桥梁主墩基础施工围堰钢板桩计算书验算书.doc

新建**************标 **路改桥1#特大桥连续梁 主墩基坑钢板桩支护检算书 *******集团**********工程指挥部 附 ***路改桥1号特大桥连续梁 主墩基坑钢板桩支护检算书 一、工程概况 ***路改桥1号特大桥为太中银铁路两线与***西南环线两线并行地段，设计为两座双线桥并行，两双线桥中心线间距17.3m，该桥在铁路里程为DK25+831.85(公路里程为K782+690)跨越太长高速公路，桥形设计为 48+80+48m连续梁，80m主跨上跨**高速公路，与公路的交叉角度为63.78°。设计预留高速公路净宽40m（双向八车道），预留净高5.5m，具体平面位置及立面位置详见下页：《***路该桥1号特大桥与太长高速公路位置关系图》。 ***路改桥1号特大桥两并行双线桥连续梁主墩分别位于太长高速公路两侧，基础为钻孔桩基础，承台为双层承台，底层承台尺寸为14.5m×14.5m，一层承台高度为3.5m，二层加台高度为2.0m，承台底设计标高763.55m，原地面769.70m，太长高速公路路基填土高度5.0m，中央分隔带处标高774.59m（实测标高），基坑开挖深度为：6.15m（距原地面）。 该区域地质情况为地面以下15m内基本为粉质黏土、黏土，基本水位为-0.7m。基本力学参数为：土壤粘聚力C=9-68KPa，内摩擦角θ=1.0-32.8°，容重γ=20KN/m3。地层情况较复杂，原地面以下15m范围内地质情况变化较大。 鉴于以上地质情况，结合208国道特大桥48+80+48m连续梁主墩基坑钢板桩支护的实际效果（开挖深度8m），为确保高速公路路基及施工安全，***路改桥1号特大桥主墩承台基坑开挖采用井点降水配合钢板桩围堰支护方案，为防止打拔钢板桩时的震动对公路路基造成影响，沿公路路基坡角打一排0.6m、深12m水泥搅拌桩，起到隔震隔水作用。 二、钢板桩围堰结构设计 根据设计院提供地质资料，主墩所处地下水位高（-0.7m），地层土质含水量基本饱和，土层内摩擦角小，经过反复考证验算，为确保安全，主墩基坑开挖采用钢板桩支护的同时，须采用井点降水对地层中的地下水进行降低，以改良土质力学性质，并便于施工。 井点降水措施为：二级井点降水，详见下图。 根据我标段208国道特大桥相近地质条件基坑井点降水的经验和效果，以及已施工完的桩基对钢板桩的支撑作用，经过以上井点降水后，其地层的力学参数可选定为： 基坑外侧：土壤粘聚力C=45KPa，内摩擦角θ=10°，容重γ=20KN/m3。 基坑内侧：土壤粘聚力C=45KPa，内摩擦角θ=25°，容重γ=20KN/m3。 钢板桩平面尺寸为16.8m×16.8m，每边净空1.15m满足施工要求。采用进口拉森IV钢板桩，长为13m，钢板桩顶面与原地面齐平，板桩入土深度为6.55m，单个基坑共计用普桩164片，角桩4片。内设二道内支撑与一道临时支撑。 拉森钢板桩截面参数 截面类型 截面尺寸 单根参数 每米墙面参数 宽 高 厚 截面积 A 理论重量 G 惯性矩IX 截面模数 WX 截面积 A 理论重量 G 惯性矩IX 截面模数 WX mm mm mm cm2 kg/m m4 m3 cm2/m kg/m2 cm4/m cm3/m SP-IV 400 170 15.5 96.9 76.1 4670 362 242 190 38600 2270 三、基本数据 （一）、检算依据 1、《简明施工计算手册》 建筑工业出版社 2、《工程师手册—桥梁》 建筑工业出版社 3、《钢结构》 武汉工业大学出版社 4、《材料力学》 高等教育出版社 5、《土质学与土力学》 （二）、材料表 名称 型号 单位 数量（m） 质量(kg/m) 质量(t) 备 注 钢板桩 SP-IV m 2184 76.1 166.2 包括角桩 工字钢 I25a m 156 38.1 5.944 工字钢 I32a m 201.6 52.7 10.624 工字钢 I40a m 312 67.6 21.091 工字钢 I50a m 403.2 93.4 37.659 合 计 钢板桩：155.244t，工字钢：75.318t （三）土层性质 基坑外侧：土壤粘聚力C=45KPa，内摩擦角θ=10°，容重γ=20KN/m3。 基坑内侧：土壤粘聚力C=45KPa，内摩擦角θ=25°，容重γ=20KN/m3。 （四）外部荷载 由于考虑了太长高速公路5m高路基传递的全部压力，并未折减，高速公路上的车辆等的外部荷载就不再考虑。 （五）荷载计算 1、计算参数 基坑外侧主动土压力系数（取θ=10°）： ka=tg2(45o―θ/2)=0.70 基坑内侧被动土压力系数（取θ=25°）