河道围堰施工方案_河道围堰专项施工方案

其他范文时间：2020-02-28 18:42:00 收藏本文下载本文

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杭州市电厂某河综合整治工程I标

围堰施工安全方案

一、工程概况

杭州市电厂某河(电厂河—上塘河)综合整治工程位于杭州市北部，涉及拱墅区，整治范围北起电厂河，南至上塘河，全长约5.1公里。

I标段起点桩号电厂河（K0+000）—K1+860，长约1.86km。主体工程包括河道清淤、护岸整修、挡墙新建、桥梁新建与整修、截污排水工程。

二、围堰施工

本工程河道整治暂按不断流考虑，为确保安全，保证工期，河底清淤采用反铲式挖泥船挖土，小型自航泥驳运输，故清淤无需围堰。围堰施工主要涉及挡墙、树根桩和出水口等内容。

1、挡墙、树根桩的围堰

本工程挡墙、树根桩的施工范围主要涉及如下：

挡墙：东岸0+034.528—0+090、0+758—0+930、1+378—1+860、1+348—1+370，西岸0+758—0+930、1+513.6—1+700。

树根桩：东岸0+124—0+758、0+930—1+026.5、1+264—1+348，西岸0+414.5—0+758、0+930—1+026.5。

根据现场的实际情况本工程西侧0+400~0+980及东侧1+380~1+860是在原有河岸上新建挡墙可利用原有土方作为堰体，西侧0+345~0+414、1+264~1+513.6、1+700~1+860是对原有河道挡墙进

行清洗、勾缝可不考虑围堰，其余部分都要进行纵向围堰。现状桩机施工范围大部分为河岸，故考虑压缩河床为桩机提供5m宽施工平台（场地标高为高出现状常水位0.5m，即3.1m），采用挖掘机取土、推土机运土或直接用挖掘机平整场地。

2、桥梁、出水口围堰

一号及二号桥在施工前先在桥的东西侧进行围堰截流施工，出水口采用燕子窝围堰，进行出水口排水管道施工。围堰采用打木桩围堰，木桩长度为6米，梢径15厘米，纵向间距为0.5米，横向间距为2.5米；待木桩施工完成后，在外排木桩内侧填入草袋，然后用挖掘机缓慢填入黏土，填土时分层用挖机抖夯实，如此直到填筑到水位标高1米以上；围堰宽2.5米，河道最深处围堰高约3.35米。围堰土方采用岸上基坑开挖线内的土方围堰，拆除用机械与人工配合拆除。（具体见围堰平面布置图及断面图）。围堰体计算： 1）、地基承载力

围堰底土层地基承载力f=57KPa 堰体对堰底的压力：ph（1）式中：--------堰体重度（kN/m3）;本工程取14.6

h--------堰体高度（m）;本工程取3.35；代入（1）计算得:p=γh

=14.6×3.35

=48.91KPa＜57KPa，安全。

2）、抗倾覆验算

（1）倾覆弯矩计算 A、水对堰体的作用：

Esh（2）

式中：--------水重度（kN/m3）；取10.0；

h--------水深度（m）；本工程取2.35；

代入（2）式计算得Es=γh=10.0×2.35=23.5KPa 合力Ps=γhh/2=10×2.35×2.35/2=27.6m 合力点至桩底的距离：ls=(h/3)+3.35=(2.35/3)+3.35=4.1m B、土体作用：

水下土体等效重度、等效内摩擦角、等效凝聚力（采用加权平均值计算）㈠、等效重度

e1h12h2(h1h2)（3）

3式中：

1------第①层土重度，取15.5kN/m。

2------第③层土重度，取11.8kN/m3。

h1------第①层土厚度，取1.00m。

h2------桩长范围内第③层土厚度，取0.65m。

1h12h2(h1h2)代入式（3）得：e㈡、等效凝聚力

cec1h1c2h2(h1h2)=(1h1+2h2)/(h1+h2)=14KN/m3

（4）

式中：

c1------第①层土凝聚力，取0。

c2------第③层土凝聚力，取3kpa。

h1、h2-------与（3）式同；

c1h1c2h2=(c1h1+c2h2)/(h1+h2)=1.2kpa

(h1h2)代入（4）式计算得： ce㈢、等效内摩擦角：

e1h12h2(h1h2)（5）

式中：

1------第①层土内摩擦角，取0。

2------第③层土凝聚力，取1.0。

h1、h2-------与（3）式同；

代入（5）式计算得： e主动土压力系数： Ka=tan2(45°-ψe/2)= tan(45°-0.4/2)=0.47；√Ka =0.66kpa 主动土压力计算： Ea1=Es×Ka－2×Ce×√Ka

1h12h2(h1h2)=(1h1+2h2)/(h1+h2)=0.4kpa ＝23.5×0.47－2×1.2×0.66 ＝9.5KPa Ea2=(Es＋γe(h1＋h2))×Ka－2×Ce×√Ka ＝(23.5＋14×(1＋0.65))×0.47－2×1.2×0.66 ＝32.8KPa

主动土压力合力Pa＝(Ea1＋Ea2)×(h1＋h2)/2＝34.9KPa 合力作用点至桩底距离la：

Pa×la＝[Ea1×(h1＋h2)×(h1＋h2)]/2＋[(Ea2－Ea1)×(h1＋h2)×(h1＋h2)]/3]（6）

将前面数据代入（6）式计算得：la＝0.98m 故水压力和主动土压力产生的倾覆弯矩： Ms＝Ps×ls＋Pa×la＝147.4KN.m（2）抗倾覆弯矩计算

被动区土压力产生的抗倾覆弯矩

考虑到围堰内侧①淤泥层土质极差，把该层土的被动土压力贡献作为，安全储备，在计算中不予考虑。

被动土压力系数：Kp=tan2(45°－5.7°/2)=0.818；√Kp =0.9kpa Ep1=2×c×√Kp =2×10×0.9 =18 kpa Ep2=γ×h2×Kp＋2×c×√Kp =10×0.65×0.818＋2×10×0.9 ＝23.3kpa 被动土压力合力Pp＝0.5×(Ep1＋Ep2)×h2＝13.4KPa 合力作用点至桩底距离lp：

Pp×lp＝Ep1×h2×h2×0.5＋0.5×(Ep2－Ep1)×h2×h2/3（7）

将前面数据代入（7）式计算得： lp＝0.3m 故被动土压力产生的抗倾覆弯矩：

Mp＝Pp×lp＝13.4×0.3＝4.02KN.m 由围堰体自重产生的抗倾覆弯矩：

MGlhy1.0l(8)2式中： l------围堰体松木桩内侧宽度。取2.5m；

hy------堰体高度，3.35m；

-------堰体容重（kN/m

3）;本工程取14.6。

代入（8）式解得：

MGlhy1.0l2 ＝2.5×3.35×1×14.6×2.5×0.5 ＝152.8KN.m 对堰体内侧桩底取弯矩：抗倾覆安全系数

K＝(Mp＋MG)/Ms＝(4.02＋152.8)/147.4＝1.1；安全。（3）抗滑移验算：整体抗滑移：

kppFpa 式中：F-----围堰底土层的摩擦力；Fl1.0 chtan

chtan＝10.0＋14.6×3.35×tan5.7°＝14.9kp 摩擦力F＝τ×2.5×1＝14.9×2.5×1＝37.3kN