拉森钢板桩围堰支护计算说明
拉森钢板桩支护计算单
一、 检算依据：
1、 《建筑施工手册》
2、 广雅大桥12#、16#墩地质图及广雅大桥钢板桩围堰施工方案
二、 已知条件：
承台尺寸为5.5横桥向）x 5.5m 纵桥向）x 2.4 m,开挖尺寸9.5m X 9.5m ，筑岛 顶标高：495m ；常水位标高：+77.4m ；承台顶标高：+77.5m ；承台底标高：489m ； 拟定开挖到基坑底后浇注一层 0.5m 的垫层，基坑底标高：-6.5m 。填土层厚5.3 米，下为卵石层。根据地质情况：取填土重度丫 =17.5KN/m 3，内摩擦角护15°, 卵石重度丫=24.5
KN/m 3，内摩擦角忻36°，结合地质情况，采用拉森川型钢板桩 进行围堰施工。
三、 计算：
按单层支撑和二层支撑两种情况进行检算
1、单层支护
1）、钢板桩围堰旁边的机械荷载取 20KN/m 2， 且距离
围堰距离为1.5米。
钢板桩最小嵌入深度t ，由建筑施工手册 在6.9米范围内取丫、©的加权平均值： 评均=（17.5*5.3+24.5*1.6 /6.9=19.1 KN/m 3 （［平均=（15*5.3+36*1.6）/6.9=19.9o
主动土压力系数：K a =Tan 2（45 02 ） =0.492;
被动土压力系数：K p = Tan 2（45 02 ） =2.032。
基坑底面以下，支护结构设定弯矩零点位置距基坑底面的距离
h :丫 H+h ) K a =
20KN/m 2
___
t
----- 一— Ep
Y h=0.892m K ――为被动土压力的修正系数，取1.6。2) 、计算支点力0.5米处：P。=33.546KN 基坑底钢板桩受力5.5米处：143.015KN 如图： 剪力图 弯矩图 t 。 6 P o :(KK p-K a h =4.93m 最小嵌入深度t: t=1.2t。 t=1.2t。=5.91m 已知外界荷载：q =Ka*30=14.76KN/m 2 求得最大弯矩M max=79.33KN*m，拉森川型钢板桩截面模量W=1340cm3, 应力o=1000*79.33/1340=59.2Mpa<175 Mpa?满足要求。 2、多层支护 多层支护最小嵌入深度h：h=1.1*h o=1.1*n°*H=1.1*0.25*5.5=1.5m 第一层支撑设在+79m处，第二层支撑设在+76.5m处，已知外界荷载: q =Ka*30=14.76KN/m 2。 1）、工况一：当基坑开挖到第一层支撑+79m处时，相当于悬臂式支护结构，钢板桩最大弯矩M max=1.845KN*m，满足拉森钢板桩的承载要求，设立第一层支撑结构。 2）、工况二：当基坑开挖到第二层支撑+77m处时，相当于单支点支护结构。支点力T 仁100.5KN，钢板桩最大弯矩M max=45.2KN*m 剪力图 弯矩图 满足要求，围檩施工完后可继续开挖。 3）、工况三：当基坑开挖到基坑底时，相当于多层支点支护结构 支点力T仁33.3KN，T2=114.6KN，基坑底部钢板桩受力T3=122.9KN，钢板桩最大弯矩M max=50KN*m -53246.86 -75393.71 剪力图 A KH387.14 \ _________ W 61.91 ■■■■ ■■■ ]〔Tfs['(I)/ _5 J __ *⑷ J 1 L±£l Q、LLJZ -506(50 60 弯矩图 如图所示工况三维钢板桩受力最不利时: M X l x 50 10000 125 16800 2 186N /mm 215N / mm 钢板桩满足要求，可继续下一道工序 4）、工况四：浇注封底砼完成，达到设计强度后，支点转移到封底砼处 支点力T仁25.5 KN，T2=95.4KN，基坑底部钢板桩T3=150.3KN，钢板桩最大弯矩M max=15.5KN*m 剪力图 弯矩图 3、围檩工钢检算: 215 第二层围檩所受均布力集度最大， 所以按第二层检算：且力为T=114.67 KN/m2， 按三跨超静定梁计算求得最大弯矩 M max =572.22KN*m （跨中） 二层工字钢与围檩受力 571^ 10 3 2534cm 3 1.05 215 则用双拼136a 的工字钢满足要求。 斜撑处杆件受压轴力F ，Fmax=504.54KN A n 504.54 10 10 2 23.47 cm2 取I20工字钢An=35.57cm2满足要求。 本文档部分内容来源于网络，如有内容侵权请告知删除，感谢您的配合! 桂林市西二环路道路建设工程排水管道 深基坑开挖施工方案计算书 一、工程概况 桂林市西二环路二合同段污水管道工程的起点K12＋655，终点K17＋748，埋设管道为聚氯乙烯双壁波纹管（Ф500）和钢筋砼管（Ф800），基础采用粗砂垫层，基础至管顶上50cm范围为粗砂回填，其上为级配碎石回填至路床；起点管道底部标高为150.277m，管道平均埋深为5.2米左右，最深为7.8米，地下水位较高，其中有局部里程段3.5m厚土层以下是流沙层，开挖时垮塌较严重，为防止开挖时坍塌事故发生，特制定该方案，施工范围为K12+655～K14+724段左侧污水管。 本段施工段地质为松散耕土、粉质粘土，地下水位高，遇水容易形成流砂。 二、方案计算依据 1、《桂林市西二环路道路建设工程（二期）施工图设计第三册（修改版-B）》（桂林市市政综合设计院）。 2、《市政排水管道工程及附属设施》（06MS201）。 3、《埋地聚乙烯排水管管道工程技术规程》（CECS164:2004）。 4、《钢结构施工计算手册》（中国建筑工业出版社）。 5、《简明施工计算手册》（中国建筑工业出版社）。 三、施工方案简述 1、钢板桩支护布置 钢板桩采用拉森ISP-Ⅳ型钢板桩，其长度为12米/根，每个施工段50m需260根钢板桩。根据施工段一般稳定水位154.0m和目前水位情况，取施工水位为154.00m。根据管沟开挖深度（4.7m），钢板桩支护设置1道型钢圈梁和支撑。以K14+100左侧排污管道 钢板桩支护为例，桩顶标高为157.83m，桩底标高为148.83m，依次穿越松散耕土→粉质粘土层。 2、钢板桩结构尺寸及截面参数 拉森ISP-Ⅳ型钢板桩计算参数如下表所示： 四、计算假设 1、根据设计图纸中地勘资料提供的土层描述，本计算中土层参数按经验取值如下（K14+100钢板桩支护处）： 则计算取值：γ=18 KN/m3 ，φ=150，c=10 KPa 。 2、支护计算水位按154.00m考虑。 3、计算时按照支护周边均为土体进行计算，不考虑空隙水压力及土体浮容重,同时不扣减由土体粘聚力与钢板桩之间产生的摩擦力。 五、钢板桩围堰计算 1、内力计算 本工程土压力计算采用钢板桩全部承受的主动土压力视为有效主动土压力。以地面标 拉森钢板桩围堰计算汇总 计算方法中，先假设内撑对钢板桩为刚性支撑，计算出钢板桩作用于圈梁的反力，将该反力作用在内撑上计算出钢板桩与内撑连接处的最大位移，最后对钢板桩施加强制支座位移，得出钢板桩的内力和应力。钢板柱围堰的入土深度较大，土体对入土部分的围堰起到了嵌固作用，此时围堰上端收到内撑的支撑作用，下端受到土体的嵌固支承作用。但是，由于内撑对钢板桩围堰是弹性支撑，并不是完全刚性。 （1）拆除钻孔平台，焊接牛腿在靠近承台侧定位桩上，安装第一道内支撑作为钢板桩插打导向围檩； （2）依次插打钢板桩至合拢； （3）围堰内吸泥、抽水至+23.74m，在+24.24m处安装第二道内支撑； （4）围堰内继续吸泥、抽水至+19.823m，在+20.823m处安装第三道内支撑； （5）第三道内支撑安装后围堰内注水至围堰外水位，水下吸泥、清淤至+13.823m； （6）搭设封底平台、布置封底砼导管,水下浇筑封底砼； （7）待封底砼达到设计强度后抽光围堰内水，凿除桩头进行承台、墩身施工； （8）承台模板拆除后，向钢板桩与承台间回填细砂并在顶部浇注40cm厚C25砼冠梁，待冠梁砼达到强度后，拆除第三道内支撑； （9）向围堰内注水至+23.74m处，拆除第二道内支撑； （10）继续向围堰内注水至围堰外水位，拆除第一道内支撑； 钢板桩的初步验算分为三个工况：工况一为第一道内支撑安装后，围堰内吸泥、抽水至+23.74m；工况二为第二道内支撑安装后，围堰内吸泥、抽水至+19.823m；工况三为第三道内支撑安装后围堰内加水至围堰外水位，水下吸泥、清淤至+13.823m。 在工况二中，第二道内支撑安装后，需要在围堰内吸泥并抽水至+19.823m。为计算反弯点位置，同样需要利用 Pp=Pa+Pw的公式，并计算主动土压力Pa、被动土压力Pb和水压力Pw。通过计算，可以得出反弯点位置y=1.71m。 文章总结：施工实际效果表明，钢板桩围堰与填土围堰相比，具有施工进度快、更安全、占地空间小 等优点，这对于城市内的窄河涌堤岸整治工程、水深较大、流急、淤泥或者粉细砂等软基上等不适 宜用填土围堰的工程使用较为有利，但缺点是钢板桩材料一次性投入费用高，占用流动资金多， 因此是否采用钢板桩围堰以及钢板桩投入数量和周转次数等问题必须认真分析，宜经过技术经济 比较后方可决定。 全文内容开始： 1.工程概况 xx 市区北堤整治第一期工程上起 xx 码头，下至 xx 管桩厂码头，总长2.679km。工程横断面如 图 1 所示： 工程所在地地质情况：从上往下为人工填土层、第四纪冲淤积层、第四纪残积层和第三纪风化 基岩，其中人工填土全堤段均有分布，厚 0.8~5.8m，分素填土和杂填土，大部份地段稍经压实； 第四纪冲淤积层为淤泥质土和粉细砂层，厚 1.6~15.8m，呈灰、深灰色，局部含腐植物或者大量腐木。挡土墙及其桩基础建在第四纪冲淤积层上。 2.围堰设计方案 2.1 原围堰设计方案及其特点 原设计围堰采用就地开挖料填筑，堰顶高程 2.5 米，堰顶宽 2.0 米；外江常水位为 2.2 米，堰 脚高程在－3.0 米摆布，挡水深度在 5~6 米间；迎水坡背水坡坡度均为 1:1.5，迎水坡采用砂包铺 砌护脚、护面。 经测量放线，填土围堰布置于接近河中心，缩窄了航道，堰体挡水高度较大，基础为透水性强 的粉细砂，原设计围堰不安全。 在图纸会审研究后，经业主、设计、监理、施工四方研究决定全部采用钢板桩围堰。 2.2 钢板桩方案 ①钢板桩的选用 根据工程所在地场地特点，结合钢板桩的特性、施工方法等方面进行考虑，选用的拉森Ⅲ型钢 板桩，拉森Ⅲ型钢板桩宽度适中，抗弯性能好，其主要技术参数为：W=1600cm3，g=6 0kg/m，依地质 资料及作业条件决定选用钢板桩长度 9~12M 长，要求钢板桩入土深度达桩长 0 .5 倍以上。 ②打桩设备 投入钢板桩打拔桩机 2 台用于施工。打拔桩机为挖掘机(KATO1250)加振动锤改装而成，振动 拉森钢板桩设计计算书 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020 拉森钢板桩设计计算书 （1）钢板桩的设置位置要符合设计要求，便于基础施工，即在基础最突出的边缘外留有支模、拆模的余地。 （2）基坑护壁钢板桩的平面布置形状应尽量平直整齐，避免不规则的转角，以便标准钢板桩的利用和支撑设置。各周边尺寸尽量符合板桩模数。 （3）整个基础施工期间，在挖土、吊运、扎钢筋、浇筑混凝土等施工作业中，严禁碰撞支撑，禁止任意拆除支撑，禁止在支撑上任意切割、电焊，也不应在支撑上搁置重物。 差的钢板桩应尽量不用。 ---------------------------------------------------------------- ------ 弹性法土压力模型: 经典法土压力模型: ---------------------------------------------------------------------- [ 工况信息 ] ---------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------- [ 设计结果 ] ---------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------- [ 结构计算 ] ---------------------------------------------------------------------- 各工况： 围堰工程钢板桩施工方案—拉森钢板桩支护 文章总结:施工实际效果表明,钢板桩围堰与填土围堰相比，具有施工进度快、更安全、占地空间小等优点,这对于城市内的窄河涌堤岸整治工程、水深较大、流急、淤泥或粉细砂等软基上等不适宜用填土围堰的工程使用较为有利,但缺点是钢板桩材料一次性投入费用高,占用流动资金多,因此是否采用钢板桩围堰以及钢板桩投入数量和周转次数等问题必须认真分析，宜经过技术经济比较后方可决定. 全文内容开始： 1。工程概况ﻫｘx市区北堤整治第一期工程上起xx码头,下至xx管桩厂码头,总长2。679ｋｍ.工程横断面如图1所示: 工程所在地地质情况:从上往下为人工填土层、第四纪冲淤积层、第四纪残积层和第三纪风化基岩,其中人工填土全堤段均有分布，厚0。8~５。8m,分素填土和杂填土,大部分地段稍经压实；第四纪冲淤积层为淤泥质土和粉细砂层，厚１。6～15。8m,呈灰、深灰色，局部含腐植物或大量腐木。挡土墙及其桩基础建在第四纪冲淤积层上。 2。1原围堰设计方案及其特点ﻫ原设计围堰采用就地开挖料填筑, 2。围堰设计方案ﻫ 堰顶高程2.5米,堰顶宽2.0米;外江常水位为２。2米，堰脚高程在－3。０米左右,挡水深度在5～6米间；迎水坡背水坡坡度均为1:1。5，迎水坡采用砂包铺砌护脚、护面. 经测量放线,填土围堰布置于接近河中心，缩窄了航道,堰体挡水高度较大，基础为透水性强的粉细砂,原设计围堰不安全。ﻫ在图纸会审研究后,经业主、设计、监理、施工四方研究决定全部采用钢板桩围堰。 2.2钢板桩方案 ①钢板桩的选用ﻫ根据工程所在地场地特点，结合钢板桩的特性、施工方法等方面进行考虑，选用的拉森Ⅲ型钢板桩，拉森Ⅲ型钢板桩宽度适中,抗弯性能好,其主要技术参数为:W=１600ｃm３,ｇ＝6 0kg/m,依地质资料及作业条件决定选用钢板桩长度9～1２M长,要求钢板桩入土深度达桩长０.5倍以上。ﻫ②打桩设备 投入钢板桩打拔桩机2台用于施工．打拔桩机为挖掘机（KＡＴO125０)加振动锤改装而成，振 3.围堰施工经过ﻫ钢板桩围堰施工正动锤为曰本产ＮＰＫ－HＰ-7ＳXB型，激振力２00kN．ﻫ 式从xｘ年ｘx月开始，施工顺序为:修整施工道路~打钢板桩～基坑开挖～桩基础~挡土墙底板～挡土墙墙身~墙后回填~拔钢板桩。开始施工时，投入了５30 根钢板桩，可围成200M长基坑,但后来发现进度不理想，主要是钢板桩数量不足，不能及时提供基坑工作面,使挡土墙施工常处于等待状态。 钢板桩设计 1.1 地质状况 本工程项目座落在张家港市北部长江南岸张家港化工保税区内。 厂区位于长江冲积平原的河漫滩地，地形平坦。原自然地坪标高较底，场地平均高程106.20m，现已采用吹砂回填，将厂区地坪标高提高。根据地质报告，本工程土质上层为吹填砂，以下分别为粉质粘土夹粉土；粉细砂夹粉土，土的抗压、抗剪强度均较低，且难以采取有效的降排水措施。目前厂区内地下水位较高，土质松软，地质情况较为复杂。 该区地质结构断面如下图所示： 1.2 电梯井形状 本工程结构形式如下。目前基坑结构长13.50米，宽10.35米，基坑底标高EL.98.55m，基坑深度7.65米。池壁每一侧考虑2.0米宽的工作面，则支护结构的尺寸为长17.50米，宽14.40米。 2 支撑式钢板桩挡土墙的构造 本工程采用内撑钢板桩挡土墙结构。其主要由钢板桩、支撑二部分组成，钢板桩起承受水平土压力防止土体沿滑动面滑动以及阻隔地下水的作用。它的稳定主要靠两道钢支撑使钢板桩保持垂直、稳定，并确保两侧土体不向基坑内发生位移，钢板桩应插入土体一定深度，防止土体滑动和基坑向上隆起。支撑式钢板桩支挡结构简单且便于施工，整个支挡系统均在基坑开挖过程中完成，作业（包括支撑和挖土）十分安全，施工质量容易保证，且较经济。3 钢板桩设计 其钢板桩和内钢支撑布置示意图如下： EL.105.700 EL.104.850 钢板桩钢支撑立体布置图 安全围栏 EL.103.250 EL.100.250 上下通道 2000 12m钢板桩 2000 4500 2000 钢板桩围檩及内支撑平面布置图 工字钢400×400围檩 φ377×10钢管支撑 φ630×12钢管支撑 4500 4500 本工程钢板桩采用Ⅳ型拉森钢板桩，长度为12m,宽度400mm。（即每2.5块1m）。钢板桩水平围檩采用40号工字钢，内支撑采用Φ630×12的直撑钢管和Φ377×10的斜撑钢管。 为此，共需12米长的钢板桩数量： 拉森钢板桩水中围堰设计及验算 注：本文着重介绍在水中拉森钢板桩围堰施工中，常见的设计步骤及验算方法，并配以示例图片。 1. 数据参数收集 首先需要侧得墩水深, 需清除的淤泥厚, 在抽水清淤时需要设置多层支撑,此处支撑一般采用等弯矩布置。施工中采用拉森Ⅳ型钢板桩, 需知道钢板桩的惯性模量W ,抗弯强度设计值[f b]。其他需要的参数：水重度γw ,砂粘土的重度γ ,内摩擦角φ,粘聚力c 。 2. 确定支撑层数与间距 按等弯矩布置各层支撑的间距, 得出板桩顶部悬臂端的最大允许跨度如3. 88 m，则支撑层数之间的间距依次为 L1 =2.5 m, L2 =2 m, L3 =2 m, L4 =2.28 m, L5 =2m。 3. 拉森钢板桩的长度计算 首先要确定板桩的入土深度,选择用盾恩近似法来计算板桩的入土深度, 需要先计算出朗肯主 动土压力系数Ka和朗肯被动土压力系数Kp。 再根据采用的支撑数,算出总的最低钢板桩桩长如16.99 m。鉴于拉森Ⅳ钢板桩的长度,决定采用拉森桩桩长为 18 m,埋入深度为 6.02 m。由计算可知埋入深度满足围堰的稳定性要求。 4. 拉森钢板桩强度复核 计算需要参数：钢板桩的截面抵抗矩为W ,钢板桩允许抗弯应力[σ] ,得出 Mmax 来判断选用的拉森Ⅳ型钢板桩是否满足强度要求。 5. 抗倾覆验算 由3可知：拉森桩理论埋入深度为 L,而实际埋入深度为L′。计算抗倾覆系数 k =L′/L是否满足要求。 6. 基底隆起验算 即水压力和淤泥压力的合力q= γw(H +L5 )+γ′(h + L5 ) 7. 腰梁支撑强度、刚度 钢板桩围堰平面尺寸如为 8.8 m ×10 m,支撑采用并拼双道Ⅰ36b型工字钢 ,斜撑采用 60 cm 壁厚 12 mm的管桩。斜支撑按 45°角布置于腰梁相邻两工字钢之间 ,两斜支撑焊接于三等分工字钢。 腰梁间距D确定后，计算腰梁所承受的均布水平荷载P，即假定腰梁承受相邻两跨各半跨上的侧压力，再分别计算出土中和水中的侧压力。 计算工字钢腰梁内力时，按腰梁布置中所受均布荷载最大及最长工字钢进行计算，并假定拉森桩外侧压力通过拉森桩全部传到工字钢上。计算腰梁轴向承载力，腰梁最大弯曲应力看是否满足强度要求。再进行挠度计算，判断刚度是否满足要求。 拉森钢板桩截面积计算 拉森钢板桩是一种常用于基础工程中的结构材料，其截面积的计算是设计和施工过程中的重要环节。本文将以拉森钢板桩截面积计算为主题，介绍其计算方法和应用。 一、拉森钢板桩简介 拉森钢板桩是一种由钢板制成的截面形状为U型的桩，具有高强度、耐久性和可靠性等特点。它广泛应用于沿海工程、港口码头、河流治理、挡土墙等工程中，用于支护土体、防止土体侵蚀和崩塌。 二、拉森钢板桩截面积的计算方法 拉森钢板桩的截面积计算是基于截面形状和尺寸进行的。下面将介绍两种常用的计算方法。 1. 矩形法 拉森钢板桩的截面形状可以近似看作一个矩形，因此可以使用矩形法计算截面积。该方法适用于截面形状规则的拉森钢板桩。 根据拉森钢板桩的设计图纸或实际测量数据，确定截面的宽度和高度。然后，将宽度和高度相乘，即可得到拉森钢板桩的截面积。 2. 分段法 拉森钢板桩的截面形状通常是由若干个直线段和弧线段组成的复杂形状，无法直接使用矩形法计算。此时，可以采用分段法进行计算。 将拉森钢板桩的截面划分为若干个简单形状的几何图形，如矩形、三角形、梯形等。然后，分别计算各个几何图形的截面积，并将它们相加，即可得到拉森钢板桩的总截面积。 三、拉森钢板桩截面积的应用 拉森钢板桩的截面积是设计和施工中的重要参数，它直接关系到桩的承载能力和稳定性。根据拉森钢板桩的截面积计算结果，可以进行以下应用： 1. 承载力计算 根据拉森钢板桩的截面积和材料的强度参数，可以计算桩的承载力。承载力是指拉森钢板桩在受到外力作用下的抗力能力，是设计和施工中必须考虑的关键指标。 2. 桩身结构设计 根据拉森钢板桩的截面积和截面形状，可以确定桩身的结构尺寸和形式。桩身结构设计是保证拉森钢板桩在使用过程中具有足够强度和刚度的关键环节。 3. 桩身连接和施工安排 根据拉森钢板桩的截面积和截面形状，可以确定桩身的连接方式和施工安排。桩身连接和施工安排是保证拉森钢板桩在施工过程中具有良好的施工性和安全性的重要环节。 四、总结 排水井钢板桩围堰计算书 一、围堰类型选择 根据工程地质、工程水文特点、经济比选，排水井和雨水沉淀池施工围堰选择钢板桩围堰。采用钢板桩围堰施工方案具有安全性高、工期短、施工成本低、工艺简单成熟、施工风险易于控制等诸多优势。排水井平面结构尺寸21.6×19.6m，钢板桩施工前，先将原始地面标高开挖平整至+1.500m，然后打设钢板桩围堰。 二、计算取值 1、本工程所处位置为地质主要为中砂，地下水位标高+1.000m左右，根据地勘资料显示，地质参数如下表： 地质参数表 土层 编号 名称土层顶标高土层底标高 容重 （KN/m³） 内摩擦角 （Φ） 粘聚力c （kpa） ①中砂+1.500m -4.500m 18.326 28°0 ②粉土-4.500m +8.200m 17.284 20°11 参数取容重r=18.326kN/m3，粘聚力c=2kpa，内摩擦角Φ=28° 2、选用拉森钢板桩，钢板桩规格型号参数见下图： 钢板桩规格型号参数图 3、型钢采用A3型钢材允许应力为[σ1]=140Mpa ；钢板允许应力为[σ2]=200Mpa 。 4、地面超载按50t 考虑，换算后为7.14KN/㎡，换算为土高度为： 三、钢板桩受力验算 1、主动土、被动土压力强度计算 (1)作用在钢板桩上的土压力强度及压力分部见下图；根据《建筑施工计算手册》中国建筑工业出版社，公式3-3、3-9求得主动土、被动土压力系数如下： 钢板桩受力简图 主动土压力系数：361.02 2845tg K o o 2 a =-=）（ 被动土压力系数：770.22 2845tg K o o 2 p =+=）（ （2)有效主动土压力强度计算： ①作用在高程+1.500m 处土压力强度（地面处），根据《建筑施工计算手册》中国建筑工业出版社，公式3-1求得主动土压力强度如下： ㎡/646.2361.04.0m /326.18rhK P 3a a1KN m KN =⨯⨯== m KN KN r q h 4.0m /326.18/14.73 0===㎡ 拉森钢板桩支护计算单 一、检算依据： 1、《建筑施工手册》 2、广雅大桥12#、16#墩地质图及广雅大桥钢板桩围堰施工方案 二、已知条件： 承台尺寸为5.5(横桥向)×5.5m(纵桥向)×2.4m，开挖尺寸9.5m×9.5m，筑岛顶标高：495m； 0.5m 1 1） 在6.9 γ 平均 =（ φ 平均 =（ 基坑底面以下，支护结构设定弯矩零点位置距基坑底面的距离h：γ（H+h）K a =γKhK p h=0.892m K——为被动土压力的修正系数，取1.6。 2）、计算支点力0.5米处：P。=33.546KN 基坑底钢板桩受力5.5米处：143.015KN 如图： 剪力图 弯矩图 最小嵌入深度t ： t=1.2t 。 t 。=h K -KK P 6a P 0+⨯（γ=4.93m t=1.2t 。=5.91m 已知外界荷载：q =Ka*30=14.76KN/m2 求得最大弯矩M max =79.33KN*m ，拉森Ⅲ型钢板桩截面模量W=1340cm 3，应力σ 2。 1）M max 2），3）支点力钢板桩满足要求，可继续下一道工序。 4）、工况四：浇注封底砼完成，达到设计强度后，支点转移到封底砼处。 支点力T1=25.5KN ，T2=95.4KN ，基坑底部钢板桩T3=150.3KN ，钢板桩最大弯矩M max =15.5KN*m 剪力图 弯矩图 3、围檩工钢检算： 第二层围檩所受均布力集度最大，所以按第二层检算：且力为T=114.67KN/m2，按三跨超静定梁计算求得最大弯矩M max =572.22KN*m （跨中） 二层工字钢与围檩受力 则用双拼I36a 的工字钢满足要求。 斜撑处杆件受压轴力F ，Fmax=504.54KN 47.2310215 1054.504A 23 n =⨯⨯=-cm2, 取I20工字钢An=35.57cm2满足要求。 拉森钢板桩受力验算 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】 拉森钢板桩受力验算 因本工程施工区地质情况复杂，且无明显变化界限。为确保施工安全，选取有代表性的地质断面分别计算荷载，取最不利荷载对拉森扣板桩支护进行验算，作为最终支护标准。根据工程地质勘察报告及现场实际开挖获取的地质资料提取验算参数。 1、基坑参数 基坑顶标高为，底标高为，开挖深度为。拉伸钢板桩采用Ⅳ型12m长密扣拉森钢板桩。围檩采用H350*350型钢。 2、拉森钢板桩参数 钢板桩型 号每延米截面积 cm2 每延米惯矩 Ix（cm4） 每延米抵抗矩 Wx（cm3） 容许弯曲应力 ［σw］ （MPa） 容许剪应力 ［τ］（MPa）备注 SKSPⅣ38600 2270 210 120 3、拉森钢板桩最大悬臂长度的计算： 、开挖深度h＝3m以上进行拉森钢板桩支护，根据地质报告取值得：ｒ＝（×＋×）/3＝m3 φ＝（23×＋×）/3＝ Ka＝tga2（45°－φ/2）= q＝ｒ×h×Ka＝m 拉森钢板桩最大悬臂长度计算 SKSPⅣ型拉森钢板桩（只用于开挖深度4～6.5m的基坑） M max≦Wx×［σw］ 1/6*h*h**h**10000≦1340*210 故h≦2.52m 因SKSPⅣ型拉森钢板桩用于开挖深度为4～6.5m的基坑，大于其最大悬臂长度，故需加围檩。 4、拉森钢板桩入土深度 、土的参数计算 根据设计要求，基坑开挖深度在4～6.5m采用12mSKSPⅣ型拉森钢板桩。12mSKSPⅣ型拉森钢板桩（取土层最大影响深度12m）： ｒ＝（×＋×＋×＋×＋×）/12＝m3 φ＝（23×＋×＋×＋×＋×）/9＝ Ka＝tga2（45°－2）= Kp＝tga2（45°＋2）= 、计算简图 根据钢板桩入土的深度，按单锚浅埋板桩计算，假定上端为简支，下端为自由支承。这种板桩相当于单跨简支梁，作用在桩后为主动土压力，作用在桩前为被动土压力，压力坑底以下的土重度不考虑浮力影响，计算简图如下： 、最小入土深度的计算 开挖深SKS PⅣ型拉森钢板桩最小入土深度 为使钢板桩保持稳定，在A点的力矩等于零，即∑M A＝0，亦即 F*+EaHa－EpHp＝F*+Ea*2/3*(H＋t)－Ep（H+2/3*t）＝0 其中:主动土压力Ea＝1/2e a（H+t）＝1/2*ｒ*（H+t）2Ka 被动土压力Ep＝1/2e p t＝1/2*ｒ*t2Kp ｒ＝m3,φ＝,Ka＝,Kp＝，H=5m F=1/2*e a*(H＋t)－1/2*e p t 钢板桩围堰检算 1、构件特性 取钢材的弹性模量为211/N 101.2m ⨯，3.0=μ，)1(2/μ+=E G 1.1拉森Ⅳ钢板桩 截面参数: 截面积 20242.0m A =惯性矩441086.3m I -⨯= 截面抵抗矩 331027.2m W -⨯=截面回转半径 ix=0.282m 1.2单根Ⅰ45a 工字钢 截面参数: 截面积 23102.10A m -⨯=惯性矩4410224.3m I x -⨯= 截面抵抗矩 331043.1m W x -⨯= 1.3单根Ⅰ56a 工字钢 截面参数: 截面积 23105.13A m -⨯=惯性矩 441056.6m I x -⨯= 截面抵抗矩 331034.2m W x -⨯= 2、工况分析 ①工况1：增江十年一遇洪水位9.31m ，围堰外最高水位按9.31m 计算，围堰第一层支撑、封底混凝土已完成，抽水至+3.07m ，第二层支撑还未安装时； ②工况2：当围堰支撑实施完毕，增江十年一遇洪水位9.31m ，围堰外最高水位按9.31m 计算，围堰受到静水压力，流水冲击力和砂土的主动土压力共同作用时。 3、围堰检算 3.1工况1： 3.1.1围堰拉森Ⅳ型钢板桩 最不利工况受力分析，主要荷载有： a 、静水压力，随着水深增加从上往下呈线性分布。 b 、流水冲击力，设流速为s m /2，影响围为整个水深围。 c 、下层饱和砂土的主动土压力 荷载分析：水深7.31m ，流水冲击力合力作用点位于距上端水深1/3高度处，主动土压力为7.31—9.36m 处，另加封底混凝土以下0.5m ，也即9.36—9.86m ①集中荷载：流水冲击力g rv kA F 22 = K 取1.5，v 取2m/s,截面面积取一延米长，那么 ()KN F 93.2110 221031.70.15.12 =⨯⨯⨯⨯⨯= 作用点距顶端m 44.23/31.7=处 ②分布荷载： a.静水压力rh p = 最大线荷载值KN F 4.6224.6100.1=⨯⨯= 从钢板桩顶端下0.19m 往下6.43m 处呈三角形分布 b.主动土压力 取饱和砂土容重3/18m KN sat =γ，砂土摩擦角030=ϕ那么 )2/45(tan )(02ϕγγ--=h P w sat KPa P 8.6)2/3045(tan 55.2)1018(002=-⨯⨯-= 为简化计算过程，具体如下： 荷载分布图： 6m拉森钢板桩支护计算书 —-—-—---—--——-————---———-—-—----—--—-—--—---———--——-—-—---———-———-—-—— [ 支护方案 ] -—————-——-—---—--———-----————---—-—---—---——--—-—-——-—--—--——--------- 排桩支护 -——--—-——-—-—-—-————-——-—-——--—-—-——---——---————-———-——----—--—-—-—-—— [ 基本信息 ] ———--—---——--—---———————---——-—-----—---—--—-——--——-———-—- —-————-—-—-———---——-—-—--————--——-——---—--——--——---———---——-——--——--—— ［超载信息 ] —--—-—-—-—-———--———-——-—-------———---—--——-———-—-—-——--—-— ———-———-—----——-———-—-——-——-——---———---——----——-—-—--——-—-———-——————-- ［附加水平力信息 ] --——-——-—-—-—-—-——-——-—---—-—-——-—————-———-—--——-—-———— -——————-—--———————----—-—--—---——————----—--—--——---—-—-——————-—-———-— ［土层信息 ] -------——-——-—--—--——-—-—--——--—-——---—-—---——-------——--———-- —-—--——-—-----—-—-——----—--—-----—-————-———--—-—--——-—-——--————----—-— [ 土层参数 ] ———-----———-------—--————-——----—-—-——-——-——-—-—————--—-— 3、拉森钢板桩基坑支护方案设计和计算 、基本情况 城展路环城河桥桥台位于河岸上,基坑开挖深度较小；桥墩长24m,宽1.7m,右偏角90°,系梁底标高为0.0m,河床底标高0.0m,因此基坑底部尺寸考虑1m施工操作面要求,布置为长26m,宽3.7m,不需土方开挖. 环城河常水位2.6m,1/20洪水位3.27m,河床底标高0.0m,河底为淤泥土.考虑选择枯水期施工,堰顶标高为3.5m. 、支护方案设计 支护采用拉森钢板桩围堰支护,围堰平行河岸布置,平面布置详见附图.堰体采用拉森钢板桩Ⅳ型,桩长12米,内部水平围檩由单根500×300mmH型钢组成,支撑杆设置在钢板桩顶部,由直径为600mm,壁厚为8mm钢管组成. 整个基坑开挖完成后,沿基坑四周挖出一条200×200mm排水沟,在基坑对角设500×500×500mm集水坑,用泥浆泵将集水坑内渗水及时排出基坑. 布置图： 4、基坑稳定性验算 、桥墩基坑稳定性验算 钢板桩长度为12米,桩顶支撑,标高3.5米,入土长度8.5米.基坑开挖宽度26米,坑底标高0.0米.基坑采用拉森钢板桩支护,围檩由单根500×300mmH型钢组成,设单道桩顶支撑,支撑采用直径为600mm,壁厚为8mm钢管作为支撑导梁,钢管与H 型钢进行嵌固相连并焊接.验算钢板桩长度,选择钢板桩和导梁型号,验算基底稳定性. 采用理正深基坑软件对支护结构和围囹支撑体系等变形与内力整体计算分析；支护结构的抗倾覆稳定性、抗隆起、抗管涌、嵌固深度采用理正深基坑支护结构设计软件单元计算进行分析. 4.1.1、设计标准及参数 1、基坑设计等级及设计系数 二级,重要性系数：； 支护结构结构重要性系数：； 构件计算综合性系数：. 2 、材料力学性能指标 1、单元分析工况定义 1、工况1：打钢板桩,水面以下3.5m ； 2、工况2：在桩顶以下 0.5m 处安装第一道内支撑； 3、工况3：抽水； 2、单元计算 支护方案 ---------------------------------------------------------------------- 连续墙支护 ---------------------------------------------------------------------- 基本信息 围堰工程钢板桩施工方案-拉森钢板桩支护 文章总结：施工实际效果表明，钢板桩围堰与填土围堰相比，具有施工进度快、更安全、占地空间小等优点，这对于城市内的窄河涌堤岸整治工程、水深较大、流急、淤泥或粉细砂等软基上等不适宜用填土围堰的工程使用较为有利，但缺点是钢板桩材料一次性投入费用高,占用流动资金多,因此是否采用钢板桩围堰以及钢板桩投入数量和周转次数等问题必须认真分析,宜经过技术经济比较后方可决定。 全文内容开始： 1。工程概况 xx市区北堤整治第一期工程上起xx码头，下至xx管桩厂码头,总长2。679km.工程横断面如图1所示： 工程所在地地质情况:从上往下为人工填土层、第四纪冲淤积层、第四纪残积层和第三纪风化基岩，其中人工填土全堤段均有分布,厚0。8～5.8m，分素填土和杂填土，大部分地段稍经压实；第四纪冲淤积层为淤泥质土和粉细砂层，厚1。6～15。8m，呈灰、深灰色，局部含腐植物或大量腐木。挡土墙及其桩基础建在第四纪冲淤积层上. 2.围堰设计方案 2.1原围堰设计方案及其特点 原设计围堰采用就地开挖料填筑，堰顶高程2.5米，堰顶宽2.0米；外江常水位为2.2米,堰脚高程在－3.0米左右，挡水深度在5~6米间；迎水坡背水坡坡度均为1:1。5，迎水坡采用砂包铺砌护脚、护面。 经测量放线，填土围堰布置于接近河中心，缩窄了航道，堰体挡水高度较大，基础为透水性强的粉细砂,原设计围堰不安全。 在图纸会审研究后，经业主、设计、监理、施工四方研究决定全部采用钢板桩围堰。 2.2钢板桩方案 ①钢板桩的选用 根据工程所在地场地特点，结合钢板桩的特性、施工方法等方面进行考虑，选用的拉森Ⅲ型钢板桩，拉森Ⅲ型钢板桩宽度适中，抗弯性能好，其主要技术参数为： W=1600cm3,g=60kg/m，依地质资料及作业条件决定选用钢板桩长度9～12M长,要求钢板桩入土深度达桩长0。5倍以上。 拉森钢板桩受力验算 因本工程施工区地质情况复杂,且无明显变化界限.为确保施工安全,选取有代表性的地质断面分别计算荷载,取最不利荷载对拉森扣板桩支护进行验算,作为最终支护标准.根据工程地质勘察报告及现场实际开挖获取的地质资料提取验算参数. 1、基坑参数 基坑顶标高为-2.30,底标高为-6.8,开挖深度为4.5m.拉伸钢板桩采用Ⅳ型12m长密扣拉森钢板桩.围檩采用H350350型钢. 2、拉森钢板桩参数 钢板桩型号每延米截 面积cm2 每延米 惯矩 Ixcm4 每延米抵 抗矩Wxcm3 容许弯曲 应力 σwMPa 容许剪应 力 τMPa 备注 SKSPⅣ242.5386002270210120 3、拉森钢板桩最大悬臂长度的计算： 3.1、开挖深度h＝3m以上进行拉森钢板桩支护,根据地质报告取值得： ｒ＝18.4×1.9＋20.3×1.1/3＝19.09KN/m3 φ＝23×1.9＋6.2×1.1/3＝16.84 Ka＝tga245°－φ/2=0.551 q＝ｒ×h×Ka＝31.556KN/m 3.2拉森钢板桩最大悬臂长度计算 3.2.2、SKSPⅣ型拉森钢板桩只用于开挖深度4～6.5m的基坑 M max ≦Wx×σw 1/6hh19.09h0.55110000≦1340210 故h≦2.52m 因SKSPⅣ型拉森钢板桩用于开挖深度为4～6.5m的基坑,大于其最大悬臂长度,故需加围檩. 4、拉森钢板桩入土深度 4.1、土的参数计算 根据设计要求,基坑开挖深度在4～6.5m采用12mSKSPⅣ型拉森钢板桩. 12mSKSPⅣ型拉森钢板桩取土层最大影响深度12m： ｒ＝18.4×1.9＋20.3×1.6＋15.9×5.5＋20.1×2.4＋19.3×0.6/12＝ 17.89KN/m3 φ＝23×1.9＋6.2×1.6＋4.4×5.5＋22.2×2.4＋14.2×0.6/9＝11.62 Ka＝tga245°－11.62/2=0.664 Kp＝tga245°＋11.62/2=1.504 4.2、计算简图 根据钢板桩入土的深度,按单锚浅埋板桩计算,假定上端为简支,下端为自由支承.这种板桩相当于单跨简支梁,作用在桩后为主动土压力,作用在桩前为被动土压力,压力坑底以下的土重度不考虑浮力影响,计算简图如下： 4.3、最小入土深度的计算 开挖4.5m深SKSPⅣ型拉森钢板桩最小入土深度 为使钢板桩保持稳定,在A点的力矩等于零,即∑M A ＝0,亦即 F1.5+EaHa－EpHp＝F1.5+Ea2/3H＋t－EpH+2/3t＝0 其中:主动土压力Ea＝1/2e a H+t＝1/2ｒH+t2Ka 被动土压力Ep＝1/2e p t＝1/2ｒt2Kp ｒ＝17.89KN/m3,φ＝11.62,Ka＝0.664,Kp＝1.504,H=5m F=1/2e a H＋t－1/2e p t 将各参数分别代入弯矩平衡方程式得：t3＋9t2－52t－196.3＝0 解得t＝5.8m,拉森钢板桩4.5m开挖深度最小长度为：地面预留部分0.5m＋开挖深度4.5m ＋入土深度5.8m＝10.8m,故采用12mSKSPⅣ型拉森钢板桩围护满足4.5m基坑开挖深度的要求.围檩设置在钢板桩顶向下1m位置. 5、拉森钢板桩围檩验算 拉森钢板桩基坑工程的计算公式 钢板桩支护计算书（武汉建福市政工程有限公司） 以桩号2c0+390处的开挖深度,4C0+001.5处的开挖宽度为准(本相目的最大开挖深度和宽度）一设计资料 1桩顶高程H1：4.100m 施工水位H2：3.000m 2 地面标高H0：4.350m 开挖底面标高H3：-3.400m 开挖深度H：7.7500m 3土的容重加全平均值γ1：18.3KN/m3 土浮容重γ’：10.0KN/m3 内摩擦角加全平均值Ф：20.10° 4均布荷q：20.0KN/m2 5基坑开挖长a=20.0m 基坑开挖宽b=9.0m 二外力计算 1作用于板桩上的土压力强度及压力分布图 ka=tg2(45°-φ/2)=tg2(45-20.10/2)=0.49 kp=tg2(45°+φ/2)=tg2(45+20.10/2)=2.05 板桩外侧均布荷载换算填土高度h， h=q/r=20.0/18.3=1.09m 桩顶以上土压力强度Pa1 Pa1=r×（h+0.25)Ka=18.3×(1.09+0.25) ×0.49=12.0KN/m2 水位土压力强度Pa2 Pa2=r×(h+4.35 -3.00 )Ka =18.3×(1.09+4.35 -3.00 )× 0.49=21.8KN/m2 开挖面土压力强度Pa3 Pa3=[r×(h+4.35 -3.00 )+(r-rw)(3.00+3.40)}Ka =[18.3×(1.09+4.35 -3.00 )+(18.3-10) ×(3.00+3.40)]×0.49=47.8KN/m2 开挖面水压力(围堰抽水后)Pa4： Pa4=γ(3.00+3.40)=10×(3.00+3.40)=64.0KN/m2 三确定内支撑层数及间距 按等弯距布置确定各层支撑的Ⅲ型钢板桩 能承受的最大弯距确定板桩顶悬臂端的最大允许跨度h: 弯曲截面系WZ0=0.001350m3,折减系数β=0.7 采用值WZ=βWZ0=0.00135×0.7＝0.000945m3 容许抗拉强[σ]= 200000.0KPa 由公式σ=M/Wz得： 最大弯矩M0=Wz×[σ]=189.0KN*m 1假定最上层支撑位置与水位同高，则支点处弯矩 M'=Pa1*(H1-H2)2/2+(Pa2-Pa2)(H1-H2)2/6=9.2KN*m 故，支撑点可设置在水位下。 拉森钢板桩设计计算书 （1）钢板桩的设置位置要符合设计要求，便于基础施工，即在基础最突出的边缘外留有支模、拆模的余地。 （2）基坑护壁钢板桩的平面布置形状应尽量平直整齐，避免不规则的转角，以便标准钢板桩的利用和支撑设置。各周边尺寸尽量符合板桩模数。 （3）整个基础施工期间，在挖土、吊运、扎钢筋、浇筑混凝土等施工作业中，严禁碰撞支撑，禁止任意拆除支撑，禁止在支撑上任意切割、电焊，也不应在支撑上搁置重物。 2 工艺流程 根据施工图及高程放设沉桩定位线→引孔的施工→沉桩位置沟槽开挖1m 深→根据定位线设置沉桩导梁→整修、平整施工机械行走道路→钢板桩插入和预打→静压钢板桩→静压机行走路线处沟槽的平整→钢管桩的静压施工→挖除地表面 1.0m厚土及放坡→开挖至第一道围檩位置→设置围檩及支撑→开挖至第二道围檩位置→设置围檩及支撑→土方开挖→割除并吊出上部的钢管桩（可根据钢管桩每节的长短进行工序的调整）→施工桥台至第二道支撑下0.5m处→填土及拆除第二道围檩及支撑→施工桥台至第一道支撑下0.5m处→填土及拆除第一道围檩及支撑→主体结构施工完成→回填土→拔除钢板桩→在桩的缝隙处用细砂回填密实 在施工过程中采用集水明排方式排出坑底汇水。 3 操作工艺 （1）打桩机械 主机采用静压机，噪音及振动较小。围檩、支撑、板桩吊装采用25t汽车吊。板桩围堰施工采用测量定位、屏风式打入的施工方法。 （2）钢板桩的检验及矫正 对进场的钢板桩按出厂标准进行检验，应对外观质量进行检验，包括长度、宽度、厚度、高度等是否符合设计要求，有无表面缺陷，端头矩形比，垂直度和锁口形状等。验收标准：①高度允许偏差±8mm；②宽度绝对偏差+10mm；③弯曲和挠度用2m长锁口榉板顺利通过全长挠度＜1%；④桩端平面应平整；⑤钢板背面及锁口应光滑无阻。拉森钢板桩支护方案计算书
拉森钢板桩围堰计算汇总
钢板桩施工方案
拉森钢板桩设计计算书
围堰工程拉森钢板桩支护施工方案
拉森钢板桩计算
拉森钢板桩水中围堰设计及验算
拉森钢板桩截面积计算
钢板桩围堰设计计算书
拉森钢板桩围堰支护计算说明
拉森钢板桩受力验算
拉森钢板桩围堰检算书
6m拉森钢板桩计算书2
拉森钢板桩基坑支护方案设计和计算
拉森钢板桩施工方案
拉森钢板桩受力验算
拉森钢板桩基坑工程的计算公式
拉森钢板桩设计计算书