钢板桩基坑支护计算书.docx
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钢板桩基坑支护计算书
钢板桩基坑支护计算书
一、结构计算依据
1、国家现行的建筑结构设计规、规程行业标准以及省建筑行业强制性标准规、规程。
2、提供的地质勘察报告。
3、工程性质为管线构筑物，管道埋深4.8~4.7米。
4、本工程设计，抗震设防烈度为六度。
5、管顶地面荷载取值为：
城-A级。
6、本工程地下水位最小埋深为2.0m。
7、本工程基坑计算采用理正深基坑支护结构计算软件。
二、基槽支护支撑计算
（1）支撑计算
支撑采用25H型钢A=92.18cm2ix=10.8cmiy=6.29cmIx=10800cm4Iy=3650cm4Wx=864cm3
查得
支撑N=468.80kN，考虑自重作用，Mx=8.04N·m
（2）围檩计算
取第二道围檩计算，按2跨连续梁计算，采用30H型钢
A=94.5cm2ix=13.1cmiy=7.49cmIx=20500cm4Iy=6750cm4Wx=1370cm3
[计算结果]
挡土侧支座负弯距为：
Mmax=0.85×243.3kN·m=206.8kN·m，跨中弯矩为Mmax=183.4kN·m
支座处：
，考虑钢板桩结构自身的抗弯作用，可满足安全要求。
跨中：
三、基槽支护工程计算书
支护结构受力计算
5.3米深支护计算
----------------------------------------------------------------------
[支护方案]
----------------------------------------------------------------------
排桩支护
----------------------------------------------------------------------
[基本信息]
----------------------------------------------------------------------
规与规程
《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012
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）
5.300
嵌固深度（m）
6.700
桩顶标高（m）
0.000
桩材料类型
钢板桩
├每延米截面面积A（cm2）
236.00
├每延米惯性矩I（cm4）
39600.00
└每延米抗弯模量W（cm3）
2200.00
└抗弯f（Mpa）
215
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）
1
30.000
---
---
---
---
---
----------------------------------------------------------------------
[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
6
坑加固土
否
侧降水最终深度（m）
5.800
外侧水位深度（m）
2.000
侧水位是否随开挖过程变化
是
侧水位距开挖面距离（m）
0.000
弹性计算方法按土层指定
ㄨ
弹性法计算方法
m法
基坑外侧土压力计算方法
主动
----------------------------------------------------------------------
[土层参数]
----------------------------------------------------------------------
层号
土类名称
层厚
重度
浮重度
粘聚力
摩擦角
（m）
（kN/m3）
（kN/m3）
（kPa）
（度）
1
素填土
2.90
18.5
8.5
10.00
12.00
2
粉砂
2.70
19.0
9.0
0.00
25.00
3
淤泥质土
2.20
16.0
6.0
6.00
5.00
4
粉砂
5.00
19.0
9.0
---
---
5
淤泥质土
2.50
16.0
6.0
---
---
6
粘性土
11.20
18.9
8.9
---
---
层号
与锚固体摩
粘聚力
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）
1
0.1
10.00
12.00
合算
m法
2.80
---
2
18.0
0.00
25.00
合算
m法
2.52
---
3
6.0
6.00
5.00
合算
m法
3.52
---
4
18.0
0.00
27.00
合算
m法
11.88
---
5
6.0
7.00
6.00
合算
m法
12.80
---
6
30.0
20.00
18.00
合算
m法
10.00
---
----------------------------------------------------------------------
[支锚信息]
----------------------------------------------------------------------
支锚道数
3
支锚
支锚类型
水平间距
竖向间距
入射角
总长
锚固段
道号
（m）
（m）
（°）
（m）
长度（m）
1
撑
4.000
0.500
---
---
---
2
撑
4.000
1.500
---
---
---
3
撑
4.000
1.500
---
---
---
支锚
预加力
支锚刚度
锚固体
工况
锚固力
材料抗力
材料抗力
道号
（kN）
（MN/m）
直径（mm）
号
调整系数
（kN）
调整系数
1
0.00
140.00
---
2～
---
1000.00
1.00
2
0.00
140.00
---
4～
---
1000.00
1.00
3
0.00
140.00
---
6～
---
1000.00
1.00
----------------------------------------------------------------------
[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
水土
水压力
外侧土压力
外侧土压力
侧土压力
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
素填土
合算
1.000
1.000
1.000
1.000
10000.000
2
粉砂
合算
1.000
1.000
1.000
1.000
10000.000
3
淤泥质土
合算
1.000
1.000
1.000
1.000
10000.000
4
粉砂
合算
1.000
1.000
1.000
1.000
10000.000
5
淤泥质土
合算
1.000
1.000
1.000
1.000
10000.000
6
粘性土
合算
1.000
1.000
1.000
1.000
10000.000
----------------------------------------------------------------------
[工况信息]
----------------------------------------------------------------------
工况
工况
深度
支锚
号
类型
（m）
道号
1
开挖
1.000
---
2
加撑
---
1.撑
3
开挖
2.500
---
4
加撑
---
2.撑
5
开挖
4.000
---
6
加撑
---
3.撑
7
开挖
5.300
---
----------------------------------------------------------------------
[设计结果]
----------------------------------------------------------------------
----------------------------------------------------------------------
[结构计算]
----------------------------------------------------------------------
各工况：
力位移包络图：
地表沉降图：
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[截面计算]
----------------------------------------------------------------------
[截面参数]
弯矩折减系数
0.85
剪力折减系数
1.00
荷载分项系数
1.25
[力取值]
段
力类型
弹性法
经典法
力
力
号
计算值
计算值
设计值
实用值
基坑侧最大弯矩（kN.m）
126.99
173.20
134.93
134.93
1
基坑外侧最大弯矩（kN.m）
108.71
323.94
115.50
115.50
最大剪力（kN）
128.14
160.27
160.18
160.18
[截面验算]
基坑侧抗弯验算（不考虑轴力）
σnei=Mn/Wx
=134.931/（2200.000*10-6）
=61.332（MPa）基坑外侧抗弯验算（不考虑轴力）
σwai=Mw/Wx
=115.502/（2200.000*10-6）
=52.501（MPa）式中:
σwai———基坑外侧最大弯矩处的正应力（Mpa）;
σnei———基坑侧最大弯矩处的正应力（Mpa）;
Mw———基坑外侧最大弯矩设计值（kN.m）;
Mn———基坑侧最大弯矩设计值（kN.m）;
Wx———钢材对x轴的净截面模量（m3）;
f———钢材的抗弯强度设计值（Mpa）;
----------------------------------------------------------------------
[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:
0.40m
滑裂面数据
整体稳定安全系数Ks=1.180
圆弧半径（m）R=12.220
圆心坐标X（m）X=-3.876
圆心坐标Y（m）Y=2.422
----------------------------------------------------------------------
[抗倾覆稳定性验算]
----------------------------------------------------------------------
抗倾覆安全系数:
Mp——被动土压力及支点力对桩底的抗倾覆弯矩,对于支撑支点力由支撑抗压力
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——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：
序号支锚类型材料抗力（kN/m）锚固力（kN/m）
1撑0.000---
2撑0.000---
3撑0.000---
Ks=2.567>=1.200,满足规要求。
工况2：
序号支锚类型材料抗力（kN/m）锚固力（kN/m）
1撑250.000---
2撑0.000---
3撑0.000---
Ks=3.379>=1.200,满足规要求。
工况3：
序号支锚类型材料抗力（kN/m）锚固力（kN/m）
1撑250.000---
2撑0.000---
3撑0.000---
Ks=2.440>=1.200,满足规要求。
工况4：
序号支锚类型材料抗力（kN/m）锚固力（kN/m）
1撑250.000---
2撑250.000---
3撑0.000---
Ks=3.147>=1.200,满足规要求。
工况5：
序号支锚类型材料抗力（kN/m）锚固力（kN/m）
1撑250.000---
2撑250.000---
3撑0.000---
Ks=2.474>=1.200,满足规要求。
工况6：
序号支锚类型材料抗力（kN/m）锚固力（kN/m）
1撑250.000---
2撑250.000---
3撑250.000---
Ks=3.074>=1.200,满足规要求。
工况7：
序号支锚类型材料抗力（kN/m）锚固力（kN/m）
1撑250.000---
2撑250.000---
3撑250.000---
Ks=2.700>=1.200,满足规要求。
----------------------------------------------
安全系数最小的工况号：
工况3。
最小安全Ks=2.440>=1.200,满足规要求。
----------------------------------------------------------------------
[抗隆起验算]
----------------------------------------------------------------------
1）从支护底部开始，逐层验算抗隆起稳定性，结果如下：
支护底部，验算抗隆起：
Ks=6.374≥1.600，抗隆起稳定性满足。
。
深度15.300处，验算抗隆起。
Ks=3.484≥1.600，抗隆起稳定性满足。
2）坑底抗隆起按以最下层支点为转动轴心的圆弧条分法计算，结果如下：
Ks=2.134≥1.900，坑底抗隆起稳定性满足。
----------------------------------------------------------------------
[流土稳定性验算]
----------------------------------------------------------------------
其中:
K———流土稳定性计算安全系数；
Kf———流土稳定性安全系数；安全等级为一、二、三级的基坑支护，流土稳定性
安全系数分别不应小于1.6、1.5、1.4；
ld———截水帷幕在基坑底面以下的长度（m）；
D1———潜水水面或承压水含水层顶面至基坑底面的垂直距离（m）；
γ'———土的浮重度（kN/m3）；
Δh———基坑外的水头差（m）；
γw———地下水重度（kN/m3）；
K=（2.00*6.70+0.80*3.30）*8.03/3.80*10.00
K=3.390>=1.5,满足规要求。
----------------------------------------------------------------------
[抗承压水（突涌）验算]
----------------------------------------------------------------------
式中Pcz———基坑开挖面以下至承压水层顶板间覆盖土的自重压力（kN/m2）;
Pwy———承压水层的水头压力（kN/m2）;
Ky———抗承压水头（突涌）稳定性安全系数，规要求取大于1.100。
Ky=50.40/38.00=1.32>=1.10
基坑底部土抗承压水头稳定!
----------------------------------------------------------------------
[嵌固深度计算]
----------------------------------------------------------------------
嵌固深度计算参数：
嵌固深度是否考虑支撑作用
ㄨ
是否考虑坑底隆起稳定性
√
是否考虑最下层支点为轴心的圆弧稳定性
√
嵌固深度计算过程：
当地层不够时，软件是自动加深最后地层厚度（最多延伸100m）得到的结果。
1）嵌固深度构造要求：
依据《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012,
嵌固深度对于多支点支护结构ld不宜小于0.2h。
嵌固深度构造长度ld：
1.060m。
2）嵌固深度满足整体滑动稳定性要求：
按《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012圆弧滑动简单条分法计算嵌固深度：
圆心（-1.927，3.416），半径=8.148m，对应的安全系数Ks=1.384≥1.300
嵌固深度计算值ld=4.500m。
3）嵌固深度满足坑底抗隆起要求：
符合坑底抗隆起的嵌固深度ld=10.000m
4）嵌固深度满足以最下层支点为轴心的圆弧滑动稳定性要求：
符合以最下层支点为轴心的圆弧滑动稳定的嵌固深度ld=5.600m。
满足以上要求的嵌固深度ld计算值=10.000m，ld采用值=6.700m。
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[嵌固段基坑侧土反力验算]
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工况1：
Ps=769.768≤Ep=2610.588，土反力满足要求。
工况2：
Ps=769.768≤Ep=2610.588，土反力满足要求。
工况3：
Ps=725.464≤Ep=1957.193，土反力满足要求。
工况4：
Ps=725.464≤Ep=1957.193，土反力满足要求。
工况5：
Ps=671.135≤Ep=1394.447，土反力满足要求。
工况6：
Ps=671.135≤Ep=1394.447，土反力满足要求。
工况7：
Ps=608.292≤Ep=995.661，土反力满足要求。
式中：
Ps为作用在挡土构件嵌固段上的基坑侧土反力合力（kN）；
Ep为作用在挡土构件嵌固段上的被动土压力合力（kN）。
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