钢板桩围堰施工设计实例.pptxVIP

1. 钢板桩围堰体系说明 钢板桩， 一般适用于砂类土、黏性土、碎石土和风化岩石等河床的深水中插入 钢板桩修筑围堰的施工。它具有强度大、防水性能好，打入土、砾、卵石层时穿透能 力强的优点，适合水深10～30m 的桥墩基础用堰。 插入的钢板桩受土、水的压力，当基坑较深时，还需加设围图和支撑体系进行 平衡。 2. 钢板桩检算原则 (1)按桩顶最大允许跨度进行内力分析； (2)随着钢板桩入土深度不同，对支撑体系的变化分工况进行检算。 3. 计算依据 (1)江正荣、朱国梁，《简明施工计算手册》(第三版),中国建筑工业出版社， 2005年7月1日； (2)张四平，《基础工程》,中国建筑工业出版社，2012年12月1日； (3)地质勘探资料。 4. 计算实例 4.1 设计资料 (1)桩顶高程丑：8.0m;汛期施工水位：7.0m。 (2)地面高程Ⅱ:8m;基坑底高程H:-1.54m; 开挖深度H:9.54m 。 (3)封底混凝土采用C30 混凝土，封底厚度为1m。 (4)坑内、外土的天然重度加权平均值rv₂ 均为18.9kN/m²;内摩擦角加权平 均值φ=18.8°;黏聚力c=24kPa。 实例3 钢板桩围堰施工计算实例 ·28 · (5)地面超载q: 按701考虑，换算后为10kN/m²。 (6)钢板桩采用国产拉森钢板桩，选用鞍IV型(新)(见《简明施工计算手册》 中国建筑工业出版社第290页)钢板桩参数：A=98.70cm²,W=2 043cm²,[o]= 200MPa,桩长18m。 4.2 钢板桩入土深度计算 4.2.1 内力计算 (1)均布荷载换算土高度 作用在钢板桩上的土压力强度及压力分布见图3-1。根据《简明施工计算手 册》,中国建筑工业出版社，第284页式(5-89)、式(5-90)得： k₁=1.11h=1.11×2.9=3.2(m) h₂=0.88h=0.88×2.9=2.6(m) h₂=0.77h=0.77×2.9=2.2(m) 根据施工需要调整支撑布置间距为k₁=2.1m 、h₂=2.1m 、h₂=1.6m, 层数为 3 层。 钢板桩受力简图见图3-1。 4.2.2 入土深鹿计算 用盾恩近似法计算钢板桩入土深度。 (2)支撑层数及间距 按等弯矩布置确定各层支撑的间距，则拉蠢N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，第284页式(5-96)得： 钢板桩均布荷载换算土高度hn: 实 例 3 和些范用线族马计算实州 ·29. (K,-K,)x²-K、Hx-K,H=0 (1.95-0.51)x²-0.51×9.23x-0.51×9.23×084=0 x=6.023(m) 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 跨度在0.84+4.012=4.852(m)处。故钢板桩的 总长度至少为1=9.54+6.023=15.563(m), 即 钢板桩长度为15.563m,入土深度为6.032m时能 保证桩体本身的稳定性，选用18m钢板桩，实际 入土深度为8.46m。 图3-1 钢板桩受力简图(尺寸单位：m;高程单位；m) 主动土压力系数，被动土压力系数；K,=0.51,K,=1.95。 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，如图3-2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，第288页式(5-99)得； 4.3,1 管涌检算 管涌的原因主要受水的作用影响，计算时考虑有水一侧，基坑抽水后水头差为 h₁=8.54m,入土深度h₂=x, 最短的渗流途径如图3-1所示为h₁+h₂×2=8.54m+ 2x,不产生管涌的安全条件，根据《简明施工计算手册》,中国建筑工业出版社，第284 图3-2 钢板植计算简图(尺寸单位：m) 4.3 钢板桩稳定性检算 林学说县贵用计置定例 中 4Nm? ·30 · 页式(5-107)得： K·i*r.≤ 式中：K——安全系数，取1.7; r,—— 水的重度，取r。=10kN/m²; r— 土的浮重度，r=18.9-10=8.9(kNm³); 水力梯度，i=H/(H+2x)。 计算得x≥3.89m时，不会发生管涌。所需桩长1=9.54+3.89=13.43(m)。 选用18m钢板桩，则入土深度为8.46m,反算抗管涌安全系数K=2.17, 不会 发生管涌 4.3.2 基坑底部隆起验算 基底抗隆起稳定性分析采用抗隆验算方法。 根据《基础工程》,中国建筑工业出版社，第308页式(8-30): x=8,46m,1f=9.54m,q=10kN/