鋼板樁圍堰受力計算書

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1、鋼板樁圍堰計算書一、工程概況渭河特大橋67#、68#、69#墩位于河道內，其承臺施工適宜于采用鋼板樁圍堰。承臺尺寸為10.5*6.6*2.5m，擬采用拉森Ⅳ型鎖口鋼板樁施工,其截面特性為W=2037cm3,【f】=200MPa。承臺處平均水位3.0m，河床為0m。插打鋼板樁前，為減小主動土壓力，降低板樁側土體高度20cm。67#、68#、69#承臺處河床地質情況基本一致，上層為回填粉質粘土，厚度為3m，其次為中砂，厚度6.86m，最下層為細砂，厚度為6m。粉質粘土容重取17.4KN/m3，內摩擦角ψ取20°，粘結力c取15

2、mpa，砂的平均容重γ取20KN/m3,細砂內摩擦角ψ取20°，粘結力c取0，中砂內摩擦角ψ取32°，粘結力c取0。取68#墩承臺鋼圍堰進行檢算。二、鋼板樁受力分析鋼板樁主要承受土壓力（外側為主動土壓力，內側為被動土壓力），因水位較低且流速較小，忽略水壓力影響，。一)γ、ψ、c按15.86m范圍內加權平均值計算：γ平均=19.5KN/m3ψ平均=(3*20+6.86*32+6*20)/15.86=25.2°C平均=3*15/15.86=2.84kPa主動土壓力系數(shù)Ka=tan2（45°-25.2°/2）=0.403被動土壓

3、力系數(shù)Kp=tan2（45°+25.2°/2）=2.483二)確定支撐層數(shù)及間距按等彎矩布置確定各層支撐的間距，根據(jù)拉森Ⅳ型鋼板樁能承受的最大彎矩確定板樁頂懸臂端的最大允許跨度h=3√（6×σ×W/γ/Ka）=295.4cmh1=1.1h=295.4*1.1=3.25mh2=0.88h=2.6m根據(jù)具體情況，確定采用的布置如下圖所示三)用盾恩近似法計算板樁的入土深度主動土壓力系數(shù)Ka=tan2（45°-25.2°/2）=0.403被動土壓力系數(shù)Kp=tan2（45°+25.2°/2）=2.483由計算簡圖知DE的斜率Kn=

4、γ（Kp-Ka）=19.5×（2.483-0.403）=40.56e1=FG=KaγH=0.403×19.5×5.83=45.8KN/m2根據(jù)公式γ（Kp-Ka）x2–KaγHx-KaγHL1=019.5*(2.483-0.403)x2-45.8x-45.8×0.51=0x=1.51m所以板樁的總長度至少為L=5.83+1.51=7.34m，取9m。三、鋼板樁及內支撐受力驗算1、各內支撐支座反力利用簡支梁法近視計算各內支撐反力。（n-1）P+0.15P=1/2γKah2P=γKah2/2(n-0.85)=19.5*0.40

5、3*3.32/2*(2-0.85)=37.2KN頂部的支撐壓力為0.15P=5.58KN，其他支撐承受的力均為37.2KN。2、鋼板樁承受最大彎矩通常按照第一跨的最大彎矩進行板樁截面的驗算。橫梁承受均勻水平荷載Pn=1/2γKaD(hn+hn+1)=1/2×19.5×2.0×（2.8+2.0）×0.403=37.7KN/mMmax=37.2×2.0=74.4KN.m1米寬的拉森(Larseen)Ⅳ型鋼板樁的各質量特性為:W=2037cm3,橫截面積236cm2σ=M/W=74.4×106/2037×103=36.5Mpa＜

6、[σ]=200Mpa,安全τ=37000/23600=1.57MPa＜[τ]=125Mpa,安全四、基坑低隆起驗算考慮地基土質均勻，由抗隆起安全系數(shù)：K=2πC/（q+γh）≥1.2時,則h≤（2πC-1.2q）/1.2γ=(2×3.14×5.83-1.2×62)/（1.2×19.5）=0m即鋼板樁周圍地基土極不穩(wěn)定，會發(fā)生隆起。實際施工中，澆筑50cm混凝土墊層，以降低基坑隆起對鋼板樁穩(wěn)定產(chǎn)生的影響，同時盡量減小坑沿活載，適當降低板樁側土體高度。五、管涌安全系數(shù)計算按《簡明施工計算手冊》，管涌安全系數(shù)：K=（H+2t）γ

7、浮/（Hγw）≥1.5時,則坑底安全,不會發(fā)生管涌現(xiàn)象。式中:γ浮——為土的浮容重，即19.5-10=9.5kN/m3γw——為水的容重，取10kN/m3H——為水頭差，即4.3mt——鋼板樁入土深度，取3.27m則K=（H+2t）γ浮/（Hγw）=（4.3+2×3.27）×10/(4.3×10)=7.58≥1.5安全。六、坑底滲水量計算Q=F1q1+F2q2F1——基底底面積m2q1——基底每平方米底面積滲水量m3/hF2——基底側面積m2Q2——基底每平方米側面積滲水量m3/h根據(jù)設計地質資料，細砂、中砂的的滲透系數(shù)取

8、0.8m3/h，考慮鋼板樁圍堰施工取2%的滲透系數(shù)，則：Q=0.8*0.02*（9.4*26.4+2*5.83*26.4+2*5.83*9.4）=10.65m3根據(jù)其滲水量的大小，為達到較好的降水效果利于承臺施工，在承臺外側與鋼板樁之間設置4個降水井。七、內圍囹(支撐)受力計算圍囹采用Ⅰ40b,同時腹板