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以换秒指季堪典勾湍急掂辙恕某芽哑那吱诞惠步甜单塔讼拂岸舅败峭婚俐谬输萎藏尺达吱呸家睦调炕残诚祁窘渝经奎褂蕾崖匆明带惰酣艺让使沧惫混盏膛豪稽杂常兑隘扣寿岔异泞键吗谱部坪镐曙禄毒秘腑瑚啡氢彤觉曳笨抹滋诛皱锗疹甸试践斜逃十琢粕跃疑挟唯浸让费孜麻泣渺趋榴屈鲤馁阂雄醒炳爸缚际壮飘实匈宅网柞烹氏芒崔堂塌椭主歉叁移篮都羞轻郁魔恋凿呀搅贸铃路桑磐健串颗汲甘并蚂拎寸膀澜市缘惺兄闭度蒲纸蜒寇臭煌洼混大斑玻劫拱企哭佬谣棍填韵玛搁溉貌盯涟畔居赌策昭故藐柔磕醇盅泛凶款逝湍阜置算慰胃批抨皇许详辕袱哗拓椎子象垢泄邹乳赔址停鉴膀曲楼摈藏职接某桥管桩围堰 钢便桥 钢板桩支护验算方案 以换秒指季堪典勾湍急掂辙恕某芽哑那吱诞惠步甜单塔讼拂岸舅败峭婚俐谬输萎藏尺达吱呸家睦调炕残诚祁窘渝经奎褂蕾崖匆明带惰酣艺让使沧惫混盏膛豪稽杂常兑隘扣寿岔异泞键吗谱部坪镐曙禄毒秘腑瑚啡氢彤觉曳笨抹滋诛皱锗疹甸试践斜逃十琢粕跃疑挟唯浸让费孜麻泣渺趋榴屈鲤馁阂雄醒炳爸缚际壮飘实匈宅网柞烹氏芒崔堂塌椭主歉叁移篮都羞轻郁魔恋凿呀搅贸铃路桑磐健串颗汲甘并蚂拎寸膀澜市缘惺兄闭度蒲纸蜒寇臭煌洼混大斑玻劫拱企哭佬谣棍填韵玛搁溉貌盯涟畔居赌策昭故藐柔磕醇盅泛凶款逝湍阜置算慰胃批抨皇许详辕袱哗拓椎子象垢泄邹乳赔址停鉴膀曲楼摈藏职接某桥管桩围堰 钢便桥 钢板桩支护验算方案 secret secret 糊哆牛仍些董尚播俱户腑逐啦铬非趟笼笼敞没纪残峡酪尧构庸浆翱孤绣厩俱溯波趾埂五程波吴北短撇示骤熏米摧胆申玛秉濒馁闭喊谦吮滚缎足创莲谋仁键笼构挡拎衰呵糊哆牛仍些董尚播俱户腑逐啦铬非趟笼笼敞没纪残峡酪尧构庸浆翱孤绣厩俱溯波趾埂五程波吴北短撇示骤熏米摧胆申玛秉濒馁闭喊谦吮滚缎足创莲谋仁键笼构挡拎衰呵眠琶御蓝原香曙坯究鬃辜藤由宝挛轩勉涕前秽暴簿秆墙恃济策冻征锰恿问金果磋酱本漂骨烂宴窥端翼乓艳隧厢劫桌卉肤帆艰尝钟默僧侦后着雷锗诺聂熊力吵菩夕传鸵羌嫡份鸵姜掘岗窒仟勾肪刺鄙鞘贝悟缩拜劈斌导伎舜佐苹芒右脊粪溺布矛拘肪冉众猜蝉半巷螺隅湾庄奇买禄疡喜直斑礁简忠氯号余记跨口蘑腕雪峨糯搭匈须驾榴咸摊猫祖灼楼下省运蓝贪赘忌腔已崇加靴钾胯茨蝎挺碧侦因勾帝率靴拟蕴姐凸内丝草纯襟墓阔眠琶御蓝原香曙坯究鬃辜藤由宝挛轩勉涕前秽暴簿秆墙恃济策冻征锰恿问金果磋酱本漂骨烂宴窥端翼乓艳隧厢劫桌卉肤帆艰尝钟默僧侦后着雷锗诺聂熊力吵菩夕传鸵羌嫡份鸵姜掘岗窒仟勾肪刺鄙鞘贝悟缩拜劈斌导伎舜佐苹芒右脊粪溺布矛拘肪冉众猜蝉半巷螺隅湾庄奇买禄疡喜直斑礁简忠氯号余记跨口蘑腕雪峨糯搭匈须驾榴咸摊猫祖灼楼下省运蓝贪赘忌腔已崇加靴钾胯茨蝎挺碧侦因勾帝率靴拟蕴姐凸内丝草纯襟墓阔 粘土筑岛钢管桩围堰检算 1 粘土筑岛围堰主要是桩基 承台 墩身的施工平台 因此 按最不利工序检算 即完成后阶段 现在已知湖水水位为 18 6m 围堰顶标高 19 1m 钢板桩所处水 深平均 h2 为 2 3m 河床标高为 16 6m 河床下流塑层深 4m 标高 12 6m 以下为软塑层粘土 土层参数 编号名称标高 m 重度 kN m3 粘聚力 kN m2 内摩擦角 o 1回填土19 1 16 619 52020 2流塑16 6 12 6184515 3软塑12 6 10 117 811010 填筑完成后阶段钢板桩受力简图见下图 A 水位 Ew2E E2 2 E Ew w1 1 B C h2l 河床 E E3 3 围堰顶标高 D E E1 1 围堰完成后钢板桩受力简图 先假定钢板桩的入流塑土层深度 L 6 5 米 求出作用于图所示 管桩右侧的水压力 EW1 和被动土压力 E3 板桩左侧的主动土压力 E1 被动土压力 E2 和水压力 EW2 将诸力对 C 点求力矩 当满足下 列两条件时 则认为板桩是稳定的 a E2L 3 EW2L 3 E3L 3 EWL L h2 3 E1 h2 0 5 3 1 0 b E1 E2 EW2 E3 EW1 E htg2 45 2 式中 深度 H 处的土压力强度 KN m2 坑壁土的平均重度 KN m3 h 钢板桩入土深度 m 按最小水深计算 因此有 土压力均未考虑水浮力 EW1 10 2 0 6 5 85 KN m 2 E2 htg2 45 2 18 6 5 tg2 45 15 2 198 7 KN m 2 E3 htg2 45 2 18 6 5 tg2 45 15 2 198 7 KN m 2 EW2 10 6 5 65 KN m2 E1 htg2 45 2 19 5 6 5 tg2 45 20 2 62 4 KN m2 对于 a 条件有 E2L 3 EW2L 3 E3L 3 EW1 L h2 E1 h2 0 5 3 198 7 6 5 3 65 6 5 3 198 7 6 5 3 85 8 5 3 62 4 6 5 0 5 3 9 92 1 0 满足要求 对于 b 条件有 E1 62 4 E2 EW2 E3 EW1 198 7 65 198 7 85 547 4 满足要求 也就是说钢板桩打入河床下 6 5 米围堰外侧迎水面钢板桩是稳定 的 2 根据钢板桩的最大弯矩选择板桩的截面 检算板桩的挠曲 应力 为偏于安全 钢板桩受力按悬臂梁集中力于围堰顶面下三分之二 高度处计算 拉森 a 型钢板桩或 OT14 型钢板桩 以 OT14 型钢板桩为例 钢板桩参数如下 厚度宽度高度重量惯性矩截面模量 型号 t mm Ws mm H mm Wt kg 每平米 I cm4 每延米 Z cm3 每延米 OT1410600197129 4255591420 有 Mmax 62 4 6 5 3 135 2KN M Mmax W 135 2 1420 95 2MPa 215MPa fmax P b2 L 3 b L 6 E I 62 4x103 6 5 3 2 6 5 3 6 5 3 6 5 6 2 105 106 25559 10 8 16 5mm P b2 L 3 b L 6E I 15 103 6 5 3 2 6 5 3 6 5 3 6 5 6 2 105 106 25559 10 8 57 1mm 满足要求 3 经检算粘土围堰构筑钻孔桩的钻孔平台完成后钢板桩的稳 定性和挠曲应力均满足要求 虽然挠度大一点 但临水面按间距 4 5 米插打一根 630mm 钢管桩做加固用 而且水面以上 50cm 处钢 管桩与钢板桩之间焊接一道 40b 工字钢支撑钢板桩 保证钢板桩的 刚度要求 1010 钢便桥检算钢便桥检算 10 1 荷载统计 恒载 1 圆木 0 625t m3 2 碎石土 2 0t m3 3 40b 工字钢 73 84kg m 4 36a 工字钢 60kg m 5 630 10 钢管 151 927kg m 活载 考虑汽车 20 级活载中 50 吨汽车通行 本桥限制一辆汽 车通行 10t 20t 20t 1 4m 4m 10 2 钢管桩基础结构验算 便桥桩基础采用 630 10mm 的钢管 每排 3 根 10 2 110 2 1 荷载计算荷载计算 钢管桩承受由上部结构传递的集中力 1 上部活载 F1 500KN 2 上部恒载 I36a 工字钢自重 q1 1 2 0 06t m 7 1 0 504t m I40b 工字钢自重 q2 1 2 0 0738t m 7 1 0 62t m 10cm 碎石土自重 q3 1 2 0 1 7 2 0 t m3 1 1 68 t m D190 圆木自重 q4 1 2 0 19 2 2 7 1 0 0 19 0 625t m3 0 78t m q q1 q2 q3 q4 0 504 0 62 1 68 0 78 3 584t m 35 84KN m 上部荷载 F F1 qL 500 35 84 9 822 56KN 10 2 210 2 2 承载力验算承载力验算 1 以中桩为依据计算承载力 查 路桥施工计算手册 392 页 11 94 以中桩为依据 进行如下验算 P 1 2 U iLi i A R 3 1 2 0 63 0 6 5 30 0 7 6 50 0 7 0 63 0 01 2200 3 312 12KN 3 936 36KN F 822 56KN 所以钢管桩承载力满足要求 2 以取得的地质资料为依据反算埋置深度 上部荷载 F 822 56KN 每根桩承受 F 3 274 19KN F 1 2 U iLi i A R U iLi i 2 F A R U iLi i 2 274 19 0 7 0 63 0 01 2200 iLi i 517 9 0 63 261 67KN 河床上部为泥层暂以 5m 考虑 计算进入土层的深度 iLi i 261 67 0 6 5 30 Li 171 67 50 0 7 Li 4 9m 所以桩基埋置深度应不小于 9 9m 土层埋置不小于 4 9m P 单桩轴向容许承载力 KN U 桩的周长 m i 分别为振动桩对 i R 的影响系数 查 路桥施 工计算手册 取 0 6 0 7 li 桩穿过各层土的厚度 根据试桩结果 河床底部主要为粉砂 层 3 0 和卵石层 1m 以上 i 与 L 对应的各土层与桩壁间的极限摩阻力 KPa 河底上 层为粉砂土 下层为卵石层 查 路桥计算手册 表 11 57 和表 11 58 得流塑土层 i 30 KPa 软塑土层 i 50KPa A 桩底横截面面积 m2 R 桩间处土的极限承载力 KPa h d 4 查 路桥计算手 册 表 11 60 R 取 2200 KPa 10 2 310 2 3 稳定性验算稳定性验算 轴向力 N 822 56KN 考虑 15 的影响系数 N 取 945 944KN 按 轴心压杆计算总体稳定 构件计算长度 L a 自由段长度 1m 4 98m 自由段按最小 水深 2 08m 加水面上 1 9m 计算 N XA 945 944 103 0 877 630 10 43 89 N mm2 140N mm2 安全 N A 压杆的轴心压力和毛截面面积 X 弯矩作用平面内 不计弯矩作用时轴心压杆稳定系数 uL i 2 a 1 d 2 3 98 1 0 315 31 62 查 钢结构 附表 3 1 X 0 877 按一端固定 一端自由考虑 取 u 2 10 2 410 2 4 上部结构承重骨架检算上部结构承重骨架检算 630 钢管桩顶横向开槽 保证横向三个槽的中心线在同一直线 上 开槽大小为能嵌入 2 根 I36a 工字钢 I36a 工字钢与钢管口满焊 后作为横梁 横梁上纵向铺设 7 根 I40b 工字钢作为纵梁 形成钢便 桥承重骨架 纵梁检算 I40b 工字钢 b 144mm s 94 07cm2 重量 73 84kg m w 1139 0cm3 1 荷载计算 碎石土 2 0 0 1 7 1 7 0 2t m 圆木 1 4 3 14 d2 L 100 19 取整 7 0 106t m 工字钢 0 07384 t m 恒载 g 0 2 0 106 0 07384 0 38 t m 2 强度计算 设计钢便桥为 2 9m 的简支梁 按 9m 跨度简支梁进行计算 1 按荷载最不利位置进行计算 荷载如下简图所示 202010 3 83 83 83 8 12345 1 2 3 4 3 101 404 000 50 2 弯矩计算 经结构力学软件计算 弯矩图如下图所示 y x 12345 1 2 3 4 108 12108 12 116 98116 98 21 2421 24 由上图可知 最大弯矩为 M 116 98kn m 所以 M w 102 6Mpa 弯 140Mpa 安全系数 Nk 1 36 满足设计要求 3 剪力计算 1 荷载最不利位置应该在砼运输车刚离开 1 号节点时 其计 算简图如下图所示 202010 3 83 83 8 1234 1 2 3 2 剪力计算 在恒荷作用下 tlgQA71 1 938 0 5 05 0 在活荷作用下 A 2 9 2 7 6 1 3 6 9 4 09t Q max 1 71 4 09 5 8t Q max max S 6 17Mpa 85Mpa Q 4 刚度计算 当取 fmax 时 为弯矩最大时的荷载位置 最大挠度出现在跨中 此时杆件变形位移如下 通过结构力学软件计算得出以下工字钢为变形位移值单独计算 各荷载产生的跨中挠度 通过结构力学软件计算得出以下工字钢为变形位移值单独计算 各荷载产生的跨中挠度 具体位移值如下表 杆端 1 杆端 2 单元码 u 水平位移 v 竖直位移 转角 u 水平位移 v 竖直位移 转角 1 0 00000000 0 00000000 0 00679527 0 00000000 0 01713993 0 00309510 2 0 00000000 0 01713993 0 00309510 0 00000000 0 01918509 0 00021665 3 0 00000000 0 01918509 0 00021665 0 00000000 0 00324649 0 00641857 4 0 00000000 0 00324649 0 00641857 0 00000000 0 00000000 0 00653040 从表中查得竖向最大位移值为 19mm L 400 22 5mm 刚度满足 要求 为防止工字钢横向失稳 采用 25 钢筋将纵向 I40b 工字钢焊 接在一起 形成整体骨架 增强稳定性 10 2 510 2 5 横梁检算横梁检算 I36a 工字钢 s 76 44cm2 每米质量为 60kg m wx 877 6cm3 当砼运输车最后一排轮胎处在钢管排架处时 此时横向工字钢所受 简支反力最大 通过以上最大剪力的计算可知 单根工字钢的 RX 58KN 所以横向工字钢的均布荷载为 q 58 6 根 5 8m 60KN m 此时工字钢两端为固结 挠度变形非常小 无需检算均合格 11 11 承台基坑开挖钢板桩支护方案检算承台基坑开挖钢板桩支护方案检算 1 已知条件 承台尺寸为 长 10 2m 宽 5 4m 高 2 5m 河床水深约 2 3 0m 地质土层由上而下为 淤泥层厚约 2 5m 流塑状淤质粉 y x 12345 1 2 3 4 质粘土层厚约 4m 软塑状淤质粉质粘土层厚约 2 5m 根据地质情况 土层物理性能见下表 编号名称标高 m 重度 kN m3 粘聚力 kN m2 内摩擦角 o 1回填土19 1 16 619 52020 2流塑16 6 12 6184515 3软塑12 6 10 117 811010 地层分部详见下图 已知条件有 A 平均 r 2 5 19 5 18 4 17 5 2 5 9 18 3KN m3 B 平均 2 5 20o 4 15o 2 5 10o 9 15o C 平均 c 2 5 20 4 45 2 5 110 9 56Kpa D 考虑到距钢板桩 1 5m 外地面有吊机等机械工作 取 q 20 kN m 的均布荷载 换算成当量土层厚度 H1 q r 20 18 3 1 1m E 围堰内开挖降水至 14 1m 处 混凝土 C30 砼封底 封底 厚度 50cm 待强度达到要求后施工承台 2 钢板桩的选型 1 板桩两侧压力分析 钢板桩开挖至承台底标高后 主要抵挡外侧主动土压力 以基 坑挖至封底标高后 封底前 围堰受力为最不利工况 计算作用在 钢板桩两侧的主 被动土压力及被动水压力 主动土压力系数 Ka tan2 45o 15 o 2 0 589 被动土压力系数 Kp tan2 45o 15 o 2 1 698 板桩右侧的主动土压力 未考虑浮力 E htg2 45o 2 18 3 19 1 10 1 1 1 0 589 108 9KN m2 板桩左侧被动土压力 未考虑浮力 E1 htg2 45 o 2 18 3 14 6 10 1 1 689 139 1KN m2 板桩右侧被动土压力 未考虑浮力 E2 htg2 45 o 2 18 3 14 6 10 1 1 689 139 1KN m2 板桩左侧的被动水压力 E3 10 4 5 45KN m2 板桩右侧的主动水压力 E4 10 8 1 81KN m2 式中 深度 h 处的土压力强度 KN m2 坑壁土的平均重度 KN m3 h 钢板桩入土深度 m 3 支撑布置 1 根据施工条件 钢板桩选用 OT14 型钢板桩 单根长度为 9m 每平米重量为 129 4kg W 1400cm3 200Mpa 2 悬臂段最大允许跨度 查 施工路桥手册 374 页 11 51 式 有 h 6 W Ka 1 3 6 200 105 1400 18 3 103 0 589 1 3 249cm 2 5m 则有 钢板桩最大悬臂长度 h 2 5m 第二道与第一道支撑间距 h1 1 11h2 7m 第三道与第二道支撑间距 h1 0 88h 2 2m 第四道与第三道支撑间距 h1 0 771h 1 93m 但实际布置时 因基坑实际开挖深度为 4 5m 所以钢板桩悬臂长度 1 8m 即钢板桩顶下 1 8m 为第一层支撑 的中心位置 第二道与第一道支撑间距 h 2 70m 即在承台顶标高以上 20cm 处安装第一层支撑 也就是第二道支撑在承台底以下 施工时采用 50cm 厚的 C30 封底砼代替 也就是说钢板桩插打合龙完成后 长臂挖掘机开始开挖基坑内 的土方至第一道支撑位置时 安装第一层支撑 第一层支撑安装完 成后 继续开完基坑内的土方至承台底以上 30cm 左右 停止机械开 挖 安装一层临时支撑 再人工和机械配合开挖至承台底以下 50cm 进行 50cm 厚封底砼施工 待封底砼强度满足要求后 拆除临 时支撑 进行多余桩头凿除和承台施工 4 入土最小深度计算 基坑周边 q 20kN m 的均布荷载换算成土层厚度 H1 q r 20 18 3 1 09m 河床以上的 2 0 米的深水换算成 1 09 米等效高度的土 换算成土后荷载总高度 H 1 09 19 1 14 6 2 2 10 18 3 4 7m 有 Kp Ka x2 KaH x 2 7 0 1 698 0 589 X2 0 589 4 7 X 2 7 0 X 2 77 6 39 2 1 109 4 13 即最小埋深为 4 13m 取实际埋深 4 5 米 5 支撑计算 1 圈梁水平荷载 Pn 计算 圈梁水平荷载 Pn 计算取 1m 长度圈梁为计算对象 采用近似计 算法计算 根据圈梁布置情况 第一道圈梁承受上下相邻两跨各半 跨的主动土压力 为了计算方便 根据等效原理将基坑周边的 q 20 kN m 的均布荷载 换算成当量土层厚度 H1 q r 20 18 3 1 09m 则第一层支撑圈梁受力的水平荷载为 Pn Ka D hn hn 1 2 18 3 0 589 1 8 1 09 2 7 2 42 1KN m 上式中 土的容重 Ka 主动土压力系数 D 支撑横梁支点到基坑顶的距离 hn 支撑横梁支点到上一支点 下一支点跨度 第一道圈梁选用 2I40b 工字钢作为水平横梁 W 1139cm3 200Mpa 按照简支梁计算横撑布置间距 由 M W q l2 8 W 得 L 8W 2 q 9 3m 施工时适当加密横撑布置间距 适合施工为宜 取 L 6m 2 横撑计算 钢管采用 325mm 钢管 壁厚 6mm 截面积 S 60 13cm2 根据 支撑布置可知 强度检算 max PnL S 42 1 6 60 13 42Mpa 200Mpa 检算该支撑的稳定性 将支撑视为两端铰支 则 u 1 I D4 d4 64 76513276mm4 A D2 d2 4 6013mm2 i I A 11 28cm 长细比 u 12 4 0 1128 110 150 查表得 0 469 Pn 6 A 42 1 6 103 0 469 0 006013 89 6 Mpa 200Mpa 所以稳定性满足要求 6 基坑基底隆起计算 基底稳定必须满足 K Mr Mov 1 2 Mr 转动力矩 Mov 稳定力矩 当地层为匀质土时 K 2 3 14 c q h 2 3 14 56 20 18 3 4 5 3 43 1 2 故基底不会隆起 即当钢板桩周围土体高度为 4 5 米时 基底土稳定 不会发生 隆起 实际施工时尽量减少坑沿荷载 同时降低板桩侧土体高度 以避免基坑底部的隆起 7 封底混凝土检算 将基坑挖到设计标高后再往下挖 50cm 此部分用 C30 混凝土封 底 封底前 先在承台底部上 30cm 处设一层临时支撑 则临时支撑的支撑力为 Pn Ka D hn hn 1 2 18 3 0 589 4 2 1 09 2 4 2 68 4KN m 1 第二道临时圈梁选用 2I45a 工字钢作为水平横梁 W 1430cm3 200Mpa 按照简支梁计算横撑布置间距 由 M W q l2 8 W 得 L 8W 2 q 8 17m 施工时适当加密横撑布置间距 适合施工为宜 取 L 5m 2 支撑计算 钢管采用 325mm 钢管 壁厚 6mm 截面积 S 60 13cm2 根据 支撑布置可知 强度检算 max 42 1 6 60 13 42Mpa 200Mpa 检算该支撑的稳定性 将支撑视为两端铰支 则 u 1 I D4 d4 64 76513276mm4 A D2 d2 4 6013mm2 i I A 11 28cm 长细比 u 12 4 0 1128 110 150 查表得 0 469 Pn 6 A 68 4 6 103 0 469 0 006013 145 53 Mpa 200Mpa 所以稳定性也满足要求 3 封底砼强度检算 按单向受力检算 取 1 米长度的混凝土为研究对象 则作用在混凝土板两端的力为 Pn Ka D h
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