ep——被动土压力最大压强,еp=γtKp;
Ka——主动土压力系数 Ka=tg2(45˚—φ/2);
Kp——被动土压力系数 Kp=tg2(45˚+φ/2);
φ——土的内摩擦角 φ=20˚;
γ——土的重度 γ=17.5KN/m3;
H——基坑开挖深度;
t——最小入土深度;
为了使钢板桩保持稳定,在A点的力矩等于零,即∑MA=0,亦即
EaHa—EpHp=Ea2/3(H+t)—Ep(H+2/3t)=0
将以上数据代入上式中,求出最小入土深度t值,
所以钢板桩总长度为: L =H+ t
(一) 钢板桩稳定性验算
钢板桩入土深度除保证本身的稳定性外,还应保证基坑底部在施工期间不会出现隆起和管涌现象。在软土中开挖较深的基坑,当桩背后的土柱重量超过基坑底面以下地基土的承载力时,地基的平衡状态受到破坏,常会发生坑壁土流动,坑顶下陷,坑底隆起的现象(见图三),为避免这种现象发生,施工前,需对地基进行稳定性验算。
图三 拉森钢板桩基坑坑底隆起图
转动力距 Mov=Gx/2=(q+rh)x2/2
稳定力距 Mγ=x∫xoτxdθ
土层为均质土时,则Mγ=πτx2
式中τ——地基土不排水剪切的抗剪强度,在饱和性软粘土中,τ=0。
地基稳定力矩与转动力矩之比称抗隆起安全系数,以K表示,若K满足下式,则地基土稳定,不会发生隆起。
K=Mr/ Mov≥1.2
当土层为均质土时,则
K=2πc/(p+γh)≥1.2
式中c——内聚力地质报告提供;
q——坑侧上部荷载回填土取q=5.0KN/㎡;
式中Mr未考虑土体与板桩间的摩擦力以及垂直面AB上土体的抗剪强度对土体下滑的阻力,故偏于安全。
一、 钢板桩施工
(一) 钢板桩施工的一般要求
钢板桩的设置位置要符合设计要求,便于基础施工,即在基础最突出