承台钢板桩围堰设计检算

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1、桥梁承台钢板桩围堰设计验算苗兰弟（陕西铁路工程职业技术学院陕西渭南714000）摘要：钢板桩围堰由于具有施工速度快、防水性能好、可重复利用等诸多优点,被广泛应用于桥梁深水基础围堰工程。文章介绍了钢板桩围堰结构设计方案与结构验算方法,为承台钢板桩围堰施工提供了保证。关键词：钢板桩围堰、设计、检算DesignandcheckcalculationofSteelSheetPileCofferdamsLandiMiao（ShaanXiRailwayInstitute，WeinanShaanXi714000）

2、Abstract:Thesteelsheetpilecofferdamisfairlyusedforconstructionoffoundationsinwaterareaforitsconstructionalfeasibility,waterproofabilityandrepetitiveusagepossibilities.Thispaperintroducesthestructuraldesignofsteelsheetpilecofferdamandstructuralcheckingm

3、ethod，ProvidingaguaranteeforConstructionofbearingsteelpilecofferdam.Keywords:Steelsheetpilecofferdam；Design；Checkcalculation1概述钢板桩的作用是挡住基坑四周的土体，防止土体下滑和水从坑壁周围渗入或从坑底上涌，避免渗水过大形成流砂而影响基坑开挖。它主要承受土压力和水压力，因此钢板桩本身也是挡土墙，但它又非一般的刚性挡墙，它在承受水平压力时是弹性变形较大的柔性结构，它的受力条件与板

4、桩墙的支撑方式、支撑的构造、板桩和支撑的施工方法及板桩入土深度密切相关，需要进行专门的设计计算。2工程概况本桥长约8.5km，其中（40+56+40）m连续梁桥主墩承台高4.0m，设计为双层式（2.5m+1.5m）承台，连续梁边墩承台设计为单层2m高承台,其余承台均为单层，高度有3.5m，3.0m,2.5m，2.0m。122#~169#承台所处地质环境作用等级为H1，设计采用C35砼，其余承台采用C30砼。承台围堰均采用钢板桩围堰。3地质情况根据工程地质勘测报告，承台处的地质情况如表1。表1承台地质

5、情况编号厚度（m）名称固块粘聚固块摩擦角(°）重度（kN/m3)力（Kpa)11.5黏土18.228.7811.46228淤泥质黏土16.915.195.024设计施工方案概述钢板桩围堰主要由拉森Ⅵ型钢板桩组成，插打完钢板桩后直接开挖，采用一层内支撑支护。5围护结构计算5.1设计计算参数5.1.1材料设计参数表表2主要材料设计参数表序号材料规格材质容重（KN/m3）备注1钢板桩拉森ⅥQ34578.5　5.1.2材料设计强度值表3钢材设计强度值（N/mm2）钢材抗拉、抗压、抗弯抗剪承压型号厚度或直径（

6、mm）Q235≤16215125325＞16-40205120＞40-60200115＞60-100190110Q345≤16310180400＞16-40295170＞40-60265155＞60-100250145说明：设计强度按《钢结构设计规范》GB50017-2003取值。5.1.3设计荷载分项系数基坑为二级基坑，安全系数为1.0。5.2钢板桩围堰受力分析5.2.1钢板桩计算参数钢板桩型号：拉森Ⅵ型钢板桩，其规格及参数见图1和表4：图1拉森Ⅵ型钢板桩断面图表4拉森Ⅵ钢板桩截面参数型号质量W(

7、cm3)钢板桩尺寸（mm）（kg/m）2700bht1t2Ⅵ10660021027185.2.2钢板桩支撑设计本钢板桩长初步拟定为12m，钢板桩入土深度8.2米，钢板桩立面图如下：图2钢板桩立面图5.3.荷载计算钢板桩外侧主要承受主动土压力、挖机自重，根据浙江省《建筑基坑工程技术规范》计堆载为20kN/㎡，内侧主要受围囹内横承和被动土压力。主动土压力其中——地面堆载，取——计算土压力的点至地面的距离——基坑外侧土的加权平均的重度——主动土压力系数，为基坑外加权平均摩擦角——基坑外加权平均固块粘聚力被

8、动土压力其中——计算土压力的点至地面的距离——基坑内侧土的加权平均的重度——主动土压力系数，为基坑内加权平均摩擦角——基坑内加权平均固块粘聚力5.3.1.围堰内摩擦角计算根据工程地质勘测数据表格，对12m以上地质中的内摩擦角进行加权平均：5.3.2围堰地质重度计算同理可以得到5.3.3围堰主动、被动土压力系数5.3.4固块粘聚力5.3.5钢板桩入土深度计算基坑挖深4.8m，其中设一层钢管支撑，如钢板桩立面图所示。取1m为计算单元，采用水土合算。5.3.5.1绘制出土压