淤泥地基工程钢板桩围堰的力学计算分析

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108块莲花油层储层物性特征及影响因素「J1.内蒙古石油化工， ability of shale gas reservoir horizontal well production and research
恐 慌 ，危 害 到 他 们 的 人 身 安 全 。工 事 故 的 发 生 有 其 偶 然 性 ，
朱 家 站 水 闸 工 程 主 要 由 挡 潮 排 涝 闸 、纵 向 围 堰 、两岸
然而主要还是因为管理上的问题，如管理的小科学、小重 翼墙及上下游引河道等组成。
视 、小到位造成的。要避免安全事故的发生，需要有关人员
中图分类号:TV314
文献标识码:A
文章编号：1006-4311(2016)20-0140-04
〇 引言
龙港 镇 ，横阳支江至鳌江的出□处，闸址位于鳌江右岸的
在全国各地的建设发展施工中事故平平发生，对水利 横阳支江河段，距 鳌 江 200m耀350m。工程的建设任务是挡
水电施工的进行造成极大的阻碍及对施工人员造成心理 潮、排涝和兼顾蓄淡灌溉等综合利用。
Kokal S L,Sayegh S G.Gas saturated bitumen density
Wells in HighMobility Reservoir， West Kuwait,". the CPS/ predictions using the volume translated Peng Robinson equation of
上游横向围堰利用原有老闸挡水。下游修建横向钢板 桩 围 堰 ，钢板桩围堰采用双排钢板桩围堰，堰顶高程为
作者简介：彭银生（1962-)男，浙江杭州人，设计师，高级工程 4.69m ，基础高程为-2.5m ，钢板粧底高程为-18.31m ，总长
师，研究方向为力学计算分析。
262m。迎 水 面 基 础 采 用 抛 石 保 护 。围 堰 及 水 闸 布 置 见 图 1 。
0.612x (3-0.61xc〇s300 )tan30°sin30°-663.19kN*m
抗剪切稳定安全系数：
K -M /Md-663.19/501.27-1.32>1.20(满足要求）
上述计算结果表明堰体宽度8m 满足设计要求，需要
图 1 朱豕站水间工程围偃及水间布置
注意两点:①此结果成立的前提是内排钢板桩在-2.0m 处
as an example to introduce the calculation method of the steel sheet pile cofferdam and solutions.
关键词：淤泥地基;钢板桩;力学；计算分析
Key words:silt foundation；steel sheet pile；mechanics；calculation and analysis
coastal area of Zhejiang Province.At present,steel sheet pile cofferdam is used in Cangnan Zhujiazhan sluice,Wenzhou Oufei reclamation
project and Ningbo Meishan waterway engineering on a large scale.This article takes Cangnan Zhujiazhan scuice steel sheet pile cofferdam
i 工程概况 朱 家 站 水 闸 除 险 加 固 工 程 位 于 浙 江 省 温 州 市 苍 南 县 654321*
轴线与老闸相距约300m ，距鳌江 河 □ 约 230m。挡潮排涝 闸规模为5 孔 ，其中纵向围堰左侧两孔，右 侧 3 孔 ，每孔净 宽 8m，总 净 宽 40m。 闸底板高程-1.82m ，米用平板钢闸门 结构。
Md= ^ 7 wh3= 1 x 10x 6.73=501.27kN-m d6 w 6
抵抗力矩主要为双排钢板桩间的填料产生的剪切抗 力 ，采用北岛法计算：
Ms- 酌HnV n(3-V qcos准)tan准sin准
式 中 ，对 堰 体 的 土 压 力 P 土-0 ;对 堰 体 的 水 压 力 P 水224.45kN ;C -1048.27kN ;f-tan14°-0.25;S 为每延米钢板桩 的抗剪力，S-A [T]-229.5x2-3120kN ,A -229.5cm2/m 为每延 米钢板桩的截面积，T-200M P a为桩的极限抗剪强度。经计 算,K-28.97>1.4。
拟复杂底水油藏条件下水锥锥进过程，并且所需的资料简 (natural science edition),2004 (01).
单 ，计算快速，是一种适用的底水锥进模型。
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及内摩擦角均为固快指标，土层分层以ZK3 0 3 为准。
3 围堰计算 3 . 1 堰 体 宽 度 8m,无搅拌桩加固 3.1.1堰体宽度计算 围堰断面如图2 所示。堰体宽度要满足下式： MdK 燮Ms 式 中 ：Md— 对开 挖面的变形力矩； Ms— 对开挖面的抵抗 力 矩 ；K一 安 全 系 数 (回 填砂时K= 1.2 )。 假定堰体宽度为 8 m ,双 排 桩 间 的 浸 润 面 采 用 1:3的 坡 度 ， 外排钢板桩内侧水位 为 0.67m , 内排钢板 桩 内侧 水位 为 - 2 .0m。 变形力矩由围堰 两侧的水头差产生：
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钢板桩围堰。
3.1.2堰体抗滑稳定计算
2 场地工程地质条件
堰 体 滑 移 稳 定 即 忽 略 板 桩 作 用 的 前 提 下 ，在承受水压
根据工程地质勘查报告，场地土层以淤泥质土为主， 荷载的情况下，双板桩围堰填充土体的摩擦阻力必须阻止
表 1 列出了堰址处土层的物理力学性质指标，其中粘聚力 水压力引起的滑动，抗滑稳定应满足以下经验公式：
Value Engineering
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5.37+10x 3.33 )10-13.1m ( 双 排 桩 间 水 位 取 平 均 水 位 -0.67m );
V。一填料抵抗力矩的相对宽度，V0-B/H0-0 .6 1; 准一填料的内摩擦角，为30毅；
贝1J:Ms- ■^酌H0V 。（3-V0〇os准)tan准sin准=1伊10伊13.13伊
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3.1.3堰体抗倾稳定计算 抗倾稳定应满足以下经验公式： K= 0.5xGxB+BxT > 1 4
M水 式 中 ， M 水-501.27kN .m ,G-1048.27kN ,B-8cm ,T 为每 延米钢板桩与基土的摩阻力，T-/xt 土， 1 为桩的入土深度， t 土-25k P a 为桩与土的极限摩阻力。经计算，当桩长为23m 时 ，K-14.67>1.4,当桩长为25m 时 ，K-15.47>1.4,当桩长为 27m 时 ，K-16.26>1.4。 3.1.4钢板桩和拉杆内力变形计算 3.1.4.1计算工况 ① 施 打 钢 板 桩 ，桩 顶 标 高 4.7m ，桩 尖 标 高 -18.3m ，桩 长 23m ;② 双 排 钢 板 桩 间 安 装 钢 拉 杆 ，拉 杆 标 高 2.0m ;③ 将 双 排 钢 板 桩 间 上 层 浮 泥 挖 除 ，双 排 钢 板 桩 间 分 层 回填 砂 至 桩 顶 ；④ 围 堰 内 降 水 至 河 床 面 。 3.1.4.2堰体及板桩变形计算 采 用 plaxis有 限 元 软 件 计 算 ， 围 堰 整 体 变 形 311.75mm。
朱 家 站 水 闸 位 于 浙 江 省 温 州 市 苍 南 县 龙 港 镇 ，横阳支
认真思考、找出目前安全管理上存在的漏洞，认真分析提 江至鳌江的出□处，距 苍 南 县 城 约 为 15km。挡潮排涝闸闸
出 具 体 、可 行 的 解 决 方 案 ，方 能 Fra Baidu bibliotek 效 减 少 项 目 施 工 中 安 全 事 故 的 发 生 ，保 障 施 工 的 正 常 开 展 及 施 工 工 人 的 人 身 安 全 。所 以 我 们 要 加 强 对 水 利 工 程 的 研 究 ，改 进 并 创 新 。本文 针对朱家站水闸除险加固的技术进行相对应的分析。
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价值工程
淤泥地基工程钢板桩围堰的力学计算分析
M echanical Calculation Analysis of Steel Sheet Pile Cofferdam in Silt Foundation Engineering
彭 银 生 P E N G Y in -sh en g (浙江省水利水电勘测设计院，杭州310002 ) (Zhejiang Design Institute of Water Conser^^ancy & Hydro-electric Power,Hangzhou 310002, China )
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本工程地质情况较差，以淤泥质土为主。作用水头很 设排水孔，若不设排水孔则应考虑适当加宽堰体；②由于 大 ，一、二 期 围 堰 设 计 水 位 均 为 4.20m ,泥 面高 层 -2.50m。 粘性土抗剪切性较弱且排水性差，因而双排钢板间的填料
由于该围堰跨度大，没有设置支撑的条件，因此采用双排 宜采用中粗砂或砂砾石，且振充密实。
摘要：由于在浙江东南沿海地区的涉水工程的围堰设计施工中越来越多的采用钢板桩围堰，目前已有苍南朱家站水闸、温州瓯
飞围垦工程及宁波梅山水道工程中大规模采用钢板桩围堰，本文以苍南朱家站水闸钢板桩围堰为例，介绍钢板桩围堰的计算方法及
方案。
Abstract:Steel sheet pile cofferdam is more and more widely used in cofferdam construction in the water-related project in southeast