一、中引桥及海鸥互通承台施工钢板桩计算

选用日本拉森式“U”钢板桩，力学性能及技术指标如下：

型号

尺寸（mm）

截面积

A（单根）（cm2）

重量（kg/m）

惯性矩Ix

截面抵抗矩Wx

宽度

b

高度

h

腹板厚t1

翼缘厚t2

单根

每米宽

单根

(cm4)

单根宽

(cm4/m)

单根

(cm3)

单根宽

(cm3/m)

Ⅳ型

400

170

15.5

10.5

96.99

76.1

190

4.67

38.6

362

2270

1、适用范围

本计算书仅适合陆中深基坑开挖，由于承台开挖深度不同，所以计算书以埋入深度最深为计算对象。

据统计：主线桥14#墩埋入泥土最深，深度达到3.886m，其中埋入淤泥深度为1.886m。所以选取线桥14#墩作为计算对象。

主线桥14#墩承台地质参数

1.1工况分析

根据施工工艺，钢板桩施打完成后，开挖分2步进行：

工况一：先开挖-1.5m后，在-1m处焊接钢板桩围檩、内撑；

工况二：继续开挖穿伐扁和壮古憋汰铂咯到-4.1m，铺设10cm碎石和浇注10cm厚C15封底混凝土。

由于工况一开挖后还在素填土范围，不考虑钢板桩失稳，因此工况2进行分析。

图1 等值梁计算单支撑板桩简图

1.2原土层相关参数

土层

内摩擦角φ（度）

凝聚力c

(Kpa)

土容重γ（KN/m3）

淤泥

4.6

2

15.19

素填土

30

21

19.6

2、钢板桩入土深度计算2.1、深度计算

按《简明施工计算手册》等值梁法：

(1)根据公式（4-44）距离y处土压力为0可得

γ1KKpy=γ2Ka(H+y) γ1=15.19KN/m3 ，γ2=17.34KN/m3 ,K=1,Kp=1.18,Ka=0.55

则：15.19*1.18*y=17.34*0.55*(4.1+y),y=4.66m

2.2、受力分析

q=γ2Htan2(45°-φ/2)-2ctan(45°-φ/2)=22.4KN/m

根据简支梁在C点弯矩为0，求Po:

① Ra*(4.1-1.5+y)=q*4.1/2*(4.1/3+y)+q*y/2*2y/3，② Ra+po=q*(4.1+y)/2

得po=44.98KN

根据《简明施工计算手册》P209公式（4-45）得：

x=5.31m

所以钢板桩的实际埋置深度t=(x+y)*1.2=11.9m。

3、基坑底隆起验算

当开挖到位，浇注垫层前，需要验算基坑是否隆起。

由简明施工计算手册表4-14，公式4-56:K=2πτ/（q+γh）≥1.2

查地质资料τ=6.3KPa,

可得K=2*3.14*6.3/(0+17.4*4.1)=0.55

4、基坑坑底管涌验算

参考《简明施工计算手册》p217公式4-62 :

土浮重度γ'= 17.4-10 = 7.4 KN/ m³，取K = 2 ,hw = 3m

则 t= (K hw γw-γ'hw)/2γ'

= (2*3*10-7.4*3)÷ （2*6.24） = 3.0 m

即实际基坑底部入土深度> 3.0m ，则不会发生管涌。