钢板桩支护计算书.doc
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目录
1计算依据 1
2工程概况 1
3结构设计 1
3.1总体思路 1
3.2钢板桩结构设计 1
4材料主要参数及截面特性 3
5计算结果 3
5.1钢板桩计算 4
5.2抗隆起验算 5
6结论 6
6
仪征碧桂园地下车库钢板桩支护计算书
1计算依据
⑴《建筑施工计算手册》(中国建筑工业出版社)
⑵《土力学》(中国铁道出版社)
⑶《建筑力学》(中国建材工业出版社)
2工程概况
仪征碧桂园一期工程位于仪征市天宁大道与文兴路交汇处西北隅,一期工程主要由7栋32F(栋号为1~4#、7#、12#、13#)、5栋18F(栋号为5#、6#、8#、10#、11#)住宅楼和4栋1~2F商业楼(栋号为8-1#、8-2#、10-1#、11-1#)及1栋2F综合楼(栋号为9#)组成(栋号均为勘查院编号),其中高层住宅楼为框架剪力墙结构,综合楼和商业楼为框架结构。
在高层住宅楼下部均设一层地下室。
场地地面整平标高与场区南侧文兴路大致相平。
地质情况自上而下依次为:
①2素填土,②1淤泥质粉质粘土,②4淤泥质粉质粘土夹粉砂,③1含淤泥质粉质粘土夹粉砂,④1强风化泥质粉砂岩,④2中风化泥质粉砂岩。
3结构设计
3.1总体思路
地下车库基坑开挖采用钢板桩支护,围堰平面设置为单排。
靠市政道路侧钢板桩开挖深度为5.35m,采用12m/根长拉森Ⅳ型钢板桩,为阻挡围堰外雨水流入,钢板桩顶高出原地面0.5m,四周设置1.2m高的护栏。
3.2钢板桩结构设计
靠市政道路侧钢板桩平面及立面设计见图3.2-1、图3.2-2。
图3.2-1靠市政道路侧钢板桩平面图
图3.2-2靠市政道路侧钢板桩立面图
4材料主要参数及截面特性
1、拉森Ⅳ型钢板桩,截面积A=236cm2,重量M=76kg/m,钢板桩的抗弯强度设计值[f]=150MPa。
2、①2素填土:
粘聚力c1=20.0kPa,饱和重度=19.0kN/m3,土的内摩擦角为;②1淤泥质粉质粘土:
粘聚力c1=10.1kPa,饱和重度=18.0kN/m3,土的内摩擦角为。
②4淤泥质粉质粘土夹粉砂:
粘聚力c2=13.1kPa,饱和重度=17.7kN/m3,土的内摩擦角。
3、Q235钢弹性模量E=2.1×105MPa,剪切模量G=0.81×105MPa,密度ρ=7850kg/m3,线膨胀系数α=1.2×10-5,泊松比μ=0.3,轴向拉、压容许应力140MPa,弯曲容许应力145MPa,剪切容许应力85MPa。
4、支架受载后挠曲的杆件,其容许挠度为相应结构跨度的1/400。
5计算结果
主要施工程序为:
①测量定位,撒白灰线,插打钢板桩②开挖至设计基坑底。
土压力按照朗肯土压力公式计算,其中钢板桩四周为粘性土时的朗肯主动土压力计算公式为:
,被动土压力计算公式为:
。
危险工况:
工况②,开挖至设计基坑底,钢板桩处于危险状态,按照此时计算。
钢板桩外侧主动土压力如下:
最上层②1土压力为0时,=2*10.1/[18*tan(45-7.5/2)]=1.3m。
②1淤泥质粉质粘土(h=9.41m):
Pa1=18*9.41*tan2(45-7.5/2)-2*10.1*tan(45-7.5/2)=113kPa;
②4淤泥质粉质粘土夹粉砂(h=10.2m):
Pa2=17.7*10.2*tan2(45-6.8/2)-2*13.1*tan(45-6.8/2)=119kPa;
钢板桩内侧被动土压力如下:
②1淤泥质粉质粘土(h=5.36m):
Pp1=18*5.36*tan2(45+7.5/2)+2*10.1*tan(45+7.5/2)=148kPa。
②4淤泥质粉质粘土夹粉砂(h=6.15m):
Pp2=17.7*6.15*tan2(45+6.8/2)+2*13.1*tan(45+6.8/2)=168kPa。
靠市政道路侧钢板桩总长61m,取10m长一段建模计算。
图5-1钢板桩模型图5-2土压力加载数值(单位kPa)
5.1钢板桩计算
图5.1-1拉森Ⅳ钢板桩弯应力图(单位:
mm)
钢板桩最大弯应力30.7MPa<=150MPa(安全)。
图5.1-2钢板桩围堰整体位移图(单位:
mm)
钢板桩顶端最大位移31mm。
5.2抗隆起验算
如果钢板桩背后的土柱重量超过基坑底面以下地基土的承载力时,地基的平衡状态受到破坏,就有可能发生坑壁两侧土的流动,使坑顶下陷,坑底隆起的现象,因而就有可能造成坑壁坍塌,基底破坏等严重情况。
为了避免这种现象发生,施工前,需对地基稳定性进行验算。
钢板桩的长度H=12m,基坑最大开挖深度h=5.35m,基坑底层淤泥质粉质粘土:
粘聚力c1=13.1kPa,饱和重度=17.7kN/m3,土的内摩擦角为,Ka=0.8878。
转动力矩Mov=Gx/2=Hx2/2
稳定力矩Mr=
近似取
则抗隆起安全系数K1为
==1.6>1.0。
6结论
经检算知,钢板桩设计满足规范及施工要求。