五陵衛(wèi)河特大橋主墩承臺(tái)鋼板樁計(jì)算

1、附件2：五陵衛(wèi)河特大橋主墩承臺(tái)鋼板樁計(jì)算一、已知條件：1、施工水位：+48.802m2、平臺(tái)土圍堰標(biāo)高：+50.302m；19#墩承臺(tái)厚3.0 m，承臺(tái)底面標(biāo)高為+40.802m；20#墩承臺(tái)厚3.0 m，承臺(tái)底面標(biāo)高為+40.873m。19#墩開(kāi)挖深度：先對(duì)原地面進(jìn)行降低原地面保證基坑開(kāi)挖深度為8m，原地面需降低1.545m。50.637-48.802-8=1.835m20#墩開(kāi)挖深度：先對(duì)原地面進(jìn)行降低原地面保證基坑開(kāi)挖深度為8m，原地面需降低1.545m。50.637-48.873-8=1.764m3、土的重度為：18.8KN/ m3，內(nèi)摩擦角=20.14、距板樁外1.5m均布荷載按20

2、KN/ m2計(jì)。5、圍堰內(nèi)20cm厚C20墊層砼。6、拉森型鋼板樁 W=2037cm3，f=200MPa二、鋼板樁平面布置、板樁類型選擇，支撐布置形式，板樁入土深度、基底穩(wěn)定性設(shè)計(jì)計(jì)算如下：1、作用于板樁上的土壓力強(qiáng)度及壓力分布圖ka=tg（45-/2）= tg（45-20.1/2）=0.49Kp= tg（45+/2）= tg（45+20.1/2）=2.05板樁外側(cè)均布荷載換算填土高度h1，h1=q/r=20/18.8=1.06m+48.802m以上土壓力強(qiáng)度Pa1：Pa1=r*(h1+1.5)Ka=18.8*(1.06+1.5)*0.49=23.6KN/m2+48.802m以下土壓力強(qiáng)度Pa

3、2：Pa2=r*(h1+1.5)+（r-rw）*（48.802-40.802）*Ka=18.8*(1.06+1.5)+(18.8-10)*8*0.49=58.08KN/m2水壓力(圍堰抽水后)Pa3：Pa3=rw*(48.802-40.802)=10*8=80 KN/m2則總的主動(dòng)壓力(土體及水壓力)Ea：Ea=(23.6*2.56)/2+23.6*(2.56+8)+(58.08-23.6)*8/2+80*8/2=737.34 KN/m2合力Ea距承臺(tái)底的距離y：737.34*y=23.6*2.56*8+2.56/3+23.6*8*8/2+(58.08-23.6)/2*8*8/3+80*8/2

4、*8/3y=3.34m(2)確定內(nèi)支撐層數(shù)及間距按等彎距布置確定各層支撐的間距,根據(jù)拉森型鋼板樁能承受的最大彎距確定板樁頂懸臂端的最大允許跨度h:h= = =298cm=2.98mh1=1.11h=1.11*2.98=3.3mh2=0.88H=0.88*2.98=2.62mh3=0.77h=0.77*2.98=2.3m根據(jù)具體情況，確定采用的布置如右圖所示：（3）各內(nèi)支撐反力采用簡(jiǎn)支梁法近似計(jì)算各內(nèi)支撐反力P1=23.62.56/2+23.6(0.34+3.5/2)+31.220.34/2+31.223.5/2+(95.97-31.22)/23.5/2=196.13 KN/mP2=95.97（

5、3.0/2+3.5/2）+（130.62-95.97）/23.0/2-（95.97-31.22）/23.5/2=281.23KN/m（4）鋼板樁入土深度：土的重度考慮浮力影響后，取r=8.8KN/m2Kn=r(Kp-Ka)=8.8*(2.05-0.49)=13.73 KN/m3則r*( Kp-Ka)*X*X*X*2/3*1/2=3.34*737.34得X=8.13取安全系數(shù)K=1.1X=1.1*8.13=8.94m所以鋼板樁的總長(zhǎng)度L為：L=8+1.06+8.94=18m增加內(nèi)支撐，鋼板樁外側(cè)進(jìn)行加固處理，19#、20#墩選用鋼板樁長(zhǎng)度18.0m。(5) 基坑底部的隆起驗(yàn)算考慮地基土質(zhì)均勻,依

6、據(jù)地質(zhì)勘察資料,其土體力學(xué)指標(biāo)如下: r=18.8 KN/m3，c=21.1Kpa，q=20 KN/m2由抗隆起安全系數(shù)K=2C/（q+rh）1.2則：h (2C -1.2q)/1.2r(2*3.14*21.1-1.2*20)/1.2*18.8 4.8m即鋼板樁周圍土體不超過(guò)4.8m時(shí)，地基土穩(wěn)定，不會(huì)發(fā)生隆起。實(shí)際施工中，盡量減小坑沿活載，同時(shí)適當(dāng)降低板樁側(cè)土體高度，以避免基坑底部的隆起。（6）基坑底管涌驗(yàn)算根據(jù)不發(fā)生管涌條件：K=（h+2t）r/ hrw1.5r=rs-rw=18.8-10.0=8.8 KN/m3, t=5.0m h=7.0m rw=10.0 KN/m3則K=(7+2*5)

7、*8.8/7*10=2.131.5即當(dāng)鋼板樁入土深度超過(guò)5m時(shí)，不會(huì)發(fā)生管涌。（7）坑底滲水量計(jì)算：Q=K*A*= K*A* h/( h+2t)根據(jù)設(shè)計(jì)地質(zhì)資料，土的綜合滲透系數(shù)取0.08m/d則Q=(0.08*26*20*7)/(7+2*5)=17.12m3根據(jù)其滲水量的大小，為到達(dá)較好的降水效果利于承臺(tái)施工，在承臺(tái)外側(cè)與鋼板樁之間設(shè)置8個(gè)降水井。 （8）整體抗浮穩(wěn)定性檢算：當(dāng)停止降水或抽干基坑內(nèi)積水時(shí)，封底層底面因受到靜水壓力作用，則要求K=Pk/Pf=(0.9Ph+*L*f*h)/Pf1.05 =（0.9842.8+0.6（26+20）1421.1）/2026（17.5-11.67-0.

8、8）=0.61.05但由于在施工中，將在基坑內(nèi)封底砼中設(shè)置降水井，降水工作不停止，降水后水位比封底砼底面要低，靜水壓力較小，從而不會(huì)發(fā)生整體上浮。（9）圍囹受力計(jì)算(26m): 1、 支承力：P1=P/4=498.3/4=124.575t=kg2、 支承布置見(jiàn)右圖。3、 圍囹采用36a，同時(shí)腹板每隔1米兩側(cè)加焊一道，翼板間焊接2米通長(zhǎng)鋼板，加焊綴板后形成封閉箱型結(jié)構(gòu)。4、 彎矩Mmax=1/8q(l2-4a2) =1/8*19.165*(6.52-4*3.252)=05、 剪力Q=R/2=62287.5kg=Q*Sx/Ix*d=62287.5*514.7/15800*1.58=1284.2kg/cm21300 kg/cm26、 圍囹分2段，每段12.9m7、 20.8m布置，同樣為2段，每段長(zhǎng)度10.4m 。（10）支承桿，采用60010的鋼管1、 鋼管截面積A=1/4(D2-d2) =/4*(602-582)=185.26cm22、 鋼管的回轉(zhuǎn)半徑=0.354*(D+d)/2=0.354*(60+58)/2=20.88cm3、 鋼管的長(zhǎng)細(xì)比=l/=650*1/20.88=31.13 =0.9574、 鋼管的穩(wěn)定性=e/A=/0.957*185.26=702.647kg/cm22150 kg/cm25、第一層、第二層采用相同的