顶进框架涵后背计算

1、P=1444/14=103.14t/m则钢轨桩总长H为:B1为14米，则每顶进框架涵后背计算、计算资料通过对顶进涵的顶力计算，顶进时最大顶力为1444t,每米的背墙顶力 为103.14t，后背宽（B）为14m该涵采用钢轨桩后背墙，钢轨桩长 6.0m,钢轨桩入土深为2.0m,钢轨桩后背浆砌片石，墙高3.8m，浆砌片石后2.0m， 宽14m钢轨桩每米布置5 根,在钢轨桩处设钢轨后背梁，断面尺寸为2.1mX 0.6m,长14m线路采用D24梁进行加固，支墩分别采用直径0.8m与1.25m深渡为6.5m的混凝土支墩。二、后背墙的检算2.1根据朗金理论土压力计算墙后每延米的被动土压力为:Ep二丄Y H2

2、tg2（45 /2）2式中：Y： 土容重，取 1.6 t/m 3;H:钢轨桩长（m）;：土的内摩擦角，因地质为混砂性粘土，取=40。因根据千斤顶作用点与后背被动土压力 Ep重合的假定，而主动土压力Ea远小于Ep, Ea可忽略不计，则:P二 Ep涵洞在顶进时需要的最大顶力为1444吨，而后背墙延米的顶力为:2PH二=5.30mY tg2(45D=H =5.30/3=1.77m3而千斤顶底面直径为50cm,则半径r=25cm。D仁D-r=1.77-0.25=1.52m为保证一定的安全度，实际施工时钢轨桩入土深为1.2Di,则实际入土深度为:1.2 X 1.52=1.82m钢轨桩总长为 H+0.2D

3、=5.30+0.2 X 1.52=5.60m计算的钢轨桩入土深度及钢轨桩总长符合设计要求的入土深度2.0m及钢轨桩长总6.0m的要求。2.2确定后背土堆高hh=H-D1=5.60-1.52=4.08m2.3钢轨桩截面设计:检算后背土堆的稳定，钢轨桩仅抵抗滑板面以上后背土堆的主动土压力M=E3式中：Ea=Y h2tg2(45 o/2)H后背钢轨桩截面计算简图= 1.6 X 4.082 X tg 2(45-40/2)/2=2.683t/mM=2.683X 4.08/3=3.38(t-m)根据材料力学公式:式中门：钢材的允许应力=170mpa因钢轨采用P50轨，W=287.2cm3刀 W=3.38X

4、 106/17000=210.77cm3n=210.77/287.2=0.8每米布置5根钢轨符合设计要求。2.4后背土堆稳定的检算后背土堆稳定的条件是钢轨桩埋深必须满足静力平衡条件，即作用于结构上的全部水平方向作用力平衡条件（刀F=0）和结构绕根部自由端弯矩总和（刀M=0为零。2.4.1 由刀 F=0则：Ep+E -Ea=0式中:Ep二丫 D1'2tg2 （45+/2 ） /2Ea=Y H2tg2 （45- /2 ） /2E：滑板阻力。HU:滑板摩阻系数=0.4a：为每纵向米箱体重+每纵向米滑板重a =24.25+14 X 0.2 X 2.5=31.25tE 二Ua =0.4 X 31

5、.25=12.5 t则:D1'= |0.5 Y H 2 tg2（45 /2） 2卩 U Y tg2（45 /2）进行计算D1'，为不解，D1=1.52m，水平方向不会移动。2.5后背总体设计图如下既 有 线 路200钢筋混凝土厚20111.1:20）丘（:匸抗滑条夯填碎石土厚60二7 -八.苍-二，一 n z 戸 / 7 爪 /f / 3 7 / 注 r / 严 / /护、后背梁匚弓1.-匸B育 n3lZ :浆砌.3 片石、亍粘性土、 P5D钢轨说明：1 、本图为后背图，各部分尺寸均以厘米计；2、 后背采用钢轨桩布置，后背墙宽 14米。每延米布 置5根P50钢轨桩，钢轨桩长 6

6、.00米，入土 2.00米，3、 滑板底因地质较软，夯填60cm厚的碎石土，再浇筑20cm厚的C20钢筋混凝土。滑板顶面加设一层厚3mm的石腊及1mm厚的滑石粉。做好滑板两侧的排水，浆砌水沟挖深50cm，以便滑板不受浸泡。.挡板钢板浆砌砌砂性粘土Tn后背总体设计图三.线路加固设计2450I.型便梁I丨I丨I I I I I丨I丨丨I轨顶标高：78.6197涵顶标高：77.34枕木排挖孔桩箱体底标高：72.19二 850上12002287850-桩底标高：71.1193.1 该段线路加固采用D24型施工便梁，两端支撑墩采用挖孔桩，两 侧挖孔桩直径为80cm中间挖孔桩直径为125cm挖孔桩深为6.

7、5m。3.2 线路加固断面图: 线路加固断面图3.3 D形便梁已经过铁道部鉴定，不必检算。3.4检算挖孔桩的桩身长度及桩径。3.4.1双孔重载布置（跨度为24.12m）:220KNiiU92KN/UHll JHU Jill16.6211増7.511d聞“中一活载”图刀MB=0则有RA X 4.8-P X4.8-P x 3.3-P x 1.8-P x 0.3-1/2 x qx 4.82=0RA=515.5KN由竖向刀 F=0,得 RB=(220x 3.75+16.62 x 92)/2- RA =661.52KN所以RA支座反力大，该处为最不利荷载。D型便梁重计算:梁体总重为46.902吨 跨度2

8、4.12m线上钢轨及枕木重为 25x 2x 0.06+44 x 0.254=14T主纵梁轨道3.4.2 桩长计算根据该涵的地质钻探资料，从轨面下 0-6.25 米为人工填筑土及粉质黏 土，承载力为150kpa, 6.25米以下为灰岩、砂岩，承载力为350kpa。将桩底置于灰岩层，取桩长 6.5 米。由于在顶进施工时土体开挖会使桩部分暴 露，在计算桩承载力时，摩擦力部分按 4m长计算。按土的阻力确定单桩轴向容许承载力,共容许承载力为：N=更(fi X Li ) /2+moX AXS1=3.14X 0.8=2.512m,S2=3.14X 1.25=3.925mA仁nX 12/4=0.502m2A2二nX 22/4=1.227m2Mo=1 门=350k pa桩身自重 G1=A1XHX25=0.502X6.5X25 =81.6KNG2=A2XHX25=1.227X6.5X25 =199.4KNN 80= S1 E(fi X Li ) /2+moX A1X =2.512 X(150X3.75+350X0.25)/2+1 X 0.502 X 350 =992.1KN 80cm的挖孔桩 总重 N+G1=444.8+81.6=526.4KNv N 80=992.1KNN 125= S2E( fi X Li)/2+mo X A2X 门=3.925 X(150 X 3.75