钢板桩支护计算书

郑州市中州大道立交上跨陇海铁路工程 雨水检查井支护设计计算书 中铁大桥局集团一公司工程结构设计研究所 1 1 10 雨水检查井钢板桩支护雨水检查井钢板桩支护 设计计算书设计计算书 郑州市中州大道立交上跨陇海铁路工程 雨水检查井支护设计计算书 中铁大桥局集团一公司工程结构设计研究所 2 1 10 雨水检查井钢板桩支护雨水检查井钢板桩支护 设计计算书设计计算书 计计 算 算 复复 核 核 审审 核 核 郑州市中州大道立交上跨陇海铁路工程 雨水检查井支护设计计算书 中铁大桥局集团一公司工程结构设计研究所 3 审审 定 定 目目 录录 1 计算说明计算说明 1 1 1 概况概况 1 1 2 计算内容计算内容 1 2 计算依据计算依据 1 3 参数选取及荷载计算参数选取及荷载计算 1 郑州市中州大道立交上跨陇海铁路工程 雨水检查井支护设计计算书 中铁大桥局集团一公司工程结构设计研究所 4 3 1 支护平面布置支护平面布置 1 3 2 板桩 圈梁截面板桩 圈梁截面 1 3 3 计算荷载参数计算荷载参数 2 3 4 材料容许用力值材料容许用力值 3 4 主要结构计算及结果主要结构计算及结果 4 4 1 计算模型计算模型 4 4 2 计算工况说明计算工况说明 4 4 3 钢板桩的计算及结果钢板桩的计算及结果 4 4 4 圈梁的计算及结果圈梁的计算及结果 7 5 结论及建议结论及建议 9 郑州市中州大道立交上跨陇海铁路工程 雨水检查井支护设计计算书 中铁大桥局集团一公司工程结构设计研究所 1 1 1 计算说明计算说明 1 11 1 概况概况 陇海快速路 中州大道互通式立交上跨陇海铁路立交桥工程位于河南省郑州市中州 大道与陇海铁路交汇处 桥位处既有 5 2 16 5m 四孔分离式箱桥 与陇海铁路下行线交 叉点里程 K561 246 在既有箱桥两侧新建中州大道互通式立交上跨陇海铁路立交桥 本桥为双幅桥 主线桥桥面宽 26 75m 根据总体布置 原下穿立交雨水泵房和检查井受新 设桥墩影响 需要拆除迁建 1 4 为矩形混凝土雨水检查井 最大平面尺寸为 2 1 1 9m 5 10 为圆形混凝土 雨水检查井 平面尺寸为 2 2m 所有检查井最大深度 h 4 2m 井内壁均需做防水处理 检查井开挖范围内 土层以细砂 粉土为主 拟采用钢板桩支护辅助施工 钢板桩使用 SKSP 型板桩 长度为 9m 支护设置一层圈梁 1 21 2 计算内容计算内容 采用容许应力法和有限元法对支护施工过程中的各工况进行计算 计算内容包括钢 板桩 圈梁等的强度 刚度 2 2 计算依据计算依据 钢结构设计规范 GB 50017 2003 公路桥涵地基与基础设计规范 JTG D63 2007 建筑基坑工程监测技术规范 GB 50497 2009 基坑工程手册 中国建筑出版社 刘国斌 王卫东主编 陇海快速路 中州大道互通式立交上跨陇海铁路立交桥工程 第四册 给排水工程 中铁工程设计咨询集团有限公司 陇海快速路 中州大道互通式立交上跨陇海铁路立交桥工程岩土工程勘察报告 项目部提供的地质等相关资料 3 3 参数参数选取及荷载计算选取及荷载计算 郑州市中州大道立交上跨陇海铁路工程 雨水检查井支护设计计算书 中铁大桥局集团一公司工程结构设计研究所 2 3 13 1 支护平面布置支护平面布置 支护施工采用单层支撑 钢板桩长度为 9m 具体布置如下图 1 所示 3 23 2 板桩 圈梁截面板桩 圈梁截面 SKSP 型板桩参数如下 I 38600cm W 2270cm 按 1m 宽度计 地面标高 为 0 5 板桩长 9 米 桩顶标高 0 0m 圈梁采用 2 25b 对扣焊 圈梁安装标高为 1 7m 处 3 33 3 计算荷载参数计算荷载参数 设计假定 由于项目部提供的地质报告中没有填土和细砂的物理力学性质参数 根据 规范 现在假定各土层的 18 2KN m 填土 12 c 0kPa 细砂 30 c 0kPa 1 土参数及土层情况 填土 0 5 3 6m 12 c 0kPa 细砂 3 6 7 7m 30 c 0kPa 1 粉质粘土 7 7 9 0m 18 3 c 26 9kPa 图图 1 1 钢板桩支护平面布置图 单位 钢板桩支护平面布置图 单位 mmmm 郑州市中州大道立交上跨陇海铁路工程 雨水检查井支护设计计算书 中铁大桥局集团一公司工程结构设计研究所 3 图图 2 2 圈梁截面图 单位 圈梁截面图 单位 mmmm 图图 3 3 土层示意图土层示意图 3 43 4 材料材料容许应力值容许应力值 1 钢材容许应力值 单位 MPa 郑州市中州大道立交上跨陇海铁路工程 雨水检查井支护设计计算书 中铁大桥局集团一公司工程结构设计研究所 4 4 4 主要结构计算及结果 主要结构计算及结果 郑州市中州大道立交上跨陇海铁路工程 雨水检查井支护设计计算书 中铁大桥局集团一公司工程结构设计研究所 5 4 14 1 计算模型计算模型 图图 4 4 钢板桩土压强示意图钢板桩土压强示意图 4 24 2 计算工况说明计算工况说明 圈梁安装完成并开挖至基底时 为钢板桩围堰的最不利状态 用等值梁法计算钢板 桩受力 4 34 3 钢板桩的计算及结果钢板桩的计算及结果 C 在深度 8 5m 范围内取平均值 18 2kN m 12 3 6 30 4 1 18 3 0 8 8 5 21 2 C 2 5kPa 47 0 Ka 13 2 Kp 1 计算钢板桩受力情况 假定反弯点距坑底的距离 y 主动土压强 39 35y55 8 Kc2K y2 4 P aaa 郑州市中州大道立交上跨陇海铁路工程 雨水检查井支护设计计算书 中铁大桥局集团一公司工程结构设计研究所 6 被动土压强 7 29y77 38Kc2KyP ppp 由 解得 y 1 06m pa PP 2 建立模型 用 midas 软件建立模型 可知圈梁反力为 76 8KN 反弯点的反力为 51 3KN 钢板桩 最大弯矩为 62 0kN m 钢板桩应力 满足要求 MPaMPa W 182 3 27 2270 10 0 62M 3 max max 反弯点下的有效嵌固深度m2 3 3 516 ap KK t 钢板桩最小长度 L 3 2 1 06 4 7 8 96m 板桩长度满足要求 图图 5 5 钢板桩的有限元模型钢板桩的有限元模型 郑州市中州大道立交上跨陇海铁路工程 雨水检查井支护设计计算书 中铁大桥局集团一公司工程结构设计研究所 7 图图 6 6 钢板桩的反力图钢板桩的反力图 图图 7 7 钢板桩的弯矩图钢板桩的弯矩图 4 44 4 圈梁的圈梁的计算及结果计算及结果 郑州市中州大道立交上跨陇海铁路工程 雨水检查井支护设计计算书 中铁大桥局集团一公司工程结构设计研究所 8 由前述计算结果可知 圈梁的最大反力为 76 8kN 用 midas 建立模型 图图 8 8 圈梁的有限元模型圈梁的有限元模型 图图 9 9 圈梁的组合应力图圈梁的组合应力图 圈梁最大组合应力为 满足要求 MPaMPa 0 182 8 162 郑州市中州大道立交上跨陇海铁路工程 雨水检查井支护设计计算书 中铁大桥局集团一公司工程结构设计研究所 9 图图 1010 圈梁的变形图圈梁的变形图 圈梁最大位移 满足要求mm l mmf75 6 400 66 2 图图 1111 圈梁的轴力图圈梁的轴力图 圈梁的最大轴力为 141 7KN A 7 894 103 mm2 I 7 13 107mm4 L 2 7m 回转半径 i 63mm 长细比 L i 43 郑州市中州大道