钢板桩围堰支护结构计算书

精选钢板桩围堰支护结构验算书设计：校对：审核：二O一七年一月精选目录目录..............................................................................................2一、概述.........................................................................................11.1计算说明..................................................................................11.2施工流程..................................................................................11.3计算依据..................................................................................11.4计算参数及材料选择...............................................................21.4.1计算参数............................................................................21.4.2材料选择............................................................................21.5计算方法..................................................................................2二、钢板桩围堰支护计算分析.......................................................52.1#81墩钢板桩支护验算.............................................................52.1.1悬臂端允许最大跨度........................................................52.1.2钢板桩最小入土深度t......................................................52.1.3基底抗隆起验算................................................................72.1.4钢板桩及内支撑结构验算.................................................72.2#54墩钢板桩支护验算.............................................................92.2.1悬臂端允许最大跨度........................................................92.2.2钢板桩最小入土深度t......................................................92.2.3基底抗隆起验算..............................................................112.2.4抗管涌验算......................................................................122.2.5C30水下砼灌注厚度验算................................................132.2.6钢板桩及内支撑结构验算...............................................132.3A匝道1号桥#7墩钢板桩支护验算.........错误!未定义书签。精选2.3.1悬臂端允许最大跨度.........................错误!未定义书签。2.3.2钢板桩最小入土深度t.......................错误!未定义书签。2.3.3基底抗隆起验算.................................错误!未定义书签。2.3.4抗管涌验算.........................................错误!未定义书签。2.3.5C30水下砼灌注厚度验算...................错误!未定义书签。2.3.6钢板桩及内支撑结构验算..................错误!未定义书签。2.4底模板支撑计算.......................................错误!未定义书签。2.4.1工字钢强度验算.................................错误!未定义书签。2.4.2牛腿焊缝强度验算.............................错误!未定义书签。三、结论及意见...............................................错误!未定义书签。1甬台温高速公路复线-温州灵昆至阁巷段工程第4合同段钢板桩围堰支护结构验算书浙江交通勘察设计有限公司1一、概述1.1计算说明1.2施工流程1.总体施工方案根据现场施工场地的特点，陆域承台基坑拟采用钢板桩围护施工，水中墩采用筑岛围堰作为施工平台、基坑采用拉森钢板桩围护；其余水中墩采用搭设施工平台进行水中桩基钻孔施工后拆除桩位的平台，后采用拉森钢板桩围进行系梁承台施工。2.施工工艺流程1)水中钢板桩围堰施工流程施工准备→测量定位→打设导向桩→安装导向架→打钢板桩→堰内抽水→安装第二层钢板桩内支撑→堰内抽水、水下开挖→浇筑水下封底混凝土→清基堵漏→破桩桩检→浇筑承台砼垫层→系梁（承台）施工及砼养护→浇筑墩身施工砼养护→逐层充水、拆除第二层内撑→拆除第一层内撑→拔桩、撤场。2)承台施工流程（挂篮）根据施工图及高程放设钢板桩定位线→表层土下挖0.5m沟槽→根据定位线控设钢板桩导向槽钢→整修平整施工机械行走道路→插打拉森Ⅳ钢板围护桩→将围护桩打设至指定标高→基坑开挖深度达0.5m→依次安装三角支架、围檩及水平内支撑→继续往下挖2m→依次安装三角支架、围檩及水平内支撑→继续开挖至承台底下0.5m→砼浇筑至承台底（四周预留集水沟）→抽水和破除桩头施工→进行承台施工→回填土至承台顶→拆除水平内支撑、围檩、三角撑，拔除钢板桩。1.3计算依据1.《钢结构设计规范》(GB50017-2003)2.《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)3.《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012)4.《深圳市深基坑支护技术规范》(SJG05-2011)5.《简明深基坑工程设计施工手册》2甬台温高速公路复线-温州灵昆至阁巷段工程第4合同段钢板桩围堰支护结构验算书浙江交通勘察设计有限公司26.《简明施工计算手册》1.4计算参数及材料选择1.4.1计算参数1)钢板桩围堰土层参数根据《甬台温高速公路复线-温州灵昆至阁巷段工程第4合同段施工图设计工程地质勘探报告》选取。2)根据《浙江省甬台温高速公路复线温州灵昆-阁巷段工程第4标段水中承台、地系梁承台安全专项施工方案》，现有38处墩位施工需要钢板桩围堰支护施工，详见表1-1。1.4.2材料选择1)本工程选用拉森桩(SKAP-Ⅳ型，日标)宽40cm，重74kg/m拉森Ⅳ型钢板桩参数（见下表1-2）图1-1钢板桩横断面尺寸表1-2拉森Ⅳ型钢板桩参数表型号有效宽度W1/mm有效高度H1/mm腹板厚度t/mm长度L/m400×15540015515.512截面面积A/cm2惯性矩I/cm4截面模量W/cm3理论重量Kg/m303386002037742)围檩结构采用2HW400×400型钢，转角斜支撑采用2HW400×400型钢，中间主支撑采用2HW400×400；表1-3HW400×400型钢参数表型号截面面积A/cm2惯性矩I/cm4截面模量W/cm3理论重量Kg/mHW400×400219.56690033401723)强度检算控制指标：拉森桩SKAP-Ⅳ型钢板桩强度控制值：[σ]＝210MPa；Q235钢材强度控制值：[σ]＝170Mpa；1.5计算方法根据《简明施工计算手册》和《深圳市深基坑支护技术规范》，对于多层支撑板桩墙的简化计算，一般可采用盾恩近似法和等值梁法计算。3甬台温高速公路复线-温州灵昆至阁巷段工程第4合同段钢板桩围堰支护结构验算书浙江交通勘察设计有限公司31.盾恩近似法图2-1-1盾恩近似法计算简图假定作用在板桩EF段上的荷载EGNF，一半传至F点上，一半由坑底土压力承受，由图所示几何关系可得：''21111()()22aipaHKhtKKt2.等值梁法多支撑支护下端为弹性嵌固时，其弯矩图如图2-1所示，若在得出此弯矩图前己知弯矩零点位置，并于弯矩零点处将梁（即桩）断开以简支计算，则不难看出所得该段的弯矩图将同整梁计算时一样，此断梁段即称为整梁该段的等值梁。对于下端为弹性支撑的单支撑挡墙其净土压力零点位置与弯矩零点位置很接近，因此可在压力零点处将板桩划开作为两个相联的简支梁来计算。这种简化计算法就称为等值梁法。为简化计算，常用土压力等于零点的位置来代替正负弯矩转折点的位置。计算土压力强度时，应考虑板桩墙与土的摩擦作用，将板桩墙前和墙后的被动土压力分别乘以修正系数（为安全起见，对主动土压力则不予折减）。图2-1-2等值梁法计算简图本文计算作出如下假设：1.假设计算时取1m宽单位宽度钢板桩。4甬台温高速公路复线-温州灵昆至阁巷段工程第4合同段钢板桩围堰支护结构验算书浙江交通勘察设计有限公司42.因土处于饱和水状态，为简化计算且偏安全考虑，不考虑土的粘聚力。3.弯矩为零的位置约束设置为铰接，故等值梁相当于一个简支梁，方便计算。土压力计算采用不考虑水渗流效应的水土分算法，即钢板桩承受孔隙水压力、有效主动土压力及有效被动土压力。相关声明1、甬台温高速公路复线-温州灵昆至阁巷段工程建设本身须符合其行业设计规范的要求和相关建设程序；2、本计算书中计算结果是依据委托方提供的资料进行分析计算所得；对所提供基础资料的准确性或调整等其他因素造成的变化不承担责任。5甬台温高速公路复线-温州灵昆至阁巷段工程第4合同段钢板桩围堰支护结构验算书浙江交通勘察设计有限公司5二、钢板桩围堰支护计算分析2.1#81墩钢板桩支护验算表2-1-1土层参数表序号土层名称土层顶标高土层底标高土层厚度容重（kN/m3）内摩擦角（°）粘聚力（kPa）1粘土+4.0-0.163.818.2287.22淤泥质粘土-0.16-6.766.617.645.3210.73淤泥-6.76-11.761316.262.384淤泥-11.76-19.661016.172.5182.1.1悬臂端允许最大跨度按照等弯矩布置确定各层支撑的间距，根据拉森Ⅳ型钢板桩承受的最大弯矩确定板桩顶悬臂端的最大允许跨度：53336fw6210203710h267cm2.67m17.050.7910aK＝＝＝γ实际悬臂长度h0h，满足要求。2.1.2钢板桩最小入土深度t根据钢板桩入土的深度，按浅埋板桩墙原理计算，作用在桩后为主动土压力，作用在桩前为被动土压力，为简化计算，土压力参数均采用加权平均值计算。根据肯朗土压力理论，主动土压力系数为：2tan(45)2aK，围堰开挖范围内的土质为淤泥质土，根据地勘报告，为简化计算，土压力参数均采用加权平均值计算。主动