1、3、 拉森鋼板樁基坑支護方案設計和計算3.1、基本情況城展路環城河橋橋臺位于河岸上，基坑開挖深度較小；橋墩長24m，寬1.7m，右偏角90°，系梁底標高為0.0m，河床底標高0.0m，因此基坑底部尺寸考慮1m施工操作面要求，布置為長26m，寬3.7m，不需土方開挖。環城河常水位2.6m，1/20洪水位3.27m，河床底標高0.0m，河底為淤泥土?？紤]選擇枯水期施工，堰頂標高為3.5m。3.2、支護方案設計 支護采用拉森鋼板樁圍堰支護，圍堰平行河岸布置，平面布置詳見附圖。堰體采用拉森鋼板樁型，樁長12米，內部水平圍檁由單根（500×300mm）H型鋼組成，支撐桿設置在鋼板樁頂

2、部，由直徑為600mm，壁厚為8mm鋼管組成。整個基坑開挖完成后，沿基坑四周挖出一條200×200mm排水溝，在基坑對角設500×500×500mm集水坑，用泥漿泵將集水坑內滲水及時排出基坑。 布置圖：4、 基坑穩定性驗算4.1、橋墩基坑穩定性驗算鋼板樁長度為12米，樁頂支撐，標高3.5米，入土長度8.5米。基坑開挖寬度26米，坑底標高0.0米?；硬捎美摪鍢吨ёo，圍檁由單根（500×300mm）H型鋼組成，設單道樁頂支撐，支撐采用直徑為600mm，壁厚為8mm鋼管作為支撐導梁，鋼管與H型鋼進行嵌固相連并焊接。驗算鋼板樁長度，選擇鋼板樁和導梁型號，驗

3、算基底穩定性。采用理正深基坑軟件對支護結構和圍囹支撐體系等變形與內力整體計算分析；支護結構的抗傾覆穩定性、抗隆起、抗管涌、嵌固深度采用理正深基坑支護結構設計軟件單元計算進行分析。、設計標準及參數1、基坑設計等級及設計系數二級，重要性系數：1.0；支護結構結構重要性系數：1.0；構件計算綜合性系數：1.25。2 、材料力學性能指標序號材料名稱/規格使用部位強度設計值(Mpa)抗拉、壓、彎抗剪承壓1500×300mmH型鋼(Q235)腰梁2151253252D600mm鋼管(Q235)內支撐2151253253鋼板樁樁295、施工工況定義1、單元分析工況定義（1）、工況1：打鋼板樁，水面

4、以下3.5m；（2）、工況2：在樁頂以下0.5m處安裝第一道內支撐；（3）、工況3：抽水；2、單元計算 支護方案 -連續墻支護- 基本信息 -內力計算方法增量法規范與規程建筑基坑支護技術規程 JGJ 120-99基坑等級二級基坑側壁重要性系數01.00基坑深度H(m)3.500嵌固深度(m)8.500墻頂標高(m)0.000連續墻類型鋼板樁 每延米板樁截面面積A(cm2)236.00 每延米板樁壁慣性矩I(cm4)39600.00 每延米板樁抗彎模量W(cm3)2200.00有無冠梁無放坡級數 0超載個數 0支護結構上的水平集中力0- 附加水平力信息 -水平力作用類型水平力值作用深度是否參與是

5、否參與序號 (kN)(m)傾覆穩定整體穩定- 土層信息 -土層數 3坑內加固土 否內側降水最終深度(m)3.500外側水位深度(m)0.000內側水位是否隨開挖過程變化否內側水位距開挖面距離(m)-彈性計算方法按土層指定彈性法計算方法m法- 土層參數 -層號土類名稱層厚重度浮重度粘聚力內摩擦角 (m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)1雜填土3.5010.00.00.000.002淤泥質土3.7216.96.9-3淤泥10.5015.85.8-層號與錨固體摩粘聚力內摩擦角水土計算方法m,c,K值抗剪強度 擦阻力(kPa)水下(kPa)水下(度) (kPa)10.10.000.00合算

6、m法0.00-215.08.5011.80合算m法1.49-312.08.007.70合算m法0.63- 支錨信息 -支錨道數1支錨支錨類型水平間距豎向間距入射角總長錨固段道號 (m)(m)(°)(m)長度(m)1內撐1.0000.500-支錨預加力支錨剛度錨固體工況錨固力材料抗力材料抗力道號(kN)(MN/m)直徑(mm)號調整系數(kN)調整系數10.001281.00-2-4062.001.00- 土壓力模型及系數調整 -彈性法土壓力模型:經典法土壓力模型:層號土類名稱水土水壓力主動土壓力被動土壓力被動土壓力 調整系數調整系數調整系數最大值(kPa)1雜填土合算1.0001.0

7、001.00010000.0002淤泥質土合算1.0001.0001.00010000.0003淤泥合算1.0001.0001.00010000.000- 工況信息 -工況工況深度支錨號類型(m)道號1開挖1.000-2加撐-1.內撐3開挖3.500- 設計結果 - 結構計算 -各工況：內力位移包絡圖：地表沉降圖：- 抗傾覆穩定性驗算 -抗傾覆安全系數:Mp被動土壓力及支點力對樁底的抗傾覆彎矩, 對于內支撐支點力由內支撐抗壓力 決定;對于錨桿或錨索，支點力為錨桿或錨索的錨固力和抗拉力的較小值。Ma主動土壓力對樁底的傾覆彎矩。注意：錨固力計算依據錨桿實際錨固長度計算。 工況1： 注意：錨固力計算

8、依據錨桿實際錨固長度計算。 序號支錨類型材料抗力(kN/m)錨固力(kN/m) 1 內撐 0.000 - Ks = 2.140 >= 1.200, 滿足規范要求。 工況2： 注意：錨固力計算依據錨桿實際錨固長度計算。 序號支錨類型材料抗力(kN/m)錨固力(kN/m) 1 內撐 4062.000 - Ks = 23.368 >= 1.200, 滿足規范要求。 工況3： 注意：錨固力計算依據錨桿實際錨固長度計算。 序號支錨類型材料抗力(kN/m)錨固力(kN/m) 1 內撐 4062.000 - Ks = 22.641 >= 1.200, 滿足規范要求。 - 安全系數最小的工況

9、號：工況1。 最小安全Ks = 2.140 >= 1.200, 滿足規范要求。- 抗隆起驗算 -Prandtl(普朗德爾)公式(Ks >= 1.11.2)，注：安全系數取自建筑基坑工程技術規范YB 9258-97(冶金部):Ks = 1.940 >= 1.1, 滿足規范要求。Terzaghi(太沙基)公式(Ks >= 1.151.25)，注：安全系數取自建筑基坑工程技術規范YB 9258-97(冶金部):Ks = 2.101 >= 1.15, 滿足規范要求。 隆起量的計算 注意：按以下公式計算的隆起量，如果為負值，按0處理!式中基坑底面向上位移(mm);n從基坑頂

10、面到基坑底面處的土層層數;ri第i層土的重度(kN/m3)； 地下水位以上取土的天然重度(kN/m3)；地下水位以下取土的飽和重度(kN/m3);hi第i層土的厚度(m);q基坑頂面的地面超載(kPa);D樁(墻)的嵌入長度(m);H基坑的開挖深度(m);c樁(墻)底面處土層的粘聚力(kPa);樁(墻)底面處土層的內摩擦角(度);r樁(墻)頂面到底處各土層的加權平均重度(kN/m3); = 32(mm)- 抗管涌驗算 -抗管涌穩定安全系數(K >= 1.5):式中0側壁重要性系數;'土的有效重度(kN/m3);w地下水重度(kN/m3);h'地下水位至基坑底的距離(m);

11、D樁(墻)入土深度(m);K = 3.679 >= 1.5, 滿足規范要求。- 承壓水驗算 -式中Pcz基坑開挖面以下至承壓水層頂板間覆蓋土的自重壓力(kN/m2); Pwy承壓水層的水頭壓力(kN/m2); Ky抗承壓水頭的穩定性安全系數，取1.5。Ky = 33.80/30.00 = 1.12 >= 1.05基坑底部土抗承壓水頭穩定!- 嵌固深度計算 -嵌固深度計算參數：嵌固深度系數1.200抗滲嵌固系數1.200嵌固深度計算過程： 按建筑基坑支護技術規程 JGJ 120-99單支點結構計算支點力和嵌固深度設計值hd： 1) 按ea1k = ep1k 確定出支護結構彎矩零點hc

12、1 = 0.000 2) 支點力Tc1可按下式計算： hT1 = 3.000m Tc1 = 23.820 kN 3) hd按公式：hpEpj + Tc1(hT1+hd) - 0haEai>=0確定 = 1.200 ， 0 = 1.000 hp = 1.591m，Epj = 294.604 kPa ha = 2.688m，Eai = 197.036 kPa 得到hd = 4.100m，hd采用值為：8.500m、圍堰圍囹（腰梁）及斜撐驗算 根據節單元計算，取其最大反力作為圍囹均布荷載。根據第4.1.2節計算知圍囹工況3反力最大為24.08kN，因此均布荷載為24.08Kn/m內導梁最大彎矩Mmax  采用的支撐最大間距Lmax=4.5m內導梁采用單片焊接H型鋼h=482mm,b=300mm,t=11mm,W=2523cm3 。Mmax=(qmaxLmax2)/8=(24.08×4.52)/8=67.0KNm  max=Mmax/W=67.0×103/2523=26.6Mpa=180Mpa 符