第十一期施工技术管理培训：钢板桩围堰施工设计(主讲：黄锋)VIP免费

钢板桩围堰施工设计钢板桩围堰施工设计施工设计事业部钢板桩围堰的定义•钢板桩围堰是最常用的一种板桩围堰。钢板桩是带有锁口的一种型钢，其截面有直板形、槽形及Z形等，有各种大小尺寸及联锁形式。常见的有拉尔森式，拉克万纳式等。优点及适用范围•其优点为：强度高，容易打入坚硬土层；可在深水中施工，必要时加斜支撑成为一个围笼。防水性能好；能按需要组成各种外形的围堰，并可多次重复使用，因此，它的用途广泛。•适用范围：深水或深基坑，流速较大的砂类土、黏性土、碎石土及风化岩等坚硬河床。拉森钢板桩型号钢板桩材质围堰构造板桩墙圈梁（围囹）内支撑封底混凝土围堰构造内支撑为型钢桁架形式破坏原因•1、在结构的设计和安装过程中，缺乏对细节的关注•2、对水位和环境的可能变化缺少考虑•3、对开挖过程中遇到的新情况，没有及时校核•4、超挖•5、支撑设计不当或者支撑力不足（数量和强度）•6、在设计中没有考虑作用在支撑构件上的荷载•7、结构构件上的意外损坏没有及时修复•8、板桩入土深度不足，不能预防管涌或隆起，没有考虑管涌或隆起对土压力的影响•9、交底不够充分•很多情况下，工程事故可能是以上多种因素共同作用的结果。设计要求•1、围堰必须能够承受作用在其上的各种荷载。•2、控制渗入围堰内的水量，用泵抽干。•3、在每个施工阶段必须保证施工面稳定，不发生不可控制的隆起、流沙或者管涌。•4、围堰墙体和支撑变形不能影响围堰附近的永久结构或者其他既有结构。•5、必须保证斜坡或潜在滑动面导致土体失衡时能够维持围堰整体稳定。•6、围堰大小必须合适，能够满足其内部结构的施工要求。•7、临时围堰必须要能够最大限度的回收和重复利用建筑材料。计算荷载•水压力hPww•主动土压力hKPaa•被动土压力hKPpp•水土分算是计算全部的静水压力，并用浮重度计算土压力，水土合算是采用天然重度或饱和重度计算土压力，不再计算静水压力。从数值看前者大于后者，水土分算适用于渗透性较好的碎石土和砂土。计算荷载计算荷载计算荷载计算荷载修正系数•计算土压力强度时，应考虑板桩墙与土的摩擦作用，将板桩墙前与墙后的被动土压力分别乘以修正系数，为安全起见，对主动土压力则不予折减。土的内摩擦角φ40°35°30°25°20°15°10°K2.302.001.801.701.601.401.20K’0.350.400.470.550.640.751.00板桩挡土墙分类悬臂单锚支撑多锚支撑板桩挡土墙分类•钢板桩的横断面•最小入土深度•支撑间距及尺寸计算分类计算的主要内容悬臂无支撑单锚支撑多锚支撑浅埋深埋板桩挡土墙分类常见3类边界条件（1）自由端【如：桩顶端】AMA=0，QA=0（2）铰支端（活动或固定）xB=0，yB=0,θB=0（3）固定端【如：深埋桩底端】MA=0，xA=0AxBy【如：浅埋桩底端或其它】计算假定•等值梁法计算钢板桩围堰，为简化计算，常用土压力等于零点的位置来代替正负弯矩转折点的位置，并设为铰接点。•计算时取1m宽单位宽度钢板桩。•在土处于饱和水状态下，为简化计算且偏安全考虑，不考虑土的粘聚力（c=0）•假设钢板桩在封底混凝土面以下0.5m处固结。悬臂式板桩悬臂式挡土结构，对于土的性质、荷载大小等非常敏感，它完全依靠足够的入土深度来保持其稳定性，故其悬臂高度一般不大于4ｍ。悬臂桩看似一端固定的悬臂梁，实际上二者有根本的不同之处。首先是悬臂桩难以确定固定端位置，因为桩在两侧土压力作用下，每个截面都会发生水平方向的位移和转角变形。其次，嵌入坑底以下部分的作用力很复杂，难于确定。因而期望以悬臂梁为基本构件体系，考虑桩墙和土体的变形一致来进行解题将是非常复杂的。悬臂式板桩Htabcdefght2t1EaEpH1EwEw1Ew2i1、试算确定埋入深度t1，对各力对e点取力矩，满足防倾覆的安全系数不小于2。即)/3t(HEa)/3t(H2(Ew3tEp)(Ew1112112、确定实际所需的深度t，在t1的基础上增加15%，确保板桩的稳定。悬臂式板桩Htabcdefght2t1EaEpH1EwEw1Ew2i3、计算剪力为0点g。g点以上部分板桩内外压力相等。主动土压+水压＝被动土压+水压计算出t24、计算最大弯矩。等于板桩内外压力对g点弯矩之差。5、选择板桩截面。根据求得的最大弯矩和板桩材料的容...