蒙西华中铁路洞庭湖大桥引桥墩钢板桩计算书9.21.docx
引桥NO88#No92#墩承台钢板桩计算书1概述引桥No88#N092#墩均采用15根直径1.5m的钻孔桩基础。承台平面尺寸：14.5X10.5,承台底标高+25.494m,承台顶标高+28.994m,承台高3.5m。钻孔桩采用常规陆地法施工，承台采用悬臂式钢板桩支护基坑施工。取090#墩钢板桩施工，对钢板桩受力进行计算。场地平整后高程+29.00m,承台基坑采用干挖法施工，底部浇筑IOCm混凝土垫层。则基坑开挖至高程+25.594mo承台混凝土一次性浇筑。2计算依据(1)蒙华铁路洞庭湖大桥正桥工程设计文件及地质资料：(2)钢结构设计规范(GB50017-2003)；(3)热轧U型钢板桩(GB/T209332007)：(4)简明施工计算手册(第三版)(汪正荣主编)中国建筑工业出版社2005.7；(5)土质学与基础工程(同济大学)(高大钊主编)中国建筑工业出版社1998.93计算参数3.1土层参数NO90#墩墩位土层套敷表士的名称顶面高程(m)底面高程(m)土层厚(m)揖度r(kNm')内摩擦角(p(度)粘聚力c(kpa)素填土29.028.0118.5188粉质粘土28.021.676.3318.77.216.2淤泥质粉质粘±21.673.8717.818.3610.23.2钢板桩参数钢板桩采用符合国家标准的SP-IMOOX170X15.5型钢板桩，采用Q295bz材质钢材；每米板面截面面枳：A=242.5cm7m:每米宽板面截面模量:W2270cm7m;惯性矩I=38600cm弹性模量E=2.1×10r,MPa容许内力：。=210MPa3. 3其他参数拟采用单根长12m钢板桩,桩底标高+17.OOm,开挖深度h=3.41m,h1=2.41m,钢板桩埋入深度h2=8.59m。4钢板桩受力计算采用悬臂式钢板桩支护基坑施工，上端简化为简支，卜端简化为固定端，用静力平衡法计算。按道路半幅施工，靠近便道侧开挖Im深计算，具体计算简图见卜图。4.1土层参数计算4. 1.1主动土压力系数钢板桩外侧各土层系数加权平均值:18. 5×1+18.7X6.33+18.3×4.67,on=18.031219. 0×1+7.2×6.33+6.0×4.67.=7.bJ12八8.0X1+16.2×6.33+10.2×4.67则主动十.压力系数为：K,=tani(45°-2)=tan2(45-7.63/2)=0.774. 1.2被动土压力系数钢板桩内侧开挖至+25.59,此时土体参数为：18.7X3.92+18.3×4.67idon=18.488.597. 2×3.92+6.0×4.67_工=6.8. 59z.16.2×3.92+10.2×4.671.on4Cz=12.949. 59则被动十.压力系数为：K,=ta112(45o+2)=tan2(45+6.55/2)=1.264. 2土压力计算4.2. 1主动土压力计算开挖面主动土压力强度。.F,h1.K11-2C1C5=10.98kPa均布荷载产生的土压力强度：。j2=qoKa=7.7Kpa。.=O,t+a2=25.2+15.4=26.38Kpa临界深度Z0=2C,1.Ks=1.63由主、被动土压力强度为零，得土压力零点距开挖面的距离u=8,/(Kp-Ko)=2.9m开挖面以上部分主动土压力1.=O.5。a(h1-Zn)=10.28kNm,作用点位置距桩底h,=(h2+(h-Zo)3)=8.85m开挖面以下部分主动土压力Ei=O.5。nu=38.35kNm,作用点位置距桩底hq=(h2-2u3)=6.66m净主动土压力合力E1.I=Ea1%=48.63kNm合力作用点位置距地面h,.(h×E,+1.X%)/Eb=7.12m4.2.2被动土压力计算桩底处净被动土压力强度。p=2(h2-u)Kp+2CcV5=167.4IkPaE-1/2。P(h2-u)=476.27m作用点位置距桩底h,.=(h2-u)/3=1.9114.2.3验算入土深度是否满足要求土压力同时对桩底取矩应满足h,EhE22既hp×Eph,×1.=2.6;满足要求。4.2.4检算钢板桩的最大正弯矩最大弯矩在桩体剪力为零处，即Q=0,即£,=EmEp=0.5(y,x.K1.+2C2Cs)x.=E.解得x»=1.68mM,1=Eu(h1.1.-h2+u+x1.)-E111x3=204.3832.15=172.23kNm则钢板桩应力计算：_£_172.23X1小2270XIO3=75.871Wj<=210V7¼满足要求。5基底隆起受力计算基坑底的隆起验算应考虑钢板桩入土深度及土层参数。一网+GMri(1.+hi)+q&=Q1.Nc=(Nq-1)/tan代入已知数据求得:=1.85N=7.41=1.751.218.48X8.59X1.85÷12.94×7.4118.53×12+0满足规范要求。
