某特大桥桥墩基坑钢板桩支护方案答案.doc

某特大桥 61号墩基坑钢板桩支护方案 第一节 工程概况 某特大桥61号墩位于某大河中，承台挖深11.4米，为斜拉桥的主墩。承台开挖支护方式的选择必须达到止水挡土的目的。经市场调查决定采用日本生产的拉森式NKSP-V(L)钢板桩可达到止水挡土的目的。 第二节 编制依据 1、建筑施工计算手册 2、路桥施工手册 3、岩土工程 4、某特大桥施工图 第三节 工程地质条件 根据地质资料，该场地范围内地层主要为杂填土层、粉质粘土与粉土层 第四节 钢板桩支护方案 钢板桩选型：日本生产的拉森式NKSP-V(L)钢板桩，长度18米。 支护系统：围堰，3根并排I40b工字钢 支撑，3根并排I40b工字钢 围堰与支撑设三道。 布置方式见《61号墩钢板桩支护布置图》。 第五节 基坑稳定性检算 1设计资料 ①.桩顶高程H1：0.836m 施工水位H2：0.836m ②.开挖底面标高H3：-10.564m 开挖深度H：11.4m ③.土的容重加权平均值γ1：18.3KN/m3 土浮容重γ’： 10.0KN/m3 内摩擦角加权平均值Ф：20.10° ④.均布荷q：20.0KN/m2 ⑤.基坑开挖长a=23.6m 基坑开挖宽b=20.8m 2 外力计算 作用于板桩上的土压力强度及压力分布图 ka=tg2(45°-φ/2)=tg2(45-20.10/2)=0.49 kp=tg2(45°+φ/2)=tg2(45+20.10/2)=2.05 板桩外侧均布荷载换算填土高度h, h=q/r=20.0/18.3=1.09m 桩顶以上土压力强度Pa1 Pa1=γ1×hKa=18.3×1.09×0.49=9.77KN/m2 开挖面土压力强度Pa2 Pa2=9.77+(18.3-10) ×11.4×0.49=56.2KN/m2 开挖面水压力(围堰抽水后)Pa3： Pa3=γ11.4=10×11.4=114KN/m2 3确定内支撑层数及间距 按等弯距布置确定各层支撑的NKSP-V(L)钢板桩 能承受的最大弯距确定板桩顶悬臂端的最大允许跨度h: 弯曲截面系WZ0=0.003150m3,折减系数β=0.7 采用值WZ=βWZ0=0.00315×0.7＝0.002205m3 容许抗拉强[σ]= 200000.0KPa 由公式σ=M/Wz得： 最大弯矩M0=Wz×[σ]=441KN*m h==3.42m 各支撑按等弯矩布置，则： h1=1.11h0=3.76m h2=0.88h0=3m h3=0.77h0=2.6m 故，至少需3层支撑。 根据实际情况确定支撑位置如图所示。 h0=1.000m h1=2.400m h2=3.5m 4各内支撑反力 采用1/2分担法近似计算各内支撑反力 q1=p1(h0+h1)/2= 18.3*0.49*3.42*3.4/2=52.1 KN/m q2=p2(h1+h)/2=18.3*0.49*3.4*5.9/2=165KN/m 5钢板桩入土深度及总桩长： 根据盾恩法求桩的入土深度 Kn=γ(Kp-Ka)=28.5 e1= KaγH=0.49*18.3*11.4=102.2KN/m2 γ(Kp-Ka)x2- KaγHx- KaγHL=0 28.5x2-102.2x-102.2*4.5=0 解得x=1.7m Pb=18.3*11.4*0.49+20*0.49=112 KN/m2 y=112/(18.3*(1.6*2.05-0.49))=2.2m t0=y+x=3.9m t=1.2*3.9=4.68m 故总长度L=11.4+4.68=16.08m 选用钢板桩长度18m. 9围堰受力计算(23.6m) ①支承力：R=n/5=q2*a/5=779kN ②支承布置见右图。 ③围堰弯矩 支撑按等间距布置 l=23.6/5=4.72m 由于安装节点的整体性通常不易保证,故按简支粱计算: Mmax=q