围堰设计计算书

1 工程概况1・17#墩概述7#主墩承台长35.7m,宽19.7m,承台顶标咼0.0m，底标咼为-5.0m，总咼度为5m承台总体布置如下所示。r410丄4 pL5>5503570[r410丄4 pL5>5503570[410. 图1.1-1承台平面尺寸图（单位： cm）7#墩所处所处位置环境复杂，紧邻寺庙及水闸，平面位置如下图所示:观景平台边线老防洪堤边线OCoOOQ7观景平台边线•观景平台边线老防洪堤边线OCoOOQ7观景平台边线•1.2水文地质条件水文条件瓯江为不规则的半日潮，落潮历时大于涨潮历时，平均潮差超过 4m潮流强劲，表面平均流速大于1m/s；瓯江潮汐特征值详见下表：表1.2-1瓯江港区潮差特征值（基准面： 85年高程系）潮汐特征温州郭公山龙湾最高潮位（m）5.444.5最低潮位（m）-2.43-2.02平均高潮位（m）2.522.49平均低潮位（m）-1.39-2.02平均潮差（m）3.924.52地质条件7#墩处地质条件复杂，基岩埋置深度变化大，局部现裸岩，承台部分设计入岩；表层word教育资料为淤泥夹粉细砂覆盖层墩位处土层参数见下表。表1.2-1 土层参数土层名称层厚（m）天然湿密度（KN/m3）直剪固快直剪快剪内摩擦角（°粘聚力（KPa）内摩擦角（°粘聚力（KPa）淤泥夹粉细砂16.911.2墩位处土层及岩层埋深见下图(-,-)(-,-)(-8.66,-27.246.52,-26.85)(-,-)(-,-)(-,-).08)-9.92，-14.75464,-6.54)-5.48,-12.58)1.4,-2.3)■(-U'3/,-0.3(+0-47-(-1.33,-1.•5,-3.5)(-7)-0.13,-2.13)水-,-)(-,-)二12,-8.0：C—(-8.75,-21.8)9) (-8.07,-6.43,-12.41)) (-6.76,-(-^ 0.32)1-6.98,-1057)隔 ■691,*|73)-7.4,-15.78)-6.55,-25.54-4.72,-22.93).24,-11.83)5,-22.85),-2339)(-,-)(广.88)94^-25.791-2.7,-25.-23.61)(-1.厂饨6,-12.23)厂饨,-18.*2) ^^-0.65,-22.9(5-)：1.0) (-1.04,-3.84) (-1.07,-14/59).' (-1.0,-21.12)一jk?4,-3.2)+0.15,-187),-2385)(-,-)(-,-)(-8.66,-27.246.52,-26.85)(-,-)(-,-)(-,-).08)-9.92，-14.75464,-6.54)-5.48,-12.58)1.4,-2.3)■(-U'3/,-0.3(+0-47-(-1.33,-1.•5,-3.5)(-7)-0.13,-2.13)水-,-)(-,-)二12,-8.0：C—(-8.75,-21.8)9) (-8.07,-6.43,-12.41)) (-6.76,-(-^ 0.32)1-6.98,-1057)隔 ■691,*|73)-7.4,-15.78)-6.55,-25.54-4.72,-22.93).24,-11.83)5,-22.85),-2339)(-,-)(广.88)94^-25.791-2.7,-25.-23.61)(-1.厂饨6,-12.23)厂饨,-18.*2) ^^-0.65,-22.9(5-)：1.0) (-1.04,-3.84) (-1.07,-14/59).' (-1.0,-21.12)一jk?4,-3.2)+0.15,-187),-2385),-24.31)子（-,-）］闸（-,八—闸—水4.03)84)-0.57,-22.8)-0.3.-22.79)4.85) (-,-)(-,-0.14)j (-,-1.57)' (-,-14.03) (-,-)(02271.93) (+074円利(+0.647=14.9)-,-)-,-)-,-)+1.44,-1 ,-48(+1.03,-3.84) (+1.3,-10.1) (-,-) |(+nR 4 1.2^) -,-3.8)」(-,-)(-,-)(-,-)(-,-)(-,-)(-,-)注：1、 本图尺寸以米计。2、 括号内第一个数为河床顶高程，第二个数为基岩顶高程。图1.2-17#墩地形实测图（单位:

1・3气象条件工程区域属于亚热带海洋性季风湿润气候， 温暖湿润，日照充足，雨量充沛，四季分明。多年降水量1100〜2200mm年平均降水量1700mm夏季盛行偏南至西南风，冬季以北至东风为主，多年平均风速2.0m/s。台风是区域主要的灾害天气，7〜9月是台风活动频繁起，占总数的84%常伴随狂风暴雨，诱发滑坡、坍塌、泥石流等不良地质现象的发生。1.4结构描述围堰通过双排钢管桩间填土形成，堰内填土，并在钢管桩悬臂范围内设置1~2道支撑系统。在靠近观景平台侧，由于原河床面高，通过砂袋+填土的方式形成围堰。水闸的水通过设置框架式混凝土墙实现隔水、引流，从土围堰后侧排入江中。首先对靠近主航道、栈桥侧进行回填处理，处理后河床底高程分别为 -4.0m>-1.0m。桥栈:桥栈:2编制依据1） 104国道温州西过境永嘉张堡至瓯海桐岭段改建工程（瓯江特大桥） 《两阶段施工图设计》文件，第1〜2册2） 104国道温州西过境永嘉张堡至瓯海桐岭段改建工程（瓯江特大桥）施工图设计阶段《工程地质勘察报告》，第1〜3册3） 《基坑工程手册》4） 《建筑基坑支护技术规程》3设计参数项目参数高潮位+5.0m

低潮位-2.0m堰内填土高度+5.0m计算河床咼程-1.0m、-7.0m承台底咼程-3.0m基坑底咼程-3.5m淤泥夹粉细砂Y16.9KN/m3c12.8kpa©11.2°Ka0.675(Ka)0.50.821Kp1.482(Kp)0.51.217粘土YKN/m3ckpa©0Ka(Ka)0.5Kp(Kp)0.5第一道支撑+3.0第二道-1.04计算工况工况一：高潮位+4.5m时，结构受力工况二：低潮位-2.02m时，结构受力5围堰宽度计算显见，工况一条件下，围堰受力最不利。5.1河床底高程-7.0m处围堰宽度计算模型采用重力式挡土墙，墙高4.5+7=11.5m，墙宽D。计算模型图示如下:+5.0m基坑D江水高潮位+4.5m-1.0m坑底-3.0mPw河床底-7.0m堰内土自重1） 堰内土自重G=16.9XDX11.5=194.35DKN/m2） 水压力p2 2Ehh=0.51011.5=661.25KN/m23） 土压力22Ep二Kp—h2=1.4820.516.94.0=200.37KN/mPP24） 倾覆力矩TOC\o"1-5"\h\zh水 11.5M水=Eh一=611.25 2343.1KNm/m3 35） 抗倾覆力矩M=G-Ep^土=194.35DD-200.3740P3 2 36） 抗倾稳定系数以图中C为转点，K=—，实际按D=6.5m取值M水5.2河床底高程-1.0m处围堰宽度+5.0mD外侧管桩对拉支撑1河床底对拉支撑2坑底. 高潮位+4.5m江水一Ew 河床底-1.0m坑底-3.0m河床土堰内土自重1） 堰内土自重G=16.9XDX6=101.4DKN/m2） 水压力TOC\o"1-5"\h\zp2 2Ehh=0.5105.5=151.25KN/m23） 倾覆力矩h水 5.5M水二Eh—=151.25 277.3KNm/m34） 抗倾覆力矩M=G-=101.4D—225） 抗倾稳定系数以图中C为转点，K=—1.5,D_2.9m，实际按D=3.0m取值。M水6钢管桩规格设计单层任意位置支撑及多层支撑结构，净土压力为 0的位置与弯矩为0的位置很接近,计算式将净土压力为0的位置简化为弯矩为0的位置。6.1河床底高程-7.0m处内侧钢管桩规格内侧钢管桩在工况一、工况二时，其受力一致，计算模型如下：

我裁张围堰填土J外侧管桩\我裁张围堰填土J外侧管桩\对拉支撑1河床土基坑"\对拉支撑2h啓肿反貯邓-1■:缪阿虧.；竣加桩底Dr————1堰内填土1-1.0m坑底坑底-3.0mPpgEa-/桩底\Pa+5.0m钢管桩入土深度主动土压力Pa二Kah,=0.74516.9(53h)11.41(8h)KN/m被动土压力Pp=KP山=1.48216.9h=25.05hKN/m管桩最小入土深度Pa=Pph=6.8m，按1.25倍安全系数考虑，h=8.5m钢管桩受力根据受力模型，采用结构力学求解器建立受力图示如下:基坑+5.0mD外侧管桩桩底坑底\堰内填土_\Pp\E/APa河床土对拉支撑2\对拉支撑1+3.0m-1.0m1.-3.0m215.41KN/m2-9.8m-11.5m190.45KN/m2215.41.093.09<=—-T—92.39234.269.26172.13233170.(30.83190.45Mmax=437.53KNmF1=-5.5KN F2二-568.58KN F3二-92.66KN6.2河床底高程-7.0m处外侧钢管桩规格工况一、工况二计算模型如下:高潮位+5.0m基坑河床土•、对拉支撑2、外侧管桩河床瞬瀧旨桩底堰内填土「T/1II//fr1Ew/Ea>TAPaPw//X^Epf对拉支撑1工况一Pp堰内填土-f—Li>——G'、 Ew/\XEar—\Pa/'Pw, /、■■、.Ep/、 河床-7.0m工况二桩底PPF—-1.0m-2.0m+3.0m钢管桩入土深度工况一：高潮位+4.5m时1） 主动土压力Pa=Kahi=0.67516.9（57h）11.41（12h）KN/m2） 水压力Pwi'whw-10（5-7）120KN/m3） 被动土压力Pp二Kpm=1.48216.9h=25.05hKN/m4） 管桩最小入土深度Pa=Pph=6.8m，按1.25倍安全系数考虑，h=8.5m工况二：低潮位-2.02m时1） 主动土压力Pa=Kam=0.67516.9（5 7h）11.41（12h）KN/m2） 水压力Pw二whw=10（-2.027）49.8KN/m3） 被动土