雙層鋼板樁圍堰

1、承臺(tái)頂標(biāo)咼為+1.2m,低標(biāo)咼為T.3m。外側(cè)圍堰河底標(biāo)咼為-0.9m,內(nèi)側(cè)圍 堰河底標(biāo)高為-0. 5m。最高水位按+1. 7m考慮。水的正常流速按1. Om/s考 慮。 采用長(zhǎng)度為6m的雙層鋼板樁，鋼板樁之間間距為 2m,兩層鋼板樁之間用 原狀土 回填。鋼板樁頂標(biāo)高為+2. 7m,底標(biāo)高為-3. 3mo鋼板樁用鋼管電焊連 接為一個(gè)整 體。承臺(tái)開(kāi)挖至-1.4m,基坑邊坡坡度為1: Io鋼板樁圍堰的穩(wěn)定性驗(yàn)算(1) 、計(jì)算工況選定通過(guò)分析施工過(guò)程的工藝流程，結(jié)合理論知識(shí)，可以確定外側(cè)圍堰的最 不 利情況下的工作狀況為，圍堰內(nèi)承臺(tái)基坑開(kāi)挖己經(jīng)完成，還未進(jìn)行封底碗的施工。此時(shí)土壓力到達(dá)最大，易失穩(wěn)。

2、(2) 、計(jì)算的理論依據(jù)及計(jì)算模型取 1 延米長(zhǎng)的鋼板樁為計(jì)算單元體，按板樁墻計(jì)算。通過(guò)參考相關(guān)計(jì)算手冊(cè)、專業(yè)理論教材，確定按懸臂板樁的土壓力計(jì)算 模 型來(lái)模擬計(jì)算，土壓力理論采用朗金土壓力。計(jì)算時(shí)，考慮到此時(shí)圍堰的 第 1 道圍標(biāo)己經(jīng)安裝，對(duì)圍堰的平安性有幫助，但在計(jì)算過(guò)程中，不參與計(jì)算，相對(duì)保險(xiǎn)系數(shù)加大。按懸臂板樁的土壓力計(jì)算公式來(lái)計(jì)算鋼板樁的最小入土深度及圍堰的受 力 狀況、穩(wěn)定性等。粉質(zhì)粘土:主動(dòng)土壓力: Ea- Y zm2 2cm被動(dòng)土壓力：Ep- Y z丄+2c丄nr m公式中：Y 土的自重(KN/n?)C 土的粘聚力 (kPa )4) 土的內(nèi)摩擦角Z計(jì)算點(diǎn)距離土而的距離(m)(3

3、) 、計(jì)算參數(shù)確實(shí)定根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙?zhí)峁┑牡刭|(zhì)資料得知、主墩附近的詳細(xì)地質(zhì)參數(shù)取定如下：粘性土：自重 Y =19kN/m、內(nèi)摩擦角4) =30° 粘聚力C=11.0KPa按照朗金土壓力理論，查相關(guān)計(jì)算手冊(cè)及通過(guò)公式計(jì)算可得：主動(dòng)土壓力相關(guān)系數(shù)：m=tan(45° )= 0. 577, m2 = 0. 3332被動(dòng)土壓力相關(guān)系數(shù)：丄=tan (45° + )= 1.732,-4= 3. 000in2nr正常水流速度"1 m/s,河水的深度按4. 4m計(jì)算承臺(tái)底標(biāo)高-1. 3m,鋼板樁長(zhǎng)度為6m,頂標(biāo)高為+2. 7m,底標(biāo)高為-3. 3m,主墩位 置處河床底標(biāo)高

4、約為-0. 9m左右，鋼板樁封底萬(wàn)仝底有效入土深度2. 4mo(3)、計(jì)算過(guò)程1、圍堰的滑移驗(yàn)算B(yV tan0 + c)Fs 二B-兩層圍堰之間的間距(m) oC-為地基土粘聚力。0為地基內(nèi)摩擦角(取30度)W-為圍堰填土重工H為水平外力W=2X 4. 1X19=155. 8KXS/=ix36X3. 64X 19X2. 42X0. 333=83. 022KNFs=+(?) 2x (155. 8X0. 577+19) /83. 022=2. 623>1.2故圍堰的滑移性平安。2、取開(kāi)挖后的最不利條件下的穩(wěn)定性驗(yàn)算圍堰外靜水壓力Pi= PihPi= P ih=10 X 2. 6二 26k

5、pa合力 Eal P lhl2嚴(yán)丄 X 26X2.6 m 二 33.8KN2相對(duì)與開(kāi)挖線的力臂 L：=l. 367m根據(jù)朗金土壓力計(jì)算公式：h2 =2. 4m厚土層地的主動(dòng)土壓力 P2匕二丫比 m2 = 19X2. 4X0. 333=15. 185kpao主動(dòng)土壓力合力 EB2E< 二丄加 2%2 =15. 185X2.4=36. 443 kN2Ev作用點(diǎn)距離土層底的距離 為1/3 土層厚 相對(duì)與開(kāi)挖線的力臂Lklm鋼板樁有效入土深度1. 9m厚被動(dòng)土壓力合力氐根據(jù)朗金被動(dòng)土壓力公式得：H ； =1.9m厚土層地的被動(dòng)土壓力爲(wèi)Pbi 二加丄 + 2c nr m=19X1.9X3. 0+2

6、X11X1.732 =146. 404kpaEb2 =0. 5 X146. 404 X 1. 9=139. 084KNE/乍用點(diǎn)距離土層底的距離為1/3 土層厚，貝I有合力點(diǎn)相對(duì)于圍標(biāo)的力臂L/ =1. 267m5、穩(wěn)定性判斷 、圍堰外側(cè)水及主動(dòng)土壓力的傾覆合力矩為工 MC“ 工二 MG+ MC ：=Eal X Li+ E< XL?=33. 8X1. 367m+36. 443KNX 1 m=82. 648KN 、圍堰內(nèi)側(cè)水及被動(dòng)土壓力的抗傾覆合力矩為工 Mq 為 Mq 二 MCi=Ebl X Lt=139. 084KN XI. 267 m =172. 219KN平安系數(shù) K 二 172. 2194-82. 648= 2. 083>1. 3。通過(guò)驗(yàn)算，鋼板樁有效入土深度1.9m,平安。3. 鋼板樁結(jié)構(gòu)復(fù)核經(jīng)計(jì)算彎矩設(shè)計(jì)值 MC二76. 161KX. m,剪力設(shè)計(jì)值VC二89. 571KN鋼板樁采用3號(hào)鋼