足要求其中M=γs*Mk三、钢支撑整体稳定验算1、钢支撑竖向平面内的稳定性验算f1=N/(φ*A)=145.8569Mpaf2=βmx*M/[γ*W*(1-0.8*N/Nex)]=69.52489Mpaf=f1+f2=215.3818Mpa< [f]=215 Mpa,满足要求2、钢支撑竖向平面外的稳定性验算f1=N/(φy*A)=145.8569其中弯矩作用平面外的轴心受压稳定系数φy=0.851根据L=11m计算。
桩基础稳定性计算书1工程;工程建设地点:;属于结构;地上o层;地下o层;建筑高度:Om标准层层高:0m ;总建筑面积:0平方米;总工期:0天。
本工程由投资建设,设计,地质勘察,监理,组织施工;由担任项目经理,担任技术负责人。
本计算书主要依据施工图纸及以下规范及参考文献编制:《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99)。
一、参数信息1. 基坑基本参数基坑开挖深度H:1.6m;桩与土接触点深度H1:1.5m;塔吊最大倾覆力矩M 630kN・m 桩直径d:0.5m;桩入土深度H2:30m;主动土压力分配系数:0.7 ;基坑外侧水位深度h wa:5m;基坑以下水位深度h wp:2m;稳定性计算安全系数K:1.2 ;2. 土层参数土层类型厚度h i 重度Y浮重度向内聚力C i 摩擦角(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(°)碎石素填土 2 19 25 0 0粉质粘土26 19.2 27.9 20 30淤泥质粉质粘土3 16.7 52.4 6 15微风化灰岩 5 18 22 4 53. 荷载参数布置方式荷载值P i (kPa)距基坑边线距离l 1(m)作用宽度a i(m)满布10 -- --局布 5 1 24. 支撑参数支撑点与填土面距离(m)作用力(kN)1 0.5 20示意图二、桩侧土压力计算1、水平荷载(1)、主动土压力系数:K ai=tan2(45° -奶/2)= tan 2(45-0/2 )=1;K a2=tan2(45° -血/2)= tan 2(45-0/2 )=1;K a3=tan2(45°-也/2) = tan 2(45-0/2 ) =1;K a4=tan2(45°-如/2) = tan 2(45-30/2 ) =0.333;K a5=tan2(45°-松/2) = tan 2(45-30/2 ) =0.333;K a6=tan2(45°-妬/2) = tan 2(45-15/2 ) =0.589;K a7=tan2(45°-也/2) = tan 2(45-5/2 ) =0.84 ;(2)、土压力、地下水以及地面附加荷载产生的水平荷载:第1层土:0 ~ 1 米;oai上= P 1 K ai-2C i K ai0.5 = 10 X 1-2 X 0X 10.5 = 10kN/m ;cai T = ( Y h1+P1)K a1-2C1K a10.5 = [19 1X10] X-2 XX10.5 = 29kN/m;第2层土:1 ~ 1.5 米;出=刀Yh i/ Y= 19/19 = 1;C2上=[Y H2'+P i+P?a2/(a2+2l2)]K a2-2C2K a20.5 = [19 1X10+2.5] X2 XX” =31.5kN/m;C2下=[Y(H2'+h2)+ P i+P2a2/(a2+2l2)]K a2-2C2K a20.5 = [19 (1+0.5) + 10+2.5] 1-2 X0X10.5 = 41kN/m;第3层土:1.5 ~ 2 米;Hs'=刀Yh i/Y = 28.5/19 = 1.5;C3上=[Y H3'+P I +P?a2/(a2+2l2)]K a3-2C3K a30.5 = [19 15+10+2.5] 1-2 X0X10.5 =41kN/m;C3下= [ Y(H3'+h3)+ P i+P2a2/(a2+2l2)]K a3-2C3K a30.5 =[19 X(1.5+0.5)+10+2.5] 1-2X>0X10.5 = 50.5kN/m;第4层土:2 ~ 5 米;W = 刀Yh/ Y = 38/19.2 = 1.979;0.5C4 上=[Y H4'+P i+F2a2/(a2+2l2)]K a4-2C4K a4 =0.5[19.2 1^979+10+2.5] 0.333-2 20X0.333 = -6.261kN/m;C4 下=[Y(H4'+h4)+ P i+P2a2/(a2+2l2)]K a4-2C4K a40.5 =[19.2 (1.979+3)+10+2.5] 0.333-2 20 >0.3330.5 = 12.939kN/m;第5层土:5 ~ 28 米;Hs'= 刀yh i/ Y = 95.6/19.2 = 4.979他5 上=[Y H5'+P I+F2宠/@+2l2)]K a5-2C5K a50.5 =0.5[19.2 电979+10+2.5] 0.333-2 20X).333 = 12.939kN/m;ca5下= [ Y(H5'+P l+P2a/(a2+2l2)]K a5-2C5K a50.5+ Y fe K a5+0.5 驹人52 =[19.2 X4.979+10+2.5] 0X.333-2 2X0X0.3330.5+27.9X23X0.333+0.5 1X0X232 =2871.839kN/m;第6层土:28 ~ 31 米;H6' = H 5' = 4.979 ;他6上=[Y H6'+P1]K a6-2C6K a6°.5+ 酋6心6+0.5 驹人62 =[16.7 X4.979+10] 0X.589-2 X6X0.5890.5+52.4X23X0.589+0.5 1X0X232 =3400.25kN/m;ca6下= [ Y H6'+P1]K a6-2C6K a6D.5+ yh6K a6+0.5 Yv h62 =[16.7 X4.979+10] 0X.589-2 X6X0.5890.5+52.4X26X0.589+0.5 1X0X262 =4227.808kN/m;第7层土:31 ~ 31.6 米;H7' = H 6' = 4.979 ;ca7上=[Y H7'+P1]K a7-2C7K a70.5+ ^K a7+0.5 ^w h72 =[18X4.979+10] 0X.84-2 4XX0.840.5+22X26X0.84+0.5 1X0X262 = 3936.608kN/m;C&7下= [ Y H7'+P1]K a7-2C7K a7).5+ yh7K a7+0.5 ^w h72 =[18X4.979+10] 0X.84-2 4XX0.840.5+22X26.6X0.84+0.5 1X0X26.62 = 4105.491kN/m;(3)、水平荷载:临界深度:Z0=(矽下X h4)/( oa4上+ ®下)=(12.939 X 3)/(6.261 X 12.939)=2.022m ; 第1 层土:E a1=0kN/m;第2层土:E a2=0kN/m;第3层土:E a3=0kN/m;第4层土:Ea4=0.5 X Z0X oa4下=0.5 X 2.022 X 12.939=13.08kN/m ;作用位置:h a4=Z0/3+ 刀hi=2.022/3+26.6=27.274m ;第5层土:艮5=馆X ( oa5上+ 阳5下)/2=23 X (12.939+2871.839)/2=33174.954kN/m ;第6层土:作用位置:h a5=h5(2 Oa5上+ 畋下)/(3 ca5上+3o a5下)+ 刀hi=23 X (2 X 12.939+2871.839)/(3 X 12.939+3X2871.839)+3.6=11.301m ;第7层土:E a6=h6 X (阳決+ 他6下)/2=3 X (3400.25+4227.808)/2=11442.086kN/m ;作用位置:h a6=h6(2 oa6上+ 笛6下)/(3 c&6上+3 oa6下)+ 刀hi=3 X (2 X3400.25+4227.808)/(3X 3400.25+3X 4227.808)+0.6=2.046m ;第7层土:E37=h7X ( oa/上+ca7下”2=0.6 X (3936.608+4105.491)/2=2412.63kN/m ; 作用位置:h a7=hz(2 商上+ca7下)/(3 商上+3o a7下)+ 刀hi=0.6 X (2 X 3936.608+4105.491)/(3 X 3936.608+3 X 4105.491)+0=0.298m ;土压力合力:E a= 2E ai= 13.08+33174.954+11442.086+2412.63=47042.75kN/m 合力作用点:h a=习lE ai/E a F(13.08 2X7.274+33174.954 1X1.301+11442.086 2X.046+2412.630X.298)/47042.75=8.49m;2、水平抗力计算(1)、被动土压力系数:2 K pi =tan (45°+忖2): = tan 2(45+0/2)=i;2K p2 =tan (45°+ 血/2):= tan 2(45+30/2)=3;K p3 =tan2(45°+ 初2): = tan 2(45+30/2)=3;K p4 =tan2(45°+ 创2): = tan 2(45+i5/2)=i.698;K p5 =tan2(45°+ 妬/2):= tan 2(45+5/2)=i.i9i;(2)、土压力、地下水产生的水平荷载:第1层土:1.6 ~ 2 米;cpi上= 2C 1 K pi0.5 = 2 X0X 10.5 = 0kN/m ;0.5 0.5c i下=Y h i K pi+2C i K pi = 19 X4 X+2X0X = 7.6kN/m;第2层土:2 ~ 3.6 米;f = 刀也/ Y= 7.6/I9.2 = 0.396;中2上=Y H2'K p2+2C2K p20.5 = I9.2 0X96 X+2X20X30.5 = 92.082kN/m;C2下= Y(H2'+h2)K p2+2C2K p20.5 = I9.2 (X396+I.6) 3+2X20X30.5 = I84.242kN/m;第3层土:3.6 ~ 28 米;H3' = H 2' = 0.396 ;0.5 2 C3上= [ Y H3']K p3+2C3K p3 + 丫'hK p3+0.5 Y h32 =[19.2 区396] 3+2>20>30'5+27.9 J0X3+O.5 X0X)2 = 92.082kN/m;§3下=[Y H3']K p3+2C3K p30.5+ Y '3K p3+0.5 Y h32 =[19.2 0.396] 3+2 >20 >30.5+27.9 24.4 3+0.5 X0 >24.42 = 5111.162kN/m;第4层土:28 ~31 米;H4' = H 3' = 0.396 ;0.5 2§4上=Y H『K p4+2C4K p4 +丫'4"K p4+0.5 Y h4 =16.7 0.396 *698+2 6 >1.6980.5+52.4 24.4 1.698+0.5 10 >24.42 = 5175.167kN/m;0.5 2§4下= Y H4‘K p4+2C4K p4 . + Y '4K p4+0.5 Y"4 =16.7 0.396 1.698+2 6 1.6980.5+52.4 27.4 1.698+0.5 10 27.42 = 6219.155kN/m;第5层土:31 ~ 31.6 米;H5' = H 4' = 0.396 ;0.5 2§5上= Y H5‘K p5+2C5K p5 . + Y 5K p5+0.5 Y"5 =0.5 218 0.396 1.191+2 4 1.1910.5+22 27.4 1.191+0.5 10 27.42 = 4488.923kN/m;§5下= Y H5'K p5+2C5K p5°.5+ Y '5K p5+0.5 Y h52 =18 >0.396 1.191+2 4 >1.1910.5+22 >28 >1.191+0.5 10 >2$ = 4670.844kN/m;(3)、水平荷载:第1 层土:Eo1=hi >(§1 上+ §1 下)/2=0.4 >(0+7.6)/2=1.52kN/m ;作用位置:h p1=hi(2 §1 上+§1 下)/(3 §1 上+3§1 下)+ 刀hi=0.4 x (2 x 0+7.6)/(3 >0+3 >7.6)+29.6=29.733m ;第2层土:Eo2=h2 >(§2上+ §2下)/2=1.6 >(92.082+184.242)/2=221.059kN/m ;作用位置:h p2=hz(2 §2上+§2下)/(3 §2上+3 §2下)+ 刀hi=1.6 X (2 X92.082+184.242)/(3 92.082+3 184.242)+28=28.711m;第4层土:第3层土:§3=馆 > (§尹+ §3下)/2=24.4 >(92.082+5111.162)/2=63479.578kN/m ;作用位置:h p3=h3(2 §3上+§3下)/(3 §3上+3 §3下)+ 刀hi=24.4 X (2 X 92.082+5111.162)/(3 X 92.082+3 X 5111.162)+3.6=11.877m ;第5层土:E p4=h4 x ( cp4上+3下)/2=3 X (5175.167+6219.155)/2=17091.484kN/m ;作用位置:h p4=h4(2 qp4上+ q54下)/(3 op4上+3 qp4下)+ 刀hi=3 X (2 X5175.167+6219.155)/(3 X5175.167+3X6219.155)+0.6=2.054m ;第5层土:Eo5=h5 X ( cps上+ qp5下)/2=0.6 X (4488.923+4670.844)/2=2747.93kN/m ;作用位置:h p5=h5(2 C5上+q55下)/(3 85上+3 C P5下)+ 刀hi=0.6 X (2 X4488.923+4670.844)/(3 X 4488.923+3X 4670.844)+0=0.298m ;土压力合力:E p= 艺E i =1.52+221.059+63479.578+17091.484+2747.93=83541.571kN/m;合力作用点:h p=》h pi/E p=(1.52 X29.733+221.059 2X8.711+63479.578 1X1.877+17091.484 2X.054+2747.930X.298)/8354 1.571=9.532m;三、桩侧弯矩计算1. 主动土压力对桩底的弯矩M = 0.7 X 0.5 X 47042.75 X 8.49 = 139788.303kN • m2. 被动土压力对桩底的弯矩M = 0.5 X 83541.571 X 9.532 = 398142.062kN • m3. 支撑对桩底弯矩M = 622kN • m四、基础稳定性计算M+M》K(M+M)622+398142.062=398764.062kN -m > 1.2 X (630+139788.303)=168501.964kN m 塔吊稳定性满足要求!。
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18#墩现浇段钢管桩支架受力验算书一、计算依据⑴《建筑施工碗扣钢管脚手架安全技术规范》⑵《钢管扣件水平模板的支撑系统安全技术规程》⑶《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规程》(⑷《钢结构》上、下册 /中国工业出版社⑸《结构力学》/高等教育出版社⑹《材料力学》/高等教育出版社二、工程概况新邕宁邕江特大桥92+168+92米连续梁边跨现浇段对应节段为23#段,节段长7。
9m,中心梁高9m,梁底宽为6。
5m,梁顶板宽9m,顶板厚55㎝,腹板厚45㎝,底板厚50㎝,设计混凝土方量为165m3。
三、现浇钢管桩支架模板方案钢管桩立柱基础采用C30混凝土条形基础,基础宽1—1.2m,高1m.钢管立柱下部通过焊接与预埋在基础上的80*80*2cm钢板相连,钢管桩立柱高23m,纵向间距2。
25m,横向间距腹板下2。
5—3.97m.横梁梁采用2I40工字钢,I40工字钢上横向铺设I32工字钢,间距0.6m。
在I32工字上搭设碗扣支架支撑梁体底模,支架横纵向步距腹板下为0.6m,纵向步距0。
6m,水平杆步距0.6m.支架顶托上横向铺15×15cm方木,在15×15cm方木上纵向铺10×10cm方木为加劲肋木,方木净距为20cm.底模板采用18mm优质竹胶板,侧模采用18mm优质胶木板,加劲肋木为10×10cm方木,间距30cm,背楞采用2[10槽钢,背楞间距60cm,拉杆采用φ20精扎螺纹钢,间距80cm。
深基坑排桩锚杆支护与稳定计算1.引言-介绍深基坑排桩锚杆支护的背景与意义-阐述深基坑排桩锚杆支护的作用及其挑战-概述文章的结构和主题2.排桩设计-介绍深基坑排桩的基本原理和设备-探讨排桩的设计方法、原则和程序-讨论排桩设计中应注意的问题和技术难点3.锚杆支护设计-介绍深基坑锚杆支护的基本原理和设备-探讨锚杆支护的设计方法、原则和程序-讨论锚杆支护设计中应注意的问题和技术难点4.基坑稳定计算-分析深基坑排桩锚杆支护在地下水、土质、地质和环境等方面的影响-通过对基坑周围的地质、土质和水文地质条件进行分析和计算,确定深基坑排桩锚杆支护稳定性-讨论基坑稳定计算中的关键因素和技术难点5.实例分析-通过实际的深基坑排桩锚杆支护工程案例,讨论基坑设计、施工和监测中遇到的问题和挑战-探讨如何通过技术手段,保证深基坑排桩锚杆支护工程的安全和有效性-总结本文的研究成果,提出基坑工程中需要进一步探讨和改进的问题6. 结论-对深基坑排桩锚杆支护的设计与计算进行总结-探讨如何进一步完善深基坑排桩锚杆支护技术体系,提高基坑工程的效率和安全性-结论与展望第一章:引言1.1 背景介绍近年来,城市建设快速发展,地下空间利用需求不断增加,为此,建筑工程中深基坑排桩锚杆支护技术得到了广泛应用。
深基坑排桩锚杆支护技术是利用支撑结构将土壤承受的荷载传递到深层岩石或混凝土地基上的一种工程技术。
它具有支护力度大、抗震抗风等可靠性高的特点,被广泛应用于大型公共设施、城市轨道交通、地铁等工程中。
然而,深基坑排桩锚杆支护工程的设计与施工都要面临复杂的土力学与地质条件,这加大了工程风险与安全隐患。
1.2 基本规范为保证深基坑排桩锚杆支护工程的安全和稳定,必须遵循相关的设计规范。
目前在我国,深基坑排桩锚杆支护工程的设计与施工主要遵循以下几个规范:- 《深基坑设计规范》GB50086-2011;- 《地基与地下水工程施工质量验收规范》GB50222-95;- 《地下工程支护设计规范》GB50494-2009;- 《排桩工程技术规范》JGJ94-2008;- 《锚杆支护工程技术规范》JGJ130-2011。
钢板桩验收中的强度与稳定性检测方法钢板桩是一种常用于工程施工中的地基处理技术,以其强度高、施工方便等优势而被广泛应用。
然而,在施工过程中,为了确保钢板桩具备足够的强度和稳定性,必须进行验收工作。
本文将介绍钢板桩验收中的强度与稳定性检测方法。
首先,针对钢板桩的强度检测,我们可以使用静载试验方法。
该方法通过在钢板桩上施加一定荷载,利用应变测量装置记录桩体的变形情况,从而计算出桩体的承载力。
静载试验是一种较为准确的检测方法,能够全面评估钢板桩的强度性能。
其次,钢板桩的稳定性检测方法主要有两种,即地质勘探方法和现场监测方法。
地质勘探方法是在施工前进行的一种检测方法。
通过地质勘探,我们可以获得钢板桩设计的基本参数,如土质情况、地下水位等。
在实际施工中,这些参数的准确性对于确保钢板桩的稳定性至关重要。
因此,地质勘探方法是一项必不可少的检测手段。
现场监测方法是在钢板桩施工过程中进行的检测方法。
在钢板桩施工后,我们可以利用压力计、应变计等现场监测设备对桩体进行监测。
通过实时收集桩体的变形和应力数据,可以评估钢板桩的稳定性,及时发现并解决桩体问题,确保工程的安全运行。
此外,为了提高钢板桩的验收质量,可以结合使用其他的辅助检测手段,如声波检测、超声波检测等。
声波检测是通过超声波在材料中传播的速度和衰减情况,来评估材料的质量和强度。
针对钢板桩,我们可以利用声波检测方法在施工后对桩体进行定位和检测,从而检测其裂缝情况和整体强度。
超声波检测是一种非破坏性检测方法,可以通过超声波在材料中传播的速度和反射情况,来评估材料的质量和密度。
对于钢板桩,通过超声波检测方法,我们可以获得桩体内部的缺陷信息,并评估其强度和稳定性。
总结起来,钢板桩验收中的强度与稳定性检测方法包括静载试验、地质勘探方法及现场监测方法,以及辅助的声波检测和超声波检测等方法。
这些方法的综合应用可以全面评估钢板桩的性能,确保其具备足够的强度和稳定性。
在实际施工中,我们应该依据具体情况选择适合的检测手段,并在验收过程中严格按照相关标准进行操作,以保证工程的质量和安全。
扣件式钢管支架的整体稳定性验算肖 炽 周观根(东南大学土木工程学院) (浙江东南网架股份有限公司) 江苏南京四牌楼2号,210096 浙江杭州萧山区衙前镇,311209提 要 本文就利用扣件式钢管脚手架改作成结构安装用承重支架后的整体稳定性问题进行研究。
文中对下列问题提供了实用的计算方法:1、具有对角斜杆格构支架的整体稳定性;2、格构支架和铰接立杆组合时的整体稳定性;3、格构支架在剪切力作用下的单位水平位移等。
关键词 扣件式钢管脚手架、格构支架、铰接立杆、水平位移、伸缩变形系数。
一、具有对角斜杆格构支架的整体稳定1. 两端铰支实心柱的临界荷载如图1所示两端铰支实心柱在压力P 作用下达到临界值后发生屈曲。
设某一截面的挠度为y ,这一变形由弯曲和剪力共同作用引起的,即 21y y y +=(1y 表示由弯曲引起的挠度,2y 由剪力引起的挠度)。
将上式微分两次,得: 12y y y '''''=+ (a) 由材料力学知: 1M pyy EI EI''=-=-(b) 另外,由剪力产生的轴线转角等于剪切角γ,即GAkQ=γ(见图1b )。
按图中的坐标系,当剪力Q 为正时,dxdy 2为负,故:22dy kQ y dx GA '==-∵dxdMQ =, ∴22dy k dM y dx GA dx '==-。
再微分一次,并知 22dxM d =()dpy py dx ''-=,得: 22222d y k d M ky py GA dx GA dx''''==-=-⋅ (c) (b)、(c)式代入(a): py kP y y EI GA ''''=--或(1)0kp P y y GA EI''-+= 整理:()10y P EI kp GA y ''+-=⎡⎤⎣⎦, 并令m =故此微分方程变成: 20y m y ''+= (d) 解此微分方程得:dy 1dy 2图 1222211H EI GA k HEIP E ππ+=(1)式中:E P ——监界荷载;H ——柱高;G ——剪切弹性模量;A ——柱折算截面积;k ——与截面形状有关的系数(为简化,取1);E ——柱钢材弹性模量;I ——柱惯性矩; 2. 一端固定一端自由实心柱的临界荷载:一端固定一端自由实心柱的计算长度应为两端铰支的两倍,其临界荷载E P 可用比拟法求得。
论基坑支护工程土钉墙整体稳定性验算方法1、概述目前,土钉墙在深基坑支护施工中得到广泛应用,《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120)1999版本已修改为2012版本,其中土钉墙章节做了较大修改,尤其是土钉墙整体稳定性验算公式变化,需要搜索不同圆心及半径的所有潜在滑动圆弧,以确定抗滑力矩与滑动力矩之比的最小值;因此产生了新的计算方法,如各种应用软件。
下面介绍一种实用的手算方法,按照《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012)中土钉墙整体稳定性验算规定,建立计算模型、建立计算表格、采用CAD 制图软件画出滑动圆弧、工程实例计算、搜索,以完成土钉墙整体稳定性验算过程。
2、手算方法2.1 计算模型为达到搜索不同圆心及半径的所有潜在滑动圆弧的目的,需要建立一个计算模型:第一步:设定滑动圆弧AB,A点在坡脚,B点在坡顶。
水平移动B点,形成AB1圆弧、AB2圆弧,如图1。
通过AB圆弧、AB1圆弧、AB2圆弧计算圆弧滑动稳定安全系数KS,j,搜寻KS,j最小值,搜索危险滑动圆弧面ABZ。
第二步:对于滑动圆弧ABZ,A点、BZ点固定,设圆弧中点C,移动C点,形成AC1BZ圆弧、AC2BZ圆弧,如图2。
通过AC1BZ圆弧、AC2BZ圆弧计算圆弧滑动稳定安全系数KS,j,搜寻K S,j最小值,搜索最危险滑动圆弧面ACZBZ。
2.2 建立计算表格使用Excel电子表格(表1),计算圆弧滑动稳定安全系数Ks,j。
由《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012)公式(5.1.1-1)、(5.1.1-2),采用圆弧滑动条分法进行计算得出Ks,j:min{KS,1,KS,2…K S,j…}≥K S (5.1.1-1)∑[ cj lj + (qj bj+ΔGj )cosθjtan φj ] + ∑Rˊk,k[cos(αk+θk)+ψv]/sx,kKs,j = ------------------------------------------------------------------------------------- (5.1.1-2)∑(qj bj+ΔGj )sinθj公式中參数:cj 、qj、φj 、Rˊk,k、αk、sx,k,为已知数值;参数:lj、bj、ΔGj、θj、θk、ψv,通过CAD制图画出滑动圆弧,获取数值,如图3;将所有数据填入表1,表格自动计算出Ks,j。
锁扣钢管桩基坑支护稳定性验算
程兵 , 向文凤
(1.合肥建工第一建筑工程有限责任公司,安徽合肥230011;2.安徽省高速公路试验检测科研中心,安徽合肥230601)
摘要:某桥索塔承台位于浅滩区,具有地下水丰富、承台埋深大、承台底位于粉砂层等特点,选择锁扣钢管桩围堰支护的开挖方
案,经过结构受力及稳定性验算,认为该方案满足相关规范要求。
关键词:锁扣钢管桩;基坑支护;土压力;稳定性验算
中图分类号:TU473.13 文献标识码:A 文章编号:1673—5781f2010)02—0249—02
1 工程概况
某桥索塔承台基坑开挖采用直径800 mm、厚
10 mm的钢管桩支护,钢管桩长22 m,其中人土深度
为12 rn,钢管桩间距1 m;钢管桩之间设置锁口,锁
扣内密填优质黏土做为联结止水;基坑内部使用
Q235的空心钢管作为横撑,钢管直径80 cm,厚
1 cm。第一道横撑距离基坑顶以下2.5 m;第二道横
撑距离基坑顶以下5.5 m。
为了增加内撑的稳定性,在横撑中间等距布设3
排立柱,立柱间距8.5 1TI,尽量避免影响承台施工。
钢管桩安装就位后,内填沙土并水夯密实,锁扣钢管
桩结构形式如图1所示。
围堰基本信息:内力计算方法,采用增量法[1 ]。
基坑等级二级,侧壁重要性系数为1.0,基坑深度
10 rn,嵌固深度12 m,桩顶标高为0,圆形桩截面。基
坑支锚信息:2道内撑,水平间距3.0 m,竖向间距为
2.5 rn、3.0 m,预加力100 kN,支锚刚度250 MN/m,
材料抗力2 130 kN。
图l锁扣钢管桩结构形式示意图
2结构验算工况
根据基坑开挖进度,本结构验算共分5种工
况 引,具体工况信息如表1所列。
表1工况信息表
3整体稳定验算
采用Bishop法计算l7],采用总应力法判别应力
状态,条分法中的土条宽度为0.40 m。
滑裂面数据:整体稳定安全系数K 一1.99'5;圆
弧半径R一27.368 ml圆心坐标 =一2.066,y一
15.217。锁扣钢管桩围堰整体稳定验算,如图2
所示。
抗倾覆安全系数
^/r
K 一 &/r (1)
』y』a
其中,Mp为被动土压力及支点力对桩底抗倾覆弯
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;Ma为主动土压力对桩底的倾覆弯矩。
收稿日期:2010—0l-27
作者简介:程兵(1982一),男,安徽怀宁人,合肥建工集团有限责任公司助理工程师
《工程与建设》2010年第24卷第2期 249
图2锁扣钢管桩围堰整体稳定验算图
足规范要求 。
表5工况4内力表 kN/m
(5)工况5;内力如表6所列。
Ks-- 堕 生 一2
.
032 ̄1.2,满16 652 315
.
‘ 。 ,1州
(1)工况1:内力如表2所列。 足规范要求嘲。
K 一 ± 一3
.
970 ̄1.2,满足规8 948 203 一s
.
‘ '州 ,
范要求 。
表2工况1内力表 kN/m
(2)工况2:内力如表3所列。
K ::: 一5.517>1.2,8 948
.
203 ’ ‘ ‘’
满足规范要求 引。
表3工况2内力表 kN/m
(3)工况3:内力如表4所列。
K 一 盟 堡 一2
.
657>1.2,1 3 261
.
950 ‘ ‘’
满足规范要求 。
表4工况3内力表 kN/m
(4)工况4:内力如表5所列。
K 一 21 399.282+25 560.000
13 261.950
250《工程与建设》2010年第24卷第2期
一3.540>1.2,满
表6工况5内力表 kN/m
4结束语
锁扣钢管桩围堰作为一种新的支护、围水结构,
兼得钢板桩围堰的施工方便、结构简单、可回收利用
的优点和双壁钢围堰刚度大、能减少内支撑层数、便
于取土的优点,适合用于浅滩区深基坑开挖的支
护l9]。经过结构受力及稳定性验算,该方案满足相关
规范要求。在该桥索塔承台施工中的成功应用,证明
该支护结构在同等条件下适用,亦为今后类似工程提
供借鉴。
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