1、围堰设计计算书11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)5.444.5最低潮位(m)-2.43-2.02平均高潮位(m)2.522.49平
2、均低潮位(m)-1.39-2.02平均潮差(m)3.924.521.2.2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16.911.2墩位处土层及岩层埋深见下图。图1.2-1 7#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11002200mm,年平均降水量1700mm。夏季盛行偏南至
3、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,79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12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12册2)
4、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13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16.9KN/m3c12.8kpa11.2Ka0.675(Ka)0.50.821Kp1.482(Kp)0.51.217粘土KN/m3ckpaKa(Ka)0.5Kp(Kp)0.5第一道支撑+3.0第二道-1.04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
5、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=16.9D11.5=194.35DKN/m2)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=16.9D6=101.4DKN/m2)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
6、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=8.5m6.1.2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=8.5m6.2.2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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