拉森鋼板樁支護(hù)方案計(jì)算書拉森鋼板樁支護(hù)方案計(jì)算書拉森鋼板樁支護(hù)方案計(jì)算書資料僅供參考文件編號(hào)：2022年4月拉森鋼板樁支護(hù)方案計(jì)算書版本號(hào)：A修改號(hào)：1頁(yè)次：1.0審核：批準(zhǔn):發(fā)布日期：桂林市西二環(huán)路道路建設(shè)工程排水管道深基坑開挖施工方案計(jì)算書一、工程概況桂林市西二環(huán)路二合同段污水管道工程的起點(diǎn)K12＋655，終點(diǎn)K17＋748，埋設(shè)管道為聚氯乙烯雙壁波紋管（Ф500）和鋼筋砼管（Ф800），基礎(chǔ)采用粗砂墊層，基礎(chǔ)至管頂上50cm范圍為粗砂回填，其上為級(jí)配碎石回填至路床；起點(diǎn)管道底部標(biāo)高為，管道平均埋深為米左右，最深為米，地下水位較高，其中有局部里程段厚土層以下是流沙層，開挖時(shí)垮塌較嚴(yán)重，為防止開挖時(shí)坍塌事故發(fā)生，特制定該方案，施工范圍為K12+655～K14+724段左側(cè)污水管。本段施工段地質(zhì)為松散耕土、粉質(zhì)粘土，地下水位高，遇水容易形成流砂。二、方案計(jì)算依據(jù)1、《桂林市西二環(huán)路道路建設(shè)工程（二期）施工圖設(shè)計(jì)第三冊(cè)（修改版-B）》（桂林市市政綜合設(shè)計(jì)院）。2、《市政排水管道工程及附屬設(shè)施》（06MS201）。3、《埋地聚乙烯排水管管道工程技術(shù)規(guī)程》（CECS164:2004）。4、《鋼結(jié)構(gòu)施工計(jì)算手冊(cè)》（中國(guó)建筑工業(yè)出版社）。5、《簡(jiǎn)明施工計(jì)算手冊(cè)》（中國(guó)建筑工業(yè)出版社）。三、施工方案簡(jiǎn)述1、鋼板樁支護(hù)布置鋼板樁采用拉森ISP-Ⅳ型鋼板樁，其長(zhǎng)度為12米/根，每個(gè)施工段50m需260根鋼板樁。根據(jù)施工段一般穩(wěn)定水位154.0m和目前水位情況，取施工水位為154.00m。根據(jù)管溝開挖深度（），鋼板樁支護(hù)設(shè)置1道型鋼圈梁和支撐。以K14+100左側(cè)排污管道鋼板樁支護(hù)為例，樁頂標(biāo)高為157.83m，樁底標(biāo)高為148.83m，2、鋼板樁結(jié)構(gòu)尺寸及截面參數(shù)拉森ISP-Ⅳ型鋼板樁計(jì)算參數(shù)如下表所示：型號(hào)尺寸（mm）每塊鋼板樁有效幅寬b有效高度h厚度t截面積A單根cm2慣性矩Ix單根cm4截面抵抗矩W單根cm3單位凈重kg/mISP-Ⅳ型400180336四、計(jì)算假設(shè)1、根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙中地勘資料提供的土層描述，本計(jì)算中土層參數(shù)按經(jīng)驗(yàn)取值如下（K14+100鋼板樁支護(hù)處）：土層編號(hào)土層名稱土層頂標(biāo)高（m）土層底標(biāo)高（m）容重（kN/m3）內(nèi)摩擦角（o）粘聚力（kPa）2耕土585-1粉質(zhì)粘土191540加權(quán)平均1024則計(jì)算取值：γ=18KN/m3，φ=150，c=10KPa。2、支護(hù)計(jì)算水位按154.03、計(jì)算時(shí)按照支護(hù)周邊均為土體進(jìn)行計(jì)算，不考慮空隙水壓力及土體浮容重,同時(shí)不扣減由土體粘聚力與鋼板樁之間產(chǎn)生的摩擦力。五、鋼板樁圍堰計(jì)算1、內(nèi)力計(jì)算本工程土壓力計(jì)算采用鋼板樁全部承受的主動(dòng)土壓力視為有效主動(dòng)土壓力。以地面標(biāo)高157.330m為基準(zhǔn)，計(jì)算各高度點(diǎn)的有效土壓力。地面超載按照30t考慮，換算后為5KN/m2，換算為土高度h0=q/γ5/18=0.主動(dòng)、被動(dòng)土壓力系數(shù)有效主動(dòng)土壓力計(jì)算（受力分布圖如下）按照各工況（一道支撐）進(jìn)行受力計(jì)算，具體如下：A、在標(biāo)高157.33m位置時(shí)的土壓力強(qiáng)度B、在標(biāo)高156.33m位置時(shí)的土壓力強(qiáng)度（支撐處C、在標(biāo)高152.63m位置時(shí)的土壓力強(qiáng)度（基底部）支撐層數(shù)及間距按照等彎矩布置確定各層支撐的間距，則拉森ISP-Ⅳ型鋼板樁頂部懸臂端的最大允許跨度為：施工時(shí)考慮放管空間位置，確定采用布置一層支撐，即從自然地面下2m設(shè)置Ⅰ20a工字鋼圍檁，加Ф203鋼管橫撐；自鋼板樁頂下為1道圍囹支撐。施工工況下圍檁計(jì)算圍檁受力（采用近似法計(jì)算）公式：Rn處土壓力qn=(Pn+Pn-1)/2×h1/2+(Pn+Pn+1)/2×h2/2，則計(jì)算如下：開挖到基底標(biāo)高時(shí)土壓力最大，為最不利工況，土壓力均布荷載為m，則此時(shí)鋼板樁所受的最大彎矩為，拉森ISP-Ⅳ型鋼板樁抗彎截面模量為,則鋼板樁所受最大彎曲應(yīng)力為：，完全滿足要求。鋼板樁最小入土深度計(jì)算入土深度控制是鋼板樁設(shè)計(jì)計(jì)算的關(guān)鍵，本方案為驗(yàn)證相關(guān)計(jì)算規(guī)則的合理性及準(zhǔn)確性，采用兩種計(jì)算方法進(jìn)行驗(yàn)算后對(duì)照復(fù)核。采用盾恩近似法計(jì)算如上簡(jiǎn)化后土壓力分布圖，假定作用在板樁EG｀段上的荷載EHJ\G\一半傳至E點(diǎn)上，另一半由坑底土壓力FG\R\承受，由幾何平衡關(guān)系可得入土深度計(jì)算公式：即,代入相關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算可得：,即鋼板樁在基底以下入土深度大于時(shí)就能滿足要求。綜合以上兩種計(jì)算方法結(jié)果，為安全起見,取驗(yàn)算最大值并考慮倍安全系數(shù)，則X=×=,本施工方案采用12m長(zhǎng)鋼板樁，樁頂標(biāo)高為,基底標(biāo)高為,入土深度=12-完全滿足要求。2、內(nèi)支撐受力檢算內(nèi)支撐及圍檁設(shè)計(jì)如前圖所示,選擇荷載最大的圍檁位置進(jìn)行驗(yàn)算,該處土壓力q=m，取跨度最大的兩跨不等距連續(xù)梁檢算，按照方案設(shè)計(jì)圍檁選擇I20a，工字鋼，取系數(shù)η=，則在靜載時(shí)：，故圍檁抗彎強(qiáng)度滿足