钢板桩围堰计算书

苏州西全桥主墩钢板桩围堰计算书

一、工程概括

苏州西全桥跨望虞河为（48.75＋80＋80＋48.75）米一联四跨连续梁形式。35＃、36＃主墩位于望虞河中。主墩承台平面尺寸为10.4×18.2米，高度为4米，其上为6.6×12米，厚度1.5米的加台。主墩桩基为15根Φ1.5米钻孔桩。

35＃、36＃主墩承台结构尺寸如下：

编 号 平面尺寸（m） 高度（m） 承台底标高（m） 承台顶标高（m） 35＃ 36＃

二、围堰的布置及计算假设 1、围堰的布置

在比较2个墩的承台底标高及河床标高后，拟以35＃墩为例，进行钢板桩围堰的设计、计算。钢板桩的具体布置如下图：

10.4×18.2 10.4×18.2 4 4 －11.457 －11.337 －7.457 －7.337

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2、计算假设

本计算中土层参数根据项目部提供的土层资料，按经验取值如下： 编号 （1） （2）2 土层名称 黏 土 粉 砂 土层顶 标高 －4.5 -6.8 土层底 标高 －6.8 -16.0 容重内摩擦角3（kN/m） （o） 19.5 20 20 24.5 粘聚力（kPa） 10.5 10 围堰设计时计算水位按＋2.0m考虑。

三、钢板桩围堰设计 1、土压力计算

本工程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。

以水位标高＋2.0以基准，计算各高度点的水压力、有效土压力。 （1）、主、被动土压力系数

20)＝0.49， ka＝0.7 220 Kp＝tg2(45+)＝2.04， kp＝1.428

2 黏 土：Ka＝tg2(45-

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24.5)＝0.414， ka＝0.643 224.5 Kp＝tg2(45+)＝2.417， kp＝1.555

2 粉 砂：Ka＝tg2(45-

（2）、有效主动土压力的计算 a、h＝6.5m时， Pa’=0

b、h＝8.8m（上）时，

Pa’=0.49×9.5×2.3－2×10.5×0.7＝－3.99KN/m2，取Pa’=0

h＝8.8m（下）时，

Pa’=0.414×10×2.3－2×10×0.643＝-3.338KN/m2，取Pa’=0

c、h＝20.5m时，

Pa’=0.414×（9.5×2.3＋10×11.7）－2×10×0.643＝44.6 KN/m2

（3）、孔隙水压力的计算

a、h＝6.5m时， Pw＝65 KN/m2

b、h＝8.8m时， Pw＝88 KN/m2

c、h＝20.5m时， Pw＝205 KN/m2 （4）、土压力合力

a、h＝6.5m时， Pa＝65 KN/m

2

b、h＝8.8m时， Pa＝88 KN/m2

c、h＝20.5m时， Pa＝44.6＋205＝249.6 KN/m2 2、各施工工况及内力计算

本围堰施工时，按上层支撑已安装，并抽水（吸泥）至待安装支撑下100cm 处，计算各支撑在各阶段可能出现的最大反力和钢板桩最大内力。

根据施工工序，分为四个工况；

工况一、围堰第一道支撑加好后，抽水到－4.0m标高时； 工况二、围堰第二道支撑加好后，抽水、吸泥到－8.0m标高时；

工况三、围堰第三道支撑加好后，向围堰内注水至围堰外标高，围堰内吸泥、清淤到－13.957m标高时；

工况四、围堰封底砼浇注并达到设计强度后，围堰内抽水完成后。

在计算时，各阶段钢板桩计算长度按等值梁法确定，从主动土压力与被动土压力相等的反弯矩截面（即净土压力为零或弯矩为零）截断形成等值梁计算支撑反力

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和钢板桩弯矩。

工况一：围堰第一道支撑加好后，抽水到－4.0m标高时；

有效被动土压力：

h＝6.5m时，Pp’＝2×10.5×1.428＝30 KN/m2 h＝8.8m（上）时，

Pp’＝2.04×2.3×9.5＋30＝74.6 KN/m2

考虑板桩与土体的摩擦，被动土压力系数提高K＝1.6，则：

h＝6.5m时，Pp’＝48KN/m，Pw＝5 KN/m

2

2

h＝8.8m（上）时，Pp’＝119.4 KN/m，Pw＝28 KN/m

则，h＝6.5m时，Pp＝53 KN/m

2

22

h＝8.8m（上）时，Pp＝119.4＋28＝147.4 KN/m2

土压力分布图如下：

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