钢板桩围堰计算单(共12页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业桂桂 林林 南南 洲洲 大大 桥桥P2 主墩钢板桩围堰计算单主墩钢板桩围堰计算单计计算：算：复复核：核：项目负责：项目负责：总工程师：总工程师：中铁大桥局集团二公司设计部中铁大桥局集团二公司设计部二二五年一月五年一月精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业一、概况桂林市南洲大桥位于桂林市叠彩区大沙乡境内，全长 320m。跨径组合为（50+87+144+39）m，其中 87m 和 144m 为曲塔双索面斜拉桥，斜拉桥东西两侧各接 50m 辅道孔和 39m 过渡孔。斜拉桥采用塔梁固接扇形双索面结构形式，主跨采用钢砼叠合梁，边跨采用预应力砼梁。主墩下设两个

2、相对独立的直径 D=21m 的圆形承台，每个厚度为 5m。承台布置 24 根1.5m 钻孔桩和 6 根备用桩。承台底标高+141.0m，顶标高+146.0m，常水位+146.65m，筑岛顶+147.8m。从技术、经济两方面考虑，P2 主墩的承台施工采用 SP-U400 型钢板桩，其规格为：宽度 b=400mm，高度 h=1600mm，腹板厚 16.0mm；重量 76.1kg/m，每米惯性距 34400cm4，每米截面模量 2150cm3二、设计计算1、封底厚度（根据简明施工计算手册P339 计算）封底砼采用 C20，设封底厚度为 h静水压力对封底砼形成的荷载hhhpw145 .5624)0 .

3、14165.146(按简支双向板进行计算ml6 . 61，ml647. 62，99. 0/21ll查表得0429. 0，21plM，hhMM16.266 .1056 . 6)145 .56(0429. 02maxDbfKMhct5 . 365. 2K,mD35. 0,mb1,2/1 . 1mmNfctmh148. 1取封底厚度为 1.2m。基坑除土完毕后须检查坑底各处标高均不大于+139.8m，各处封底砼均应保证 1.2m 厚。2、各工况钢板桩埋深及强度计算（根据深基坑工程设计施工手册计算）精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业各土层地质情况：土层 1：天然容重31/5 .20mKN，浮容

4、重31/5 . 7mKN，粘聚力01c，内摩擦角0142，2 . 0)245(tan121aK，5)245(tan121pK土层 2： 天然容重32/3 .18mKN， 浮容重32/26. 7mKN， 粘聚力KPac222，内摩擦角025 . 8，742. 0)245(tan222aK，347. 1)245(tan222pK取 1 米宽钢板桩进行计算，设围堰顶有施工荷载 q39KPa。工况一：钢板桩插打完，开挖围堰内土体至标高+144.8 时（见图 1） +144.80mqh3PsDPsDPsCh2h1常水位 +146.65m筑岛顶 +147.80m土层1BCDEpEa2Ea1PpCPpDPa

5、AAPaBPaDEs1Es2图 1 工况一a. 确定钢板桩埋深计算原则：所有外力均对 D 点取矩，被动土压力产生的力矩须大于主动土压力产生的力矩。土压力计算：主动土压力：KPaqKpaaA8 . 72 . 0391精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业KPaKhqpaaB515.122 . 0)15. 15 .2039()(111KPahhKhhqpaaD)5 . 129.15(2 . 0)85. 1(5 . 715. 15 .2039)(3312111KNhppEaBaAa68.1115. 1)515.128 . 7(21)(2111KNhhhhhppEaDaBa)85. 1)(75.

6、09 .13()85. 1 ()5 . 129.15515.12(21)(21333322被动土压力：KPahhKhpppD331315 .3755 . 7KNhhhhpEpDp2333375.185 .372121水压力计算：33105 .18)85. 1 (hhpwsD2331)85. 1(5)85. 1(21hhpEsDs5 .1885. 1wsCp3332)85. 15()(21hhhppEsDsCs对 D 点取矩：0)23(33)23()23(3232122211sDsCsDsCspsaDaBaDaBaaBaAaBaAapppphEhEhEpppphEhpppphE0)105 .18

7、(5 .18)105 .18(5 .1823()5 .185(375.18385. 1)85. 1(5)5 . 129.15(515.12)5 . 129.15(515.122385. 1()85. 1()75. 09 .13()85. 1515.128 . 7515.128 . 72315. 1(68.1133333323323333333hhhhhhhhhhhhhhhmh1 . 43钢板桩入土深度应大于 4.1m。b. 钢板桩强度检算：由剪力等于零的条件确定最大弯矩所在截面位置02121spsaaEEEEE精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业0)5 .185(75.18)85. 1(

8、5)85. 1)(75. 09 .13(68.1122yyyyyymy22. 2弯矩为mKNppppEEEppppEpppphEMsDsCsDsCspsaDaBaDaBaaBaAaBaAa4 .154)22. 2105 .18(5 .18)22. 2105 .18(5 .182322. 2(22. 2)5 .1822. 25(322. 222. 275.18385. 122. 2)85. 122. 2(5)22. 25 . 129.15(515.12)22. 25 . 129.15(515.122322. 285. 1()85. 122. 2()22. 275. 09 .13()22. 285

9、. 1515.128 . 7515.128 . 72315. 1(68.11)2322. 2(322. 2322. 285. 1)2322. 285. 1()22. 285. 123(2221211MPacmmKNWM8 .7121504 .1543215MPa满足要求。工况二：设置内支撑，开挖至标高+140.0m 处，坑内水位保持在标高+143.65m处（见图 2） 。a.确定钢板桩埋深计算原则：所有外力均对 O 点取矩，根据弯矩平衡确定埋深土压力计算：主动土压力：KPaqKpaaA8 . 72 . 0391KPaKhqpaaB515.122 . 0)15. 15 .2039()(111KP

10、aKhhqpaaD99.202 . 0)65. 55 . 715. 15 .2039()(121111KPaKcKhhqpaaaD40861. 0222742. 0)65. 55 . 715. 15 .2039(2)(2221112精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业KPahhKcKhhhqpaaaF332232211139. 55 .46861. 0222742. 0)2 . 1(26. 765. 55 . 715. 15 .20392)2 . 1(Ea11PaD2ABCh3土层1Ea2PaBPaA筑岛顶 +147.80m常水位 +146.65m坑内水位 +143.65m土层2Ea12

11、PaD1DEFRPaFPsFPsFPsCPpFPpEEs1EpEs2qh1h2O +141.0m +139.8m+146.5m图 2 工况二KNhppEaBaAa681125.1115. 1)515.128 . 7(21)(21111KNhppEaDaBa65.9465. 5)99.20515.12(21)(212112KNhhhhhppEaFaDa)2 . 1)(7 . 23 .43()2 . 1()39. 55 .4640(21)2 . 1()(213333322被动土压力：KPaKcpppE1 .51347. 12222KPahhKcKhppppF1 .5178. 9347. 12223

12、47. 126. 723332KNhhhhhppEpFpEp33333) 1 .5189. 4() 1 .5178. 91 .51(21)(21水压力计算：332105 .68)2 . 1(hhhpwsF精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业23231)85. 6(5)2 . 1(21hhhpEsFs303 wsCp)85. 3)(525.49()85. 3()(213332hhhppEsFsCs对 O 点取矩：0)85. 22385. 3()7 . 623()15. 03)2 . 1(2()5 . 5232 . 1()15. 023()15. 023(323321223211212111

13、sFsCsFsCspFpEpFpEpsaFaDaFaDaaDaBaDaBaaBaAaBaAapppphEpppphEhhEpppphEpppphEpppphE0)85. 2)105 .68(30)105 .68(230385. 3()85. 3)(525.49()7 . 6) 1 .5178. 9(1 .51) 1 .5178. 9(21 .513() 1 .5189. 4()15. 03)85. 6(2()85. 6(5)5 . 5)39. 55 .46(40)39. 55 .46(24032 . 1()2 . 1)(7 . 23 .43()15. 099.20515.1299.202515

14、.12365. 5(65.94)15. 0515.128 . 7515.128 . 72315. 1(68.11333333333332333333hhhhhhhhhhhhhhhhh得mh7 . 43钢板桩入土深度应大于 4.7m。b.计算支撑反力根据水平力平衡，02121211REEEEEEspsaaa0)85. 37 . 4)(7 . 4525.49(7 . 4) 1 .517 . 489. 4()85. 67 . 4(5)2 . 17 . 4)(7 . 47 . 23 .43(65.9468.112R得KNR5 .133即支撑反力为 133.5KNc. 钢板桩强度检算：由剪力等于零的条件

15、确定最大弯矩所在截面位置（见图 3）KPayyKyhqpaaH)5 . 1015.17(2 . 0)3(5 . 715. 15 .2039()3(1111111111030)3(yypwsH精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业筑岛顶 +147.80m常水位 +146.65m坑内水位 +143.65m+146.5mO3+y1h1qEs2Es1PsCPsHREay1PaAPaB土层1CBAPaHEa11y1HPsH图 3KNyyyyyppEaHaBay)3)(75. 0765.14()3()5 . 1015.17515.12(21)3()(21111111设 H 点剪力为 0，021111R

16、EEEEssaya，05 .133)530()3(5)3)(75. 0765.14(68.11112111yyyyymy77. 11弯矩为mKNppppEhERMaHaBaHaByaay4 .26277. 110303077. 11030302377. 177. 1277. 1103030)377. 1 (610)23377. 1()77. 133()77. 185. 2(311111钢板桩应力12221504 .2623MPacmmKNWM215MPa满足要求。工况三：混凝土封底、抽水后（见图 4）将封底砼看作一道支撑，则按 1/2 分担法计算 2 道支撑结构内力。a.支撑反力及埋深计算H

17、点为 CG 中点。土压力计算：主动土压力：精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业PpEPpFPsFPsFPaF土层1土层2RFEDCPaD1PaD2PaAPaBhBARGCGqHPaGPsEPsHPaHPsG常水位 +146.65m筑岛顶 +147.80m+146.5m+143.45m+140.4m +141.0m +139.8m图 4 工况三KPaqKpaaA8 . 72 . 0391KPapaB515.12KPapaH315.172 . 0)2 . 35 . 715. 15 .2039(KPapaD99.202 . 0)65. 55 . 715. 15 .2039(1KPapaD407

18、42. 0222742. 0)65. 55 . 715. 15 .2039(2KPapaG24.43742. 0222742. 0)6 . 026. 765. 55 . 715. 15 .2039(hKPahpaF39. 524.43742. 0222742. 0)6 . 0(26. 765. 55 . 715. 15 .2039被动土压力：KPappE1 .51347. 1222KPahhppF1 .5178. 9347. 1222347. 126. 7精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业水压力：KPapwsH322 . 3KPapwsE5 .6885. 6KPapwsG5 .6225

19、. 6KPahhpwsF5 .6810)85. 6(钢板桩 AH 段的土压力、水压力由 C 点支撑承担。CsHaHaBaBaARppppp2 . 3212 . 3)(2115. 1)(21得KNRC6 .1102 . 332212 . 3)315.17515.12(2115. 1)515.128 . 7(21钢板桩 GF 段上的主动土压力、水压力由 EF 段被动土压力、水压力和 G 点的支撑各承担一半。12)(21)(21 2)6 . 0()(21)6 . 0()(21GsFsEpFpEsFsGaFaGRhpphpphpphpp得mh50. 0，KNRG6 .611钢板桩 HG 段的土压力、水

20、压力由 G 点支撑承担。22105. 3)(216 . 0)(2145. 2)(21GsGsHaGaDaDaHRppppppKNRG21605. 3)5 .6232(216 . 0)24.4340(2145. 2)99.20315.17(212KNRRRGGG6 .27721C、G 点的支撑反力分别为 110.6KN、277.6KN，钢板桩埋深应大于 0.50m。b.钢板桩强度检算由剪力为零处确定弯矩最大值所在截面位置，a 部分计算可得 H 面为剪力为零截面精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业mKNRpppppppppppppMCsHaHaBaHaBaHaBaBaAaBaAaBaAH9

21、.16605. 36 .11032 . 32 . 33221)315.17515.12315.17515.12232 . 3(2 . 3)315.17515.12(21)2 . 3515.128 . 7515.128 . 72315. 1(15. 1)515.128 . 7(2105. 332 . 32 . 3)(21)232 . 3(2 . 3)(21)2 . 32315. 1(15. 1)(21钢板桩应力MPacmmKNWM6 .7721509 .1663MPa215综合工况一、二、三，钢板桩埋深为m05. 75 . 17 . 4，结合钢板桩长度，确定钢板桩埋深为 7.0m。3.支撑计算支

22、撑设置在标高+146.5 米处，采用万能杆件制作。用型钢为支撑分配梁。AB 段弧长 10.7 米，分配梁按简支梁进行计算。a.分配梁计算qAB荷载为支撑处反力：mKNq/5 .133mlAB7 .10跨中弯矩mKNqlMAB6 .191087 .105 .133822采用焊接 H 型钢，I94800cm4，W4740cm3，单位长度重量 246Kg/m，从上至下共设置两道。MPacmmKNWM5 .201474026 .19103精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业4006002020b.牛腿计算牛腿采用 225 型钢制作。沿分配梁周长每 6 根钢板桩设置一组，一道分配梁共 32 组牛腿。分配梁重量等效为荷载 N12.4246105904N，万能杆件和施工荷载为N230KN。剪力 VN1+N235.9KN弯矩 MN10.2+N20.413.18KNm200200600250160N1N2焊缝检算MPalhMweMfx5 .13323087 . 02101018.136262332MPalhVweVfx9 .1323087 . 02109 .3523MPaVffMfx3 .110)9 .13()22. 15 .133()()(2222MPafwf160