9-基坑钢板桩围堰计算书75#.docx

PAGE 1 PAGE 2 连镇6标跨宁启铁路特大桥 75#桥墩基坑拉森钢板桩围堰设计计算书 编 制： 复 核： 审 核： 项目负责人： 中铁十七局集团有限公司勘察设计院 二〇一六年四月 目 录 TOC \o "1-3" \h \z \u 一 工程概况 3 二 主要施工方案设计数据 4 1 设计有关数据 4 2 钢板桩围堰施工步骤： 4 3 计算依据 5 4 计算方式： 5 5 基本参数及计算假设 5 5.1 拉森钢板桩参数 5 5.2 土层参数 6 5.3 围堰计算参数表 6 5.4计算假设 6 三 75#墩钢围堰钢板桩及内支撑计算 6 1主、被动土压力计算 6 2 施工工况分析 8 3 钢板桩的抗弯能力 11 4 钢板桩的入土深度 11 5内支撑及圈梁应力计算 12 6 基坑底土抗隆起验算 14 7 基坑底管涌验算 15 8封底混凝土厚度计算 16 8.1围堰整体抗浮验算 16 8.2封底混凝土弯曲拉应力 16 9钢板桩围堰验算结论 16 连镇6标跨宁启铁路特大桥75#桥墩基坑 拉森钢板桩围堰设计计算书 一 工程概况 拟建连镇铁路线位于我国东部沿海江苏省南北纵向中轴线上，线路北起苏北连云港市，沿连启高速公路引入淮安市，与京杭运河、京沪高速公路（G2）并行，向南经苏中扬州，跨长江后止于苏南镇江市，正线设计全长305.286公里。 跨宁启铁路特大桥，位于连镇铁路贯通正线高邮站～扬州南站区间内，中心里程为DK225+396.068，起迄里程为DK205+504.965～DK225+291.170，总长39786.205m。地处长江三角洲的江苏中部，南濒长江，西傍扬州市，东与泰州市接壤，北与高邮毗连，境内地势平坦，河湖交织，横贯东西，京杭运河纵贯南北，区内交通便利。桥址处地貌单元类型为里下河冲湖积平原，沿线地貌单元单一，地势平坦开阔，地势略有起伏，区间地形地貌以农田为主，地势低平，耕地地面标高2.0～6.5m，地面整体呈北低南高走势，鱼塘、水沟、水渠散布其中。桥梁基础型式拟采用钻孔灌注桩基础。 本文取75#进行计算，75#墩承台尺寸为10.3m×14.2m×3m，桥墩位于旱地上，承台采用钢板桩围堰施工，钢板桩围堰顶标高设计为2.74m，封底混凝土底标高为-3.76m.开挖深度为6.5m，围囹及斜撑采用3I40工字钢制作，中支称采用630-10mm螺旋管制作。 表1.承台具体型式及数据 墩号 承台类型 承台尺寸（m） 地面标高 承台底标高 土层深度 长 宽 高 75# 单层矩型 10.3 14.2 3 2.74 -3.26 6 二 主要施工方案设计数据 1 设计有关数据 根据中铁上海设计院集团有限公司设计的《跨宁启铁路特大桥全桥设计图》及相关设计文件， 75#墩处地面标高为2.74m，故此处钢板桩围堰顶设计高程定为2.74m。 钢板桩采用拉森Ⅳ型，材质为SY295，75#墩处长度为12m。根据《跨宁启铁路特大桥全桥设计图》及相关技术文件，设计承台基坑开挖支护相关数据如下表：《基础钢板桩围堰土层数据表》。 表2.基础钢板桩围堰土层数据表 墩号 土层名称 土层顶标高(m) 土层底标高(m) 高度(m) 容重（kN/m3） 内摩擦角（o） 粘聚力（kPa） 75# 粉质黏土②21 2.74 -0.26 3 19.8 10.9 51.3 黏土②11 -0.26 -3.76 3.5 20 12.3 59.1 粉质黏土②22 -3.76 -7.06 3.3 19.7 8.2 41.6 粉土②41 -7.06 -8.66 1.6 18.7 23.9 12.9 粉质黏土②21 -8.66 -14.56 5.9 19.8 10.9 51.3 75#墩基坑开挖钢板桩围堰具体平、立面布置见附图，土层相关数据见表《基础钢板桩围堰土层数据表》。 2 钢板桩围堰施工步骤： 75#墩（非水中墩）钢板桩围堰施工步骤： （1）安装导向型钢，依次插打钢板桩； （2）钢板桩插打完成后，吸泥、抽水至第一道支撑位置处，在其位置处安装第一道内支撑； （3）继续吸泥、抽水至至第二道支撑位置处，在其位置处安装第二道内支撑； （4）安装好第二道支撑后，吸泥、清砂至封底混凝土底，浇筑封底砼； （5） 封底砼达到设计强度后围堰内抽水凿桩头，施工下层承台； （6）承台模板拆除后，回填砂到承台顶位置并在顶部浇注30cm厚C30砼圈梁，拆除第二、一道内支撑，施工墩身； （7）墩身施工完毕后回填到原地面，再依次拔出钢板桩。 3 计算依据 （1）连镇6标跨宁启铁路特大桥施工图纸、施工水位；