須台及敦岸施工禹堰演计与计算L 工程⅛ι况市六橫岛住于群岛的南部诲域，亦蚱舞门国际航道的西南側，是市的第三火岛,为市重点扶持的三大岛之一，占地约106o 8平方公里。

厂址区域四周由穿山丰岛和群岛所环抱，形成一个近封网水域。

本工程住于厂入号、九头之间。

工程囲：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⅛⅛-3o OOm,顶⅛⅛12o 40m；2. 陆域独立®车道:600T龙门起.重机轨道一组：2x437m; 150T 门机轨道三组：6x3O3m;3. 直立荻岸约230m。

为了确保船台及驶岸的干地施工，须柱外海側顺變设囲堰，从而确保工程进度。

本工程工作量大，施工时诃相对较紧，施工工期：2008 年1月IeJ ~6月30目，共6个月。

2,旬然条件2.1水丈资料设计水住：设计壽水住：2」4m设计低水住：∙2.6Om下水水住：1.5Om2.2地质资料场地地质构隹活动轶稳定，未见新构隹运动及活动断裂，不存在液化土层，故属基本稳定区。

根据工程地质勘矗报告，场地地层自上而下分为：Q)I层杂色填土，为新近人工回填而成；Q)2层淤泥、②1 层灰色淤泥质粉质粘土、©)层粘土为软弱场地土；③1层睹绿〜灰黄色粉质粘土、⑤1虎黄〜灰绿色粉质扌占土及⑤2层粉质粘土夹抄砾、碎石为中硬场地土，⑥层强风化晶膚凝灰岩、⑦层中等风化晶屑凝灰岩为坚硬场地土。

由于拟是场地20.Orn深度囲无饱和抄性土及粉土存在，本场地为不液化场地。

场地分布有轶厚的软弱土。

该区域由于拟建场地周禹无污染源存在，对钢结枸具中等腐蚀性。

本次役计钢板桩插入②1层灰色淤泥质粉质粘土土层中，淤泥质粉质粘土的扬力力学性质指栋为：舍水串42.6%,比重 2.74,重度17.4kN∕π√,固快粘聚力13.34kPa, >f⅛角12.5。

其余参数详见地质勘採报告。

3、比选囲堰是用于囲护水工建筑施工场地的临肘扌当水建筑扬。

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、枸筑和拆除方便，满足稔定、卩方冲蚀、防渎漏的要求。

既不可以永久建筑杨对待，又不可掉以轻心、马虎从事。

根据场地现有情况，本次设计比选两种囲堰方案。

方亲A：土石坝囲堰：利用当地现有材料作为主要筑填材料；方案B：钢妆姣囲堰：采用拉春钢板桩作为囲堰外壁，然后填丸粘土。

方＜A ( 土石坝围堰丿为传统的土石囲堰，可采用当地土石材料。

传统的土石囲堰通带存在如下问题：(])囲堰一般要求快速施工，但卖际施工中往往土方量大、土堆不為、沉滑严重。

而在软弱地基上必、须控制加持速率，待地基承栽力提為了，才能往上加持，因此施工速度较慢。

(2)土石囲堰直摟在水下施工，水下扼投的堰蚊受水下自然休止角的控制，而且水下请基困难，通常直棲坐落在覆盖层上，质量往往难以保证。

(3)禹堰亦工程完成后往往需要拆除。

由于丸多在水下，肘常因拆除不彻底，密有很底彩响码头15■沿水深。

(4)由于受水下自然休止角的控制，堆不；⅛,岌成坡度很缓、&地面积丸、方量多，增加填筑与拆除的工作量。

(5)柱水深流速和风冰大的囲堰中，冲蚀严重、边坡不稳定。

特别是亦软土地基上的囲堰，加之潮涨潮落的水住变化，适成沉移、滑坡倒塌，经常需要修补填筑。

方案B (钢板桩囲堰丿采用拉森钢板桩作为囲堰的外璧，亦富开驳岸线适当距离后印可施打两排拉泰钢板桩，最外側钢板桩滩地需程也只有・2。

Omo该方案具有施工速度快、建筑拆除也快、稳定性好、防冲蚀、防激性好的#Ao综合比较，推荐方亲B,即钢板垓囲堰方亲。

对于施工工期比较紧的那台工程，该方案具有朗显的时问优势。

4、钢板桩08堰设计4.1平面布置钢板桩囲堰平行于驳岸线布置，考虑基炕施工场地要求，围堰側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釵岸线。

形成防汛封冈。

囲堰中心线J长约362m,其中顺岸囲堰长245m,南側囲堰长36m,北側囲堰长Slm o4.2结构设计囲堰采用拉赫钢板桩囲堰。

囲堰外側拘采用IV型拉森钢板姣，⅛长15m,械顶⅛⅛2.8m,桩底⅛⅛-12.2m,桩顶段囲標，两排桩间采用钢拉杆连摟，拉杆问距3mo桩距5m。

囲堰钢板⅛∣«]⅛⅛性土，-0.5m需程以下及外側钢板桩側牠填線裝土，以增强囲堰的抗滦能力。

钢板桩囲堰完成后，在顶上加筑0.5mi⅛袋裝土囲堰，外海側设浆砌块石小拾墻，墻底及侧设防瀕土工膜。

堰顶需程3.3mo这样可以增长钢板桩的入土深度，提需囲堰的整体稔定性、抗滑性和防渎能力，使国堰设计灵加经济合理。

囲堰外側拋填块石i-0.5m ⅛程，拋石平台宽2m,坡比1： 2。

囲堰側M⅛⅛,⅛.土至-0.5m ⅛程，顶宽Im,坡比1： 1。

具体结构详见下图。

5. 钢板绘囲燿计算5.1堰顶為程计算按《堤防工程设计规》(GB50286—98)第631条，堰顶；⅜程应 按设计洪水住或设计需潮住加堤顶超;⅛确定,堤顶超需按下式确定。

γ=R +e +A式中:Y ——堤顶⅛⅛(m);R ---- 设计波浪爬⅛ (m);e ----- 设计风壅水而⅛ (m).对于海堤、⅛段计;⅛潮佞中包括风壅水而;⅛度肘\不另计； 妙F QXlVY •:图1爾堰结构图A----- 安全加⅛(m)o本工程囲堰设计标准为非汛期10年-i⅛⅛潮住加8级风下限，经计算，囲堰顶壽程确⅛τ⅛ 3.3mo5.2外力计算钢板竝主要受土压力（包括主动土压力和菠动土压力丿、水压力和波派力作用，还有囲顶持载（填土和施工,荷我）。

其中圭动土压力：Z=3.25kPa, q a B = 7.53Xr∕¾, q&D 上= 18∙47Z√⅛, qaD 下= 8.78Z√⅛,qaE=42.97M⅛;彼动土压力：qp°上= 36.96Z√N qp°τ=22.23Z√⅛, qpE=166.58X√⅛;水压力：qw=31∙4X√¾;浪压力：q ac=7.07Xr∕⅛, q oc=21.98Xr∕¾, q bc=12.80XrZ⅛, q dc=12.68Xr∕¾; q = 13.0 kPa Q计算简图如下：5.3钢⅛t 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、彼动土压力、水压 力和派压力对锚杆妄■裝点的力矩 M⅛∖ M EP 、MFuz 和 M&，钢坂械入土 深度需满足下面经验公式。

M rnF = --------- 』----------- ≥1.2M Ea + M 尿 + M &经计算，M&=引60.84^Λ/ ∙ m∕m. MEP='0390.38kN ・ m/m 、Λ√F UZ =3408.82M/ ・ m/m 和 M EC =↑5QA6kN ∙ m∕mF=1.61 > 1.2。

5.4堰体宽度计算/■ ■Z‰r = r -.=C- .,⅛ ' n 严©∣l = f⅛.∙>=--S6 gSZ5图2计算简图5.4.1抗剪稔定抗剪稳定采用下列TerZaghi公式进行计算：23XEaXtaw “7W3M式中：M为外力对基面的力矩，&为囲堰中心线上的压力，0=5.Om,摩矗角0=20° o 经计算，月=106.86 3, M= 175.42 kN • /77, K 歹=0.74 >0.7。

5.4.2抗倾稳定」• ∕κ 必 A a “0.5B×G + B×T、I .抚倾稳定公式：KM = --------------------------------- ≥ 1.4M式中：Λ√=175.42 kN ∙r∩f G 为堰体毎延采重，6=304.00 kN t T为毎延采钢板桩与基土的摩阻力，7=300.00 kN, K网=12.88 > 1.4。

5.4.3抗滑稳定抗滑稳定公式：心=Y丿节'≥1∙4E w + ES式中：6=304.00 kN tΛ=tgl2.5o =0.22, S为毎钢板姣的抗剪力，S=AT , A为毎延采钢板桩的断面积，/4=46.5G*, Q为桩的极限抗剪强度，T =20, d= 106.86 X√√, £}=0,K熔=18.04> 1.4。

5.4.4變基承戟力计算根据土的抗剪强度指栋，按下列公式确定堤基土承我力特征值:f dlt =；NMJb ÷ Nqξq v.d + Ncξc Cdfd =Ydfdh经计算，畏基土承栽力设计^f d =109.70Zri¾, σma×=89.80ZrZ⅛,地基承载力稔定。

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=E2+〃 ,3.5∆∕z式中：∕1=10m, ∕2=10m, B=5m, ∆∕ι =3.14m。

经计算，Ks=7.96>3.5°5.5锚杆和钢板桩力计算5.5.1锚杆力计算锚杆的力采用比较符合卖际情况的变住法计算。

即假定钢板桩、外側板桩由于外力作用尹生雯住，亦拉杆处的向变住相等。

计算衣式如下：Z = (P, +Λ)×(10H3-10∕72C + 5HC2 -C3)∕(80∕∕C)≥3.5R= (2PDH•资料・式中：出为泥面以上主动土庄力之和，你为泥面以上水庄力和浪庄力之和, C 为泥面以上水诛，H 为泥面以上绘长。

经计算，锚杆竝力为22.22Q√,根据设计姿料，錨杆的直径为φ22, ∕v ≈3∖QN∕mm 2,根据公扎N 5 f 、.A 、可求出f,A =117.84ZrAZO 若取妄■全糸 教为1.5,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，錨杆的竝力满足强度要求。

5.5.2钢板桩力计算钢板桩力计算可丸确定钢板桩剪力为零的住置，然后计算该店的 穹矩，即钢板桩的最大弯矩。

经计算，钢板姣最大弯矩为34.75kN ・m/m 。

根据钢扱桩的结构型式，查得钢扱桩的∖X∕=85Ocm ∖[σJ=200MPa o 按照下列衣式验算：经验算，钢板桩的力σ =40.88Λ√∕¾,满足强度要求。

5.6围堰整体稳定计算采用瑞典圖孤法对囲堰进行稳定计轉，稳定安全糸数采用《建筑 基坑支护规程》公式。

工(W i COS a i tan φi + C i l I )K= --------------- ------------------------M max ~~W~≤H∑vv<sinσ-J-I经计算，K = I.42,囲堰整体稔定符合规要求。

6、钢板竝同堰施工6.1施工准备：A,插打钢板桩前的准备工作a钢板桩经过就卸、运输、会出现撞伤、穹扭及荻口⅛.形，钢板桩在拼组前必须进行检查，射除荻口破裂、扭曲、麦形的钢板桩；剔除钢板桩表面因焊接钢板、钢筋密下的戎凌瘤。