循环泵站钢板桩计算书

1、循环泵站钢板桩围堰计算本承台全部位于水下，该承台长18.6米，宽16.2米，高度为12.7米，为方便施工采用钢板桩围堰；根据各部位标高及现场实际情况，现拟对该承台施工所用钢板桩围堰进行验算，围堰为矩形单壁钢板桩围堰，采用钢管桩做定位桩，用型钢连接作为纵横向支撑。钢板桩采用拉森型钢板桩，钢板桩围堰采用的尺寸为21.6m 18.6m 的单承台围堰方案（考虑作业空间）。 1、计算取值（1）现有最大水位高程为411m ，由于钢板桩围堰的开挖高程位于水面高程之上为412m ，因此钢板桩所受压力全部为土压力。为方便计算土压力全部按淤泥质亚粘土土压力计算。（2）淤泥质亚粘土力学参数根据含水量及孔隙比情况取值

2、，内摩擦角=200，粘聚力c=20kpa，容重r 2=18.5kN/m3。（3）围堰分两层支撑，高程分别为405.5m 、409.5m 。开挖底承台高程为403m ，桩顶高程为412m 。 （4）钢板桩采用拉森型钢板桩 2、钢板桩土压力计算计算简图由简明施工计算手册表1-13查得淤泥质亚粘土主动土压力系数为Ka=0.49，则主动土压力为：e a =rHk a =18.590.49=81.6kN /m 23、按简支连续梁计算内力和弯矩，受力形式及弯矩如下图所示： 弯矩图示：15.4KNm 内力计算图示：4、钢板桩应力验算由受力图可知：钢板桩最大弯矩在基底部位，其值由结构力学力矩分配计算得：Mma

3、x=15.4kN/m max= Mmax/W =15.4kN/1363cm3=11.3Mpa=200 Mpa满足要求5、钢板桩入土深度计算（1）按照基底不产生涌水计算入土深度钢板桩顶标高+5.5m，水头高差h 1=4.5m，入土深度h=x；最短渗流途经如图。 不产生涌水的条件为：K i w b 上式中K 为安全系数取1.8 i 为水力梯度i=h1/（h 1+x） w 为水的容重取9.8KN/m3b 为土的浮容重取（18.5-9.8） KN/m3K i w b1.84.5/（4.5+x）9.88.7 X 4.62m即当钢板桩埋入土层以下不小于4.62m ；实际施工时取4.7m 。 （2）按照基底

4、土体侧向稳定性土压力，水压力及被动土压力分布如下图所示： 对基底C 点取力矩平衡有：rb （Kp-Ka ）/2h 32h 3/3=（r w h 1/2）h1/3+Kah2/6式中w 为水的容重取9.8KN/m3 b 为土的浮容重取（18.5-9.8） KN/m3 为淤泥土的浮容重其值为16.5 KN/m3 Ka=tg2（450-200/2）=0.49 主动土压力系数 Kp= tg2（450+200/2）=2.04 被动土压力系数 Ka = tg2（450-500/2）=0.84 淤泥土主动土压力系数 h1水头高度，等于4.5米。h 2=2.0m为淤泥厚度，h3钢板桩入土深度。计算得：h 3=2

5、.72m综合以上两种安全条件取h34.62m ，钢板桩总长H=4.62+7.5=12.12m。6、型钢支撑内力计算 （1）I56a 工字钢支撑验算 第一道支撑支撑反力为：支撑反力 P1=22.7/22.5+(58.9+22.74/4 =28.4+81.6 =110.0KN 第二道支撑支撑反力为： 支撑反力 P2=(58.9+22.7/44+(58.9+81.6/42.5 =81.6+87.8 =169.4KN 由于 P2P1，所以只需对第二道支撑进行验算 取安全系数 1.25。所以支撑力为 P1=1.25169.4=211.75KN 对第二层型钢支撑进行验算，该支撑采用单根 I56a 工字钢，

6、最大跨 度为 5.3 米；按连续梁两端固结计算最大弯矩；其截面尺寸和参数由 桥涵手册得：惯性矩 I=65585.6cm4，W=2342.31cm3。弯矩： M=qL2/12=81.3245.3212 =190.37KN max= Mmax/W =190.37 KN2342.31 cm3 =81.27Mpa=140 Mpa 满足要求 （2）40 槽钢支撑验算 按受最大轴力计算，取第五层槽钢支撑进行验算，轴向受力 P, 两根40 槽钢支撑长度 5.3 米， 截面面积 A=0.015 ， 回转半径 r=15.3cm， 约束形式 u=1。 P=0.5105.594.78+0.581.594.78 =447.36KN 长细比=uL