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围堰计算最终版

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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。

3.2 土层参数根据设计图纸提供的工程地质报告，4#墩地质取值如下：3.3 钢板桩截面参数本工程使用钢板桩截面参数特性值如下表围堰主梁、内支撑结构用料4 计算依据（1）施工图纸、施工水位及地质资料（2）《铁路桥涵施工规范》（TB10203-2002）（3）《钢结构设计规范》（GB50017-2003）。

（4）《简明施工计算手册》中国建筑工业出版社5 钢板桩及内支撑分析计算5.1主、被动土压力计算本工程钢板桩施工范围内土层为粉土、粉质粘土，均为强透水性土层，水压力计算时均考虑采用水土分算法（即土压力为按土的浮容重计算的有效土压力与土体间孔隙水的水压力之和）。

主、被动土压力系数及被动土修正系数如下表：5.2 钢板桩计算计算工况按照施工工序分为：工况一第一道内支撑安装后，围堰内抽水至-3.4m；工况二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；工况三封底砼达到强度后，围堰内抽水至-7.3m；工况四第三道内支撑安装后围堰内抽光水；工况五承台施工后向钢板桩与承台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。

工况六第一节墩身施工后，拆除第一道内支撑。

钢板桩及内支撑计算根据上述施工工况，计算各支撑在各工况可能出现的最大反力和钢板桩最大内力。

在计算时，各工况下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。

工况一：第一道内支撑安装后，围堰内抽水至-3.4m ；假设钢板桩上土压力等于零的点离河床面的距离为y ，则在y 处板桩前的被动土压力等于板桩后的主动土压力，即'w p w a e e e e +=+，)18.2()08.7(y y K K y y K w p w a ++'=++'γγγγ)18.2(1098.29.956.1)08.7(1034.09.9y y y y +⨯+⨯⨯=+⨯+⨯解得:y=1.15m则等值梁计算长度为：0.5+4.9+2.18+1.15=8.73m Pa(－3.4m)=h K a γ' ＋γ水h =0+10×4.9=49 kN/m 2 采用midas 建立模型计算如下：荷载分布图(KN/m)支撑反力图(kN)钢板桩弯矩图(kN.m)工况二 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 ；根据：'w p w a e e e e +=+，)5.14()5.14(y y K K y y K w p w a ++'=++'γγγγy y 7.16.917.1))86.5(6.956.19.9(59.0⨯⨯=+⨯+⨯⨯解得:y=3.16m则等值梁计算长度为：0.5+3.9+10.6+3.16=18.16m Pa(－5.58 m)=h K a γ' =0Pa(－7.14 m)上=h K a γ' =0.34×9.9×1.56=5.3 kN/m 2 Pa(－7.14 m)下=h K a γ' =0.59×9.9×1.56=9.1 kN/m 2Pa(－13.0 m)=h K a γ' =0.59×（9.9×1.56+9.6×5.86）=42.3 kN/m 2 采用midas 建立模型计算如下：荷载分布图(KN/m)支撑反力图(kN)钢板桩弯矩图(kN.m)工况三 封底砼达到强度后，围堰内抽水至-7.3m ；本工况等值梁长度取值时考虑到封底面浮浆等因素，计算封底面取设计封底面以下0.5m 处，即-10.5m 。

等值梁计算长度为：0.5+3.9+4.9+2.7+0.5=12.5m Pa(－5.58 m)=h K a γ' ＋γ水h =0+10×7.08=70.8 kN/m 2Pa(－7.14 m)上=h K a γ'＋γ水h =0.34×9.9×1.56+10×8.64=91.7 kN/m 2 Pa(－7.14 m)下=h K a γ'＋γ水h =0.59×9.9×1.56+10×8.64=95.5 kN/m 2 Pa(－7.3 m)=h K a γ'＋γ水h =0.59×（9.9×1.56+9.6×0.16）+10×8.8=98 kN/m 2Pa(－10.5 m)=h K a γ'＋γ水h =0.59×（9.9×1.56+9.6×3.36）+10×8.8=116.1 kN/m 2采用midas 建立模型计算如下：荷载分布图(KN/m) 支撑反力图(kN) 钢板桩弯矩图(kN.m) 工况四第三道内支撑安装后围堰内抽光水；本工况下等值梁长度同工况三，等值梁计算长度为12.5m。

Pa(－10.5 m)=h K a γ'＋γ水h =0.59×（9.9×1.56+9.6×3.36）+10×12=148.1 kN/m 2采用midas 建立模型计算如下：荷载分布图(KN/m)支撑反力图(kN)钢板桩弯矩图(kN.m)工况五 承台施工后向钢板桩与承台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。

本工况下假设等值梁下支撑点位于砼冠梁1/2厚度处，即-7.2m 。

则等值梁计算长度为0.5+3.9+4.8=9.2mPa(－7.2 m)=h K a γ'＋γ水h =0.59×（9.9×1.56+9.6×0.06）+10×8.7=96.5 kN/m 2采用midas 建立模型计算如下：荷载分布图(KN/m)支撑反力图(kN)钢板桩弯矩图(kN.m)工况六 第一节墩身施工后，拆除第一道内支撑。

此时钢板桩最大弯矩为钢板桩悬臂顶端。

Mmax=3.1399.321⨯⨯⨯=98.9kN.m根据上述工况计算，钢板桩内力及内支撑支撑反力计算结果汇总如下表：钢板桩最大弯矩发生在工况三：M max =462.7 kNm σmax = M max /W=462.7/2700×103＝171.4MPa ＜[σ]/1.5＝295/1.5=196.7MPa ，满足要求！ 5.3 内支撑计算取上述工况计算下最大支撑反力作为内支撑设计依据：第一道内支撑支撑反力为89kN/m ，第二道内支撑支撑反力为476.4kN/m ，第三道内支撑支撑反力为 416.7 kN/m 。

第一道内支撑支撑反力较小，支撑布置刚度较大主要为满足钢板桩插打导向架功能，这里不予计算，第二、三道支撑结构形式相同，取受力较大的第二道内支撑计算。

第二道内支撑圈梁采用2I63a ，支撑钢管采用Φ530-12,其截面特性如下：取第二道内支撑采用midas整体建模如下：计算结果如下：变形图（mm）轴力图（KN）弯矩图（kN.m）剪力图（kN）组合应力图（MPa）由以上计算结果可知，圈梁、钢管最大组合应力均满足要求！6 围堰封底混凝土验算6.1围堰整体抗浮验算计算参数：封底混凝土计算厚度2.6m，围堰尺寸：43.2m×9.6m；桩基外径为1.8m，共18根；钢与混凝土粘结力：一般取100-200kN/m2，这里取110 kN/m2；混凝土容重：23kN/m3；围堰封底混凝土底高层：-13.0m；封底混凝土底上浮力：P=10×14.5×（43.2×9.6-3.14×0.92×18）=53496.1kN 封底混凝土自重：G=23×2.6×（43.2×9.6-3.14×0.92×18）=22062.5kN护筒粘结力：T1=2.6×3.14×1.8×18×110=29096.5 kN钢板桩与封底混凝土的粘结力：T2=2×（43.2+9.6）×2.6×110=30201.6 kN则抗浮安全系数为：K=（G+T1+T2）/P=81360.6/53496.1=1.5>1.05，抗浮满足要求！6.2护筒粘结力验算取4.6m×4.6m的一个区域内护筒承受的剪力为：Q=[10×14.5-23×2.6] ×(4.6×4.6-3.14×0.92)=1586.1kNτ=Q/A=1586.1/(1.8×3.14×2.6)=107.9kN/m2，满足要求！。

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围堰施工工程量(3篇)

围堰施工工程量(3篇)

第1篇一、围堰施工工程量的计算方法1. 水中围堰工程量（1）围堰长度：围堰长度是指围堰的周长，通常以米为单位。

计算公式为：L = 2πr，其中r为围堰半径。

（2）围堰高度：围堰高度是指围堰顶部至河床底部的距离，通常以米为单位。

计算公式为：H = h + d，其中h为常水位时水深壅水高度，d为围堰高度。

（3）围堰体积：围堰体积是指围堰所占的空间体积，通常以立方米为单位。

计算公式为：V = L H b，其中b为围堰宽度。

2. 围堰填筑工程量（1）填筑材料：围堰填筑材料主要包括土、砂、石等。

根据设计要求，确定填筑材料的种类和比例。

（2）填筑厚度：填筑厚度是指填筑材料在围堰中的厚度，通常以米为单位。

计算公式为：T = d / n，其中d为填筑材料厚度，n为填筑层数。

（3）填筑体积：填筑体积是指填筑材料所占的空间体积，通常以立方米为单位。

计算公式为：V = A T，其中A为填筑面积。

3. 围堰加固工程量（1）加固材料：围堰加固材料主要包括钢筋、水泥、砂石等。

根据设计要求，确定加固材料的种类和比例。

（2）加固长度：加固长度是指加固材料在围堰上的长度，通常以米为单位。

（3）加固体积：加固体积是指加固材料所占的空间体积，通常以立方米为单位。

二、围堰施工工程量的影响因素1. 地质条件：地质条件对围堰施工工程量有较大影响，如土壤类型、水文地质条件等。

2. 设计要求：设计要求决定了围堰的结构、尺寸和材料，进而影响工程量。

3. 施工技术：施工技术包括施工工艺、施工设备等，对工程量也有一定影响。

4. 施工环境：施工环境如气候、水文条件等，对围堰施工工程量也有一定影响。

总之，围堰施工工程量是水利工程中的一项重要指标，合理计算和掌握围堰施工工程量，对确保工程安全、质量和进度具有重要意义。

在实际施工过程中，应根据工程特点、地质条件、设计要求和施工技术等因素，科学计算围堰施工工程量，为工程顺利进行提供有力保障。

第2篇一、围堰施工工程量的组成1. 土方工程量土方工程量是围堰施工中最重要的组成部分，主要包括：（1）围堰填筑土方量：指围堰施工过程中填筑的土方总量，包括围堰基础、围堰主体和围堰封顶等部分的土方量。

围堰计算

围堰计算

4＃墩围堰计算单一、基本尺寸拟定1.竖向:抽水水位：▽＋5.0 设防水位：▽＋7.0 河床标高▽-5.74综合拟定:底节围堰顶标高: ▽+5.0承台底标高: ▽-5.0假定封底砼的厚度为2.2m,则:围堰底标高: ▽-7.0围堰底节总高度为:12.0+3.0=15m围堰顶节根据实际渡洪水位进行单壁接高。

2.水平向:根据承台尺寸，拟定围堰尺寸内径：41m×19m外径：44.2m×22.2m3.截面选择：采用双壁围堰，壁厚1.6m侧板：δ=6mm竖肋：∠63×63×6﹫250mm水平环：承台以下∠160×100×10，承台以上∠300×250×14斜撑：承台以下∠75×75×8，承台以上∠100×100×10隔舱板：宽1588mm 厚10mm材质为Q235a 各强度指标：〔σ〕＝180MPa，〔τ〕＝110MPa工地手工焊缝：允许〔σs〕＝120MPa，〔τ〕＝70MPa二、围堰计算1.围堰灌水下沉着床（工况如下图）围堰截面面积：A＝ab-a′b′＝44.2m×22.2－41.0×19.0＝202.24m2围堰自重估计：G＝800t在施工水位时，下沉着床，围堰入水深度h′＝10.34m，则：F浮＝γ水·V1=γ水·A·h′＝1.0×219.84×10.34=2273.15tF浮>G 故需灌水或混凝土，设灌水高度为h1，则：h 1＝（F浮－G）/(γ水·A)= (2273.15-1346.52)/(1×219.84)＝4.22m按4.5m灌水，则钢壳内外水头差：h 0＝h′－h1＝10.34－4.5＝5.84mP 0＝γ水·h＝5.84t/㎡，按6.0米控制。

+8.0+8.0（1）壁板壁板承受水压（1m 板高） M 0＝116 ·P 0·a 12＝116×6.0×0.252＝0.0234t ·m 6㎜壁板几何特性（1m 板高）： I ＝112 bh 3＝112×1×0.0063＝1.8×10－8 m 4 W ＝16 bh 2＝16 ×1×0.0062＝6×10－6 m 3σ＝M 0/W ＝0.02346×10－6＝3906t/㎡＝39.1MPa<〔σ〕＝170MPaf=5ql 4384EI =5×6.0×0.254384×2.1×107×1.8×10-8＝0.001m ＝1㎜（2）竖肋竖肋以水平桁架为支点，竖肋在水平环处为铰接（水平环间距b ＝1.2m ），竖肋按无限跨梁计算，竖肋间距b ＝25㎝（内外侧板相等）。

围堰设计计算书

围堰设计计算书

一、导流水力学计算1.一期导流水力学计算1.1一期围堰堰前最高设计挡水位的计算本要素按束窄河床水力学进行计算确定已知，设计挡水流量Q=16000m 3/s ，设计过水流量17100m 3/s 。

查天然河床水位流量关系曲线表Q=16000m 3/s 对应的坝址河床天然水位为42.66m 。

截流堰前水位壅高位按下列公式试算求得： ()()⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+--Φ=2212102211z h B A A zg Q z 式中：φ——流速系数，其值与围堰的布置形式有关Q ——泄流量（m 3/s ）g ——重力加速度B 1——堰址上游4~5倍水深处河床水面宽度A 0——原过流面积（m 2），A 1——围堰占压面积（m 2）h ——下游水深（m ）Z ——水位壅高值（m ）(1)一期围堰的布置型式为梯形加翼堰，取流速系数φ=0.85~0.90。

(2)天然状态下，Q =16000m 3/s时，坝址水位42.66，相应过流面积A0=11155.8087m 2，A1=6792.2578m 2。

A 0 -A 1=4363.5519m 2。

(3)查围堰布置知B 1=985m ，水深h=14.1m 附图1：计算简图 ()⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯-⨯=∴222221.1498515519.436318.9216000z Z φ取φ=0.85时，试算得Z=0.95mφ=0.90时， 试算得Z=0.847m ， 取Z =0.90m 。

(4)对比坝址与坝轴线下游405m 处的水位-流量关系曲线，知坝址段的水面坡降约为1‰，天然来水量Q=16000m 3/s 对应的一期上游围堰轴线处水位高于坝轴线水位约53c m 。

故围堰堰前静水位=42.66+0.90+0.53=44.09m 。

1.2一期围堰堰顶过流面高程计算堰顶过流按日本车间台形堰公式计算。

计算式如下：Q=φp ×B×hs ()hs H g -2Q=M P ×B×232H g ⨯φp ——淹没出流的流量系数B ——溢流宽度（m ）M p =0.28+0.37H/P 1假定堰前水位上升到44.20m 时，右汊河床过流能力为16000m 3/s （偏安全考虑），则一期围堰堰顶过流能力按17100-16000=1100m 3/s 进行核算。

某围堰受力计算书

某围堰受力计算书

七、围堰受力计算（一）已知条件1、计算中根据实际情况取施工最高水位+1.0m。

2、钢板桩顶标高：+2m,承台设计顶标高：-2.0m，底标高：-4.0m。

3、3＃、4＃墩承台尺寸为7.0m×15.0m×2.0m承台的顶标高为-2.000米，底标高为-4.000米。

经过实测目前海河水的水面高程为+0.937米。

3＃墩河床底标高最大为-3.063m，最小为-3.363m；淤泥底标高为-9.450米，淤泥层的厚度为（6.1～6.4）m；4＃墩河床底标高为（-4.565m～-5.065）m，淤泥底标高为-11.5米，淤泥层的厚度为（6.4～6.9）m。

淤泥层的承载力特征值，压缩模量。

4、拉森Ⅳ型钢板桩技术参数为：截面尺寸为：宽度＝400mm；高度＝155mm；每延米重量77.7Kg；截面矩W＝2037cm35、现场实测和地质报告结合后水文地质情况（选用9＃墩处）见图1。

图1：水文地质情况图在19m范围内进行加权平均后得出：γ＝16.3 ；C＝14.4KPa；φ＝9.8°。

主动土压力系数：被动土压力系数：（二）计算内容1．内支撑层数及间距按等弯距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距确定板桩顶悬臂端的最大允许跨度：r:平均值，取16.3h1=1.11h=3.14mh2=0.88h=2.49mh3=0.77h=2.18m根据具体情况，确定采用的立面布置形式如下图所示整体平面布置见总平面布置图2．支撑内力计算按简支梁计算（利用等值梁法进行计算），假定横梁承受相邻两跨各半跨上的水压力：：所求横梁支点承受的土压力；D：横梁支点到板状顶的距离；：横梁支点到上一支点的跨度；：横梁支点到下一支点的跨度；其中封底混凝土也做为一道支撑考虑p1=15.6p2=111.2Kp3=86.68 （封底混凝土）3．钢板桩入土深度（用盾恩近似法进行计算）计算简图如下由上图知：MR的斜率：DB板桩上的荷载GDB’N’一半传到D点，另一半传至土压力MR’B’；由式：知：X＝6.4m根据入土部分的固定点，在P点的作用点O，距坑底的距离为：。