某大橋鋼板樁圍堰、支撐及地基檢算

1、圍堰、支撐及地基檢算長江大橋北岸引橋31#墩位于老魚塘中，圍堰時水位標(biāo)高為20.6m，承臺底設(shè)計標(biāo)高為16.95，圍堰頂面標(biāo)高為21.6m，承臺尺寸為：14.4m9.6m2.5m。樁基為91.25m三排鉆孔樁。地質(zhì)從圍堰頂下依次為：02.5m為圍堰填土，2.5m9.5m為流塑狀淤泥，9.524.5m為黏土，24.530m為圓礫土，30m以下為砂巖。（詳見北岸引橋31墩鋼板樁支護(hù)立面圖）圍堰的平面結(jié)構(gòu)形式采用矩形，高度為20m（檢算埋深后計算得，計算單附后）。圍堰尺寸為：18.4m13.6m。圍堰內(nèi)部設(shè)置H型鋼矩形支撐（加設(shè)角撐）。1、基坑底穩(wěn)定性檢算根據(jù)地質(zhì)情況判斷：承臺底地質(zhì)土層為7m厚流塑

2、狀淤泥，再下為9.5m厚粘土,不考慮淤泥承載。如下圖所示： 鋼板樁深入淤泥底面6.35m，即：圍堰底口標(biāo)高為9.6m，位于粘土層。轉(zhuǎn)動力矩： q為上部荷載，該檢算上部荷載q取值為0即：穩(wěn)定力矩：為地基土不排水剪切的抗剪強(qiáng)度，tg+c均勻土層，c則：抗隆起安全系數(shù)K/ 當(dāng)K1.2時 地基土穩(wěn)定即：K=/為土的重度，18KN/m3為水位至基坑底高差，31墩根據(jù)計算h20.6-15.954.65m。根據(jù)設(shè)計鉆探提供資料，基坑土為粘性土，粘聚力c取值20KN/m2。則K（220）/（184.65）1.51.2 符合要求。2、根據(jù)板樁受力檢算最小埋深采用盾恩近似法，經(jīng)簡化的土壓力分布如下圖所示：假定主動

3、土壓力在地面上為三角形分布，入土（開挖面下）為矩形分布，并假定RD的一半傳到坑下，由被動土壓力承擔(dān)，則由圖中（如下圖）幾何關(guān)系可得：1/2DFIM=EMN簡約后的公式為：L44.85m（按基坑開挖至灰土換填底面時最不利狀況考慮） H9m Ka0.53 Kp1.89（計算得）則代入公式有：0.539（4.85+x）（1.89-0.53）x21.36x2-6.17x-15.440解得x5.02m只要埋深達(dá)到5.02m，則滿足鋼板樁受力要求，該方案中對x取值6.35m。3、基坑底管涌驗(yàn)算 地表與基底水頭差h21.6-15.954.65m 鋼板樁埋入基底深度為t6.35m 基底下的土的有效重度為土-水

4、18KN/m3-10KN/m38KN/m3 要避免出現(xiàn)管涌現(xiàn)象，需要1土-水Kj K為抗管涌安全系數(shù) 當(dāng)K1.5 即不會發(fā)生管涌 j為最大滲流力（動水壓力） jiw i為水頭梯度 即 ih/（h+2t）w為地下水的重度，取值10KN/m3 則jwh/（h+2t）4.6510/（4.65+26.35）2.68KN/m3 K1/j8/2.682.981.5 符合要求，即：鋼板樁打入基坑底6.35m，不會發(fā)生管涌現(xiàn)象。4、涌水量計算 涌水量Q為基坑底控制滲水量（單位：m3/d） QKAiK為土的綜合滲透系數(shù)，根據(jù)資料顯示，淤泥質(zhì)土滲透系數(shù)都小于0.1，在本檢算中，K取0.1m/d。 A為基坑底面積（

5、單位：m2）， i為水頭梯度（ih/（h+2t） 則：Q0.117.712.94.65/（4.65+26.35）6.12m3/d0.25m3/h。根據(jù)以上計算數(shù)據(jù)，用水泵（一般功率）可以滿足現(xiàn)場排水功能。5、根據(jù)等彎矩布置支撐及支撐反力計算視板樁為承受三角荷載的連續(xù)梁計算：如下圖所示：h11.15m，h21.5m，h31.5m，h41.5m上面3.5m為填土，下9m為淤泥，分別計算支撐所受的荷載為：支撐受力如下圖所示：根據(jù)三不等跨梁的內(nèi)力計算，系數(shù)n8.7m/3.8m2.29取最大受力層，即qq373.5 KN/m=3.8m則：MB-0.23q2244.11KNm MAB0.057q260.5

6、KNm MBC0.183q2194.23KNm QB左-1.145q319.8KN QB右1.374q383.8KN根據(jù)以上數(shù)據(jù)，取受力、受彎最大處，即MB、QB右采用700mm300mmH型鋼支撐，其受彎方向的截面抵抗矩為5760cm3。則：M/W244.11106/（5760103）42.38MPa【】200 MPa符合受力要求。 角撐受力如右圖： 角撐所受壓力值為F 即BC撐壓力值為：1198.05 KN則支撐選用700mm300mmH型鋼,截面面積A=23550mm2檢算桿件穩(wěn)定性和強(qiáng)度:=5.37103/67.7=79.37查表 穩(wěn)定性滿足要求強(qiáng)度很小，不再驗(yàn)算。鋼板樁所受彎矩計算根據(jù)支撐布置和土壓力分配，可計算鋼板樁所承受的彎矩值。為填土與淤泥加權(quán)重度，18KN/m3根據(jù)設(shè)計鉆探提供資料，基坑底為淤泥，粘聚力c取值8KPa，為8。Ka0.755則最大主動土壓力計算結(jié)果與上述板樁荷載基本相符。由h11.88m，h22.5m，h32.5m，h42.5m，按最大土壓力均布荷載計算鋼板樁所受彎矩，如下圖所示：根據(jù)拉森型鋼板樁