某大桥钢板桩围堰、支撑及地基检算.doc

此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除 围堰、支撑及地基检算长江大桥北岸引桥31#墩位于老鱼塘中，围堰时水位标高为20.6m，承台底设计标高为16.95，围堰顶面标高为21.6m，承台尺寸为：14.4m9.6m2.5m。桩基为91.25m三排钻孔桩。地质从围堰顶下依次为：02.5m为围堰填土，2.5m9.5m为流塑状淤泥，9.524.5m为黏土，24.530m为圆砾土，30m以下为砂岩。（详见北岸引桥31墩钢板桩支护立面图）围堰的平面结构形式采用矩形，高度为20m（检算埋深后计算得，计算单附后）。围堰尺寸为：18.4m13.6m。围堰内部设置H型钢矩形支撑（加设角撑）。 1、基坑底稳定性检算根据地质情况判断：承台底地质土层为7m厚流塑状淤泥，再下为9.5m厚粘土,不考虑淤泥承载。如下图所示： 钢板桩深入淤泥底面6.35m，即：围堰底口标高为9.6m，位于粘土层。转动力矩： q为上部荷载，该检算上部荷载q取值为0即：稳定力矩：为地基土不排水剪切的抗剪强度，tg+c均匀土层，c则：抗隆起安全系数K/ 当K1.2时 地基土稳定即：K=/为土的重度，18KN/m3为水位至基坑底高差，31墩根据计算h20.6-15.954.65m。根据设计钻探提供资料，基坑土为粘性土，粘聚力c取值20KN/m2。则K（220）/（184.65）1.51.2 符合要求。2、根据板桩受力检算最小埋深采用盾恩近似法，经简化的土压力分布如下图所示：假定主动土压力在地面上为三角形分布，入土（开挖面下）为矩形分布，并假定RD的一半传到坑下，由被动土压力承担，则由图中（如下图）几何关系可得：1/2DFIM=EMN简约后的公式为：L44.85m（按基坑开挖至灰土换填底面时最不利状况考虑） H9m Ka0.53 Kp1.89（计算得）则代入公式有：0.539（4.85+x）（1.89-0.53）x21.36x2-6.17x-15.440解得x5.02m只要埋深达到5.02m，则满足钢板桩受力要求，该方案中对x取值6.35m。3、基坑底管涌验算 地表与基底水头差h21.6-15.954.65m 钢板桩埋入基底深度为t6.35m 基底下的土的有效重度为土-水18KN/m3-10KN/m38KN/m3 要避免出现管涌现象，需要1土-水Kj K为抗管涌安全系数 当K1.5 即不会发生管涌 j为最大渗流力（动水压力） jiw i为水头梯度 即 ih/（h+2t） w为地下水的重度，取值10KN/m3 则jwh/（h+2t）4.6510/（4.65+26.35）2.68KN/m3 K1/j8/2.682.981.5 符合要求，即：钢板桩打入基坑底6.35m，不会发生管涌现象。4、涌水量计算 涌水量Q为基坑底控制渗水量（单位：m3/d） QKAi K为土的综合渗透系数，根据资料显示，淤泥质土渗透系数都小于0.1，在本检算中，K取0.1m/d。 A为基坑底面积（单位：m2）， i为水头梯度（ih/（h+2t） 则：Q0.117.712.94.65/（4.65+26.35）6.12m3/d0.25m3/h。根据以上计算数据，用水泵（一般功率）可以满足现场排水功能。5、根据等弯矩布置支撑及支撑反力计算视板桩为承受三角荷载的连续梁计算：如下图所示：h11.15m，h21.5m，h31.5m，h41.5m上面3.5m为填土，下9m为淤泥，分别计算支撑所受的荷载为：支撑受力如下图所示：根据三不等跨梁的内力计算，系数n8.7m/3.8m2.29取最大受力层，即qq373.5 KN/m=3.8m则：MB-0.23q2244.11KNm MAB0.057q260.5KNm MBC0.183q2194.23KNm QB左-1.145q319.8KN QB右1.374q383.8KN根据以上数据，取受力、受弯最大处，即MB、QB右采用700mm300mmH型钢支撑，其受弯方向的截面抵抗矩为5760cm3。则：M/W244.11106/（5760103）42.38MPa【】200 MPa符合受力要求。 角撑受力如右图： 角撑所受压力值为F 即BC撑压力值为：1198.05 KN则支撑选用700mm300mmH型钢,截面面积A=23550mm2检算杆件稳定性和强度: =5.37103/67.7=79.37查表 稳定性满足要求强度很小，不再验算。钢板桩所受弯矩计算根据支撑布置和土压力分配，可计算钢板桩所承受的弯矩值。为填土与淤泥加权重度，18KN/m3根据设计钻探提供资料，基坑底为淤泥，粘聚力c取值8KPa，为8。Ka0.755则最大主动土压力计算结果与上述板桩荷载基本相符。由h11.88m，h22.5m，h32.5m，h42.5m，按最大土压力均布荷载计算钢板桩所受弯矩，如下图所示：根据拉森型钢板桩截面