某特大桥桥墩基坑钢板桩支护方案

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1、某特大桥61号墩基坑钢板桩支护方案第一节工程概况某特大桥61号墩位于某大河中，承台挖深11.4米，为斜拉桥的主墩。承台开挖支护方式的选择必须达到止水挡土的目的。经市场调查决定采用日本生产的拉森式NKSP-V(L)钢板桩可达到止水挡土的目的。第二节编制依据1、建筑施工计算手册2、路桥施工手册3、岩土工程4、某特大桥施工图第三节工程地质条件根据地质资料，该场地范围内地层主要为杂填土层、粉质粘土与粉土层第四节钢板桩支护方案钢板桩选型：日本生产的拉森式NKSP-V(L)钢板桩，长度18米。支护系统：围堰，3根并排I40b工字钢支撑，3根并排I4

2、0b工字钢围堰与支撑设三道。布置方式见《61号墩钢板桩支护布置图》。第五节基坑稳定性检算1设计资料①.桩顶高程H1：0.836m施工水位H2：0.836m②.开挖底面标高H3：-10.564m开挖深度H：11.4m③.土的容重加权平均值γ1：18.3KN/m3土浮容重γ’：10.0KN/m3内摩擦角加权平均值Ф：20.10°④.均布荷q：20.0KN/m2⑤.基坑开挖长a=23.6m基坑开挖宽b=20.8m2外力计算作用于板桩上的土压力强度及压力分布图ka=tg2(45°-φ/2)=tg2(45-20.10/2)=0.49kp=tg2(

3、45°+φ/2)=tg2(45+20.10/2)=2.05板桩外侧均布荷载换算填土高度h,h=q/r=20.0/18.3=1.09m桩顶以上土压力强度Pa1Pa1=γ1×hKa=18.3×1.09×0.49=9.77KN/m2开挖面土压力强度Pa2Pa2=9.77+(18.3-10)×11.4×0.49=56.2KN/m2开挖面水压力(围堰抽水后)Pa3：Pa3=γ11.4=10×11.4=114KN/m23确定内支撑层数及间距按等弯距布置确定各层支撑的NKSP-V(L)钢板桩能承受的最大弯距确定板桩顶悬臂端的最大允许跨度h:弯曲截面系

4、WZ0=0.003150m3,折减系数β=0.7采用值WZ=βWZ0=0.00315×0.7＝0.002205m3容许抗拉强[σ]=200000.0KPa由公式σ=M/Wz得：最大弯矩M0=Wz×[σ]=441KN*mh==3.42m各支撑按等弯矩布置，则：h1=1.11h0=3.76mh2=0.88h0=3mh3=0.77h0=2.6m故，至少需3层支撑。根据实际情况确定支撑位置如图所示。h0=1.000mh1=2.400mh2=3.5m4各内支撑反力采用1/2分担法近似计算各内支撑反力q1=p1(h0+h1)/2=18.3*0.49

5、*3.42*3.4/2=52.1KN/mq2=p2(h1+h)/2=18.3*0.49*3.4*5.9/2=165KN/m5钢板桩入土深度及总桩长：根据盾恩法求桩的入土深度Kn=γ(Kp-Ka)=28.5e1=KaγH=0.49*18.3*11.4=102.2KN/m2γ(Kp-Ka)x2-KaγHx-KaγHL=028.5x2-102.2x-102.2*4.5=0解得x=1.7mPb=18.3*11.4*0.49+20*0.49=112KN/m2y=112/(18.3*(1.6*2.05-0.49))=2.2mt0=y+x=3.9mt

6、=1.2*3.9=4.68m故总长度L=11.4+4.68=16.08m选用钢板桩长度18m.9围堰受力计算(23.6m)①支承力：R=n/5=q2*a/5=779kN②支承布置见右图。③围堰弯矩支撑按等间距布置l=23.6/5=4.72m由于安装节点的整体性通常不易保证,故按简支粱计算:Mmax=q2l2/8=459KN*m拟选用3根40工字钢弯曲截面系数Wz=0.003270m3容许抗拉强[σ]=200000.0KPa能承受的最大弯矩M=Wz[σ]=654KN*m>Mmax=459KN*m满足要求10支撑杆受力计算拟选用3根40工字

7、钢计算长度l0=23.6m，支撑面A=25830mm2，转动惯量I=651600000mm4，容重γ=235KN/m3，弯曲截面系Wz=3270000mm3。根据《钢结构设计规范》GB50017-2003表5.1.2-1规定，为b类构件，钢支撑初偏心lp=l0/500=0.047m求长细比λ：i==158mm因截面为双轴对称，故λ=l0/i=149查《规范》附表C得失稳系数φ=0.367故σ1=N/A/φ=R/A/φ=779/25830/0.367=82176KPa<[σ]=200000.0KPa自重弯矩M=γAl2/8=235*0.0

8、25830*23.6*23.6/8=42.3KN*m故σ2=M/Wz=42.3/0.00327=12924KPa则σ=σ1+σ2=95100<[σ]=200000.0KP满足要求第六节钢板桩施工1、钢板桩检