【正文】 ..............13一、工程概述沮漳河特大橋是漢宜高速鐵路線上的橋梁，位于湖北省荊州市與宜昌市交界的萬城灌溉區(qū)，地勢平坦、開闊。該處河段為通航河段，橋軸線與河流交角為 65176。沮漳河是位于長江左岸的一級支流，橋位河段屬平原性河流。其水位受上游支流（東支漳河、西支沮河）山區(qū)性河流影響，同時(shí)也受長江水位頂托的影響。沮漳河洪水由暴雨形成，多發(fā)生在 7～9 月。洪峰歷時(shí) 48～60h。受長江水位頂托的影響，水位也可能較長時(shí)期處于高位。9100墩是沮漳河特大橋連續(xù)梁橋（48m+80m+48m）中跨主墩。由于工期及基礎(chǔ)施工進(jìn)度的原因，這兩個(gè)墩的基礎(chǔ)將于高水位的情況下進(jìn)行施工。由于缺乏流速、水位等資料，計(jì)算時(shí)考慮了 1m 的沖涮，圍堰抽水的最高水位為+。二、設(shè)計(jì)依據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范 《港口工程荷載規(guī)范》 （JTJ 215－98） 《港口工程樁基規(guī)范》 （JTJ 254－98） 《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》 （JGJ 120－99） 《公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 （JTJ 02586） 《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 （GB500172022）地質(zhì)條件泥面標(biāo)高+ ：地層代號 巖土名稱層厚(m)層底標(biāo)高(m) 內(nèi)摩擦角密度(g/cm3)粘聚力 (kPa) 備注② 12 淤泥質(zhì)粉質(zhì) 粘土 + 5② 21 粘土 + ② 22 粉質(zhì)粘土 + 水文施工水位： +地面標(biāo)高地面標(biāo)高： +三、結(jié)構(gòu)布置及材料特性結(jié)構(gòu)布置圖材料特性名 稱 A(cm2) W(cm3) I(cm4) 備注SKSPIV 2270 38600 每米值HN588 4020 118000HN700 5760 202200嵌固點(diǎn)計(jì)算采用 SKSPIV 型鋼板樁樁的嵌固點(diǎn)計(jì)算公式： （見樁基規(guī)范 附錄 C）50mbEIT?土層為淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，式中 m 取 3000kN/m4 b0=1m I=38600cm4 E=108 kN/m2 ???嵌固點(diǎn)深度： （ ）??2.?值 取取 = 四、荷載分析主動(dòng)土壓力及靜水壓力計(jì)算水位以下： 2(39。)tan(45)tan(45)2a wpHqcH??? ???????考慮水位為+ ，土層頂標(biāo)高 +，土層參數(shù)取加權(quán)平均內(nèi)摩擦角密度(g/cm3)粘聚力 (kPa)備注 Piu 為該標(biāo)高處上層土底部土壓力與靜水壓力之和，Pid 為該標(biāo)高出下層土頂部土壓力與靜水壓力之和地層代號巖土名稱底標(biāo)高(m)內(nèi)摩擦角重度(kN/m3)粘聚力 (kPa)Piu(kPa)Pid(kPa) 備注+ 0+ 43 6土層 + 360被動(dòng)土壓力計(jì)算水位以下： 2(39。)tan(45)tan(45)2a wpHqcH??? ??????考慮圍堰內(nèi)水位為+，土層頂標(biāo)高+ ，土層參數(shù)取加權(quán)平均內(nèi)摩擦角 密度(g/cm3) 粘聚力 (kPa) 備注 Piu 為該標(biāo)高處上層土底部土壓力與靜水壓力之和，Pid 為該標(biāo)高出下層土頂部土壓力與靜水壓力之和地層代號巖土名稱底標(biāo)高(m)內(nèi)摩擦角重度(kN/m3)粘聚力 (kPa)Piu(kPa)Pid(kPa) 備注+ 35土層 + 259五、工況分析工況一：抽水至+ 標(biāo)高位置，第二層圍囹未安裝；工況二：抽水至+ 標(biāo)高位置，第三層圍囹未安裝；工況三：吸泥至+ 標(biāo)高位置，第四層圍囹未安裝；工況四：吸泥至+ 標(biāo)高位置，第五層圍囹未安裝；工況五：吸泥至+ 標(biāo)高位置，第六層圍囹未安裝；工況六：吸泥至+ 標(biāo)高位置，所有圍囹安裝完成；六、鋼板樁結(jié)構(gòu)驗(yàn)算容許應(yīng)力依照《公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 ，臨時(shí)工程 Q235B 鋼材的容許應(yīng)力：彎應(yīng)力、綜合應(yīng)力 []???剪應(yīng)力 0?邊界條件鋼板樁在嵌固點(diǎn)固接，圍囹支撐處鉸接。計(jì)算考慮 1m 長度的鋼板樁。計(jì)算結(jié)果工況支座反力(kN)最大位移(mm)鋼板樁應(yīng)力(MPa)1 36kN 11 522 98kN 4 363 184kN 4 484 360kN 9 1005 563kN 8 1186 761kN 9 152七、圍囹結(jié)構(gòu)驗(yàn)算圍囹編號從上至分別為 1~6，共六層。第六層圍囹由上節(jié)計(jì)算得，圍囹的最大荷載為 761kN/m。計(jì)算模型如下：計(jì)算結(jié)果：構(gòu)件 類型 工況六 備注綜合應(yīng)力(MPa) 167圍囹2HN700 剪應(yīng)力 (MPa) 104軸應(yīng)力 (MPa) 127彎應(yīng)力 (MPa) 6支撐φ800x10軸力(kN) 3159第四、五層圍囹由上節(jié)計(jì)算得，圍囹的最大荷載為 563kN/m。計(jì)算模型如下：計(jì)算結(jié)果：構(gòu)件 類型 工況五 備注綜合應(yīng)力(MPa) 176圍囹2HM588 剪應(yīng)力 (MPa) 100軸應(yīng)力 (MPa) 150彎應(yīng)力 (MPa) 3支撐φ630x8軸力(kN) 2349第三層圍囹由上節(jié)計(jì)算得，圍囹的最大荷載為 184kN/m。計(jì)算模型如下：計(jì)算結(jié)果：構(gòu)件 類型 工況三 備注綜合應(yīng)力(MPa) 171圍囹2HN700 剪應(yīng)力 (MPa) 38軸應(yīng)力 (MPa) 64彎應(yīng)力 (MPa) ——支撐φ630x8軸力(kN) 1005第一、二層圍囹由上節(jié)計(jì)算得，圍囹的最大荷載為 98kN/m。計(jì)算模型如下：計(jì)算結(jié)果：構(gòu)件 類型 工況三 備注綜合應(yīng)力(MPa) 129圍囹2HM588 剪應(yīng)力 (MPa) 26軸應(yīng)力 (MPa) 52彎應(yīng)力 (MPa) ——支撐φ426x8軸力(kN) 542八、各構(gòu)件強(qiáng)度及穩(wěn)定性驗(yàn)算第六層圍囹 φ800x10 支撐穩(wěn)定性驗(yàn)算最大軸應(yīng)力 127MPa，最大彎應(yīng)力 6MPa。最大軸力 N=?計(jì)算長度 lo=μl=?屬于 b 類截面查表得: φ= mxx1EXβMNσ=+fAγW(39。)γ x——截面塑性發(fā)展系數(shù)，取 N’EX——?dú)W拉臨界力β mx——等效彎矩系數(shù)，取 () []Pa????????穩(wěn)定性滿足設(shè)計(jì)要求。第五層圍囹 φ630x8 支撐穩(wěn)定性驗(yàn)算最大軸應(yīng)力 150MPa，最大彎應(yīng)力 3MPa。最大軸力 N=?計(jì)算長度 lo=μl=?屬于 b 類截面查表得: φ= mxx1EXβMNσ=+fAγW(39。)γ x——截面塑性發(fā)展系數(shù)，取 N’EX——?dú)W拉臨界力β mx——等效彎矩系數(shù)，取 mxx1EXMNAW() []Pa????????穩(wěn)定性滿足設(shè)計(jì)要求。第三層圍囹 φ630x8 支撐穩(wěn)定性驗(yàn)算最大軸應(yīng)力 64MPa，最大軸力 N=?計(jì)算長度 lo=μl=?屬于 b 類截面查表得: φ= mxx1EXβMNσ=+fAγW(39。)γ x——截面塑性發(fā)展系數(shù)，取 N’EX——?dú)W拉臨界力β mx——等效彎矩系數(shù)，取 () []Pa????????穩(wěn)定性滿足設(shè)計(jì)要求。第二層圍囹 φ426x8 支撐穩(wěn)定性驗(yàn)算最大軸應(yīng)力 52MPa，最大軸力 N=?計(jì)算長度 lo=μl=??屬于 b 類截面查表得: φ= mxx1EXβMNσ=+fAγW(39。)γ x——截面塑性發(fā)展系數(shù)，取 N’EX——?dú)W拉臨界力β mx——等效彎矩系數(shù)，取 () []Pa????????穩(wěn)定性滿足設(shè)計(jì)要求。補(bǔ)充說明：由于圍堰水頭較高，采用水下開挖、水下澆筑封底混凝土工藝，封底頂、底平整度較難控制，封底混凝土厚度由 加厚至 。圍堰底部相應(yīng)加深 1m，至 高程。入土深度由 變?yōu)??？垢〖傲魃鞍踩雀?。施工時(shí)鋼板樁總長擬選定為 22m，入土深度增加，與上述《計(jì)算書》相比，結(jié)構(gòu)總體安全性加大，不再對內(nèi)力重新驗(yàn)算。 鋼板樁理論用量計(jì)算：鋼板樁圍堰周長計(jì)算： 2＋2=鋼板樁根數(shù)計(jì)算：角樁采用 ，共 4 片，（4m）/=142 片，142＋4＝146 片鋼板樁重量計(jì)算：1462374＝鋼板樁圍堰周長計(jì)算： 2＋2=鋼板樁根數(shù)計(jì)算：角樁采用 ，共 4 片，（4m）/=148 片，148＋4＝152 片鋼板樁重量計(jì)算：1522