连环格仓式围堰设计计算书依据《深水基础工程》(殷万寿编著)和《路桥施工计算手册》(周水兴等编著)。一.连环格仓式防水围堰计算参数：连环格
仓式防水围堰钢板桩高度为5.00m,埋深为1.00m；围堰外侧水深度为1.50m,围堰顶部均布荷载为0.00kN/m2；防水围堰格
仓内土柱总重为24.77kN,填土内摩擦角为32.00°；围堰底面地基类型：软质粘土地基土层参数表：———————————————
—————————————————————————序号厚度m重度kN/m3内聚力kPa内摩擦角°计算方法土层类型1
2.0038.0016.0027.00水土合算填土22.0038.0016.0027.00
水土合算填土————————————————————————————————————————连环格仓式防水围堰设计方法：T
VA法(竖向剪切破坏判据法)防水围堰类型：圆形格仓式围堰计算中不考虑波浪力的影响！二.连环格仓式防水围堰抗滑稳定性验算当围堰抽水时
，围堰内外之水位差将产生一向内的水平推力Pd，此一水平推力将由内侧的被动土压力Pp和围堰底的摩擦力Pf所平衡。于是，可得实
际的安全系数:式中:Pd——外推力；Pf——围堰墙底所产生的摩阻力＝fW,土对土f=tanφ，土对平滑的岩面f
=0.5(TVA用)，土对粗糙的岩面f=tanφ；W——格仓内土柱之重量，按各层为γdryγwetγsγ等情况进行
计算；Pp——被动土压力；FS——安全系数＝1.25。外推力Pd包括围堰外静水压力和波浪力Pd＝9.80×
1.50×1.50/2＋0.00＝11.03kN/m；围堰底所产生摩阻力Pf＝0.63×(1.00×4.95×5.0
0＋0.00×4.95)＝15.48kN/m；被动土压力Pp第1层土土层厚度为1.00m.Ep1上＝38.00×0.0
0×tg2(45＋27.00/2)＋2×16.00×tg(45＋27.00/2)＝52.22kN/m2Ep1下＝38.
00×1.00×tg2(45＋27.00/2)＋2×16.00×tg(45＋27.00/2)＝153.41kN/m2Pp
＝(52.22＋153.41)×1.00/2＝102.82kN/m；抗滑稳定性的安全系数：FS＝(102.82＋15.4
8)/11.03＝10.73围堰安全系数大于1.25，满足抗滑稳定条件！三.连环格仓式防水围堰抗倾覆稳定性验算因为填土不能承
受拉应力，故围堰墙在水平推力作用下所产生的合力作用点对围堰墙平均宽度B的偏心e应落在三分点中段之内。即：由此式可见，格仓
愈高，要求墙的平均宽度愈宽，筑于岩面上的格仓式围堰的B/H约为0.85。另外，当格仓倾覆时，土有可能从筒底漏出，因此，在计算抗倾覆
稳定时，尚需验算填土与板桩之间的摩擦力所产生的抗倾覆力矩。式中:Pw——格子墙迎水一侧的水压力；Pwtanδ——水压
围堰板桩，板桩与格子内填土之间所产生的摩阻力；δ——土与钢板的摩擦角。所以此时的稳定系数计算式为：所以FS＝4.95×(
11.03＋0.00)×tg22.00/(11.03×0.50＋0.00×1.50)＝4.00围堰安全系数大于1.25，满
足抗倾覆稳定条件！四.围堰墙中心轴垂直面上的剪切力验算沿围堰墙中心线垂直面上的剪切破坏，是格仓式围堰墙的另一种破坏形式。为了保
证围堰墙的稳定性，设计时应使在此一垂直面的土间摩擦阻力加上钢板桩锁口的摩擦阻力之和，等于或大于围堰墙在倾覆力矩作用下此一面上所产生
的剪切力。由图可以看出，当假设围堰墙地基上的反力呈直线分布时，可得:于是，此一垂直面上的土的摩擦阻力Fs与钢板桩锁口的摩擦阻
力Fs''之和应大于此一剪切力V值。即：(1)土的摩擦阻力FsFs＝1.00×5.002×0.56×tg32.00/2＝
4.39kN；(2)钢板桩锁口的摩擦阻力Fs''之求法Fs''＝0.375×1.00×4.002×0.31×2.00×0.
30/5.22＝0.21kN；总摩擦阻力Fst:Fst＝4.39＋0.21＝4.60kN；围堰墙中心轴垂直面
上的抗剪安全系数:FS＝4.60×2×4.95/(3×5.51)＝2.76围堰安全系数大于1.25，满足抗剪强度条
件！五.围堰墙胀破力检算连环格仓式围堰墙中板桩锁口的强度(包括T形和Y形角桩)，必须大于水和土的外张力。在墙上某一深度处的外张力
T。如上所述T应为式中qh——土的有效侧压力；qw——静水侧压力。经验证明，围堰墙的破坏多发生在T形或Y
形角桩上。附：连环格仓式防水围堰的施工问题1.正确地打设钢板桩。打桩设备与打桩工艺与单壁板桩防水围堰和板桩墙基本相似。导向环最好
有上下两层和内外两圈。在插打顺序上应先插打T形或Y形角桩，对这根角桩，不论在位置上还是在方向上都要求插打得非常准确。要分阶段打入，
每圈只打入1.5米深。经验证明，常见的格仓式围堰墙的损坏和失事大多数系发生在角桩处。因此对角桩的强度要特别注意。2.设法降低格
仓内填土的饱和浸水线的高度。降低浸水线的高度对减少钢板桩锁口的拉力是非常有效的。降低浸水线的措施有：(1)在板桩墙内侧每隔3～6
根板桩的一根板桩上烧割一排泄水孔。孔径约为φ35～50,沿垂直方向的间距为1.5～2m。(2)在填土顶面上浇筑一层水泥砂浆保护
层。(3)在围堰内加设反压护道和渗滤层。3.应事先采取措施防止围堰墙底漏水。在岩石地基上的格仓式围堰墙的底面处最易发生漏水现象
。因而在填土之前需要先对地面上的砂层进行灌浆处理。当然，在填土以后灌浆亦无不可，只是麻烦一些罢了。4.格仓式围堰是国外用于大坝施
工围堰的最常用技术，因其对生态环境的破坏作用最小，不象土石方围堰那样，由于土石方的大量抛填，从而导致河流下游淤高而影响航运的弊病。
因而，只要技术上有可能使用的地方或工程，优先选用格仓式围堰作为比较方案，可能是有益而必要的。以下内容为文档分享时的编辑识别文
字,不是本文档的正式内容,删除即可!!!!!!!80后技术员是一名地道的80后工程技术工作人员,真诚的希望同为工程人的你和技
术员一起交流/学习工程技术知识,如有需要你可以通过头条,抖音,快手搜索<80后技术员>找到我,并给我留言!本资料由80后技术员分享,80后技术员是一名地道的工程技术人员,欢迎业内的朋友一起交流学习!本资料由PKPM施工整体解决方案软件软件自动生成!更多精彩专业资料分享/工程软件服务请关注头条号/抖音号:80后技术员 |
|
