南仙路双层木桩围堰施工及计算.doc

1、温 州 市 南 仙 路 工 程双木桩围堰方案 编 制 人： 审 核 人： 审 批 人： 编制单位： 浙江顺建市政工程有限公司编制日期： 2007年12月16日 南仙路双层木桩围堰施工及计算一、工程概况南仙路第三合同段地处三洋湿地，因湿地水网发达，且互相连通，其中一些河道间距很小，如七号桥就是由两条河道组合而成，而我部范围内三座桥除八号桥均有水中承台，承台底标高为七号桥（-1.9m2.1m）、九号桥（-0.5m）。而常水位为2.62m，故需采用一定的方案进行水中承台的施工，结合本合同段工期紧，水中承台众多的特点，我部选用围堰抽水的办法，提供水中承台工作面。经实地勘测，该地段水深基本在2.5m3.

2、5m之间（计算按3.0m考虑），而河床淤泥基本在30cm以内，且河床底基本是淤泥地质（渗水少，易打桩），河道中水基本是不流动的或流速较慢，故查询桥梁施工常用数据手册和结合以往工程的施工经验，我部拟采用双层木桩围堰施工。根据公路桥涵施工技术规范的一般规定，围堰应满足以下几点要求：1围堰高度应高出施工期间可能出现的最高水位(包括浪高)0.50.7m。2围堰外形应考虑河流断面被压缩后，流速增大引起水流对围堰、河床的集中冲刷及影响通航、导流等因素，并应满足堰身强度和稳定的要求。3堰内平面尺寸应满足基础施工的需要。4围堰要求防水严密，减少渗漏。二、水文地质情况1、 施工期间最高洪水位 3.9m（台风季节

3、79月份），施工防护水位 3.3m（根据工期，我部下部施工应该在台风季节以前能完成，考虑三、四月份温州雨水较多，按2.6+0.7=3.3考虑）2 、围堰内填土石混合料 1 =20r1=20.4kn/m33、木桩入土的土层参考地质资料及结合本地区特点：1） 经现场测量，河床淤泥基本在30公分以内；2）河底基本为淤泥质粘土。承载力=45kpa，假设内摩擦角2 =15 容重r2=18.6kn/m3 ；二、双层木桩围堰布置图1 木桩顶标高3.9m， 填土标高3.3m；2 河床最低标高-0.1m ，清淤前0.3m ，清淤后-0.4m；3 木桩暂定l=9m 小头直径=20cm 桩底标高=-5.1m。双层围

4、堰布置图三、双层木桩围堰整体稳定性1 按最高水位3.9m，堰内抽水1） 围堰内填土重量w=3.7*3.5*20.4=264.2kn/m2） 水的侧压力eh=10*4.3*0.6*4.3=110.94kn/m对b 点倾覆力矩mb=110.94*1/3*4.3=159.01kn-m/m对b 点抗倾覆力矩mb=264.2*1/2*3.7=488.77kn-m/m抗倾覆安全系数 k= mb/mb=488.77/159.01=3.07四、木桩1受力计算最高水位3.9ma、木桩1受力图(l=8m)木桩受力图(l=9m)主动土压力ea=1/2lah11 =20r1=20.4kn/m3 h1=3.7m 2 =

5、15 r2=18.6kn/m3 h3=3.7m h总=7.4mr 平均=（20.4*3.7+18.6*3.7）/7.4=19.5kn/m3平均=（20*3.7+15*3.7）/7.4=17.5la= r 平均*h1*ka=19.5*7.4*tg2（45-17.5/2）=19.5*7.4*0.537=92.82ea=0.5*92.82*7.4=343.43kn/mh1=1/3*7.4=2.47m常水位水压力（2.62m）eh=0.5*rh*（h2）2=0.5*10*（3.02）2=45.6 kn/mh2=1/3*3.02=1.01m被动土压力 ep=0.5*lp*h3lp=r2*h3*kp 2

6、=15 r2=18.6kn/m3 h3=3.7m=18.6*3.7*tg2（45+15/2）=116.7ep=0.5*116.7*3.7=215.9 kn/m h3=1/3*3.7=1.23m各力对o 点（拉筋位置）取矩，令m=0ep*（7.4+0.3-1.23）+ eh（3.02-1.01+0.6）- ea（7.4+0.3-2.47）= ep *6.47+ eh*2.61- ea*5.23=6.47 ep-1677.12ep=259.21kn/m215.9kn/m令h=0r+ ep+ eh- ea=0r= ea- eh- ep =343.43-45.6-259.21=38.62 kn/m计算

7、a 点(桩与河床接触点)处的弯矩ea=0.5 lah1la= r1*h*ka=20.4*3.7*tg2（45+15/2）=20.4*3.7*1.302=98.27ea=0.5*98.27*3.7=181.8kn/mma= eh*1.01+r*（4.0）- ea*1.23=45.6*1.01+38.62*4.0-181.8*1.23=-23.07kn-m/m由此可见，桩长8m不能满足围堰的要求b、 变更木桩1长度为9m正常水位2.62m 围堰内已抽水木桩受力图(l=9m)主动土压力ea=1/2lah11 =10r1=20.4kn/m3 h1=3.7m 2 =15 r2=18.6kn/m3 h3=

8、4.7m h总=8.4mr 平均=（20.4*3.7+18.6*4.7）/8.4=19.39kn/m3平均=（10*3.7+15*4.7）/8.4=12.80la= r 平均*h1*ka=19.39*8.4*tg2（45-12.80/2）=19.39*8.4*0.636=103.59ea=0.5*103.59*8.4=435.1kn/mh1=1/3*8.4=2.8m常水位水压力（2.62m）eh=0.5*rh*（h2）2=0.5*10*（3.02）2=45.6 kn/mh2=1/3*3.02=1.01m被动土压力 ep=0.5*lp*h3lp=r2*h3*kp 2 =15 r2=18.6kn/

9、m3 h3=4.7m=18.6*4.7*tg2（45+15/2）=148.2ep=0.5*148.2*4.7=348.3 kn/m h3=1/3*4.7=1.57m各力对o 点（拉筋位置）取矩，令m=0ep*（8.4+0.3-1.57）+ eh（3.02-1.01+0.6）- ea（8.4+0.3-2.8）= ep *7.17+ eh*2.61- ea*5.9=7.17 ep-2448.07ep=341.43 kn/m254.7y=4.23m6.8793*（4.23）3+25.8436*（4.23）2-172.128*4.23=254.9254.7l=9m 木桩是合适的ea2=39.12*4.

10、23+5.476*（4.23）2=263.46 kn/mep=15.795（4.23）2=282.62 kn/mr=82.16+263.46-282.62=63 kn/m2 计算b 点处弯矩mb= 82.16*1.2m-63*4.4=-178.6 kn/m=178.6*104/4600=388kg/cm2=38.8mpa该处木桩受力较大，建议内侧木桩覆土。3 按内侧覆土2m 再计算仅计入被动土压力增大数值r2=18.6kn/m3 2 =15。 h3=4.3+2=6.3mlp= r2*h3*kp=18.6*6.3*1.6984=199.02ep=0.5* 199.02* 6.3=626.91 k

11、n/mh3c=1/3*6.3=2.1mr=82.16+263.46-626.91=-345.62 kn/m说明覆土后拉筋不承受拉力计算b 点处弯矩lp=18.6*2*1.6984=63.18ep=0.5* 2* 63.18=63.18 kn/mhc3=1/3*2=0.67mmb=82.16*1.2-63.18*0.67=56.26kn-m/m=56.26*104/4600=12.23mpa当计入低水位（1.6 米）木桩拉筋r=29.28kn 时，mb=56.26-29.28*4.4=-72.57 kn-m/m=72.57*104/4600=15.78mpa结论：1 木桩长9m，小头直径=20c

12、m，中段应有=25cm，每米设3 根。桩顶标高2.5m，桩底标高-6.5m 。对于靠岸边的木桩可短些。一般为68m。2 拉筋建议16 双层，间距可为2m 一道，要设水平圆木使围堰成整体。3 围堰内侧抽水前建议覆土1m，抽水后加高覆土2m，土距离木桩的宽度顶面亦为2m 左右。4 双层木桩间必须填好混合料，以尽可能提高 值。六、安全保障措施安全管理是施工企业管理的一项重要内容。确保安全生产、防止事故发生，是企业全体职工的重要任务，是各级领导的重要职责。1、 项目指挥部设安全领导小组，指挥长任组长，安全长任副组长，具体组织实施对 该项目的安全管理。2、 各施工队设安全管理小组，队长任组长，安全员任副组长，工班设兼职安全员，实行纵向到位，横向到边的安全管理。3、 贯彻“安全第一、预防为主”的方针，执行国家、企业关于安全生产的政策，贯彻实施劳动保护法和规章制度，努力改善施工环境。4、 结合工程特点，建立各级部门的安全生产责任制和安全生产管理制度，制定安全生产操作规程及安全生产守则，并经常检查落实情况。5、 凡进入现场的人员，均要服从值班员的指挥，遵守各项安全生产管理制度，正确使用个人防护用品。禁止穿拖鞋、高跟鞋或光脚进入施工现场。6、 坚持经常和定期安全检查的制度，及时发现事故隐患，堵塞事故漏洞，还结合安全事故的