❶ 基坑开挖时,钢板桩如何选择,打入深度如何计算
如果深基坑5m以上可以做几道支撑,如果没有条件的可以做拉锚及斜撑。
顶层6.0m以内用长臂挖掘机开挖,开挖过程中坑内用小型装载机配合,将远离挖机的土方推至挖机的工作范围内。
机械开挖基坑是使用机械化操作、利用旋转钻头来开挖基坑,相对于上述传统的人工开挖基坑,机械开挖速度快,规格统一,对路基密实度影响小。机械开挖在土壤中有较大石块或施工机械不便到达时,使用受限。
(1)打钢板桩挖基坑怎么计算土方扩展阅读:
施工前必须做好地面排水和降低地下水位工作,0.5~1.0 m后,方可开挖。降水工作应持续到回填完毕档凳。
施工机械行驶道路应填筑适当厚度的碎石或砾石,箱(板)或梢排等。地下水位应降低至基坑底必要时应铺设工具式路基。相邻基坑(槽)开挖时,应遵循先深后浅或同时进行的施工顺序,并应及时做好基础。
在密集群桩上开挖基坑时,应在打完桩后间隔一段时间,再对称颤蠢冲挖土。在密集群桩附近开挖基坑(槽)时,应采取措施防止茄歼桩基位移。挖出的土不得堆放在坡顶上或建筑物(构筑物)附近。
❷ 独立基础的土方工程量如何计算
工程量有清单工程量和定额工程量的区别。
清单工程量是以构筑物垂直投影面积乘以开挖深度计算。比如:地面高程-0.5,独立基础1*1m,垫层1.2*1.2,垫层底部高程-2.5,则清单工程量是1.2*1.2*2=2.88m3。
定额工程量是以实际开挖体积计算的,相对清单工程量,增加了:(1)工作面的开挖,工作面宽度定额上也有规定的,一般有设计要求的按设计要求,没有的按定额说明中的工作面宽度,比如上题一边再增加0.2m工作面,底部就是1.6*1.6了。(2)放坡。放坡要求见设计,无设计要求时按定额说明中计算,比如超过1.5m按1:0.25放坡,这样2米深的坑,一边又要增加0.5m。则上顶面是2.6*2.6了,计算这个棱台的体积8.99m3就是定额工程量(网上找找棱台体积公式吧)。如果是挡土板、钢板桩,则在技术措施费中计算。
回填工程量类似,其中回填清单量是清单开挖量减构筑物体积。
在套定额时用,两个工程量分开使用。比如开挖清单量2.88在套定额时,定额量输入8.99,最终结果是,将8.99m3套开挖定额,然后摊销进2.88m3的清单工程量中。这样,工程量“减少”了,但单价“提高”了,总金额还是一样。脱了裤子只为放个p。
❸ 拉森钢板桩基坑计算公式
复制了一个计算书内容,如果需要完整的可以留个邮箱地址。我发给你。
钢板桩支护计算书
以桩号2c0+390处的开挖深度,4C0+001.5处的开挖宽度为准(本相目的最大开挖深度和宽度)
一设计资料
1桩顶高程H1:4.100m
施工水位H2:3.000m
2地面标高H0:4.350m
开挖底面标高H3:-3.400m
开挖深度H:7.7500m
3土的容重加全平均值γ1:18.3KN/m3
土浮容重γ’:10.0KN/m3
内摩擦角加全平均值Ф:20.10°
4均布荷q:20.0KN/m2
5基坑开挖长a=20.0m基坑开挖宽b=9.0m
二外力计算
1作用于板桩上的土压力强度及压力分布图
ka=tg2(45°-φ/2)=tg2(45-20.10/2)=0.49
kp=tg2(45°+φ/2)=tg2(45+20.10/2)=2.05
板桩外侧均布荷载换算填土高度h,
h=q/r=20.0/18.3=1.09m
桩顶以上土压力强度Pa1
Pa1=r×(h+0.25)Ka=18.3×(1.09+0.25)×0.49=12.0KN/m2
水位土压力强度Pa2
Pa2=r×(h+4.35-3.00)Ka
=18.3×(1.09+4.35-3.00)×0.49=21.8KN/m2
开挖面土压力强度Pa3
Pa3=[r×(h+4.35-3.00 )+(r-rw)(3.00
+3.40)}Ka
=[18.3×(1.09+4.35-3.00)+(18.3-10)×(3.00
+3.40)]
×0.49=47.8KN/m2
开挖面水压力(围堰抽水后)Pa4:
Pa4=γ(3.00+3.40)=10×(3.00+3.40)=64.0KN/m2
三确定内支撑层数及间距
按等弯距布置确定各层支撑的Ⅲ型钢板桩
能承受的最大弯距确定板桩顶悬臂端的最大允许跨度h:
弯曲截面系WZ0=0.001350m3,折减系数β=0.7
采用值WZ=βWZ0=0.00135×0.7=0.000945m3
容许抗拉强[σ]=200000.0KPa
由公式σ=M/Wz得:
最大弯矩M0=Wz×[σ]=189.0KN*m
1假定最上层支撑位置与水位同高,则支点处弯矩
M'=Pa1*(H1-H2)2/2+(Pa2-Pa2)(H1-H2)2/6=9.2KN*m<M0=189.0KN*m
故,支撑点可设置在水位下。
2根据上式判断可知,最大允许跨度h0由下式计算
M0=Pa1h02/2+γka(H1-H2)2[h02(H1-H2)/3]/2+(Pa2-Pa1)[h0-(H1-H2)]2/2+(γw+γ')[h0-(H1-H2)]3/6
代入数值得:
189.0=6.0×h02+4.47×1.21(h0-0.733)+4.916(h0-1.10)2+3.333(h0-1.10)3
整理得:
3.333h03+5.921h02+6.692h0-191.454=0.000
解方程得:
h0=3.201m
各支撑按等弯矩布置,则:
h1=1.11h0=3.553m
h2=0.88h0=2.817mh3=0.77h0=2.465mh4=0.70h0=2.241m
h5=0.65h0=2.081m
h6=0.61h0=2.817mh7=0.58h0=1.857mh8=0.55h0=1.761m
故,至少需2层支撑。
根据实际情况确定支撑位置如图所示。
h0=2.000m h1=3.000m h2=2.500m
四各内支撑反力
采用1/2分担法近似计算各内支撑反力
q1=p1(h0+h1)/2={γka(h+(H1-H2)+(γ'+γw)ka[(h0-(H1-H2)]}(h0+h1)/2
=71.0KN/m
q2=p2(h1+h{γka*(h+(H1-H2)+(γ’+γw)ka[(h0+h1-(H1-H2)]}(h1+h2)/2
=158.7KN/m
五钢板桩入土深度及总桩长:
根据盾恩法求桩的入土深度
由公式γHKa(hi+t)=γ(Kp-Ka)t2
整理得:
(Kp-Ka)t2-Hkat-Hkahi=0
解得t==4.837m
故总长度L=h0+h1+h2+……hi+t=12.337m
选用钢板桩长度14.0m,实际入土深T=6.500m
六基坑底部的隆起验算
Nq=eπtgφtg2(45+φ/2)=6.463
Nc=(Nq-1)/tgφ=14.929
坑外各层土的天然容重加权γ1=18.3m3
坑内各层土的天然容重加权γ2=18.2m3
土的粘聚c=5.0KPa
故抗隆起安全系数
Ks=(γ2TNq+cNc)/(γ1(H+T)+q)=3.03>1.3 满足要求
七基坑底管涌验算
KL=γ'T/γwh=2γ'/γwhw
=2.03>1.5满足要求
八坑底渗水量计算
根据设计地质资料,土的综合渗透系数取K=0.080m/d
基坑开挖面积A=a*b=180
Q=KAi=
KAhw/(hw+2T)
=4.75m3/d
九围檩受力计算(20m)
1支承力:R=n/4=q2*a/4=793.42kN
2支承布置见右图。
3围檩弯矩
支撑按等间距布置,如下图:
l=a/4=5.000m
由于安装节点的整体性通常不易保证,故按简支粱计算:
Mmax=q2l2/8=495.9KN*m
拟选用空心方钢(400*400*14)
弯曲截面系Wz=0.002521m3
容许抗拉强[σ]=200000.0KPa
方钢能承受的最大弯矩M=Wz[σ]=504.2KN*m>Mmax=495.9KN*m 满足要求
十支撑杆受力计算
拟选用空心方钢(250*250*8)
计算长度l0=8.2m,支撑面A=7520mm2,转动惯量I=72290000mm4,容重γ=78.5KN/m3,弯曲截面系Wz=578000mm3。
根据《钢结构设计规范》GB50017-2003表5.1.2-1规定,为b类构件,
钢支撑初偏心lp=l0/500=0.016m
求长细比λ:
i==97mm
因截面为双轴对称,故λ=l0/i=85 查《规范》附表C得失稳系数φ=0.648
故σ1=N/A/φ=R/A/φ=158111.1KPa<
[σ]=200000.0KPa
自重弯矩M=γAl2/8=5.11KN*m
故σ2=M/Wz=8835.0KPa
则σ=σ1+σ2=166946.0<[σ]=200000.0KP 满足要求
十一构造要求
1为防止接缝处漏水,在沉桩前应在锁口处嵌填黄油、沥青或其他密封止水材料,必要时可在沉桩后坑外注浆防渗或另施工挡水帷幕。
2在基坑转角出的支护钢板桩,应根据转角的平面形状做成相应的异形转角板桩,且转角桩和定位桩宜加长1m。
❹ 初学资料,请问围护钢板桩施工和基础土方开挖要做那些资料啊
下面就钢板桩围堰的设计与施工做详细论述:
、已知条件
1.1承台尺寸:10.3m(横桥向)×6.4m(纵桥向)×2.5m(高度),底部设计有10.7×6.8m×1.0m的封底砼。
1.2承台及河床高程承台顶面设计高程为h=5.0m,河床底高程为5.5m,河床淤集深度约为30cm。
1.3水位情况正常水位:h常=10.8m(此时水深5.3m),最高水位hmax=11.5m(水深6.0m),围堰设计时按最高水位考虑。
1.4水流速度因该桥位于水电站下游,水流较为湍急。设计时速V=1.0m/s,不考虑流速沿水深方向的变化,则动水压力为:P=10KHV2×B×D/2g=53.2KN式中:P-每延米板桩壁上的动水压力的总值(KN);H-水深(米);V-水流速度(1.0m/s);g-重力加速度(9.8m/s2);B-钢板桩围堰的计算宽度,B=10m;D-水的密度(10KN/m3);K-系数,(槽形钢板桩围堰K=1.8~2.0,此处取1.8)。
1.5河床水文地质条件河床土质良好,多为粘土、亚粘土,局部有亚砂土,承载力较强。围堰基底至河床部分土质为粘土(层厚约2m)、亚砂土(硬塑状态,很湿,层间无承压水,层厚约为1m)。
2、拟定方案
结合河床地质情况及施工要求,拟采用日本产钢板桩进行围堰施工,长度为15m,宽度为40cm,厚度为18cm。围堰顶面标高拟定为12.5m,高出最高水位1.0m。围堰设计图中,所有内围囹均采用56b工字钢制作,节点采用焊接(施工中严格执行钢结构施工规范)。为确保整个围囹的刚度和稳定性,对每层中间一道工字钢上面加焊型钢并将上下四道工字刚用25#槽钢焊接连接。在施工期间安排专人值班以防吊物碰撞。
3、围堰(支撑)内力计算
3.1确定受力图式
3.1.1钢板桩嵌制形式河床底部土质较为密实,假定钢板桩底部嵌固于(钢板桩入土深度)t/3=1.5m处,即承台底2.0m处。(封底砼厚度采用50cm)
3.1.2动水压力P=10KHV2×B×D/2g=53.2KN
3.1.3河床土质为亚粘土,为不透水层,但考虑到钢板桩施工中会引起板侧土体的扰动,缝隙里充满水,所以考虑水压力的影响。土压力计算取用浮容重,Υ‘=19.4-9.8=9.6KN/m3,ιj=30~50Kpa,σ=100KPa。
3.1.4经分析可知迎水面为最不利受力面,以此为计算面。所承受荷载假定由两根工字钢平均承担,计算两根工字钢的共同受力。由受力图式可知,此结构为四次超静定结构,因计算较为繁琐,计算过程不在此详细叙述,得出最大支撑力为2734.95KN,最大弯矩为1117.59KN。
4、验算钢板桩的入土深度是否满足要求
钢板桩入土深度达4.5m,从桥位处地质勘探资料分析,持力层中无承压水,如经计算各道支撑的受力均能满足要求,可不验算钢板桩的入土深度。
5、根据求得的内力验算钢板桩的受力状态及变形情况
5.1应力由内力计算结果可知,Mmax=1117.59KN·M.钢板桩外缘拉应力σ=Mmax/W=123MPa<340MPa(容许应力),满足要求。
5.2变形经计算,各单元跨中变形值如表1所示。表1各单元跨中变形值单元号横向位移υ(mm)
1 7 2 1 0 3 2 4 5 5 3 6 3
6、验算工字钢的受力状态
6.1轴向受力由计算可知,最大支撑反力发生在第二道围囹处,其数值为2734.95KN,因工字钢与钢板桩连接处均采用焊接,且角撑刚度较大,不考虑其失稳,仅考虑纵向挠曲,系数取ζ=2,此时其承载力P=292.9×10-4m2×340×106N/m2/2=4980KN,安全系数n=4980/2734.95=1.8,其承载力满足要求。
6.2横向工字钢的抗弯能力假定支撑反力P=2734.95KN平均作用在横向工字钢上(长度按8.8m计算),荷载集度q=2734.95/8.8=310.8KN/M。经计算,对工字钢跨中产生的最大弯矩Ml/2=864.5KN·M.工字钢抵抗弯矩M`=1000KN·M。安全系数N=1000/864.5=1.15(此处未考虑钢板桩与工字刚的共同作用,实际情况应更为安全),承载力满足要求。
6.3工字钢挠度在上述弯矩的作用下,计算出工字钢的跨中挠度L=14mm,满足施工及使用要求。
7、钢板桩竖向承载力的验算
因此钢板桩围堰将利用作为钻机平台,其承受的竖向荷载有:
7.1钻机及其配套设备自重:150KN;
7.2支架及其他施工荷载:100KN;
7.3钢板桩自重:1300KN;
7.4围囹自重:300KN.合计:1850KN上述竖向荷载全部靠钢板桩侧摩阻力及其桩尖反力承担,查相关规范及工程地质报告,计算如下:桩侧摩阻力P1=(13.8+9.6)×2×5.7×10=2668KN;桩尖反力P2=117根×8.85E-3M2/根×100KPa=104KN合计:=2668+104=2772KN安全系数N=2772/1850=1.5,承载力满足要求。
8、围堰整体稳定性验算
钢板桩围堰的整体稳定性仅表现围堰在动水压力作用下的抗倾覆能力。该动水压力与钢板桩入土深度范围内所受的土压力相平衡。因钢板桩围堰底部嵌入地基中达4.5米,在动水压力作用下所能承受的土压力要比动水压力要大的多,此处可不必验算,其整体稳定性应能得到很好的保证。
9、施工中注意事项
该钢板桩围堰在整个工程施工中极为顺利,经实测各单元的变形与计算结果相符。施工中要注意以下几点:
9.1钢板桩的堵漏一般的做法是在钢板桩施打过程中用棉絮、黄油等填充物填塞接缝。刚开始时我们也采用此法,效果不是很理想,后在钢板桩全部插打完毕开始抽水安装围囹时,采用一边抽水一边顺着钢板桩的接缝下溜较干细砂的方法,借助水压力将细砂吸入接逢内而达到堵漏的目的,对于变形较大的接缝在围囹安装后用棉絮塞填。经现场实施,效果非常明显,施工期间在围堰内仅设置一台潜水泵即可将漏水抽净。
9.2围囹的安装围囹的安装应随着抽水的深度逐层实施,安装过程中要密切注意河床水位的变化,并安排专人负责施工期间的抽水工作。值得注意的是工字钢与钢板桩的连接,由于钢板桩在插打过程中受多方面的影响,整个围堰的侧面顺直度较差,工字钢安装后与钢板桩之间有较大的间隙。为防止围堰的变形,要求将工字钢与钢板桩之间的间隙全部用型钢焊接支撑连接,围堰的四个角更应加强。
10、结束语
用理论算法进行钢板桩围堰的设计能够较为真实的反映钢板桩的实际受力状态,从而具有较大的安全性。采用逐层抽水加固的施工方案较为方便,在基底土质良好的条件下可以实现“干法施工”,不需要采取水下封底,在质量上易于保证