新纺织路1#桥深基坑拉森钢板桩支护方案（专家论证后最终修改）(1)

1 2 3 工字钢/工400*400H型钢 D500*10mm钢管(Q235) 钢板桩Ⅳ15米 腰梁 内支撑 桩 215 215 295 125 125 325 325

2、围护结构计算

2.1土的相关参数及土压力计算：

2.1.1为方便计算，坑底范围内土的重度取各层土加权平均值： r=

?r1*z1 ?z1=[(15.5*1.5)+(16.5*12.8)]/(1.5+12.8)=16.4KN/m3

坑底深度范围内摩擦角取值：Ф=7.6 地面等效均布荷载按q=10 KN/m2 凝聚力c=7

2.1.2土压力计算：

主动土压力系数Ka=tan2（45-Ф/2）=0.67（式中Ф=7.6） 被动土压力系数Kp=tan2（45+Ф/2）=1.3（式中Ф=7.6） 按照深基坑工程设计施工手册6.5-2查表确定放大系数为1.2，则 Kp改=1.2*1.3=1.56 主动土压力：

Pa0=q*Ka=10*0.67=6.7Kpa

Pac=（q+rH) *Ka=(10+16.4*5.5)*0.67=61.64 Kpa(式中r为土的重度、H为基坑深

度、q为地面等效荷载、Ka为主动土压力系数)

Pal= Pa0*H+（Pac- Pa0）*H/2=6.7*5.5+(61.64-6.7)*5.5/2=188kN/m（式中Pa0

为地面处土压力值、H为基坑深度、Pac为基坑底土压力值）

2.1.3钢板桩入土深度计算：

采用盾恩近似法计算钢板桩的埋深，计算简图如下图所示，，AB钢板桩上的等效荷载即

?ACDE=rKa(h+H)(S2+X)由横撑A点和土压力?BCF共同平均分担，故有：

rKa(h+H)(S2+X)/2=r（Kp-Ka）X2,根据上面所得数值代入该式，解得X=4.1m，t=1.1*X=1.1*4.1=4.5m（1.1为安全系数），本工程钢板桩最少实际埋深为6m>4.5m，符合安全要求。 2.2支撑反力计算：

主动土压力Pa0=q*Ka=10*0.67=6.7Kpa（式中q为地面等效荷载、Ka为主动土压力系

数）

Pac=（q+rH）*Ka=（10+16.4*5）*0.67=61.64KPa（式中q为地面等效荷载、Ka为主

动土压力系数、r为土重度、H为基坑深度）

压力为0即S点在坑底以下深度

ΔZ= Pac/r（Kp-Ka）=61.64/16.4*（1.56-0.67）=4.2m。（式中Pac为基坑底主动

土压力、r为土重度、Ka为主动土压力系数、Kp为被动土压力系数）

Pa1= Pa0*H+（Pac- Pa0）*H/2=6.7*5.5+(61.64-6.7)*5.5/2=188kN/m Pa2= Pac *ΔZ /2=61.64*4.2/2=129KN/m, （式中Pa0为地面主动土压力、Pac为基坑

底主动土压力、H为基坑深度、）

被动土压力Ppd= r（Kp-Ka）X=16.4*（1.56-0.67）*（6.5-4.2）=33.6KPa。

（式中r为土重度、Ka为主动土压力系数、Kp为被动土压力系数、x为板桩底至0点位置距离）

Pp=1/2*33.6*2.3=38.6KN/m

支撑反力R1=?Pa-?Pp=188+129-38.6=278 KN/m（?Pa主动土压力之和、?Pp被动

土压力之和）

2.3水平横撑层数及垂直间距：

2.3.1根据拉森Ⅳ型钢板桩能承受的最大弯矩，采用等弯矩布置的方式来确定各层水平横撑的垂直间距：

h=36[δ]W?Ka ＆=350，W=1346*105,r=16.4,Ka=0.67,带入上式得出h=3.1m,则： h1=1.11h=1.11*3.1=3.45m h2=0.88h=0.88*3.1=2.74m

考虑到围护不得妨碍结构施工的原则，对间距进行调整， S1=3m,地面距第一道支撑距离 S2=2m，基坑底距第一道支撑距离

为了安全起见，在地面附近安装一道横撑，做法同计算支撑相同，布置如下图所示：