基坑支护验算书
采用6米钢板桩支护,钢板桩入土3米,采用28a#槽钢进行一层纵向支撑。计算时,单锚深埋板桩上端为简支,下端为固定支撑,其计算采用等值梁法。
1、钢板桩选用及入土深度验算
1.1计算作用于钢板桩上的土压力强度并绘出压力分布图
Ka为主动土压力系数,Ka=tg2(450-0.5Ф)= tg2(450-0.5*18)=0.528
Kp为被动土压力系数,Kp=tg2(450+0.5Ф)= tg2(450+0.5*18)=1.4
eAh=γhKa=18*3*0.528=28.51KN/M2;式中h为基坑深度。
故Pb= eAh =28.51KN/M2
1.2计算y值
y= Pb/((γ*(K*Kp-Ka))=28.51/((18*(1.6*1.4-0.528))=0.632m
K为钢板桩的被动土压力修正系数,取1.6
1.3按简支梁计算等值梁的两支点反力
∑Mc=0
Po=((0.5*3*28.51*(0.67*3-0.6)+(28.51*1.18)*(3-0.6+1.18/3))/(3-0.6+1.18)=28.08 KN
∑Q=0
Ra=0.5*3*28.51+0.5*1.18*28.51-28.08=31.51KN
1.4计算钢板桩最小入土深度
x=((6*Po/(γ*(K*Kp-Ka))0.5
=((6*28.08/(26*(1.6*1.4-0.528))0.5=1.72m
to=x+y=1.72+0.632=2.352m
t=1.2to=1.2*2.352=2.8m
钢板桩总长L=h+t=3+2.8=5.8m
故钢板桩取6米长。
1.5钢板桩截面验算
先求钢板桩所受最大弯矩Mmax。最大弯矩处即为剪力等于零处,设剪力等于零处距板桩顶为X,则:
Ra-0.5*X2*γ*Ka=0
49.6-0.5*X2*18*0.528=0
X=3.23m
Mmax=Ra*(X-0.6)- 0.5*γ*X2 *Ka*X/3= 49.6*(3.23-0.6)- 0.5*18*3.232 *0.528*3.23/3=77.07KN/M
σ= Mmax/W=77070000/433000=178<[σ]=205N/mm2 满足要求
[σ]为28a#槽钢抗弯强度设计值,取205N/mm2;W为28a#槽钢抗抵抗力矩,取433cm3。
2、基坑底部抗隆起验算
本承台基坑为有桩承台,在7m*7m基坑范围内布置有4根Ф1200钻孔桩,桩长42米,且基坑底部采用集水井降水措施,基本不会发生坑底隆起现象。
将支护结构底平面作为求极限承载力的基准面。
根据公式Ks=(γ*D*Nq+C*Nc)/((γ*(H+D)+q)
式中γ为土容重,取18KN/M2;D为钢板桩入土深度,为3米;H为钢板桩外露长度,为3米;c为土粘聚力,取18KN/M2;q为基坑外荷载,取30KN/M2;
Nq、Nc为地基承载力。
Nq= tg(450+0.5Ф)*e3.14 tgФ= tg(450+0.5*18)*2.7183.14 tg18=3.82
Nc=( Nq-1)/ tgФ=( 3.82-1)/ tg18=8.68
故Ks=(γ*D*Nq+C*Nc)/((γ*(H+D)+q)
=(18*3*3.82+18*8.68)/((18*(3+3)+30))
=1.83>1.15 满足要