XX特大桥钢板桩围堰计算书
工程概括
XX为新建铁路XX至XX城际轨道上一座特大桥,主墩187#、188#墩均位于望虞河中。主墩桩基为19根1.5m直径的钻孔桩,承台为直径17.7m、高度3m的圆柱形。承台上台下口直径为12.1m,上口直径为7.1m。河床土层以粉质黏土、粉土为主。
二、围堰的布置及计算假设
1、围堰的布置
钢板桩的具体布置如下图:
(立面图)
(平面图)
2、计算假设
本计算中土层参数按经验取值如下:
序 号 土层名称 容重 (kN/m3) 内摩擦角 (o) 粘聚力 (kPa)
1 粉质黏土 18.5 18 12
2 粉 砂 20 26.5 16
3 黏 土 17 22 13.5
围堰设计时计算水位按+2.0 m考虑。
三、围堰计算
1、土压力计算
本工程土压力计算采用不考虑水渗流效应的水土分算法,即钢板桩承受孔隙水压力、有效主动土压力及有效被动土压力。
以水位标高+2.0以基准,计算各高度点的水压力、有效土压力。
(1)、主动土压力系数
粉质黏土: Ka=tg2(45-)=0.528, =0.727
粉 砂: Ka=tg2(45-)=0.383, =0.619
黏 土: Ka=tg2(45-)=0.455, =0.675
被动土压力系数
粉质黏土: Kp=tg2(45+)=1.894, =1.376
粉 砂: Kp=tg2(45+)=2.611, =1.616
黏 土: Kp=tg2(45+)=2.198, =1.483
(2)、有效主动土压力的计算
a、h=4.5m时, Pa’=0
b、h=10.7m(上)时,
Pa’=0.528×6.2×8.5-2×12×0.727=10.38 KN/m2
c、h=10.7m(下)时,
Pa’=0.383×6.2×10-2×16×0.619=3.94 KN/m2
d、h=17.2(上)m时,
Pa’=0.383×12.7×10-2×16×0.619=28.83 KN/m2
e、h=17.2(下)m时,
Pa’=0.455×12.7×7-2×13.5×0.675=22.22 KN/m2
f、h=19m时,
Pa’=0.455×14.5×7-2×13.5×0.675=27.96 KN/m2
(3)、孔隙水压力的计算
a、h=0时, Pw=0 KN/m2
b、h=4.5m时,Pw=45 KN/m2
c、h=10.7m时,Pw=107 KN/m2
d、h=17.2m时,Pw=172 KN/m2
e、h=19m时,Pw=190 KN/m2
(4)、土压力合力
a、h=4.5m时, Pa=45 KN/m2
b、h=10.7m(上)时,Pa=117.38 KN/m2
c、h=10.7m(下)时, Pa=110.94 KN/m2
d、h=17.2(上)m时,Pa=200.83 KN/m2
e、h=17.2(下)m时,Pa=194.22 KN/m2