钢板围堰计算书题材.doc

目录 1设计资料 1 2钢板桩入土深度计算 1 2.1内力计算 1 2.2入土深度计算 2 3钢板桩稳定性检算 3 3.1管涌检算 3 3.2基坑底部隆起验算 4跨宁启特大桥跨高水河连续梁主墩承台 钢板桩围堰施工计算书 1设计资料 (1)钢板桩顶高程H1：8.5m，汛期施工水位：8.0m。 (2)河床标高H0：1.63m；基坑底标高H3：-7.958m；开挖深度H：15.46m。 (3)封底混凝土采用C30混凝土，封底厚度为1m。 (3)坑内、外土的天然容重加权平均值、均为：18.8KN/m3；内摩擦角加权平均值；粘聚力C：33KPa 。 (4)钢板桩采用国产拉森钢板桩，选用鞍IV型（新）（见《施工计算手册》中国建筑工业出版社P290页）钢板桩参数 A=98.70cm2，W=2043cm3，=200Mpa，桩长21m。 水压： 河床位置处： 基坑底部： (5)围囹采用2I56工字钢，支撑采用Ф630螺旋钢管。 2计算资料 水压： 河床位置处： 基坑底部： 在建立计算模型的时候，采用板单元，根据等刚度的原则将以上的钢板桩截面换算为等效的矩形板截面。查得一片0.4米宽的钢板桩截面对重心轴x-x的惯性矩为：I=12629.4cm4，则等效的0.4米宽矩形钢板截面的厚度为：，则在计算模型中的板厚采用15.54cm。 土压平衡点取用之前计算出的基底以下6.26m，在该处建立平衡点。 3计算资料 施工工况较多，由于时间紧张取用两个比较典型的工况、 工况一：开挖至设计标高，施作完成最底层围囹，但为封底。 开挖到位未封底（不抽水）示意图 开挖到位未封底（不抽水）示意图 压力（单侧）示意图 开挖到位未封底钢板桩应力图 开挖到位未封围囹应力图 开挖到位未封变形图 工况二：开挖至设计标高，施作完成最底层围囹及封底，施工承台前。 封底后抽水模型图 封底后抽水模型图 压力（单侧）示意图 钢板桩应力图 围囹应力图 整体变形图 考虑到围堰的高度较高，承受较大的水压力和土压力，为保证围堰的安全，故采用拉森钢板桩IV型，钢板桩的截面如下图所示，尺寸以毫米记， 图1 钢板桩横断面尺寸 在建立计算模型的时候，采用板单元，根据等刚度的原则将以上的钢板桩截面换算为等效的矩形板截面。查得一片0.4米宽的钢板桩截面对重心轴x-x的惯性矩为：I=12629.4cm4，则等效的0.4米宽矩形钢板截面的厚度为：，则在计算模型中的板厚采用15.54cm。 2钢板桩入土深度计算 2.1内力计算 (1)作用在钢板桩上的土压力强度及压力分部见图2.1 根据《简明施工计算手册》中国建筑工业出版社，P284页(5-89、5-90）公式得： 主动土压力系数： 被动土压力系数： (2)支撑层数及间距 按等弯矩布置确定各层支撑的间距,则拉森Ⅳ型钢板桩顶部悬臂端的最大允许跨度，根据《简明施工计算手册》中国建筑工业出版社，P284页(5-96）公式得： =2986mm=2.986m h1=1.11h=1.11*2.986=3.28m h2=0.88h=0.88*2.986=2.63m h3=0.77h=0.77*2.986=2.3m h4=0.70h=0.70*2.986=2.09m 河面到河床高度为6.37m，水折算成粉质粘土的高度 水压力为： h=10*(8-1.63)/18.8=3.39m 第一层：最大间距高度为2.986m，粉质粘土折算成水的高度 h=18.8*2.986/10=5.6 第一层，h1取3.66m 第二层：最大间距高度为3.28m，包括2.71m的水和粉质粘土 高度为2.71m水折算成粉质粘土的高度 h=10*(6.37-3.66)/18.8=1.44 包含粉质粘土的厚度为：3.28-1.44=1.84m h2最大间距1.84+2.71=4.55，取3.8m 根据施工需要调整支撑布置h=3.66m，h1=3.8m，h2=2.5，h3=2.3m，h4=2.0m，层数为5层。 受力简图见图2.1 图2.1 钢板桩受力简图 2.2入土深度计算 用盾恩近似法计算钢板桩入土深度 主动土压力系数，被动土压力系数从上可知：、 图2.2 钢板桩计算简图 根据假定作用在钢板桩AB段上的荷载ABCD，一半传至A点上，另一半由坑底土压力EBF承受，由图2.2所示，几何关系根据《简明施工计算手册》中国建筑工业出版社，P288页(5-99）公式得： 根据入土部分的固定点，被动土压力合力作用点在离坑底处，所以钢板桩最下面一跨的跨度为6.26*2/3=4.17处。 故钢板桩的总长度至少为,即钢板桩长度为21.72m，入土深度为6.26m时能保证桩体本身的稳定性，选用22m钢板桩，实际入土深度为6.54m。 3钢板