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某加油站
罐区钢板支护桩计算
一、工程概况
xxxx加油站位于滨海新区天津生态城科技园南侧。北临二类建筑物环卫之家，西侧与吉宝区域供热供冷厂房（丁类厂房）毗邻，南侧为中津大道，东侧为空地。
生态城加油站属三类加油站，罐区为3个30立方米埋地油罐，罐区底板平面尺寸为10.6x9.8米，板底标高4.450米，板底回填300mm厚级配土石硝。根据现场勘测，该项目场地自然地坪较低，场坪平整需上填约0.8米左右。因此，罐区开挖深度，即钢板桩挡土深度约4米左右，本次计算按4米计算。
二、计算依据
《深基坑工程设计施工手册》
《建筑基坑支护技术规程》
《建筑地基基础设计规范》
《中国石油天然气股份有限公司天津销售分公司生态城科技园南部加油站岩土工程勘察报告》（K2014-2021）
（一）基本参数
根据地勘报告，罐区各土层情况如下表
序号 土层名称 平均厚度（米） 内摩擦角（°） 凝聚力c 密度（KN/m3） 1 人工素填土 3.0 6.5 13.6 19.9 2 粉土 4.0 29 7.0 20.4 3 粉质粘土 6.0 25 10.2 19.6 根据朗肯土压力理论，主动土压力系数和被动土压力系数见下式：
,
根据地勘报告，地下水位埋深在0.7~0.9m之间。取1米宽钢板桩进行计算，围堰顶部施工荷载按20KN/㎡计算。拟选用9米长钢板桩，入土深度6米。
围堰采用I36C型钢板桩，一顺一丁，其技术参数如下：
截面尺寸360mm（宽度）×140mm（高度），翼缘厚14mm，腹板厚15.8mm，重量为,71.36kg/m，弱轴惯性矩为614cm4，截面抗弯模量87.7cm3，板桩墙惯性矩为17351cm4/m，截面抗弯模量964cm3/m。
钢板桩平面布置、板桩类型选择，支撑布置形式，板桩入土深度、基底稳定性设计计算如下：
（二）钢板桩嵌固稳定性计算
图一：计算模型简图
图二：钢板桩计算模型图
1、作用于板桩上的土压力强度计算
顶点处：
应力为零点距地面距离z0：
埋深3m处：
埋深7m处：
埋深9.5m处：
2、主动土压力总值及对嵌固端产生的弯矩值;
主动土压力总值Ea：
3、钢板桩被动土压力计算
4、被动土压力总值及对嵌固端产生的弯矩值;
被动土压力总值Ep：
5、嵌固稳定性复核
根据以上计算数据，
满足规范要求。
（三）基坑底部的隆起验算
承载力系数Nq：Nq=eπtgφtg2(45°+φ/2)=10.65 KN
（建筑基坑支护技术规程公式4.2.4-2）
承载力系数Nc：Nc=(Nq-1)/tgφ=20.69 KN
（建筑基坑支护技术规程公式4.2.4-3）
抗隆起安全系数
满足要求
图三：钢板桩基底隆起计算模型图
（四）钢板桩强度验算
钢板桩最大的弯矩计算：
将各土层的摩擦角、粘聚力进行加权平均，将受力模型简化如图四所示，
图四：钢板桩强度计算模型图
设桩的反弯点距桩底为x，对该点求弯矩得
钢板桩最大弯矩：
量87.7cm3，板桩墙惯性矩为17351cm4/m，截面抗弯模量964cm3/m。
一顺一丁钢板桩I360C一米宽度范围内共有四根，抗弯模量
w=2x（17351+614）/12.5=2874.4cm3
，满足要求
四、建议支护方案
1、钢板桩采用长9m工字钢 I36C，入土深度5.5米。距基坑底2.5处加围檩，围檩采用双拼I36C，斜支撑采用Φ300x6钢管。
2、施工顺序：打井降水→挖槽（-.500m ）→打钢板桩→东西面卸荷（-.500m ） →支撑→开挖→混凝土垫层→基础施工。 整个深基区域降水水位低于底标高1 米以下时方可进行开挖。挖土完毕后应及时浇注垫层混凝土，以便及时在基础底标高处形成一道混凝土支撑。
图五 支护平面图
图六 支护剖面图
加油站钢板桩支护方案
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