渭南渭河特大桥钢板桩围堰计算书docname=渭南渭河特大桥钢板桩围堰计算书.doc

渭南渭河特大桥12#墩 钢板桩围堰计算书 计算： 审核： 日期： 2007年12月20日 渭南渭河特大桥12#墩钢板桩围堰计算书 一.围堰外土体主动土压力计算 因现场回填土体土壤力学性能不稳定,偏于安全,计算中围堰外土体取值为: h=10.33m; γ=18KN/m3 φ=25°; C=2Kpa 主动土压力强度: Q主=γ·h·tg2(45°－φ/2) －2·2·tg(45°－φ/2) =18·10.33·tg2(45°－25/2)-2·2·tg(45°－25/2) =18·10.33·0.41-2·2·0.64 =77.2 KN/m 主动土压力: P主=1/2·Q主·10.33=399 KN/m 二. 钢板桩围堰坑底涌砂检算： 根据公式 Ks*i*ρw= Ksh1*ρw/( h1+2h2) ρb=9.8 取Ks=2，h1=7.33m(现阶段施工水位),h2=4m 则Ksh’*ρw/(h1+h2)=2*7.33*9.8/（7.33+2×4）=9.37ρb=9.8 故钢板桩入土深度可以克服因水头压力引起的坑底涌砂. 三. 内支撑受力计算： 在确保安全的前提下，基坑支撑的施工与基坑内水位的下降按“先支撑后开挖，分层支撑分层开挖”的原则进行，结合本基坑工程的特点，共分四层支撑。基坑支撑的顺序如下：加入第一层围囹进行第一层支撑→开挖吸泥至第二层支撑以下80cm→加入第二层围囹进行第二层支撑→开挖吸泥至第三层支撑以下80cm→加入第三层围囹进行第三层支撑→开挖吸泥至第四层支撑以下80cm→加入第四层围囹进行第四层支撑→开挖吸泥至基坑底。 围堰内共设置四道围囹，围囹均为45b型工字钢,W=1500cm3.第一,二层双拼,第三,四层三拼.钢板桩采用拉森Ⅳ型,W=2037cm3: ①第一层受力：即围堰开挖吸泥至第二道支撑下80cm时为最不利状态，第一层支撑单独受力：F1=29.7KN， M1max=54.4KN.M； ②第二层受力：即围堰开挖吸泥至第三道支撑下80cm时为最不利状态，第二层支撑受力最大：F2=118.5KN， M2max=45KN.M； ③第三层受力：即围堰开挖吸泥至第四道支撑下80cm时为最不利状态，第三层支撑受力最大：F3=184.1KN ，M3max=99.3KN.M； 第四层受力：即围堰开挖吸泥至基坑底为最不利状态，第四层支撑受力最大： F4=232.1KN ，M4max=84.8KN.M； 比较以上计算结果，可知： F1max=29.7KN，F2max=118.5KN, F3max=184.1KN, F4max=232.1KN (第四层受力最大)； Mmax= M3max=99.3KN.M。 则钢板桩抗弯最大拉应力σ=Mmax/W=99.3×103/2037=48.8MPa﹤200MPa，满足使用要求。 围堰围囹最大弯矩：围堰短边方向（自由长度6.5米,视为简支梁计算）Mmax= 310.2 KN.M，σ=Mmax/W=310.2/4500=68.9MPa﹤140MPa，满足受力要求。 围堰长边方向（自由长度6.5米,视为简支梁计算）Mmax=310.2KN.M，σ=Mmax/W=310.2/4500=68.9MPa﹤140MPa，满足受力要求。 围囹轴向受力检算：在围堰第四道围囹受力最大，故取第四道计算。围堰短边方向设置2根L=13.1m长间隔撑。间隔撑轴向受力Nmax=521.5KN。截面积A=333cm2, I=101280000mm4, i==174.4mm,λ=L/i=13.1/174.4=78.5。 查《钢结构设计手册(上册)》第632页，折减系数φ=0.6975由公式N/A≤φ[σ]，N/A =16MPa≤φ[σ]=0.6975×140=97.65Mpa, 满足稳定性要求。偏于安全，计算中未考虑角撑的支撑力.故围堰内支撑轴向受力满足使用要求。