钢板桩围堰设计与计算
钢板桩围堰设计计算书
钢板桩围堰设计计算书钢板桩围堰设计计算书1 ⼯程概况本⽅案陆地承台基坑开挖深度在3.0-5.0⽶之间，基坑开挖⽀护结构受⼒计算选择基坑最深、地质条件最差的最不利⼯况条件下进⾏受⼒计算。
本线路沿线地层以冲积、洪积、海积及海陆交互相沉积的粘性⼟、粉⼟、各类砂、软⼟为主，局部夹淤泥。
⼟层分层计算⼟压⼒，粘性⼟和粉⼟采⽤总应⼒法，即⽔⼟合算，强度指标采⽤快剪试验指标；对中、粗砂、碎⽯⼟，则应采⽤⽔⼟分算。
承台开挖⾼程范围内主要为⼈⼯填⼟、黏⼟、粉⼟，局部夹有淤泥质黏⼟，各⼟层已知条件：（1）⼈⼯填⼟：内摩擦⾓7? =?，粘聚⼒8kPa c =；（2）粘⼟：内摩擦⾓14?=?，粘聚⼒25kPa c =；（3）粉⼟：内摩擦⾓22?=?，粘聚⼒12kPa c =；（4）砂⼟：内摩擦⾓32?=?，粘聚⼒0kPa c =。
⼟的天然重度γ取319kN/m 。
⾮承压地下⽔位在地⾯下0.2～5.5处（承压⽔位不明）。
2 钢板桩围堰⽀撑结构受⼒计算2.1钢板桩围堰钢板桩围堰基坑开挖最⼤深度为5.0⽶，此类基坑承台最⼤⾼度为4.0⽶，设⼀道内⽀撑位于基坑底⾯以上3⽶，计算钢板桩围堰受⼒情况。
结合现场现有材料，拟采⽤WRU12a 钢板桩，其技术指标为：单根钢板桩宽B=600mm，⾼H=360mm，厚t=9mm，每⽶截⾯积A=147.3cm2，单根钢板桩每⽶的重量69.5kg，每延⽶墙⾝每⽶的重量115.8kg，每延⽶墙⾝钢板桩惯性矩Ix=22213cm4，每延⽶的截⾯模量(抵抗矩)Wx=1234cm3，取钢板桩的允许拉应⼒σ=140Mpa，允许剪应⼒τ=80 Mpa。
钢板桩长12m。
由于钢板桩刚度较⼩，需加强内⽀撑。
拟设置⼀道⽔平钢⽀撑，在距承台底⾯3.0m处设置，不设竖向⽀撑。
⽔平钢⽀撑采⽤I40b型⼯字钢，沿钢板桩内壁设置长⽅形围檩，并在四⾓设置加强斜撑。
考虑施⼯堆载，假设基坑顶部(地⾯)作⽤有⽆限均布荷载q1=10kN/m2；在桩顶平台距离钢板桩桩顶2.0m处的坑外作⽤有宽度为0.6m的局部荷载（汽车荷载及其它荷载总和）q2=80kN/m2。
深基坑支护钢板桩计算
结构计算系列之三钢板桩支护结构计算公司范围内承台开挖使用钢板桩支护的越来越多。
随着钢板桩支护在公司范围内的大规模广泛的应用，而如何合理的设计和运用钢板桩支护成为我们迫切要掌握的技术。
下面以一陆上深基坑钢板桩支护设计为例，详细叙述钢板桩支护结构设计检算的计算过程：1、钢板桩围堰的结构验算1.1基本数据（1）钢板桩截面特性钢板桩性能参数表（2）土层性质淤泥质黏土内摩擦角取9°,粘聚力c=14KPa，根据地质资料和实际施工现场土体的含水率，统一按水、土合力考虑，土层的平均容重取为γ=16.1KN/ m³，地下水位取+3.0m。
（3）基本参数计算主动土压力系数： K a=tan2（45°－φ/2）=0.73被动土压力系数： K p =tan2（45°＋φ/2）=1.371.2钢板桩入土深度计算1.2.1 钢板桩土压力计算主动土压力最大压强 e a＝γK a（H＋t-h1）=16.1×0.73×11=129.283 KPa被动土压力最大压强 e p＝γK p t=16.1×1.37×7=154.399 KPa 主动土压力 E a＝（H＋t-h1）e a /2＝γK a（H＋t-h1）2/2=16.1×0.73×112/2=719.89 KN/m被动土压力 E p＝te p /2＝γK p t2/2=16.1×1.37×72/2=540.4 KN/m1.2.2 入土深度计算为使板桩保持稳定，则在A点的力矩应等于零，即∑M A=0,亦即：M a＝E a H a - E p H p＝E a·［2(H+t-1)/3+1］ -E p·(2t/3+H)=0 求得所需的最小入土深度t=(3E p H-2HE a-E a)/2(E a-E p)=0.52 m，满足要求。
根据∑F x=0，即可求得作用在A点的支撑力Ra:Ra – Ea + Ep = 0 得： Ra = Ea – Ep = 179.49 KN/m 1.3 钢板桩截面计算1.3.1求出入土深度t2处剪力为零的点g由，主动土压力 E a＇＝γK a（H＋t2-1）2/2被动土压力 E p＇＝t1e p /2＝γK p t22/2可由该点主动土压力等于被动土压力与支撑力之和，得E a＇＝E p＇+ Ra则K a（H＋t2-1）2＝K p t22 + Ra得：t2＝［5.84-（5.842-4×10.62×0.64）1/2］/2×0.64＝2.5m1.3.2 求出最大弯距由于g点位置剪力为零，则每米宽钢板桩最大弯距等于g点以下主动土压力、被动土压力绕g点的力矩差值。
【精品】深水桩基水中墩钢板桩围堰计算书
水中墩钢板桩围堰计算书一、计算原则及部分假定1、6#、7#墩分别进行计算，按分层非匀质土计算土压力。
2、各层土均按图纸提供的快剪强度指标和实际层厚采用郎金土压力理论计算土压力，对粘土计入粘聚力的影响，考虑到真粘聚力一般较小，计算取值约为图纸建议值的1/3～2/3。
3、土压采用水、土压力分算法，第7层和第9层土采用水土压力合算法，以上均不考虑渗流效应。
4、墙前被动土压力考虑到摩擦力予以提高，修正系数取 1.2～1.6（根据摩阻角φ值不同取值不同），粘聚力计算部分√Kp不予修正。
5、板桩及支撑强度采用等值梁法计算，按分层开挖支撑力不变法结合连续梁法计算强度和入土深度，6、入土深度最终取1.2倍计算值。
7、计算水位取+2.7m。
8、7＃墩第8层与第9层土均为硬塑粘土，合并为9΄层计算。
二、计算参数的确定1、水、土压力参数：（参见图1）亚粘土，软塑，γ=19.1kN/m3，φ=14.3,c=10kPa4亚粘土(粉沙)，软塑（松散），γ=19kN/m3，φ=18Ka=0.528，Kp=3.036亚粘土，软塑，γ=19.1kN/m3，φ=6.2,c=10kPa Ka=0.805，Kp=1.49179亚粘土，硬塑，γ=20.1kN/m3，φ=16.2,c=20kPa Ka=0.564，Kp=2.4825亚砂土，软塑，γ=18.7kN/m3，φ=27.2,c=5kPa Ka=0.373,Kp=4.294679-18.5m -4m -5m-9.7m-13m-2.3m-4.9m-9.4m-11.3m -18.5m6#墩7#墩最高通航水位+3m桩顶+3.5m最高水位+3m基底-9.1m承台顶-6.48m图1 水中墩钢板桩围堰地质剖面图亚粘土(粉沙)，软塑（松散），γ=19kN/m3，φ=18Ka=0.528，Kp=3.03亚粘土，软塑，γ=19.1kN/m3，φ=6.2,c=10kPaKa=0.805，Kp=1.491亚粘土，硬塑，γ=20kN/m3，φ=15,c=20kPa Ka=0.589，Kp=2.377图2 水中墩钢板桩围堰实际压力线图513167主动土压力线 单位：kPa6#墩计算水位+2.7m238-18.5m13317491057-13m-9.7m271242297基底-9.1m -3.2m-0.8m+2.2mB A -5m6-4m 河床577C 674941857#墩计算水位+2.7m6100163122-18.5m基底-9.1m16190229'-9.5m-11.5m7451325077河床5-5.0m12-2.3m桩顶+3.5mD-5.6m+2.2mAB-0.8m-3.2mCD-5.6m2、钢板桩：选用德国拉森IV 型钢板桩，桩长22m ，重量75㎏/m ，截面模量W=2270cm 3，允许应力[σ]=180Mpa 。
钢板桩围堰计算
钢板桩围堰计算钢板桩围堰计算本承台位于水下，长31.3米，宽8.6米，高3.5米，采用钢板桩围堰施工。
围堰为矩形单壁钢板桩围堰，采用钢管桩作为定位桩，用型钢连接作为纵横向支撑。
钢板桩采用拉森Ⅲ型钢板桩，围堰为33.3m×10.6m的单承台围堰方案。
1、计算取值1)现有水位为+4.5m，计算时按照常水位以上一米取值，即水位取+5.5米；淤泥厚度为h2=2.0m，水深为6.0m，水头高度h1=5.5m。
h3为钢板桩入土深度。
2)淤泥力学参数根据含水量情况取值，内摩擦角θ=50，粘聚力c=0kpa，容重r2=16.5kN/m3.3)淤泥质亚粘土力学参数根据含水量及孔隙比情况取值，内摩擦角θ=20，粘聚力c=20kpa，容重r2=18.5kN/m3.4)围堰分五层支撑，标高分别为+0.25m、+1.05m、+1.85m、+2.65m、+3.45m。
开挖底标高为±。
5)钢板桩采用拉森Ⅲ型钢板桩，截面尺寸为宽0.462m，高1.36m，每米长钢板桩参数力学性能为壁厚0.04m，截面积0.123m2，重量14.5kg/m，截面模量为320cm3/m。
6)型钢采用A3钢材，允许应力[δ]=140Mpa；钢板桩允许应力[δ]=200Mpa。
7)设计流水速率V=2.61m/s。
水流冲击力p=0.8Aγv2/2gh，其中A为阻水面积，γ为水容重，取10KN/m3，v为水流速度，g为重力加速度，取9.8m/s，h为水深，单位为米。
p=29.47kN/m。
2、静水压力计算现有水位标高为+4.5m，型钢支撑中心标高分别为+4.25m、+3.45m、+2.65m、+1.85m、+1.05m，承台底标高为0.河水静水压力为10×5.5=55kN/m2，取一米进行计算，±0m处的总压力P=1.25(P净水+P动水)=1.25×(29.47+55)=105.59kN/m，安全系数为1.25.3、按简支连续梁计算内力和弯矩，受力形式及弯矩如下图所示：弯矩图示：15.4KNm。
钢板桩设计计算及施工方案
打拔桩机 1 台用于施工。打拔桩机为挖掘机加液压高频振动锤改装而成，激振
力 220kN。 四、钢板桩设计方案 现对承台钢板桩围堰设计进行计算如下： 1、为保证设计安全，取土的重度选为：20KN/m3，内摩擦角选为Φ=25°。 2、单支撑钢板桩计算
支撑层数和间距的布置是钢板桩施工中的重要问题，根据现场的支撑材料 和开挖深度，我们采取在钢板桩内侧加一层围檩并设置支撑，按单支撑进行钢 板桩计算。围堰采用 WUR13 型冷弯钢板桩，W=1346cm3，[f]=350Mpa。 3、土的重度为：20KN/m3，内摩擦角Ф=25° 4、距板桩外 1.5m 均布荷载按 20KN/ m2 计。基坑开挖深度 5.5m.
钢板桩平面布置、板桩类型选择，支撑布置形式，板桩入土深度、基底稳 定性设计计算如下： (1)作用于板桩上的土压力强度及压力分布图
Ka=tgа（45°-φ/2）= tgа（45°-25/2）=0.49 Kp= tgа（45°+Ф/2）= tgа（45°+25/2）=2.05 板桩外侧均布荷载换算填土高度 h1，
2、钢板桩施工的顺序 施工流程: 根据施工图及高程，放设沉桩定位线→实施表层回填矿渣土剥离→
根据定位线控设沉桩导向槽→整修加固施工机械行走道路及施工平台→沉设钢板桩 →将钢板桩送至指定标高→焊接围檩支撑→挖土→施工承台、墩身及顶帽→填土→ 拔除钢板桩。 3、钢板桩的检验、吊装、堆放
⑴钢板桩的检验 钢板桩运到工地后，需进行整理。清除锁口内杂物(如电焊瘤渣、废填充物等)， 对缺陷部位加以整修。 ①锁口检查的方法：用一块长约 2m 的同类型、同规格的钢板桩作标准，将所有 同型号的钢板桩做锁口通过检查。检查采用卷扬机拉动标准钢板桩平车，从桩头至 桩尾作锁口通过检查。对于检查出的锁口扭曲及“死弯”进行校正。 ②为确保每片钢板桩的两侧锁口平行。同时，尽可能使钢板桩的宽度都在同一 宽度规格内。需要进行宽度检查，方法是：对于每片钢板桩分为上中下三部分用钢 尺测量其宽度，使每片桩的宽度在同一尺寸内，每片相邻数差值以小于 1 为宜。对 于肉眼看到的局部变形可进行加密测量。对于超出偏差的钢板桩应尽量不用。 ③钢板桩的其它检查，对于桩身残缺、残迹、不整洁、锈皮、卷曲等都要做全 面检查，并采取相应措施，以确保正常使用。 ④锁口润滑及防渗措施，对于检查合格的钢板桩，为保证钢板桩在施工过程中 能顺利插拔，并增加钢板桩在使用时防渗性能。每片钢板桩锁口都须均匀涂以混合 油，其体积配合比为黄油：干膨润土：干锯沫＝5：5：3。 ⑵钢板桩吊运
双排拉森钢板桩围堰计算书
双排拉森钢板桩围堰计算书嘿，大家好！今天咱们聊聊一个在建筑工程里很重要但又常常被忽视的话题——双排拉森钢板桩围堰的计算。
你可能会觉得，这听上去有点枯燥，是不是？但别急，咱们一步步来，看看这背后的故事会不会让你大开眼界。
1. 拉森钢板桩是什么？首先，咱们得弄明白拉森钢板桩究竟是啥。
简单来说，拉森钢板桩就像是工程中的“护城河”，用来防止周围土壤和水分流失，就像给地面穿上了一层钢铁的“外衣”。
它们通常是用钢板做的，板子之间有交错的齿，这样就能更好地“咬合”在一起。
就好比你把几片饼干挨在一起，中间还要夹个小夹层，这样才不会容易散开。
双排的意思就是在两排钢板桩之间加个隔断，增强防护效果，这样做的好处是更稳固，抗压性更强。
2. 为什么要做围堰？2.1 围堰的作用围堰在工程中的作用可是大大的。
你要知道，围堰的主要目的是为了阻挡地下水和土壤的侵蚀，让施工区域保持干燥。
想象一下，你在家厨房的台面上放一盆水，不一会儿水就会流得到处都是，那可麻烦了！围堰就像是给你的台面装了一个水槽，把水牢牢地挡在外面。
2.2 施工过程中的挑战施工时，围堰的作用更是无可替代。
有时候，施工区域下方的地下水位非常高，如果不设围堰，工地就会变成一片“水塘”，工程进度自然会受到影响。
所以，围堰的设计必须考虑到水位变化、土壤性质等多个因素，才能确保施工顺利进行。
3. 如何计算双排拉森钢板桩围堰的需要？3.1 计算基础要计算双排拉森钢板桩围堰，咱们得先搞清楚几个基本的参数。
比如说土壤的特性、地下水位、施工深度等等。
就像做一道数学题，先要弄清楚题意，再一步步解题。
计算公式里包含的因素非常多，需要综合考虑土壤的承载力、桩的承载力、以及水压等。
3.2 具体步骤首先，咱们得确定桩的间距和深度。
这个就像是安排座位一样，得根据“客人的”数量（也就是土壤和水的压力）来安排得当。
然后，计算桩的长度，这个长短要根据实际情况来决定，确保它能深深地“扎根”在地里，不被轻易移动。
钢围堰计算书--新
钢板桩围堰计算书一、 概况15#墩位于张家港河岸，施工期间水位较高。
为了确保施工安全，将采用钢板桩围堰方法施工承台。
如附图所示，由项目提供的资料知： 开挖基坑处土为粘性土，内摩擦角10度，粘聚力为43Mpa ，湿容重为19KN/m 3 。
原地面标高+1.70m ，承台顶标高-1.70m ，承台埋深+3.50m ，承台高+3.20m 。
二、计算荷载1、活载活载按履—50考虑，承台施工时只考虑一台履带吊作业，将车辆荷载换算为土柱高度。
ho=LBNQ γ N---车辆数，N=1Q---车辆总荷载，Q=50t=500KNL---车辆履带着地长度，L=4.5mB---车辆轮宽，B=2.5+0.7=3.2mγ---土容重，γ=19KN/ m则ho=2.35.4195001⨯⨯⨯=1.83m 因此每平方米土柱的荷载为：1.83×1.0×1.0×19=34KN2、固定荷载当υ=100时，由《土质学与土力学》P159页表7-3中查得朗金土压力系数m2=0.704，1/m2=1.420，m=0.839，1/m=1.192=34×0.704-2×0.839×43= -48.218KPac点：p a2=[q+γ(h+t)]m2-2cm=[34+19(6.9+4.8)] ×0704-2×43×0.839=108.28 KPa拉力区高度ho的确定，令p a=0解得ho=2c/γm –q/γ=3.6m求主动土压力合力E AE A=1/2 p a2 (6.9+4.8-3.6)=1/2×108.3×8.1=438.6KN/m求形心C1C1=(6.9+4.8-3.6)/3=2.7m求钢板桩前的被动土压力KEp K Ep =21×21(γt 21m +2c m1)t =41(19×4.8×1.420+2×1.192×43)×4.8 =278.4 KN/m求形心C2C 2=4.8/3=1.6m取1延米长钢板桩计算对C 点取距,求T T[(h-d)+t]+ KEp ×C 2= E A C 1 T=76.2 KN/m钢管桩支撑验算：按υ426mm 钢管桩支撑设计，A=41π(42.62-40.62)=130.69cm 2 I=641π(42.64-40.64)=28287.25 cm 4E=2.1*105Mpa按两端铰接的压杆计算，自由长度为L=12.88/2=6.44米。
16m长钢板桩围堰结构计算
钢板桩围堰结构计算1、设计参数（1）主跨墩处河道内主要为砾砂土，其土体力学性能如下： 土体容重： r=18KN/m3 土体内摩擦角： φ=36° （2）钢板桩力学性能：钢板桩采用IV 型拉森桩，重量75kg/m ，每1米宽截面模量W=2037cm3,允许应力为[σ]=210Mpa 。
（3）承台尺寸：8.4m ×12.3m ×3.5m ，围堰尺寸：10.8m ×15.5m 。
（4）计划采用拉森Ⅳ钢板桩,技术参数:（5）根据地质情况（见图1） 20m 范围加权平均：5.16205.1420410＝＋γ＝⨯⨯5.1420205.14＝φ＝⨯ 05.1320185.14＝＝⨯C主动土压力系数：Ka ＝tg2（45－φ/2）＝0.60 被动土压力系数：Kp ＝tg2（45＋φ/2）＝1.668 2、计算内容（1）内支撑层数及间距按照等弯矩布置确定各层支撑的间距，根据拉森Ⅳ型钢板桩承受的最大弯矩确定板桩顶悬臂端的最大允许跨度：[]3a w f 6h K γ＝＝m 98.2cm 2981060.05.161020372156335＝＝⨯⨯⨯⨯⨯γ：取加权平均16.5， h1＝0.88h ＝2.62m h2＝0.77h ＝2.29m h3＝0.65h ＝1.94m根据具体情况，确定采用的立面布置形式如下图所示：（2）计算板桩墙上土压力零点离开挖面的距离y ，在y 处板桩墙的被动土压力等于板桩后的主动土压力：γKKpy ＝γKa （H ＋y ）y ＝81.36.0686.12.19.86.0p =-⨯⨯=-Ka KK KaH式中K-主动土压力修正系数，取1.2 （3）钢板桩零点以下入土深度x 的确定： 由力矩分配法计算的如下： P0=47.7KN P1=8.2KN/m P2=63.3KN/m P3=129KN/m P4=80.1KN/m最大弯矩在8.9m 处,Mmax=98.3KN.M采用等值梁法计算原理，土压力零点处的支撑反力与该点以下钢板桩土压力对桩底的力矩平衡，假设土压力零点以下钢板桩零点以下钢板桩埋深为x ，建平衡方程。
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船台及驳岸施工围堰设计与计算1、工程概况浙江舟山市六横岛位于舟山群岛的南部海域，在虾峙门国际航道的西南侧，是舟山市的第三大岛，为舟山市重点扶持的三大岛之一，占地约106。
8 平方公里。
厂址区域四周由穿山半岛和舟山群岛所环抱，形成一个近封闭水域。
本工程位于厂内八号、九号码头之间。
工程范围:1. 船台二座：船台长250m，宽45m，水下段长60m，滑道坡度1：20，滑道底标高-3 。
00m，顶标高12。
40m；2. 陆域独立吊车道: 600T 龙门起重机轨道一组：2x437m; 150T门机轨道三组：6x303m;3. 直立驳岸约230m。
为了确保船台及驳岸的干地施工，须在外海侧顺堤设围堰，从而确保工程进度。
本工程工作量大，施工时间相对较紧，施工工期：2008 年1 月1 日~6 月30 日，共6 个月。
2、自然条件2.1 水文资料设计水位:设计高水位：2.14m设计低水位：-2.60m下水水位：1.50m2.2 地质资料场地内地质构造活动较稳定，未见新构造运动及活动断裂，不存在液化土层，故属基本稳定区。
根据工程地质勘察报告，场地地层自上而下分为：① 1 层杂色填土，为新近人工回填而成；① 2 层淤泥、② 1 层灰色淤泥质粉质粘土、④层粘土为软弱场地土；③1 层暗绿～灰黄色粉质粘土、⑤ 1 浅黄～灰绿色粉质粘土及⑤ 2 层粉质粘土夹砂砾、碎石为中硬场地土，⑥层强风化晶屑凝灰岩、⑦层中等风化晶屑凝灰岩为坚硬场地土。
由于拟建场地20.0m 深度范围内无饱和砂性土及粉土存在，本场地为不液化场地。
场地内分布有较厚的软弱土。
该区域由于拟建场地周围无污染源存在，对钢结构具中等腐蚀性。
本次设计钢板桩插入② 1 层灰色淤泥质粉质粘土土层中，淤泥质粉质粘土的物力力学性质指标为：含水率42.6%，比重 2.74，重度3，固快粘聚力13.34kPa、内摩察角12.5。
17.4kN/m其余参数详见地质勘探报告。
3、围堰方案比选围堰是用于围护水工建筑施工场地的临时挡水建筑物。
围堰具有不同于一般建筑物的施工和运行特点。
其合理的结构应是断面简单、构筑和拆除方便，满足稳定、防冲蚀、防渗漏的要求。
既不可以永久建筑物对待，又不可掉以轻心、马虎从事。
根据场地现有情况，本次设计比选两种围堰方案。
方案A：土石坝围堰：利用当地现有材料作为主要筑填材料；方案B：钢板桩围堰：采用拉森钢板桩作为围堰外壁，然后填充粘土。
方案A（土石坝围堰）为传统的土石围堰，可采用当地土石材料。
传统的土石围堰通常存在如下问题: （1）围堰一般要求快速施工，但实际施工中往往土方量大、土堆不高、沉滑严重。
而在软弱地基上必须控制加荷速率，待地基承载力提高了，才能往上加荷，因此施工速度较慢。
（2）土石围堰直接在水下施工，水下抛投的堰坡受水下自然休止角的控制，而且水下清基困难，通常直接坐落在覆盖层上，质量往往难以保证。
(3) 围堰在工程完成后往往需要拆除。
由于大多在水下，时常因拆除不彻底，留有根底影响码头前沿水深。
(4) 由于受水下自然休止角的控制，堆不高，造成坡度很缓、占地面积大、方量多，增加填筑与拆除的工作量。
(5) 在水深流速和风浪大的围堰中，冲蚀严重、边坡不稳定。
特别是在软土地基上的围堰，加之潮涨潮落的水位变化，造成沉移、滑坡倒塌，经常需要修补填筑。
方案B（钢板桩围堰）采用拉森钢板桩作为围堰的外壁，在离开驳岸线适当距离后即可施打两排拉森钢板桩，最外侧钢板桩滩地高程也只有-2。
0m。
该方案具有施工速度快、建筑拆除也快、稳定性好、防冲蚀、防渗性好的特点。
综合比较，推荐方案B，即钢板桩围堰方案。
对于施工工期比较紧张的船台工程，该方案具有明显的时间优势。
4、钢板桩围堰设计4.1平面布置钢板桩围堰平行于驳岸线布置，考虑基坑内施工场地要求，围堰内侧钢板桩距离拟建驳岸线5m，南北两端垂直转向并延伸至现有驳岸线。
形成防汛封闭。
围堰中心线长约362m，其中顺岸围堰长245m，南侧围堰长36m，北侧围堰长81m。
4.2结构设计围堰采用拉森钢板桩围堰。
围堰内外侧均采用Ⅳ型拉森钢板桩，桩长15m，桩顶标高 2.8m，桩底标高-12.2m，桩顶设围檩，两排桩间采用钢拉杆连接，拉杆间距3m。
桩距5m。
围堰钢板桩间填粘性土，-0.5m高程以下及外侧钢板桩内侧抛填袋装土，以增强围堰的抗渗能力。
钢板桩围堰完成后，在顶上加筑0.5m高袋装土围堰，外海侧设浆砌块石小挡墙，墙底及内侧设防渗土工膜。
堰顶高程 3.3m。
这样可以增长钢板桩的入土深度，提高围堰的整体稳定性、抗滑性和防渗能力，使围堰设计更加经济合理。
围堰外侧抛填块石至-0.5m高程，抛石平台宽2m，坡比1：2。
围堰内侧抛填袋装土至-0.5m高程，顶宽1m，坡比1：1。
具体结构详见下图。
图1 围堰结构图5、钢板桩围堰计算5.1 堰顶高程计算按《堤防工程设计规范》(GB50286—98)第6.3.1 条，堰顶高程应按设计洪水位或设计高潮位加堤顶超高确定, 堤顶超高按下式确定。
Y=R+e+A式中:Y──堤顶超高(m)；R ──设计波浪爬高(m)；e ──设计风壅水面高(m), 对于海堤, 当设计高潮位中包括风壅水面高度时, 不另计；A ──安全加高(m)。
本工程围堰设计标准为非汛期10 年一遇高潮位加8 级风下限，经计算，围堰顶高程确定为 3.3m。
5.2 外力计算钢板桩主要受土压力（包括主动土压力和被动土压力）、水压力和波浪力作用，还有围顶荷载(填土和施工荷载)。
其中主动土压力：qaA=3.25kPa，q aB=7.53kPa，q aD 上=18.47kPa, qaD下=8.78kPa,q aE=42.97kPa；被动土压力：q pD上=36.96kPa, q pD下=22.23kPa, q pE=166.58kPa；水压力：q w=31.4 kPa；浪压力：q ac=7.07kPa，q oc=21.98kPa，q bc=12.80kPa，q dc=12.68kPa；q=13.0 kPa。
计算简图如下：图 2 计算简图5.3 钢板桩入土深度计算钢板桩的外力参照图2，确定由主动土压力、被动土压力、水压力和浪压力对锚杆安装点的力矩M Ea、M Ep、M Ew 和M Ec ,钢板桩入土深度需满足下面经验公式。
FM Ea MME pEwM Ec1.2经计算，M Ea= 3160.84kN·m/m、M Ep= 10890.38kN·m/m、M Ew= 3408.82kN·m/m和M Ec = 158.46 kN·m/m,F= 1.61 ＞1.2 。
5.4 堰体宽度计算5.4.1 抗剪稳定抗剪稳定采用下列Terzaghi 公式进行计算：K 剪2B E a3Mt an0.7式中：M 为外力对基面的力矩，Ea 为围堰中心线上的压力，B=5.0m，内摩察角=20°。
经计算，Ea=106.86 kN，M=175.42 kN·m，K剪=0.74＞0.7 。
5.4.2 抗倾稳定0.5B G B T抗倾稳定公式： 1.4K 倾M式中：M=175.42 kN·m，G为堰体每延米重，G=304.00 kN，T 为每延米钢板桩与基土的摩阻力，T=300.00 kN，K倾=12.88＞1.4 。
5.4.3 抗滑稳定G f 2S抗滑稳定公式：K 1.4滑E W ES式中：G=304.00 kN，f =tg12.5 °=0.22，S为每钢板桩的抗剪力，2S=Aτ，A 为每延米钢板桩的断面积，A=46.5 cm，τ为桩的极限抗剪强度，τ=20，E W=106.86 kN，E S=0,K滑=18.04＞1.4 。
5.4.4 堤基承载力计算根据土的抗剪强度指标，按下列公式确定堤基土承载力特征值：1f dh N r r rb Nq q r d Nc c Cd2f d fddh经计算，堤基土承载力设计值f=109.70 kPa，σmax=89.80 kPa，地基承d载力稳定。
5.4.5 地基土管涌计算地基土的管涌计算应满足下列公式：Ks l l12hB3.5式中：l1 =10m，l2 =10m，B=5m，h =3.14m。
经计算，Ks =7.96＞3.5 。
5.5 锚杆和钢板桩内力计算5.5.1 锚杆内力计算锚杆的内力采用比较符合实际情况的变位法计算。
即假定钢板桩内、外侧板桩由于外力作用产生变位，在拉杆处的内向变位相等。
计算公式如下：3.5Z ( 3 2 2 3P1 P ) (10H 10H C 5HC C ) /(80HC)2HP1 (2P a P ) /水P2 (2P a P ) /H水式中：P a 为泥面以上主动土压力之和，P水为泥面以上水压力和浪压力之和，C 为泥面以上水深，H 为泥面以上桩长。
经计算，锚杆拉力为22.22 kN，根据设计资料，锚杆的直径为φ22，f =310N/mm2，根据公式N f y A,可求出f y A =117.84kN。
若取安全系数为y1.5 ，并考虑到锚杆的间距为 3.0m，可求出锚杆轴向拉力设计值N =99.98 kN。
经验算，锚杆的拉力满足强度要求。
5.5.2 钢板桩内力计算钢板桩内力计算可先确定钢板桩剪力为零的位置，然后计算该店的弯矩，即钢板桩的最大弯矩。
经计算，钢板桩最大弯矩为34.75kN·m/m。
根据钢板桩的结构型式，查得钢板桩的W=850cm3, [ σ] =200MPa。
按照下列公式验算：M maxW经验算，钢板桩的内力=40.88MPa，满足强度要求。
5.6 围堰整体稳定计算采用瑞典圆弧法对围堰进行稳定计算，稳定安全系数采用《建筑基坑支护规程》公式。
n(Wi cos taniic lii)i 1KnWisin ii 1经计算，K 1.42 ，围堰整体稳定符合规范要求。
6、钢板桩围堰施工6.1 施工准备：A、插打钢板桩前的准备工作a 钢板桩经过装卸、运输、会出现撞伤、弯扭及锁口变形，钢板桩在拼组前必须进行检查，剔除锁口破裂、扭曲、变形的钢板桩；剔除钢板桩表面因焊接钢板、钢筋留下的残渣瘤。
b、在钢板桩锁口内涂抹黄油以减少插打时锁口间的摩擦和减少钢板桩围堰的渗漏。
c 插打钢板桩的导向设备按照施工方法，一般先打定位桩，在定位桩上安置导梁，组成框架式的围笼作为插桩时的导向设备，因此在施打前必须制作导向架。
B 检查振动锤振动锤是打拔钢板桩的关键设备，在打拔前一定要进行专门检查，确保线路畅通，功能正常。
振动锤的端电压要达到380－420 V，而夹板牙齿不能有太多磨损。
6.2 插打钢板桩6.2.1 插打第一片钢板桩为了确保插打位置准确，第一片钢板桩是插打的关键。
插打在导向架上设置一个限位框架，大小比钢板桩每边放大1cm，插打时钢板桩背紧靠导向架，边插打边将浮吊钩缓慢下放。