凝土封底,封底厚度20m,采用4台大功率抽水机分层抽水,分层支护,钢板桩内基坑底周圈50cm以内设汇水渠、积水坑。五、钢板桩围堰结构计算1、设计参数
f(1)主跨墩处河道内主要为砾砂土,其土体力学性能如下:土体容重:土体内摩擦角:r18KNm3φ36°
(2)钢板桩力学性能:钢板桩采用IV型拉森桩,重量75kgm,每1米宽截面模量W2037cm3允许应力为σ210Mpa。(3)承台尺寸:84m×123m×35m,围堰尺寸:108m×155m。(4)计划采用拉森Ⅳ钢板桩技术参数
宽度400mm高度155mm单位重777截面模量w2037cm3
22004000
(5)根据地质情况(见图1)20m范围加权平均:
104+20145=1652014520φ==1452014518C==130520γ=
12190
主动土压力系数:Ka=tg2(45-φ2)=060被动土压力系数:Kp=tg2(45+φ2)=16682、计算内容(1)内支撑层数及间距按照等弯矩布置确定各层支撑的间距,根据拉森Ⅳ型钢板桩承受的最大弯矩确定板桩顶悬臂端的最大允许跨度:
fh=3
6fw621520371053=298cm=298mγKa=165060103
γ:取加权平均165,h1=088h=262mh2=077h=229mh3=065h=194m根据具体情况,确定采用的立面布置形式如下图所示:
3500
(2)计算板桩墙上土压力零点离开挖面的距离y,在y处板桩墙的被动土压力等于板桩后的主动土压力:γKKpy=γKa(H+y)
2000
1800
2200
2600
fKaH0689381KKpKa12166806y=
式中K主动土压力修正系数,取12(3)钢板桩零点以下入土深度x的确定:由力矩分配法计算的如下:P0477KNP182KNmP2633KNmP3129KNmP4801KNm最大弯矩在89m处Mmax983KNM采用等值梁法计算原理,土压力零点处的支撑反力与该点以下钢板桩土压力对桩底的力矩平衡,假设土压力零点以下钢板桩零点以下钢板桩埋深为x,建平衡方程。
P0=
γ(KKp-Ka)2x6
x=
64776P0==352m165121668-06)(γ(KKp-Ka)
钢板桩入土深度t0=x+y=381+352=733m,则t=12×733=88m(4)抗管涌检算根据不发生管涌条件:γ≥K×j,其中
hγj=i×rw=h+2t
w
fK-抗管涌安全系数,取K=18γ-土的浮容重,γ=γ-γw=65KNmj-最大渗流力(动水压力)i-水头梯度t-排桩的入土深度88h-地下水到坑底的距离为89m计算得:j=336,K×j605γ,故满足要求。(5)抗浮稳定性验算1)混凝土厚度确定:假设混凝土厚度为25m土压力形成的荷载:p=γKah-25×24=165×06×114-48=6486KNM2
1M=8×p×l12=0125×42×6486=12972KNr