武汉新港铁路工程桥墩基坑钢板桩施工方案七

　　　（2）计算参数
　　　基坑长16.2m，宽12.9m，黏土层，土体内摩擦角φ=20°，粘聚力c=10KN/m2 ，土容重γ=18KN/m3；基坑外侧车辆及人行荷载按p=30KN/m2的均布荷载计算；钢板桩为德国拉森IV型：单宽截面模量W=2037cm3，允许应力 [σ]=180MPa，基坑深H1=6.5m，钢板桩埋深h=5.0m。围檩采用H700mm×300mm的H型钢横置，其截面模量W=10800cm3，截面积A=235.5cm2，允许应力 [σ]=180MPa。
　　　　2、土压力系数计算
　　　　（1） 主动土压力系数
　　　　Ka=tg2（450-φ/2）=tg2（450-200/2）=0.49
　　　　（2）被动土压力系数
　　　　Kp=tg2（450+φ/2）=tg2（450+200/2）=2.04
　　　3、围檩层数及间距设置
　　　（1）最大悬臂计算
　　　h’=
　　　（2）将车辆及人行荷载换算成等值土体高度：
　　　
　　　（3）间距布置
　　　按照等弯矩布置，则
　　　
　　　
　　　
　　　
　　　　根据基坑深度，为安全起见，取h1=1.0m，h2=2.25m，h3=1.75m，h4=1.5m。
　　　4、最小埋深计算
　　　采用盾恩近似法计算钢板桩入土深度，其计算图示如下：

　　　（1）将车辆及人行荷载换算成等值土体高度
　　　
　　　（2）设钢板桩最小埋深为Xm，则作用在钢板桩AC’段上的荷载AFD’C’，一半传至F点上，另一半传至土压力EF’D’，由上图几何关系可得：
　　　整理得，
　　　
　　　将式中已知数带入方程，解得：
　　　（舍去）；＜h=5.0m
　　　故，钢板桩最小埋深满足要求。
　　　5、抗隆起计算
　　　采用Prandtl公式进行计算，如下图：
　　　
　　　式中：
　　　K-抗地隆安全系数，按一级基坑计算，取K=2.5；
　　　NQ-地基承载力系数，=6.40
　　　NC-地基承载力系数，=14.84
　　　则≥K=2.5,
　　　故，基坑抗隆起满足要求。
　　　6、基坑底管涌检算
　　　取土的容重r土=18KN/m3；水的容重r水=10KN/m3；抗管涌安全系数K=1.5。
　　　
　　　（1）最大渗流力（动水压力）j