大桥主墩承台钢板桩设计计算书_secret.docVIP

x大桥主墩承台钢板桩 设 计 计 算 书 主墩承台钢板桩计算 已知条件： 1、施工水位：+17.50m 2、平台土围堰标高：+19.00m；承台底面标高：+11.67m；承台厚4.8 m。 3、土的重度为：18.8KN/ m3，内摩擦角Ф=20.1° 4、距板桩外1.5m均布荷载按20KN/ m2计。 5、围堰内50cm厚C20封底砼。 6、拉森Ⅳ型钢板桩 W=2037cm3，[f]=200MPa 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： (1)作用于板桩上的土压力强度及压力分布图 ka=tgа（45°-φ/2）= tgа（45°-20.1/2）=0.49 Kp= tgа（45°+Ф/2）= tgа（45°+20.1/2）=2.05 板桩外侧均布荷载换算填土高度h1， h1=q/r=20/18.8 =1.06m +17.50m以上土压力强度Pa1： Pa1=r*(h1+1.5)Ka=18.8*(1.06+1.5)*0.49 =23.6KN/m2 +17.50m以下土压力强度Pa2： Pa2=[r*(h1+1.5)+（r-rw）*（17.5-11.67）]*Ka =[18.8*(1.06+1.5)+()18.8-10*5.83]*0.49 =48.7KN/m2 水压力(围堰抽水后)Pa3： Pa3=rw*(17.5-11.67)=10*5.83 =58.3 KN/m2 则总的主动压力(土体及水压力)Ea： Ea=(23.6*2.56)/2+23.6*(2.56+5.83)+(48.72-23.6)*5.83/2+58.3*5.83/2 =471.4 KN/m2 合力Ea距承台底的距离y： 471.4*y=23.6*2.56*5.83+2.56/3+23.6*5.83*5.83/2+(48.72-23.6)/2*5.83*5.83/3+58.3*5.83/2*5.83/3 =2.28m (2)确定内支撑层数及间距 按等弯距布置确定各层支撑的间距,根据拉森Ⅳ型 钢板桩能承受的最大弯距确定板桩顶悬臂端的最大允许跨度h: h= = =298cm =2.98m h1=1.11h=1.11*2.98=3.3m h2=0.88H=0.88*2.98=2.62m h3=0.77h=0.77*2.98=2.3m 根据具体情况，确定采用的布置如右图所示： （3）各内支撑反力 采用简支梁法近似计算各内支撑反力 P1=23.6×2.56/2+23.6×(0.34+2.89/2)+31.22×0.34/2+31.22×2.89/2+(95.97-31.22)/2×2.89/2 =146.15 KN/m P2=95.97×（2.6/2+2.89/2）+（130.62-95.97）/2×2.6/2-（95.97-31.22）/2×2.89/2 =227.11KN/m （4）钢板桩入土深度： 土的重度考虑浮力影响后，取r=8.8KN/m2 Kn=r(Kp-Ka)=8.8*(2.05-0.49) =13.73 KN/m3 则r*( Kp-Ka)*X*X*X*2/3*1/2 =2.28*471.4 得X=6.12 取安全系数K=1.1 X=1.1*6.12=6.73m 所以钢板桩的总长度L为： L=6.73+1.06+7.33=14.76m 选用钢板桩长度16.0m，7号墩考虑为18.m。 (5) 基坑底部的隆起验算 考虑地基土质均匀,依据地质勘察资料,其土体力学指标如下: r=18.8 KN/m3，c=21.1Kpa，q=20 KN/m2 由抗隆起安全系数K=2πC/（q+rh）≥1.2 则： h ≤(2πC -1.2q)/1.2r ≤(2*3.14*21.1-1.2*20)/1.2*18.8 ≤ 4.8m 即钢板桩周围土体不超过4.8m时，地基土稳定，不会发生隆起。实际施工中，尽量减小坑沿活载，同时适当降低板桩侧土体高度，以避免基坑底部的隆起。 （6）基坑底管涌验算 根据不发生管涌条件： K=（h＇+2t）r＇/ h＇rw≥1.5 r＇=rs-rw=18.8-10.0=8.8 KN/m3, t=5.0m h＇=7.0m rw=10.0 KN/m3 则K=(7+2*5)*8.8/7*10 =2.13＞1.5 即当钢板桩入土深度超过5m时，不会发生管涌。 （7）坑底渗水量计算： Q=K*A*ι= K*A* h＇/( h＇+2t) 根据设计地质资料，土的综合渗透系数取0.08m/d 则Q=(0.08*26*20*7)/(7+2*5) =17.12m3 根据其渗水量的大小，为到达较好的降水效果利于承台施工，在承台外侧与钢板桩之间设置8个降水井。 （8）整体抗浮稳定性检算： 当停止降水或抽干基坑内积水