深基坑钢板桩支护计算.pdf

1、工程简介

越南沿海火力发电厂3期连接井位于电厂厂区内，距东边的煤灰堆场约

100m，连接井最南侧距海边约30m~40m。现根据施工需要，将连接井及部分陆

域段钢管段设置成干施工区域，即将全部连接井及部分陆域钢管段区域逐层开挖

成深基坑，然后在基坑进行施工工作。基层四周采用CDM桩或者钢板桩进行支

护。干施工区域平面图如下所示

图1.1干施工区域平面图

1
＋4.50
连接井

40#工字钢
拉森Ⅳ钢板桩顶＋2.30
围柃
＋1.30

－0.70

40#工字钢
Φ500mm钢管Φ500mm钢管
围柃
撑杆
撑杆
－4.70
－5.90

基坑底标高-5.90

Φ500mm钢管Φ500mm钢管
立柱立柱

－10.90

拉森Ⅳ钢板桩底
－15.70

图1.2基坑支护典型断面图（供参考）

2、设计资料

1、钢板桩桩顶高程为+3.3m；

2、地面标高为+2.5m，开挖面标高-5.9m，开挖深度8.4m，钢板桩底标高

-14.7m。

2，内摩擦角为Φ=8.5度，粘聚力
3、坑内外土体的天然容重γ为16.5KN/m

c=10KPa；

2
4、地面超载q：按20KN/m
考虑；

3，[δ]=200MPa，桩
5、钢板桩暂设拉森Ⅳ400×170U型钢板桩，W=2270cm

长18m。

3内力计算

3.1支撑层数及间距

按等弯矩布置确定各层支撑的间距，则钢板桩顶部悬臂端的最大允许跨度

为：
5
6[]W620010
h3δ2603mm2.603m
16.52270
rK0.742
a

h1=1.11h=1.112×.603m=2.89m

h2=0.88h=0.882×.603m=2.29m
根据现场施工需要和工程经济性，确定采用两层支撑，第一层h=1.2m，支

撑标高；第二层支撑，支撑标高。
+1.3mh1=2m-0.7m

3.2作用在钢板桩上的土压力强度及压力分布

主动土压力系数Ka=tan2(45°-φ/2)=tan2(45°-8.5°/2)=0.742

2(45°+8.5°/2)=1.347
被动土压力系数Kp=tan2(45°+φ/2)=tan

工况一：安装第一层支撑后，基坑内土体开挖至-0.7m（第二层支撑标高）。

1、主动土压力：P=qKγzK
aaa

①z=0m2
=20×0.742+16.5×0×
Pa0.742=14.84KN/m
②z=3.2m（地面到基坑底距离)）

2
Pa=20×0.742+16.5×3.2×0.742=54.02KN/m

2、被动土压力：P=γzK
pp

①z=3.2m(地面到基坑底距离)

2
=16.5×（3.2-3.2）×
Pp1.347=0KN/m
②z=17.2m(地面到钢板桩底距离)

2
=16.5×（17.2-3.2）×
Pp1.347=311.157KN/m
3、计算反弯点位置：

假定钢板桩上土压力为零的点为反弯点，则有：
Pa=Pp
=20×0.742+16.5××=16.5××1.347
Paz0.742=Pp(z-3.2)
z=8.61m

4、等值梁法计算内力：

钢板桩AD段简化为连续简支梁，用力矩分配法计算各支点和跨中的弯矩，
从中求出最大弯矩，以验算钢板桩截面；并求出各支点反力、，即
MmaxRbRdRb
为作用在第一层支撑上的荷载。

图1.3等值梁计算图式

求得：；(即第一层围檁每米受力
Rb=173.81KN/m173.81KN/m)
；
Rd=82.48KN/m
工况二：安装第二层支撑后，基坑开挖至-5.9m。

1、主动土压力：P=qKγzK
aaa

①z=0m2
=20×0.742+16.5×0×
Pa0.742=14.84KN/m

②z=8.4m2
Pa=20×0.742+16.5×8.4×0.742=117.7KN/m

③z=17.2mP
2
=20×0.742+16.5×17.2×
a0.742=225.4KN/m

2、被动土压力：P=γzK
pp

2
①=γ=16.5×(8.4-8.4)×
z=8.4mPpzKp1.347=0KN/m

2
②=γ=16.5×(17.2-8.4)×
z=17.2mPpzKp1.347=195.6KN/m
3、计算反弯点：
Pa=Pp
假定钢板桩上土压力为零的点为反弯点，则有：
Pa=Pp

Pa=20×0.742+16.5×z×0.742=Pp=16.5×(z-8.4)×1.347
求得：z=20.19m
4、等值梁法计算内力

钢板桩AE段简化为连续简支梁，用力矩分配法计算各支点和跨中的弯矩，

从中求出最大弯矩，以验算钢板桩截面；并求出各支点反力、、，
MmaxRbRcRe
、即为作用在第一层、第二