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1、【MeiWei81-优质实用版文档】钢板桩支护验算计算书一、工程概况本标段的三座框架桥。位于穂莞深城际铁路新塘至洪梅段中堂动车所内。桥址区属于珠江三角洲滨海平原区，地势平坦。主要用于河涌排洪。JGDK1+676框架桥（1G15m-5m）与中堂运用所正线斜交67，全桥长18.03m，斜宽167.76m，底板厚1.2m，边墙厚0.8m，顶板厚0.9m，全桥为一跨结构；地表标高为1.9-2.2m，基坑底标高-2.48m-2.31m，基坑开挖深度4.2m4.5m。二、钢板桩支护结构施工方案我局管段穗莞深城际SZH-6标，桥位均处于软土及水涌中，框架桥基坑开挖均采用钢板桩支护；河涌段水位较浅，先设草袋围
2、堰施工框架桥基础，开挖时再设钢板桩支护。支护墙体采用9m长钢板桩，钢板桩基坑顶处设置300G300的H型钢围檩，支撑体系采用内支撑形式，采用325G6mm钢管，长18.6m，间距6m。1、钢板桩支护1）钢板桩的选用采用拉森型钢板桩（B400mm，H=125mm，t13mm）。考虑地质情况和开挖深度的需要，施工采用浅埋单层支点排桩墙，选用9m长度的钢板桩。2、钢板桩的插打总体施工流程：施工准备测量定位打钢板桩钢板桩合拢钢板桩外拉锚清底封底垫层底板施工脚手架架设顶板、边墙施工钢板桩围堰拆除。钢板桩采用逐片插打逐渐纠偏直至合拢，插打时利用挖掘机或吊车附带钢丝绳吊起后，液压振动捶夹板夹住钢板桩到位，按
3、要求沿框架桥四周每边外放1.5米要求,振动锤边振动边插打。为了确保插打位置准确，第一片钢板桩要从两个互相垂直的方向同时控制，确保其垂直度在0.5%内，然后以此为基础向两边插打。考虑到水位高的因素，转交处使用特制角桩插打，整个钢板桩形成一个整体，达到安全止水的最佳效果。3、钢支撑结构形式为了确保基坑开挖及钢板桩安全可靠，钢板桩墙体支撑体系尤为重要。具体支撑及安装位置见附图1，支撑结构材料如下：1）钢板桩支护墙体坡顶处采用300G300的H型钢围檩，每个对角采用三块300mm300mm10mm钢板连接；对角斜撑采用两300G300的H型钢，对角处用四块250mm250mm10mm钢板连接。在钢板桩
4、竖向放出围檩安装位置，每隔3m焊接牛腿1个。2）钢板桩支撑体系采用内支撑，支撑体系采用325G6mm钢管，长18.6m，间距6m。三、参数信息1、钢板桩长9m，拉森钢板桩的主要性能参数见下表：拉森钢板桩技术参数表钢板桩示意图及钢板桩围堰示意图见下图。钢板桩锁口2、地质参数1)土层分布情况：第一层：（1），Q4ml素填土，厚度约0.31.5m；第二层：（2）1，Q4alm淤泥，流塑，I,0=40kPa，厚度约6.26.9m，天然密度=1.6(g/cm3)，粘聚力c=5.25KPa，内摩擦角=8.37；（1）淤泥质土的容重值：16KN/m3；内摩擦角值：8.37；粘聚力C=5.25KPa。参考中交
5、一局桥梁施工地勘报告土层物理力学性能指标资料取值。第三层：（2）5-2，Q4alm粉质黏土，可塑，,0=140kPa，厚度约3.84.9m。淤泥质土的容重值：18KN/m3；内摩擦角值：22；粘聚力C=23KPa。注：摘自百度文库粉质粘土物理力学性质表经各层土加权平均，土的密度=1.68(g/cm3)，粘聚力c=12.66KPa，内摩擦角=14.06。3、荷载参数基坑顶边有土方、材料、混凝土运输等，综合考虑荷载q=20KPa。四、钢板桩插入深度1、地面荷载q=20KPa。2、基坑开挖深度本框架桥中，开挖深度4.2-4.5m。详见附图基坑防护结构立面图。3、主动土压力系数Ka=tan（45-18
6、.28/2）=0.52,0.72；按市政工程施工计算实用手册(以下计算公式均来自本手册)式（37-36）计算被动土压力系数，=2/3，被动土压力内摩擦角取1.3系数（土的内摩擦角可酌情调整有桩基的板桩墙内侧，在密集群桩深度范围内，乘以1.21.4），=1.3=18.28；=2/3=9.37；Kp=2.411）根据朗金土压力理论：最大主动土压力强度式1；最大被动土压力强度式2；基坑开挖深度；钢板桩入土深度；2）最大主动土压力式3；式4；式5；取支撑点；得式6；其中为内支撑距钢板桩顶面距离，根据现场实际情况，本工程取=0m。3）支撑反力Ta根据平衡得支撑反力Ta=Ea+Eq-Ep式7；2、 浅埋单
7、层支点桩墙顶端支撑法计算最大主动土压力强度=8.74G（4.5+G）-18.23Kpa最大被动土压力强度=40.49G+39.246Kpa即：；将以上公式代入式6，解一元三次方程得钢板桩入土深度=2.2m，施工时尚应乘以K=1.1-1.5,本工程取K=1.2，则钢板桩长=4.5+1.2G2.2=7.14m。施工时取9m长钢板桩即可。取钢板桩插入深度G=2.2m，所以：=135.065KN/m；=69.68KN/m；=141.156KN/m；故TA=Ea+Eq-Ep=63.59KN/m；6、求最大弯矩MmaG和钢板桩选型最大弯矩发生于剪力为零处，设从墙顶往下y处剪力为零，则求得y=2.39mMm
8、aG=求得MmaG=88.38KNm/m即每延米墙体承受的最大弯矩为88.38KNm/m，发生于墙顶下2.39m根据求得的最大弯矩和板桩材料的容许应力（参见公路桥梁钢结构及木结构设计规范，一般取f=170-200N/mm2），即可选择板桩的截面、型号。最大应力计算值=M/W=88380/1340G1=65.96N/mm2170N/mm2其中-钢板桩截面抵抗矩折减系数，当桩顶设有整体围檩时取=1，不设置时取=0.7；选择拉森型钢板桩。五、围檩、内支撑验算1）钢围檩拟采用300G300的H型钢，支撑体系采用325G6mm钢管，详见基坑防护支撑布置图，首先施工钢板桩，围檩、内支撑等随开挖随施工。2）
9、本次验算取外拉锚的间距l=6m，简略计算如下图：作用线荷载q=TA=63.59kN/m；最大弯矩M=0.1ql2=0.1G63.59G62=228.924kNm；300G300的H型钢最大弯曲应力：满足强度要求；300G300的H型钢刚度：满足刚度要求。(2)内支撑强度验算：内支撑采用325G6mm钢管，单根的轴力为N=63.59G6=381.54kN.325钢管最大弯曲应力：其中截面抵抗矩A=（d外2-d内2）/4=6013mm2满足强度要求；六、基坑底部隆起稳定性计算支撑式支挡结构，其嵌固深度应满足坑底隆起稳定性要求，抗隆起稳定性可按下列公式验算：式中：D墙体插入深度(m)；h0基坑开挖深
10、度(m)；q地面以上均布荷载(kPa)；c支护墙底处的地基土粘聚力(kPa)1基坑外地表至墙底，各土层天然重度的加权平均值(kN/m3)；2基坑外地表至墙底，各土层天然重度的加权平均值(kN/m3)；Ncp、Nqp地基极限承载力系数；用普朗特尔公式，Ncp、Nqp如下：j支护墙底处土的内摩擦角(0)KL抗隆起安全系数；考虑图中AB面上抗剪强度抵抗隆起作用未考虑，固安全系数KL可取低一些，要求KL1.11.2。计算隆起稳定性示意图查地勘报告有各土层物理力学指标：天然容重1=1.68(g/cm3)，2=1.72(g/cm3)。支护墙底处土的内摩擦角值：22；粘聚力C=23KPa。钢板桩插到第三层：（2）5-2，Q4alm粉质黏土即停止，地面超载q0=20kN/m2。代入以上各项数据有求得Nqp=7.82=16.88基坑开挖深度为h0=4.5m，插入土深度D=4.2m。经以上计算钢板满足坑底隆起稳定性要求。【MeiWei81-优质实用版文档】
