水中筑捣围堰施工方案.doc

长 沙 市 黄 兴 大 桥

水
中
墩
基
础
施
工
方
案

水中墩基础施工方案
一、工程概况
本工程按公路二级标准设计，设计洪水频率：百年一遇，地震动反应谱特征周期0.35S，地震动峰值加速度0.05g。
工程所在地势整体较平坦，西河岸较陡，河堤顶高程40.14m，东河岸有较宽的漫滩，防洪堤顶高程41.20m，河床底高程24.30m左右，防洪提顶与河床底最大高差约17.0m。
根据地质钻探资料显示，工程场地出露地层主要有四层（Q）冲击层、白垩系（K）碎屑沉积岩，两岸河堤主要由粘性土填筑，各地层岩土参数取值见下表：
地层岩石参数
地层
编号
地层名称
容许承载力σo（KPa）
极限摩擦力τi（KPa）
单轴极限抗压强Ra（KPa）
1
筑填土
100
30

2
种植土
80
15

3
亚砂土
80
15

31
亚粘土
130
20

32
亚粘土
150
35

4
粉砂
130
30

5
圆砾
250
100

6
亚粘土
230
70

7
圆砾
350
110

8
强风化泥质粉砂岩
400
90

9
弱风化泥质粉砂岩
950
110
4700
河槽内弱风化泥质粉砂岩9工程性状较好，强度高，为本场地桥梁基础的理想持力层。河滩及堤外基础由于覆盖较厚，适宜桩基础。
二、施工方案
考虑本工程量小但投入大的特点，尽量采用低投入方案：
方案一：采用填土筑捣
其设计图如下：
计算部分：
1、土压力计算
依据库仑土压力理论，按砂性土填筑计算，取单位墙长作模型计算，则有：

Ea=γH2Ka/2
砂性土中γ取19KN/m3
Ka=cosβ*( cosβ-)/( cosβ+)=0.172
查路桥计算手册表6-16，按汽挂-20级车辆荷载按填土高度换算有 h0=200/（γ（4.2+0.577(H+2a)））=1.28 m
得
Ea=19*(6+0.5+1.28)*(6+0.5+1.28)*0.172/2=98.9 KN
可知MH=0.0423ql2=0.0423*2*98.9*(6.5+1.28)=65.1 KN.m
桩入土深度为（每单位长度取4根计算）：
h===2.27m
符合要求。
方案二、采用填土路堤施工
设计图如下：
由于本河床基底基本上无软土层，河床底基岩稳定性好，不存在基底失稳问题，该部分可不作检算。
方案三、采用施工便桥加钢管桩平台的施工方案
二、计算部分
1、桥面板计算
如下图：

模板跨径按0.4m考虑，模板宽度按车轮按触桥面宽度0.3m计，车两后轮间距2.4m，车重按300KN重型车计算（后轮100KN）
得跨中弯矩：M=Pl/6=100*0.4/6=6.67 KN*m；
在此取杉木计算，其容许弯应力[]=13.0 Mpa，并可提高1.2。
得模板需要的截面模量为：
W=M/(1.2*[])=6.67/(1.2*13*1000)=4.27*10-4 m2
由W、b、得模板厚度h为：
h===0.09 m=9 cm
桥面板取δ=10木板。
2、[12槽钢分配梁计算
由于主梁[28按1m间距布置，故取1m小段按简支梁计算，[12槽钢取10根按图示布置，力的加载按车后轮集中力（200KN）在跨中时考虑，其图示如下：

可知最大弯矩为：Mmax=pl/4=200*1/4=50 KN.m
对于[12槽钢，Ix=3.01*10-6 m4
h=0.06
=Mh/ Ix=50*0.06/(3.01*10-6 *10)=99.67 Mpa<=145 Mpa
K=145/99.67=1.45符合标准要求。
3、[28槽钢横梁计算
30T重车后轮一般都有两排，按其后轮重量作用在两根[28梁上计算，其力作用图示如下

由计算可知，最大弯矩出现在中间部位：
Mmax=110 KN.m
最大剪应力τ=100/0.004=25 Mpa<[τ]=85Mpa
最大弯曲应力为=My/Ix=110*0.14/(0.000051184*2)= 150 Mpa≈145 Mpa
远小于屈服点应力，但需加强，在此按[32施工。
4、贝雷桁架主梁经查桥涵公路施工手册续表20-1，符合施工要求。
5、桩基计算（按D60钢管桩计算）
a、打入桩容许承载力
[ P ]=
其中：
：桩的周长(m)；
：桩在承台面或最大冲刷线以下的第i层土层中的长度；
：与相对应的和土层与桩侧的极限摩阴力(KPa)
在此仅取一层细粉砂，查表取其值为65Kpa；
：桩底面积；
：桩底处土的极限承载力，在粉砂中取3000Kpa；
：分别为振动下沉对各土层桩侧摩阴力和桩底抵搞力影响系数，按规范在此都取1.0；
由以上可知：
[ P ]=0.5×[0.6π×2×65+π×0.3×0.3×3000]=546.6 KN

b、以上考虑了桩底端闭塞效应及其挤土效应特点，钢管桩单桩轴向极限承载力为：

其中：
当hb/ds<5时，；
当hb/ds>5时，
式中：为桩底闭塞效应系数，在此取闭口钢管：=1
：土的侧阻挤土效应系数，按下表取值
桩内径
≤600
700
800
900
1000（mm）

1.0
0.93
0.87
0.82
0.77
按此可得：
=0.6π×2×65+π×0.3×0.3×3000=1093.3 KN
由a及b点可知，本设计符合要求。
综合考虑各因素，方案二施工最安全，投入最少，施工速度最快；方案一次之，但施工不安全因素偏多；方案三投入最大，施工难度高，施工速度也是最慢的。

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毕业论文致谢词

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致谢词2

在本次论文设计过程中，感谢我的学校，给了我学习的机会，在学习中，老师从选题指导、论文框架到细节修改，都给予了细致的指导，提出了很多宝贵的意见与建议，老师以其严谨求实的治学态度、高度的敬业精神、兢兢业业、孜孜以求的工作作风和大胆创新的进取精神对我产生重要影响。他渊博的知识、开阔的视野和敏锐的思维给了我深深的启迪。这篇论文是在老师的精心指导和大力支持下才完成的

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