容南特大橋6交底

1、容南特大橋 6#承臺(tái)鋼板樁圍堰計(jì)算 一、已知條件 : 1、河流水文：最高水位 +4.336m （河流水文歷史最高洪潮水位） 最低水位+0.236m （設(shè)計(jì)最低通航水位） 施工期間可能水位：最高水位 +3.78m （20年一遇洪水） 最低水位 +0.8m （施工期間低潮水位） 2、鋼板樁圍堰標(biāo)高： +4.5m； 承臺(tái)底標(biāo)高： -0.197m； 承臺(tái)高： 4m； 河床面標(biāo)高： -5.5m。 承臺(tái)分層施工，第一次澆筑1.5m，第二次澆注2.5m。 3、圍堰內(nèi)填石粉按石粉擠密密度計(jì)算 填石粉重度取為 1 6kN/m3； 內(nèi)摩擦角取為 20。 4、圍堰內(nèi)150cm厚C20封底混凝土。- 5、 德圖拉森a

2、鋼板樁參數(shù)： 選用 18m 鋼板樁 2 川型 q=155kg/m ; 1m 鋼板樁：W=1363X 103mm3 f= 1 80MPa 川 a型 q=143kg/m2; 1m 鋼板樁：W=1400X 103mm3 f= 1 80MPa 6、樁入土深度內(nèi)土工數(shù)據(jù)為： 3 淤泥：丫 =16.667 kN/m ; =9.7 ; 粉砂：丫 =18.639 kN/m3; =31.4。 計(jì)算時(shí)， 根據(jù)施工工期安排， 承臺(tái)施工工期在汛期， 所以，設(shè)計(jì)最低通航水位不可能出現(xiàn)， 取+3.78m為最高水位，+0.8m為最低水位。 、鋼板樁平面布置如下圖所示: 1、圍堰周長： (1) 承臺(tái)(不含橡膠護(hù)舷)平面尺寸：

3、28.3 X 12.4m (2) 橡膠護(hù)舷0.5m+施工凈寬1m=1.5m (3) 川鋼板樁尺寸h=124mm, b=400mm 為施工方便，設(shè)置為矩形鋼板樁圍堰，尺寸為31.6mX 15.6m 川型鋼板樁塊數(shù) 2 (31.60 15.60)/0.4 =236塊 三、鋼板樁兩側(cè)土壓力計(jì)算： 13 】一畑駅克或二 戀 三 側(cè)苑械 匚JJ-.: ： * . ./. . . : J.： H-:-;總: .：?1二 m 丘、t- - 冷1j : ：；/r A： J J ”，: 各層土土工數(shù)據(jù)： 填石粉： 3 丫 =16kN/m3.803 16 2 16.667 6 18.639 3.803 +2+6

4、3.803 20 2 9.7 6 31.4 3.803 2 6 圍堰外側(cè)加權(quán)平均為 ； =20; h=3.803m； 淤泥: 丫 =16.667 kN/m3; =9.7; h=2m; 粉砂: 丫 =18.639 kN/m3; =31.4; h=6m。 3 =17.455kN/m =24.050 2 16.6676 18.639 2+6 3 =18.146kN/m3 2 9.7 6 31.4 2+6 =25.975 圍堰內(nèi)側(cè)加權(quán)平均為 （一）、圍堰內(nèi)側(cè)土壓力計(jì)算: 板樁圍堰受外界潮汐水位的影響和圍堰內(nèi)荷載的影響, 使它在不同情況下有不同的 運(yùn)動(dòng)趨勢，計(jì)算時(shí)，圍堰內(nèi)側(cè)的主被動(dòng)土壓力強(qiáng)度均計(jì)算 主動(dòng)

5、土壓力系數(shù) 2 Ka= tg ( 45 24.05 )=0.421 224 05 * 被動(dòng)土壓力系數(shù)Kp=tg (45 + .) =2.376 2 假定150cm封底混凝土下填石粉面為圍堰內(nèi)水位線，計(jì)算時(shí)按浮容重計(jì)算。 圍堰內(nèi)封底混凝土和承臺(tái)在結(jié)構(gòu)上構(gòu)成一剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)，為安全計(jì)，計(jì)算略去樁頂所 承受的新澆混凝土重量。 在剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)中，混凝土的容許剛性角按基礎(chǔ)工程中常用基礎(chǔ)材料的取值，剛 性角a=40 在封底混凝土底面，由新澆承臺(tái)荷載影響距承臺(tái)邊緣的距離為： L=HX tg40 =1.5mX tg40 =1.26m 承臺(tái)邊緣離鋼板樁中心的距離為1.6m，填石粉頂荷載取新澆承臺(tái)荷載影響范圍內(nèi)的荷

6、 載集度(偏于安全) 第一次澆筑的混凝土和封底混凝土對(duì)填石粉頂產(chǎn)生的荷載集度為： (12.4 1.26 2) 1 Q=佗45 1(佗426 2)5 1 24 =65.92kN/ m2 此均布荷載換算為當(dāng)量土層高度為: 2=需 =3.78m 填石粉頂側(cè)壓力強(qiáng)度為： 主動(dòng)土壓力強(qiáng)度計(jì)算： 2 Pa=Y HKa=17.455 X 3.78X 0.421=27.778kN/ m 被動(dòng)土壓力強(qiáng)度計(jì)算： 2 Pa=Y HKp=17.455 X 3.78X 2.376=156.768kN/ m2 鋼板樁底主動(dòng)土壓力強(qiáng)度為 Pa=Y HKa+ 丫 HKa+ 丫 H 水 2 =7.455X 11.803X 0.

7、421+17.455X 3.78X 0.421+10X 11.803=182.852kN/ m 鋼板樁底被動(dòng)土壓力強(qiáng)度為 Pa=Y HKp+ 丫 HKp+ 丫 H 水 2 =7.455X 11.803X 2.376+17.455X 3.78X 2.376+10X 11.803=483.866kN/ m2 闔堰內(nèi)側(cè)主動(dòng)土鉉力分樺圖 圍堰內(nèi)殲動(dòng)土壓力分布觥 1.51邸親 二二三三三= 1*8理訊譏 (二八圍堰外側(cè)土壓力計(jì)算: 計(jì)算時(shí)，所取水位標(biāo)高均高于承臺(tái)底-0.497m的標(biāo)高，所以，各種工況計(jì)算時(shí)，圍堰內(nèi)側(cè)土 壓力均不變化。只需計(jì)算由計(jì)算水位變化所引起的圍堰外側(cè)對(duì)鋼板樁壓力的變化。在施工期間 的

8、最高水位時(shí)，圍堰有向內(nèi)運(yùn)動(dòng)的趨勢，圍堰內(nèi)側(cè)為被動(dòng)土壓力，圍堰外側(cè)為主動(dòng)土壓力。在 施工期間的最低水位時(shí)，圍堰有向外運(yùn)動(dòng)的趨勢，圍堰內(nèi)側(cè)為主動(dòng)土壓力，圍堰外側(cè)為被動(dòng)土 壓力。 I、圍堰外側(cè)土壓力強(qiáng)度計(jì)算：(水位為+3.78m,施工期間可能出現(xiàn)的最高水位) 被動(dòng)土壓力系數(shù)Kp= tg2 (45 + 25.975 ) =2.559 2 主動(dòng)土壓力系數(shù)Ka= tg2 (45 - 25.975 )=0.391 2 Pa= 丫 HKp 225 975 =8.146X( 2+6)X tg2 (45 +25；75 ) 2 =166.765kN/ m Pa=Y HKa 225 975 1m 鋼板樁：W=1363

9、X 103mm3 f= 1 80MPa 2 川 a型 q=143kg/m ; 33 1m 鋼板樁：W=1400X 10 mm f= 1 80MPa 6、樁入土深度內(nèi)土工數(shù)據(jù)為： 淤泥：丫 =16.667 kN/m; =9.7 ; 粉砂：丫 =18.639 kN/m3; =31.4 淤泥質(zhì)亞粘土： 丫 =17.658 kN/m3; =9.5 根據(jù)施工工期安排，承臺(tái)施工工期在汛期，所以，設(shè)計(jì)最低通航水位不可能出現(xiàn)，計(jì)算時(shí), 取+3.78m為最高水位，+0.8m為最低水位。 二、鋼板樁平面布置如下圖所示： 31tO 2、圍堰周長： (1) 承臺(tái)(不含橡膠護(hù)舷)平面尺寸：28.3 X 12.4m (2

10、) 橡膠護(hù)舷0.5m+施工凈寬1m=1.5m (3) IV b 鋼板樁尺寸 h=124mm， b=400mm 為施工方便，設(shè)置為矩形鋼板樁圍堰，尺寸為31.6mX 15.6m V b 型鋼板樁塊數(shù) 2 (31.60 15.60)/0.4 = 236塊 三、鋼板樁兩側(cè)土壓力計(jì)算: 鋼板樁計(jì)算雜簡圖 ir 1ir If rf7.- 、 u.swtomi#* -佇珥 各層土土工數(shù)據(jù)： 填石粉：丫 =16kN/m3; =20 ;h=5.303m； 淤 泥：丫 =16.667 kN/m3; =9.7; h=3.35m； 細(xì) 砂：丫 =18.639 kN/m3; =31.4; h=4.2m； 淤泥質(zhì)亞粘土

11、：丫 =17.658 kN/m3; =9.5; h=1.95m （因勘察圖紙對(duì)細(xì)砂和中砂均為給定參數(shù)，參照粉沙取值） 圍堰內(nèi)側(cè)加權(quán)平均為 5.303 16 3.35 16.6674.2 18.639 1.95 17.658 5.303 +3.35 +4.2+1.95 3 =17.118kN/m3 =303 20 335 97 2 31495 站=19.52 =19.52 5.303 +3.35 +4.2 +1.95 圍堰外側(cè)加權(quán)平均為 3.35 16.6674.2 18.639 1.95 17.658 3.35 4.2 1.95 3 =17.742kN/m 3.35 9.74.2 31.41.

12、95 9.5 3.35+4.2+1.95 =19.253 （二）、圍堰內(nèi)側(cè)土壓力計(jì)算: 主動(dòng)土壓力系數(shù) 2 兀 19 52 Ka =tg () =0.499 42 2n K 19 526 被動(dòng)土壓力系數(shù)Kp=tg (45 +Kp=tg2C + .)=2.004) =2.004 42 假定150cm封底混凝土下填石粉面為圍堰內(nèi)水位線，計(jì)算時(shí)按浮容重計(jì)算。 圍堰內(nèi)封底混凝土和承臺(tái)在結(jié)構(gòu)上構(gòu)成一剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)，為安全計(jì)，計(jì)算略去樁頂所 承受的新澆混凝土重量。 在剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)中，混凝土的容許剛性角按基礎(chǔ)工程中常用基礎(chǔ)材料的取值，剛 性角a=40 在封底混凝土底面，由新澆承臺(tái)荷載影響距承臺(tái)邊緣的距離為：

13、L=HX tg40 =1.5mX tg40 =1.26m 承臺(tái)邊緣離鋼板樁中心的距離為1.6m，填石粉頂荷載取新澆承臺(tái)荷載影響范圍內(nèi)的荷 載集度(偏于安全) 第一次澆筑的混凝土和封底混凝土對(duì)填石粉頂產(chǎn)生的荷載集度為： (12.4 1.26 2) 1 Q=佗45 1(佗426 2)5 1 24 =65.92kN/ m2 此均布荷載換算為當(dāng)量土層高度為: =3.851m 填石粉頂側(cè)壓力強(qiáng)度為： 主動(dòng)土壓力強(qiáng)度： 2 Pa=Y HKa=17.118X 3.851 X 0.499=32.895kN/ m 被動(dòng)土壓力強(qiáng)度： 2 Pa=Y HKp=17.118X 3.851 X 2.004=132.107

14、kN/ mi 鋼板樁底主動(dòng)土壓力強(qiáng)度為 Pa=Y HKa+ 丫 HKa+ 丫 H 水 2 =7.118X 14.803X 0.499+17.118X 3.851 X 0.499+10X 14.803=233.503kN/ m 鋼板樁底被動(dòng)土壓力強(qiáng)度為 Pa=Y HKp+ 丫 HKp+ 丫 H 水 2 =7.118X 14.803X 2.004+17.118X 3.851 X 2.004+10X 14.803=491.294kN/ m2 圍堰內(nèi)側(cè)主牡壓力分楠圖 闔堰內(nèi)側(cè)被動(dòng)土壓力分布簡圖 UlfMAd _ -1麗護(hù)和 (二八圍堰外側(cè)土壓力計(jì)算： 計(jì)算時(shí)，圍堰內(nèi)側(cè)壓力均為主動(dòng)土壓力，各個(gè)工況計(jì)算時(shí)

15、，水位均高于承臺(tái)底-0.497m的標(biāo) 高。只需計(jì)算由計(jì)算水位變化所引起的圍堰外側(cè)對(duì)鋼板樁壓力的變化。 I、圍堰外側(cè)土壓力強(qiáng)度計(jì)算：(水位為+3.78m,施工期間可能出現(xiàn)的最高水位) 被動(dòng)土壓力系數(shù)Kp= tg =145.921kN/ m2 主動(dòng)土壓力計(jì)算 Pa= 丫 HKp (45 + 19.253 ) =1.984 2 主動(dòng)土壓力系數(shù)Ka= tg2 (45 -19.253 ) =0.504 2 被動(dòng)土壓力計(jì)算 Pa= 丫 HKp 219 253 =7.742X( 3.35+4.2+1.95)X tg2 (45 +) 219 253* =7.742X( 3.35+4.2+1.95X tg (4

16、5 - 2 =37.069kN/ m 水深為：3.78+7=10.28m (河流水文歷史最高洪潮水位) 板樁底水壓力為：Pa= 丫 H=10X 20.28=202.8 kN/ m2 在鋼板樁底最大的側(cè)壓力強(qiáng)度為： 被動(dòng)土壓力強(qiáng)度： 2 Pa= 丫 HKp+ 丫 H=145.921+202.8=348.721kN/ m2 主動(dòng)土壓力強(qiáng)度： 2 Pa=Y HKa+ 丫 H=37.069+202.8=239.869kN/ m 經(jīng)計(jì)算，當(dāng)圍堰內(nèi)為主動(dòng)土壓力時(shí)，主動(dòng)土壓力不能抵消外界水壓力，所知圍堰內(nèi)側(cè)應(yīng)該 為被動(dòng)土壓力。 園堰土壓力分布簡圖 NLniH/E 據(jù)上圖可知，當(dāng)圍堰內(nèi)為主動(dòng)土壓力時(shí)，外界的水

17、壓和被動(dòng)土壓力大于內(nèi)側(cè)土壓力，圍堰有向 內(nèi)運(yùn)動(dòng)的趨勢，可知圍堰內(nèi)應(yīng)為被動(dòng)土壓力。 髓土壓力分冇龍 觀土壓力疊加后分布簡圖 :il JClkYTj tJa 砒 Hl : 1- Y :;: “ 二二二三三三- 21 117. td/nJ 4i fa MU 151. IIX/d -1的審瑁石If 2 :口鈿即戀 :加也畑 U、圍堰外側(cè)土壓力強(qiáng)度計(jì)算：(水位為+0.8m,施工期間可能出現(xiàn)的最低水位) 被動(dòng)土壓力系數(shù)Kp= tg =37.069kN/ m2 水深為：0.8+7=7.8m （施工期間最低洪潮水位） 水壓力為：Pa= 丫 H=10X 17.3=173kN/ m2 (45 + 19.253 )

18、=1.984 2 主動(dòng)土壓力系數(shù)Ka= tg2( 45 -19.253 ) =0.504 2 被動(dòng)土壓力計(jì)算 Pa= 丫 HKp 219 253 =7.742X( 3.35+4.2+1.95X tg2 (45 +) 2 =145.921kN/ m2 主動(dòng)土壓力計(jì)算 Pa= 丫 HKp 219 253。 =7.742X( 3.35+4.2+1.95X tg2 (45 -) 在鋼板樁底最大的側(cè)壓力強(qiáng)度為： 被動(dòng)土壓力計(jì)算： 2 Pa= 丫 HKp+ 丫 H=145.921+173=318.921kN/ m2 主動(dòng)土壓力計(jì)算： 2 Pa= 丫 HKa+ 丫 H=37.069+173=210.069k

19、N/ m2 瞇土壓力分布簡圖 髓土壓力疊加后分布簡圖 Jl.Sijy.Ll BS. 41/12 四、施工中工況的計(jì)算： 主要施工程序?yàn)椋翰宕蜾摪鍢?，下放下?nèi)撐，安裝上內(nèi)撐，抽水，砼封底, 拆除下內(nèi)撐，承臺(tái)施工。 工況計(jì)算中，比照以上計(jì)算，較危險(xiǎn)的工況才重新計(jì)算。 封底后抽水的工況， 均布荷載為：24 kN/ m2 此均布荷載換算為當(dāng)量土層高度為： h=q = 2J，5=2.i03m 17.118 填石粉頂側(cè)壓力強(qiáng)度為: 被動(dòng)土壓力 2 Pa= 丫 HKp=17.118X 2.103X 2.004=72.142kN/ m2 鋼板樁底土壓力強(qiáng)度為 鋼板樁底被動(dòng)土壓力強(qiáng)度為 Pa=Y HKp+ 丫

20、HKp+ 丫 H 水 2 =7.118X 14.803X 2.004+17.118X 2.103X 2.004+10X 14.803=431.329kN/ m 理土壓力分布齟 覦址力疊加后分布觥 51頤 二二一二三三三- IT. i；2d i2 it?IS,12 =1：折，葉 T.! noiMi 肆袱 -H T 5n協(xié)芒嵐 、/ 五、圍囹設(shè)計(jì)計(jì)算： (1)、外圍囹計(jì)算： 按保證入土深度計(jì)算，在-9.266m處能最大的受力為 (308.957 X 2.411 ) - 7.234=102.971KN 堰內(nèi)向外的力計(jì)算 91.967+30.319=122.286KN 在-9.266m 處的受力為 122.236-31.175=91.111 v 102.971KN 在-9.266m處計(jì)算此點(diǎn)以上對(duì)此點(diǎn)的彎矩為 191.958KN.m為外圍囹能提供的力