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1、1桂桂 林林 南南 洲洲 大大 桥桥P2 主墩钢板桩围堰计算单主墩钢板桩围堰计算单计 算： 复 核：项目负责：总工程师：中铁大桥局集团二公司设计部二五年一月2一、概况桂林市南洲大桥位于桂林市叠彩区大沙乡境内，全长 320m。跨径组合为（50+87+144+39）m，其中 87m 和 144m 为曲塔双索面斜拉桥，斜拉桥东西两侧各接 50m 辅道孔和 39m 过渡孔。斜拉桥采用塔梁固接扇形双索面结构形式，主跨采用钢砼叠合梁，边跨采用预应力砼梁。主墩下设两个相对独立的直径D=21m 的圆形承台，每个厚度为 5m。承台布置 24 根 1.5m 钻孔桩和 6 根备用桩。承台底标高+141.0m，顶标高
2、+146.0m，常水位+146.65m，筑岛顶+147.8m。从技术、经济两方面考虑，P2 主墩的承台施工采用 SP-U400 型钢板桩，其规格为：宽度 b=400mm，高度 h=1600mm，腹板厚 16.0mm；重量 76.1kg/m，每米惯性距 34400cm4，每米截面模量 2150cm3 二、设计计算1、封底厚度（根据简明施工计算手册P339 计算）封底砼采用 C20，设封底厚度为 h静水压力对封底砼形成的荷载 hhhpw145 .5624)0 .14165.146(按简支双向板进行计算， ml6 . 61ml647. 6299. 0/21ll查表得，0429. 0， 2 1plMh
3、hMM16.266 .1056 . 6)145 .56(0429. 02 maxDbfKMhct5 . 3, , 65. 2KmD35. 0mb12/1 . 1mmNfctmh148. 1取封底厚度为 1.2m。基坑除土完毕后须检查坑底各处标高均不大于+139.8m，各处封底砼均应保证 1.2m 厚。2、各工况钢板桩埋深及强度计算（根据深基坑工程设计施工手册计算）3各土层地质情况：土层 1：天然容重，浮容重，粘聚力，内3 1/5 .20mKN3 1/5 . 7mKN01c摩擦角， 0 1422 . 0)245(tan12 1aK5)245(tan12 1pK土层 2：天然容重，浮容重，粘聚力3
4、 2/3 .18mKN3 2/26. 7mKN，内摩擦角，KPac2220 25 . 8742. 0)245(tan22 2aK347. 1)245(tan22 2pK取 1 米宽钢板桩进行计算，设围堰顶有施工荷载 q39KPa。工况一：钢板桩插打完，开挖围堰内土体至标高+144.8 时（见图 1）+144.80mqh3PsDPsDPsCh2h1 常水位 +146.65m筑岛顶 +147.80m土层1BCDEpEa2Ea1PpCPpDPaAAPaBPaDEs1Es2图 1 工况一a. 确定钢板桩埋深计算原则：所有外力均对 D 点取矩，被动土压力产生的力矩须大于主动土压力产生的力矩。土压力计算：
5、主动土压力：4KPaqKpaaA8 . 72 . 0391KPaKhqpaaB515.122 . 0)15. 15 .2039()(111KPahhKhhqpaaD)5 . 129.15(2 . 0)85. 1(5 . 715. 15 .2039)(3312 111KNhppEaBaAa68.1115. 1)515.128 . 7(21)(2111KNhhhhhppEaDaBa)85. 1)(75. 09 .13()85. 1 ()5 . 129.15515.12(21)(21333322被动土压力：KPahhKhpppD3313 15 .3755 . 7KNhhhhpEpDp2 333375
6、.185 .3721 21水压力计算：33105 .18)85. 1 (hhpwsD2 331)85. 1(5)85. 1(21hhpEsDs5 .1885. 1wsCp3332)85. 15()(21hhhppEsDsCs对 D 点取矩：0)2 3(33)2 3()2 3(3 232 12 221 1sDsCsDsC sps aDaBaDaB a aBaAaBaA apppphEhEhEpppphEhpppphE0)105 .18(5 .18)105 .18(5 .182 3()5 .185(375.18385. 1)85. 1(5)5 . 129.15(515.12)5 . 129.15(
7、515.122 385. 1()85. 1()75. 09 .13()85. 1515.128 . 7515.128 . 72 315. 1(68.11333 3332 332 3 333333hhhhhhhhhhhhhhhmh1 . 43钢板桩入土深度应大于 4.1m。b. 钢板桩强度检算：5由剪力等于零的条件确定最大弯矩所在截面位置02121spsaaEEEEE0)5 .185(75.18)85. 1(5)85. 1)(75. 09 .13(68.1122yyyyyymy22. 2弯矩为mKNppppEEEppppEpppphEMsDsCsDsC sps aDaBaDaB a aBaAaB
8、aA a4 .154)22. 2105 .18(5 .18)22. 2105 .18(5 .182 322. 2(22. 2)5 .1822. 25(322. 222. 275.18385. 122. 2)85. 122. 2(5)22. 25 . 129.15(515.12 )22. 25 . 129.15(515.122322. 285. 1()85. 122. 2()22. 275. 09 .13()22. 285. 1515.128 . 7515.128 . 72 315. 1(68.11)2 322. 2(322. 2322. 285. 1)2 322. 285. 1()22. 28
9、5. 12 3(222121 1215MPaMPacmmKN WM8 .7121504 .1543满足要求。工况二：设置内支撑，开挖至标高+140.0m 处，坑内水位保持在标高+143.65m 处（见图 2） 。a.确定钢板桩埋深计算原则：所有外力均对 O 点取矩，根据弯矩平衡确定埋深土压力计算：主动土压力：KPaqKpaaA8 . 72 . 0391KPaKhqpaaB515.122 . 0)15. 15 .2039()(111KPaKhhqpaaD99.202 . 0)65. 55 . 715. 15 .2039()(12 1111KPaKcKhhqpaaaD 40861. 0222742
10、. 0)65. 55 . 715. 15 .2039(2)(222 1112 6KPahhKcKhhhqpaaaF33223 22 111 39. 55 .46861. 0222742. 0)2 . 1(26. 765. 55 . 715. 15 .20392)2 . 1(Ea11PaD2ABCh3土层1Ea2PaBPaA筑岛顶 +147.80m常水位 +146.65m坑内水位 +143.65m土层2Ea12PaD1DEFRPaFPsFPsFPsCPpFPpEEs1EpEs2qh1h2O+141.0m+139.8m+146.5m图 2 工况二KNhppEaBaAa681125.1115. 1)
11、515.128 . 7(21)(21111KNhppEaDaBa65.9465. 5)99.20515.12(21)(212112KNhhhhhppEaFaDa)2 . 1)(7 . 23 .43()2 . 1()39. 55 .4640(21)2 . 1()(213333322被动土压力：KPaKcpppE1 .51347. 12222KPahhKcKhppppF1 .5178. 9347. 1222347. 126. 72333 2KNhhhhhppEpFpEp33333) 1 .5189. 4() 1 .5178. 91 .51(21)(21水压力计算：332105 .68)2 . 1(
12、hhhpwsF72 3231)85. 6(5)2 . 1(21hhhpEsFs303 wsCp)85. 3)(525.49()85. 3()(213332hhhppEsFsCs对 O 点取矩：0)85. 22 385. 3()7 . 623()15. 03)2 . 1(2()5 . 52 32 . 1()15. 02 3()15. 02 3(3 2332 1 223 2112 121 11sFsCsFsC spFpEpFpE ps aFaDaFaD aaDaBaDaB a aBaAaBaA apppphEpppphEhhEpppphEpppphEpppphE0)85. 2)105 .68(30
13、)105 .68(230 385. 3()85. 3)(525.49()7 . 6) 1 .5178. 9(1 .51) 1 .5178. 9(21 .51 3() 1 .5189. 4()15. 03)85. 6(2()85. 6(5)5 . 5)39. 55 .46(40)39. 55 .46(24032 . 1()2 . 1)(7 . 23 .43()15. 099.20515.1299.202515.12 365. 5(65.94)15. 0515.128 . 7515.128 . 72 315. 1(68.11333 33333 3332 3 333 33hhhhhhhhhhhhhh
14、hhh得mh7 . 43钢板桩入土深度应大于 4.7m。b.计算支撑反力根据水平力平衡，02121211REEEEEEspsaaa0)85. 37 . 4)(7 . 4525.49( 7 . 4) 1 .517 . 489. 4()85. 67 . 4(5)2 . 17 . 4)(7 . 47 . 23 .43(65.9468.112 R得KNR5 .133即支撑反力为 133.5KNc. 钢板桩强度检算：由剪力等于零的条件确定最大弯矩所在截面位置（见图 3）KPayyKyhqpaaH)5 . 1015.17(2 . 0)3(5 . 715. 15 .2039()3(1111 111111030)3(yypwsH8筑岛顶 +147.80m常水位 +146.65m坑内水位 +143.65m+146.5m O3+y1h1qEs2Es1PsCPsHREay1PaAPaB土层1CBAPaHEa11y1HPsH图 3KNyyyyyppEaHaBay)3)(75. 0765.14()3()5 . 1015.17515.12(21)3()(21111111
