钢板桩设计方案.docx
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钢板桩设计方案
zk322
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[支护方案]
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排桩支护
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[基本信息]
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规范与规程
《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012
内力计算方法
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）
13.000
嵌固深度（m）
6.500
桩顶标高（m）
-1.500
桩材料类型
型钢
├钢材牌号
Q235
└截面参数
普通工字钢I36a
└抗拉、抗压和抗弯f（Mpa）
215
└抗剪fv（Mpa）
215
└截面塑性发展系数
1.05
桩间距（m）
0.600
有无冠梁
无
放坡级数
1
超载个数
1
支护结构上的水平集中力
0
----------------------------------------------------------------------
[放坡信息]
----------------------------------------------------------------------
坡号
台宽（m）
坡高（m）
坡度系数
1
0.500
1.500
0.000
----------------------------------------------------------------------
[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
20.000
---
---
---
---
---
----------------------------------------------------------------------
[土层信息]
----------------------------------------------------------------------
土层数
8
坑内加固土
否
内侧降水最终深度（m）
14.000
外侧水位深度（m）
14.000
内侧水位是否随开挖过程变化
是
内侧水位距开挖面距离（m）
1.000
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
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[土层参数]
----------------------------------------------------------------------
层号
土类名称
层厚
重度
浮重度
粘聚力
内摩擦角
（m）
（kN/m3）
（kN/m3）
（kPa）
（度）
1
素填土
0.50
18.6
---
5.00
5.00
2
粘性土
0.70
18.6
---
10.00
5.00
3
粘性土
2.60
19.8
---
25.10
16.70
4
粘性土
3.00
18.6
---
13.50
12.20
5
粘性土
4.40
19.2
---
28.10
18.00
6
粘性土
4.30
19.2
16.2
16.30
12.50
7
粘性土
2.00
19.5
16.4
---
---
8
粘性土
3.50
19.2
16.2
---
---
层号
与锚固体摩
粘聚力
内摩擦角
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
16.0
---
---
---
m法
1.25
---
2
20.0
---
---
---
m法
2.50
---
3
65.0
---
---
---
m法
16.04
---
4
40.0
---
---
---
m法
7.77
---
5
53.0
---
---
---
m法
18.73
---
6
40.0
10.30
13.60
分算
m法
8.76
---
7
50.0
12.00
14.50
分算
m法
10.00
---
8
40.0
10.30
13.60
分算
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
锚索
1.200
3.700
15.00
23.00
16.00
2
锚索
1.200
4.000
15.00
21.00
15.00
3
锚索
1.200
3.100
15.00
18.00
14.00
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
270.00
30.00
150
2～
1.00
481.60
1.00
2
250.00
30.00
150
4～
1.00
481.60
1.00
3
230.00
30.00
150
6～
1.00
481.60
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
内侧土压力
内侧土压力
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
分算
1.000
1.000
1.000
1.000
10000.000
2
粘性土
分算
1.000
1.000
1.000
1.000
10000.000
3
粘性土
分算
1.000
1.000
1.000
1.000
10000.000
4
粘性土
分算
1.000
1.000
1.000
1.000
10000.000
5
粘性土
分算
1.000
1.000
1.000
1.000
10000.000
6
粘性土
分算
1.000
1.000
1.000
1.000
10000.000
7
粘性土
分算
1.000
1.000
1.000
1.000
10000.000
8
粘性土
分算
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
4.000
---
2
加撑
---
1.锚索
3
开挖
8.000
---
4
加撑
---
2.锚索
5
开挖
11.000
---
6
加撑
---
3.锚索
7
开挖
13.000
---
----------------------------------------------------------------------
[设计结果]
----------------------------------------------------------------------
----------------------------------------------------------------------
[结构计算]
----------------------------------------------------------------------
各工况：
内力位移包络图：
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
[内力取值]
段
内力类型
弹性法
经典法
内力
内力
号
计算值
计算值
设计值
实用值
基坑内侧最大弯矩（kN.m）
97.54
79.44
103.63
103.63
1
基坑外侧最大弯矩（kN.m）
82.61
1295.80
87.78
87.78
最大剪力（kN）
137.68
189.83
172.10
172.10
[截面验算]
基坑内侧抗弯验算（不考虑轴力）
σnei=Mn/（γ*Wx）
=103.633/（1.050*875.000*10-6）
=112.798（MPa）基坑外侧抗弯验算（不考虑轴力）
σwai=Mw/（γ*Wx）
=87.776/（1.050*875.000*10-6）
=95.539（MPa）抗剪验算
τ=V*Sx/（I*tw）
=172.098*0.509*10-3/（15800.000*10-8*1.000*10-2）
=55.420（MPa）式中:
σwai———基坑外侧最大弯矩处的正应力（Mpa）;
σnei———基坑内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———基坑内侧最大弯矩设计值（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）;
τ———基坑最大剪力处的剪应力（Mpa）
V———基坑最大剪力设计值（kN）;
Sx———计算剪应力处以上毛截面对中和轴的面积矩（m2）;
I———毛截面惯性矩（m4）;
tw———钢材腹板厚度（m）;
fv———钢材的抗剪强度设计值（Mpa）;
γ———型钢截面塑性发展系数;
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[锚杆计算]
----------------------------------------------------------------------
[锚杆参数]
锚杆钢筋级别
HRB400
锚索材料强度设计值（MPa）
1320.000
锚索材料强度标准值（MPa）
1860.000
锚索采用钢绞线种类
1×7
锚杆材料弹性模量（×105MPa）
1.950
锚索材料弹性模量（×105MPa）
1.950
注浆体弹性模量（×104MPa）
3.000
锚杆抗拔安全系数
1.600
锚杆荷载分项系数
1.250
[锚杆水平方向内力]
支锚道号
最大内力
最大内力
内力
内力
弹性法（kN）
经典法（kN）
标准值（kN）
设计值（kN）
1
272.03
143.53
272.03
265.03
2
299.02
230.63
299.02
223.78
3
287.22
296.47
287.22
209.02
[锚杆轴向内力]
支锚道号
最大内力
最大内力
内力
内力
弹性法（kN）
经典法（kN）
标准值（kN）
设计值（kN）
1
285.15
148.59
285.15
281.44
2
216.63
238.76
216.63
245.78
3
204.40
223.34
204.40
230.50
[锚杆自由段长度计算简图]
支锚道号
支锚类型
钢筋或
自由段长度
锚固段长度
实配[计算]面积
锚杆刚度
钢绞线配筋
实用值（m）
实用值（m）
（mm2）
（MN/m）
1
锚索
2s15.2
7.0
16.0
280.0[194.6]
6.79
2
锚索
2s15.2
6.0
15.0
280.0[229.3]
7.87
3
锚索
2s15.2
4.0
14.0
280.0[216.8]
11.47
----------------------------------------------------------------------
[整体稳定验算]
----------------------------------------------------------------------
计算方法：
瑞典条分法
应力状态：
总应力法
条分法中的土条宽度:
0.50m
滑裂面数据
整体稳定安全系数Ks=1.077
圆弧半径（m）R=16.072
圆心坐标X（m）X=-2.293
圆心坐标Y（m）Y=9.352
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[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——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锚索0.0000.000
2锚索0.0000.000
3锚索0.0000.000
Ks=2.388>=1.200,满足规范要求。
工况2：
序号支锚类型材料抗力（kN/m）锚固力（kN/m）
1锚索401.333307.598
2锚索0.0000.000
3锚索0.0000.000
Ks=2.816>=1.200,满足规范要求。
工况3：
序号支锚类型材料抗力（kN/m）锚固力（kN/m）
1锚索401.333307.598
2锚索0.0000.000
3锚索0.0000.000
Ks=1.509>=1.200,满足规范要求。
工况4：
序号支锚类型材料抗力（kN/m）锚固力（kN/m）
1锚索401.333307.598
2锚索401.333274.025
3锚索0.0000.000
Ks=1.794>=1.200,满足规范要求。
工况5：
序号支锚类型材料抗力（kN/m）锚固力（kN/m）
1锚索401.333307.598
2锚索401.333274.025
3锚索0.0000.000
Ks=1.437>1.200,满足规范要求。
工况6：
序号支锚类型材料抗力（kN/m）锚固力（kN/m）
1锚索401.333307.598
2锚索401.333274.025
3锚索401.333219.911
Ks=1.305>=1.200,满足规范要求。
工况7：
序号支锚类型材料抗力（kN/m）锚固力（kN/m）
1锚索401.333307.598
2锚索401.333274.025
3锚索401.333219.911
Ks=1.486>1.200,满足规范要求。
----------------------------------------------
安全系数最小的工况号：
工况7。
最小安全Ks=1.4286>1.200,满足规范要求。
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