钢板桩围堰计算书070412

根据各部位标高及现场实际情况，现拟对主桥123#墩承台施工所用钢板桩围堰进行验算，围堰为矩形单壁钢板桩围堰，采用钢管桩做定位桩，用型钢连接作为导梁。

承台底标高——990.50 ｍ

钢板桩围堰顶标高——1002.52 ｍ

 根据公路施工手册桥涵，主要参数如下：

坑深H=8.88 ｍ，内摩擦角取φ=28°，支撑形式为（三），一道支撑，水文地质情况为第5种情况。

查板桩计算图52-3，曲线5-5计算如下：

⑴  固定荷载

h =αH =0.38×8.88=3.3744 ｍ（最小入土深度）

M=βH3=0.25×8.883= 175.06 KN.m

R=ξH2=4.1×8.882=323.3 KN

⑵  活载（不考虑）

⑶  支撑间距

S1=0.475H+0.16h=0.475×8.88+0.16×3.3744=4.76 ｍ

S2=0.525H-0.16h=0.525×8.88-0.16×3.3744=4.12 ｍ

⑷  板桩选择

钢板桩是3号钢，常用容许弯曲应力 [σ]为180 MPa

W=M/[σ]= 175.06×1000/180×1.5=8.37 cm3

选用德国拉森（Larssen）Ⅱa型钢板桩（W=849 cm3）

⑸  支撑系统

横撑选择型钢，间隔采用l=1.8 ｍ，则

内导梁的弯距  M=Rl2/8=323.3×1.82/8=130.94 KN.m

W=M/[σ]= 130.94×1000/145=903.03 cm3（型钢[σ]=145 MPa）

查手册，型钢采用I36b（W=920.8 cm3）

支撑反力为：R×l=23.3×1.8=581.94 KN

⑹  修正验算

考虑静水压力、动水压力及防渗要求，对钢板桩入土深度需加深：最小入土深度h修正=h×1.5=3.3744×1.5=5.06 ｍ

⑺  基坑坑底安全检算

Ksiρｗ=Ksｈ1/（ｈ1+ｈ2）ρｗ≤ρｂ

式中：Ks——安全系数，可取2.0;

          i——水力梯度；

          ρｗ——水的密度（g/cm3）；

          ｈ1——基坑内抽水后水头差；

          ｈ1、ｈ2——见图示，ｈ1=ｈ2+5.5；

          ρｂ——土在水中的密度（g/cm3），

ρｂ=（Ｇ-1）（1-ｎ），Ｇ为土粒的比重，取Ｇ=2.67，ｎ为土的孔隙率，ｎ=ｅ/（1+ｅ），孔隙比ｅ取0.75；  

ρｂ=（Ｇ-1）（1-ｎ）

=（Ｇ-1）【1-ｅ/（1+ｅ）】

=（2.67-1）【（1-0.75/（1+0.75）】

=0.954 g/cm3

         Ksiρｗ=Ksｈ1/（ｈ1+ｈ2）ρｗ

=2×8.88/（9.55+5.5）×1

               =1.31>ρｂ   入土深度不够，不符合要求。

         重新计算得，当ｈ1+ｈ2=19时

Ksiρｗ=Ksｈ1/（ｈ1+ｈ2）ρｗ

=2×8.88/19×1

               =0.934≤ρｂ=0.954   符合要求。

当ｈ1+ｈ2=19时，入土深度ｈ应为（19-5.5）/2=6.75ｍ。

所以最终选取钢板桩应以基坑坑底安全检算来最后控制计算长

度，钢板桩长度应为：（1002.52-9.38）+6.75=19.ｍ。