资源描述：
《拉森钢板桩水中围堰设计及验算》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、拉森钢板桩水中围堰设计及验算注：本文着重介绍在水中拉森钢板桩围堰施工中，常见的设计步骤及验算方法，并配以示例图片。1. 数据参数收集 首先需要侧得墩水深, 需清除的淤泥厚, 在抽水清淤时需要设置多层支撑,此处支撑一般采用等弯矩布置。施工中采用拉森 Ⅳ型钢板桩, 需知道钢板桩的惯性模量W ,抗弯强度设计值[f b]。其他需要的参数：水重度γw ,砂粘土的重度γ ,内摩擦角φ,粘聚力c 。2. 确定支撑层数与间距 按等弯矩布置各层支撑的间距, 得出板桩顶部悬臂端的最大允许跨度如3.
2、 88 m， 则支撑层数之间的间距依次为 L1 =2.5 m, L2 =2 m, L3 =2 m, L4 =2.28 m, L5 =2m。3. 拉森钢板桩的长度计算 首先要确定板桩的入土深度,选择用盾恩近似法来计算板桩的入土深度, 需要先计算出朗肯主动土压力系数Ka和朗肯被动土压力系数Kp。 再根据采用的支撑数,算出总的最低钢板桩桩长如16.99 m。鉴于拉森 Ⅳ钢板桩的长度,决定采用拉森桩桩长为 18 m,埋入深度为 6.02 m。由计算可知埋入深度满足围堰的稳定性要求。 4.
3、 拉森钢板桩强度复核 计算需要参数：钢板桩的截面抵抗矩为W ,钢板桩允许抗弯应力[σ] ,得出 Mmax 来判断选用的拉森 Ⅳ型钢板桩是否满足强度要求。 5. 抗倾覆验算 由3可知：拉森桩理论埋入深度为 L,而实际埋入深度为 L′。计算抗倾覆系数 k =L′/L 是否满足要求。 6. 基底隆起验算 即水压力和淤泥压力的合力q= γw(H +L5 )+γ′(h + L5 ) 7. 腰梁支撑强度、刚度 钢板桩围堰平面尺寸如为 8.8 m ×10 m,支撑采用并拼
4、双道Ⅰ36b型工字钢 ,斜撑采用 60 cm壁厚 12 mm的管桩。斜支撑按 45°角布置于腰梁相邻两工字钢之间 ,两斜支撑焊接于三等分工字钢。 腰梁间距D确定后，计算腰梁所承受的均布水平荷载P，即假定腰梁承受相邻两跨各半跨上的侧压力，再分别计算出土中和水中的侧压力。 计算工字钢腰梁内力时，按腰梁布置中所受均布荷载最大及最长工字钢进行计算，并假定拉森桩外侧压力通过拉森桩全部传到工字钢上。计算腰梁轴向承载力，腰梁最大弯曲应力看是否满足强度要求。再进行挠度计算，判断刚度是否满足要求。
5、三大常用计算1.钢板桩长度的确定和计算 钢板桩长度可以看做由3部分组成：板桩顶-承台底（由最高水位和承台埋深决定）、封底厚度、板桩锚固深度。 1.1封底厚度计算 （1）条件一：在围堰封底抽水后，封底素混凝土将受到可能产生的向上最大水压力的作用，要求封底混凝土不应出现折裂致使围堰穿孔。即封底混凝土抗弯满足要求。 ①按照周边简支支撑的双向板，承受均布荷载时计算跨中弯矩M。计算时常常设a1、a2为弯矩系数，根据围堰长宽比例不同，取值为0.4~0.9。 设p为矩形
6、板的计算跨度，取最小跨。 ②封底厚度计算根据求的的弯矩计算封底厚度H （2）条件二：在封底混凝土和钢板桩之间的粘结作用不致被静水压力破坏时，满足围堰抗浮要求。验算是否满足抗浮稳定要求。 K = (G1 +G2 +G3 +P)/F > 1.05 式中G1为钢板桩自重（含支撑）；G2为封底混凝土自重；G3为浮力；P为桩基混凝土总重；F为钢板桩与土之间的总摩阻力。 1.2 锚固深度计算 不同锚固形式的板桩计算方法各异 ,结
7、果也不相同 ,一般悬臂式最大 ,但是对同一个结构我们只需要一个最合理的结果。建议先按照多锚 (支撑 )式板桩计算 ,最终在进行基坑稳定性验算时予以修正。常用盾恩近似公式计算 ：(Kp -Ka)X2 -KaHX -KaHL5 = 0 式中Ka 主动土压力系数 ; Kp 水面距最下面一层支撑的距离 ; L5 最下面一层支撑距基坑底距离 ; X 被动土压力系数 ; H入土深度。式中 Ka、Kp、H、L5均为已知 ,解之即得入土深度 X。2. 验算钢板桩和围囹截面、强度 计算模型
8、的建立应根据施工过程的不同选择最不利工况，施工工况常可分为三种。 作为单根板桩计算时 ,应选择迎水面作受力分析 ,充分考虑动水压力、冰压力 (如果有 )及冲刷深度的影响。 (1)工况一 :有水清底至封底底高程。按照无支撑悬臂板桩计算 ,假定铰接点在板桩底部 ,在最终解得板桩入土深度后再适当增加 10%～20%。 (2)工况二 :抽水至一定高程后安装第一道支撑。按照单锚 (支撑 )式板桩计算 ,假定铰接点在支撑点 ,计算时
