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1、一、设计概况K4+364.96箱涵位于玉井溪附近，箱涵尺寸为 2孔 2.55m，中心长度为 86.502m。箱涵小里程侧紧邻玉井溪河道，原地面高程4.3m，涵洞基坑底标高为 0.81m，开挖深度 3.49m。根据开挖地质探坑显示，此处原地表 50cm以下为淤泥层，水位标高为 3.5m。设计变更涵洞开挖玉井溪侧采用 SP-型 9m长的拉森钢板桩一、基坑尺寸及其水位情况贤良路 K0-047K0-012段污水管道管径为 90cm，根据市政排水管道工程及附属设施 06MS201-2要求沟槽宽度为 2.3m，基坑尺寸为：35m4m，地面标高：5.4m，沟槽顶（放坡开挖地面、钢板桩支护顶面）标高为：2.5
2、m，基坑底面标高为：-2.2m。内湖稳定水位标高为：0m。二、钢板桩围堰设计我部计划在箱涵开挖中选用长度为 9mIV型拉森钢板桩。支撑及围壈材料选用 H400型钢（400*400*21*13）。围堰尺寸定为：35m2.3m。围堰钢板桩采用方形导向框，安装导向框，此处导向框兼作围檩使用。H400型钢（400*400*21*13）截面参数Ix=65361.58cm4 Iy=22406.55cm4Wx=3268.07cm3 Ix=17.45cmIy=10.21cm 截面积 A=214.54cm2IV钢板桩截面参数：A=236cm2/m，Ix=39600cm4/m，Wx=2200cm3/m三、设计计算
3、1、土层物理力学指标：本次涵洞施工开挖深度只达到-1 淤泥层，具体各层岩土物理力学指标如下：岩土编号 岩土名称重力平均密度（KN/m 3）岩土厚度(m)内摩擦角()粘聚力（kPa）海砂 19.3 3.9 30-1 淤泥 14.0 2.2 5 10-2 含泥中砂 19.3 4.2 18 302、整体稳定性分析因本工程设置了支撑，故未进行整体性验算。3、钢板桩入土深度验算及板桩选择按单锚浅埋板桩计算假定上端为简支，下端为自由支撑，这种板桩相当于单跨简支梁，作用在钢板桩上位为被动土压力，压力坑底以下的土重度不考虑浮力影响。平均重度均为：18.4KN/M 3 ，平均内摩擦角为 25.7。 。开挖深度
4、H=3.85m。 本工程根据公路施工手册-桥涵,水文地质为第二种情况，内摩擦角取 =25.7 。 ，单撑形式（二），坑沿活载 34KN/m2。查图2-2-53，曲线 2-2计算如下：固定荷载： h=0.7*H=3.29 M=0.12*H3 =124.6KN.mR=0.24*H2=53KN活荷载：h=0.1mM=0.3*H+0.5*H 2=124.6KN.mR=0.3+0.12H=8.6KN固+活h+h=3.29+0.1=3.39(所需最小入土深度)M+M=249.2KN.m R+R=61.6KN板桩选择（钢板桩是 IV 号钢，常用容许弯曲应力为1800kg/cm2W=（M+M）/【】=1382
5、0000/（18000*1.5）=511.9cm3即：选择 9m 长，本工程采用拉森 IV 钢板桩（W=2072cm3）可满足要求。对钢板桩入土深度计算进行复核以不产生管涌为控制条件计算钢板桩长度。不产生管涌的安全条件为：K*i*rwrb。式中 K 为安全系数取 2。水容重取 rw=10KN/m3水力梯度 i=h1/（h1+2x）计算：K*I*rwrb2*1.4*10/(1.4+2X) 9.3得 x0.59m，不会发生管涌结论：方案中埋深为 9-（3.4+0.9)=4.7m0.52m，满足要求。4、支撑系统：为了减小基坑开挖难度和工程施工的安全性。本工程支撑采用两道支撑，支撑位置在涵洞两端拐角
6、。具体布置见下图：玉 井 溪 拉 森 钢 板 桩鲍鱼场 交 战 路红 薯 地 9m拉 森 钢 板 桩玉 井 溪 K4+36.9箱 涵 水 位 线 3.8m4.6m1.7m根据施工具体情况，第一层支撑安装在标高 3m处（h1=7.34m） 。横撑间隔采用 L=1.7m围檩边梁弯矩：M=RL2 /8=280.6KN.m根据桥涵公路施工手册，R=1.3H 2+13H=89.8KN则边梁所需截面矩 WM/180=1559cm3,选用 H400型钢（W=3268.07cm 3）可满足结构受力。5、导梁验算为了简化计算，假设导梁以上的荷载与导梁以下荷载的一半由第一层导梁承受，其余由地基承受。5.1 作用在
7、钢板桩上的土压力强度及分布图：作用在基坑周围的沿基坑活荷载换算成填土高度：h=34/19.3=1.76mPa 水位线以上=r*h*ka=19.3*(1.76+5.4)*tg2(45 。 -30。 /2)=46.06KN/m2Pa 基坑底（淤泥顶面）土压力强度=（19.3*7.16+（19.3-10）*1.4)*0.839=126.86KN/m2Pa 基坑底水压力强度=10*1.4=14 KN/m2土 压 力 分 布 图基 坑 底 面施 工 水 平 面施 工 平 台 顶 面126.8/246.0/231.2/25.2 各内导梁反力计算为了简化计算，假设按简支梁计算（利用等值梁法进行计算），假定横
8、梁承受相邻两跨各半跨的压力。导梁所承受的荷载：q1=(31.32*1.7)/2+(31.32+46.06)*0.5=65.31KN/m5.3 导梁内力计算支撑间距为 5m，导梁所承受的最大弯矩为：Mmax=q1*l2/8=65.31*5*5/8=204.09 KN.mf= Mmax/w=204.09*103/(3268.07*10-6)=62.4MPa215 Mpa 满足要求。5.4 支撑杆验算本工程因地制宜，采用现场已有 H400 工字钢型钢的长细比：=L/i=400/10.21=39.18150 满足要求（基坑开挖最大宽度按照4m 计算）型钢强度验算：按照支撑点两边长度的一半范围所受压力作
9、为该支撑所受压力。支撑轴力：Nmax=q*l=31.32*5=156.6KNf=Nmax/A=156.6*103/（214.54*10 -4）=7.3Mpa215 Mpa 满足要求。6 钢板桩强度验算抗弯强度验算：M/*Wxff为钢板桩抗拉强度设计值，Q235 钢材取 f=215Mpa 为截面塑性发展系数，查表 取 1.0沿钢板桩外侧均布荷载取 34KN/m2（1）悬臂端强度验算M=q1*h1=31.3*1.7=53.21KN.m即：53.21*10 3/2200=24.2Mpa215 Mpa（2）中间简支段强度验算中间段取受压力较大的第二道支撑与基底段钢板桩进行验算。压力值取两处平均值计算：M=q（支撑-基底） *h22=（46.06+126.86）/2*2.2 2=418.47KN.m即：418.47*10 3/2200=190.21Mpa215 Mpa钢板桩强度满足要求。
