广东华冠钢铁有限公司镀锌车间基坑支护设计_建筑科学论文摘要:本文通过钢板桩作基坑支护的工程实例,介绍钢板桩围堰在实际工程中设计与计算方法,它对同类深基坑支护体系的设计与施工有一定的参考意义。关键词：钢板桩；基坑支护；设计；弯矩Abstract:thispaperthroughthesteelsheetpileforfoundationpitengineeringexamples,thispaperdescribesthecofferdamsteelsheetpileinpracticalprojectsdesignandcalculationmethod,ittothesamedeepfoundationpitbracingsystemdesignandconstructionofacertainreferencesignificance.Keywords:steelsheetpile;Foundationpitsupporting;Design;Bendingmoment中图分类号：TV551.4文献标识码：A文章编号：1、工程概况广东省华冠钢铁有限公司镀锌车间位于江门市新会区西盛管理区，东、南面均靠银洲湖。建筑物面积为35430平方米，为单层全钢结构，最高跨檐口标高为40米，在五邑地区是少见的。为考虑设备的铺设，要开挖一个宽15米，长20米，深13米的基坑。2、地质状况根据工程地质勘察报告，工程场地25米深度范围内土层情况如下表所示：建筑物场地毗邻银洲湖，地下水位埋深1.2米~1.6米。3、支护方案的选择从接手工程之日起，我们从施工工期、质量、安全、经济效益等方面着手研究这个深基坑支护方案。首先从总体施工上，我们主要进行了以下三个方案进行对比研究：(1)喷锚挂网支护；(2)挡土桩加锚杆；(3)钢板桩支护。最终从时间进度和经济考虑选用了钢板桩支护这个方案。因为钢板桩施工速度快，完成支护后，可以回拨再利用，达到速、经济的作用。4、钢板桩围堰的设计建筑物基坑开挖宽度为15米，长度为20米，深度为13米，在钢板桩周围的地面上作用有10kn/m2的荷载，如图1所示。计算作用在钢板桩上的土压力，如图2所示钢板土压力为：0.25rH=0.25×16×13=52kn/m2活载作用土压力：1×tg2(45o-15o)=3.3kn/m2总荷载523.3=55.33.3kn/m2(2)计算钢板埋入深度，土压力分布如图3所示在深度为z处的主动土压力为：PA=(rzq)tg2(45o-φ/2)=(16z10)tg230o=5.32z3.3kn/m2在深度为z处的被动土压力为：Pp=rztg2(45oφ/2)=1.6ztg230o=16z1.7322=48z为求板桩的埋入长度，取最下一段横撑以下各外力对c点的力矩。DE区间的主动土压力：PADE=（56.372.2）×3/2=192.5kn/m2EF区间的主动土压力：PAEF=D/2[72.2(42.25.3D)]=72.2D2.65D2EF区间的被动土压力：PPEF=D/2×48D=24D2D点至PADE的距离：xADE=1.64mD点至PAef的距离：xAef=3(36.1D1.33D2)/(72.22.65D)D点至PPEF的距离：xPEF=32/3D192.5×1.64(72.2D2.65D2)×[3(36.1D1.33D2)/(72.22.65D)]-24D2(32/3D)=0整理后则得：22801644D-145.8D2-113.3D3-3.89D4=0求得D=3.68m，为安全起见，钢板桩的埋入深度采用D=4米。(3)确定钢板桩的截面，把横撑支点假定为铰的办法进行计算如图4（I）A～B～C跨由∑Mc=04RB=4.4×55.3×2.23.3×2.6×5.71/2×2.6×52×5.267RB=235.5kn/m由∑R=04.4×55.32.3×3.31/2×2.6×52=235.5RCRC=84.6kn/m2MAB=-0.165x2-0.335x3(0<x<2.6m)MAB=-2.765x26.76x-5.861(2.6<x<3.0m)MAB=-2.765x231.372x-80.8.03(3.0<x<7.0m)（II）C～D，D～E跨RCD=RD=1/2×3×55.3=82.95kn/mMCD=8.295x-2.765x2(0<x<3.0m)MDE=8.295x-2.765x2因而，各横撑的反力为：RB=235.5kn/mRC=84.682.95=167.6kn/mRD=82.9582.95=165.9kn/mRE=82.95kn/m弯矩如图5所示：根据(图5)，因为最在弯矩发生在B点，所以有此处最大弯矩Mmax=104.6kn*m决定钢板桩的截面。现考虑采用拉森IV型，有效截面矩为655cm3，则σ=1046×103/655=160n/mm2<235n/mm2满足抗压要求。横梁的计算横梁的计算是把钢板桩的支点反力作均布荷截作用来考虑。如各段使用相同截面的构件，则按第一段横梁RB决定其截面。则横梁产生的内力如下：Mmax=ql2/8=0.125×235.5×2.52=183.9kn*mQmax=ql/2=235.5×2.5/2=295knN=235.5×5/2=589kn采用300×300×10×15热轧H型钢，WX=1370cm3,A=94.5cm2σ=N/AM/Z=58.9/94.51839/1370=190n/mm2<235n/mm2横撑的计算轴向力RB×5=235.5×5=1180kn自重：1.56kn/m活载：5kn/m自重和活载产生的弯矩：M=（1.565）×52/8=20.5kn*m采用300×300×10×15热轧H型...