拉森鋼板樁圍堰檢算書15m

1、1、構(gòu)件特性取鋼材的彈性模量為，1.1拉森鋼板樁截面參數(shù): 截面積 慣性矩截面抵抗矩 截面回轉(zhuǎn)半徑 ix=0.282m1.2單根45a工字鋼截面參數(shù): 截面積 慣性矩截面抵抗矩 1.3單根56a工字鋼截面參數(shù): 截面積 慣性矩 截面抵抗矩 2、工況分析工況1：增江十年一遇洪水位9.31m，圍堰外最高水位按9.31m計算，圍堰第一層支撐、封底混凝土已完成，抽水至+3.07m，第二層支撐還未安裝時；工況2：當(dāng)圍堰內(nèi)支撐實施結(jié)束，增江十年一遇洪水位m，圍堰外最高水位按m計算，圍堰受到靜水壓力，流水沖擊力和砂土的主動土壓力共同作用時。3、圍堰檢算工況1：.1圍堰拉森型鋼板樁最不利工況受力分析，主要荷載

2、有：a、靜水壓力，隨著水深增加從上往下呈線性分布。b、流水沖擊力，設(shè)流速為，影響范圍為整個水深范圍。c、下層飽和砂土的主動土壓力mm處，另加封底混凝土以下mm集中荷載：流水沖擊力 K取1.5，v取2m/s,截面面積取一延米長，則作用點(diǎn)距頂端處分布荷載：a.靜水壓力最大線荷載值m處呈三角形分布b.主動土壓力取飽和砂土容重，砂土內(nèi)摩擦角則為簡化計算過程，具體如下：荷載分布圖：彎矩圖：，滿足要求剪力圖：支座反力：RA=KN3.拉森型鋼板樁圍堰最不利工況受力分析，主要荷載有：a、靜水壓力，隨著水深增加從上往下呈線性分布。b、流水沖擊力，設(shè)流速為，影響范圍為整個水深范圍。c、下層飽和砂土的主動土壓力荷載

3、分析：水深m，流水沖擊力合力作用點(diǎn)位于距上端水深1/3高度處，主動土壓力為m處，另加封底混凝土以下m，也即m集中荷載：流水沖擊力 K取1.5，v取2m/s,截面面積取一延米長，則作用點(diǎn)距頂端處分布荷載：a.靜水壓力最大線荷載值從鋼板樁頂端往下m處呈三角形分布b.主動土壓力取飽和砂土容重，砂土內(nèi)摩擦角則最大線荷載為簡化計算過程，具體如下：荷載分布圖：彎矩圖：，滿足要求剪力圖：支座反力：RA=KN，RB=3KN3.2工況3(承臺澆筑完拆除下層墩身范圍內(nèi)支撐，填充砂并在其上澆筑砼)拉森型鋼板樁圍堰最不利工況受力分析，主要荷載有：a、靜水壓力，隨著水深增加從上往下呈線性分布。b、流水沖擊力，設(shè)流速為，

4、影響范圍為整個水深范圍。c、下層飽和砂土的主動土壓力荷載分析：水深mm處，另加封底混凝土以下mm集中荷載：流水沖擊力 K取1.5，v取2m/s,截面面積取一延米長，則作用點(diǎn)距頂端處分布荷載：a.靜水壓力 最大線荷載值 從鋼板樁頂端往下處呈三角形分布取飽和砂土容重，砂土內(nèi)摩擦角則最大線荷載 C、回填砂的主動土壓力為簡化計算過程，具體如下：荷載分布圖：彎矩圖：剪力圖：，滿足要求3.4下層圍檁雙拼I56a工字鋼下層長邊圍檁主要荷載：外層鋼板樁傳遞的集中荷載與自重。為簡化計算，不考慮自重，將集中荷載轉(zhuǎn)化為等效均布線荷載計算：，圍檁簡化為六跨連續(xù)梁，每跨跨度如下圖所示。荷載分布圖：彎矩圖： ，滿足要求剪

5、力圖：支座反力：下層短邊圍檁：主要荷載：外層鋼管樁傳遞的集中荷載與自重。為簡化計算，不考慮自重，將集中荷載轉(zhuǎn)化為等效均布線荷載計算：，圍檁簡化為三跨連續(xù)梁，每跨跨度如下圖所示。荷載分布圖：彎矩圖：, 滿足要求剪力圖：支座反力： ，3.5上層圍檁雙拼I45a工字鋼上層長邊圍檁主要荷載：外層鋼管樁傳遞的集中荷載與自重。為簡化計算，不考慮自重，將集中荷載轉(zhuǎn)化為等效均布線荷載計算：，圍檁簡化為六跨連續(xù)梁，每跨跨度如下圖所示。荷載分布圖：彎矩圖：滿足要求剪力圖：支座反力：上層短邊圍檁主要荷載：外層鋼管樁傳遞的集中荷載與自重。為簡化計算，不考慮自重，將集中荷載轉(zhuǎn)化為等效均布線荷載計算：，圍檁簡化為七跨連續(xù)

6、梁，每跨跨度如下圖所示。荷載分布圖：彎矩圖： 滿足要求剪力圖：支座反力： ，3.6內(nèi)支撐下層支撐：選用2工56a，由結(jié)構(gòu)的對稱性，只需檢算下層斜支撐C2-1，以及直撐C2-2；其中斜撐受力可通過力的分解得出，分別檢算如下a) 斜撐C2-1，長度為4.193m，所受荷載長細(xì)比 ：查路橋施工計算手冊得穩(wěn)定系數(shù)斜撐C2-1軸向容許承載力： 滿足要求b) 直撐C2-2，長度9.38m，所受荷載長細(xì)比：查路橋施工計算手冊得穩(wěn)定系數(shù)直撐C2-2軸向容許承載力： 滿足要求上層支撐：選用2I45a鋼管，由結(jié)構(gòu)的對稱性，只需檢算下層斜支撐C1-1，以及直撐C1-2；其中斜撐受力可通過力的分解得出，分別檢算如下c

7、) 斜撐C1-1，長度為4.505m，所受荷載長細(xì)比 ：查路橋施工計算手冊得穩(wěn)定系數(shù)斜撐C2-1軸向容許承載力： 滿足要求d) 直撐C1-2，長度9.6m，所受荷載長細(xì)比：查路橋施工計算手冊得穩(wěn)定系數(shù)直撐C1-2軸向容許承載力：滿足要求4. 封底混凝土厚度驗算封底混凝土采用厚的C25砼，其受到水頭壓力差的作用，最不利水位標(biāo)高+，開挖基坑底標(biāo)高，則水頭差h=m。主墩承臺下共有12根直徑2m樁基（的護(hù)筒），舊橋4根直徑混凝土樁。取護(hù)筒和樁基混凝土與封底混凝土簡的摩阻力=150kPa。圍堰內(nèi)部尺寸10.5*， 12個鋼護(hù)筒直徑，則基底凈面積是m2。水浮力：P=hA=10××=kN

8、；封底砼自重：G=23××=kN；樁基與封底砼的摩阻力：F=S=150×××（12×+4×1.8）=24586KN；鋼板樁對水浮力穩(wěn)定作用取下式計算的較小值：鋼板樁與封底砼的摩阻力：F=S=150××287×1.5=42361kN；鋼板樁抗拔力：F=287*75*15/100+287*3.95*0.656*2*40=61630kN(鋼板樁長度15m，鋼板樁數(shù)量287根，鋼板樁與河床砂土摩阻力取40kPa,拉森鋼板樁單重7kg/m,鋼板樁封底混凝土下入土深度。)則：，滿足要求。封底砼強(qiáng)度驗算主墩承

9、臺鋼板樁圍堰基坑底的封底砼厚度不僅需要滿足圍堰抗浮穩(wěn)定要求，還需滿足素砼的強(qiáng)度要求，水下封底砼采用C25砼，f1.9MPa。封底砼厚度考慮為,夾泥厚度考慮為30cm。現(xiàn)根據(jù)封底砼強(qiáng)度驗算封底砼的入土深度。H=+D其中M=apL，K=2.65，b=1m，f1.9MPa，D30cm，a791L=m×2457.6KN/m。 H=1.18m故1.18m封底砼厚度能滿足砼強(qiáng)度要求。綜合考慮抗浮穩(wěn)定性和砼強(qiáng)度要求，取的承臺封底砼厚度能滿足鋼板樁圍堰抽水完成后的抗浮和砼強(qiáng)度要求，滿足承臺施工需要。5、鋼板樁入土深度計算圍堰鋼板樁承受封底砼向上的摩擦力，故圍堰鋼板樁的深度應(yīng)能滿足封底砼摩擦力的要求。由上計算可知FkN，考慮鋼板樁入土后單面有效承受土體摩擦力，則單根鋼板樁承受荷載f42361/287=KN，粗砂層極限摩阻力極限值平均為40.0KPa ，砂土的內(nèi)摩擦角取30°，=18.0KN/m3，= 8.0KN/m3。鋼板樁入土深度H為：H=×103×2×40×103