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水下封底混凝土厚度的确定
封底之后,要从基坑内排干水。这时基底面上受到向上作用水压力Pw图1。封底混凝上在Pw作用下,有如周边支承的板,其最小厚度x应能保证混凝土板有足够的强度。同时,板桩同封底混凝土组成一个浮筒,该浮简的在自重作用下应能保证不被浮起。在封底混凝土的隔离体上作用的外力有:底面处的浮力、封底混凝土自重以及封底混凝土与钢板桩接触面上的粘着力和摩擦力。因封底混凝土在地面以下不深,且为透水砂类土,可近似只考虑水压力,而忽略土压力。其静力平衡方程式为:
式中:F封底混凝土面积m2;考虑钢板桩外径为118米
c混凝土容重kN/m3;取20kNm3
u封底混凝土周长m;h抽水深度m;根据实际情况取h6m
水下混凝土与钢板桩间的单位粘着力MPa
w水的容重kN/m3。取10kNm3
F314×592-4×314×0852=10022m2u314×17×4+118×314584m

15tm2150kNm2
可近似求出封底混凝土厚度为:065m故封底混凝土厚度取08米。
f钢板桩围堰计算图示
8.水下封底混凝土板强度检算
在最大抽水状态,还必须验算封底混凝土的强度。检算时可取桩护筒间的单位宽度的混凝土梁,偏于安全地简化为简支梁计算,根据桩位的布置,简支梁的跨度为322米,梁高为08米,作用的荷载大小为60KNm的均布荷载,则跨中最大弯矩为:
Mmax
12ql7762kN8
所以混凝土中的拉应力为:

M677621000073MPaW082
若采用有限元程序,把封底混凝土按板单元计算,其应力大小为:155MPa。但从应力云图上可以看到,只是在约束处小部分地方存在比较大的应力,
f有限元模型单元划分及约束情况
应力云图若采用C20混凝土封底,在强度充分发展的情况下其抗拉容许应力为:25MPa,但要考
f虑封底混凝
土的抗拉容许应力会降低很多,在适当保证超过封底混凝土质量的情况下,认为封底混凝土是安全的。
9.钢板桩围堰施工注意事项:
1)计算时以能退潮干封为前提,在封底混凝土没达到规定的强度时,围堰不能承受过大的内外水头差。从计算过程可以看到,施工过程中水位的变化对围堰结构受力影响十分巨大,因此施工过程中应密切注意水位和潮水位的变化,当超过规定的数值时,应及时向围堰内补水,保持水头高差不超过设计值。2)插打钢板桩时必须备有可靠的导向设备,以保证钢板桩的垂直沉入。一般先将全部钢板桩逐根或逐组插打到稳定深度,然后依次打入至设计深度。插打的顺序按施工组织设计进行,一般自上游分两头插向下游合拢r
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