基于Midas Civil有限元软件分析钢板桩围堰的设计
2021-07-15彭文礼
彭文礼
(水利部新疆维吾尔自治区水利水电勘测设计研究院,新疆 乌鲁木齐 830000)
0 引言
目前,钢板桩与内支撑组成的围堰结构体系由于具有良好的稳定性,施工技术也成熟,因此在基坑支护中被广泛应用。但为保证围堰结构的整体强度、刚度以及稳定性,满足施工要求,避免失事,对围堰设计验算很有必要。桥梁工程中,水中墩采用钢板桩围堰有很多优点,如强度高、防水性好、施工简单、成本低且安全可靠、占有河道面积范围小,而且不影响排洪等[1]。
1 工程概况
钢板桩具有施工速度快,经济效益好等优点被广泛应用于工程中[2],并且技术已经很成熟[3-4],靖远金滩黄河大桥主桥为(100+168+100)m矮塔斜拉桥。本项目跨越黄河,与其他河流无交叉,黄河的特点是“水少沙多”,全河多年平均天然径流量580亿m3,本段黄河历史最大流量为6800 m3/s,河水含砂量大。由于季风气候的影响,黄河水量有明显的季节变化,从前一年的12月到当年的4月份为枯水期,月平均流量大都在500 m3/s以下,小于年平均流量的5%,6月份开始进入汛期,7月~9月份是黄河的洪水季,月平均流量在1800 m3/s~2000 m3/s,三个月的径流量占年径流量的47.3%,10月以后,随着降水减少,水量逐渐退落,至第二年的2、3月达到最小。
桥墩7号主墩平面尺寸为33.7 m×15.7 m,围堰采用拉森Ⅳ钢板桩形式,承台厚度5.0 m。承台顶高程+1385.306 m,底+1380.306 m。7#墩承台施工基坑支护用锁扣钢管桩围堰,围堰平面尺寸为36.8 m×18.4 m,共设278根拉森4钢板桩,围堰内设3层围檩、内支撑体系。第一层围檩系统采用2HN600×200型钢(Q235b钢),第二层围檩系统采用2HN700×300型钢(Q235b钢),第三层围檩系统采用2HN700×300型钢(Q235b钢),钢板桩长21 m。……
