11附件-10 钢板桩围堰计算书(FSP-IV-15m)(彩打)

附件-10

钢板桩围堰计算书

计算：

复核：

审核：

批准：

中铁上海工程局沪通铁路工程站前V标项目经理部

2015年1月10日

目录

1工程概况 (1)

2计算目标 (2)

3计算依据 (2)

4计算参数 (2)

4.1支护方案 (2)

4.2基本信息 (3)

5计算分析 (5)

5.1各工况计算分析 (5)

5.2截面验算分析 (13)

5.3整体稳定验算分析 (14)

5.4抗倾覆稳定性验算分析 (15)

5.5 抗隆起验算分析 (18)

5.6抗管涌验算分析 (20)

5.7抗承压水(突涌)验算分析 (21)

5.8嵌固深度计算分析 (21)

5.9钢管支撑计算分析 (22)

5.10 HW型钢围檩计算分析 (23)

5.11 封底混凝土厚度验算 (24)

6注意事项 (24)

2

1工程概况

377#、378#主墩均采用拉森FSP-Ⅳ型钢板桩围堰，钢板桩围堰平面内尺寸20.0m×15.6m（已考虑施工偏差和承台施工的立模空间），钢板桩顶标高为+1.5m（高出施工水位0.40m），采用L=15m钢板桩，打入承台垫层混凝土底以下土层深度5.74m。共设置3层围檩和支撑。三层围檩均采用双HW400型钢（400×400×13×21）mm制作，围檩采用托架固定在钢板桩上，围檩四角设双斜撑，中部设双对撑，围檩对撑和斜撑均采用Φ630mm×δ10mm螺旋钢管桩制作，对撑和斜撑与围檩焊接连接。

图1-1 钢板桩支护平面图（单位：m）

1

图1-2 钢板桩支护立面图（单位：m）

2计算目标

（1）验算基坑各工况受力情况；

（2）验算基坑整体稳定性、截面、抗倾覆稳定性；

（3）验算基坑底抗隆起、抗管涌、抗承压水；

（4）验算钢板桩嵌固深度；

（5）验算钢管支撑、型钢围檀受力情况。

3计算依据

（1）《理正深基坑V7.0》

（2）《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120-2012

4计算参数

4.1支护方案

采取排桩支护，如下图所示：

2

3

图4.1-1排桩支护

4.2基本信息

表4.2-1 基本信息

表4.2-2 放坡信息

表4.2-3 超载信息

表4.2-4 附加水平力信息

4

表4.2-8 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:

5计算分析

5.1各工况计算分析

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6

7

8

内力位移包络图：

地表沉降图：

5.2截面验算分析

（1）截面参数

表5.2-1 截面参数表

（2）内力取值

表5.2-2 内力取值

（3）截面验算

基坑内侧抗弯验算(不考虑轴力)

σnei = Mn / Wx

= 397.814/(2200.000*10-6)

= 180.824(MPa) < f = 215.000(MPa) 满足

基坑外侧抗弯验算(不考虑轴力)

σwai = Mw / Wx

= 207.895/(2200.000*10-6)

= 94.498(MPa) < f = 215.000(MPa) 满足式中:

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);

5.3整体稳定验算分析

计算方法：瑞典条分法

应力状态：有效应力法

条分法中的土条宽度: 0.40m

滑裂面数据

整体稳定安全系数Ks = 1.289

圆弧半径(m) R = 19.039

圆心坐标X(m) X = -3.892

圆心坐标Y(m) Y = 6.897

5.4抗倾覆稳定性验算分析

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 内撑0.000 ---

2 内撑0.000 ---

3 内撑0.000 ---

Ks = 1.354 >= 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 内撑438.667 ---

2 内撑0.000 ---

3 内撑0.000 ---

Ks = 2.265 >= 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 内撑438.667 ---

2 内撑0.000 ---

3 内撑0.000 ---

Ks = 1.738 >= 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 内撑438.667 ---

2 内撑438.667 ---

3 内撑0.000 ---

Ks = 2.509 >= 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 内撑438.667 ---

2 内撑438.667 ---

3 内撑0.000 ---

Ks = 2.006 >= 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 内撑438.667 ---

2 内撑438.667 ---

3 内撑438.667 ---

Ks = 2.566 >= 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 内撑438.667 ---

2 内撑438.667 ---

3 内撑438.667 ---

Ks = 2.398 >= 1.200, 满足规范要求。

工况8：

已存在刚性铰，不计算抗倾覆。

工况9：

已存在刚性铰，不计算抗倾覆。

工况10：

已存在刚性铰，不计算抗倾覆。

工况11：

已存在刚性铰，不计算抗倾覆。

工况12：

已存在刚性铰，不计算抗倾覆。

工况13：

已存在刚性铰，不计算抗倾覆。

安全系数最小的工况号：工况1。

最小安全Ks = 1.354 >= 1.200, 满足规范要求。

5.5 抗隆起验算分析