点击次数:4399 次更新时间:2016-05-17编辑:武汉中冲建筑
(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
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