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1、MBEC佛山市禅西大道季华路至樵乐路段工程一标石湾特大桥16#钢板桩围堰八计算书算：核：核：中铁大桥局集团三公司技术发展中心2010 年 01 月16#墩基坑开挖计算一、设计资料1、工程概况国道325线佛山市罗村街边至龙江仙塘改线工程北起佛罗路街边，南至龙 江镇狮子岗为终点，全长22km。石湾特大桥为双塔箱梁斜拉桥，14#16#墩的 跨径为 90.5m+150m+90.5m。主塔16#基础位于樵乐路边缘，采用钢板桩围堰施工，桩基施工完成后， 开挖进行承台施工。2、地质水文状况桥位处于东平水道，常水位+0.73m，设计最高通航水位+6.38m。地层组成: 表层回填河砂，淤泥质亚粘土（亚粘土），粉
2、砂，下部为全风化粗砂岩（泥岩）。 钢板桩桩顶设计标高+2.0m，桩底标高-16.0m。为简化计算，将钢板桩进入的全 风化粗砂岩（泥岩）简化为粉砂计算，因全风化混合岩内摩擦角和粘聚力均比粉 砂大，因此计算结果偏安全的。类型Y (KN/m3)y (KN/m3)C (KPa)eKaKp回填砂土19.09.00.0300.3333淤泥质土16.96.96.04.70.8491.179亚粘土19925.114.10.6081.644粉砂20.210.21427.90.3622.759二、计算：排水开挖方案钢板桩采用拉森W型，截面抵抗矩Wb=2037cm3，容许应力260MPa，单位 重量 75kg/m。
3、首先插打钢板桩，排水开挖至-1.0m，在标高0.0m处安装围堰第一道内支撑; 其次排水开挖至-4.0m，在标高-3.5m处安装围堰第二道内支撑；再次排水开挖至 -7.0m，在标高-6.5m处安装围堰第三道内支撑；继续排水开挖至-9.0m，浇筑0.6m 厚的砼垫层；拆除第三道内支撑；最后承台施工。采用理正深基坑计算软件进行计算分析取最不利一侧为计算单元：本计算是以排水开挖为实际情况进行建模计算，1、钢板桩连续墙支护取时；h2、基本信息内力计算方法增量法规范与规程建筑基坑支护技术规程JGJ 120-99基坑等级二级基坑侧壁重要性系数Y01.00基坑深度H(m)12.000嵌固深度(m)6.000墙
4、顶标高(m)0.000连续墙类型钢板桩卜每延米板桩截面面枳A(cm2)236.00卜每延米板桩壁惯性矩I(cm4)39600.00匚每延米板桩抗弯模量W(cm3)2037.00有无冠梁无放坡级数1超载个数1支护结构上的水平集中力02、放坡信息坡号台宽(m)坡高(m)坡度系数12.0001.0001.000支锚道数33、超载信息超载序号类型超载值(kPa,kN/m)作用深度 (m)作用宽度 (m)距坑边距(m)形式长度(m)1.1. 1. 1. 1. 1. 1. 1.20.0004、附加水平力信息水平力序号作用类型水平力值(kN)作用深度 (m)是否参与倾覆稳定是否参与整体稳定5、土层信息土层数
5、3坑内加固土否内侧降水最终深度(m)12.000外侧水位深度(m)2.27内侧水位是否随开挖过程变化是内侧水位距开挖面距离(m)0.000弹性计算方法按土层指定V弹性法计算方法6、土层参数层号土类名称层厚(m)重度(kN/m3)浮重度(kN/m3)粘聚力 (kPa)内摩擦角(度)1细砂4.2019.09.00.0030.002淤泥质土6.0016.96.96.004.703粉砂10.0020.210.214.0027.90层号与锚固体摩擦阻力(kPa)粘聚力水下(kPa)内摩擦角水下(度)水土计算方 法m,c,K 值抗剪强度(kPa)135.00.0030.00分算m法15.00218.06.
6、004.70合算m法0.57335.014.0027.90合算m法14.187、支锚信息支锚道号支锚类型水平间距 (m)竖向间距 (m)入射角( )总长 (m)锚固段 长度(m)1内撑1.0003.000支锚道数32内撑1.0003.5003内撑1.0003.500支锚道号预加力(kN)支锚刚度(MN/m)锚固体 直径(mm)工况 号锚固力调整系数材料抗力 (kN)材料抗力调整系数10.00100.002300.001.0020.00100.004300.001.0030.00100.006300.001.008、土压力模型及系数调整弹性法土压力模型:经典法土压力模型:“规程”jkvJ： I矩
7、形分布层号土类名称水土水压力调整系数主动土压力 调整系数被动土压力 调整系数被动土压力 最大值(kPa)1粘性土分算1.0001.0001.00010000.0002淤泥质土合算1.0001.0001.00010000.0003淤泥质土合算1.0001.0001.00010000.0009、工况信息工况 号工况类型深度(m)支锚道号1开挖3.5002加撑1.内撑3开挖7.0004加撑2.内撑5开挖9.56加撑3.内撑7开挖12.0三：结构设计结果结构计算各工况：M -一糊 f 3.50n ）C-783J5）（42.33）（86.19）（O.DO）-i5?92D1. E-M 1（ 3,00nC-
8、?S9.D）-（46.B7C-783.15）f4r.33）-乩部蛀5）（-94.53）（8t.?） 仁111.5引一2.如M 3 7.00n74.3p）n3.7S）（-593.9?）（1J3.78）-414古）一-448位豚纣一姗己（6.50n）-孩，卷一-卬E顷（-574.3?）013.78）（D.0）-（-335.75）-（377.DD）（-57&2&）-C-W5SC氾瞬如2-49技）f-c.06?-（377.D0（-57B.E0-（87.33（-394%-M 7 lE.OOn 1c-15.Q3-i59.b7(-2b5.353(-57&2&)-(407.40内力位移包络图:支瓦威KN)1娘
9、m)轴:KN-rV)柬烦印)(-02D)-(O.S6)(D.OO)-(O.DOC-44.?5-t44E：t?)L-578.E8j-tB17.33)C-347.5D)f?34.00(-394.96)(?732i?)(本图上侧数据为弹性法，下侧为经典法)工况8：浇筑砼垫层，拆除第三道支撑后，准备浇筑承台：计算图式见下图。中轶大桥扁集团由于有砼垫层的支撑，可以认为砼对钢板桩为刚性支撑，支撑位置设为-8.6m 处，将外荷载输入Sap2000程序中计算由此计算得钢板桩内支撑的反力T1 = 12.31KN, T2=244.62KN。钢板桩最大弯矩Mmax= 169.6KN - m,最大剪力为Qmax= 187.1KN本结构采用弹性法计算结果进行验算。根据以上计算钢板桩承受最大弯矩 为 Mmax=448.62KN.m，最大剪力为 Qmax=347.5KN。拉森W型钢板桩剪切面积取钢板桩肢在剪力方向的面积，A= 155 X 9 X 5 = 6975mm2，钢板桩应力：b = = 448.62x106 = 220.2MPa = 1.1,满足规范要求。s .一 一 一 一Terzaghi (太沙基)公式(K = 1.151.25),注：安全系数取自建筑基坑工程技术规范YB58-97(冶金部)：
