津秦钢板桩围堰计算单
钢板桩围堰计算书
钢板桩围堰计算书一、工程概括XX为新建铁路XX至XX城际轨道上一座特大桥,主墩187#、188#墩均位于望虞河中。
主墩桩基为19根1.5m直径的钻孔桩,承台为直径17.7m、高度3m的圆柱形。
承台上台下口直径为12.1m,上口直径为7.1m。
河床土层以粉质黏土、粉土为主。
二、围堰的布置及计算假设1、围堰的布置钢板桩的具体布置如下图:(立面图)(平面图) 2、计算假设本计算中土层参数按经验取值如下:围堰设计时计算水位按+2.0 m 考虑。
三、围堰计算 1、土压力计算本工程土压力计算采用不考虑水渗流效应的水土分算法,即钢板桩承受孔隙水压力、有效主动土压力及有效被动土压力。
以水位标高+2.0以基准,计算各高度点的水压力、有效土压力。
(1)、主动土压力系数 粉质黏土: Ka =tg 2(45-218)=0.528, ka =0.727粉 砂: Ka =tg 2(45-25.26)=0.383, ka =0.619 黏 土: Ka =tg 2(45-222)=0.455, ka =0.675被动土压力系数粉质黏土: Kp =tg 2(45+218)=1.894, kp =1.376 粉 砂: Kp =tg 2(45+25.26)=2.611, kp =1.616黏 土: Kp =tg 2(45+222)=2.198, kp =1.483(2)、有效主动土压力的计算 a 、h =4.5m 时, Pa ’=0b 、h =10.7m (上)时,Pa ’=0.528×6.2×8.5-2×12×0.727=10.38 KN/m 2c 、h =10.7m (下)时,Pa ’=0.383×6.2×10-2×16×0.619=3.94 KN/m 2 d 、h =17.2(上)m 时,Pa ’=0.383×12.7×10-2×16×0.619=28.83 KN/m 2e 、h =17.2(下)m 时,Pa ’=0.455×12.7×7-2×13.5×0.675=22.22 KN/m 2f 、h =19m 时,Pa ’=0.455×14.5×7-2×13.5×0.675=27.96 KN/m 2(3)、孔隙水压力的计算 a 、h =0时, Pw=0 KN/m 2b 、h =4.5m 时,Pw =45 KN/m 2c 、h =10.7m 时,Pw =107 KN/m 2d 、h =17.2m 时,Pw =172 KN/m 2e 、h =19m 时,Pw =190 KN/m 2(4)、土压力合力a 、h =4.5m 时, Pa=45 KN/m 2b 、h =10.7m (上)时,Pa =117.38 KN/m 2c 、h =10.7m (下)时, Pa=110.94 KN/m 2d、h=17.2(上)m时,Pa=200.83 KN/m2e、h=17.2(下)m时,Pa=194.22 KN/m2f、h=19m时,Pa=218 KN/m22、各施工工况及内力计算本围堰施工时,按上层支撑已安装,并抽水(吸泥)至待安装支撑下100cm 处,计算各支撑在各阶段可能出现的最大反力和钢板桩最大内力。
钢板桩围堰计算书
津石高速公路(海滨大道-荣乌高速)工程第八标段围堰结构检算报告中铁四局集团有限公司设计研究院2019年4月津石高速公路(海滨大道-荣乌高速)工程第八标段围堰结构检算报告计算:复核:审核:中铁四局集团有限公司设计研究院建筑行业甲级铁道行业甲(Ⅱ)级市政行业甲级二〇一九年四月目录一、项目概况 (1)二、水文地质条件 (1)三、计算依据 (3)四、材料参数 (4)五、围堰工况介绍 (4)六、围堰计算 (5)1、外侧围堰计算 (5)2、内侧围堰计算 (12)七、结论及建议 (18)1、结论 (18)2、注意事项 (19)一、项目概况津石高速公路是连接南部港区通往石家庄方向的重要通道,路线主线起自滨海新区南港工业区桩号K0+000,接已建的海滨大道及南港工业区港北路,经大港电厂南、东台子,止于西青区小张庄附近,接已建的津石高速和长深高速共线段桩号K36+500,全长约31.3公里。
全线在南港工业区、大港油田、东台子、小张庄4处设置互通式立交。
本标段起点桩号为K29+730,路线沿独流减河北堤后侧台布设,跨越长深高速并设置小张庄互通立交,终点桩号为K31+150,路线长1420m。
本互通立交主线设计速度采用100Km/h,A、B、E、F匝道设计速度采用60Km/h,C、D匝道设计速度采用40 Km/h;主线为双向四车道,标准路基宽度27.5m;B、E匝道为单向单车道,标准路基宽度9m;A、C、D、F匝道为单向双车道,标准路基宽度10.5m。
其中A、F匝道位于独流减河河道中,河道水位标高为2.8m,本工程中钢板桩围堰是为了阻隔河水,以进行项目施工。
本工程钢板桩围堰位于独流减河中河水深度1m~5.2m,围堰采用12m双排钢板桩从河岸打设到河中央滩涂位置,上游、下游各打设一道,上、下游距离272m,每道长度360m,每道采用间距为4m的双排钢板桩形式,两排钢板桩中间抽2.5m水,保持内、外侧钢板桩水位差,确保钢板桩稳定。
钢板桩围堰计算
钢板桩围堰计算钢板桩围堰计算本承台位于水下,长31.3米,宽8.6米,高3.5米,采用钢板桩围堰施工。
围堰为矩形单壁钢板桩围堰,采用钢管桩作为定位桩,用型钢连接作为纵横向支撑。
钢板桩采用拉森Ⅲ型钢板桩,围堰为33.3m×10.6m的单承台围堰方案。
1、计算取值1)现有水位为+4.5m,计算时按照常水位以上一米取值,即水位取+5.5米;淤泥厚度为h2=2.0m,水深为6.0m,水头高度h1=5.5m。
h3为钢板桩入土深度。
2)淤泥力学参数根据含水量情况取值,内摩擦角θ=50,粘聚力c=0kpa,容重r2=16.5kN/m3.3)淤泥质亚粘土力学参数根据含水量及孔隙比情况取值,内摩擦角θ=20,粘聚力c=20kpa,容重r2=18.5kN/m3.4)围堰分五层支撑,标高分别为+0.25m、+1.05m、+1.85m、+2.65m、+3.45m。
开挖底标高为±。
5)钢板桩采用拉森Ⅲ型钢板桩,截面尺寸为宽0.462m,高1.36m,每米长钢板桩参数力学性能为壁厚0.04m,截面积0.123m2,重量14.5kg/m,截面模量为320cm3/m。
6)型钢采用A3钢材,允许应力[δ]=140Mpa;钢板桩允许应力[δ]=200Mpa。
7)设计流水速率V=2.61m/s。
水流冲击力p=0.8Aγv2/2gh,其中A为阻水面积,γ为水容重,取10KN/m3,v为水流速度,g为重力加速度,取9.8m/s,h为水深,单位为米。
p=29.47kN/m。
2、静水压力计算现有水位标高为+4.5m,型钢支撑中心标高分别为+4.25m、+3.45m、+2.65m、+1.85m、+1.05m,承台底标高为0.河水静水压力为10×5.5=55kN/m2,取一米进行计算,±0m处的总压力P=1.25(P净水+P动水)=1.25×(29.47+55)=105.59kN/m,安全系数为1.25.3、按简支连续梁计算内力和弯矩,受力形式及弯矩如下图所示:弯矩图示:15.4KNm。
钢板桩围堰计算书
钢板桩围堰计算书根据各部位标高及现场实际情况,现拟对主桥123#墩承台施工所用钢板桩围堰进行验算,围堰为矩形单壁钢板桩围堰,采用钢管桩做定位桩,用型钢连接作为导梁。
承台底标高——990.50 m 钢板桩围堰顶标高——1000.38 m根据公路施工手册桥涵,主要参数如下:坑深H=8.88 m,内摩擦角取φ=28°,支撑形式为(三),一道支撑,水文地质情况为第5种情况。
查板桩计算图5-44,曲线5-5计算如下:支撑形式(三)水文情况第5种h=aH 45°40°35°30°25°20°0.10.20.30.40.50.645°40°35°30°25°20°0.10.20.30.40.5¦ΒH45°40°35°30°25°20°12345¦ΒH曲线5-5⑴固定荷载h =αH =0.38×8.88=3.3744 m(最小入土深度)M=βH3=0.25×8.883= 175.06 KN.mR=ξH2=4.1×8.882=323.3 KN⑵活载(不考虑)⑶支撑间距S1=0.475H+0.16h=0.475×8.88+0.16×3.3744=4.76 mS2=0.525H-0.16h=0.525×8.88-0.16×3.3744=4.12 m⑷板桩选择钢板桩是3号钢,常用容许弯曲应力 [σ]为180 MPaW=M/[σ]= 175.06×1000/180×1.5=648.37 cm3选用德国拉森(Larssen)Ⅱa型钢板桩(W=849 cm3)⑸支撑系统横撑选择型钢,间隔采用l=1.8 m,则内导梁的弯距 M=Rl2/8=323.3×1.82/8=130.94 KN.mW=M/[σ]= 130.94×1000/145=903.03 cm3(型钢[σ]=145 MPa)查手册,型钢采用I36b(W=920.8 cm3)支撑反力为:R×l=23.3×1.8=581.94 KN⑹修正验算考虑静水压力、动水压力及防渗要求,对钢板桩入土深度需加深:最小入土深度h修正=h×1.5=3.3744×1.5=5.06 m⑺基坑坑底安全检算Ksiρw=Ksh1/(h1+h2)ρw≤ρb式中:Ks——安全系数,可取2.0;i——水力梯度;ρw——水的密度(g/cm3);h1——基坑内抽水后水头差;h1、h2——见图示,h1=h2+5.5;ρb——土在水中的密度(g/cm3),ρb=(G-1)(1-n),G为土粒的比重,取G=2.67,n为土的孔隙率,n=e/(1+e),孔隙比e取0.75;ρb=(G-1)(1-n)=(G-1)【1-e/(1+e)】=(2.67-1)【(1-0.75/(1+0.75)】=0.954 g/cm3Ksiρw=Ksh1/(h1+h2)ρw=2×8.88/(9.55+5.5)×1=1.31>ρb入土深度不够,不符合要求。
围堰计算最终版
第二部分水中拉森板桩围堰计算1 工程概况天津吉兆桥采用4墩3跨方式跨越海河,跨径布置为55+90+55m,4 #、5#号为水中墩,位于河道中,结构形式相同,每墩基础为16根直径1.8m的钻孔桩,桩长75m;承台为埋入式,底标高为-10.0m,平面尺寸为41.1m×7.7m,厚度为3.0m;承台上设板式墩身。
具体结构如下图:+1.5-10.04#、5#墩结构图2 钢板桩围堰布置主墩基础施工拟采用钢板桩围堰法。
钢板桩采用拉森Ⅵ型钢板桩,材质SY295,单根长度为22m,围堰平面尺寸为43.2×9.6m,共设置三道内支撑。
围堰顶高程为+2.5m,围堰底高程为-19.5m,承台底高程为-10m,封底混凝土厚3m。
钢板桩围堰施工步骤:(1)钻孔桩施工结束后拆除钻孔平台,在靠近承台侧定位桩上焊接牛腿,安装第一道内支撑作为钢板桩插打导向围檩;(2)依次插打钢板桩至合拢;(3)围堰内抽水至-3.4m,在-2.4m处安装第二道内支撑;(4)第二道内支撑安装后围堰内加水至围堰外水位,水下吸泥、清淤至-13.0m;(5)搭设封底施工平台、布置封底砼导管,水下浇筑封底砼;(6)待封底砼达到设计强度后,围堰内抽水至-7.3m,在-6.3m处安装第三道内支撑;(7)抽光围堰内水后凿除桩头,施工承台;(8)承台模板拆除后,向钢板桩与承台间间回填细砂并在顶部浇注40cm 厚C30砼圈梁,拆除第三道内支撑;(9)施工第一节墩身至第一道内支撑下方(顶标高不低于+0.5m);(10)向围堰内注水至-3.0m,拆除第二道内支撑;(11)继续向围堰内注水至+0.0m,拆除第一道内支撑;(12)继续施工余下墩身;(13)依次拔出钢板桩。
3 计算假设及基本参数3.1 计算假设(1)由于4#墩河床较5#墩河床高,围堰受力较5#墩更不利,使用本设计取4#墩围堰进行计算;(2)计算时取1m宽单位宽度钢板桩;(3)假设钢板桩在封底砼面以下0.5m处固结。
钢板桩围堰设计计算书
排水井钢板桩围堰计算书一、围堰类型选择根据工程地质、工程水文特点、经济比选,排水井和雨水沉淀池施工围堰选择钢板桩围堰。
采用钢板桩围堰施工方案具有安全性高、工期短、施工成本低、工艺简单成熟、施工风险易于控制等诸多优势。
排水井平面结构尺寸21.6×19.6m,钢板桩施工前,先将原始地面标高开挖平整至+1.500m,然后打设钢板桩围堰。
二、计算取值1、本工程所处位置为地质主要为中砂,地下水位标高+1.000m左右,根据地勘资料显示,地质参数如下表:地质参数表土层编号名称土层顶标高土层底标高容重(KN/m³)内摩擦角(Φ)粘聚力c(kpa)①中砂+1.500m -4.500m 18.326 28°0②粉土-4.500m +8.200m 17.284 20°11参数取容重r=18.326kN/m3,粘聚力c=2kpa,内摩擦角Φ=28°2、选用拉森钢板桩,钢板桩规格型号参数见下图:钢板桩规格型号参数图3、型钢采用A3型钢材允许应力为[σ1]=140Mpa ;钢板允许应力为[σ2]=200Mpa 。
4、地面超载按50t 考虑,换算后为7.14KN/㎡,换算为土高度为:三、钢板桩受力验算1、主动土、被动土压力强度计算(1)作用在钢板桩上的土压力强度及压力分部见下图;根据《建筑施工计算手册》中国建筑工业出版社,公式3-3、3-9求得主动土、被动土压力系数如下:钢板桩受力简图主动土压力系数:361.022845tg K oo2a =-=)( 被动土压力系数:770.222845tg K oo2p =+=)( (2)有效主动土压力强度计算:①作用在高程+1.500m 处土压力强度(地面处),根据《建筑施工计算手册》中国建筑工业出版社,公式3-1求得主动土压力强度如下:㎡/646.2361.04.0m /326.18rhK P 3a a1KN m KN =⨯⨯==m KN KN r q h 4.0m /326.18/14.730===㎡②作用在高程-0.900m 处土压力强度(钢支撑处),根据《建筑施工计算手册》中国建筑工业出版社,公式3-1求得主动土压力强度如下:㎡/433.18361.0)4.24.0(m /326.18rhK P 3a a2KN m KN =⨯+⨯==②作用在高程-3.600m 处土压力强度(基坑底部),根据《建筑施工计算手册》中国建筑工业出版社,公式3-1求得主动土压力强度如下:㎡/386.36361.0)1.54.0(m /326.18rhK P 3a a2KN m KN =⨯+⨯==2、支撑层数及间距计算根据最大抵抗弯矩计算拉森钢板桩顶部悬臂端的最大允许跨度,《建筑施工计算手册》中国建筑工业出版社,公式3-74得:[]m mm K a 44.271.243361.010326.18798102006r W 6h 3353==⨯⨯⨯⨯⨯==δ h 1=1.11h=1.11*2.44=2.7m根据施工需要调整支撑布置h 1=2.7m ,层数为1层,支撑布置及受力见下图:钢板桩受力及支撑布置简图施工时,考虑混凝土墙身施工影响,确定采用布置一层围檩支撑,即从自然地面以下2.4m 处,设置I28b 工字钢围檩,加φ325螺旋钢管横撑。
钢围堰计算书--新
钢板桩围堰计算书一、 概况15#墩位于张家港河岸,施工期间水位较高。
为了确保施工安全,将采用钢板桩围堰方法施工承台。
如附图所示,由项目提供的资料知: 开挖基坑处土为粘性土,内摩擦角10度,粘聚力为43Mpa ,湿容重为19KN/m 3 。
原地面标高+1.70m ,承台顶标高-1.70m ,承台埋深+3.50m ,承台高+3.20m 。
二、计算荷载1、活载活载按履—50考虑,承台施工时只考虑一台履带吊作业,将车辆荷载换算为土柱高度。
ho=LBNQ γ N---车辆数,N=1Q---车辆总荷载,Q=50t=500KNL---车辆履带着地长度,L=4.5mB---车辆轮宽,B=2.5+0.7=3.2mγ---土容重,γ=19KN/ m则ho=2.35.4195001⨯⨯⨯=1.83m 因此每平方米土柱的荷载为:1.83×1.0×1.0×19=34KN2、固定荷载当υ=100时,由《土质学与土力学》P159页表7-3中查得朗金土压力系数m2=0.704,1/m2=1.420,m=0.839,1/m=1.192=34×0.704-2×0.839×43= -48.218KPac点:p a2=[q+γ(h+t)]m2-2cm=[34+19(6.9+4.8)] ×0704-2×43×0.839=108.28 KPa拉力区高度ho的确定,令p a=0解得ho=2c/γm –q/γ=3.6m求主动土压力合力E AE A=1/2 p a2 (6.9+4.8-3.6)=1/2×108.3×8.1=438.6KN/m求形心C1C1=(6.9+4.8-3.6)/3=2.7m求钢板桩前的被动土压力KEp K Ep =21×21(γt 21m +2c m1)t =41(19×4.8×1.420+2×1.192×43)×4.8 =278.4 KN/m求形心C2C 2=4.8/3=1.6m取1延米长钢板桩计算对C 点取距,求T T[(h-d)+t]+ KEp ×C 2= E A C 1 T=76.2 KN/m钢管桩支撑验算:按υ426mm 钢管桩支撑设计,A=41π(42.62-40.62)=130.69cm 2 I=641π(42.64-40.64)=28287.25 cm 4E=2.1*105Mpa按两端铰接的压杆计算,自由长度为L=12.88/2=6.44米。
钢板桩围堰计算单(深埋)
W01#墩钢板桩围堰计算一、基本参数 1、承台参数2、材料选择(1)、钢板桩采用拉森Ⅵ钢板桩围堰,钢板桩参数见下表:(2)、内支撑采用HM588型钢、φ426和φ600钢管。
(3)、土层为粉砂,取内摩擦角 20=ϕ,3/20m kN =γ,浮容重3/10'm kN =γ。
主动土压力系数49.0)2/2045(tan 2=-=a K 被动土压力系数04.2)2/2045(tan 2=+=p K二、围堰计算1、封底混凝土厚度计算(1)、围堰封底抽水完成后,封底混凝土需承受水头差引起的向上的上浮力,封底混凝土标号为C30,其容重γ=24kN/m 3,施工时清理基底保证封底混凝土厚度不小于1.5m ,计算取1.3m 有效厚度。
封底混凝土所受荷载:q=γ水h 水-γ砼h 砼=10×6.88-24×1.5=32.8kN/m 2(2)、按照四边简支双向板计算,Lx=7000mm ,Ly=9000mm ,Lx/Ly=0.78,查得:αx=0.0613,αy=0.0319,Mx= 0.0613qlx 2=0.0613×32.8×72 =98.5kN ·m My= 0.0319qlx 2=0.0319×32.8×72 =51.3kN ·mm kN M M M y x x ⋅=⨯+=+=1.1073.51167.05.98max ν m kN M M M x y y ⋅=⨯+=+=7.675.98167.03.51max ν取1m 单位宽进行验算: A=bh=1.3m 2,Wx=bh 2/6=0.28m 3σmax=Mmax/Wx=0.1071/0.28=0.38MPa<0.5Mpa <满足要求> (3)、钢护筒粘结力计算围堰投影面积:A=15×34-(0.785×2.82×10)=448.46m 2; 封底混凝土重量:G=24×448.46×1.5=16144.6kN ; 浮力:F 浮=6.88×10×448.46=30854kN ;一个围堰共有10根φ2.8m 钢护筒,每根钢护筒所承受的粘结力为: (30854-16144.6)/(3.14×2.8×1.3×1000×10)=0.13MPa <0.15 MPa<满足要求>(4)、结论:1.5m 厚封底混凝土满足受力要求。
钢板桩围堰设计计算
钢板桩围堰设计计算一、土层地质情况根据设计图纸提供的参数,设计洪水位为+5.40M ,12#墩河床高程为-2.00M, 土层地质为淤泥质粉质粘土,土性质为:γ为16.5KN/M 3 ,φ取9.50 ,C 取12.3KPa 。
二、支撑布置围堰中共设三道支撑,第一点支撑标高为+3.19M ,第二支撑标高为+1.19M ,第三道支撑标高为-2.41M, 采用H40型钢进行支撑。
以φ400的钢管进行斜支撑。
支撑图纸如下图:H2=5.625H1=7.4R3R2R1支撑布置图(单位:M )三、体系简化验算:主动土压力系数:Ka=tg 2(450-9.50/2) =0.717 土压力: 取γ浮=9N/M 3Ea=1/2Ka γH 22 =1/2×0.717×9×5.6252 =102.088KN/M水压力:纯水 w 水=1/2ρg(H 1+H 2)2=1/2×10×(7.4+5.625)2=848.253KN/M 总压力 :Ea+E 水=102.088+848.253=950.341KN/M压力计算图单位:压力计算图(单位:M )四、应力计算R 1=1/2×10×(5.4-3.19)2=24.42KN/MR 2=1/2×10×(5.4+0.61)2-24.42=156.18-24.42=131.76KN/MR 3=1/2×10×(5.4+5.018)2-156.18+1/2×0.717×(5.018-2)2×9=415.882KN/M R 4=1/2×10×(5.4+7.625)2-542.674+1/2×0.717×9(7.625-2)2-29.388=378.284KN/M 五、钢板桩验算采用拉森Ⅳ型,宽40cm ,截面系数Wx=2270cm 3 R 1=24.42×0.4=9.768KN R 2=131.76×0.4=52.704KN R 3=415.882×0.4=166.353KN R 4=378.284×0.4=151.314KNN=1/2qH=1/2×0.4×9.8×H ×H=1/2×3.92×H ×H 即 q=3.92×H M E =0M D =-1/2×10×(5.4-3.19)2×1/3×2.21×0.4=-7.196KN.M M C =9.768×2-1/6×10×4.213 ×0.4=-30.21KN.MM B =9.768×5.6+52.704×3.6-1/6×10×7.813 ×0.4-1/6×0.717×9(2.41-2)3×0.4=-73.18M A =9.768×10.815+52.704×8.815+166.353×5.215-1/6×10×0.4×13.0253-1/6×0.717×0.4×9(7.625-2)3=-111.942KN.MM DC 中点=9.768×1-1/6×10×3.213 ×0.4=12.283KN.MM CB 中点=9.768×3.8+52.704×1.8-1/6×10×6.013 ×0.4=54.9KN.MM BA 中点=9.768×8.208+52.704×6.208+166.353×2.608-1/6×10×10.4183 ×0.4-1/6×0.717 ×9×3.0183 ×0.4 =75.574KN.M根据计算结果绘制弯矩图如下:单位:KNMMax=111.942KN.M查表得钢板桩[σ]=180MPa 截面模量w=2270cm3σ=111942/2270=49.3MPa<[σ]=180MPa 满足要求!六、基坑底的安全验算按围堰施工至封底混凝土人顶标高-7.625根据公式'γ>Kj 取安全系数K=1.5土的浮容重'γ=16.5-10=8.0KN/M3最大渗流力j=iγwi=h/(h+2t) =(5.4+7.625)/(5.4+7.625+2t)=13.025/(13.025+2t)t 为钢板桩底部到开挖面的距离所以j = iγw =10×13.025/(13.025+2t)'γ≥K j≥1.5×130.25/(13.025+2t)t≥5.7Mt实施过程中取值为6.5M,大于5.7M,满足要求!根据上面计算设计的钢板桩围堰基坑底满足安全方面要求。
钢板桩围堰计算书新
一、 工程概况及围堰布置本钢板桩围堰用于济石高铁禹齐徒骇河大桥水中墩的施工,徒骇河水流平缓的,水深4米左右。
河床为粉质粘土,承台基本标高和河床标高基本一致,施工时开挖至承台下1 米,再进行1 米的混凝土封底。
钢板桩采用拉森Ⅳ型,钢板桩长15 米。
整个围堰采用三层围囹,围囹用八字型结构。
型钢全采用I40 工字钢。
按照从上至下抽水进行围囹的安装。
围囹结构图如下:二、基本参数1、根据图纸提供的地质资料,河床以下土层为2.4m 的粉土层,2.2m 左右的粉质黏土层,3.2m 左右的粉土层,6.3m 的粉土。
钢板桩入土到第四层的粉土层。
根据规范,估取内摩擦角为25。
,容重为m3,土层粘聚力C=15aKP ,主动土压力系数:405.0)245(2a =-=︒φtg K ,被动土压力系数:46.2)245(2p =+=︒φtg K 。
二、钢板桩围堰受力验算 1. 钢板桩计算:1) 围堰结构:钢板桩桩顶设计标高为+17.60米,钢板桩长度为15.0米,钢围堰平面尺寸为×17.6米。
围囹和支撑设置三道,自上而下进行安装。
第一道围囹和支撑安装位于+14.90米,第二道围囹和支撑安装位于+11.9米,第三道围囹和支撑安装位于8.9米,承台底标高+15.43米。
(详见钢围堰平面图)钢板桩入河床10米左右。
承台下进行1米的混凝土封底。
2) 基本参数:动水压力计算: 每延米板桩截面面积A(cm2) 每延米板桩壁惯性矩I(cm4) 每延米板桩抗弯模量W(cm3)p=K*H*V*Bγ/2g2 式中:p-每延米板壁上的动水压力总值,KN ; H-水深,M ; v-水流平均速度,m/s ; g-重力加速度 (9.8m/s ); b-板桩宽度 (取1米);γ-水的容重,kn/m ; k-系数 ()。
p=*4**1*11/2* =动水压力可假设为作用在水面下1/3水深处的集中力,由于动水压力很小在计算过程中忽略不计。
第一道支撑第二道支撑第三道支撑水平面0.5米水压力主动土压力被动土压力工况1:先抽水至14.3m(抽水深度1.15米,即第一层支撑下50cm),安装第一层支撑,第一层支撑安装好后继续抽水至11.3m(抽水深度3米,即第二层支撑下50cm),在安装第二道支撑前,第一道支撑受力处于最不利状态,受力情况分析如下:计算反弯点位置,即利用钢板桩上土压力等于零的点作为反弯点位置,计算其离基坑底面的距离y,在y处钢板桩主动土压力强度等于被动土压力强度:式中b P-基坑底面处钢板桩墙后的主动土压力强度值;K-被动土压力修;正系数土的内摩擦角为o25时,K取;wγ-水容重;γ-土体容重;h-基坑开挖深度;bP=akp40410hw=⨯=γ63.0405.046.24.15.1840P y a b =-⨯⨯=-=K KK P γ(2)内力计算由结构力学求解器求得: 荷载图如下:弯矩图如下:剪力图如下:求得:M KN M KN F •==24.47,13.351max工况2:安装好第二层支撑,支撑中心标高+11.93m ,围堰开挖至第三层支撑下50cm (标高为+8.43m ),此时第二层受力处于最不利状态,受力情况分析如下: (1)计算反弯点的位置:b P =akp 48.623405.05.18410h h 2a 1w =⨯⨯+⨯=+K γγ98.0405.046.24.15.1848.62P y a b =-⨯⨯=-=K KK P γ(2)内力计算由结构力学求解器求得: 荷载图如下:弯矩图如下:剪力图如下:求得:M KN M KN F KN F •===22.92,13.2012,75.51max工况3:安装好第三层支撑,支撑的中心标高+8.9m ,围堰继续开挖至标高+6.32m ,此时第三层处于最不利状态,受力情况分析如下:计算反弯点位置:b P =akp 2.781.5405.05.18410h h 2a a w =⨯⨯+⨯=⨯+K γγ24.1589.046.24.15.182.78P y a b =-⨯⨯=-=K KK P γ(2)内力计算由结构力学求解器求得: 荷载图如下:弯矩图如下:剪力图如下:求得:M KN M KN F KN F KN F •====62.82,24.2423,882,87.171max (3)钢板桩零点以下入土深度x 的确定:采用等值梁法计算原理,土压力零点处的支撑反力与该点以下钢板桩土压力对桩底的力矩平衡,假设土压力零点以下钢板桩埋深为x ,见平衡方程:3a 0x 6(x P ⨯-=⨯)K KK Pm72.2405.046.24.15.182.786)K -(KK 6P x a p O =-⨯⨯⨯==γ(4)钢板桩入土深度计算:Ot =x+y=+=3.9m ,t =O t =*=4.29m钢板桩长度L=+=13.89m综上:M KN M KN F KN F KN F MAX MAX MAX •====24.92,24.242,13.201,13.35max 321 2、钢板桩抗弯强度的检算:aa MP MP mm N 210]200[05.1/28.451020371024.92W M 263max =<=⨯⨯==-σ满足3、边梁及内支撑受力计算:(1)第二层支撑(因第一、二层内支撑均采用2I40a ,在此仅对受力相对较大的第二层内支撑进行受力检算):第二层内支撑采用2I40a ,KN F MAX 13.2012=I40a :腹板厚度:10.5mm ;毛截面面积:3cm 1.86=A ;截面惯性矩:4x cm 21720=I ;回转半径:cm 9.15i x =;截面模量:3x cm 1090=W ,2mm /00.205f N =,2v mm /00.120f N =。
围堰计算书
主动土压力:Pac= 1× 9.5×0.70-2.44=6.65-2.44=4.21 Pag 上 =(9.5×1+3×1.77) ×0.70-2.44=10.37-2.44=7.93 Pag 下= (9.5×1+3×1.77×0.55)-4.72=8.14-4.72=3.43 Pad=99.5×1+3×1.77+5×1.93) ×0.55-4.72=13.45-4.72=8.73
桩长还可以减少。
Ef=29.47
龙 网
桩长减短 1 米计算: Ep=12.17×4÷5+15.55=25.29 Ep2=4/2×40.84÷(15.55+25.29)=81.68 H2=4/3×(2×15.55+25.29)÷(15.55+25.29=1.84 对 F 取矩: 29.47×6 =176.82
围堰计算书 一、计算简图:
(一)
防洪堤 原地面 拉杆@3m 第一道支撑
河床线
锚锭板
第二道支撑
砼垫层
排砌抛石
锁口钢管
龙 网
WW 筑
上游围堰断面示意图
W.
第一道支撑
ZH
UL
第二道支撑 离河岸线 砼垫层 排砌抛石 锁口钢管
河床线
上游围堰离岸边较远且水较深。下游围堰离河岸线较近,二侧土层高差较大。上下游围 堰情况比较后,取大值,按最不利计算,即上游围堰岸侧的锁口钢管计算埋深取下游围
2
筑
ZH
UL
(四)计算工况: 工况一、按外排桩计算,围堰内设第二道支撑前抽水至-3 米处,坑深按 5 米计算(通过对 10#墩计算,外侧水位低时,对围堰有利) 。 工况二、亦按外排桩计算,围堰内排砌块石及砼垫层已完成。河水位按+2 米计算,围堰内 抽水至坑底,围堰深度9.5米。
钢板桩围堰计算书(2层围檩@15m钢板桩)精选全文
可编辑修改精选全文完整版钢板桩围堰计算书目录第一章设计条件 (1)1.1工程概况 (1)1.2设计概况 (1)1.3主要计算依据 (2)1.4荷载计算 (3)1.5土体参数 (3)1.6 材料特性 (4)第二章基坑支护结构受力计算 (4)2.1 计算工况 (4)2.2 钢板桩计算 (5)2.2.1工况一 (5)2.2.1工况二 (6)2.3 围檩及支撑 (8)第三章基坑稳定性验算 (11)3.1钢板桩入土深度验算 (11)3.2基坑稳定性计算 (11)3.3基坑承载力计算 (13)第一章设计条件1.1工程概况主线大承台位于陆地上,根据基坑开挖深度,拟定3种类型钢板桩围堰。
对于边墩承台拟定一种类型钢板桩围堰。
对于大承台,开挖6.5m及以上选用15m长钢板桩围堰,2层支撑;开挖6m-6.5m选用12m长钢板桩围堰,2层支撑,开挖6m以下,选用12m长钢板桩,1层支撑。
对于小承台,选用12m长钢板桩,一层支撑。
该计算书验算大承台第一种类型ZX179#(开挖7.45m)承台围堰受力情况。
ZX179#承台水文资料及设计参数计算,统计如下:(1)钢板桩顶标高: +9.0m(2)钢板桩底标高: -6m(3)承台顶标高: +4.8m(4)承台底标高: +1.6m(5)承台高度: 3.2m(6)地面标高: +8.95m(7)地下水位: +5.16m1.2设计概况承台尺寸18.7×10.6×3.2m,钢板桩围堰内轮廓尺寸为20.8×12.5m,高15m。
采用拉森—400×170型钢板桩,承台为一次性浇筑,按照开挖深度设置两道围檩及支撑。
围檁采用2I56,斜撑均采用2I32,内支撑均采用φ426×10钢管。
施工工艺:插打钢板桩并合拢,开挖至桩顶以下1m,安装第一道围檩及支撑;继续开挖并降水至第二层围檁标高,安装第二层围檁及支撑;开挖至基坑底;浇筑10cmC20混凝土垫层;进行承台施工。
钢板桩双排和单排围堰计量规范
钢板桩双排和单排围堰计量规范
围堰工程量计算规则
围堰工程量分别采用立方米和延长米计量。
1、用方方米计量的围堰工程按围堰施工断面乘以围堰中心线的长度。
围堰的施工断面:即围堰所临时建成的挡水构筑物,直平面将其剖开,为围堰施工断面。
围堰中心线:即围堰中间部分沿长度方向的线。
故计算围堰工程时应该按照围堰施工断面的面积乘以围堰中心线的长度,并用“m3”计算。
2、以延长米计算的围堰工程按围堰中心线的长度计算。
用延长米计算的围堰有土围堰、草袋围堰、木桩编条围堰、板桩围堰、钢板桩围堰。
围堰高度要求高出施工时可能出现的最高水位50-70cm,面积要求能满足施工的需要,堰顶宽度满足施工时必须通道宽度外形要求不影响河床的集中冲刷及影响导线、导流等因素。
在以延长米计算围堰工程量时,按围堰中心线的长度计算,不与边线、曲线等不符合定额计算规则的线条长度计算。
3、围堰高度按施工期内的最高临水面加0.5m计算。
围堰高度:即从堰底部到围堰顶部的总高度。
其高度应高出施工期可能出现的最高水位50一70cm。
由于围堰修筑时可能出现大浪和潮汐等。
因此水位有时高有时低,故取可能出现的最高水位应根据当
地水文资料查找。
钢板桩围堰结构设计计算
钢板桩围堰结构设计计算钢板桩围堰结构设计计算中铁⼗⼀局集团有限公司技术管理部2014年07⽉⽬录1钢板桩围堰简介 (1)1.1钢板桩发展 (1)1.2钢板桩⽀护结构 (2)1.3技术性能参数 (2)1.4施⼯特点及适⽤性 (3)1.4.1施⼯特点 (3)1.4.2拉森钢板桩与地质适应性 (4)1.4.3适⽤范围及应⽤领域 (4)2钢板桩围堰结构设计计算 (5)2.1设计计算依据 (5)2.2计算内容 (5)2.3⽔平荷载 (6)2.3.1考虑因素 (6)2.3.2⽀护结构上的⼟压⼒确定 (6)2.3.3⽔压⼒计算 (8)2.3.4⼟中竖向应⼒标准值 (8)2.3.5均布附加荷载作⽤下的⼟中附加竖向应⼒标准值 (8) 2.3.6局部附加荷载作⽤下的⼟中附加竖向应⼒标准值 (9) 2.3.7⽔流作⽤⼒ (10)2.4钢板桩⽀护结构的计算 (11)2.4.1悬臂式钢板桩计算 (11)2.4.2单撑(单锚)钢板桩计算 (13)2.4.3多撑(多锚)式钢板桩计算 (15)2.5稳定性验算 (18)2.5.1基坑底部⼟体的抗隆起稳定性验算 (18)2.5.2抗管涌验算 (21)2.5.3抗倾覆稳定性验算 (22)2.5.4变形估算 (23)2.6构件设计 (23)2.6.1钢板桩设计 (23)2.6.2围檩设计 (24)2.6.3⽀撑设计 (24)2.6.4⽴柱设计 (24)2.6.5构造要求 (25)3钢板桩施⼯ (25)3.1场地条件 (25)3.2钢板桩施⼯前准备 (26)3.2.1作业条件 (26)3.2.2作业⼈员 (27)3.3钢板桩沉桩设备及振动打桩 (27)3.3.1沉桩机械种类 (27)3.3.2液压振动打桩 (28)3.3.2.1 施⼯原理 (28)3.3.2.2 施⼯特点 (29)3.3.3静⼒压桩 (30)3.4 钢板桩的沉桩⽅法 (30)3.5施⼯⼯艺 (31)3.5.1⼯艺流程 (31)3.5.2操作⼯艺 (32)3.6施⼯过程中注意事项 (33)4结论与展望 (34)4.1结论 (34)4.2展望 (35)5参考⽂献 (35)钢板桩围堰结构设计计算1钢板桩围堰简介1.1钢板桩发展在基础结构施⼯领域,钢板桩⾃1908年于欧洲的开创性应⽤⾄今已有百余年历史。
钢板桩计算书(201X.5.20)
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)4围囹检算 (5)4.1工况分析与计算 (5)4.1.1工况一 (5)4.1.2工况二 (6)4.1.3工况三 (7)4.1.4工况四 (8)4.1.5工况五 (9)4.1.6工况七 (11)4.1.7工况八 (12)4.1.8工况九 (13)4.2围囹计算 (14)4.2.1顶层围囹 (15)4.2.2第一层围囹 (16)4.2.3第二层围囹 (17)4.2.4第三层围囹 (17)4.2.5第四层围囹 (18)5对撑和斜撑检算 (19)河特大桥连续梁主墩承台钢板桩围堰施工计算书1设计资料(1)桩顶高程H1:8.0m ,汛期施工水位:7.0m 。
(2)地面标高H 0:8m ;基坑底标高H3:-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 。
(3)坑内、外土的天然容重加权平均值1r 、2r 均为:18.9KN/m 3;内摩擦角加权平均值 8.18=ϕ;粘聚力C :24KPa 。
(4)地面超载q :按70吨考虑,换算后为10KN/m 2。
(5)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=98.70cm 2,W=2043cm 3,[]δ=200Mpa ,桩长18m 。
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:51.028.1845tg K oo2a =-=)( 95.128.1845tg K oo2pi =+=)( 钢板桩均布荷载换算土高度0h :m r q h 53.09.18/10/0===(2)支撑层数及间距按等弯矩布置确定各层支撑的间距,那么拉森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: []35351.09.182043102006r W 6h ⨯⨯⨯⨯==a K δ=2940mm=2.9m h1=1.11h=1.11*2.9=3.2mh2=0.88h=0.88*2.9=2.6mh3=0.77h=0.77*2.9=2.2m根据施工需要调整支撑布置h1=2.1m ,h2=2.1m ,h3=1.6层数为3层。
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钢板桩围堰计算书
一、基本参数
1、工程概况
津秦铁路下坞蓟运河特大桥工程地处平原,地表土层主要为淤泥质黏土,因此,开挖深度超过5m的拟采用钢板桩施工,根据承台尺寸及埋深,分类进行计算,分类表1。
表1 钢板桩及内支撑分类表
注1:类型1适用于494#、495#。
注2:倒用的支撑均按照最不利情况设计。
注3:按照计算开挖深度计算钢板桩入土深度,选择钢板桩,按照支撑类型设计内支撑形式。
2、材料选择
(1)、钢板桩采用拉森SKSP-Ⅳ钢板桩围堰,每米钢板桩截面特性:W=2043cm3,A=247.85cm2
(2)、内支撑采用2HM588、2I40a 、2[28a 型钢,Φ600×8钢管。
(3)、土层指标为:
根据地址报告,主要地表土层性质如表2。
二、钢板桩长度计算 1、计算指标
根据土压力计算理论,结合本工程实际情况,土压力采取水土合算,不考虑粘聚力提高内摩擦角的方法。
参考相关文献,计算采用的指标为3/18m kN =γ,
︒=15ϕ,0=c 。
589.0)245(tan 2=-=ϕ
a K
698.1)2
45(tan 2=+=ϕ
p K
按照单锚深埋计算,被动土压力修正系数K =1.4。
钢板桩顶部悬臂端最大允许跨度:
cm K W h a 284589
.010182043
102006][63353
=⨯⨯⨯⨯⨯==γσ。
2、计算图示
本计算按照单锚深埋计算。
考虑距承台边2m 外有4m 宽施工荷载15kN/m 2,计算按照45°扩散。
绘制土压力分布图,如图1。
图1 板桩土压力分布图
3、分类一:埋深5.5m
取h =5.5m ,h B =1.0m 。
kPa hK e a Ch 31.58589.05.518=⨯⨯==γ
kPa qK e a Cq 8.8589.015=⨯== kPa e e P Cq Ch C 11.678.831.58=+=+= m K KK P y a p C 0.2)
589.0698.14.1(1811
.67)(=-⨯⨯=-=
γ
按简支梁计算等值梁的两支点反力(R B 和P O )及弯矩,计算结果如图2和图3:
图2 等值梁反力(kN/m) 图3 等值梁内力(kNm)
内支撑反力R B =126.1kN/m , P O =132.2kN/m
m K KK p x a p 96.4)
589.0698.14.1(182
.1326)(60=-⨯⨯⨯=-=
γ
板桩总长:m x y h L 1.13)96.42(1.15.5)(1.1=+⨯+=++=,取12m 钢板桩。
最大弯矩M max =252.0kNm
桩身应力][3.123102043100.2523
6
max σσ<=⨯⨯==MPa W M ,满足要求。
4、分类二:埋深6.0m
取h =6.0m ,h B =1.5m 。
kPa hK e a Ch 6.63589.0618=⨯⨯==γ
kPa qK e a Cq 8.8589.015=⨯== kPa e e P Cq Ch C 4.728.86.63=+=+= m K KK P y a p C 2.2)
589.0698.14.1(184.72)(=-⨯⨯=-=
γ
按简支梁计算等值梁的两支点反力(R B 和P O )及弯矩,计算结果如图4和图5:
图4 等值梁反力(kN/m) 图5 等值梁内力(kNm)
内支撑反力R B =159.1kN/m , P O =146.5kN/m
m K KK p x a p 2.5)
589.0698.14.1(185
.1466)(60=-⨯⨯⨯=-=
γ
板桩总长:m x y h L 14.14)2.52.2(1.10.6)(1.1=+⨯+=++=,取15m 钢板桩。
最大弯矩M max =296.4kNm
桩身应力][0.14510
2043104.2963
6
max σσ<=⨯⨯==MPa W M ,满足要求。
5、分类三:埋深6.8m
取h =6.8m ,h B =2.8m 。
kPa hK e a Ch 09.72589.08.618=⨯⨯==γ
kPa qK e a Cq 67.17589.030=⨯== kPa e e P Cq Ch C 76.8967.1709.72=+=+=
m K KK P y a p C 8.2)
589.0698.14.1(1876
.89)(=-⨯⨯=-=
γ
按简支梁计算等值梁的两支点反力(R B 和P O )及弯矩,计算结果如图6和图7:
图6 等值梁反力(kN/m) 图7 等值梁内力(kNm)
内支撑反力R B =282.0kN/m , P O =173.6kN/m
m K KK p x a p 7.5)
589.0698.14.1(186
.1736)(60=-⨯⨯⨯=-=
γ
板桩总长:m x y h L 15.16)7.58.2(1.18.6)(1.1=+⨯+=++=,取15m 钢板桩。
最大弯矩Mmax =373.6kNm
桩身应力][8.182102043106.3733
6
max σσ<=⨯⨯==MPa W M ,满足要求。
三、钢板桩内支撑计算
1、类型二:承台平面尺寸12.5m ×9.1m
基坑计算开挖深度 5.5m ,内支撑控制荷载为R B =126.1kN/m ,导环采用
2I40a,内支撑2[]28a。
组合应力计算结果如图8。
图8 类型二内支撑应力(MPa)
2、类型三:承台平面尺寸12.5m×8.1m
=334.5kN/m,导环采用基坑计算开挖深度8.1m,内支撑控制荷载为R
B
2I56a,内支撑2I40a。
组合应力计算结果如图9。
图9 类型三内支撑应力(MPa)
基坑计算开挖深度 6.8m,内支撑控制荷载为R
=282.0kN/m,导环采用
B
2I40a,内支撑2[]28a。
组合应力计算结果如图10。
图10 类型四内支撑应力(MPa)
4、类型五:承台平面尺寸10.4m×7.1m
基坑计算开挖深度 5.5m,内支撑控制荷载为R
=126.1kN/m,导环采用
B
2I40a,内支撑2[]28a。
组合应力计算结果如图11。
图11 类型五内支撑应力(MPa)
基坑计算开挖深度 5.5m,内支撑控制荷载为R
=126.1kN/m,导环采用
B
2I40a,内支撑2[]28a,由类型四改制,强度、刚度均可满足要求,计算过程略。
6、类型七:承台平面尺寸12.5m×12.5m
=159.1kN/m,导环采用基坑计算开挖深度 6.0m,内支撑控制荷载为R
B
2I40a,内支撑Φ426×6。
组合应力计算结果如图12。
图12 类型七内支撑应力(MPa)
7、类型八:承台平面尺寸21.7m×18.7m
基坑计算开挖深度 6.8m,内支撑控制荷载为R
=282.0kN/m,导环采用
B
2HM588,内支撑Φ600×8。
组合应力计算结果如图13。
图13 类型七内支撑应力(MPa )
8、刚度和稳定性验算
经验算,杆件的变形和稳定性均满足要求。
三、基坑稳定性计算
1、地基稳定性验算
采用同时考虑c 、ϕ的抗隆起验算方法验算抗隆起安全系数
q
D H cN DN K c
q s +++=
)(γγ
式中 D ——墙体入土深度,8.2m ;
H ——基坑开挖深度,6.8m ; γ——土体重度,18kN/m 3; q ——地面超载,15kN/m 2; Nc 、Nq ——地基承载力系数;
11 91.3)245(2
=+︒=ϕ
πϕtg qP e tg N
59.141
)1(=⋅-=ϕtg N N qP cP
3.138.215)2.88.6(1859.14791.32.818)(>=++⨯⨯+⨯⨯=++=D H cN DN K c q s γγ 坑底抗隆起稳定性满足要求。
2、基坑底管涌验算
土层的平均浮容重3/0.8100.18'm kN =-=γ, 取K =1.5,m h 8.6'= 板桩的插入深度为: m m Kh t W
2.8
3.60.8210
8.65.1'2'<=⨯⨯⨯==γγ
故不会发生管涌现象。