钢板桩支护设计浅析 - 图文(2)

第1期 施工技术论文集-市政桥梁 总师办

Qb=(12.25+61.25)×5/2+61.25×1.106/2-114.7=102.9kN/m

设最大弯矩处距桩顶距离为x，则有： Ra=12.25x+(61.25-12.25)x/5/2 解得x=3.747m

所以，Mmax=Ra(x-1)-12.25

x/2-0.5(61.25-12.25) x/5/3=143.2kN·m （4）计算钢板桩的最小入土深度。 根据式（2）得：

2

32

KQ?7005.15047.3?1.388>1.2，满足规范要求。

（3）基底抗隆起稳定性分析。 由式（10）得：

Nq?e?tg?tg?45?2????2???e?tg20tg?45?2??20???6.3992?Nc??N?1???6.399?1?tg20?14.83414.834tg?由式（9）得：

Ks??2tNq?cNC?1?H?t??q?20?6.399?22?14.83420?5.25?5.333??20??6Qb??Kpl??2Ka1??6?102.920??3.26?0.49?

?3.338m?1.961?1.7,满足规范要求。由式（3）得：最小入土深度t=1.2×（1.106+3.338）=5.333m 5.3 支撑系统计算

（1）围檩。

因本工程为单层支撑，围檩所受荷载qk=Ra=114.7kN/m。

（2）撑杆。

由式（6）得：R=0.5×114.7×（5+5）=573.5kN。 5.4 稳定性验算

（1）整体稳定性分析。

因本工程设置了支撑，故未进行整体性验算。

（2）抗倾覆稳定性分析。 内侧土压力对支撑点的力矩：

?RC（4）抗管涌验算。 临界水力梯度i?2?10.89?1?3.0?0.93.0?0.9?2?5.333?0.268c?0.529

i渗流水力梯度

根据式（11）得：

Kg?0.5290.268?1.974?1.5,满足规范要求。

5.5 变形估算

本工程按一般地层，根据式（12）和?系数表得最大变形：

?v?1?1%?5?0.05m，满足规范要求。5.6 构件设计

（1）钢板桩设计。

采用拉森Ⅲ钢板桩，W=1350×10mm，折减系数取??max?Mmax3

?0.7，由式（13）得：

6?0.5?1Kpit2?4?t?2?143.2?10?0.5?20?3.26?5.333??4?5.333?2/3??7005.1kN?m?W0.7?1350?103?151.5?[f]?200MPa。 （2）围檩设计。

选用空心方钢（400×400×14），W=2521×10㎜。

按简支梁计算，最大弯矩

Mmax=ql/8=114.7×52/8=358.4kN·m。

根据式（14）得：

23

3

外侧土压力对支撑点的力矩：

MOC?22.05??4.0?5.333?/2?[0.49?20?(1?225.25?5.33)?22.05]??1?5.25?5.33?/3?5047.3kN?m由式（8）得：

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?max?Mmax?358.4?102521?106?W3?142.2?[f]?200MPa。

（3）支撑设计。

选用空心方钢（250×250×8），W=578×10mm，A=7520㎜,根据长细比

??l0/i?543

2

，查《钢结构设计规范》附表

?0.904。

得稳定系数?自重弯矩

Mmax=ql/8=?2

钢Al/8=2.05Kn·m

2

根据式（15）得：

?max?N?Mmax?573.5?103?A?W?2.05?10578?1060.904?75203?87.9?[f]?200MPa。6 结语

（1）当开挖面以下土质较好，钢板桩入土深度不大时，单层支撑可简化成简支梁模型，多层支撑可简化成连续梁模型，以方便计算。

（2）当地下水位较高，需考虑水压力影响，土的容重应以浮容重计，同时计入水压力，文中有关公式应做相应变更。 （3）开挖基坑时，地面通常存在超载，计算时应注意计入超载的影响。 参考文献

[1]赵志绪，应惠清.简明深基坑工程设计施工手册[M].中国建筑工业出版社，2000. [2]陈国兴．基础工程学[M].中国水利水电出版社,2002.

[3]GB50017-2003，钢结构设计规范[S]. [4]JGJ 120-99，建筑基坑支护技术规程[S].

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