某某桥承台深基坑开挖专项施工方案(2)

2019-01-19 16:20

=48.91KPa<57KPa,安全。 (2)抗倾覆验算 ①倾覆弯矩计算

A、水对堰体的作用:Es??h (2) 式中:?--------水重度(kN/m3);取10.0;

h--------水深度(m);本工程取2.35;

代入(2)式计算得Es=γh=10.0×2.35=23.5KPa 合力Ps=γhh/2=10×2.35×2.35/2=27.6m

合力点至桩底的距离:ls= (h/3)+3.35=(2.35/3)+3.35=4.1m B、土体作用:

水下土体等效重度、等效内摩擦角、等效凝聚力(采用加权平均值计算)

a、等效重度:?e?式中:

?1h1??2h2(h1?h2) (3)

3

?1------第①层土重度,取15.5kN/m。

?2------第③层土重度,取11.8kN/m3。 h1------第①层土厚度,取1.00m。

h2------桩长范围内第③层土厚度,取0.65m。 代入式(3)得:?e?b、等效凝聚力:ce??1h1??2h2(h1?h2)c1h1?c2h2(h1?h2)=(?1h1+?2h2)/(h1+h2)=14KN/m3

(4)

式中: c1------第①层土凝聚力,取0。 c2------第③层土凝聚力,取3kpa。

6

h1、h2-------与(3)式同; 代入(4)式计算得: ce?c、等效内摩擦角: ?e?c1h1?c2h2=(c1h1+c2h2)/(h1+h2)=1.2kpa

(h1?h2)(h1?h2)?1h1??2h2 (5)

式中: ?1------第①层土内摩擦角,取0。 ?2------第③层土凝聚力,取1.0。 h1、h2-------与(3)式同; 代入(5)式计算得: ?e?主动土压力系数: Ka=tan2(45°-ψe/2) = tan(45°-0.4/2) =0.47;√Ka =0.66kpa 主动土压力计算: Ea1=Es×Ka-2×Ce×√Ka =23.5×0.47-2×1.2×0.66 =9.5KPa

Ea2=(Es+γe(h1+h2))×Ka-2×Ce×√Ka =(23.5+14×(1+0.65))×0.47-2×1.2×0.66 =32.8KPa

主动土压力合力Pa=(Ea1+Ea2)×(h1+h2)/2=34.9KPa 合力作用点至桩底距离la:Pa×la=[Ea1×(h1+h2)×(h1+

7

?1h1??2h2(h1?h2)=(?1h1+?2h2)/(h1+h2)=0.4kpa

h2)]/2+[(Ea2-Ea1) ×(h1+h2)×(h1+h2)]/3] (6)

将前面数据代入(6)式计算得:la=0.98m 故水压力和主动土压力产生的倾覆弯矩: Ms=Ps×ls+Pa×la=147.4KN.m ②抗倾覆弯矩计算

被动区土压力产生的抗倾覆弯矩

考虑到围堰内侧①淤泥层土质极差,把该层土的被动土压力贡献作为,安全储备,在计算中不予考虑。

被动土压力系数:Kp=tan2(45°-5.7°/2)=0.818;√Kp =0.9kpa Ep1=2×c×√Kp =2×10×0.9 =18 kpa

Ep2=γ×h2×Kp+2×c×√Kp =10×0.65×0.818+2×10×0.9 =23.3kpa

被动土压力合力Pp=0.5×(Ep1+Ep2) ×h2=13.4KPa 合力作用点至桩底距离lp:Pp×lp=Ep1×h2×h2×0.5+0.5×(Ep2-Ep1)×h2×h2/3 (7)

将前面数据代入(7)式计算得: lp=0.3m 故被动土压力产生的抗倾覆弯矩: Mp=Pp×lp=13.4×0.3=4.02KN.m 由围堰体自重产生的抗倾覆弯矩:

8

lMG?l?hy?1.0??? (8)

2式中: l------围堰体松木桩内侧宽度。取2.5m; hy------堰体高度,3.35m;

?-------堰体容重(kN/m3);本工程取14.6。 代入(8)式解得:

lMG?l?hy?1.0???

2=2.5×3.35×1×14.6×2.5×0.5 =152.8KN.m

对堰体内侧桩底取弯矩: 抗倾覆安全系数

K=(Mp+MG)/Ms=(4.02+152.8)/147.4=1.1;安全。 ③抗滑移验算: 整体抗滑移: k?pp?F (9) pa式中:F-----围堰底土层的摩擦力;F???l?1.0

??c??htan?

??c??htan?=10.0+14.6×3.35×tan5.7°=14.9kp

摩擦力F=τ×2.5×1=14.9×2.5×1=37.3kN 将相关数据代入(9)式

k?pp?F=(13.4+37.3)/34.9=1.5,安全; pa围堰施工时要注意的事项:

⊙采用较松散的粘土且不含石块、垃圾等杂物。

⊙围堰粘土填心时,用打夯机(或挖掘机)夯实,防止围堰渗漏

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滑坡。

⊙围堰后派专人对堰体随时进行观察、测量,发现问题及时采取加固措施。

⊙待围堰施工完毕,对堰内的水进行排除。排水采用排水沟及集水坑并用水泵抽除的方法。

⊙待围堰内工程内容施工、养护完毕后,方可拆除该段围堰 2、深基坑支护施工 1)、测量放样定位

基坑或沟槽放样采用智能型全站仪测量定位。

B05、B06、B07、B08、B09墩基坑处放出拟打设钢板桩的位置。 2)、基坑围护施工方法

B05、B06、B07、B08、B09墩处均采用拉森钢板桩结合临时内支撑的围护形式,根据钢板桩模数,采用18m长规格。根据现场情况,钢板桩顶标高控制为+5.5m,底标高-9.5m,采用专用打桩机打设。

共设置三道水平内撑,分别位于桩顶下2.0m、3.4m、2.5m位置,内撑采用600*10mm钢管,围檩采用双拼50a工字钢。基坑到底后浇筑50cmC20砼封底,然后拆除第三道钢支撑施工承台。内撑与基坑四周钢围檩焊接固定,通过围檩与钢板桩接触支撑;围檩材料为双拼[50a工字钢,均搁置在牛腿上与钢板桩焊接固定,围檩与钢板桩间塞铁楔形块接触传力;牛腿采用[10与钢板桩焊接。基坑底设置厚度50cm的C20封底砼,砼全断面浇筑,与钢板桩有效接触,待砼达到设计强度后可拆除第三层水平支撑进行承台、墩身施工。

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