双层钢板桩围堰.doc

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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date双层钢板桩围堰204国道扩建工程常熟段A2标 承台顶标高为+1.2m，低标高为-1.3m。外侧围堰河底标高为-0.9m，内侧围堰河底标高为-0.5m。最高水位按+1.7m考虑。水的正常流速按1.0m/s考虑。 采用长度为6m的双层钢板桩，钢板桩之间间距为2m,两层钢板桩之间用原状土回填。钢板桩顶标高为+2.7m，底标高为-3.3m。钢板桩用钢管电焊连接为一个整体。承台

2、开挖至-1.4m，基坑边坡坡度为1：1。 钢板桩围堰的稳定性验算（1）、计算工况选定通过分析施工过程的工艺流程，结合理论知识，可以确定外侧围堰的最不利情况下的工作状况为，围堰内承台基坑开挖已经完成，还未进行封底砼的施工。此时土压力达到最大，易失稳。（2）、计算的理论依据及计算模型取1延米长的钢板桩为计算单元体，按板桩墙计算。通过参考相关计算手册、专业理论教材，确定按悬臂板桩的土压力计算模型来模拟计算，土压力理论采用朗金土压力。计算时，考虑到此时围堰的第1道围檩已经安装，对围堰的安全性有帮助，但在计算过程中，不参与计算，相对保险系数加大。按悬臂板桩的土压力计算公式来计算钢板桩的最小入土深度及围堰

3、的受力状况、稳定性等。粉质粘土：主动土压力：Ea= zm2 -2cm被动土压力：Ep= z +2c 公式中： 土的自重（KN/m3 ） C 土的粘聚力（kPa ） 土的内摩擦角 Z 计算点距离土面的距离（m）（3）、计算参数的确定根据设计图纸提供的地质资料得知、主墩附近的详细地质参数取定如下：粘性土：自重=19kN/m、内摩擦角=30、粘聚力C=11.0KPa按照朗金土压力理论，查相关计算手册及通过公式计算可得：主动土压力相关系数：m= 0.577，m2 = 0.333被动土压力相关系数： = 1.732， = 3.000正常水流速度v=1 m/s，河水的深度按4.4m计算承台底标高-1.3m

4、，钢板桩长度为6m，顶标高为+2.7m，底标高为-3.3m，主墩位置处河床底标高约为-0.9m左右，钢板桩封底砼底有效入土深度2.4m。（3）、计算过程 1、 围堰的滑移验算 FS= B-两层围堰之间的间距（m）。 C-为地基土粘聚力。 为地基内摩擦角(取30度) W-为围堰填土重 为水平外力 W=24.119=155.8KN =363.6+192.420.333=83.022KN FS= =2(155.80.577+19）/83.022=2.6231.2故围堰的滑移性安全。 2、取开挖后的最不利条件下的稳定性验算 围堰外静水压力 P1= Wh P1= Wh=102.6= 26kpa 合力 E

5、a1 =P1h1 Ea1 =262.6 m=33.8KN 相对与开挖线的力臂L2=1.367m 根据朗金土压力计算公式：h2 =2.4m厚土层地的主动土压力P2P2=h2 m2 = 192.40.333=15.185kpa。主动土压力合力Ea2 Ea2 = =15.1852.4=36.443 kN Ea2作用点距离土层底的距离 为1/3土层厚相对与开挖线的力臂L2=1m钢板桩有效入土深度1.9m厚被动土压力合力Eb2根据朗金被动土压力公式得：H1/ =1.9m厚土层地的被动土压力Pb1/Pb1/=191.93.0+2111.732 =146.404kpa被动土压力合力Eb2 =Pb1/ h1/

6、 Eb2 =0.5146.4041.9=139.084KNEb2作用点距离土层底的距离 为1/3土层厚, 则有合力点相对于围檩的力臂L1/ =1.267m 5、稳定性判断 、围堰外侧水及主动土压力的倾覆合力矩为 = MC1+ MC2 = Ea1L1+ Ea2L2=33.81.367m+36.443KN1 m=82.648KN 、围堰内侧水及被动土压力的抗倾覆合力矩为 = MC1 = Eb1L1=139.084KN 1.267 m =172.219KN 安全系数K=172.21982.648= 2.0831.3。通过验算，钢板桩有效入土深度1.9m，安全。3. 钢板桩结构复核 经计算弯矩设计值MC=76.161KN.m,剪力设计值VC=89.571KN钢板桩采用3号钢，钢材允许抗弯应力取=180MPa,抗剪应力取=95MPa。断面模量：W=M/=76.161/(1801.35)=313.42()2270()，剪应力：=1.5V/A=1.589.571/0.02425=5.54MPa=95MPa,故选用的钢板桩满足要求。-