1、2围堰抗浮力和抗流水压力检算
抗浮参考资料验算
抗浮验算一、条件：地面标高H1=0.000m，顶板标高H1=0.000m，底板标高H3=-4.400m，设法水位标高Hw=-0.500m；地下室长度A=3900mm，宽度B=5200mm，底板悬挑宽度L=500mm，覆土厚度do=0.000mm,容重γ=18kN/m顶板厚度d1=180mm，底板厚度d2=300mm，挡土墙墙厚度d3=400，地下室层高h=4400mm。
梁、柱扣板厚后体积V=8m二、计算：1、水浮力Fw=|h3-hw|×10=|-4.400--0.500|×10=39.00 kN/m2、抗浮力：(1)、顶板自重：G1=d1×25=180×0.001×25=4.50 kN/m(2)、底板自重：G2=d2×25=300×0.001×25=7.50 kN/m(3)、覆土重量：Go=do×γ=0.000×18=0.00 kN/m(4)、悬挑部分土重量折算为面积重量：G3=L×(H3-H1)×2×(A+B)×γ/(A×B)=0.500×|-4.400-0.000|×2×(3.9+5.2)×18/(3.9×5.2)=35.54 kN/m(5)、挡土墙重量折算为面积重量：G5=L×h×2×(A+B)×γ/(A×B)=0.400×4.4×2×(3.9+5.2)×18/(3.9×5.2)=39.49 kN/m(6)、梁、柱重量折算为面积重量：G6=V×25/(A×B)=8×25/(3.9×5.2)=9.86 kN/m抗浮力=∑(Go+G1+G2+G3+G5+G6)=∑(0.00+4.50+7.50+35.54+39.49+9.86)=96.89kN/m根据《广东省标准建筑地基基础设计规范》W/F=96.89/39.00=2.48>1.05，满足要求。
钢围堰设计计算书
=
112MPa
≤
145MPa
故腹杆强度满足要求。
稳定性复核如下： N φA = 357000 0.899 × 2460 = 161MPa ≤ 190MPa
稳定性满足要求。 腹杆与弦杆连接计算： 按最大轴力-357KN 控制焊缝，焊缝采取 3 面围焊，取焊脚尺寸 6mm，有效高度 4.2mm： 取焊缝强度：抗剪强度[б]=125Mpa, 抗拉强度[б]=190Mpa .
第三部分
钢围堰设计及计算书
一、计算依据
1、《淮海大桥施工图》 2、《淮海大桥地质水文资料》 3、《第一部分：淮海大桥钢围堰施工方案》 4、《钢结构设计规范》（GB50017-2003）
二、计算参数及荷载
1、基本原则
钢围堰的设计以可实施性和安全性为基本原则，施工设计阶段按 5％频率（20 年一遇）
取用有关设计参数。
+16.5
3、主要荷载
1)水压力：按γwh 计算，与水深成正比。
2)土压力 ：按主动土压力计算，透水层取γ’h（γ’为土层浮容重）
3)土侧摩阻力：按τ×A 计算
4)围堰底土层阻力 ：σ×A 计算
5)砼侧压力：按γch 计算
6）上游迎水面水流压力：
按公式
F1
V2 = ξ1γ 1 A1 2g
，
式中：F1——钢吊箱所受的水流作用力，kN；
+12.928m
立杆
86.5kn/m
+12.928m
腹杆
86.5kn/m
最大轴力(KN) -615 -357 -81 -454 -77
-286（343）
最大弯矩（Knm） 4.74
4.0
杆件截面 δ=10mm,b=30cm 2∠80×80×8
围堰计算书
围堰计算书一、围堰侧边摩阻力围堰下沉采用围堰内吸泥清空方法，因此围堰下沉的阻力为外侧边的摩阻力与水浮力。
围堰外侧边周长l=(8.5+15.0)x2=47m围堰入土深度 h=4.5m砂土摩擦系数取f=2.0 tf/m2围堰自重 G=65t摩擦力 F1=lhf=47x4.5x2=423t水浮力 F2= G/7.85*1.0=8.3tF1+F2 >G，因此围堰靠自重无法下沉，采取在双壁围堰内填充砼。
填充砼数量为：（7.7+14.2）x2x4.5x0.8=157.68m3，重量为：G1=140.16x2.3=362.7t。
则：G+G1=427.7t≈F1+F2=431.3t如果围堰下沉困难，可采取围堰四周高压射水，减小摩擦力。
二、围堰封底后抗浮力计算围堰封底抽水后，承受最大的水浮力，水浮力由围堰自重、封底砼重、填充砼及封底砼与钻孔桩之间握裹力克服。
封底砼重量 P=6.9x13.4x2.0x2.3=425.3tF1+G1+P+G=423.0+362.7+425.3+65.0=1276t(未计封底砼与钻孔桩之间握裹力)围堰浮力F3=15x8.5x10x1.0=1275t 因此满足浮力要求。
三、围堰结构计算1、面板、肋计算围堰受力在围堰封底抽水后，水压力作用下为最不利。
其受力如图示：b/a=1.5/0.5=3>2.0因此按单向连续板计算。
Y=(11.5x2.15+30x0.6x7.8)/(11.5+30x0.6)=5.6cmI=1/12x30x0.63+30x0.6x2.22+59.96+11.5x3.452=0.54+87.12+59.96+136.88=284.5cm4W=284.5/5.6=50.8 cm3M=1/10*ql2=1/10*8x0.5x1.52 =0.9t〃mσ=M/W=0.9x105/50.8=1771kg/cm2≈[σ]= 1700kg/cm2 (可)2、内支撑计算N=5.84t/m2*(1.7+1.5)/2*(3.2+2.0)/2=5.84*1.6*2.6=24.29t 选用2∠752x8角钢[N]= A*1.700t/cm2=2x11.5x1.700=39.10t>N(可)3、桁梁计算M=1/8*ql2=1/8*8*9.344*3.02 =8.41t〃mN=M/a=8.41/0.8=10.5t面积A=14x1.0+25x1.0=39cm2[N]= A*σ=39cm2x1.700t/cm2=66.3t>N(可)。
抗浮计算表格
清江三桥主桥双壁钢围堰墩围堰抗浮计算1.计算条件设计水位标高H1=24.000m河床面标高H2=11.000m设计承台底标高H3=-0.435m预估封底底标高H4=-5.435m围堰底标高H5=-5.435m桩底标高H6=-29.435m桩径D= 2.200m护筒直径d= 2.500m桩基础根数N=12围堰平面长a=24.600m围堰平面宽b=17.600m2.荷载计算2. 1.水的浮力计算水的重度γw=9.810kN/m3结构排水体积Vw=(a*b)*(H1-H4)=12744.178m3水的浮力Fw=γw*Vw=125020.382kN 2. 2.封底混凝土自重计算封底混凝土重度γc23.544kN/m3封底混凝土体积Vc=(a*b-π*d^2/4*N)*(H3-H4)=1870.276m3封底混凝土自重Gc=γc*Vc=44033.771kN 2. 3.桩基础自重计算桩基础重度γz=24.525kN/m3桩基础体积Vz=π*D^2/4*N*(H3-H6)=1322.862m3桩基础自重Gz=γz*Vz=32443.186kN 2. 4.护筒与封底混凝土粘结力计算钢板与混凝土粘结强度τ1=150.000kpa钢板与混凝土接触面积S1=π*d*(H3-H4)*N=471.239m2护筒与封底混凝土粘结力τ1*S1=70685.835kN 2. 5.钢围堰自重计算（估算）围堰排水体积V=(H1-H5)*(a*b)=12744.178m3单位排水体积围堰重量60.000kg/m3钢板桩自重Gg=7646.507kN 2. 6.钢围堰与土层摩阻力土层摩阻力τ3=120.000kpa 钢围堰与土接触面积S3=(a+b)*2*(H4-H5)*1.5=0.000m2护筒与封底混凝土粘结力τ1*S1=0.000kN 2.7.封底混凝土粘结力钢板与混凝土粘结强度τ2=150.000kpa 钢围堰与混凝土土接触面积S2=(a+b)*2*(H3-H4)*1.5=633.000m2护筒与封底混凝土粘结力τ2*S2=94950.000kN3.抗浮稳定性计算F1=min(Gz,τ1*S1)=32443.186kNF2=min(Gg+τ3*S3,τ2*S2)=7646.507kN 抗浮安全系数Kf=(Gc+F1+F2)/Fw=0.673< 1.150经验算，封底混凝土厚度5m，抗浮稳定性不满足规范要求。
钢围堰封底混凝土抗浮,抗沉及强度验算
钢围堰封底混凝土抗浮,抗沉及强度验算
钢围堰是一种已广泛应用的工程结构，它由一系列钢桩和连接部
件组成，它能够起到隔离、疏导水流等作用，保护沿岸建筑和基础设
施的安全。
而钢围堰封底混凝土抗浮、抗沉及强度验算是其施工过程
中必须要重视的问题。
首先，钢围堰封底混凝土的抗浮和抗沉性是极为关键的。
在施工
现场，封底混凝土需要承受水压力的同时还要承受钢围堰的水平荷载，难度较大。
为了确保封底混凝土的抗浮性能，一般采用压实泥土来增
加底部重量，同时还会添加一些钢筋增强结构的抗拉性能，以承受极
限荷载。
为了保证混凝土底部的密实性，特别在浅海区需要采用潜水
员钻孔注浆加固工法，这样在保证混凝土承受极限荷载能力的同时，
更加保证了混凝土底部的密实性和不易流失。
其次，钢围堰封底混凝土的强度验算也是必不可少的。
施工中需
要根据混凝土抗压、抗拉强度等参数来计算混凝土封底是否能够承受
所需的荷载。
施工中应该根据混凝土的使用条件、材料强度等因素相
应调整配合比，最终确定混凝土的强度级别。
在施工过程中，要严格
按照实际荷载情况进行强度验算，确保混凝土的承载能力符合设计要求。
总之，钢围堰封底混凝土抗浮、抗沉及强度验算是决定其安全、
稳定性的重要因素。
在施工中必须严格按照设计规范和技术标准进行
设计和施工，确保钢围堰能够完好地发挥工程结构的功能。
同时，对
于类似的建筑工程，在实际中也应该积极探索更多科学、合理的施工
方法，以保证工程的质量和安全。
双壁钢围堰计算书教程
辅桥双壁围堰计算1 ，围堰静水压力计算围堰顶标高27.000m（最大施工设防水位）围堰最高抽水水位：27.000m河床标高：24.290m承台顶标高：24.520m承台底标高：21.720m岩层面标高：21.590m1.1、围堰内抽水工况最不利工况为围堰内抽完水进行承台砼浇筑，此工况围堰内外水头差h max= 5.280m（抽水最大水头）2、围堰水流压力计算2.1、围堰静水压力计算静水压力P静水=γhγ=10kN/m3水容重P静水=52.8kN/m3、围堰抗浮计算3.1、围堰上浮力计算钢围堰断面积的计算：A=33.20m2F上浮=1494.00KN3.1、围堰填充砂重量计算刃脚部分的体积：V1=16.60m3围堰内填水体积的计算：填充高度刃脚上 2.00mV2=66.40m3下沉重量：砼重量381.80KN1m高的砼水重量664.00KN钢围堰 385.00KNF下沉=1430.80KN沉降系数的计算：K=0.964、围堰受力计算σ=M/W=111.4MPa<170MPa f=5pL4/384EI=7.46mm满足要求4.2、加劲小肋计算(小竖肋）4.2.1、计算水头 h=5.280m水压力 P=52.80kN/m2加劲小肋间距l=450mm大肋间距L=1000mm面板有效宽度取面板板厚60倍计算，加劲小肋采用∠63×6×40角钢，则钢材弹性模量 E=210000000kN/m2q=23.76kN/m加劲小肋内力按连续梁计算M=pL2/10= 2.38kN.mQ=PL/2=11.88kNσ=M/W=115.0MPa<170MPaτ=QS/Ib=35.4MPa<100MPa加劲小肋变形f=5pL4/384EI= 1.26mm< L/400= 2.5mm4.3、加劲大肋计算(横肋）4.3.1、双壁底层大肋计算计算水头 h= 5.280m h= 4.280m水压力 P1=52.80kN/m2P2=42.80kN/m2大肋间距L=1000mm作用于大肋上的外荷载q=47.8kN/m大肋采用 T型结构，截面特性如下：截面积A(cm 2)惯性矩I x (cm 4)截面模量W xmax (cm 3)截面模量W xmin (cm 3)回转半径i(cm)截面静矩S x (cm 3)37.60975.18254.4976.38 5.0981.51梁上最大轴力 F=146kN支撑杆的最大轴力 F=134.5kN内支撑的最大轴力 F=230.1kN(1)环向梁应力计算：σ=N/A=#REF!MPa <170MPa119.15=#REF!<170MPa35.76=#REF!<170MPa(2)支撑杆受力计算支撑杆采用2∠63×6×63角钢面积A=14.576cm 2经计算轴向力N=134.5KNτ杆=F 杆/A 杆=92.27MPa <100MPa(3)内支撑受力计算内支撑采用I32a面积A=67.156cm 2经计算轴向力N=230.1KNτ杆=F 杆/A 杆=34.26MPa <100MPaσ=N/A±M/W=#REF!σ<[σ]；满足设计要求。
抗浮力标准值
抗浮力标准值一、概述抗浮力标准值是指建筑物在设计时所依据的抵抗地下水浮力的能力。
在地下水位较高的地区，建筑物的基础设计必须考虑抗浮力标准值，以防止因地下水浮力作用而导致建筑物上浮或破坏。
本文将重点介绍抗浮力标准值的计算方法、影响因素以及相关的工程实践。
二、抗浮力标准值的计算方法抗浮力标准值的计算方法主要包括以下两种：1. 静水压强法：根据阿基米德原理，物体在液体中所受的浮力等于其所排开的液体所受的重力。
因此，可以通过计算地下水的压重来得到抗浮力标准值。
具体公式如下：F = ρ×g ×V其中，F为抗浮力标准值，ρ为水的密度，g为重力加速度，V为基础底面积。
2. 基底压力法：根据土力学原理，基础底面所承受的压力可以转化为抗浮力。
因此，可以通过计算基础底面的压力来得到抗浮力标准值。
具体公式如下：F = P / A其中，F为抗浮力标准值，P为基础底面所承受的压力，A为基础底面积。
三、影响抗浮力标准值的因素影响抗浮力标准值的因素主要包括以下几个方面：1. 地下水位：地下水位越高，水对建筑物的浮力越大，所需的抗浮力标准值也就越大。
因此，在设计时需要根据当地的水文地质资料，合理确定地下水位。
2. 基础形式：不同的基础形式对地下水的抵抗能力不同，也会影响抗浮力标准值的大小。
例如，平板基础相对于桩基而言，其对地下水的抵抗能力较弱，因此需要更高的抗浮力标准值。
3. 土壤性质：土壤的性质也会影响抗浮力标准值的大小。
例如，软土相对于硬土而言，其对地下水的抵抗能力较弱，因此需要更高的抗浮力标准值。
4. 建筑物重量：建筑物重量越大，其对地下水的抵抗能力越强，因此可以降低抗浮力标准值。
但是，在计算时需要考虑建筑物的整体重量，以免造成安全风险。
5. 水压力变化：地下水的水压力变化也会影响抗浮力标准值的大小。
例如，在雨季或洪水期，地下水的水压力会增大，因此需要更高的抗浮力标准值。
四、工程实践中的应用在工程实践中，需要根据具体情况对抗浮力标准值进行合理的选取和应用。
1、2围堰抗浮力和抗流水压力检算
一、296#墩钢围堰检算1 钢围堰抗浮力检算水浮力Q=D,D 由双壁钢围堰自重D1、双壁间填充的混凝土质量D2、双壁间填充水重量D3平衡。
（1）双壁钢围堰底面上作用的向上浮力：221/426.41/424.8)(27.516.34)718.03t Q ππ=⨯⨯-⨯⨯⨯-=（（2）钢壁双围堰自重：D1=299t（3）钢围堰双壁间填充的砼的重量(2.5m 高刃脚混凝土，其中刃脚高度0.8m)，砼的重量按2.3t/3m 算：22222[1/4(26.424.8)0.41/4(26.424.8) 1.7] 2.3310.76tD ππ=⨯⨯-⨯+⨯⨯-⨯⨯= （4）设需要在双壁钢围堰中注H 高的水就可以使钢围堰完全下沉：2231/426.41/424.8)64.34D H H ππ=⨯⨯-⨯⨯⨯=（123Q D D D =++⇒718.03=299+310.76+64.34H ⇒H=1.683m而实际上双壁钢围堰中注水高度为9.16m,大于1.683m ，即使不用钢护筒，围堰在自身自重、双壁钢围堰刃脚混凝土重量以及双壁钢围堰中注水的重量下抗浮力大于浮力而不会浮起。
对于封底混凝土的灌注，由于混凝土密度大于水的密度，它只会使钢围堰更加稳定的下沉，而不会对钢围堰产生额外的浮力。
2 钢围堰抗水流冲击检算作用于钢围堰上的流水压力可按下式计算（公路桥涵设计通用规范）：22P KAg γν=式中：232m /m m /s m /s P A g K γν——流水压力（kN ）；——钢围堰阻水面积（），通常计算至一般冲刷线处；——水的容重，一般取10kN ；——标准自由落体加速度（）；——计算时采用的流速（）；——围堰形状系数，其值如下：方形 1.47矩形（长边与水流平行） 1.33圆形 0.73尖端形 0.67圆端形 0.60钢围堰抗水流冲击检算主要是其抗倾覆性和抗滑移的检算。
取K=0.73,g=9.812m /s ,ν=2 m/s ，则： 2226.4(27.516.34)294.624m 1020.73294.62429.81A P =⨯-=⨯=⨯⨯⨯=438.48kN （1）抗滑移检算：双壁钢围堰自重D1、双壁间填充的混凝土质量D2、双壁间填充水重量D3以及封底混凝土重量D4，共重D 为：D=D1+D2+D3+D4=299+310.76+64.34×9.16+221/424.81/422.8)2 2.3ππ⨯⨯-⨯⨯⨯⨯（=1543.06t而P=438.48kN<μmg=0.15×1543.06×9.81=0.15×14752.83=2270.61kN 抗滑移系数为5.2>[K]=1.3,所以满足抗滑移要求。
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一、296#墩钢围堰检算
1 钢围堰抗浮力检算
水浮力Q=D,D 由双壁钢围堰自重D1、双壁间填充的混凝土质量D2、双壁间填充水重量D3平衡。
（1）双壁钢围堰底面上作用的向上浮力：
221/426.41/424.8)(27.516.34)718.03t Q ππ=⨯⨯-⨯⨯⨯-=（
（2）钢壁双围堰自重：D1=299t
（3）钢围堰双壁间填充的砼的重量(2.5m 高刃脚混凝土，其中刃脚高度0.8m)，砼的重量按2.3t/3m 算：
22222[1/4(26.424.8)0.41/4(26.424.8) 1.7] 2.3310.76t
D ππ=⨯⨯-⨯+⨯⨯-⨯⨯= （4）设需要在双壁钢围堰中注H 高的水就可以使钢围堰完全下沉：
2231/426.41/424.8)64.34D H H ππ=⨯⨯-⨯⨯⨯=（
123Q D D D =++⇒
718.03=299+310.76+64.34H ⇒H=1.683m
而实际上双壁钢围堰中注水高度为9.16m,大于1.683m ，即使不用钢护筒，围堰在自身自重、双壁钢围堰刃脚混凝土重量以及双壁钢围堰中注水的重量下抗浮力大于浮力而不会浮起。
对于封底混凝土的灌注，由于混凝土密度大于水的密度，它只会使钢围堰更加稳定的下沉，而不会对钢围堰产生额外的浮力。
2 钢围堰抗水流冲击检算
作用于钢围堰上的流水压力可按下式计算（公路桥涵设计通用规范）：
22P KA
g γν=
式中：
232m /m m /s m /s P A g K γν——流水压力（kN ）；
——钢围堰阻水面积（），通常计算至一般冲刷线处；
——水的容重，一般取10kN ；
——标准自由落体加速度（）；
——计算时采用的流速（）；
——围堰形状系数，其值如下：
方形 1.47
矩形（长边与水流平行） 1.33
圆形 0.73
尖端形 0.67
圆端形 0.60
钢围堰抗水流冲击检算主要是其抗倾覆性和抗滑移的检算。
取K=0.73,g=9.812m /s ,ν=2 m/s ，则： 2
2
26.4(27.516.34)294.624m 1020.73294.62429.81
A P =⨯-=⨯=⨯⨯⨯=438.48kN （1）抗滑移检算：
双壁钢围堰自重D1、双壁间填充的混凝土质量D2、双壁间填充水重量D3以及封底混凝土重量D4，共重D 为：
D=D1+D2+D3+D4=299+310.76+64.34×9.16+
221/424.81/422.8)2 2.3ππ⨯⨯-⨯⨯⨯⨯（=1543.06t
而P=438.48kN<μmg=0.15×1543.06×9.81=0.15×14752.83=2270.61kN 抗滑移系数为5.2>[K]=1.3,所以满足抗滑移要求。
（2）抗倾覆检算：
27.516.3426.4(1543.0610)201237.2kN<022
-⨯-⨯⨯=-438.48 即满足抗倾覆性要求，且抗倾覆稳定系数为83.2。
二、299#墩钢围堰检算
1 钢围堰抗浮力检算
水浮力Q=D,D 由双壁钢围堰自重D1、双壁间填充的混凝土质量D2、双壁间
填充水重量D3平衡。
（1）双壁钢围堰底面上作用的向上浮力：
221/4241/422.4)(9.9 1.5)489.79t Q ghA ρππ==⨯⨯-⨯⨯⨯-=（
（2）钢壁双围堰自重：D1=216.4t
（3）钢围堰双壁间填充的砼的重量(2.5m 高刃脚混凝土，其中刃脚高度0.8m)，砼的重量按2.3t/3m 算：
22222[1/4(2422.4)0.41/4(2422.4) 1.7] 2.3281.63t
D ππ=⨯⨯-⨯+⨯⨯-⨯⨯=
（4）设需要在双壁钢围堰中注H 高的水就可以使钢围堰完全下沉： 2231/4241/422.4)57.308D H H ππ=⨯⨯-⨯⨯⨯=（
123Q D D D =++⇒
489.79=216.4+281.63+57.308H ⇒H=-0.14m
即实际上围堰在自身自重以及双壁钢围堰刃脚混凝土重量下抗浮力大于浮力，无需注水钢围堰也不会浮起。
而实际上钢围堰注水高度为5.9m 。
对于封底混凝土的灌注，由于混凝土密度大于水的密度，它只会使钢围堰更加稳定的下沉，而不会对钢围堰产生额外的浮力。
2 钢围堰抗水流冲击检算
作用于钢围堰上的流水压力可按下式计算（公路桥涵设计通用规范）：
22P KA
g γν=
式中： 232m /m m /s m /s P A g K γν——流水压力（kN ）；
——钢围堰阻水面积（），通常计算至一般冲刷线处；
——水的容重，一般取10kN ；
——标准自由落体加速度（）；
——计算时采用的流速（）；
——围堰形状系数，其值如下：
方形 1.47
矩形（长边与水流平行） 1.33
圆形 0.73
尖端形 0.67
圆端形 0.60
钢围堰抗水流冲击检算主要是其抗倾覆性和抗滑移的检算。
取K=0.73,g=9.812m /s ,ν=2 m/s ，则：
2
2
24(9.9 1.5)201.6m 1020.73201.629.81
A P =⨯-=⨯=⨯⨯⨯=300.04kN （1）抗滑移检算：
双壁钢围堰自重D1、双壁间填充的混凝土质量D2、双壁间填充水重量D3以及封底混凝土重量D4，共重D 为：
D=D1+D2+D3+D4=216.4+281.63+57.308×5.9+
221/422.41/420.4)2 2.3ππ⨯⨯-⨯⨯⨯⨯（=1145.406t
而P=300.04kN<μmg=0.15×1145.406×9.81=1685.464kN
抗滑移系数为5.6>[K]=1.3,所以满足抗滑移要求。
（2）抗倾覆检算：
9.9 1.524(1145.40610)136188.6kN<022
-⨯-⨯⨯=-300.04 即满足抗倾覆性要求，且抗倾覆稳定系数为109。