围堰设计计算书1.doc

1 工程概况1.1 7#墩概述7#主墩承台长35.7m，宽19.7m，承台顶标高0.0m，底标高为-5.0m，总高度为5m。承台总体布置如下所示。图1.1-1 承台平面尺寸图（单位：cm）7#墩所处所处位置环境复杂，紧邻寺庙及水闸，平面位置如下图所示：1.2 水文地质条件1.2.1 水文条件瓯江为不规则的半日潮，落潮历时大于涨潮历时，平均潮差超过4m，潮流强劲，表面平均流速大于1m/s； 瓯江潮汐特征值详见下表：表1.2-1 瓯江港区潮差特征值（基准面： 85年高程系）潮汐特征温州郭公山龙湾最高潮位（m)5.444.5最低潮位（m)-2.43-2.02平均高潮位（m)2.522.49平均低潮位（m)-1.39-2.02平均潮差（m)3.924.521.2.2 地质条件7#墩处地质条件复杂，基岩埋置深度变化大，局部现裸岩，承台部分设计入岩；表层为淤泥夹粉细砂覆盖层。墩位处土层参数见下表。表1.2-1 土层参数土层名称层厚（m）天然湿密度（KN/m3）直剪固快直剪快剪内摩擦角（）粘聚力（KPa）内摩擦角（）粘聚力（KPa）淤泥夹粉细砂16.911.2墩位处土层及岩层埋深见下图。图1.2-1 7#墩地形实测图（单位：m）1.3 气象条件工程区域属于亚热带海洋性季风湿润气候，温暖湿润，日照充足，雨量充沛，四季分明。多年降水量11002200mm，年平均降水量1700mm。夏季盛行偏南至西南风，冬季以北至东风为主，多年平均风速2.0m/s。台风是区域主要的灾害天气，79月是台风活动频繁起，占总数的84%，常伴随狂风暴雨，诱发滑坡、坍塌、泥石流等不良地质现象的发生。1.4 结构描述围堰通过双排钢管桩间填土形成，堰内填土，并在钢管桩悬臂范围内设置12道支撑系统。在靠近观景平台侧，由于原河床面高，通过砂袋+填土的方式形成围堰。水闸的水通过设置框架式混凝土墙实现隔水、引流，从土围堰后侧排入江中。首先对靠近主航道、栈桥侧进行回填处理，处理后河床底高程分别为-4.0m、-1.0m。2 编制依据1) 104国道温州西过境永嘉张堡至瓯海桐岭段改建工程（瓯江特大桥）两阶段施工图设计文件，第12册2) 104国道温州西过境永嘉张堡至瓯海桐岭段改建工程（瓯江特大桥）施工图设计阶段工程地质勘察报告，第13册3) 基坑工程手册4) 建筑基坑支护技术规程3 设计参数项目参数高潮位+5.0m低潮位-2.0m堰内填土高度+5.0m计算河床高程-1.0m、-7.0m承台底高程-3.0m基坑底高程-3.5m淤泥夹粉细砂16.9KN/m3c12.8kpa11.2Ka0.675（Ka）0.50.821Kp1.482（Kp）0.51.217粘土KN/m3ckpaKa（Ka）0.5Kp（Kp）0.5第一道支撑+3.0第二道-1.04 计算工况工况一：高潮位+4.5m时，结构受力工况二：低潮位-2.02m时，结构受力5 围堰宽度计算显见，工况一条件下，围堰受力最不利。5.1 河床底高程-7.0m处围堰宽度计算模型采用重力式挡土墙，墙高4.5+7=11.5m，墙宽D。计算模型图示如下：堰内土自重1) 堰内土自重G=16.9D11.5=194.35DKN/m2) 水压力3) 土压力4) 倾覆力矩5) 抗倾覆力矩6) 抗倾稳定系数以图中C为转点，实际按D=6.5m取值。5.2 河床底高程-1.0m处围堰宽度堰内土自重1) 堰内土自重G=16.9D6=101.4DKN/m2) 水压力3) 倾覆力矩4) 抗倾覆力矩5) 抗倾稳定系数以图中C为转点，实际按D=3.0m取值。6 钢管桩规格设计单层任意位置支撑及多层支撑结构，净土压力为0的位置与弯矩为0的位置很接近，计算式将净土压力为0的位置简化为弯矩为0的位置。6.1 河床底高程-7.0m处内侧钢管桩规格内侧钢管桩在工况一、工况二时，其受力一致，计算模型如下：6.1.1 钢管桩入土深度1) 主动土压力2) 被动土压力3) 管桩最小入土深度 h=6.8m，按1.25倍安全系数考虑，h=8.5m6.1.2 钢管桩受力根据受力模型，采用结构力学求解器建立受力图示如下： 6.2 河床底高程-7.0m处外侧钢管桩规格工况一、工况二计算模型如下：6.2.1 钢管桩入土深度工况一：高潮位+4.5m时1) 主动土压力2) 水压力3) 被动土压力4) 管桩最小入土深度 h=6.8m，按1.25倍安全系数考虑，h=8.5m工况二：低潮位-2.02m时1) 主动