钢板桩围堰计划工况计算书

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1、41号钢板桩围堰计划工况计算书一、钢板桩围堰工况0计算：针对41号钢板桩围堰现场实际情况，计划先将堰外堆砂卸载至高程1104.0m，然后堰内抽砂至设计封底混凝土底1097.211m。此过程中，只安装了第一道内支撑，堰外水位1109.5m，堰内水位1109.5m,内外水位差为0。钢板桩顶高程1116.0m，钢板桩底高程1092m，桩长24m，堰内抽砂停止时钢板桩入土深度5.211m。第一道内支撑高程1109m。工况0示意如图1。图1工况0图示1、钢板桩计算采用midas建立钢板桩计算模型，模型受力及计算结果如图

2、2-图5所示。图2工况0钢板桩荷载分布图（单位：KN）图3工况0支撑反力图（单位：KN）图4工况0钢板桩弯矩图（单位：KN·m）图5工况0钢板桩位移图（单位：mm）由计算结果可知，工况0时钢板桩最大弯矩为121KN·m。则钢板桩的最大组合应力为：，满足要求。2、内支撑计算由图3可知，第一道内支撑支反力为51.1KN/m，将此支反力作用在第一道内支撑上，建立内支撑midas计算模型如图6所示。图6工况0第一道内支撑计算模型（单位：KN/m）第一道内支撑计算结果如图7-图9所示。图7工况0第一道内支撑变形图（单位

3、：mm）图8工况0第一道内支撑轴力图（单位：KN）图9工况0第一道内支撑组合应力图（单位：Mpa）由以上计算可知：圈梁2H600×200最大组合应力为43.9MPa＜[188.5]MPa，支撑钢管φ630-10mm钢管最大组合应力为29.2MPa＜0.708×[188.5]MPa=133.5MPa，钢管φ800-10mm钢管最大组合应力为21.8MPa＜0.49×[188.5]MPa=92.4MPa，均满足要求。3、钢板桩稳定计算在工况0时围堰内清淤到+1097.211m标高时，须验算坑底的承载力，如承载力不

4、足，将导致坑底土的隆起。本工程基底抗隆起计算参照Prandtl（普朗德尔）和Terzaghi（太沙基）的地基承载力公式，并将桩墙底面的平面作为极限承载力的基准面，承载力安全系数的验算公式如下：式中：Nq、Nc——按Prandtl公式时，，；c---土的粘聚力(kPa)；φ---土的内摩擦角（°）；γ---土的重度(kN/m3)；t---支护结构入土深度(m);h---基坑开挖深度(m);q---地面荷载(kPa)。对于工况0进行验算，则，。,满足要求。当土的容重按浮容重考虑时：，满足要求。二、钢板桩围堰工况1

5、计算：在工况0完成后，在保持围堰内外水位一致的情况下，浇筑封底混凝土，其他计算参数保持不变。工况1示意如图10。图10工况1图示1、钢板桩计算采用midas建立钢板桩计算模型，模型受力及计算结果如图11-图14所示。图11工况1钢板桩荷载分布图（单位：KN）图12工况1支撑反力图（单位：KN）图13工况1钢板桩弯矩图（单位：KN·m）图14工况1钢板桩位移图（单位：mm）由计算结果可知，钢板桩最大弯矩为43.8KN·m。则钢板桩的最大组合应力为：，满足要求。2、内支撑计算由图12可知，第一道内支撑支反力为39

6、.7KN/m，小于工况0时的支承反力51.1KN，可不对第一道内支撑的内力进行验算。三、钢板桩围堰工况2计算：在工况1完成后，堰内抽水至第二道内支撑以下1m处，此时堰外水位为1109.5m，堰内水位为1103.5m，堰内外水位差6m。其他计算参数保持不变。工况2示意如图15。图15工况2图示1、钢板桩计算采用midas建立钢板桩计算模型，模型受力及计算结果如图16-图19所示。图16工况2钢板桩荷载分布图（单位：KN）图17工况2支撑反力图（单位：KN）图18工况2钢板桩弯矩图（单位：KN·m）图19工况2钢

7、板桩位移图（单位：mm）由计算结果可知，工况2时钢板桩最大弯矩为559.7KN·m。则钢板桩的最大组合应力为：，不满足要求。2、内支撑计算由图17可知，第一道内支撑支反力为198.3KN/m，将此支反力作用在第一道内支撑上，建立内支撑midas计算模型如图20所示。图20工况2第一道内支撑计算模型（单位：KN/m）第一道内支撑计算结果如图21-图23所示。图21工况2第一道内支撑变形图（单位：mm）图22工况2第一道内支撑轴力图（单位：KN）图23工况2第一道内支撑组合应力图（单位：Mpa）由以上计算可知：圈

8、梁2H600×200最大组合应力为170.3MPa＜[188.5]MPa，支撑钢管φ630-10mm钢管最大组合应力为111.3MPa＜0.708×[188.5]MPa=133.5MPa，钢管φ800-10mm钢管最大组合应力为84.5MPa＜0.49×[188.5]MPa=92.4MPa，均满足要求。四、钢板桩围堰工况3计算：在工况2完成后，围堰内安装好第二道支承，堰内水抽干，此时堰外水位为110