水中墩鋼板樁圍堰計(jì)算書

1、水中墩鋼板樁圍堰計(jì)算書一、 計(jì)算總說明1 計(jì)算水位取+2.5m。2 鋼板樁采用IV型拉森樁，長21m，重量75kg/m，截面模量W=2037cm3,允許應(yīng)力為=180Mpa。3 土質(zhì)按圖紙?zhí)峁﹨?shù)。4 鋼板樁中支撐不按等反力和等跨彎矩布置，依施工需要安排，即板樁按跨度不等的連續(xù)梁計(jì)算。二、 入土深度驗(yàn)算本地質(zhì)土層為兩層較厚的亞粘土中夾了一層粉砂層，且粉砂層較薄，所以本圍堰有較好的地質(zhì)土層。為安全起見，現(xiàn)按粉砂、細(xì)砂土質(zhì)中不出現(xiàn)涌砂的情況來驗(yàn)算。不出現(xiàn)涌砂情況時，如圖所示基坑內(nèi)抽水后水頭差為h，由此引起的水滲流，其最短流程向應(yīng)是垂直向上?，F(xiàn)近似地以此流程的滲流來檢算坑底的涌砂問題，要求垂直向上的

2、滲透力不超過土在水中的密度，故安全條件如公式所示：為緊靠板樁的h1+h2，故在此流程中，水對土粒滲透的力，其方Ksiw=Ksh/(h1+h2)×wb式中：Ks安全系數(shù)；i水力梯度；w、b分別為水的密度及土在水中的密度，g/cm3 b=(G-1)(1-n)其中G為土粒的比重;n為土的孔隙率以小數(shù)計(jì)。土層按第層土均質(zhì)土層計(jì)算，入土深等數(shù)值見圖1.地質(zhì)剖面圖，其中h=11.7m、h1=10.7m、h2=7.3m、G=2.725g/cm3、安全系數(shù)取1.4:Ksiw=1.4×11.7/(7.3+10.7)=0.91b=(G-1)(1-n)=(2.725-1)(1-0.78/(1+0

3、.78)=0.97 0.91<0.97滿足要求。三、 土壓力計(jì)算按照靜止土壓力計(jì)算鋼板樁后土壓力：p0=K0rzK0靜止土壓力系數(shù)， K0=1-sinA點(diǎn)： p0a=rw×h=10×8.3=83kpaB點(diǎn)： p0a=K0(q+r2h2)=0.778(83+9.4×5.3)=103 kpa C點(diǎn)：p0a= K0(q+r2h2+r3h3)=0.669(83+9.4×5.3+8.8×2.2)=102kpaD點(diǎn)：p0a=K0(q+r2h2+r3h3+r4h4)=0.748(83+9.4×5.3+8.8×2.2+9.6×

4、;3.2)=137kp四、 鋼板樁計(jì)算鋼板樁頂標(biāo)高+4.5m，入土深度7.3m，設(shè)置四道支撐，各支撐的中心標(biāo)高分別為+2.0m、-1.0m、-3.4m、-5.5m。計(jì)算水位為+2.5m。根據(jù)鋼板樁承受土壓力，截取板樁AF段，作力學(xué)分析如圖： 在土壓力計(jì)算中A點(diǎn)的土壓力為89Kpa，如按水壓力計(jì)算A點(diǎn)的壓力為117 Kpa，為了簡化力學(xué)計(jì)算模型，把在土層中的壓力都按水壓力計(jì)算，即鋼板樁所受的側(cè)壓力是一個線型變化的關(guān)系。如下圖所示，把鋼板樁當(dāng)成一個勻質(zhì)的鋼梁，其E和I相等。這樣板樁受力就是不一根均質(zhì)不等跨度的連續(xù)鋼梁。把板樁上部E點(diǎn)作為簡支點(diǎn)，而基坑底部作為固定點(diǎn)計(jì)算。按如圖受力，使用超靜定結(jié)構(gòu)力學(xué)中的彎矩的分配法求得各變矩：= 133