钢板桩围堰计划工况计算书.doc

41号钢板桩围堰计划工况计算书
一、钢板桩围堰工况0计算:
针对41号钢板桩围堰现场实际情况,,。此过程中,只安装了第一道内支撑,,,内外水位差为0。,钢板桩底高程1092m,桩长24m,。第一道内支撑高程1109m。工况0示意如图1。
图1 工况0图示
1、钢板桩计算
采用midas建立钢板桩计算模型,模型受力及计算结果如图2-图5所示。

图2 工况0钢板桩荷载分布图(单位:KN) 图3 工况0支撑反力图(单位:KN)

图4 工况0钢板桩弯矩图(单位:KN·m) 图5 工况0钢板桩位移图(单位:mm)
由计算结果可知,工况0时钢板桩最大弯矩为121KN·m。
则钢板桩的最大组合应力为:
,满足要求。
2、内支撑计算
由图3可知,,将此支反力作用在第一道内支撑上,建立内支撑midas计算模型如图6所示。
图6 工况0第一道内支撑计算模型(单位:KN/m)
第一道内支撑计算结果如图7-图9所示。
图7 工况0第一道内支撑变形图(单位:mm)
图8 工况0第一道内支撑轴力图(单位:KN)
图9工况0第一道内支撑组合应力图(单位:Mpa)
由以上计算可知:圈梁2H600×<[]MPa,支撑钢管φ630-<
×[]MPa=,钢管φ800-<×[]MPa=,均满足要求。
3、钢板桩稳定计算
在工况0时围堰内清淤到+,须验算坑底的承载力,如承载力不足,将导致坑底土的隆起。
本工程基底抗隆起计算参照Prandtl(普朗德尔)和Terzaghi(太沙基)的地基承载力公式,并将桩墙底面的平面作为极限承载力的基准面,承载力安全系数的验算公式如下:

式中:
Nq、Nc ——按Prandtl公式时,
,;
c---土的粘聚力(kPa); φ---土的内摩擦角(°);
γ---土的重度(kN/m3); t---支护结构入土深度(m);
h---基坑开挖深度(m); q---地面荷载(kPa)。
对于工况0进行验算,则
,。
,满足要求。
当土的容重按浮容重考虑时:
,满足要求。
二、钢板桩围堰工况1计算:
在工况0完成后,在保持围堰内外水位一致的情况下,浇筑封底混凝土,其他计算参数保持不变。工况1示意如图10。
图10 工况1图示
1、钢板桩计算
采用midas建立钢板桩计算模型,模型受力及计算结果如图11-图14所示。
图11 工况1钢板桩荷载分布图(单位:KN) 图12 工况1支撑反力图(单位:KN)

图13 工况1钢板桩弯矩图(单位:KN·m) 图14工况1钢板桩位移图(单位:mm)
由计算结果可知,·m。
则钢板桩的最大组合应力为:
,满足要求。
2、内支撑计算
由图12可知,,,可不对第一道内支撑的内力进行验算。
三、钢板桩围堰工况2计算:
在工况1完成后,堰内抽水至第二道内支撑以下1m处,,,堰内外水位差6m。其他计算参数保持不变。工况2示意如图15。
图15 工况2图示
1、钢板桩计算
采用midas建立钢板桩计算模型,模型受力及计算结果如图16-图19所示。
图16 工况2钢板桩荷载分布图(单位:KN) 图17 工况2支撑反力图(单位:KN)

图18 工况2钢板桩弯矩图(单位:KN·m) 图19 工况2钢板桩位移图(单位:mm)
由计算结果可知,·m。
则钢板桩的最大组合应力为:
,不满足要求。
2、内支撑计算
由图17可知,,将此支反力作用在第一道内支撑上,建立内支撑midas计算模型如图20所示。
图20 工况2第一道内支撑计算模型(单位:KN/m)
第一道内支撑计算结果如图21-图23所示。
图21 工况2第一道内支撑变形图(单位:mm)
图22 工况2第一道内支撑轴力图(单位:KN)
图23 工况2第一道内支撑组合应力图(单位:Mpa)
由以上计算可知:圈梁2H600×