钢板桩计算公式

钢板桩支护计算书

以桩号 2c0+390 处的开挖深度 ,4C0+001.5 处的开挖宽度为准 (本项目的最大开 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 丫 1:18.3KN/m3 10.0KN/m3 土浮容重 丫’： 内摩擦角加全平均值①:20.10? 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?- ? /2)=tg2(45 -20.10/2)=0.49 kp=tg2(45?+ ? /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=rx (h+0.25)Ka=18.3 x (1.09+0.25) x 0.49=12.0KN/m2 水位土压力强度 Pa2 =18.3x(1.09+4.35

-3.00 ) x 0.49=21.8KN/m2

Pa2=rx (h+4.35 -3.00 )Ka

=18.3x(1.09+4.35 -3.00 ) x 0.49=21.8KN/m2

开挖面土压力强度 Pa3

Pa3=[r x (h+4.35 -3.00 )+(r-rw)(3.00 +3.40)}Ka =[18.3 x (1.09+4.35 -3.00 )+(18.3- +3.40)]

10) x (3.00

x 0.49=47.8KN/m2

开挖面水压力 ( 围堰抽水后 )Pa4:

Pa4=Y (3.00+3.40)=10 x (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 ?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B =0.7 采用值 WZ书 WZ0=0.0013X 0.7,0.000945m3 容许抗拉强[(T ]= 200000.0KPa 由公式CT =M/WZ得：

最大弯矩 M0=WX[ C ]=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

2 根据上式判断可知，最大允许跨度 h0 由下式计算

M0=Pa1h02/2+r ka(H1-H2)2[h02(H1-H2)/3]/2+(Pa2-Pa1)[h0-(H1- H2)]2/2+( 丫 W+Y ')[h0 -(H1-H2)]3/6

代入数值得 ：

189.0=6.0 xh02+4.47x1.21(h0 -0.733)+4.916(h0-1.10)2+3.333(h0-1.10)3 整理

得 ：

3.333h03+5.921h02+6.692h0-191.454=0.000 解方程得 : h0=3.201m

各支撑按等弯矩布置，则 : h1=1.11h0=3.553m

h2=0.88h0=2.817m h3=0.77h0=2.465m h4=0.70h0=2.241m h5=0.65h0=2.081m

h6=0.61h0=2.817m h7=0.58h0=1.857m h8=0.55h0=1.761m 故，至少需 2 层支撑。

根据实际情况确定支撑位置如图所示。

h0=2.000m h1=3.000m h2=2.500m 四 各内支撑反力

采用 1/2 分担法近似计算各内支撑反力

q仁p1(h0+h1)/2={ 丫 ka(h+(H1 - H2)+( 丫 '+ 丫 w)ka[(hO -(H1-H2)]}(h0+h1)/2 =71.0KN/m

q2=p2(h1+h{ 丫 ka*(h+(H1 -H2)+( 丫' +丫 w)ka[(hO+h1 -(H1-H2)]}(h1+h2)/2 =158.7KN/m

五 钢板桩入土深度及总桩长 : 根据盾恩法求桩的入土深度 由公式 丫 HKa(hi+t)= 丫(Kp-Ka)t2 整理得:

(Kp-Ka)t2-Hkat-Hkahi=0