武汉污水处理厂工程基坑钢板桩支护施工方案七

 最大正弯矩Mumax=1.00×6.72=6.72kN.m；
        最大负弯矩Mdmax=1.00×-2.88=-2.88kN.m；
C、第三阶段,挖土深4.60m，
　　　计算过程如下：

　　　　
第3阶段主动、被动水土压力合力图
　　　1.作用在桩(墙)的主动土压力分布：
　　　第1层土厚3.5m
　　　        Ea1上= (19.00×0.00)×tg2(45-12.00/2)-2×10.00×tg(45-12.00/2)
　　　             = -16.19kN/m2(取0.0)
　　　        Ea1下 = (19.00×3.50)×tg2(45-12.00/2)-2×10.00×tg(45-12.00/2)
　　　             = 27.41kN/m2
　　　第2层土厚1.1m
　　　        Ea2上 = (19.00×3.50+19.20×0.00)×tg2(45-23.70/2)-2×27.30×tg(45-23.70/2)
　　　             = -7.29kN/m2(取0.0)
　　　        Ea2下 = (19.00×3.50+19.20×1.10)×tg2(45-23.70/2)-2×27.30×tg(45-23.70/2)
　　　             = 1.72kN/m2
　　　第3层土厚7.9m
　　　        Ea3上 = (19.00×3.50+19.20×1.10)×tg2(45-23.70/2)-2×27.30×tg(45-23.70/2)
　　　             = 1.72kN/m2
　　　        Ea3下 = (19.00×3.50+19.20×1.10)×tg2(45-23.70/2)-2×27.30×tg(45-23.70/2)
　　　             = 1.72kN/m2
　　　2.作用在桩(墙)的被动土压力分布：
　　　第3层土土厚7.9m
　　　        Ep3上 = (19.20×0.00)×tg2(45+23.70/2)+2×27.30×tg(45+23.70/2)
　　　             = 83.60kN/m2
　　　        Ep3下 = (19.20×7.90)×tg2(45+23.70/2)+2×27.30×tg(45+23.70/2)
　　　             = 439.11kN/m2
　　　3.土压力为零点距离坑底距离d的计算：
　　　    桩的被动、主动土压力差值系数为：
　　　        B = ((439.11-83.60)-(1.72-1.72))/7.90=45.01kN/m3
　　　        d = 0.00 = 0.00m
　　　4.D点以上土压力对D点的力矩与合力计算：
　　　    D点以上土压力对桩(墙)土压力的合力：
　　　        Ea = (0.00+27.41)×3.50/2.0+
　　　             (0.00+1.72)×1.10/2.0
　　　           = 48.92kN/m
　　　    D点以上土压力对D点的力矩(梯形转为矩形与三角形计算)：
　　　        Ma = (27.41-0.00)×3.50/2.0×(1.10+3.50/3.0)+
　　　             (1.72-0.00)×1.10/2.0×(0.00+1.10/3.0)
　　　           = 109.12kN.m/m
　　　5.桩(墙)嵌入D点以下距离t的计算：
　　　    第1层支撑力取第2阶段的值：
　　　        E1 = 7.31kN/m
　　　    第1层支撑到D点距离：
　　　        a1 = 4.50m
　　　    第2层支撑到D点距离：
　　　        a2 = 2.50m
　　　    第2层支撑反力：
　　　        E2 = (109.12-7.31×4.50)/2.50 = 30.49kN/m
　　　    假设支座D点的支撑反力：
　　　        ED = 48.92-7.31-30.49 = 11.12kN/m
　　　    根据规范4.1.1条得到桩(墙)需要的总长度为5.60m
　　　    考虑到桩(墙)的计算宽度为1.00m
　　　            E1=1.00×7.31=7.31kN
　　　            E2=1.00×30.49=30.49kN
　　　            ED=1.00×11.12=11.12kN
　　　6.最大弯矩的计算：
　　　经过积分运算得到
　　　最大正弯矩Mumax= 13.48kN.m/m；
　　　最大负弯矩Mdmax= -0.74kN.m/m。
　　　考虑到桩(墙)的计算宽度为1.00m
　　　最大正弯矩Mumax=1.00×13.48=13.48kN.m；
　　　最大负弯矩Mdmax=1.00×-0.74=-0.74kN.m；
D、第四阶段,挖土深6.60m，
计算过程如下：
              

第4阶段主动、被动水土压力合力图
　　　
　　　1.作用在桩(墙)的主动土压力分布：
　　　第1层土厚3.5m
　　　        Ea1上 = (19.00×0.00)×tg2(45-12.00/2)-2×10.00×tg(45-12.00/2)
　　　             = -16.19kN/m2(取0.0)
　　　        Ea1下 = (19.00×3.50)×tg2(45-12.00/2)-2×10.00×tg(45-12.00/2)
　　　             = 27.41kN/m2
　　　第2层土厚m
　　　        Ea2上 = (19.00×3.50+19.20×0.00)×tg2(45-23.70/2)-2×27.30×tg(45-23.70/2)
　　　             = -7.29kN/m2(取0.0)
　　　        Ea2下 = (19.00×3.50+19.20×3.10)×tg2(45-23.70/2)-2×27.30×tg(45-23.70/2)
　　　             = 18.10kN/m2
　　　第3层土厚5.9m
　　　        Ea3上 = (19.00×3.50+19.20×3.10)×tg2(45-23.70/2)-2×27.30×tg(45-23.70/2)
　　　             = 18.11kN/m2
　　　        Ea3下 = (19.00×3.50+19.20×3.10)×tg2(45-23.70/2)-2×27.30×tg(45-23.70/2)
　　　             = 18.11kN/m2
　　　
　　　2.作用在桩(墙)的被动土压力分布：