注浆帷幕护圈计算单(考虑偏载).doc

桂 林 南 洲 大 桥P2主墩承台注浆帷幕围堰计算单 计 算： 复 核： 项目负责： 总工程师：中铁大桥局集团二公司设计部二五年三月一、概况桂林市南洲大桥位于桂林市叠彩区大沙乡境内，全长320m。跨径组合为（50+87+144+39）m，其中87m和144m为曲塔双索面斜拉桥，斜拉桥东西两侧各接50m辅道孔和39m过渡孔。斜拉桥采用塔梁固接扇形双索面结构形式，主跨采用钢砼叠合梁，边跨采用预应力砼梁。主墩下设两个相对独立的直径D=21m的圆形承台，每个厚度为5m。承台布置24根1.5m钻孔桩和6根备用桩。承台底标高+141.0m，顶标高+146.0m，常水位+146.65m，筑岛顶+147.8m。P2主墩的承台施工采用注浆帷幕钢筋混凝土护圈作为基坑支护。注浆采用425#普通水泥，水泥浆水灰比为1：1，水泥浆中掺入2%-4%的水玻璃。旋喷桩有效扩散半径不小于0.6m，注浆孔距为1.0m，排距为0.86m。圆形护圈采用分级施工，每开挖1m就施工一层护圈，钢筋砼护圈厚0.6m，采用C30砼，构造配筋。二、设计计算1、计算假定1.1假定注浆帷幕形成的水泥土墙厚度为0.8B（B为两排孔帷幕体的有效宽度，0.8为考虑帷幕不均匀性选用的折减系数）。1.2由于缺乏资料，假定注浆形成的固结体的强度相当于C5级砼。根据铁路桥涵钢筋砼和预应力砼结构设计规范中已有砼等级的应力值，类推C5砼的应力值：中心受压应力容许值=1.52Mpa；弯曲受压及偏心受压应力容许值=2.0Mpa；无箍筋及斜筋时主拉应力容许值=0.15Mpa；2、封底止水帷幕厚度的确定（深基坑工程设计施工手册P41）2.1计算方法介绍2.1.1钻孔桩与注浆体之间的摩阻力按最大桩距确定所承担的受力面积A进行计算。摩阻力U-钻孔桩断面周长-单位面积摩阻力（各种灌注桩取40 kN/）2.1.2帷幕体底面以上各层土注浆体的自重总压力A-每根工程桩的受力面积（） -分别为自坑底算起的各土层注浆体重度（kN/m3）与厚度（m），可近似取平均重度2.1.3帷幕体底面的顶托力-水的重度（kN/m3）h-坑底面以上坑外地下水位的高度 -安全系数，一般取1.22.2厚度计算2.2.1取整个坑底注浆体进行计算，设厚度为 2.2.2取两钻孔桩之间的注浆体计算，设厚度为 2.2.3取钻孔桩与竖向止水帷幕间的注浆体计算，设厚度为 综上所述，要求封底注浆体厚度不小于6m。3、封底注浆体验算静水压力对坑底注浆体形成的荷载：取1m宽板为对象按简支双向板进行计算， 查表得， 0.15Mpa（可）封底注浆体强度满足要求。4、竖向止水帷幕悬臂2.5m时的受力计算取1m宽帷幕体进行计算（如图1）帷幕外侧土天然容重，浮容重，粘聚力，内摩擦角 ，土压力计算：图1水压力计算：对C点取矩帷幕的有效厚度计算（如图2），有效宽度为0.15（可）竖向帷幕体强度满足要求。图25、混凝土护圈计算(根据建筑施工计算手册)护圈施工水位149.0m，筑岛顶面标高149.5m，以最底层护圈进行计算，护圈厚度0.6m，直径为23.8m，护圈高度1m。护圈采用C30混凝土， 筑岛填土为砂土 ，内摩擦角，容重，浮容重 。计算图示如下（图3）图3 N=qr=94.0511.9=1119.2KN0.3h0=169.5mm初始偏心距ei= e0 +ea =191mm计算偏心矩增大系数：护圈的自由长度 l0=r/=11.9/=21.6m偏心矩增大系数：=1+1/（1400 ei/ho）（l0/h）212式中：1-考虑偏心矩变化对截面曲率的影响系数，大偏心受压取1.02-考虑构件长细比对截面曲率的影响系数，当l0/h=815时，取1.0，当l0/h=1530时，1.15-0.01l0/h=1.15-0.0136=0.79h0-截面有效高度l0-偏心受压构件的计算长度h-截面高度ei-设计计算时的偏心矩=1+1/（1400 0.191/（0.6-0.035）36210.79=3.16判别大小偏心：ei=3.160.191=0.604m0.3h0=0.3(0.6-0.035)=0.170mei0.3h0 属于大偏心。确定钢筋数量受压区混凝土高度：x=N/fcmbfcm-混凝土弯曲受压容许应力b-截面宽度为1mx=N/fcmb=1223.91000/(14.31000)=86mm因为2as=0.0352=0.07b=0.8/(1+fy/0.0033Es)=0.8/(1+210/(0.00332.1105)=0.61xb=bh0=0.61（0.6-0.035