钢板桩围堰计算书
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钢板桩受⼒分析及围堰验算(定)1.和尚塘⼤桥主墩钢板桩围堰计算书⼀、基坑在开挖完成后,砼垫层浇筑前钢板桩验算钢板桩被主动压⼒强度相等处与锚固点(E点)位置相近,则:y=γHK a /γ(KK p-K a)γ:粘性⼟容重,γ=18 KN/m3;基坑底y H:主动⼟压⾼度,H=h1+h2+h3+h4=8m K p:被动⼟压⼒系数,为1.761,x K p=tg-2(45。
+φ/2),内摩擦⾓φ=16。
图1 K a:主动⼟压⼒系数,为0.568,K a=tg2(45。
-φ/2),内摩擦⾓φ=16。
K:被动⼟压⼒修正系数,K=1.4;y =2.4m1、钢板桩弯矩验算把CE段看作简⽀梁来计算,偏于安全,受⼒⼟如下:图2钢板桩上C点的主动⼟压⼒强度为:P C=γHK aγ:粘性⼟容重,γ=18 KN/m3;H:主动⼟压⾼度,H= h2+h3+h4=6.5mK a:⼟的压⼒系数,为0.568,K a=tg2(45。
-φ/2),内摩擦⾓φ=16。
则:P C=66.5 KN/m2;分布在1延⽶(2.5块)钢板桩上的压⼒为:q C=1* P C=66.5 KN/ m;同理:q D=81.8 KN/ m;为⽅便计算,将CE段分解成如下受⼒情况:图3Mmax1=q C a2(2l-a)2/8l2=66.5×1.52×(2×3.9-1.5)2/8×3.92 =48.8 KN.mMmax2=(q C-q D)a2(3-2a/l-1)/6=15.3×1.52×(2-2×1.5/2.9)/6=5.5 KN.mMmax3=q D a2(3-2a/l-1)/6=81.8×2.42×(2-2×2.4/3.9)/6 =60.4 KN.m则在CE段钢板桩墙上的最⼤弯矩不⼤于:MmaxCE= Mmax1+ Mmax2+ Mmax3=114.7KN.m拉森Ⅳ型钢板桩1⽶宽截⾯抵抗矩为2037cm3,则最⼤抗压强度为: σ= MmaxCE/W=114.7KN.m/2037cm3=56.3 Mpa<[σ]=145 Mpa 安全2、钢板桩⼊⼟深度计算由图1可知E点为锚固点,即为弯矩零点,则E点的⽀撑⼒R E 和墙前被动⼟压⼒对板桩底端的⼒矩相等,由此可求得x:R E*x=γ(KK p-K a)x3由图3可求得R E:R E= R E1+R E2+R E3R E1= q C a2/2l=66.5×1.52/2×3.9=19.2 KNR E2=(q C-q D)a2/3l=15.3×1.52/(3×3.9)=2.9 KNR E2=q D b(3-2*b/l)/6=81.8×2.4×(3-2×2.4/3.9)/6=57.9 KN R E= 19.2+2.9+57.9=80 KNx= 6* R E/18*(KK p-K a)=3.7m则板桩的⼊⼟深度为:T=1.1×(y+x)=6.7 m3、C点横梁(纵桥向19.5m)验算C点处横梁承受相邻两跨(BC、CE)各半跨上的⼟压⼒:q C=γ*K a*H C*(H BC+H DE)/2γ:粘性⼟容重,γ=18 KN/m3;K a:主动⼟压⼒系数,为0.568,K a=tg2(45。
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。
41号钢板桩围堰计划工况计算书一、钢板桩围堰工况0计算:针对41号钢板桩围堰现场实际情况,计划先将堰外堆砂卸载至高程1104。
0m,然后堰内抽砂至设计封底混凝土底1097.211m。
此过程中,只安装了第一道内支撑,堰外水位1109.5m,堰内水位1109.5m,内外水位差为0。
钢板桩顶高程1116。
0m,钢板桩底高程1092m,桩长24m,堰内抽砂停止时钢板桩入土深度5。
211m。
第一道内支撑高程1109m.工况0示意如图1.钢板桩顶+1116.0堰外水位+1109.5第一道内撑+1109.0堰内水位+1109.5预计冲砂高程+1104.0封底混凝土底+1097.211钢板桩底+1092.0图1工况0图示1、钢板桩计算采用midas建立钢板桩计算模型,模型受力及计算结果如图2—图5所示。
图2工况0钢板桩荷载分布图(单位:KN)图3工况0支撑反力图(单位:KN)图4工况0钢板桩弯矩图(单位:KN ·m )图5工况0钢板桩位移图(单位:mm )由计算结果可知,工况0时钢板桩最大弯矩为121KN·m。
则钢板桩的最大组合应力为:[]6max 31211044.8MPa /1.5196.7MPa 270010M W σσ⨯===<=⨯,满足要求。
2、内支撑计算由图3可知,第一道内支撑支反力为51。
1KN/m ,将此支反力作用在第一道内支撑上,建立内支撑midas 计算模型如图6所示.图6工况0第一道内支撑计算模型(单位:KN/m)第一道内支撑计算结果如图7—图9所示.图7工况0第一道内支撑变形图(单位:mm)图8工况0第一道内支撑轴力图(单位:KN)图9工况0第一道内支撑组合应力图(单位:Mpa)由以上计算可知:圈梁2H600×200最大组合应力为43.9MPa<[188.5]MPa,支撑钢管φ630—10mm钢管最大组合应力为29。
2MPa<0.708×[188。
郑州至万州高速铁路客运专线湖北段(DK426+741.787~D1K461+845.429)钢板桩围堰结构计算书中国铁建中铁十一局集团有限公司郑万高铁ZWZQ-5标项目经理部二0一七年二月郑州至万州高速铁路客运专线湖北段(DK426+741.787~D1K461+845.429)D1K459+075.000鱼泉河双线大桥钢板桩围堰结构计算书编制:审核:批准:中铁十一局集团有限公司郑万高铁ZWZQ-5标项目经理部二0一七年二月目录一、工程概况 (1)1、地形、地质和水文 (1)2、钢板桩围堰结构 (1)3、钢板桩围堰施工方法 (2)4、钢板桩围堰布置图 (2)二、计算依据 (4)三、计算参数取值 (4)3.1、弹性模量 (4)3.2、钢材力学参数 (4)3.3、岩土力学参数 (4)3.4、混凝土力学参数 (5)3.5、材料力学参数 (5)四、计算工况 (5)4.1、工况一 (5)4.2、工况二 (5)4.3、工况三 (6)4.4、工况四 (6)4.5、工况五 (6)五、计算内容 (6)5.1、钢板桩打入深度计算 (6)5.2、钢板桩围堰抗管涌计算 (6)5.3、钢板桩围堰基坑底抗隆起计算 (6)5.4、封底砼厚度计算 (6)5.5、钢板桩结构受力计算 (6)5.6、内支撑结构受力计算 (6)六、结构计算 (7)6.1、钢板桩打入深度计算 (7)6.2、钢板桩围堰抗管涌计算 (8)6.3、基坑底抗隆起计算 (9)6.4、封底砼厚度计算 (9)6.5、钢板桩结构计算 (10)6.6、内支撑结构计算 (16)6.6.1、内力计算 (16)6.6.2、强度、刚度验算 (22)七、结论 (26)一、工程概况1、地形、地质和水文鱼泉河双线大桥位于襄阳市南漳县长坪镇黄潭洲村杏桥坪境内。
起讫桩号:D1K458+888.688-D1K459+268.605,全桥结构布置形式为:1×32+3×24+(40+64+40)+2×32+2×24m,连续梁3跨共一联,主墩为5#、6#墩,群桩基础,主墩桩基为20根1.25m钻孔桩,其中5#墩位于鱼泉河靠近小里程(郑州方向)侧河滩上。
双排拉森钢板桩围堰计算书嘿,大家好!今天咱们聊聊一个在建筑工程里很重要但又常常被忽视的话题——双排拉森钢板桩围堰的计算。
你可能会觉得,这听上去有点枯燥,是不是?但别急,咱们一步步来,看看这背后的故事会不会让你大开眼界。
1. 拉森钢板桩是什么?首先,咱们得弄明白拉森钢板桩究竟是啥。
简单来说,拉森钢板桩就像是工程中的“护城河”,用来防止周围土壤和水分流失,就像给地面穿上了一层钢铁的“外衣”。
它们通常是用钢板做的,板子之间有交错的齿,这样就能更好地“咬合”在一起。
就好比你把几片饼干挨在一起,中间还要夹个小夹层,这样才不会容易散开。
双排的意思就是在两排钢板桩之间加个隔断,增强防护效果,这样做的好处是更稳固,抗压性更强。
2. 为什么要做围堰?2.1 围堰的作用围堰在工程中的作用可是大大的。
你要知道,围堰的主要目的是为了阻挡地下水和土壤的侵蚀,让施工区域保持干燥。
想象一下,你在家厨房的台面上放一盆水,不一会儿水就会流得到处都是,那可麻烦了!围堰就像是给你的台面装了一个水槽,把水牢牢地挡在外面。
2.2 施工过程中的挑战施工时,围堰的作用更是无可替代。
有时候,施工区域下方的地下水位非常高,如果不设围堰,工地就会变成一片“水塘”,工程进度自然会受到影响。
所以,围堰的设计必须考虑到水位变化、土壤性质等多个因素,才能确保施工顺利进行。
3. 如何计算双排拉森钢板桩围堰的需要?3.1 计算基础要计算双排拉森钢板桩围堰,咱们得先搞清楚几个基本的参数。
比如说土壤的特性、地下水位、施工深度等等。
就像做一道数学题,先要弄清楚题意,再一步步解题。
计算公式里包含的因素非常多,需要综合考虑土壤的承载力、桩的承载力、以及水压等。
3.2 具体步骤首先,咱们得确定桩的间距和深度。
这个就像是安排座位一样,得根据“客人的”数量(也就是土壤和水的压力)来安排得当。
然后,计算桩的长度,这个长短要根据实际情况来决定,确保它能深深地“扎根”在地里,不被轻易移动。
附件-10钢板桩围堰计算书计算:复核:审核:批准:中铁上海工程局沪通铁路工程站前V标项目经理部2015年1月10日目录1工程概况 (1)2计算目标 (2)3计算依据 (2)4计算参数 (2)4.1支护方案 (2)4.2基本信息 (3)5计算分析 (5)5.1各工况计算分析 (5)5.2截面验算分析 (13)5.3整体稳定验算分析 (14)5.4抗倾覆稳定性验算分析 (15)5.5 抗隆起验算分析 (18)5.6抗管涌验算分析 (20)5.7抗承压水(突涌)验算分析 (21)5.8嵌固深度计算分析 (21)5.9钢管支撑计算分析 (22)5.10 HW型钢围檩计算分析 (23)5.11 封底混凝土厚度验算 (24)6注意事项 (24)21工程概况377#、378#主墩均采用拉森FSP-Ⅳ型钢板桩围堰,钢板桩围堰平面内尺寸20.0m×15.6m(已考虑施工偏差和承台施工的立模空间),钢板桩顶标高为+1.5m(高出施工水位0.40m),采用L=15m钢板桩,打入承台垫层混凝土底以下土层深度5.74m。
共设置3层围檩和支撑。
三层围檩均采用双HW400型钢(400×400×13×21)mm制作,围檩采用托架固定在钢板桩上,围檩四角设双斜撑,中部设双对撑,围檩对撑和斜撑均采用Φ630mm×δ10mm螺旋钢管桩制作,对撑和斜撑与围檩焊接连接。
图1-1 钢板桩支护平面图(单位:m)1图1-2 钢板桩支护立面图(单位:m)2计算目标(1)验算基坑各工况受力情况;(2)验算基坑整体稳定性、截面、抗倾覆稳定性;(3)验算基坑底抗隆起、抗管涌、抗承压水;(4)验算钢板桩嵌固深度;(5)验算钢管支撑、型钢围檀受力情况。
3计算依据(1)《理正深基坑V7.0》(2)《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120-20124计算参数4.1支护方案采取排桩支护,如下图所示:23图4.1-1排桩支护4.2基本信息表4.2-1 基本信息表4.2-2 放坡信息表4.2-3 超载信息表4.2-4 附加水平力信息4表4.2-8 土压力模型及系数调整弹性法土压力模型: 经典法土压力模型:5计算分析5.1各工况计算分析5678内力位移包络图:地表沉降图:5.2截面验算分析(1)截面参数表5.2-1 截面参数表(2)内力取值表5.2-2 内力取值(3)截面验算基坑内侧抗弯验算(不考虑轴力)σnei = Mn / Wx= 397.814/(2200.000*10-6)= 180.824(MPa) < f = 215.000(MPa) 满足基坑外侧抗弯验算(不考虑轴力)σwai = Mw / Wx= 207.895/(2200.000*10-6)= 94.498(MPa) < f = 215.000(MPa) 满足式中:σwai———基坑外侧最大弯矩处的正应力(Mpa);σnei———基坑内侧最大弯矩处的正应力(Mpa);Mw ———基坑外侧最大弯矩设计值(kN.m);Mn ———基坑内侧最大弯矩设计值(kN.m);Wx ———钢材对x轴的净截面模量(m3);f ———钢材的抗弯强度设计值(Mpa);5.3整体稳定验算分析计算方法:瑞典条分法应力状态:有效应力法条分法中的土条宽度: 0.40m滑裂面数据整体稳定安全系数Ks = 1.289圆弧半径(m) R = 19.039圆心坐标X(m) X = -3.892圆心坐标Y(m) Y = 6.8975.4抗倾覆稳定性验算分析抗倾覆安全系数:Mp——被动土压力及支点力对桩底的抗倾覆弯矩, 对于内支撑支点力由内支撑抗压力决定;对于锚杆或锚索,支点力为锚杆或锚索的锚固力和抗拉力的较小值。
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。
新建杭州经绍兴至台州铁路工程绍兴特大桥一类钢板桩围堰计算书浙江兴土桥梁临时钢结构设计咨询有限公司二零一八年一月新建杭州经绍兴至台州铁路工程绍兴特大桥一类钢板桩围堰计算书计算:复核:审核:浙江兴土桥梁临时钢结构设计咨询有限公司二零一八年一月目录概述 (1)设计规范及依据 (1)基坑安全等级 (1)材料特性 (2)4.1材料特性 (2)荷载计算 (2)5.1土压力 (2)5.2水压力 (3)5.3水流力 (3)围堰结构布置形式 (3)6.1围堰布置形式 (3)6.2内支撑布置形式 (4)基坑抗隆起计算 (5)基坑抗管涌稳定性验算 (5)围堰结构计算 (6)9.1安装工况: (6)9.2工况一 (6)9.3工况二 (9)9.4工况三 (11)9.5计算结果汇总 (14)内支持结构计算 (14)10.1一层围檩内支撑计算 (14)设计结论 (16)概述本工程为新建杭州经绍兴至台州铁路工程绍兴特大桥,下部结构及基础形式从上至下分别为盖梁、墩身、承台、群桩。
桥位区地层上部为第四系全新统人工堆积层为主,第四系上更新统冲洪积地层。
现从上至下分述如下:粉质黏土、淤泥质粉质黏土、粉质黏土等。
一类钢板桩围堰适用于294-298#、302#、306-308#墩,均采用拉森Ⅳ钢板桩,钢板桩长均为21m,基坑深度见下表。
设计规范及依据1、《杭绍台一标绍兴特大桥一类钢围堰工程施工图设计》2、《杭绍台一标绍兴特大桥工程施工图设计》3、《钢结构设计标准》(GB50017-2017);4、《公路钢结构桥梁设计规范》(JTG D64-2015);5、《建筑施工计算手册》(第二版)(江正荣编著)(中国建筑工业出版社);6、《路桥施工计算手册》(人民交通出版社,2001.5);7、《建筑基坑支护技术规程》(JGJ 120-2012);8、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010);基坑安全等级依据《建筑基坑支护技术规程》(JGJ-120-2012)规定,基坑安全等级定为二级。
新建广州至珠海铁路复工工程一标DK07+293.11 白坭河特大桥40#墩钢板桩围堰检算中铁二十五局集团有限公司新建广州至珠海铁路复工工程一标工程指挥部二00九年一月十六日目录一、工程概况 (19)二、地基承载力验算 (19)三、抗隆稳定验算 (20)四、支撑的布置和计算 (22)五、钢板桩受力分析 (24)白坭河特大桥40#墩钢板桩围堰计算书一、工程概况新建广州至珠海铁路正线于DK4+444.75~DK10+141.465之间设白坭河特大桥,本桥为铁路双线桥,桥中心里程为DK7+293.11,桥全长5696.715m,共157墩2台158跨;本桥位于广州市白云区江高镇至佛山市南海区和顺镇境内,特大桥横跨白坭河和西南涌,区内主要为耕地、鱼塘、苗圃,地形平坦,交通条件较好。
40#墩承台平面尺寸为15.0×19.9m,厚度为 5.0m,拟采用德国拉森(Larseen)Ⅳ型锁口钢板桩施工。
桥位处施工水位+3.194m,计算水位按+3.694米考虑。
钢板桩顶标高按+3.694米设置。
因该墩岸侧地面标高较河侧高,对钢板桩的压力较大,所以计算取岸侧地质条件作为计算地质。
二、地基承载力验算40#墩封底混凝土采用C25,厚度为6.5米,承台厚度为5.0m,分两次浇注,每次厚度为2.5米。
1、验算基底承载力,基底荷载为σ=6.5×24=156kPa<[σ]=250kPa。
故基底承载力满足要求。
基底完全能承受封底混凝土的重量。
承台混凝土重量由封底混凝土抗拉来承受。
2、验算利用封底混凝土抗拉强度是否能承受5米厚的承台混凝土重量。
计算底层混凝土强度达到80%设计强度的承载力,容许抗拉应力[σ]=1.2MPa。
因为主墩承台为群桩,底层混凝土为双向板,但为简化计算(且偏于安全),按桩的最大间距7.64m单向简支板计算,取板宽1m。
计算封底混凝土达到强度后能否承受承台混凝土的重量:q=24×5.0(5.0米高承台混凝土重量)+2.0(振捣荷载)=122kPa/m则最大弯矩Mmax=1/8×122×7.642=890kN·m以混凝土作为受力截面,其最大拉应力为σl=M/(bh2/6)=6×890/(1×6.52)=126kPa=0.126MPa<[σ]=1.2MPa,故安全,底层混凝土不会出现裂缝。
XX跨线桥PM5承台施工钢板桩围堰计算书一、工程概述XX跨线桥PM5承台地质情况为淤泥质粘土、粉质粘土层。
为了保证承台施工过程的安全稳定,需打设12m钢板桩形成平面尺寸8.8×8.8m的围堰,采用SP-IV拉森钢板桩。
地质参数及截面参数如表1-1、1-2所示。
腰梁采用双拼I32a,内撑选用I32a。
表1-1 地质层计算参数表1-2钢板桩技术参数二、荷载和工况计算2.1、基本参数1、主动土压力系数淤泥质粘土:Ka1=tan 2(45°-4.91°/2)=0.84,粉质粘土:Ka2=tan 2(45°-19.30°/2)=0.502.2、支撑布置按等弯矩布置确定各层支撑的间距,根据拉森Ⅳ型钢板桩能承受的最大弯矩确定板桩顶悬臂端的最大允许跨度)(56.288.0)(21.31.1)(91.26020130m h h m h h m k r w h a =====⨯⨯⨯=σ施工最大水位为+3.5m ,考虑钢板桩超出最大水位0.5m ,故基坑总高度为7.85m 。
(承台顶标高为-1.5m,承台底标高为-3.7m ,垫层厚度为0.15m )根据具体情况,至少需要设置两层支撑。
根据具体情况,设置两道支撑。
第一道支撑设置在+1.5m 处,第二道支撑设置在-1.35m 处。
2.3、钢板桩内力计算钢板桩所受土压力分布图如下:钢板桩受力简图模型如下所示:单位:KPa经结构力学计算器计算得:由弯矩图可知,最大弯矩为15.94KN •m 。
,,支撑反力KN R KN R KN R 60.4134.5785.51321===[]。
满足要求MPa MPa W M 21544103621094.1563max max =<=⨯⨯==-σσ []。
满足要求MPa MPa A Q 12592.5109.961034.5743max max =<=⨯⨯==-ττ2.4、内撑计算支撑体系主要由两种材料组成,围檩结构为双拼工32a ,斜撑结构为工32a 。
9m钢板桩围堰设计计算书一、概况1、宁芜线青弋江特大桥13#-17#墩、21#-22#墩、46#墩、55#-57#墩、60#墩-64#墩设计采用8根φ100cm钻孔桩,南京台、65#台设计采用12根φ100cm钻孔桩,43#墩采用设计11根φ100cm钻孔桩,成桩后用钢板桩围堰施工承台。
2.设计参数(1)地下水位取+5.708m。
(2)承台顶标高+7.208m、承台底标高+5.208m、承台尺寸为10.08x4.8x2.0m。
(3)钢板桩围堰内部平面尺寸为12.06x0.68m2,围堰顶标高+8.71m、底标高-0.29m。
(4)承台周围地质为粉质粘土,比重γ土=18.6KN/m3、内摩擦角Ψ=16.49º、粘聚力c=13.61KPa,因为粉质粘土的液性指数为0.61介于0和1之间,所以水位以下的该土层按不利状态考虑受到水的浮力作用。
其下为粉砂比重γ土=18.7KN/m3,粉砂的内摩擦角Ψ=28~36º,但是含水饱和的细砂很容易失去稳定,因此考虑内摩擦角Ψ取24º。
(5)距板桩围堰外1.5m均布荷载按30KN/m2考虑,围堰内基坑浇注15cm厚砼垫层,35cm 厚碎石垫层。
(6)拟采用拉森IV型钢板桩 W=2037cm3、[σ]=180MPa、L=9m。
岩土工程参数建议值二、钢板桩设计方案1、计算板桩入土深度:作用在钢板桩上的土压力强度及压力分布粉质粘土:由内摩擦角Ψ=17.75º得,m=tg(45-Ψ/2)=0.730,m2=0.533。
各点的主动土压力如下:P a=(γz+q)m2-2cm=30×0.533-2×15.16×0.730=-6.14KN/m2P b=(γz+q)m2-2cm=(18.6×0.5+30)×0.533-2×15.16×0.730=-1.19KN/m2 P c=(γz+q)m2-2cm=(18.6×2+30)×0.533-2×15.16×0.730=13.68KN/m2P d=(γz+q)m2-2cm=(18.6×2+8.6×1.5+30)×0.533-2×15.16×0.730=20.56KN/m2P e=(γz+q)m2-2cm=(18.6×2+8.6×5.0+30)×0.533-2×Array 15.16×0.730=36.60KN/m2水压力(基坑开挖后):P水=γ水×h水=10×1.5=15KN/m2由上图中f点的土压力Ff=0可得:γKKp×y=γKa(H+y)Kp——被动土压力系数K——被动土压力系数修正值由《简明施工计算手册》知k=1.70γ——土的重度8.6× 1.7×2.371× 1.5+8.7× 1.7×2.371×(y-1.5)=(18.6×2+8.6×5+8.7×(y-1.5)+30) ×0.422+15解得y=1.80m把af梁段看成钢板桩一等值简支梁根据∑Mb=0得1/2×65×1.5×(2/3×1.5+1)+58×1.5×(1/2×1.5+1.5+1)+1/2×(65-58)×1.5×(1/3×1.5+1.5+1)+1/2×53.09×1.06×(1/3×1.06+1.5+1.5+1)-Rg ×(2+1.5+1.5+1)=0g 点的反力Rg=86.4KNX 可根据Rg 和板桩前被动土压力对板桩底端的力矩相等,即∑Mf=0求得 Rg =x 2γ(kk p -K a )/6X=)(ka kkp Rg -γ/6=()422.0371.27.17.8/4.866-⨯⨯⨯=4.07m 得钢板桩最小入土深度t 0=x+y=1.5+4.07=5.57m ,安全系数取1.1得 钢板桩实际入土深度t=1.1 t 0=1.1×5.57=6.2m 。
钢板桩围堰计算书一、工程概况辋川特大桥41#墩位于海湾中,施工水位为6.0m,水位最大标高4.8m,承台底标高-6.46m,一般冲刷线标高-5.1,局部冲刷线标高-10.9m,流速2.52m/s,承台尺寸为7.4m×5.4m×2.0m,钻孔桩为6根Φ1.0m。
河床地质为:淤泥,基本承载力为40Kpa,淤泥顶标高-1.2m,淤泥底层标高-17.05;全风化花岗岩,基本承载力为180Kpa,全风化花岗岩底层标高-21.55;强风化花岗岩,基本承载力为500Kpa。
钢板桩拉森SP-IV型,钢材材质为Q295BZ或SY295,抗拉刚度大于390Mpa,每米的抗弯截面模量3,钢板桩围堰锁口尺寸9.4×7.4m,采用三道围囹和内w cm2270支撑,围囹采用双拼I32a工字钢及内支撑采用φ329×10mm螺旋焊接钢管。
围堰内采用水下混凝土封底,封底砼标号C20,封底砼厚度为1.5m,底面标高为-8.0m。
计算简图如下二、钢板桩长度计算多层支撑钢板桩入土深度计算方法采用盾恩近似法计算,根据现场地质情况,淤泥的重度γ为16.5KN/m3,内摩擦角∮的取值范围为2。
~10。
,本计算书取∮=6。
,H=5.26米,L0=1.26米。
用盾恩法计算钢板桩入土深度(Kp-Ka)x2-KaHx-KaHL0=0式中:Ka——主动土压力系数Kp——被动土压力系数1H ——基坑开挖深度L0——基坑底至最近一道内支撑距离X ——钢板桩入土深度主动土压力系数 Ka=tg2(45。
-∮/2)= tg2(45。
-6。
/2)= tg2 42。
=0.81被动土压力系数 Kp= tg2(45。
+∮/2)= tg2(45。
+6。
/2)= tg2 48。
=1.23(Kp-Ka)x2-KaHx-KaHL0=00.42x2-4.26x-5.37=0解之的x=11.55米所以钢板桩的总长度至少为:L=6+5.26+11.55=22.81米。
钢板桩围堰支护结构验算书设计:校对:审核:二O一七年一月目录目录 (2)一、概述 (1)1.1计算说明 (1)1.2施工流程 (1)1.3计算依据 (1)1.4计算参数及材料选择 (2)1.4.1计算参数 (2)1.4.2材料选择 (2)1.5计算方法 (2)二、钢板桩围堰支护计算分析 (5)2.1#81墩钢板桩支护验算 (5)2.1.1悬臂端允许最大跨度 (5)2.1.2钢板桩最小入土深度t (5)2.1.3基底抗隆起验算 (7)2.1.4钢板桩及内支撑结构验算 (7)2.2#54墩钢板桩支护验算 (9)2.2.1悬臂端允许最大跨度 (9)2.2.2钢板桩最小入土深度t (9)2.2.3基底抗隆起验算 (11)2.2.4抗管涌验算 (12)2.2.5 C30水下砼灌注厚度验算 (13)2.2.6钢板桩及内支撑结构验算 (13)2.3A匝道1号桥#7墩钢板桩支护验算......... 错误!未定义书签。
2.3.1悬臂端允许最大跨度 ......................... 错误!未定义书签。
2.3.2钢板桩最小入土深度t ....................... 错误!未定义书签。
2.3.3基底抗隆起验算 ................................. 错误!未定义书签。
2.3.4抗管涌验算 ......................................... 错误!未定义书签。
2.3.5 C30水下砼灌注厚度验算................... 错误!未定义书签。
2.3.6钢板桩及内支撑结构验算.................. 错误!未定义书签。
2.4底模板支撑计算 ....................................... 错误!未定义书签。
2.4.1工字钢强度验算 ................................. 错误!未定义书签。
某桥钢板桩围堰受力计算书一.已知条件1.根据实际情况施工水位取百年一遇最高水位+1.31m 。
2.钢板桩顶标高为+2.31m ,承台设计底标高为-5.64m 。
3.承台尺寸:13.7m ×8.1m ×3.3m ,围堰尺寸:15.2m ×10.4m 。
根据具体情况,确定采用的立面布置形式见附图2.围囹及内支撑计算根据现场情况,内支撑采用I40b ,布置形式:第一层为两片I40b ,兼作导向框架;第二层为两片I40b ;第三层为三片I40b ,横撑及八字撑布置同边梁。
工况1:抽水至第二层内支撑下50cm 时,第一层内支撑受力处于最不利状态,受力情况分析如下:(1)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:y K P y KK a b p γγ+=式中 b P -基坑地面处钢板桩墙后的主动土压力强度值;K -主动土压力修正系数,土的内摩擦角为250时,K 取1.7;γ-土体容重;h -基坑开挖深度;w h -基坑外侧水位深度。
kN P b 3010)31.169.1(=⨯+=()()m K KK P y a p b 4.0406.0464.27.12030=-⨯⨯=-=γ (2)由力矩分配法计算的受力图如下:受力分析图 弯矩包络图支点反力图F 1=100.85kN , M max =309.16kN ·m工况2:围堰内抽水至第三层内支撑下50cm 时,第二层支撑受力处于最不利状态,受力分析如下:(1)计算反弯点位置:kN P b 52)31.189.3(10=+⨯=()()m K KK P y a p b 69.0406.0464.27.12052=-⨯⨯=-=γ (2)由力矩分配法计算的受力图如下:受力分析图弯矩包络图支点反力图F 1=-82.89kN ,F 2=301.27kN , M max =214.58kN ·m工况3:围堰内抽水至承台底下50cm 时,第三层支撑受力处于最不利状态,受力分析如下:(1)计算反弯点位置:kN P b 1.90)31.17.7(10=+⨯=()()m K KK P y a p b 19.1406.0464.27.1201.90=-⨯⨯=-=γ (2)由力矩分配法计算的受力图如下:受力分析图弯矩包络图支点反力图P 0 = 137.67kN ,F 1=22.79kN ,F 2=-60.3kN ,F 3=359.34kN ,M max =198.56kN ·m(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 ,建平衡方程:306)a p (x K KK x P -γ=⨯m K KK P x 3.3)064.0464.27.1(2067.1376)a p (60=⨯⨯⨯==--γ (4)钢板桩入土深度t 0=x +y =3.3+1.19=4.49m则t =1.2×4.49=5.39m ,实际入土深度4.99m ,采用18m 钢板桩入土深度7.99m 。
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(45-2
18
)=0.528, ka =0.727
粉 砂: Ka =tg 2(45-
25
.26)=0.383, ka =0.619 黏 土: Ka =tg 2(45-2
22
)=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+2
22
)=2.198, kp =1.483
(2)、有效主动土压力的计算 a 、h =4.5m 时, Pa ’=0
b 、h =10.7m (上)时,
Pa ’=0.528×6.2×8.5-2×12×0.727=10.38 KN/m 2
c 、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 2
e 、h =17.2(下)m 时,
Pa ’=0.455×12.7×7-2×13.5×0.675=22.22 KN/m 2
f 、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 2
b 、h =4.5m 时,Pw =45 KN/m 2
c 、h =10.7m 时,Pw =107 KN/m 2
d 、h =17.2m 时,Pw =172 KN/m 2
e 、h =19m 时,Pw =190 KN/m 2
(4)、土压力合力
a 、h =4.5m 时, Pa=45 KN/m 2
b 、h =10.7m (上)时,Pa =117.38 KN/m 2
c 、h =10.7m (下)时, Pa=110.94 KN/m 2
d、h=17.2(上)m时,Pa=200.83 KN/m2
e、h=17.2(下)m时,Pa=194.22 KN/m2
f、h=19m时,Pa=218 KN/m2
2、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。
在计算时,各阶段钢板桩计算长度按等值梁法确定,从主动土压力与被动土压力相等的反弯矩截面(即净土压力为零或弯矩为零)截断形成等值梁计算支撑反力和钢板桩弯矩。
根据施工工序,分为四个工况;
工况一:围堰第一道支撑加好后,抽水到-3.5m标高时;
钢板桩受被动土压力
a、h=5.5m时, Pp=2×12×1.376=33.02 KN/m2
b、h=10.7m时,Pp=1.894×8.5×5.2+2×12×1.376=116.74 KN/m2
考虑到钢板桩桩前土体摩擦作用,被动土压力给予提高,查表得,提高系数K=1.5,则:a、h=5.5m时, Pp=33.02×1.5=49.53 KN/m2
b、h=10.7m时,Pp=116.74×1.5=175.11 KN/m2
钢板桩所受水、土压力分布图如下:
(弯矩图) (反力图)
工况二:围堰第二道支撑加好后,向围堰内注水至围堰外水位,水下吸泥、清淤到-12.557m 标高时;
钢板桩受被动土压力
a 、h =14.557m 时, Pp=2×16×1.616=51.7 KN/m 2
b 、h =19m 时,Pp =2.611×10×4.443+2×16×1.616=167.72KN/m 2
考虑到钢板桩桩前土体摩擦作用,被动土压力给予提高,查表得,提高系数K =1.7,则:a 、h =14.557m 时, Pp=51.7×1.7=87.89 KN/m 2
b 、h =19m 时,Pp =167.72×1.7=285.12 KN/m 2
钢板桩所受水、土压力分布图如下:
(弯矩图)(反力图)工况三:封底砼达到设计强度后,围堰内抽水至-7.0米标高处;
(弯矩图)(反力图)工况四:第三道支撑加好后,围堰内抽水至-10.057米标高处。
(弯矩图) (反力图)
以各道支撑在四个工况下的最大反力作为圈梁的设计依据,则第一至第三道支撑的支撑反力依次为:
R 1=59.5 KN/m R 2=482.8 KN/m R 3=399.12 KN/m 钢板桩在各工况下所受的最大弯矩:Mmax =445.1KN.m ,钢板桩拟采用拉森Ⅵ型,其长度为18米,惯性矩为56700cm4/m, 截面弹性模量为2700cm3/m,钢材材质为 SY295。
σ=w M max =2700000
101.4456
=164.9 Mpa <0.6×295=177 Mpa ,符合要求。
3、内支撑的设计计算
本工程圈梁采用组合型钢结构,第一道圈梁组合型钢如下图截面A ,第二、三、四道圈梁组合型钢如下图截面B 。
(截面A ) (截面B ) S A =300×16×2+(500-32)×16=17088 mm 2 S B =400×16×2+(500-32)×16×2=27776 mm 2 对于第一道支撑,圈梁轴力 N =qr =59.5×9.914=589.9 KN
σ=A N =17088
109.5893
⨯=34.5 Mpa ,符合要求。
对于第二、三道支撑,取线荷载最大的第二道支撑计算,圈梁轴力
N =qr =482.8×9.914=4786.5 KN
σ=A N =27776
105.47863
⨯=172.3 Mpa ,符合要求。