鋼板樁圍堰計算本承臺全部位于水下，該承臺長31.3米，寬8.6米，高度為3.5米，為方便施工采用鋼板樁圍堰；根據(jù)各部位標高及現(xiàn)場實際情況，現(xiàn)擬對該承臺施工所用鋼板樁圍堰進行驗算，圍堰為矩形單壁鋼板樁圍堰，采用鋼管樁做定位樁，用型鋼連接作為縱橫向支撐。鋼板樁采用拉森III型鋼板樁，鋼板樁圍堰采用的尺寸為33.3mx10.6m的單承臺圍堰方案(考慮作業(yè)空間)。1、計算取值現(xiàn)有水位為+4.5m;計算時按照常水位以上一米取值，即水位取+5.5米；淤泥厚度為h2=2.0m，水深為6.0m，水頭高度hj5.5m。h3為鋼板樁入土深度。淤泥力學(xué)參數(shù)根據(jù)含水量情況取值，內(nèi)摩擦角e=500,粘聚力c=0kpa，容重r2=16.5kN/m3o淤泥質(zhì)亞粘土力學(xué)參數(shù)根據(jù)含水量及孔隙比情況取值，，內(nèi)摩擦角e=200，粘聚力c=20kpa，容重r2=18.5kN/m3。圍堰分五層支撐，標高分別為+0.25m、+1.05m、+1.85m、+2.65m、+3.45m。開挖底標高為±0。(5)鋼板樁采用拉森III型鋼板樁截面尺寸(mm)每米長鋼板樁參數(shù)力學(xué)性能見高壁厚截面枳(m2/m)重量(kg/m)截面模量(cm3/m)3]Mpa400123.514.50.4621363200(6)型鋼采用A3鋼材允許應(yīng)力[S]=140Mpa;鋼板樁允許應(yīng)力

3]=200Mpa。(7)設(shè)計流水速率V=2.61m/s。水流沖擊力p=0.8AYV2/2gh上式中A-阻水面積Y-水容重，取10KN/m3v-水流速度g-重力加速度，取9.8m/sh-水深，單位為米。p=0.8AyV2/2gh=0.8x10.6x6x10x2.6"/2x9.8x6=29.47kN/m2、靜水壓力計算型鋼支撐中心標高現(xiàn)有水位標高型鋼支撐中心標高現(xiàn)有水位標高+4.5+4.25+3.45+2.65+1.85+1.05 +4.25+3.45+2.65+1.85+1.05 承臺底標高0河水一水壓力淤泥淤泥質(zhì)亞粘土鋼板樁底標高計算筒圖±0m處的靜水壓力p=rh=10x5.5=55kN/m2取一米進行計算±0m處的總壓力P=1.25(P凈水+P動水)=1.25x(29.47+55)

=105.59kN/m安全系數(shù)1.25。3、按筒支連續(xù)梁計算內(nèi)力和彎矩，受力形式及彎矩如下圖所示:彎矩圖示：15.4KNm內(nèi)力計算圖示:.I-?AC-59KN.I-?AC-59KN4、鋼板樁應(yīng)力驗算由受力圖可知：鋼板樁最大彎矩在基底部位，其值由結(jié)構(gòu)力學(xué)力矩分配計算得：Mmax=15.4kN/m(5max=Mmax/W=15.4kN/1363cm3=11.3Mpav[5]=200Mpa滿足要求5、鋼板樁入土深度計算(1)按照基底不產(chǎn)生涌水計算入土深度

鋼板樁頂標高+5.5m，水頭高差hi=4.5m,入土深度h3=x;最短滲流途經(jīng)如圖?，F(xiàn)有水位標高+4.5承臺底標高0承臺底標高0河水水壓力淤泥淤泥質(zhì)亞粘土土壓力鋼板樁底標高不產(chǎn)生涌水的條件為：K?i?Yw<Y上式中K為安全系數(shù)取1.8i為水力梯度i=hi/(hi+x)Yw為水的容重取9.8KN/m3Yb為土的浮容重取(18.5-9.8)KN/m3K?i?y<Yb1.8X4.5/(4.5+x)x9.8<8.7X>4.62m即當鋼板樁埋入土層以下不小于4.62m;實際施工時取4.7m。(2)按照基底土體側(cè)向穩(wěn)定性土壓力，水壓力及被動土壓力分布如下圖所示：

現(xiàn)有水位標高+4.5河水—水壓力承臺底標高?！畨毫σ?L =_淤泥

.- 丁孔- -R' ■ ￡土壓力鋼板樁底標高對基底C點取力矩平衡有：[rb(Kp-Ka)/2】xh3X2h3/3=(rwh1/2)xh1/3+Ka’xh2/6式中Yw為水的容重取9.8KN/m3Yb為土的浮容重取(18.5-9.8)KN/m3Y'為淤泥土的浮容重其值為16.5KN/m3Ka=tg2(45o-2Oo/2)=0.49 主動土壓力系數(shù)Kp=tg2(45o+2Oo/2)=2.04 被動土壓力系數(shù)Ka’=tg2(45o-5Oo/2)=0.84淤泥土主動土壓力系數(shù)hl水頭高度，等于4.5米。h2=2.om為淤泥厚度，h3鋼板樁入土深度。計算得：h3=2.72m綜合以上兩種安全條件取h3〉4.62m,鋼板樁總長H=4.62+7.5=12.12m。6、型鋼支撐內(nèi)力計算(1)I56aZ字鋼支撐驗算由結(jié)構(gòu)形式可以知道：第五層支撐為本結(jié)構(gòu)受力最為不利，故只驗算該斷面強度。支撐反力P5=[(70.07+81.59)/4]X0.8+(81.59+105.59)x0.8/4=30.33+37.44=67.77KN取安全系數(shù)1.2。所以支撐力為P=1.2x67.77=81.324KN對第五層型鋼支撐進行驗算，該支撐采用單根156&工字鋼，最大跨度為5.3米；按連續(xù)梁兩端固結(jié)計算最大彎矩；其截面尺寸和參數(shù)由《橋涵》手冊得：慣性矩I=65585.6cm4,W=2342.31cm3。彎矩：M=qL2/12=81.324x5.32+12=190.37KN(5max=Mmax/W=190.37KN+2342.31cm3二81.27Mpav[5]=140Mpa滿足要求(2)[40槽鋼支撐驗算按受最大軸力計算，取第五層槽鋼支撐進行驗算，軸向受力P,兩根[40槽鋼支撐長度5.3米，截面面積A=0.015責，回轉(zhuǎn)半徑r=15.3cm約束形式u=1。P=0.5x105.59x4.78+0.