拉森钢板桩支护设计
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[ 支护方案 ]
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排桩支护
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[ 基本信息 ]
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| 规范与规程 | 《建筑基坑支护技术规程》 JGJ 120-2012 |
| 内力计算方法 | 增量法 |
| 支护结构安全等级 | 一级 |
| 支护结构重要性系数γ0 | 1.00 |
| 基坑深度H(m) | 4.000 |
| 嵌固深度(m) | 2.000 |
| 桩顶标高(m) | 0.000 |
| 桩材料类型 | 钢板桩 |
| ├每延米截面面积A(cm2) | 236.00 |
| ├每延米惯性矩I(cm4) | 39600.00 |
| └每延米抗弯模量W(cm3) | 2200.00 |
| └抗弯f(Mpa) | 215 |
| 有无冠梁 | 无 |
| 放坡级数 | 0 |
| 超载个数 | 1 |
| 支护结构上的水平集中力 | 0 |
[ 超载信息 ]
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| 超载 | 类型 | 超载值 | 作用深度 | 作用宽度 | 距坑边距 | 形式 | 长度 |
| 序号 | (kPa,kN/m) | (m) | (m) | (m) | (m) | ||
| 1 | 15.000 | --- | --- | --- | --- | --- |
[ 附加水平力信息 ]
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| 水平力 | 作用类型 | 水平力值 | 作用深度 | 是否参与 | 是否参与 |
| 序号 | (kN) | (m) | 倾覆稳定 | 整体稳定 |
[ 土层信息 ]
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| 土层数 | 5 | 坑内加固土 | 否 |
| 内侧降水最终深度(m) | 4.500 | 外侧水位深度(m) | 0.500 |
| 内侧水位是否随开挖过程变化 | 否 | 内侧水位距开挖面距离(m) | --- |
| 弹性计算方法按土层指定 | ㄨ | 弹性法计算方法 | m法 |
| 基坑外侧土压力计算方法 | 主动 |
[ 土层参数 ]
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| 层号 | 土类名称 | 层厚 | 重度 | 浮重度 | 粘聚力 | 内摩擦角 |
| (m) | (kN/m3) | (kN/m3) | (kPa) | (度) | ||
| 1 | 杂填土 | 0.70 | 20.1 | 10.1 | 6.00 | 8.00 |
| 2 | 粘性土 | 1.00 | 17.9 | 7.9 | 14.50 | 12.10 |
| 3 | 淤泥质土 | 6.80 | 16.9 | 6.9 | 9.80 | 8.10 |
| 4 | 粘性土 | 3.90 | 18.8 | 8.8 | --- | --- |
| 5 | 粘性土 | 5.30 | 18.5 | 8.5 | --- | --- |
| 层号 | 与锚固体摩 | 粘聚力 | 内摩擦角 | 水土 | 计算方法 | m,c,K值 | 抗剪强度 |
| 擦阻力(kPa) | 水下(kPa) | 水下(度) | (kPa) | ||||
| 1 | 20.0 | 6.00 | 8.00 | 合算 | m法 | 1.08 | --- |
| 2 | 35.0 | 14.50 | 12.10 | 合算 | m法 | 3.17 | --- |
| 3 | 25.0 | 9.80 | 8.10 | 合算 | m法 | 1.48 | --- |
| 4 | 55.0 | 34.00 | 16.70 | 合算 | m法 | 1.78 | --- |
| 5 | 55.0 | 25.40 | 16.40 | 合算 | m法 | 1.32 | --- |
[ 支锚信息 ]
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| 支锚道数 | 1 |
| 支锚 | 支锚类型 | 水平间距 | 竖向间距 | 入射角 | 总长 | 锚固段 |
| 道号 | (m) | (m) | (°) | (m) | 长度(m) | |
| 1 | 内撑 | 6.000 | 0.200 | --- | --- | --- |
| 支锚 | 预加力 | 支锚刚度 | 锚固体 | 工况 | 锚固力 | 材料抗力 | 材料抗力 |
| 道号 | (kN) | (MN/m) | 直径(mm) | 号 | 调整系数 | (kN) | 调整系数 |
| 1 | 0.00 | 20.00 | --- | 2～ | --- | 1000.00 | 1.00 |
[ 土压力模型及系数调整 ]
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弹性法土压力模型: 经典法土压力模型:
| 层号 | 土类 | 水土 | 水压力 | 外侧土压力 | 外侧土压力 | 内侧土压力 | 内侧土压力 |
| 名称 | 调整系数 | 调整系数1 | 调整系数2 | 调整系数 | 最大值(kPa) | ||
| 1 | 杂填土 | 合算 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 10000.000 |
| 2 | 粘性土 | 合算 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 10000.000 |
| 3 | 淤泥质土 | 合算 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 10000.000 |
| 4 | 粘性土 | 合算 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 10000.000 |
| 5 | 粘性土 | 合算 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 10000.000 |
[ 工况信息 ]
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| 工况 | 工况 | 深度 | 支锚 |
| 号 | 类型 | (m) | 道号 |
| 1 | 开挖 | 0.700 | --- |
| 2 | 加撑 | --- | 1.内撑 |
| 3 | 开挖 | 4.000 | --- |
[ 结构计算 ]
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各工况：
内力位移包络图：
地表沉降图：
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[ 截面计算 ]
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[ 截面参数 ]
| 弯矩折减系数 | 0.85 |
| 剪力折减系数 | 1.00 |
| 荷载分项系数 | 1.25 |
| 段 | 内力类型 | 弹性法 | 经典法 | 内力 | 内力 |
| 号 | 计算值 | 计算值 | 设计值 | 实用值 | |
| 基坑内侧最大弯矩(kN.m) | 96.29 | 0.00 | 102.31 | 102.31 | |
| 1 | 基坑外侧最大弯矩(kN.m) | 4.00 | 1.34 | 4.25 | 4.25 |
| 最大剪力(kN) | 54.07 | 77.82 | 67.59 | 67.59 |
基坑内侧抗弯验算(不考虑轴力)
σnei = Mn / Wx
= 102.308/(2200.000*10-6)
= 46.503(MPa) < f = 215.000(MPa) 满足
基坑外侧抗弯验算(不考虑轴力)
σwai = Mw / Wx
= 4.248/(2200.000*10-6)
= 1.931(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);
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[ 整体稳定验算 ]
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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 = 1.387
圆弧半径(m) R = 7.348
圆心坐标X(m) X = -1.243
圆心坐标Y(m) Y = 5.243
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[ 抗倾覆稳定性验算 ]
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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 ---
Ks = 2.579 >= 1.250, 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 166.667 ---
Ks = 5.173 >= 1.250, 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 166.667 ---
Ks = 2.796 >= 1.250, 满足规范要求。
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安全系数最小的工况号：工况1。
最小安全Ks = 2.579 >= 1.250, 满足规范要求。
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[ 抗隆起验算 ]
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1) 从支护底部开始，逐层验算抗隆起稳定性，结果如下：
支护底部，验算抗隆起：
Ks = 2.207 ≥ 1.800，抗隆起稳定性不满足。
深度8.500处，验算抗隆起：
Ks = 4.294 ≥ 1.800，抗隆起稳定性满足。
深度12.400处，验算抗隆起。
Ks = 4.196 ≥ 1.800，抗隆起稳定性满足。下载本文
