钢板围堰计算书

目录

1设计资料 (1)

2钢板桩入土深度计算 (1)

2.1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H 0：1.63m ；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、外土的天然容重加权平均值1r 、2r 均为：18.8KN/m 3；摩擦角加

权平均值 20=ϕ；粘聚力C ：

33KPa

0 5.02h ===。 (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P290页）钢板桩参数 A=98.70cm 2，W=2043cm 3，[]δ=200Mpa ，桩长21m 。

水压：210 6.3763.7/w w p h kN m γ=⨯=⨯=

河床位置处：21263.7217.5/w p p kN m =-=-⨯=

基坑底部：22117.518.8(1.637.638)191.74/a p p hK kN m γ=+=+⨯+=

(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：210 6.3763.7/w w p h kN m γ=⨯=⨯=

0 5.02h ===

河床位置处：21263.7217.5/w p p kN m =-=-⨯=

基坑底部：22117.518.8(1.637.638)191.74/a p p hK kN m γ=+=+⨯+=

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=12629.4cm 4，则等效的0.4米宽矩形钢板截面的厚度为：cm b I b 54.1540/4.1262912/1233=⨯==，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=12629.4cm 4，则等效的0.4米宽矩形钢板截面的厚度为：cm b I b 54.1540/4.1262912/1233=⨯==，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，P284页(5-89、5-90）公式得： 主动土压力系数：49.022045tg K o

o

2a =-=）（ 被动土压力系数：82.122045tg K o o

2pi

=+=）（ (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，P284页(5-96）公式得： []35349

.08.182043102006r W 6h ⨯⨯⨯⨯==a K δ=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：210 6.3763.7/w w p h kN m γ=⨯=⨯=

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：49.0K a =、82.1K p =