有关钢板桩在基坑支护工程中的应用__墨水学术,论文发表,发表论文

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      摘要：本文根据深基坑支护的工程实例，叙述了应用单层支点板桩墙的等值梁法的原理，计算钢板桩在深基坑支护工程中的设计验算方法。
       关键词： 钢板桩   深基坑支护
１　前言
       区内的地质特点为表面的淤泥层较厚，部分深度达到15米。在工程的建设上，需改造深埋污水管，而在这些工程中，很少有提供地质资料作为深基坑支护计算。在该部分深基坑中，如何进行合理、有效的深基坑支护，并提供计算的理论依据，显得十分重要。本文结合工程的挡墙基坑支护，探讨钢板桩在基坑支护工程中的应用。
２　工程概况
２.1 该工程管线改造工程挡墙是在原有上改造扩宽后建成，要求基坑挖深5米，宽11.4米，结构如下图1所示。
 
2.2 根据该工程的设计和实际情况，先将基坑两侧的土方降低1米，使得基坑开挖深度H为4米，以满足挖掘机能挖掘到河中间的土方。选用P200挖掘机，上部挖掘机荷载200KN。支撑位于墙顶处，间距4米。地质为可朔的淤泥质粘土，土体各层重力密度加权平均值r=18KN/m3,内摩擦角φ=8º,粘聚力c=14Kpa,土体相对密度ρ为2.5,天然孔隙比e为0.8。
3 设计验算
3.1 基本假定
        当板桩墙的入土深度较大时，土体对入土部分的墙体起到了嵌固作用，此时支护墙体上端受到支撑的支承作用，下端受到土体的嵌固支承作用。并且假定反弯点位于土压力强度为零的那一点，计算采用单层支点板桩墙的等值梁法。主动土压力和被动土压力采用朗金理论计算。 
      板桩墙在土压力的作用下产生变形，因而使土与墙体之间产生相对位移，产生摩擦力。由于板桩变形时墙前的土体破坏棱体向上移动，而使墙体对土产生向下的摩擦力，从而使墙前的被动土压力有所增大；板桩墙变形时墙后的土体破坏棱体向下移动，使墙体对土体产生向上的摩擦力，从而使墙后的被动土压力和主动土压力有所减少。为此，在计算中考虑板桩墙与土体的摩擦作用。将墙前和墙后的被动土压力分别乘以修正系数K和K＇。为了安全起见，一般对主动土压力不予以折减。
所以，作用在板桩墙上的被动土压力系数按下式计算：
板桩墙前： 
板桩墙后： 
被动土压力修正系数见下表1
等值梁法被动土压力修正系数                        表1
土体内摩擦角φ    40°    35°    30°    25°    20°    15°    10°
K    2.3    2.0    1.8    1.7    1.6    1.4    1.2
K＇    0.35    0.4    0.47    0.55    0.64    0.75    1.0

3.2 设计
3.2.1 计算作用于墙体上的土压力强度，并绘出土压力强度分布图2。
 
查表1得K=1.1
挖掘机的换算等代荷载为:                
 
主动土压力系数：Ka=tg2(45-φ/2)=0.756         

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