1、鋼板樁設(shè)計(jì)資料(根據(jù)地勘報(bào)告確定相應(yīng)參數(shù))

(1)樁頂高程H1:0m;無地下水。

(2)地面高程H0:0m;基坑底高程H3:-8.3m;開挖深度H:8.3m。

(3)坑內(nèi)、外土的重度平均值r1、r2均為17kN/m3;內(nèi)摩擦角平均值ф=22.95°;粘聚力c=40.4kPa。

(4)地面超載q:按10t考慮,換算后為10kN/m2。

(5)鋼板樁采用國產(chǎn)拉森鋼板樁,選用鞍Ⅳ型(見《簡明施工計(jì)算手冊(cè)》中國建筑工業(yè)出版社,第290頁)鋼板樁參數(shù):A=98.7cm2,W=2043 cm3,[σ]=200MPa,樁長12m。

2、鋼板樁入土深度計(jì)算

2.1內(nèi)力計(jì)算

(1)均布荷載換算土高度

作用在鋼板樁上的土強(qiáng)度及壓力分布見圖。根據(jù)《簡明施工計(jì)算手冊(cè)》,中國建筑工業(yè)出版社,第284頁式(5-89)、式(5-90)得:

Ka=tan2(45°-22.9°/2)=0.44

Kpi=tan2(45°+22.9°/2)=2.27

鋼板樁均布荷載換算土高度h0=q/r=10/17=0.59(m)

(2)支撐層數(shù)及間距

(3)按等彎矩布置確定各層支撐的間距,則拉森Ⅳ型鋼板樁頂部懸臂端的最大允許跨度,根據(jù)《簡明施工計(jì)算手冊(cè)》,中國建筑工業(yè)出版社,第284頁式(5-59)得:

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h1=1.11h=1.11×3.2=3.6(m)

2.2入土深度計(jì)算

用盾恩近似法計(jì)算鋼板樁入土深度

主動(dòng)土壓力系數(shù)、被動(dòng)土壓力系數(shù):Ka=0.44,Kpi=2.27。

根據(jù)假定作用在鋼板樁AB段上的荷載ABCD,一半傳至A點(diǎn)上,另一半由坑底壓力EBF承受,如圖所示,幾何關(guān)系根據(jù)《簡明施工計(jì)算手冊(cè)》,中國建筑工業(yè)出版社,第288頁式(5-99)得:(Kp-Ka)x2-KaHx-KaHL=0

(2.27-0.44)x2-0.44×7.39x-0.44×7.39×1.5=0

x=2.747(m)

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根據(jù)如土部分的固定點(diǎn),被動(dòng)土壓力合力作用點(diǎn)在離坑底2/3x處,所以鋼板樁最下面一跨的總跨度在1.5+1.83=3.33(m)處。故鋼板樁的總長度至少為8.3+2.747=11.047m,即鋼板樁長度為11.047m,故土深度為2.747m時(shí)能保證樁體本身的穩(wěn)定性,選用12m鋼板樁,實(shí)際入土深度為3.7m。

3、鋼板樁穩(wěn)定性驗(yàn)算

3.1基坑底部隆起驗(yàn)算

基坑抗隆起穩(wěn)定性分析采用抗隆驗(yàn)算方法。根據(jù)《基礎(chǔ)工程》,中國建筑工業(yè)出版社,第308頁式(8-30):x=3.7m,H=8.3m,q=10kN/m2,ф=22.95°,c=40.4kPa,安全系數(shù)K=1.7

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即鋼板樁打入深度3.7m時(shí),地基土穩(wěn)定,不會(huì)產(chǎn)生隆起現(xiàn)象。