钢板围堰计算书

1、目录1设计资料12钢板桩入土深度计算12.1内力计算12.2入土深度计算23钢板桩稳定性检算33.1管涌检算33.2基坑底部隆起验算413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H0：1.63m；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)坑内、外土的天然容重加权平均值、均为：18.8KN/m3；内摩擦角加权平均值；粘聚力C：33KPa。(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出版社P290页

2、）钢板桩参数 A=98.70cm2，W=2043cm3，=200Mpa，桩长21m。水压：河床位置处：基坑底部：(5)围囹采用2I56工字钢，支撑采用630螺旋钢管。2计算资料水压：河床位置处：基坑底部：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=12629.4cm4，则等效的0.4米宽矩形钢板截面的厚度为：，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，由于时间紧张取用两个比较典型的工况、工况一：开挖至设

3、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

4、重心轴x-x的惯性矩为：I=12629.4cm4，则等效的0.4米宽矩形钢板截面的厚度为：，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：主动土压力系数：被动土压力系数： (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：=2986mm=2.986mh1=1.11h=1.11*2.986=3.28mh2=0.88h=0.88*

5、2.986=2.63mh3=0.77h=0.77*2.986=2.3mh4=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：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=1.84mh2最大间距1.84+2.71=4.55，取3

6、.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：、图2.2 钢板桩计算简图根据假定作用在钢板桩AB段上的荷载ABCD，一半传至A点上，另一半由坑底土压力EBF承受，由图2.2所示，几何关系根据简明施工计算手册中国建筑工业出版社，P288页(5-99）公式得： 根据入土部分的固定点，被动土压力合力作用点在离坑底处，所以钢板桩最下面一跨的跨度为6.26*2/3=4.17处。故钢板桩的总长度至少为,即钢板桩长度为21.72m，入土深度为6.26m时能保证桩体本身的稳定性，选用22m钢板桩，实际入土深度为6.54m。3钢板桩稳定性检算3.1管涌检算 管涌的原因主要收水的作用影响，计算时考虑有水一侧，基坑抽水后水头差为h1=15.46-0.5=14.96m，入土深度h2=6.26，最短的渗流途径如图2-1所示为h1+h22，不产生管涌的安全条件，根据根据简明施工计算手册中国建筑工业出版社，P284页(5-107）公式得：6.54m式中为安全系数取1.5；水容重取；土的浮容重为；不会发生管涌。3.2基