水中墩承台钢板桩围堰计算书

南昌市绕城高速公路南外环A2标水中墩承台钢板桩围堰(K16+609〜K21+380)中国建筑股份有限公司南昌市绕城高速公路南外环A2标项目经理部2014年10月水中墩承台钢板桩围堰计算书一、围堰布置及计算说明1、水中墩承台施工采用筑岛开挖钢板桩围堰支护方案，水位标高为+18.0m,岛面标高为+18.5m。2、土层主要为淤泥和细砂，均为微透水层，采用水土合算。3、地面荷载施工机具距离钢板桩边1.5-3.5m时，按20KN/m计算。4、本钢板桩桩采用拉森W型，取1m钢板桩宽度进行检算，截面模量为2200cm3,容许弯曲应力采用210MPa。5、内支撑支锚刚度及材料抗力计算内支撑采用工50b型钢进行计算A=129cm2,i=19.4cm,E=210000MPa支撑松弛系数取0.8九二470/19.4=24.2,①=0.957材料抗力T=0.957x0.0129x170x106x2=4197402N=4197KN支锚刚度K=2x2x0.8x0.0129x210000/4.7=1844MN/mT6、钢板桩围堰布置图如下：TBB二、支护方案及基本信息1、连续墙支护单馋门IIUI“JIJIIIIUIJ”IJIIII11IWI〃J土£,要费2.2、基本信息内力计算方法增量法规范与规程《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99基坑等级二级基坑侧壁重要性系数1.00基坑深度H(m)5.200嵌固深度(m)6.300墙顶标高(m)0.000连续墙类型钢板桩卜每延米板桩截面面积A(cm2)236.00卜每延米板桩壁惯性矩I(cm4)39600.00J每延米板桩抗弯模量W(cm3)400.00有无冠梁无放坡级数0超载个数1支护结构上的水平集中力02.3、超载信息超载序号类型超载值(kPa,kN/m)作用深度(m)作用宽度(m)距坑边距(m)形式长度(m)120.000—————2.4、附加水平力信息水平力序号作用类型水平力值(kN)作用深度(m)是否参与倾覆稳定是否参与整体稳定2.5、土层信息土层数3坑内加固土否内侧降水最终深度(m)5.200外侧水位深度(m)0.500内侧水位是否随开挖过程变化是内侧水位距开挖面距离加)0.000弹性计算方法按土层指定乂弹性法计算方法m法2.6、土层参数层号土类名称层厚(m)重度(kN/m3)浮重度(kN/m3)粘聚力(kPa)内摩擦角(度)1淤泥质土5.5016.96.99.006.202细砂5.0019.09.03砾砂10.0019.09.0

层号与锚固体摩擦阻力(kPa)粘聚力水下(kPa)内摩擦角水下(度)水土计算方法m,c,K值抗剪强度(kPa)120.09.006.20合算m法1.05225.00.0032.00合算m法17.28335.02.0028.00合算m法13.082.7、支锚信息2.7、支锚信息支锚道数 n支锚道数1支锚道号支锚类型水平间距(m)竖向间距(m)入射角(°)总长(m)锚固段长度(m)1内撑1.0001.000支锚预加力支锚刚度锚固体工况锚固力材料抗力材料抗力道号(kN)(MN/m)直径(mm)号调整系数(kN)调整系数10.00376.32—2〜—856.531.002.8、土压力模型及系数调整q口“规程”弹性法土压力模型： 经典法土压力模型:q口“规程”雪MX.I矩形分布层号土类名称水土水压力调整系数主动土压力调整系数被动土压力调整系数被动土压力最大值(kPa)1淤泥质土合算1.0001.0001.00010000.0002细砂合算1.0001.0001.00010000.0003砾砂合算1.0001.0001.00010000.0002.9、工况信息

工况号工况类型深度（m）支锚道号1开挖1.500—2加撑—1.内撑3开挖5.200—三、设计结果1、结构计算各工况:四］一滕（1,5Dn）TT改一建丈陋

<-5152G）---（20.36）'.-n.OO'—'：20.04；

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7绛⑸一T」版.©3.2、内力位移包络图:?.-f.3--Afcs52Dn) 包络图(-30.43)--co.13)(D.DU)--(O.DO>"]|]乙口出——口日3(-30.43)--co.13)(D.DU)--(O.DO>"]|]乙口出——口日3缈i-]E?3.55)---(7E?.7B)<-]]D,lS>--<8323^3.3、截面验算3.3.1、基坑抗弯检算(不考虑剪力)用弹性计算方法计算最大弯矩为129.39KN.mM_129200M_129200F―2200=58.73MPa<210MPa可!3.3.2、内支撑计算内支撑处每米受力为80KN,内支撑在长边方向布置4.9米间距一道，单根支点受力约392KN内撑采用直径530mm，壁厚6mm的钢管。A:98.77cm2,i=18.52cmx

3920――=41.50MPa98.7x0.957可!内支撑处每米受力为80KN,内支撑在短边方向布置4.4米间距一道，单根受力约352KN可!内撑采用2工50b。A=129cm,W=3880cm3,1=97120cm43520 :28.51MPa129义0.95780义4.42—8——二49.89MPa3880可!3.3.3、水平梁计算+0N=28.51+49.89=78.4MPa可!3.3.3、水平梁计算水平梁采用2工50b, W=3880cm3,1=97120cm4M=0.1x80x4.92=192.08KN.m 可！192080 =50MPa可！38803.4、地表沉降图:0］口ETi3040506U708090JOO8 ?0］口ETi3040506U708090JOO8 ?1D 胸瞬联脸―一一・“hV匚—一■—「^一 摄弱设法3 45S指摭上豺硝4TM3.5、整体稳定验算电由楼笈专电筒倒电由楼笈专电筒倒计算方法：瑞典条分法应力状态：总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K=2.489s11.792-1.3915.356圆弧半径(m)R=圆心坐标s11.792-1.3915.3563.5.1、抗倾覆稳定性验算抗倾覆安全系数:MK匕sMaM——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。Ma——主动土压力对桩底的倾覆弯矩。注意：锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。工况1：注意：锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。序号 支锚类型材料抗力(kN/m) 锚固力(kN/m)1内撑 0.000 --8022.218+0.000K—s1062.297K=7.551>=1.200,满足规范要求。工况2：s注意：锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。序号 支锚类型材料抗力(kN/m) 锚固力(kN/m)1内撑 856.530 --8022.218+8993.565K—s1062.297K=16.017>=1.200,满足规范要求。工况3：s注意：锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。序号 支锚类型材料抗力(kN/m) 锚固力(kN/m)内撑 856.530 --2543.467+8993.565K― s2204.260K=5.233>=1.200,满足规范要求。安全系数最小的工况号：工况3。最小安全Ks=5.233>=1.200,满足规范要求。3.5.2、抗隆起验算Prandtl（普朗德尔）公式（K>=1.1〜1.2）,注：安全系数取自《建筑基坑工程技术规范》YB9258-97（冶金部）：KsDNq+eNcKsDNq+eNc(H+D)+q(())tan45°tanen(PNc=(Nqtan工tan45+ 28.000Nc=(Nqtan工tan45+ 28.000))3-//e3.142tan28.000一14720Nc一(14.720-1)2 一25.803tan28.000Ks1224 2一17.808NcKs1224 2一17.808Nc一(17.808-1)tan28.000—"'218.900x6.300x14.720+2.000x25.80317.996x(5.200+6.300)+20.0007.950>=1.1,满足规范要求。Terzaghi（太沙基）公式（K>=1.15〜1.25）,注：安全系数取自《建筑基坑工程技术规范》YB9258-97（冶金部）：+cNKs)tan

18.900x6.300x17.808+2.000x31.612KS— 17.996x(5.200+6.300)+20.000K=9.621>=1.15,满足规范要求。3.5.3、隆起量的计算—0.5+6.37「004(tan)一°.—0.5+6.37「004(tan)一°.54—875 1式中6 基坑底面向上位移(mm);n 从基坑顶面到基坑底面处的土层层数；ri 第i层土的重度(kN/m3)；地下水位以上取土的天然重度(kN/m3)；地下水位以下取土的饱和重度(kN/m3);hi 第i层土的厚度(m);q 基坑顶面的地面超载(kPa);D 桩(墙)的嵌入长度(m);H 基坑的开挖深度(m);c-3r-桩(墙)底面处土层的粘聚力(kPa);-桩(墙)底面处土层的内摩擦角(度)；桩(墙)顶面到底处各土层的加权平均重度(kN/m3);—875 1(87.9+20.0c-3r-桩(墙)底面处土层的粘聚力(kPa);-桩(墙)底面处土层的内摩擦角(度)；桩(墙)顶面到底处各土层的加权平均重度(kN/m3);—875 1(87.9+20.0)+125、(^35.2+6.37x18.0x2.0°.°4x(tan28.00)0.54=0(mm)3.5.4、抗管涌验算单位।土房参散ri-抗替而酷等尚国J9.0 不•li.U3匚。19.0己.口E-B.D抗管涌稳定安全系数(K>=1.5):「「()，1.50hW-h+2D式中丫％-—厂侧壁重要性系数；Y' 土的有效重度(kN/m);.一、 3Y 地下水重度(kN/m);h' 地下水位至基坑底的距离(m);D 桩(墙)入土深度(m);K=3.276>=1.5,满足规范要求。5.5、嵌固深度计算嵌固深度计算参数:嵌固深度系数1.200抗渗嵌固系数1.200嵌固深度计算过程：按《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99单支点结构计算支点力和嵌固深度设计值％：1)按^^二elk确定出支护结构弯矩零点h]=0.5692)支点1力^可按下式计算： c1halZEac~hp1ZEpcT7= ! c h+hT1clh=4.200mTT1=89.998kN3)1hd按公式：hEE+TJhjh)-PYhEE>=0确定p=d1.200,pY°p=1.(500Tld 0aaih=1.632m,EE0=727.863kPahp=4.655m,EE"=356.366kPa得到hd=4.869m,aihd采用值为：6.300m渗透稳定条件验算：当前嵌固深度为：4.869m。依据《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99,当基坑底为碎石土及砂土、基坑内排水且作用有渗透水压力时，侧向截水的排桩、地下连续墙嵌固深度设计值尚应满足抗渗透稳定条件：h>=K*Y*(h-卜)(按规范K=1.2,交互值K=1.20)嵌固深度取为；5.640m,单根钢板桩长12m,hd采用值为6.3m。6、封底砼计算6.1、竖向抗力计算(1)钢板桩与土层摩擦力计算：钢板桩围堰周长：30.6m。P=1U工t.1=0.5x30.6x25x4.9=1