水中钢板桩围堰就算书

目录TOC\o"1-2"一、工程概述1二、设计依据11、基础资料12、设计规范13、地质条件14、水位15、标高26、施工荷载2三、结构布置及材料特性21、结构布置图22、材料特性3四、土压力计算31、主动土压力计算32、被动土压力计算3五、板桩工况分析33、工况一44、工况二4六、结构计算51、边界条件62、计算模型7七、基坑底管涌验算8PAGE10一、工程概述XX大桥主桥采用(43.5+75+43.5)m变截面预应力混凝土连续梁。XX大桥连续跨越XX航道（XX）、XX路。XX道等级为Ⅴ级，净空标准为45×5m，最高通航水位1.847m，最低通航水位0.557m。主桥下部结构主墩采用钢筋混凝土双柱式框架墩桥墩，基础采用1.6米的钻孔灌注桩，每个承台下为8根钻孔灌注桩，承台厚度为2.5m，外轮廓平面尺寸为18.4m×7m,两端采用3.5m的半圆。主墩灌注桩施工结束，进行承台施工。承台施工采用拉森式钢板围堰进行基坑支护。本工程采用钢板桩围堰浇筑承台，20.4×9.0m，钢板桩桩长18m，其中桩底标高为-14m，桩顶标高+4m。钢板桩围堰+3.0m设置一道围楞及支撑，采用2HW400×400的围楞，φ630x10mm的水平撑。二、设计依据1、基础资料1）XX大桥施工图2）XX大桥工程地质报告2、设计规范1）《港口工程荷载规范》（JTJ215－98）2）《港口工程桩基规范》（JTJ254－98）3）《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120－99）4）《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ025-86）5）《钢结构设计规范》（GB50017-2003）3、地质条件河床表面1-1粉质粘土及1-2淤泥质粘土，层厚14.1-19.9左右，承载力容许值fao=60kp，钻孔桩周土摩阻力标准值qik=10kp,淤泥质粘土土的重度γ＝18.0kN/m3（浮重度γ浮＝8.0kN/m3）、土的内摩擦角φ=12°、土的黏聚力c＝18kN/m2；本次拉森装桩施工范围内均为1-2层淤泥质粘土。4、水位常水位：+1.0m施工低水位： +0.557m施工高水位：+1.847m5、标高河床底标高： -14.0m；承台顶标高： +2.4m承台底标高： -0.1m垫层封底砼厚度： 1m6、施工荷载设计荷载： 水压力、土压力及流水荷载三、结构布置及材料特性1、结构布置图(a)第一道围围楞布置图图(b)围堰立面剖面图图2、材料特性名称A(cm2)W(cm3)I(cm4)备注拉森IV242.5227038600每米值Φ630×10148.82173651922HW400××4004296536130723四、土压力计算1、主动土压力计算=1\*GB3①粘性土水位以上：水位以下：2、被动土压力计算粘性土=1\*GB3①水位以下：五、板桩工况分析3、工况一抽水并回填2.90m厚的灰土，浇注100cm混凝土垫层，混凝土未达到设计强度，处于半凝固状态时，钢板桩及内支撑受力情况（围堰外水位标高+1.847m）工况一计算简图图工况一板桩应力力可见，在该工况下，拉森桩承受向内的最大应力为179.6Mpa＜f=215Mpa，承载能力满足要求。4、工况二封底混凝土达到强度，在承台第一次混凝土浇筑完成,拆除第一道支撑施工墩柱是时，（混凝土浇注2.50m，混凝土顶面标高为+2.40m），拉森桩桩受力情况:工况二计算简图图工况二板桩应力力可见，在该工况下，拉森桩承受向外最大应力为168.7Mpa＜f=215Mpa，承载能力满足要求。六、结构计算运用大型通用有限元分析软件MIDASCIVIL2011建立整体结构有限元模型。1、边界条件钢板桩在嵌固点处固接，为模拟钢板桩与围楞的焊接工艺，钢板桩与围楞处采用弹性连接，在其余入土深度处根据地质资料采用土弹簧进行模拟，水平撑与围囹连接处铰接。2、计算模型由于结构及荷载均为双轴对称，因此建立该结构的1/4模型，如下：(a)+3.0m标标高设置围围囹时整体体结构有限限元模型整体结构有限元元模型+3.0m标高设置围囹时计算结果整体结构最不利利工况应力力可见，在该工况下，整体结构最大应力为174.6Mpa＜f=215Mpa，承载能力满足要求。围楞及支撑最不不利工况轴轴力图可见，在该工况下，围楞及支撑结构最大轴向压力为1520.3kN。围楞及支撑最不不利工况弯弯矩图可见，在该工况下，围楞及支撑结构最大弯矩为392.1kNm，该弯矩主要集中在横向长的围楞跨中部分，其余部位围楞的弯矩分布均匀。围楞及支撑最不不利工况剪剪力图可见，在该工况下，围楞及支撑结构剪力沿围楞长度方向呈锯齿形变化，最大变化幅度为98.5kN，及板桩与围楞之间产生的最大拉力为98.5kN。整体结构最不利利工况位移移可见，在该工况下，板桩最大水平位移为21.3mm＜v=l/250=28mm，满足正常使用要求。七、基坑底管涌验算基坑抽水封底后，由于内外水头差，极有可能出现管涌现象。抗管涌安全系数为K，不发生管涌的条件为：k≥QUOTE1.5k=式中字母含义γ浮：土的