大橋圍堰工程拉森鋼板樁支護設(shè)計計算書附圖

工程概況大饞大橋7#墩位于大嵩江上，大嵩江最低水位+0.75m，百年一遇最高水位+1.96m，當(dāng)期實測水位為+0.9m，泥面標高-1.35m，水深為2.25m。7#墩圍堰主要用于樁基系梁及樁接柱水下施工，基坑平面尺寸設(shè)計為37.2m*3.8m，系梁頂標高為-3.7m，系梁高度為1.5m，系梁底標高為-5.2m，系梁底混凝土墊層即基坑封底混凝土厚度為0.2m，圍堰計算深度為6.3m?？紤]汛期圍堰安全，鋼板樁頂標高取比百年一遇洪水位高0.5m，即為2.46m。圍堰采用拉森Ⅳw型鋼板樁，鋼板樁參數(shù)為：600*210*18mm，每米板面截面面積226cm2，每米板面慣性矩為56700cm4，每米板面截面模量2700cm3。因圍堰處以河流中，河水對圍堰的壓力等效為淤泥質(zhì)土層計算偏于安全。本工程土層變化不大，可采用各土層的粘聚力和內(nèi)摩擦角求得加權(quán)平均數(shù)，層號土類名稱層厚重度浮重度黏聚力內(nèi)摩擦角(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)1淤泥2.2017.97.910.004.002粉土2.1418.28.212.005.503淤泥質(zhì)土4.0017.97.910.004.004淤泥質(zhì)土4.0017.47.48.003.005淤泥質(zhì)土4.0017.17.19.002.46淤泥質(zhì)土4.0018.68.611.006.07淤泥質(zhì)土4.0017.47.47.003.3設(shè)計方案鋼板樁平面尺寸為37.2m*3.8m，每邊凈空1.0m以滿足施工要求。采用拉森Ⅵw型鋼板樁，共計用普樁140片，角樁4片（見圖1）。圖1鋼板樁圍堰平面布置圖荷載計算主動土壓力系數(shù)：被動土壓力系數(shù)：外部荷載為q=0KN/m2，則當(dāng)量土層厚度：樁基底主動土最大壓強：鋼板樁及支撐的布置設(shè)計計算施工中采用的拉森Ⅳ型鋼板樁參數(shù)（1m寬）截面模量：W=2700cm3抗彎強度設(shè)計值：[f]=200Mpa鋼板樁可承受最大彎矩根據(jù)允許抵抗彎矩計算鋼板樁懸臂部分的最大允許跨度圖2鋼板樁懸臂段受力圖多支撐等彎矩布置方式的特點有：①板樁各跨度最大彎矩相等；②充分發(fā)揮鋼板樁的抗彎強度；③可使鋼板樁材料用量最省。支撐按等彎矩布置，則有：（注：其中h0前面的系數(shù)為根據(jù)等彎矩計算的內(nèi)撐的間距）基坑深度為6.3m，為安全起見，布置兩層內(nèi)支撐，根據(jù)實際情況確定支撐位置為：（底層系梁高1.5m，預(yù)留0.5m作業(yè)面，故第二道支撐取離坑底2.2m；按照等分法確定第一道支撐位置為樁頂以下2.56m。）計算各內(nèi)支撐反力采用1/2分擔(dān)近似計算各內(nèi)支撐反力，見圖3。圖3各內(nèi)支撐反力的計算（單位：mm）圖4內(nèi)部圈梁的設(shè)計計算（單位：mm）h0=1m;h1=3.2m;h2=2.1m第一層支撐反力：第二層支撐反力：鋼板樁入土深度及總樁長計算根據(jù)盾恩法求樁的入土深度t由公式整理得：代入相關(guān)數(shù)據(jù)得：解得：實際打入施工時，一般故要求鋼板樁總長度：為