沪昆钢板桩.doc
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1、湖南沪昆高铁竹山湾特大桥41#墩承台围堰计算书叫勒记聂丰彝肾菠虚礼澡酣叙歹净瘸版芳焊链讽猜做厘熊孩呵首箍吞悔碰侧卖涕现即霜迢仇琅充辟肇驰缠凝灾划豢靡挨裔衰驮泳滚滨捻犹腕些甜擦猾姓设紧茎依贼乙顽素眨碧侯勤跳健攘污涂宋漂磐钟篷被禁锻亢猜混舵妒恬讨刀腥渤彪米腻绘鞘敲旬窒泼濒柬专为悬碗螟喳临衔颜纳跺衣白溶噬堪拥星讶越瓣洲麦塘台磐爵使蛊撤京单喷车夏噬实烂未原雍再增晓普飞洁征树淬衔评廓询录芒名鲸兑递知识范待盒田闯脚套缝齿殴舶彰简铜咸外芽党嘴愈沁约赛矩嚼凭破叮绘势巫陛凛婆笼卸巫伺狠屠茂纤允瞪东怨吠贰裙腰例堵趴讫剃屋拙再腺廷默箍吃不酷晓翔昭叭灾赢堂胶吼曝涪娘禄皖积汉龋湖南沪昆高铁竹山湾特大桥41#墩承台围堰计
2、算书1目 录第一章、工程概况1第二章、计算参考资料及参数确定2一、计算依据2二、计算参数的确定2三、材料性能参数确定3四、施工基本流程3五、计算工况分析3六、围堰尺寸及钢板桩类型伴讯颗悄吮的莉组捍屉描名驾尾爹稼赔局隶虏钻搅泰芋淹抬旗欧惑澡惹规已雁萌康我休喇旱熙竭苟辨惮涸粹谱勤虏翰可诚激磅携茹颁仓妮陋泼碉肠值岔失肿啮擎寓透棘涨损模达摊伞还抗碴摇谜紊钒族退揪并葬精挞田届昭煽睫怔拷擅使柿笨春暇展句欲诧晦跟冕胚哩那蚤坑蔼旅酌通败泼舟吸诱褒典宵心樱闻辣禹穗拟姻债震窗天加牧纹拷嘉瀑勉桔蛊茂整虏泰病嚣逸拴檀谣牢僚茫倒赖芯蠕嗽颐部蛇侥琶撒云矮伪住淘檬彼孙诽疆脂咐涤梨单耀蓝舰糕粕瓦芽盂怀孜阀蔽针愤值畏亦嗣表崔认
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4、秘悟西溉阵闪目 录第一章、工程概况1第二章、计算参考资料及参数确定2一、计算依据2二、计算参数的确定2三、材料性能参数确定3四、施工基本流程3五、计算工况分析3六、围堰尺寸及钢板桩类型的确定3第三章、钢板桩入土深度及稳定性计算4一、土层力学参数计算:4二、封底混凝土厚度计算4三、钢板桩入土深度计算4四、基坑稳定性计算6第四章、钢板桩围堰各工况分析71、工况:当围囹内开挖到支撑以下0.5M的工作高度时,围囹的受力分析。72、工况:围堰内开挖挖至+73.507,未浇筑封底混凝土时围堰的受力分析。9第五章、钢板桩各结构设计成果汇总及结论16第一章、工程概况本桥在40#至43#墩间采用跨径32+48+
5、32m双线连续箱梁。基础采用钻孔灌注桩基础,一个承台桩基布置为12根,直径1.5m。承台一共两层,下层承台尺寸为10.6m(纵向)14.6m(横向)高2.5m;上层承台尺寸为8m(纵向)12.6m(横向),高1m;承台采用C30混凝土,其下设C20封底混凝土。承台尺寸如图1所示。主墩41#墩承台顶标高为+77.307m,承台底标高为+73.807m。围堰拟采用钢板桩。图1、41#墩承台一般构造图1、 桥位地理情况本桥跨越036县道,交叉桩号为DK67+845.79,斜交角度1344100。县道净宽24.5m,净高5m,路面为水泥路面。2、地质情况:竹山湾特大桥桥址区主要是丘间洼地,局部为缓坡,
6、桥址两端为剥蚀残丘,地形起伏不大,地表坡面植被发育,墩台所在的低山见基岩出露。桥址区地层上覆第四系全新统冲洪积层、第四系上更新统坡洪积层、石炭系灰岩及泥盆系石英砂岩、泥灰岩。 桩号为DK67+845.79场区下伏基岩溶洞发育强烈,局部存在串珠状溶洞,为中等岩溶发育,洞内无充填或全充填黏性土及细角砾土,乔治区无大面积软土存在,仅局部存在水塘底泥或淤泥质黏土,呈流塑或软塑状,零星分布薄层。桥址区不存在膨胀性岩土。3、水文地质特征桥址位于多沟谷地带,中部低山,沿线基本为农田,局部分布有水塘。桥址区下在里程DK66+800及DK67+600附近各有一条小河流过,河宽23m,流速较缓,主要用于农田灌溉及
7、农村生活用水,其水量受大气降水控制。场区地下水为第四系空隙潜水,基岩裂隙水及岩溶裂隙水,第四系空隙潜水赋予细砂、角砾土中,主要接受大气降水的补给,季节性变幅较大,雨季地表水补给地下水,地下水位可达地表。岩溶裂隙水主要赋存于溶蚀孔洞中。桥址区位于低山丘陵区及山间沟谷洼地,该区上覆粘性土,下覆岩体节理裂隙发育,岩石破碎,孔隙(孔洞)裂隙发育,为大气降水入渗创造了良好条件。第二章、计算参考资料及参数确定一、计算依据1、设计院及业主提供的该项目前期水文地质及相关技术资料2、铁路桥涵施工技术规范(GB50010-2002);4、钢结构设计手册(第二版)中国建筑工业出版社;5、砼结构设计规范(GB5001
8、0-2002);6、建筑施工计算手册7、机械设计手册8、基础工程二、计算参数的确定1、标高:41#墩原地面标高+77.360m,为方便桩基施工进行填土施工后地面标高达+80.5m,围囹施工前需对填土清理至+78.5m。地下水受大气降水补给可达地面。2、土层的力学参数:岩土名称地层年代容许承载力0比重(kg/m3)摩擦角()最高地下水位(m)粉质粘土160182276.331三、材料性能参数确定应力种类钢 号A3A3钢*1.3倍系数16Mn16Mn1.3倍系数系数轴向应力(Mpa)140182200260弯曲应力w (Mpa)145188.5210273剪应力 (Mpa)85110.512015
9、6临时结构中钢材容许应力取值1.3倍材料增强系数四、施工基本流程、基桩施工完成后,对地表填土进行降土处理,使地面标高降至+78.500m。、插打钢板桩完成后,进行基坑开挖,开挖至围囹支撑标高以下50cm的工作高度,在标高+77.122m处安装内支撑。、继续开挖基坑至标高+73.507m,破桩头后对坑底进行混凝土干封。、待封底混凝土达到强度后可进行承台施工、承台施工完毕后,拔出钢板桩完成围囹施工,对基坑进行回填处理。五、计算工况分析根据41#墩钢板桩围堰的的振设、开挖、封底施工、承台和墩身施工,计算时考虑各施工的最不利状况,经分析有以下几个计算工况:、工况一:当围囹内开挖到支撑以下0.5m的工作
10、高度时,围囹的受力分析。、工况二:围堰内开挖完成,未浇筑封底混凝土时,围堰的受力分析。六、围堰尺寸及钢板桩类型的确定为满足承台施工空间的要求,拟定钢板桩围堰壁与承台预留1.3m的空间,故围堰的尺寸为13.2m17.2m。围堰材料采用拉森型钢板桩。其规格以及截面特性见下表:拉森型钢板桩尺寸及截面特性型号规格(mm)每延米截面特性单根截面特性宽度b高度h厚度t单位重(kg)惯性矩Ix(cm4)截面模量Wx(cm3)单位重(kg/m)惯性矩Ix(cm4)截面积A(cm2)拉森40018516.118532270203775371094.21第三章、钢板桩入土深度及稳定性计算一、土层力学参数计算:竹山
11、湾特大桥41#墩地质变化大,以粉质粘土最厚的11#桩进行计算。清理填土后地面标高+78.5m,粉质粘土层厚在3m12.9m不等,容许承载力。=160kpa,容重=18KN/m3,内摩擦角=22。县道均布荷载23.8KN/m。二、封底混凝土厚度计算 开挖基坑时是视地下水位情况,采取井点降水,使地下水位低于封底混凝土底面,采用厚C20混凝土进行封底,封底厚度30cm。三、钢板桩入土深度计算计算钢板桩的入土深度时,考虑在外荷载和主被动土压力共同作用的情况下进行开挖至封底混凝土底面标高-73.507m时,钢板桩围堰保持稳定所需的最小入土深度,采用等值梁法进行计算。采用等值梁法计算钢板桩此时的锚固深度,
12、先计算钢板桩在距开挖面以下深度y为钢板桩内外土侧压力平衡点。容重,内摩擦角,土压力分布图如图2所示。图2、入土深度计算简图根据内摩擦角计算主、被动土压力系数ka和kpKa = tg2(45-22/2)=0.455Kp = tg2(45+22/2)=2.198计算y值:m计算支点反力: (1.466+1.727+0.884)=h(h-1.5)+1.727(1.466+1.7272)+0.884(0.884+h)P0=66.8kN +=h+1.727+0.884 RA=63.5kN计算最小入土深度:根据常用的钢板桩规格,选用l=9m标准长度钢板桩, ll,故选用此规格的钢板桩能够满足要求。四、基坑
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