xxx大桥锁口钢管桩桩计算书.doc

xxx大桥 主墩承台锁口钢管桩围堰 设 计 计 算 书 计算： 复核： 审核： 2012年11月 目录 一、 工程概况 二 设计依据及主要参考资料 三 主要施工参数 四、 钢管桩入土深度计算 五、 内支撑布置计算 六、 基坑底部隆起验算 七、基坑底管涌验算 八、封底砼强度验算 九、支承杆（按φ600×10的钢管检算） 十、抗浮稳定验算 十一、 嵌岩深度计算 xxx大桥 锁口钢管桩围堰设计计算书 一、 工程概况 xxx大桥起于K0+344止于K1+231，桥梁全长887m，桥梁分左右幅， 主桥设计为45m+100m+300m+100m+45m斜拉桥，单幅桥面宽13.5m，主塔 墩下部采用锥形柱桥墩，承台结构尺寸为25m×19m×5m，其下设计为16 根φ2m桩基。5#～6#为主墩，墩基础位于邕江河道深水中，河床主要以 泥质砂岩和泥岩层为主，设计桩基嵌入中风化泥岩层中，5#墩桩基有效 桩长60m。承台采用锁口钢管桩围堰施工，采用一阶形式，承台底标高 为55.428m，承台顶标高为60.428m。结合工程实际，施工水位标高为 64m,强风化泥岩层河床标高为58.2m。现对5#墩围堰进行安全性检算。 二 设计依据及主要参考资料 （1）设计图纸及相关设计参数 （2）《钢结构设计规范》 GB 50017-2003 （3）《公路桥涵地基基础设计规范》 （4）《铁路桥涵地基和基础设计规范》(GB 10002.5-2005) （5）《装配式公路钢桥多用途使用手册》 （6）《路桥施工计算手册》 (7)《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002） (8)《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001) （9）《简明施工计算手册》 三 主要施工参数 1、计算水位：64m，计算水流速度V=2.0m/s。 2、锁口钢管桩围堰标高：66.5m；承台底面标高：55.428m；承台 厚5m；承台顶标高60.428m；现场实测河床面标高58.2m。 3、地质情况：河床以下范围内为强风化泥岩，抗压强度平均为 3.42MPa，厚度约20m。 取值：强风化泥岩的重度为：=27KN/ m3，内摩擦角Ф=20°，水容 重为w=10 kN/m3； 4、桩身外地面均布荷载按0 kN/m2计。 5、围堰内200cm厚C30封底砼。 四、 钢管桩入土深度计算 单根桩上端为简支，下端为固定支撑，钢管桩入土深度的计算采用 等值梁法，即将土压力为零的深度处近似视为钢板桩地下部分的反弯点 （正负弯矩转折点位置）,该点以上部分钢管桩内力与该点作为固定支 撑,各支撑点简化多跨连续梁的内力是等值的。钢板桩受力如下图所 示： 图3.1 钢板桩受力示意 桩身压力强度为0的点距河床面为u，u的计算公式如下： 式中，为土容重； K为被动土压力修改系数，取1.7； 为主动土压力系数； 被动土压力系数； 为总的主动压力(土体及水压力), =5.8m 土质的内摩擦角取20°,土的容重为27kN/m3，水的容重为w=10 kN/m3。 主动土压力系数==0.49; 被动土压力系数==2.0; =10*5.8+27*2*0.49=84.46 kN/m =84.46/（27*（1.7*2-0.49））=1.07m 钢板桩入土深度t的确定,即t=u+x，其中x根据Pc和钢板桩C点以下 部分的被动土压力与主动土压力之和对桩底端力矩相等求得。 图3.2 钢管桩受力分析 =84.46 kN/m2；R =4.18m c=229 kN 得钢管桩入土深度t=u+x=1.07+4.18=5.25m 五、 内支撑布置计算 (1)作用于钢管桩上的土压力强度及压力 ka=tg2（45°-φ/2）= tg2（45°-20°/2）=0.49 Kp= tg2（45°+Ф/2）= tg2（45°+40°/2）=2.0 桩顶以下土压力强度Pa2： Pa2=[（r-rw）*（58.2-53.428）]*Ka =[ (18-10) *4.772]*0.49 =18.706KN/m2 水压力(围堰抽水后)Pa3： Pa3=rw*(64-53.428)=10*10.572 =105.72 KN/m2 则总的主动压力(土体及水压力)Ea： Ea=124.426 KN/m2 (2)确定内支撑层数及间距 按等弯距布置确定各层支撑的间距,根据拉森Ⅳ型钢板桩能承受的 最大弯距确定板桩顶悬臂端的最大允许跨度h: 根据：［σ］==（简明施工计算手册） ［σ］---钢板桩允许弯曲应力，取为190MPa γ-------土的重度 ka-------主动土压力系数 -------钢管桩的截面抗弯模量2791cm3。 则： h= =330cm =3.3m 计算支撑间距，按照支撑等弯矩布置，把钢板桩视作承受三角形 荷载的连续梁，（简明施工计算手册图3-1）解之