---------------------------------------------------------------------- [ 承压水验算 ]
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Ky?PczPwy 2
式中 Pcz———基坑开挖面以下至承压水层顶板间覆盖土的自重压力(kN/m);
2
Pwy———承压水层的水头压力(kN/m);
Ky———抗承压水头的稳定性安全系数,取1.5。
Ky = 110.00/40.00 = 2.75 >= 1.20 基坑底部土抗承压水头稳定!
根据理正深基坑支护软件计算得:
整体稳定性安全系数K=1.952;
抗倾覆安全性系数Ks=3.372>1.2,满足规范要求;
基坑底抗隆起安全系数Ks=8.315>1.5,满足规范要求; 抗管涌安全系数K=3.073>1.5,满足规范要求;
抗承压水头的稳定性安全系数Ky=2.75>1.5,满足规范要求; 钢板桩承受最大剪应力M=196.64 KN; 钢板桩承受最大弯矩M=419.57KN*m。
对钢板桩性能进行验算:
钢板桩截面抵抗矩W =M/ σ=419.57KN*m/180MPa*1.5=893cm3>455.18 cm3,因此U575*180(t=10mm)型钢板桩不能满足要求,需要选用截面抵抗矩W=933.32cm3的U600*240(t=11.5mm)型钢板桩。
对基坑围囹支撑进行计算:
钢板桩在支撑处最大剪应力t=196.64KN,因此支撑对钢板桩的支撑力F=196.64KN*m,对围囹支撑建模:
受力分析图
弯矩图
剪力图
轴力图
模型中围囹在四个拐角处弯矩、剪力值比较大,施工中需对拐角焊接小斜撑进行加强,检算时取边梁弯矩为控制值。
边梁最大弯矩值:Mmax=207.36kN·m 边梁最大剪力值:Qmax=404.66kN 八字撑及顶撑最大轴力值:Nmax=707.78kN σ
max
= Mmax/Wx =95.1MPa<[σ]=215 MPa
τ=Q/(I/S)/ t w =56.5MPa<[τ]=125MPa
顶撑(2I40a)可受轴力N=48.5cm×2×215 MPa=2085500N=2085.5KN>Nmax,因此2I40a工字钢满足结构受力要求。
2
本结构设计满足规范要求。