围堰设计计算书1.docx
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围堰设计计算书1
1工程概况
1.17#墩概述
7#主墩承台长35.7m，宽19.7m，承台顶标高0.0m，底标高为-5.0m，总高度为5m。
承台总体布置如下所示。
图1.1-1承台平面尺寸图（单位：
cm）
7#墩所处所处位置环境复杂，紧邻寺庙及水闸，平面位置如下图所示：
1.2水文地质条件
1.2.1水文条件
瓯江为不规则的半日潮，落潮历时大于涨潮历时，平均潮差超过4m，潮流强劲，表面平均流速大于1m/s；
瓯江潮汐特征值详见下表：
表1.2-1瓯江港区潮差特征值（基准面：
85年高程系）
潮汐特征
温州郭公山
龙湾
最高潮位（m）
5.44
4.5
最低潮位（m）
-2.43
-2.02
平均高潮位（m）
2.52
2.49
平均低潮位（m）
-1.39
-2.02
平均潮差（m）
3.92
4.52
1.2.2地质条件
7#墩处地质条件复杂，基岩埋置深度变化大，局部现裸岩，承台部分设计入岩；表层为淤泥夹粉细砂覆盖层。
墩位处土层参数见下表。
表1.2-1土层参数
土层名称
层厚
（m）
天然湿密度
（KN/m3）
直剪固快
直剪快剪
内摩擦角
（°）
粘聚力
（KPa）
内摩擦角
（°）
粘聚力
（KPa）
淤泥夹粉细砂
16.9
11.2
墩位处土层及岩层埋深见下图。
图1.2-17#墩地形实测图（单位：
m）
1.3气象条件
工程区域属于亚热带海洋性季风湿润气候，温暖湿润，日照充足，雨量充沛，四季分明。
多年降水量1100～2200mm，年平均降水量1700mm。
夏季盛行偏南至西南风，冬季以北至东风为主，多年平均风速2.0m/s。
台风是区域主要的灾害天气，7～9月是台风活动频繁起，占总数的84%，常伴随狂风暴雨，诱发滑坡、坍塌、泥石流等不良地质现象的发生。
1.4结构描述
围堰通过双排钢管桩间填土形成，堰内填土，并在钢管桩悬臂范围内设置1~2道支撑系统。
在靠近观景平台侧，由于原河床面高，通过砂袋+填土的方式形成围堰。
水闸的水通过设置框架式混凝土墙实现隔水、引流，从土围堰后侧排入江中。
首先对靠近主航道、栈桥侧进行回填处理，处理后河床底高程分别为-4.0m、-1.0m。
2编制依据
1）104国道温州西过境永嘉张堡至瓯海桐岭段改建工程（瓯江特大桥）《两阶段施工图设计》文件，第1～2册
2）104国道温州西过境永嘉张堡至瓯海桐岭段改建工程（瓯江特大桥）施工图设计阶段《工程地质勘察报告》，第1～3册
3）《基坑工程手册》
4）《建筑基坑支护技术规程》
3设计参数
项目
参数
高潮位
+5.0m
低潮位
-2.0m
堰内填土高度
+5.0m
计算河床高程
-1.0m、-7.0m
承台底高程
-3.0m
基坑底高程
-3.5m
淤泥夹粉细砂
γ
16.9KN/m3
c
12.8kpa
φ
11.2°
Ka
0.675
（Ka）0.5
0.821
Kp
1.482
（Kp）0.5
1.217
粘土
γ
KN/m3
c
kpa
φ
°
Ka
（Ka）0.5
Kp
（Kp）0.5
第一道支撑
+3.0
第二道
-1.0
4计算工况
工况一：
高潮位+4.5m时，结构受力
工况二：
低潮位-2.02m时，结构受力
5围堰宽度计算
显见，工况一条件下，围堰受力最不利。
5.1河床底高程-7.0m处围堰宽度
计算模型采用重力式挡土墙，墙高4.5+7=11.5m，墙宽D。
计算模型图示如下：
堰内土自重
1）堰内土自重
G=16.9×D×11.5=194.35DKN/m
2）水压力
3）土压力
4）倾覆力矩
5）抗倾覆力矩
6）抗倾稳定系数
以图中C为转点，
，实际按D=6.5m取值。
5.2河床底高程-1.0m处围堰宽度
堰内土自重
1）堰内土自重
G=16.9×D×6=101.4DKN/m
2）水压力
3）倾覆力矩
4）抗倾覆力矩
5）抗倾稳定系数
以图中C为转点，
，实际按D=3.0m取值。
6钢管桩规格设计
单层任意位置支撑及多层支撑结构，净土压力为0的位置与弯矩为0的位置很接近，计算式将净土压力为0的位置简化为弯矩为0的位置。
6.1河床底高程-7.0m处内侧钢管桩规格
内侧钢管桩在工况一、工况二时，其受力一致，计算模型如下：
6.1.1钢管桩入土深度
1）主动土压力
2）被动土压力
3）管桩最小入土深度
h=6.8m，按1.25倍安全系数考虑，h=8.5m
6.1.2钢管桩受力
根据受力模型，采用结构力学求解器建立受力图示如下：
6.2河床底高程-7.0m处外侧钢管桩规格
工况一、工况二计算模型如下：
6.2.1钢管桩入土深度
工况一：
高潮位+4.5m时
1）主动土压力
2）水压力
3）被动土压力
4）管桩最小入土深度
h=6.8m，按1.25倍安全系数考虑，h=8.5m
工况二：
低潮位-2.02m时
1）主动土压力
2）水压力
3）被动土压力
4）管桩最小入土深度
h=6.8m，按1.25倍安全系数考虑，h=8.5m
6.2.2钢管桩受力
根据受力模型，采用结构力学求解器建立受力图示如下：
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