钢板桩围堰计算书.docx

新建宁启铁路南通至启东段工程Ⅰ标

桥梁深基坑
钢板桩围堰计算书

编制：
审核：
批准：

中铁十五局集团有限公司宁启铁路通启段Ⅰ标项目经理部
二〇一六年一月五日

目录
TOC\o"1-3"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc441227154"1工程概况 PAGEREF_Toc441227154\h1
HYPERLINK\l"_Toc441227155"2设计方案 PAGEREF_Toc441227155\h1
HYPERLINK\l"_Toc441227156"3结构验算 PAGEREF_Toc441227156\h1
HYPERLINK\l"_Toc441227157"3.1计算参数 PAGEREF_Toc441227157\h2
HYPERLINK\l"_Toc441227158"土参数 PAGEREF_Toc441227158\h2
HYPERLINK\l"_Toc441227159"3.1.2.钢板桩桩参数 PAGEREF_Toc441227159\h3
HYPERLINK\l"_Toc441227160"型钢参数 PAGEREF_Toc441227160\h3
HYPERLINK\l"_Toc441227161"3.1.4.工字钢参数 PAGEREF_Toc441227161\h4
HYPERLINK\l"_Toc441227162"3.2单锚式钢板桩支护计算 PAGEREF_Toc441227162\h4
HYPERLINK\l"_Toc441227163"3.3带支撑钢板桩计算 PAGEREF_Toc441227163\h8
HYPERLINK\l"_Toc441227164"3.4水中多内支撑钢板桩围堰 PAGEREF_Toc441227164\h12
HYPERLINK\l"_Toc441227165"4结论 PAGEREF_Toc441227165\h17


钢板桩围堰计算书
1工程概况
本标段桥梁全长27.3km，桥梁占比为63.96％，并多次跨越等级道路及通航河流。桥梁下部结构采用钻孔灌注桩基础，钢筋混凝土承台，桥墩采用单线圆端形桥墩，桥台采用单线矩形空心台。到承台众多，尺寸不一，施工现场条件多样。采取钢板桩支护的承台主要有基坑深度3米以内不适合放坡开挖承台，基坑深度3-5米靠近公路等建筑物的承台基坑，基坑深度5-7米频临河道或部分涉水承台。
2设计方案
（1）基坑深度3米以内，最大边长小于等于12.1米：采用9米长拉森IV钢板桩，基坑内不舍内支撑，在基坑顶部设置一道围楞，围楞采用双拼400*400mmH型钢或双拼I40a型工字钢。支护形式见附图
(2)基坑深度3-5m米，最大边长小于等于20.5米：采用12米长拉森IV钢板桩，基坑设一道内支撑，支撑位置在承台顶面以上.围楞和内支撑采用双拼400*400mmH型钢或双拼I45b型工字钢。（主要用于新江海河114#、115#、352#、353#墩）支护形式见附图
（3）基坑深度5-7m米需设置封底混凝土的涉水墩位，最大边长小于等于17.6米：采用15米长拉森IV钢板桩，基坑设三道内支撑，基坑顶部一道，承台顶一道，封底混凝土顶部一道（封底混凝土施工完毕达到强度要求后拆除施工承台），围楞和内支撑采用双拼400*400mmH型钢。（主要用于涉水、涉路特殊孔跨墩位）
3结构验算
由于钢板柱围堰的入土深度较大，土体对入土部分的围堰起到了嵌固作用，此时围堰上端受到内撑的支撑作用，下端受到土体的嵌固支承作用。但是，由于内撑对钢板桩围堰是弹性支撑，并不是完全刚性，因此，在计算中，先假设内撑对钢板桩为刚性支撑，计算出钢板桩作用于圈梁的反力。
等值梁法计算钢板桩围堰，为简化计算，常用土压力等于零点的位置来代替正负弯矩转折点的位置。计算土压力强度时，应考虑板桩墙与土的摩擦作用，将板桩墙前和墙后的被动土压力分别乘以修正系数（为安全起见，对主动土压力则不予折减）。
本文计算作出如下假设：
（1）.假设计算时取1m宽单位宽度钢板桩。
（2）.弯矩为零的位置约束设置为铰接，故等值梁相当于一个简支梁，方便计算。
（3）.本工程土压力计算采用不考虑水渗流效应的水土分算法，钢板桩承受主动土压力及被动土压力。涉水墩处河床较高，钢板桩外侧主要为土体，按钢板桩顶部至顶板全部承受土压力计算。
（4）根据地质资料，桥区主要为粉土，粉砂及粉质粘土，以粉土为主，土参数取三种土的均值（偏于安全）。
3.1计算参数
3.1.1土参数
类型天然容重
γkN/m2粘聚力
kPa内摩擦角°KaKp粉土18.811.9