1、 鋼板樁支護作為一種常用基坑的支護方式， 通常用打入或振動打 入法就位，工程結束后拔出回收， 可 以重復使用。常用的有槽鋼板樁 和“拉 森”鋼板樁，鋼板樁是通過熱軋或者冷 彎工藝軋制成片狀的鋼樁體，樁與樁 之間 通過鎖口相扣連成整體，是以承 受水平力為主的擋土、擋水的 圍護結 構 。 鋼板樁的工程特性及發展現狀在王 懷忠首席關于鋼板樁技術應用和展 望的材料中已經作了詳盡的介紹， 這里不再贅述。 第1頁/共26頁 大直徑圓型單排鋼板樁圍堰支護應用第2頁/共26頁 鋼板樁在橋墩圍堰施工中運用第3頁/共26頁 鋼板樁擋土墻在鐵路工程中的應用第4頁/共26頁 鋼板樁在河道整治工程中的應用第5頁/共26

2、頁鋼板樁在近海圍堰施工中的應用第6頁/共26頁 鋼板樁在日本五藏野線的地基耐震補強應用第7頁/共26頁 基坑工程根據開挖深度等因素，安全等級分為三級。、一級安全等級：基坑開挖深度12m或者基坑圍護結構采用支護結構與主體結構相結合時；、三級安全等級：基坑開挖深度7m；、除一級和三級以外的基坑均屬于二級安全等級基坑。 我國目前在設計，施工中通常以基坑挖深 作為劃分深基坑和淺基坑的界限。一、常用深基坑支護的結構類型一、常用深基坑支護的結構類型（上海市基坑技術規范）、復合土釘支護（適用于開挖深度6m的三級基坑）；、 水泥土重力式圍護墻（適用于開挖深度7m）； 、板式支護體系圍護墻（地下連續墻、灌注樁排

3、樁、型鋼水泥土攪拌墻、鋼板樁及混凝土板樁等） 、支撐與土層錨桿（樁 錨（內支撐）支護、預應力錨桿支護） 5、支護結構與主體結構相結合的逆作法 第8頁/共26頁二鋼板樁支護的常用型式二鋼板樁支護的常用型式 鋼板樁支護的常用型式有懸臂式、錨拉式和支撐式等三種。三鋼板樁的主要結構型式三鋼板樁的主要結構型式 鋼板樁簡易的型式為槽鋼、工字鋼等型鋼，采用正反扣組成，由于抗彎、防滲能力較弱，且生產定尺為 ，一般只用于較淺（）的基坑。 正式的熱軋鎖口鋼板樁，型式有 型、型、一字型、 型和組合型等，其中以 型應用最多，可用于 深的基坑。國產的鋼板樁有鞍型和包型拉森式（）鋼板樁。拉森型鋼樁長度一般為 ，根據需要可

4、以焊接接長。接長應先對焊，再焊接加強板，最后調直。 第9頁/共26頁bsthbhbstbtbb U型Z型 一字型trsbhyy 型組合型第10頁/共26頁 四、鋼板樁支護計算和驗算的主要內容（上海市基坑技術規范） 板式支護體系中，圍護墻的內力和變形宜采用豎向彈性地基梁法計算。計算時應考慮支撐和錨碇點的位移、施工工況及支撐剛度對結構內力和變形的影響。 鋼板樁的內力和變形計算； 整體穩定性驗算； 抗傾覆穩定性驗算； 坑底抗隆起穩定性驗算； 抗滲流穩定性驗算； 基坑外地表變形的估算； 第11頁/共26頁五、基坑支護計算方法簡介五、基坑支護計算方法簡介5.15.1古典分析方法古典分析方法（1） 靜力平

5、衡法（自由端法） 適用于底端自由支撐的懸臂式擋土結構和單錨式擋土結構，當擋土結構入土深度不太深時，結構底端可視為非嵌固，即底端自由支撐，利用水平方向合力為零以及水平力對錨系點的彎矩和為零求解擋土結構的內力。（2）等值梁法（假想鉸法） 假定擋土結構彈性曲線反彎點即假想鉸的位置。擋土結構分為上下兩段，上部為簡支梁，下部為一次超靜定結構，按照彈性結構的連續梁求解擋土結構的彎矩、剪力和支撐軸力。（3）塑性鉸法 假定擋土結構在橫撐（除第一道支撐）支點和開挖面處形成塑性鉸，從而解得擋土結構的內力。5.25.2解析分析方法解析分析方法 第12頁/共26頁 將擋土結構分為有限個區間，建立彈性微分方程，再根據邊

6、界條件和連續條件，求解擋土結構的內力和支撐軸力。（1）山肩幫男法；（2）彈性法；（3）彈塑性法 早期的古典分析方法和解析方法由于在理論上存在各自的局限性而難以滿足復雜的基坑工程的設計要求，現已應用的很少。5.35.3數值分析方法數值分析方法（1）平面彈性地基梁法（桿系有限元法） 將單位寬度的擋土結構作為豎向放置的彈性地基梁，支撐和錨桿簡化為彈性支座，基坑內開挖面一下土體采用彈簧模擬，開挖面以下影響深度范圍內為三角形分布，其下分土層按矩形分布。擋土結構外側作用已知的水壓力和土壓力。（2）平面連續介質有限元法 以上兩種方法適合于分析諸如地鐵車站等狹長形基坑，對于有明顯空間效應和不規則形狀的基坑有必

7、要利用三維分析方法。（3）空間彈性地基板法（4）三維連續介質有限元法 第13頁/共26頁 同濟啟明星深基坑支護工程結構分析軟件JK系列包括： 深基坑支擋結構分析計算軟件FRWS 2008；內支撐結構分析計算軟件BSC v4.0 ； 樁基礎設計計算分析軟件 PILE2009 ；基坑開挖環境影響分析軟件 JK3E ； 土釘墻專用分析計算軟件 Nail ；深基坑（復合）重力式擋墻結構分析計算軟件GRW-f v3.0 ；SLOPE邊坡穩定分析計算軟件 ；SCSF天然地基沉降計算軟件等。一、深基坑支擋結構分析計算軟件一、深基坑支擋結構分析計算軟件FRWS 簡介簡介 FRWS是用于深基坑擋土結構的分析計算

8、軟件 ，并與深基坑內支撐結構分析計算軟件BSC接口。包括：彈性擋土結構分析（地下連續墻、灌注樁、板樁等擋土結構等）； 重力式擋土墻分析；SMW工法；土釘墻設計分析；錨桿驗算分析；基坑周邊地表沉降預估;反分析與動態設計；荷載與邊界條件選擇；降水計算分析等模塊。 FRWS4.0演示第14頁/共26頁 二、FRWS 彈性擋土結構分析軟件計算原理 FRWS 彈性擋土結構分析運用側向彈性地基反力法，工程界亦稱“彈性抗力法”，“地基反力法”，“豎向彈性地基梁的基床系數法”等。 該法由水平力作用的單樁解析推演而來。通常側向彈性地基梁計算，基床系數采用m法的假定，按桿系有限元方法求得支護樁的內力和變形。 側向

9、彈性地基反力法能較好地反應基坑開挖和回筑過程各種工況和復雜情況對支護結構受力的影響。如：施工過程中的基坑開挖，支撐設置，失效或者拆除，荷載變化，預加壓力，結構與地層的相互作用及開挖過程中土體剛度變化的影響，支撐結構的空間效應及支護結構與支撐體系的共同作用等。 側向彈性地基反力法的計算精度主要取決于一些基本計算參數的確定是否符合實際，如基床系數，墻背和墻前土壓力的分布，支撐的剛度等。第15頁/共26頁計算流程第16頁/共26頁三、FRWS彈性擋土結構（鋼板樁）模塊主要功能2.1各工況的位移和內力計算（m法、常數法、混合法）2.2按用戶要求模擬任意開挖方式下的擋土結構性態，開挖、加撐、拆撐和換撐等

10、工況2.3計算內支撐和錨桿的水平剛度系數2.4加撐工況下可考慮預加軸力（或稱預緊力等）的影響2.5可進行墻底抗隆起驗算、坑底抗隆起驗算、抗管涌驗算、整體穩定性驗算2.6帶支撐圍護結構的抗傾覆驗算和極限平衡嵌固深度驗算2.7圍護結構最小入土深度計算2.8繪制位移內力包絡圖第17頁/共26頁四、FRWS彈性擋土結構（鋼板樁）模塊主要參數介紹（1）、支擋結構：使巖土邊坡保持穩定，控制位移而建造的結構物。（2）、重度：單位體積巖土所承受的重力，為巖土的密度與重力加速度的乘積。（3）、 i 第i 層土的三軸固結不排水剪切試驗內摩擦角峰值；Ci第i 層土的三軸固結不排水剪切試驗粘聚力峰值（4）、m :地基

11、土水平向基床系數沿深度增大的比例系數m=(0.2 2 c)/d (d為基底地面位移量估計值1020mm)（5）、支撐水平剛度系數kT。kT=2EAsa/(Ls) 式中與支撐松馳有關的系數，取0.81.0；E支撐構件材料的彈性模量；A支撐構件斷面面積；L支撐構件的受壓計算長度；s支撐的水平間距；sa計算寬度。第18頁/共26頁（6）、土壓力計算原則 基坑工程中，地下水位以下的土體側壓力計算有水土分算與水土合算。 6.1水土分算原則：分別計算土壓力和水壓力，兩者之和即為總的側壓力，這一原則適用于土孔隙中存在自由重力水的情況或者土的滲透性較好的情況，一般適用于砂土、粉性土和粉質黏土。6.2水土合算原

12、則：空隙中不存在自由的重力水，以結合水的形式存在，不傳遞靜水壓力，以土粒和孔隙水共同組成的土體作為對象，直接用土的飽和重度計算側壓力，這一原則適用于不透水的黏土層。第19頁/共26頁算例一：寶鋼二高爐爐缸冷卻水系統改造工程算例一：寶鋼二高爐爐缸冷卻水系統改造工程 基坑支護基坑支護第20頁/共26頁算例二：寶鋼寬厚板地下循環水管改造基坑支護算例二：寶鋼寬厚板地下循環水管改造基坑支護第21頁/共26頁算例三：某基坑工程鋼板樁支護算例三：某基坑工程鋼板樁支護第22頁/共26頁1、目前基坑支護設計商業軟件眾多，如理正和啟明星等，軟件的使用替代了傳統的手算，又解決了手算無法實現的復雜計算問題，給巖土工程

13、師設計提供了方便。同時各款商用軟件良莠不齊，有些軟件還存在錯漏，設計師也常常發現不同的軟件計算結果不同。30年前，同濟大學俞調梅教授對電算提出不“Garbage into, garbage out”的警示。輸入計算機運算的數據至關重要，如果輸入的數據沒有工程意義，即使計算機再精確，輸出的結果也是垃圾，沒有任何工程意義。而輸入的數據是否具有工程意義，與巖土工程師的基本理論、工程經驗和綜合判斷有關。2、基坑支護工程的設計和施工過程中的幾點提醒：2.1對地質條件和周邊環境進行充分考察，根據周邊環境的要求制定出經濟合理的支護方案，并據此提出支護結構的水平位移和鄰近地層的垂直沉降標準； 第23頁/共26頁2.2 基坑設計階段，要根據基坑所在場地的工程地質報告、土工試驗結果、原位標貫試驗結果、土層含水量、區域地層參數的取值經驗等綜合選??； 2.3在分析支護結構受力和變形時，應充分考慮施工的每一階段支護結構體系和外面荷載的變化，同時要考慮施工工藝的變化，挖土次序和位置的變化，支撐和留土時間的變化等； 2.4基坑設計人員應充分認識到在基坑施工過程中還會遇到很多設計階段難以預測到的問題，因此，設計人員應密切和施工人員聯系，全面把握施工進展狀況，及時處理施工中遇到的意外情況； 2.5基坑施工過程中應該制定完備的監測方案，監測結果應及時總結，