承台拉森钢板桩设计计算书二

　　　（3.5+2.55+0.87）Tc=215.67×（1.79+2.55+0.87）+10.8×2.55/2×（0.87+2.55/3）+
23.4×2.55×（2.55/2+0.87）+34.2×0.87×0.87/2+2.52×0.87/2×0.87/3-9.5×1.75/2×（1.75/3+0.87）-9.5×0.87×0.87/2-27.13×0.87/2×0.87/3
　　　得到：Tc=183.45KN
　　　取零弯矩点（K点）以上钢板桩，看成单跨简支梁进行sap受力分析，得出K点支反力为Tk=396.06KN。
　　　取零弯矩点（K点）以下钢板桩，设钢板桩底到K点距离为h：
　　
　　　Ep=36.63×h /2+3.282×9.5/2×2/3h2
　　　Ea=36.72×h/2+0.305×9.5/2×2/3h2
　　　得：h=6.48m
　　　取安全系数为1.2，h=7.776m，则钢板桩的最小入土深度为t
　　　t=7.776+0.87+2.55+4.55 =15.746m，
　　　钢板桩底标高为-13.196m，钢板桩的总长度为L
　　　L=15.746+1.026+0.5=17.272m
1.7钢板桩支撑梁确定
　　　钢板桩入水范围内容重及主动系数进行加权平均值计算得：
　　　γ=17.14 KN/ m3  ， Ka=0.5
　　　悬臂端最大允许跨度：
　　　封底混凝土可作为一道支撑，考虑到最大允许跨度及施工干扰，第二道支撑最大跨度：h1=1.11h，取距离封底混凝土顶3.5m，标高+1.5m。共设置三道横向支撑，支撑采用φ325×10钢管。第二道支撑距离钢板桩顶2.576m，满足悬臂端最大允许跨度要求。
2钢板桩验算
2.1抗倾覆验算
　　　当封底混凝土浇筑完毕，围堰内水被抽干以后，此时为最不利工况。不考虑基坑内的支撑作用，钢板桩内外侧土压力可能会使钢板桩绕钢板桩桩底转动，向基坑内倾覆。假设承台底部距离钢板桩底为h：
　　　γa==
　　　 Ka==
　　　=1/2×10×5.5762+1/2×××（h +4.55）2
　　　
　　　由得：h=6.9m
　　　显然，钢板桩底距离承台底设计高度h=11.196m，满足抗倾覆性要求。
2.2坑底流沙验算
　　　随着水力坡度的增大，水的渗透压力随之增大。当水的渗透力大于土体的浮容重时，土壤无法承受任何载重而产生流沙现象。在实际施工中，当吸泥清孔至支撑梁以下，抽干围堰内水安装支梁时，这种情况可能会出现流沙反涌现象。
　　　根据公式  K×i×γw≤γs
　　　其中：K—安全系数，此处取K=2
　　　i--水力坡度，,h为内外水位差，设吸泥至0.5m标高时，安装支撑梁。
　　　2×10×3.076/(3.076+t) ≤4.8
　　　得t≥9.74m，即钢板桩底标高为-9.24m，钢板桩入土深度满足要求。
2.3基坑底部隆起验算
　　　Prandtl(普朗德尔)公式(Ks ≥ 1.1～1.2)，注：安全系数取自《建筑基坑工程技术规范》YB 9258-97(冶金部)：
　　　
　　　
　　　
　　　其中：c、 为基坑底部土的固结抗剪强度指标，c=10，=60
　　　=1.716
　　　=6.8
　　　=1.4≥1.1~1.2，满足规范要求。
　　　隆起量验算公式
　　　
　　　式中δ--基坑底面向上位移(mm);
　　　n--从基坑顶面到基坑底面处的土层层数;
　　　ri--第i层土的重度(kN/m3)；
　　　hi--第i层土的厚度(m);
　　　q--基坑顶面的地面超载(kPa);
　　　D--桩(墙)的嵌入长度(m);
　　　H--基坑的开挖深度(m);
　　　c--桩(墙)底面处土层的粘聚力(kPa);
　　　φ--桩(墙)底面处土层的内摩擦角(度);
　　　r--桩(墙)顶面到底处各土层的加权平均重度(kN/m3);
    得出：δ=130mm
　　　实际施工中，封底混凝土能抑制基坑底部隆起。
2.4封底混凝土强度验算
　　　将封底混凝土近似简化为简支正交异形板计算，考虑到封底混凝土层底水的反涌作用，封底混凝土强度必须大于浮力产生的应力作用：
　　　
　　　式中：mac为弯矩系数，查《建筑结构设计综合手册》表3.8.1，得mac=0.0965
　　　      q=10×(5.576+0.8) =63.76KN/m2