圍堰設計計算書1

10-工程概況7#墩概述7#主墩承臺長35.7m，寬19.7m，承臺頂標高0.0m，底標高為-5.0m，總高度為5m。承臺總體布置如下所示。圖1.1-1承臺平面尺寸圖（單位：cm）7#墩所處所處位置環(huán)境復雜，緊鄰寺廟及水閘，平面位置如下圖所示：水文地質(zhì)條件水文條件甌江為不規(guī)則的半日潮，落潮歷時大于漲潮歷時，平均潮差超過4m，潮流強勁，表面平均流速大于1m/s；甌江潮汐特征值詳見下表：表1.2-1甌江港區(qū)潮差特征值（基準面：85年高程系）潮汐特征溫州郭公山龍灣最高潮位（m)5.444.5最低潮位（m)-2.43-2.02平均高潮位（m)2.522.49平均低潮位（m)-1.39-2.02平均潮差（m)3.924.52地質(zhì)條件7#墩處地質(zhì)條件復雜，基巖埋置深度變化大，局部現(xiàn)裸巖，承臺部分設計入巖；表層為淤泥夾粉細砂覆蓋層。墩位處土層參數(shù)見下表。表1.2-1土層參數(shù)土層名稱層厚（m）天然濕密度（KN/m3）直剪固快直剪快剪內(nèi)摩擦角（°）粘聚力（KPa）內(nèi)摩擦角（°）粘聚力（KPa）淤泥夾粉細砂16.911.2墩位處土層及巖層埋深見下圖。圖1.2-17#墩地形實測圖（單位：m）氣象條件工程區(qū)域?qū)儆趤啛釒ШＱ笮约撅L濕潤氣候，溫暖濕潤，日照充足，雨量充沛，四季分明。多年降水量1100～2200mm，年平均降水量1700mm。夏季盛行偏南至西南風，冬季以北至東風為主，多年平均風速2.0m/s。臺風是區(qū)域主要的災害天氣，7～9月是臺風活動頻繁起，占總數(shù)的84%，常伴隨狂風暴雨，誘發(fā)滑坡、坍塌、泥石流等不良地質(zhì)現(xiàn)象的發(fā)生。結構描述圍堰通過雙排鋼管樁間填土形成，堰內(nèi)填土，并在鋼管樁懸臂范圍內(nèi)設置1~2道支撐系統(tǒng)。在靠近觀景平臺側(cè)，由于原河床面高，通過砂袋+填土的方式形成圍堰。水閘的水通過設置框架式混凝土墻實現(xiàn)隔水、引流，從土圍堰后側(cè)排入江中。首先對靠近主航道、棧橋側(cè)進行回填處理，處理后河床底高程分別為-4.0m、-1.0m。編制依據(jù)104國道溫州西過境永嘉張堡至甌海桐嶺段改建工程（甌江特大橋）《兩階段施工圖設計》文件，第1～2冊104國道溫州西過境永嘉張堡至甌海桐嶺段改建工程（甌江特大橋）施工圖設計階段《工程地質(zhì)勘察報告》，第1～3冊《基坑工程手冊》《建筑基坑支護技術規(guī)程》設計參數(shù)項目參數(shù)高潮位+5.0m低潮位-2.0m堰內(nèi)填土高度+5.0m計算河床高程-1.0m、-7承臺底高程-3.0m基坑底高程-3.5m淤泥夾粉細砂γ16.9KN/m3c12.8kpaφ11.2°Ka0.675（Ka）0.50.821Kp1.482（Kp）0.51.217粘土γKN/m3ckpaφ°Ka（Ka）0.5Kp（Kp）0.5第一道支撐+3.0第二道-1.0計算工況工況一：高潮位+4.5m時，結構受力工況二：低潮位-2.02圍堰寬度計算顯見，工況一條件下，圍堰受力最不利。河床底高程-7.0m處圍堰寬度計算模型采用重力式擋土墻，墻高4.5+7=11.5堰內(nèi)土自重堰內(nèi)土自重G=16.9×D×11.5=194.35DKN/m水壓力土壓力傾覆力矩抗傾覆力矩抗傾穩(wěn)定系數(shù)以圖中C為轉(zhuǎn)點，，實際按D=6.5m取值。河床底高程-1.0m處圍堰寬度堰內(nèi)土自重堰內(nèi)土自重G=16.9×D×6=101.4DKN/m水壓力傾覆力矩抗傾覆力矩抗傾穩(wěn)定系數(shù)以圖中C為轉(zhuǎn)點，，實際按D=3.0m取值。鋼管樁規(guī)格設計單層任意位置支撐及多層支撐結構，凈土壓力為0的位置與彎矩為0的位置很接近，計算式將凈土壓力為0的位置簡化為彎矩為0的位置。河床底高程-7.0m處內(nèi)側(cè)鋼管樁規(guī)格內(nèi)側(cè)鋼管樁在工況一、工況二時，其受力一致，計算模型如下：鋼管樁入土深度主動土壓力被動土壓力管樁最小入土深度h=6.8m，按1.25倍安全系數(shù)考慮，h=8鋼管樁受力根據(jù)受力模型，采用結構力學求解器建立受力圖示如下：河床底高程-7.0m處外側(cè)鋼管樁規(guī)格工況一、工況二計算模型如下：鋼管樁入土深度工況一：高潮位+4.5m時主動土壓力水壓力被動土壓力管樁最小入土深度h=6.8m，按1.25倍安全系數(shù)考慮，h=8.5工況二：