深基坑拉森钢板桩支护专项施工方案(2)

地质钻探

地层名称

孔号

人工回填土

ZK50

淤泥质粉质粘土

细砂 人工回填土 淤泥质粉质粘土

ZK56

淤泥质粉砂 粉质粘土 人工回填土

粉土

ZK64

淤泥质粉粘土 粉质粘土 全风化泥质粉砂岩

10.2 0.6 1.9 1.6 5.5 2.4 2.6

19.3 20.1 18.4 20.3 15.9 20.1 19.3

14.2 22.2 23 6.2 4.4 22.2 14.2

0 17.3 17.3 28 5.5 17.3 40.5

（m） 2.6 10.2 1.1 1.9 1.3 层厚

土的容重ｒ（KN/m3）

18.4 15.9 19.3 18.4 15.9

内摩擦角υ（°） 23 4.4 0 23 4.4

凝聚力

备注

c（KPa）

5.5 0 5.5

2、拉森钢板桩参数

钢板桩型

号 SKSPⅢ

每延米截面积

cm 191

2

每延米惯矩 Ix（cm） 16800

4

每延米抵抗矩Wx（cm）1340

3

容许弯曲应力 ［σw］（MPa）

210

容许剪应力

备注

［τ］（MPa）

120

深基坑、拉森钢板桩支护

SKSPⅣ

242.5

38600

2270

210

120

3、拉森钢板桩最大悬臂长度的计算：

3.1、根据xx开挖深度h＝3m以上进行拉森钢板桩支护，取3m范围的土层计算土体参数加权平均值。

ZK50：ｒ＝（18.4×2.6＋15.9×0.4）/3＝18.0 KN/m3

υ＝（23×2.6＋4.4×0.4）/3＝20.52 Ka＝tga2（45°－υ/2）=0.481

ZK56：ｒ＝（18.4×1.9＋15.9×1.1）/3＝18.0 KN/m3

υ＝（23×1.9＋4.4×1.1）/3＝16.18 Ka＝tga2（45°－υ/2）=0.564

ZK64：ｒ＝（18.4×1.9＋20.3×1.1）/3＝19.09 KN/m3

υ＝（23×1.9＋6.2×1.1）/3＝16.84 Ka＝tga2（45°－υ/2）=0.551

3m深度处的最大主动土压力荷载： ZK50：q＝ｒ×h×Ka＝25.974 KN/m ZK56：q＝ｒ×h×Ka＝30.456 KN/m ZK64：q＝ｒ×h×Ka＝31.556KN/m

故取ZK64地质断面进行拉森钢板桩最大悬臂长度进行验算

深基坑、拉森钢板桩支护

3.2拉森钢板桩最大悬臂长度计算

3.2.1、SKSPⅢ型拉森钢板桩（只用于开挖深度3～4m的管道） Mmax≦Wx×［σw］

1/6*h*h*19.09*h*0.551*10000≦2270*210 故h≦3.0m

因SKSPⅢ型拉森钢板桩用于开挖深度为3～4m的管道，大于其最大悬臂长度，故需加支撑。

3.2.2、SKSPⅣ型拉森钢板桩（只用于开挖深度4～6.5m的管道） Mmax≦Wx×［σw］

1/6*h*h*19.09*h*0.551*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的管道，大于其最大悬臂长度，故需加支撑。 4、拉森钢板桩入土深度 4.1、土的参数计算

根据设计要求，基槽开挖深度在3～4m采用9m SKSPⅢ型拉森钢板桩，基

深基坑、拉森钢板桩支护

槽开挖深度在4～6.5m采用12m SKSPⅣ型拉森钢板桩。 4.1.1、9m SKSPⅢ型拉森钢板桩（取土层最大影响深度9m）： ZK50：ｒ＝（18.4×2.6＋15.9×6.4）/9＝16.22 KN/m3

υ＝（23×2.6＋4.4×6.4）/9＝9.77 Ka＝tga2（45°－9.77/2）=0.710

Kp＝tga2（45°＋9.77/2）=1.409

ZK56：ｒ＝（18.4×1.9＋15.9×1.3＋19.3×5.8）/9

＝18.62KN/m3

υ＝（23×1.9＋6.2×1.3＋4.4×5.8）/9＝14.64 Ka＝tga2（45°－14.64/2）=0.596

Kp＝tga2（45°＋14.64/2）=1.676

ZK64：ｒ＝（18.4×1.9＋20.3×1.6＋15.9×5.5）/9

＝17.21 KN/m3

υ＝（23×1.9＋6.2×1.6＋4.4×5.5）/9＝8.56 Ka＝tga2（45°－8.56/2）=0.741 Kp＝tga2（45°＋8.56/2）=1.350

根据Ka×ｒ最大值选取最不利荷载ZK64土层参数作为计算依据 4.1.2、12m SKSPⅣ型拉森钢板桩（取土层最大影响深度12m）： ZK50：ｒ＝（18.4×2.6＋15.9×9.4）/12＝16.44 KN/m3

υ＝（23×2.6＋4.4×9.4）/12＝8.43 Ka＝tga2（45°－8.43/2）=0.550

Kp＝tga2（45°＋8.43/2）=1.344

ZK56：ｒ＝（18.4×1.9＋15.9×1.3＋19.3×8.8）/12

＝18.79 KN/m3

υ＝（23×1.9＋6.2×1.3＋4.4×8.8）/12＝14.53

深基坑、拉森钢板桩支护

Ka＝tga2（45°－14.53/2）=0.599

Kp＝tga2（45°＋14.53/2）=1.670

ZK64：ｒ＝（18.4×1.9＋20.3×1.6＋15.9×5.5＋20.1×2.4＋19.3×0.6）

/12＝17.89 KN/m3

υ＝（23×1.9＋6.2×1.6＋4.4×5.5＋22.2×2.4＋14.2×0.6）/9

＝11.62

Ka＝tga2（45°－11.62/2）=0.664

Kp＝tga2（45°＋11.62/2）=1.504

根据Ka×ｒ最大值选取最不利荷载ZK64土层参数作为计算依据 4.2、计算简图

4.2.1、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：

荷载力分布图（用于开挖深度5内单支撑）

荷载力分布图（适用于开挖深度5～6.5双支撑）弯矩图

4.2最小入土深度的计算

深基坑、拉森钢板桩支护

4.3.1 开挖4m深 SKSPⅢ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∑MA＝0，亦即 F*1.5+EaHa－EpHp＝F*1.5+Ea*2/3*(H＋t)－Ep（H+2/3*t）＝0 其中：主动土压力Ea＝1/2ea（H+t）＝1/2*ｒ*（H+t）2Ka

被动土压力Ep＝1/2ept＝1/2*ｒ*t2Kp

ｒ＝17.21 KN/m3,υ＝8.56,Ka＝0.741,Kp＝1.350，H=4m F=Ea－Ep

将各参数分别代入弯矩平衡方程式得：t3＋6t2－37t－24.5＝0 解得 t＝4.2m，拉森钢板桩4m开挖深度最小长度为：地面预留部分0.5m＋开挖深度4m＋入土深度4.2m＝8.7m，故采用9m SKSPⅢ型拉森钢板桩支护满足3～4m基槽开挖深度的要求。

4.3.2 开挖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∑MA＝0，亦即 F*1.5+EaHa－EpHp＝F*1.5+Ea*2/3*(H＋t)－Ep（H+2/3*t）＝0 其中:主动土压力Ea＝1/2ea（H+t）＝1/2*ｒ*（H+t）2Ka

被动土压力Ep＝1/2ept＝1/2*ｒ*t2Kp

ｒ＝17.89 KN/m3,υ＝11.62, Ka＝0.664, Kp＝1.504， H=5m F=1/2* ea*(H＋t)－1/2* ept

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5m开挖深度最小长度为：地面预留部分0.5m＋开挖深度5.8m＋入土深度5m＝11.3m，故采用12m SKSPⅣ型拉森钢板桩单支撑

深基坑、拉森钢板桩支护

支护满足4～5m基槽开挖深度的要求。

4.3.3开挖6.5m 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∑MA＝0，亦即

F1*0.5+F2*3.5+EaHa－EpHp＝F1*0.5+F2*3.5+Ea*2/3*(H＋t)－Ep（H+2/3*t）＝0

其中:主动土压力Ea＝1/2ea（H+t）＝1/2*ｒ*（H+t）2Ka

被动土压力Ep＝1 …… 此处隐藏：3168字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……