发布时间 : 星期六 文章钢板桩围堰设计与计算更新完毕开始阅读
具体结构详见下图。
图1 围堰结构图
5、钢板桩围堰计算 5.1堰顶高程计算
按《堤防工程设计规范》(GB50286—98)第6.3.1条，堰顶高程应按设计洪水位或设计高潮位加堤顶超高确定,堤顶超高按下式确定。
Y=R+e+A
式中:Y──堤顶超高(m)； R──设计波浪爬高(m)；
e──设计风壅水面高(m),对于海堤,当设计高潮位中包括风壅水面高度时,不另计；
A──安全加高(m)。
本工程围堰设计标准为非汛期10年一遇高潮位加8级风下限，经计算，围堰顶高程确定为3.3m。 5.2外力计算
钢板桩主要受土压力（包括主动土压力和被动土压力）、水压力和波浪力作用，还有围顶荷载(填土和施工荷载)。其中主动土压力：qaA=3.25kPa，qaB=7.53kPa，qaD上=18.47kPa, qaD下
=8.78kPa,qaE=42.97kPa；被动土压力：qpD上=36.96kPa, qpD下=22.23kPa, qpE=166.58kPa；水压力：qw=31.4kPa；浪压力：qac=7.07kPa，qoc=21.98kPa，qbc=12.80kPa，qdc=12.68kPa；q=13.0 kPa。
计算简图如下：
图2 计算简图
5.3钢板桩入土深度计算
钢板桩的外力参照图2，确定由主动土压力、被动土压力、水压力和浪压力对锚杆安装点的力矩MEa、MEp、MEw和MEc ,钢板桩入土深度需满足下面经验公式。
MEpMEa?MEw?MEcF??1.2
经计算，MEa=3160.84kN·m/m、MEp=10890.38kN·m/m、MEw=3408.82kN·m/m和MEc =158.46kN·m/m,F=1.61＞1.2。 5.4堰体宽度计算 5.4.1 抗剪稳定
抗剪稳定采用下列Terzaghi公式进行计算：
K剪?2B?Ea?tan??0.7
3M式中：M为外力对基面的力矩，Ea 为围堰中心线上的压力，B=5.0m，内摩察角?=20°。经计算，Ea=106.86 kN，M=175.42 kN·m，
K剪=0.74＞0.7。
5.4.2 抗倾稳定
抗倾稳定公式：K倾?0.5B?G?B?T?1.4
M式中：M=175.42 kN·m，G为堰体每延米重，G=304.00 kN，T为每延米钢板桩与基土的摩阻力，T=300.00 kN，K倾=12.88＞1.4。 5.4.3 抗滑稳定
抗滑稳定公式：K滑?G?f?2S?1.4
EW?ES式中：G=304.00 kN，f=tg12.5°=0.22，S为每钢板桩的抗剪力，
S=Aτ，A 为每延米钢板桩的断面积，A=46.5cm2，τ为桩的极限抗剪
强度，τ=20，EW=106.86 kN，ES=0,K滑=18.04＞1.4。 5.4.4 堤基承载力计算
根据土的抗剪强度指标，按下列公式确定堤基土承载力特征值：
fdh?1Nr?rrb?Nq?qr0d?Nc?cCd 2fd??dfdh
经计算，堤基土承载力设计值fd=109.70kPa，σmax=89.80kPa，地基承载力稳定。
5.4.5 地基土管涌计算
地基土的管涌计算应满足下列公式：
l1?l2?B?3.5 ?hKs?