深水桩基水中墩钢板桩围堰计算书.docx

水中墩钢板桩围堰计算书
一、计算原则及部分假定
1、6#、7#墩分别进行计算，按分层非匀质土计算土压力。
2、各层土均按图纸提供的快剪强度指标和实际层厚采用郎金土压力理论计算土压力，对粘土计入粘聚力的影响，考虑到真粘聚力一般较小，计算取值约为图纸建议值的1/3～2/3。
3、土压采用水、土压力分算法，第7层和第9层土采用水土压力合算法，以上均不考虑渗流效应。
4、墙前被动土压力考虑到摩擦力予以提高，修正系数取1.2～1.6（根据摩阻角φ值不同取值不同），粘聚力计算部分√Kp不予修正。
5、板桩及支撑强度采用等值梁法计算，按分层开挖支撑力不变法结合连续梁法计算强度和入土深度，
6、入土深度最终取1.2倍计算值。
7、计算水位取+2.7m。
8、7＃墩第8层与第9层土均为硬塑粘土，合并为9΄层计算。
二、计算参数的确定
水、土压力参数：（参见图1）
水、土压力参数（表1）
饱和容重浮容重γ’фcKaKaKPKP修正K水10土层=4\*GB3④19.19.114.3100.6040.7772.3181.2871.4土层=5\*GB3⑤18.78.727.250.3730.6114.2941.6381.6土层=6\*GB3⑥1991800.5283.031.6土层=7\*GB3⑦19.19.16.2100.8050.8971.4911.1151.2土层=9\*GB3⑨20.116.2200.5640.7512.4821.3321.4土层9’2015200.5890.7672.3771.3031.4

2、钢板桩：
选用德国拉森IV型钢板桩，桩长22m，重量75㎏/m，截面模量W=2270cm3，允许应力[σ]=180Mpa。
3、内导梁支撑：
选用HPH400×400型钢和HPH414×405型钢，截面模量W分别为3340cm3和4490cm3，允许应力[σ]=180Mpa，斜撑选用组合截面压杆，根据实际应力确定。
三、6＃墩板桩计算
6＃墩桩顶标高+3.5，入土深度9.4m，设置四层支撑，各支撑中心标高为+2.2m，-0.8m，-3.2m，-5.6m。各层支撑计算时以开挖至下一层支撑以下0.5m计算。板桩主动土压力线及支撑布置见图2
1、单撑状态（见图3）
根据图3单撑状态压力图，即当开挖至第二支撑以下70㎝处（－1.5m）而未设第二支撑时，土压力强度零点位于第=6\*GB3⑥层土内0.85m处，由该受力图按等值梁计算板桩内及第一支撑反力，结果见M图。
Mmax=284KN.M R1=102KN
б=284000/2270=125MPa<[180]
2、双撑状态：
开挖至R3以下0.5m而R3未安装时，土压力受力图见图4，土压强度零点位于-5.7m处，等值梁长10.5m，内力图见图4。
图3
Mmax=110KN.M R1=－11KN R2=211KN
б=211000/2270=93MPa<[180]，可。

图5
图4

3、三撑状态：
第三层支撑安装完成且继续开挖至第四层下0.5m（－6.0m），土压力见图5，土压零点位于第6层土内3.7m处，等值梁长12.4m，按三跨连续梁计算，内力图见图5。
R1=36KN R2=57KNR3=470KN
Mmax=285KN.M σ=126MPa
4、四撑状态：
第四层支撑安装完成且继续开挖至基底设计标高（－9.1m），土压力见图6，土压零点位于软粘土内2.4m处，等值梁长14.2m，按四跨连续梁计算，内力图见图6。
R1=10KNR2=145KN
R3=-81KNR4=661KN
Mmax=372KN.m
图6
σ=164Mpa>[180]，可。

5、入土深度计算：
根据各阶段计算，弯距零点剪力最大接近130KN，由图2实际压力线图，假定净被动土压平衡剪力对D0点的弯距所需的入土深度为X（硬塑层内），求得X=1.7m，而土压力强度零点距基底为u0=3.9m，故入土深度（取1.2系数）t=1.2t0=1.2(3.9+1.7)=6.7m取7m，所需板桩总长19.6m，采用22m桩满足要求。
四、7＃墩板桩计算
采用22m长板桩，桩顶标高+3.5，入土深度9.4m，设置四层支撑，为方便施工，各支撑中心标高与6#墩相同。板桩主动土压力线及支撑布置见图2
1、单撑状态（见图7）
根据图7单撑状态压力图，即当开挖至－2.5m而未设第二支撑时，土压力强度零点位于第5层土内0.7m处，等值梁长度5.7m，由该受力图计算板桩内及第一支撑反力，结果见图7。R1=57kN
图7
Mmax=102kN.m
σ=102000/2037=45MPa<[180]
2、双撑状态：
开挖至-3.8m而R3未安装时，土压力图见图8，土压