智慧快速路墩承台钢板桩围堰计算书

绍兴市二环南路智慧快速路工程pm001-pm080墩承台钢板桩围堰计算书中铁十一局集团有限公司二〇二〇年十月绍兴市二环南路智慧快速路工程pm001-pm080墩承台钢板桩围堰计算书计算：复核：审核：中铁十一局集团有限公司二〇二〇年十月PAGE5目录一、工程概述1二、设计依据1三、计算参数23.1、材料参数23.2、荷载参数23.3、材料说明23.4、验算准则2四、PM045#墩围堰计算34.1、施工工序34.2、施工工况34.3、钢板桩计算34.3.1、受力计算34.3.2、整体稳定验算44.3.3、倾覆验算54.3.4、抗隆起验算64.3.5、嵌固深度计算74.3.6、地表沉降74.4、围堰内支撑计算74.4.1、建立模型74.4.2、圈梁受力计算84.4.3内支撑计算9五、结论10一、工程概述先行段PM001-PM080承台采用钢板桩围堰施工，PM001-PM080标准墩布置4根φ1.6m钻孔灌注桩，群桩与立柱通过承台连接，承台为矩形截面，平面尺寸为8.3m(横桥向)×6.6m(纵桥向)，厚2.6m,进行计算。钢板桩围堰布置如下图所示：钢板桩围堰布置图（mm）二、设计依据⑴绍兴市二环南路智慧快速路工程图纸、地质资料；⑵现场实际情况及甲方要求；⑶主要适用标准、规范：①《公路桥涵施工技术规范》（JTG∕T3650-2020）②《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2015）③《公路钢结构桥梁设计规范》（JTGD64—2015）④《钢结构工程施工质量验收规范》（JTGC30-2015）⑤《钢结构设计标准》(GB50017-2017)⑥《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）⑦《热轧U型钢板桩》(GB/T20933-2007)⑷、主要参考书籍：①《建筑结构荷载规范》（GB50009—2001）②《简明施工计算手册》（第三版）（江正荣著，中国建筑工业出版社）③其它有关国家规范及参考书籍。三、计算参数3.1、材料参数采用极限承载力法进行检算。⑴Q235b钢参数：弯曲应力，剪应力。⑵Q295bz钢参数：弯曲应力，剪应力。⑶钢弹性模量：Es=2.06×105MPa。3.2、荷载参数根据本围堰实际使用情况，荷载考虑以下几种主要荷载：⑴水压力控制水位按照地表以下1m计。⑵土压力1-1素填土：γ=18KN/m2，内摩擦角，粘聚力2-1黏土：γ=17.5KN/m2，内摩擦角，粘聚力4-1粘质粉土：γ=18.4KN/m2，内摩擦角，粘聚力9粘质粉土：γ=18.4KN/m2，内摩擦角，粘聚力⑶附加荷载基坑边缘附加荷载为可能出现的车辆荷载，车辆荷载主要包括：天泵、混凝土罐车，比较三个荷载的大小和分布，取混凝土罐车进行检算。12m3的混凝土运输车，型号为三一重工生产的SY312C-6w(LNG)，具体参数如下：整备质量16200kg整车外形尺寸(长长×宽×高)9950×22500×33975mmm满载总质量47400kg轴距3220mm+11150mmm荷载分布长度9.95m，与基坑边缘间距不得小于3m。3.3、材料说明钢板桩围堰拟定长度为9m，钢板桩采用拉森IV钢板桩支护，材质为Q295bz，设置1道圈梁内支撑，圈梁采用HM400×400，内支撑采用HM400×400,基坑抽水采用先支后抽水方式进行。3.4、验算准则基坑围堰作为一种重要的大临设施，其设计验算准则为：围堰施工状态下，围堰应满足自身施工过程的安全；工作状态下，围堰应满足承台施工所需的安全性要求，并具有良好的安全储备。四、PM045#墩围堰计算4.1、施工工序钢板桩施工工序如下：①钢板桩插打，可将所有钢板桩均插打一定深度先行合龙，再续打至设计高程。②安装圈梁内支撑。③围堰开挖到位，施工10cm的混凝土垫层。④施工承台混凝土及施工墩身出土。⑤拆除内支撑，拔出钢板桩，完成承台施工。4.2、施工工况工况一：安装内支撑及圈梁，开挖到位。4.3、钢板桩计算结构采用同济启明星进行计算。4.3.1、受力计算钢板桩受力如下图所示：工况一计算钢板桩最大受力为（荷载宽度按照0.8m计入）钢板桩的参数如下所示：钢板桩截面高度:0.34m;钢板桩截面面积:193.98cm2;钢板桩截面惯性矩:30880cm4;钢板桩剪切修正系数:2;桩间距:0.8m;被动区计算宽度:0.8m;σ=满足要求。内支撑最大受力为4.3.2、整体稳定验算圆心(-0.65,-1.11),半径9.38m,滑动力318.4kN/m,抗滑力893.1kN/m4.3.3、倾覆验算抗倾覆安全系数:—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。—主动土压力对桩底的倾覆弯矩。K=592.2×6.916209.5×5.024=3.894.3.4、抗隆起验算墙底隆起验算：从支护底部开始，逐层验算抗隆起稳定性，结果如下：验算钢板桩底抗隆起稳定性:式中：Nq、Nc按Prandtl公式时，，；c土的粘聚力(kPa)；φ土的内摩擦角(°)；γ--土的重度(kN/m3)；t支护结构入土深度(m)；H基坑开挖深度(m)；q地面荷载(kPa)。坑底抗隆起稳定性验算示意图，K=满足抗隆起要求。坑底隆起验算4.3.5、嵌固深度计算依据《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012,嵌固深度对于单支点支护结构ld不宜小于0.3h。嵌固深度构造长度ld：1.2m。4.3.6、地表沉降计算方法:同济抛物线模式4.4、围堰内支撑计算4.4.1、建立模型建