1、铁路枢纽扩建工程简支T梁中桥下部结构施工方案编 制： 审 核： 批 准： 版 本 号: ESZAQDGF001 编制单位： 编 制: 审 核： 批 准： 二XX年X月 目 录一、编制依据1二、编制原则1三、工程概况11、工程简介12、水文地质概况23、墩台与基础3四、工期目标3五、项目组织机构3六、劳动力及施工机械安排41、劳动力准备42、施工机具准备4七、具体方案及技术措施41、既有桥台防护方案52、钻孔桩施工工艺82.1 施工工序82.2施工过程83、承台施工工艺113.1 工艺流程113.2 施工过程113.3 基坑监测措施144、墩身施工工艺154.1 钢筋加工154.2 模板施工152、4.2.2 墩帽模板施工16八、质量目标及保证措施171、质量目标171.1 单位工程及分部工程171.2 创优目标172、质量保证体系及保证措施172.1 质量保证体系172.2 质量保证措施17九、安全目标及保证措施181、安全目标182、安全保证体系及措施182.1安全保证体系182.2 基础施工的安全保证措施192.3营业线施工安全保证措施19十、应急预案201、成立应急指挥部202、抢险机具的配备213、事故处置程序214、事故调查225、有关规定和要求226、各类事故应急预案23十一、环境保护及文明施工27十二、桥台防护计算书301、xx中桥杭侧桥台防护计算书302、xx中桥上海侧3、桥台防护计算书343、xx中桥桥台防护计算书404、xx中桥桥台防护计算书435、xx中桥桥台防护计算书466、xx中桥桥台防护计算书487、围堰施工计算书50一、编制依据1、设计文件1）依据xxxx中桥施工图及设计勘勘察资料。2）依据xxxx中桥施工图及设计勘勘察资料。3）依据xxxx中桥施工图及设计勘勘察资料。4）依据xxxx中桥施工图及设计勘勘察资料。5）依据xxxx中桥施工图及设计勘勘察资料。2、采用施工规范及验收标准客货共线铁路桥涵工程施工技术指南（TZ1203-2008）铁路桥涵工程施工质量验收标准（TB10415-2003）铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准（TB10424-24、003）3、中国建筑工业出版社简明施工计算手册 （第三版）4、铁路营业线施工安全管理办法（铁办2008190号）xx建设工程营业线施工安全管理实施细则（xx建发200983号） 5、xx建设管理处建工函（2009）260号文6、本单位现有的施工力量、技术装备和施工管理能力。二、编制原则1、全面、充分响应业主单位文件，严格执行技术指南以及验收标准。2、实事求是，施工方案力求安全、经济、适用、可行。3、推行全面质量管理，执行“三合一贯标”程序及要求。4、采用项目法组织施工，推行标准化管理工程，做到安全、优质、文明、高效。三、工程概况1、工程简介1）xx中桥中心里程为GDK4+658.025，孔跨布5、置为1-16+1-27.6+1-16m，全桥共长80.46m。为尽量降低桥梁建筑高度，采用无碴无枕简支H形型钢混凝土斜梁。2）xx中桥中心里程为K202+715.118，孔跨布置为1-16+2-24+1-16m，全桥长91.775m，本桥采用预应力混凝土简支T梁。本桥位于xx村附近，主要为跨越一条城市道路及多条管道而设，既有道路为水泥路面，车流量较大，此处已有一座铁路简支T梁桥，新建xx中桥为单线桥，与既有线间距6米，本桥位于曲线段上，竖曲线半径R=10000m。3）xx中桥中心里程为K202+900.17,孔跨布置为1-16+1-32+1-16m，全桥长75.35m。本桥采用预应力混凝土简支6、T梁。xx中桥跨越xx河沟，河流与线路大里程夹角72.5。河岸两侧浆砌片石边坡，属不通航河流。本桥与既有线中心间距6米，位于曲线段上，竖曲线半径R=10000m.4）xx中桥中心里程为K203+429.97，孔跨布置为3-16m，全桥长58.84m。采用16m预应力混凝土简支T梁。xx中桥跨越xx河，河流与线路大里程夹角为108。小里程侧河岸有浆砌片石边坡，大里程侧为土质边坡，本桥与既有桥线间距6米，为单线桥。全桥直线，竖曲线半径R=10000m。5）xx中桥中心里程为K204+643.968，孔跨布置为1-16+1-32+1-16m，全桥长73.095m。本桥采用预应力混凝土简支T梁。xx中7、桥为跨越沿山港河而设，位于xx村附近，河岸两侧浆砌片石边坡，河流与线路大里程方向夹角为123。本桥为单线桥，位于曲线段上，竖曲线半径R=10000m。2、水文地质概况1）xx中桥桥址处地形平坦，河滩较宽，水流缓慢。地下水位埋深普遍较浅，水位01.0m，主要受大气降水及附近河流补给。地表水对混凝土无侵蚀性，地下水硫酸盐侵蚀H1级。地质情况自上而下为： 人工填土，杂色，松散，厚0.71.5m；淤泥质粉质黏土，浅灰色夹褐灰色，流塑，厚01.9m；粉土，浅灰色，松散饱和，厚02.5m；粉砂，浅灰色，松散饱和，厚02.5m；粉土，灰色，稍密饱和，厚5.712.2m；淤泥质粉质黏土，灰色，流塑，厚11.98、15.1m；黏土，褐黄，灰色，中密饱和，厚2.93.1m；粉质黏土，灰色夹青灰色，软塑，厚3.75.6m；粉土，青灰色，中密饱和，厚约4.6m；黏土，草绿色夹青灰色，硬塑，厚大于14.2m。2）xx中桥桥址处地势平坦，有少许绿化植物。既有道路水泥路面，车流量较大，桥址处曲线，变宽度，道路少许下挖。地下水位约1.92.4m，具有酸性侵蚀H1级。地质情况自上而下为：素填土，杂色，松散，厚约2.0m；淤泥质粉质黏土，灰色，流塑，厚约4.65.0m；粉质黏土，青灰、灰黄色，硬塑，厚约2.8m；粉质黏土，灰色，软塑，刀切面较光滑，厚约8.6m；粉质黏土，灰色，软塑，刀切面光滑，厚约10.1m；粉质黏土，9、软塑偏硬，厚约8.2m；粉质黏土，浅灰褐色，硬塑，厚约8.3m；粉质黏土夹细砂，灰褐色，软塑，厚约8.6m；细砂，灰色，中实，饱和，厚度大于3.1m。3）xx中桥桥址处地势平坦开阔，大小干道交错相通，交通便利。该河平时有水，无明显流动。地下水位约0.52.0m。地质情况自上而下为：粉砂，灰白色，松散，饱和。厚约0.6m；淤泥质黏土，深灰色，流塑，厚约1.35.5m;淤泥质粉质黏土，褐黄色，流塑偏软塑，厚约2.254.9m；黏土，褐灰色，软塑，厚约1.21.4m；黏土，褐灰色，褐黄色，硬塑，厚约1.38.2m；黏土，褐灰色，褐黄色，硬塑，厚约4.8m；粉质黏土，褐灰色，软塑，厚度大于9.7m。410、）xx中桥桥址处地势平坦开阔，xx河平时有水，无明显流动。地下水发育，埋深约1.41.8m，具酸性侵蚀H1级。地质情况自上而下为：素填土、人工填土，厚度约02.4m；黏土，灰绿色间黄色，硬塑，厚约3.76.2m；淤泥质粉质黏土，灰黄色、褐黄色，流塑，厚约3.39.1m；粉质黏土，灰绿色灰色，硬塑，厚约7.921.7m；粉质黏土，褐黄色，软塑，底部偏硬塑，厚约6.17.8m；粉土，灰黄色，中密饱和，厚约3.6m;粉砂，褐灰色，中密饱和，厚约1.554.3m；中砂，灰褐色，中密，饱和，厚度大于1.3m。5）xx中桥桥址处地势平坦开阔，此处的沿山港河平时有水，无明显流动。两岸有大量芦苇。地下水发育，11、水位约2.62.7m。地质情况自上而下为：素填土，灰褐色，厚约03.4m；淤泥质黏土，浅灰色，流塑，厚约2.24m；粉质黏土，灰色，褐黄色，灰兰色，软塑，厚约17.319.9m；粉质黏土，灰黄色，灰色，硬塑，厚约24.728.8m；粉砂，灰色，稍中密，饱和，厚约4.9m；中砂，淡青色，淡灰色，中密，饱和，厚约2.4m；泥质砂岩，灰绿色，弱风化，厚度大于2.5m。桥址区抗震设防烈度均为六度。3、墩台与基础1）xx中桥桥墩采用钢筋混凝土方形墩，桥台采用耳墙式斜交桥台，墩台基础采用28根100钻孔桩基础，两个4.8m7.5m2.0m的长方体承台。2）xx中桥桥墩采用混凝土圆端型桥墩，桥台采用钢筋混凝12、土矩形空心桥台，墩台基础采用25根100钻孔桩基础，两个5m7.7m2.0m的长方体承台。3）xx中桥桥墩采用混凝土圆端型桥墩，桥台采用钢筋混凝土矩形空心桥台，墩台基础采用20根100钻孔桩基础，两个5.3m7.5m2.0m的长方体承台。4）xx中桥桥墩采用混凝土圆端型桥墩，桥台采用钢筋混凝土矩形空心桥台，墩台基础采用20根100钻孔桩基础，两个5.3m7.5m2.0m的长方体承台。5）xx中桥桥墩采用混凝土圆端型桥墩，桥台采用钢筋混凝土矩形空心桥台，墩台基础采用20根100钻孔桩基础，两个5.3m7.1m2.5m的长方体承台。四、工期目标考虑到全线的施工计划，前期工作完成后便道接入、场地平整13、，开始组织桥梁下部结构施工。各桥下部结构工期均为四个月。五、项目组织机构施工任务重，工期紧，为保证施工工期、确保施工质量安全，我部配备了优秀的施工管理团队，其组织机构详见下图：xx集团xx铁路枢纽扩建工程II项目经理部 项目经理 项目总工程 项目副经理 架子队长：（质检）（安全）材料设备施工 测 量安质 技术承台墩台身作业队 桥梁施工队桩基作业队桥梁施工队六、劳动力及施工机械安排1、劳动力准备项目部管理人员20人，钻孔桩施工人员20人，电焊工15人，混凝土振捣工6人，电工2人，钢筋工15人，木工10人，普工20人。2、施工机具准备16T吊机4台，挖掘机4台，正循环钻机4台，切断机4台，弯曲机414、台，电焊机10台，泥浆泵10台（22KW泵6台，7.5KW泵3台）,自卸汽车8辆。七、具体方案及技术措施1、既有桥台防护方案1.1基坑开挖的总体施工方案1）结合既有xx中桥的实际情况、两个桥台处的地质勘察资料以及施工图，经力学计算分析，采用拉森钢板桩对既有线进行防护，以确保基坑开挖时既有线的安全。拉森钢板桩桩长12米，咬合施工，为加强钢板桩墙的整体刚度，沿钢板桩墙全长设置围檩，围檩采用32a型槽钢组成。（详见后附图）2）结合既有xx中桥桥台的实际情况，和力学计算分析，采用混凝土挖孔桩对既有线进行防护，确保既有线的安全。经过计算，挖孔防护桩杭台侧布置8根（桩径：4根1m，4根0.8m），最长桩长15、17m，桩身采用C30砼，1m直径桩间距1.4m，0.8m桩径桩间距1.2m,沿基坑侧布置，主筋选用级25mm钢筋，30根，同桩长，沿桩身均匀布置；宣台侧布置10根（桩径4根1m，6根0.8m），桩布置同杭台侧桥台。在开挖前对既有锥体进行注浆处理，确保开挖时的安全，为增强挖孔桩的整体抗滑性，在桩顶设一圈粱，施工时，将桩身钢筋伸人圈梁内，并与圈梁内构造钢筋牢固连接，使所有桩形成一个整体,圈梁高0.5米，宽1.2米，采用C30砼（圈梁的结构图及钢筋图附后），圈梁在挖孔桩灌注完成之后进行施工，工期紧张时，挖孔桩及圈梁混凝土可掺入早强剂，确保砼强度满足施工要求，桥台承台基础远离线路侧采用32a钢板桩防16、护，桩长12米或8米。（后附平面布置图及断面图）3）结合既有xx中桥桥台的实际情况，和力学计算分析，采用混凝土挖孔桩对既有线进行防护，确保既有线的安全。经过计算，挖孔防护桩杭台侧布置7根，最长桩长16.4m，桩身采用C30砼，桩径4根1m，3根0.8m，桩间距1.3m,沿基坑侧布置，主筋选用级22mm钢筋， 25根，同桩长，沿桩身均匀布置；宣台侧6根（桩径4根1m,2根0.8m），,沿基坑侧布置，布置及桩身配筋同杭台侧桥台。在开挖前对既有锥体进行注浆处理，确保开挖时的安全，为增强挖孔桩的整体抗滑性，在桩顶设一圈粱，施工时，将桩身钢筋伸人圈梁内，并与圈梁内构造钢筋牢固连接，使所有桩形成一个整体,17、圈梁高0.5米，宽1.2米，采用C30砼（圈梁的结构图及钢筋图附后），圈梁在挖孔桩灌注完成之后进行施工，由于工期紧张，挖孔桩及圈梁混凝土掺入早强剂，确保砼强度满足施工要求，桥台承台基础远离线路侧采用32a钢板桩防护，桩长12米或8米。（后附平面布置图及断面图）4）结合既有xx中桥桥台的实际情况，和力学计算分析，采用混凝土挖孔桩对既有线进行防护，确保既有线的安全。经过计算，挖孔防护桩杭台侧布置8根（桩径4根1m，4根0.8m），最长桩长11m，宣台侧挖孔桩布置9根（桩径4根1m，1根0.8m），桩身采用C30砼，横桥向桩中心间距1.4m,顺桥向桩中心间距1.2m，沿基坑侧布置，主筋选用级16mm18、钢筋，12根，同桩长，沿桩身均匀布置。在开挖前对既有锥体进行注浆处理，确保开挖时的安全，为增强挖孔桩的整体抗滑性，在桩顶设一圈粱，施工时，将桩身钢筋伸人圈梁内，并与圈梁内构造钢筋牢固连接，使所有桩形成一个整体,圈梁高0.5米，宽1.2米，采用C30砼（圈梁的结构图及钢筋图附后），圈梁在挖孔桩灌注完成之后进行施工，由于工期紧张，挖孔桩及圈梁混凝土掺入早强剂，确保砼强度满足施工要求，桥台承台基础远离线路侧采用32a钢板桩防护，桩长12或8米。（后附平面布置图及断面图）5）结合既有xx中桥桥台的实际情况，和力学计算分析，采用混凝土挖孔桩对既有线进行防护，确保既有线的安全。经过计算，挖孔防护桩杭台侧布19、置10根（桩径4根1m，6根0.8m），最长桩长14m，桩身采用C30砼，横桥向桩中心间距1.4m,顺桥向桩中心间距1.2m，沿基坑侧布置，主筋选用级20mm钢筋，18根，同桩长，沿桩身均匀布置；宣台侧由于基坑边位于锥体底部，基坑较浅（3米深），在既有锥体侧采用钢板桩进行防护，桩长12米。在开挖前对既有锥体进行注浆处理，确保开挖时的安全，为增强挖孔桩的整体抗滑性，在桩顶设一圈粱，施工时，将桩身钢筋伸人圈梁内，并与圈梁内构造钢筋牢固连接，使所有桩形成一个整体,圈梁高0.5米，宽1.2米，采用C30砼（圈梁的结构图及钢筋图附后），圈梁在挖孔桩灌注完成之后进行施工，由于工期紧张，挖孔桩及圈梁混凝土掺20、入早强剂，确保砼强度满足施工要求，桥台承台基础远离线路侧采用32a钢板桩防护，桩长12或8米。（后附平面布置图及断面图）1.2挖孔桩施工工艺1.2.1施工准备平整桩位场地，制做上口径1（1.2）m，下口径为1.15(1.35) m的喇叭形两半圆柱木模板，1m高。提升设备为自制钢架绞车，用钢丝绳作拉索，提升动力用卷杨机。1.2.2开挖挖孔前先施工钢筋混凝土锁口（0.4m厚，1m高）。混凝土锁口要高出地面30cm。开挖时要使孔壁稍凹凸不平，增加桩柱的摩擦力，挖孔时按照桩编号隔孔开挖施工，要求从外向内、从远离既有线到靠近既有线的顺序进行施工。挖孔过程中应经常检查桩身净空尺寸和平面位置。孔的中轴线偏斜21、不得大于孔深的0.5%，截面尺寸不得小于1米，孔口平面位置与桩位偏差不得大于5cm。挖孔至孔底高程后，孔底部应无积水，并应进行孔底处理，做到平整，无松渣、泥污等软层。1.2.3护壁灌注护壁采用外齿型护壁，如图外齿型喇叭模板上小下大，可从壁缝处灌进细石混凝土，用粗钢筋分层捣固密实，砼厚度为10cm，砼内放置一层10mm的10*10cm的钢筋网。外齿型护壁挖孔桩图见下图：外齿型护壁挖孔桩图1.2.4排水挖孔桩靠基坑外侧挖截水沟，并对孔内排出的水妥善引流远离桩孔，孔内渗水量不大时可用湿土出碴排水，水量大时则用机械排水。1.2.5土碴弃运孔内出碴运至坡脚基坑以外的地段存放，不得直接将弃碴堆放在基坑边和22、既有线边坡上。1.2.6挖孔桩施工工艺流程图2、钻孔桩施工工艺2.1 施工工序主要施工工序：筑岛围堰施工埋设护筒钻机就位钻孔成孔一清孔安装钢筋笼和导管二清孔浇注砼凿桩头2.2施工过程2.2.1 筑岛围堰施工根据xx中桥、xx中桥、xx中桥及xx中桥的工程特点，钻孔桩施工平台采用人工筑岛形式。筑岛和施工便道填料采用粘土和碎石块（宕碴）。筑岛围堰顶的标高高于河道最高潮水位0.5m以上，宽度要满足基础施工要求，围堰宽度为2米。2 xx中桥围堰施工方案xx河最高水位标高为3.12m，河底实际标高为1.6m,水深1.52m，最深承台基坑底标高0.18m,承台基坑深3米（相对最高水位），河道水流速度小于023、.3m/s,围堰施工前先与有关部门进行沟通，采用双排木桩土围堰，两排木桩间距为2米，桩长6米。围堰内外圈木桩桩头用4股8号铁丝相互拉连，两木桩内侧填筑编织袋，中间为粘土填心。在堰底外侧抛石防护，在承台基坑开挖时，基坑四周采用8米长钢板桩防护，钢板桩作为木桩围堰的一部分，共同抵抗水压力和河底土压力。xx中桥，木桩土围堰分两次填筑，先从xx方向桥台围至距1号墩中心9.55m处，让河水从宣城侧梁跨下通流，待xx方向侧基础施工完毕后，再从2#墩至宣城方向侧桥台间填筑木桩土围堰。（后附xx中桥围堰平面、立面布置图,围堰计算书） 2xx中桥围堰施工方案xx中桥跨越河道最高水位标高为1.87m，河底实际标高24、为0.36m,水深1.51m，最深承台基坑底标高-1.69m,承台基坑深3.56米（相对最高水位），河道水流速度小于0.3m/s,围堰施工前先与有关部门进行沟通，采用木桩加钢板桩围堰，木桩长6米，钢板桩长8米，两排桩间距为2米。围堰内外圈桩头用4股8号铁丝相互拉连，中间为粘土填心。在堰底外侧抛石防护，在承台基坑开挖时，基坑边离钢板桩间距为1米，（后附xx中桥围堰平面、立面布置图,围堰计算书） 2xx中桥中桥围堰施工方案xx中桥跨越河道最高水位标高为1.8m，河底实际标高为0.2m,水深1.6m，最深承台基坑底标高-2.5m,承台基坑深4.3米（相对最高水位），河道水流速度小于0.3m/s,围堰25、施工前先与有关部门进行沟通，采用木桩加钢板桩围堰，木桩长6米，钢板桩长8米，两排桩间距为2米。围堰内外圈桩头用4股8号铁丝相互拉连，中间为粘土填心。在堰底外侧抛石防护，在承台基坑开挖时，基坑边离钢板桩间距为1米，（后附xx中桥围堰平面、立面布置图,围堰计算书） 2xx中桥围堰施工方案xx中桥跨越河道最高水位标高为1.8m，河底实际标高为0.77m,水深1.03m，最深承台基坑底标高-1.69m,承台基坑深3.5米（相对最高水位），河道水流速度小于0.3m/s,围堰施工前先与有关部门进行沟通，采用木桩加钢板桩围堰，木桩长6米，钢板桩长8米，两排桩间距为2米。围堰内外圈桩头用4股8号铁丝相互拉连，26、中间为粘土填心。在堰底外侧抛石防护，在承台基坑开挖时，基坑边离钢板桩间距为1米，（后附xx中桥围堰平面、立面布置图,围堰计算书） 2.2.2埋设护筒在埋设护筒前先用挖掘机将桩位开挖，然后埋设护筒，护筒的四周必须夯填密实（可在护筒四周打入钢管），保证在钻进过程中不要发生大的位移。 主要要求： 1）钢护筒直径采用120mm，壁厚10mm。 2）护筒中心与桩中心重合，允许误差为50mm，竖直线倾斜不大于1%。 3）护筒安装不变形，护筒长度不够时，分节接长，连接处要求筒内无突出物，并且要耐拉、压，不漏水 。4）护筒高度要高出地面0.3m以上。 2.2.3钻机就位每个桥下部结构施工采用2台GPS-15正27、循环钻机进行钻孔作业，钻机安装后的底座和顶端要平稳，在钻进中不得产生位移，在钻进过程中不得移位。2.2.4 钻进成孔质量是保证桩基质量的基本条件，在开钻前所有的准备工作要完善，要有完善的泥浆循环系统，经报检合格后，方可允许开钻。开钻时的孔位要准确。开孔前应先往护筒内多加些粘土，如地表土层疏松，还应加入一定数量的片石，然后注入泥浆或清水，借钻头的冲击把泥膏、片石挤向孔壁，以加固护筒脚。在开钻时，要慢速钻进，待导向部位或钻头全部进入地层后，方可加速钻进。在钻进的过程中必须要加强泥浆护壁，对于特殊的地质要采取针对性的处理措施： 在淤泥层中钻进时，适量投入片石，用小冲程将片石挤进孔壁加固，防止坍孔或缩28、孔。 2.2.5 一清 成孔后立即进行第一次清孔，在清孔排渣时，必须保持孔内水头，防止塌孔。 2.2.6安装钢筋笼和导管 钢筋笼的制作尺寸按照设计图纸进行，钢筋笼长度按照设计图纸制作。由于钢筋笼较长，采用分段加工，钢筋笼经检查合格后方可允许安装，钢筋笼的接头采用单面搭接焊。 钢筋笼安装完毕后安装导管，导管事先必须要做水密试验，保证导管的水密性良好，在安装导管时注意：丝扣处要刷洗干净并涂抹黄油，检查垫圈完好后拧紧，保证不漏水。安装导管的过程中要记录好安装顺序和长度，作为灌桩拆管的依据。 2.2.7 二清 导管安装完成后，即可利用导管进行二次清孔，在灌注砼前，泥浆的性能指标必须满足指南要求，即含砂29、率 3776cm3,满足要求。xx中桥上海侧桥台防护桩计算书1、确定计算参数（1）土层内摩擦角及重力密度既有线路路基填料：r1=20KN/m3 , C1=25kpa ,1=25黏土：r2=18.7KN/m3 , C2=12kpa ,2=7.4粉土：r3=19.3KN/m3 , C3=8kpa ,3=26淤泥质粉质黏土：r4=18.6KN/m3 , C4=10kpa ,4=15黏土：r5=19KN/m3 , C5=25kpa ,5=26图1 既有线路防护立面图（2）活荷载换算方法 由铁路路基设计基本规范（TB 10001-2005）附录A查得，列车和轨道荷载的换算土柱高度h0=3m，分布宽度L030、=3.5m。（3）确定K值（K为作用于路基顶面上的活载底边点与桩的距离）道碴肩宽为30cm，道床高度为63cm，道床坡度为1：1.75。查铁路路基设计基本规范（TB 10001-2005）附录A注意事项第4条可知：活载分布于路基面上的宽度，自轨枕底两端向下按45扩散角计算，K=30+63*1.75-63*tan45=77.25cm，为方便计算取K=80cm。2、计算土压力该处路基面填土高度平均为2.1米。采用朗金理论计算列车和轨道荷载以及各土层对防护桩的压力，求其大小、方向及作用点。2.1土压力系数计算 根据朗金主动土压力计算公式可知：主动土压力系数：Ka1=tan2(45-25/2)=0.431、06,=tan(45-25/2)=0.637Ka2=tan2(45-7.4/2)=0.772,=tan(45-7.4/2)=0.879Ka3=tan2(45-26/2)=0.390,=tan(45-26/2)=0.625Ka4=tan2(45-15/2)=0.589,=tan(45-15/2)=0.767Ka5=tan2(45-26/2)= 0.390,=tan(45-26/2)=0.625被动土压力系数：Kp3=tan2(45+26/2)=2.56,=tan(45+26/2)=1.60Kp4=tan2(45+15/2)=1.70,=tan(45+15/2)=1.30Kp5=tan2(45+232、6/2)= 2.56,=tan(45+26/2)=1.602.2各土层主动与被动土压力计算主动土压力强度计算（1）当Z=0m时kpa（2）当Z=2.1m时（路基填土土底）= 0.406202.12250.637=-14.80kpa(上)=0.772202.12120.879=11.33kpa(下)（3）当Z=2.9m时（第二层土土底）（4）当Z=15.1m时（第三层土土底）（5）当Z=4.6m时（基坑坑底） 由于基底底部这个位置在第三层土的土壤中，所以上下层土压力应当相等。（6）当Z=30.2m时（第四层土土底）（7）当Z=1.3m时(列车和轨道荷载作用土层起点) （8）当Z=6.7m时(列车33、和轨道荷载作用土层终点) 被动土压力强度计算（1）Z=4.6m（基底时）（2）Z=15.1m时（第三层土土底）（3）Z=30.2m时（第四层土土底） 求取桩长L设柱体在5.5m+Y处平衡M=0主动区：4.65（1/31.20.8+2.9+y）+32.62（1/30.81.43+2.1+y）+71.32（1/31.71.49+0.4+y）+4.34（1/30.8+y）=185.44+112.93y被动区：69.54（1/31.7+y-1.7）+ (y-1.7)2 (103.9+47.2y+23.6)/21/3（2103.9+47.2y+23.6）/（103.9+47.2y+23.6）=7.87y34、3+11.84y2-38.96y+32.97即：7.87y3+11.84y2-38.96y+32.97=185.44+112.93y简化得：7.87y3+11.84y2-151.89y-152.47=0令M=7.87y3+11.84y2，用试算法求取y。解得，y=4.2，求出M=1.5桩长L=4.2*1.2+5.5=10.5米，取桩长为11m最大弯矩计算最大弯矩点在剪力为零点，即Q=0。即Ea=Ep，根据结构力学求解器得剪力图如下：剪力图求得剪力为零点在距桩底4.4m处。根据结构力学求解器得弯矩图如下：弯矩图求得Mmax=344KNm，采用12.5m钢轨桩进行防护。2.2.5桩强度检算钢轨桩底35、主动区处合力矩：主动区：M主=4.65（1/31.20.8+2.9+6.5）+32.62（1/30.81.43+2.1+6.5）+71.32（1/31.71.49+0.4+6.5）+4.34（1/30.8+6.5）=919.5被动区：M被=69.54（1/31.7+6.5-1.7）+ (6.5-1.7)2 (103.9+47.26.5+23.6)/21/3（2103.9+47.26.5+23.6）/（103.9+47.26.5+23.6）=7.87y3+11.84y2-38.96y+32.97=2441.3故，M被2M主 ，符合要求。最大弯矩点在剪力为零点，即Q=0。即Ea=Ep。由上面弯矩图36、得：Mmax=344 KNmW = Mmax /=2024cm3采用拉森钢板桩扣打，选取桩长12米即可满足要求，每米截面抵抗矩为2043cm3可以满足要求。2.2.7钢板桩抗隆起验算转动力矩：Mov=G*X/2=(q+rh)*x2/2=(2.120+0.818.7+1.719.3) *x2/2=89.8*x2/2稳定力矩：Mr=x= x2*c*=8x2则抗隆起安全系数：K=0.6 Mmax， 满足要求。 xx中桥桥台既有线防护力学计算 一、地质参数的选取及防护基本概况 原地面高程为2.8m，路肩高程8.03m，承台基坑开挖后底部高程为-0.07m，基坑深8.1米，地质情况： ：既有线路基填料 37、r=19kN/m3 ，Cu=20kpa =25,计算土层厚5.2m。 ：粉质黏土 r=19kN/m3 ,Cu=10kpa =15，计算土层厚3.1m。 ：黏土，软塑， r=19kN/m3, Cu =10kpa ,=15，计算土层厚2.3m。 ：粉质黏土 r=19kN/m3 ,Cu=25kpa =22，计算土层厚9.45m。具体的地址分层情况见附图。二、主动土压力计算 主动区土压力系数 Ka1= tan2(45-/2)= tan2(45-)=0.406（填料层） Ka2= tan2(45-/2)= tan2(45-)=0.589（淤泥质黏土层）Ka3= tan2(45-/2)= tan2(45-38、)=0.589（黏土，软塑）Ka4= tan2(45-/2)= tan2(45-)=0.455（淤泥质黏土层）列车荷载E=41.25/（2.5+H），H为轨底至计算主动土压力处高度，E为对桩体的水平压力。Pa=rzka-2c ，Z为桩顶至计算土层位置的高度z=0时 pa= -2c= -40= -25.5 kPa在5.2米时，Pa5.2上=195.20.406-220=14.6kPaPa5.2下=195.20.589-210=42.8kPa 在8.3m处时 Pa8.3上=（195.2+3.119）0.589-210=77.5kPaPa8.3下=(195.2+3.119)0.589-210=77.39、5kPa在10.6m处时Pa10.6上 =19(5.2+3.1+2.3)0.589-210=103.3kPaPa10.6下=19(5.2+3.1+2.3)0.455-225=57.9kPa在z=(10.6+x)m处时Pa=19(5.2+3.1+2.3+x)0.455-225=(57.9+8.6x)kPa 三、被动土压力计算 被动土压力系数Kp1= tan2(45+/2)=tan2(45+)=1.698（粉质黏土层）Kp2= tan2(45+/2)=tan2(45+)=1.698（黏土，软塑）Kp3= tan2(45+/2)=tan2(45+)=2.198（粉质黏土层）Pp=rz,kp+2c，Z40、,为基坑底至计算土层位置的高度 基坑底处，Z,=0时Pp0=210=26.1kPa在0.2m处时 Pa0.2上=0.2191.698+210=32.5kPaPa0.2下=0.2191.698+210=32.5kPa在2.5m处时Pa2.5上=(0.2+2.3)191.698+210=106.7kPaPa2.5下=(0.2+2.3)192.198+225=178.5kPa在Z,=(2.5+x)m时,Pa=(0.2+2.3+x)192.198+225=(178.5+41.8x)kPa合应力见附图四、桩长计算假定桩体在x处桩体能够平衡，通过计算得主被动区平衡方程为x3+10.9x2-36.9x-1241、8.07=0解得x=4.4m 选取桩长为: 8.1+(2.5+4.4)*1.2=16.38m,即路肩处桩体长度为16.4米。 弯矩图五、配筋计算灌注桩选取C30砼，桩径r=100cm，桩中心间距为1.4米，22mm主筋，25根，单根桩最大弯矩为Mmax=841.81*1.3=1094.35kN.m A=r2=3.145002=7.85105mm2Rs=450mm fy=300N/mm2 fc=14.3N/mm2 K=0.25 得 a=0.269 at=0.722 M=14.37.8510550030024543450=5.111086.34108=1145kN.m Mmax， 满足要求。 xx42、中桥桥台既有线防护力学计算 一、地质参数的选取及防护基本概况 原地面高程为3m，路肩高程8.294m，承台基坑开挖后底部高程为0.194m，基坑深8.1米，地质情况： ：既有线路基填料 r=20kN/m3 ，Cu=25kPa =25,计算土层厚5.444m。 ：粘土，硬塑， r=19.5kN/m3 ,Cu=31kPa =21.3，计算土层厚6.3m。 ：淤泥质粉质黏土， r=18kN/m3, Cu =5kPa ,=8.8。具体的地址分层情况见附图。二、主动土压力计算 主动区土压力系数Ka1= tan2(45-/2)= tan2(45-)=0.406（填料层）Ka2= tan2(45-/2)= 43、tan2(45-)=0.467（粘土层）Ka3= tan2(45-/2)= tan2(45-)=0.735（淤泥质粘土）列车荷载E=41.25/（2.5+H）=41.25/(2.5+0.9)=12.1kN，H为轨底至计算主动土压力处高度，E为对桩体的水平压力。Pa=rzka-2c ，Z为桩顶至计算土层位置的高度z=0时 pa= -2c= -50= -31.8 kPa在5.44米时,z=5.44 Pa5.44上=5.44200.406-225=12.3kPaPa5.44下=205.440.467-231=8.4kPa在11.74米时,z=11.74 Pa11.74上=（205.4+19.56.344、）0.467-231=65.2kPa 三、被动土压力计算 被动土压力系数Kp1 = tan2(45+/2)= tan2（45+）=2.14Kp2 = tan2(45+/2)= tan2（45+）=1.36Pp=rz,Kp+2c ，Z,为基坑底至计算土层位置的高度 基坑底处，Z,=0时，Pp0=231=90.6kPa在Z=3.6m时，Pp上=19.53.642.14+231=242.6kPa Pp下=19.53.641.36+25=108.2kPa合应力见附图四、桩长计算假定桩体在基坑底以下x米处桩体能够平衡，通过计算得主被动区平衡方程为4.8x3 +29x2-64.8x-89.9=0解得x=245、.4m 选取桩长为: 8.1+2.41.2=11m,即路肩处桩体长度为11米。经计算Mmax=120.06kN.m 弯矩图五、配筋计算灌注桩选取C30砼，桩径r=100cm，桩中心间距为1.4米，16mm主筋，12根，单根桩最大弯矩为Mmax=120.06*1.4=A=r2=3.145002=7.85105mm2Rs=450mm fy=300Nmm2 fc=14.3Nmm2 K=0.06 得 a=0.189 at=0.872 M=14.37.851055003002412450=2.0861080.986108=307kN.m Mmax， 满足要求。xx中桥桥台既有线防护力学计算 一、地质参数46、的选取及防护基本概况 原地面高程为4.5m，路肩高程7.427m，承台基坑开挖后底部高程为0.927m，基坑深6.6米，地质情况： ：路基填料，粉质黏土 r=18kNm3 ，Cu=32.7kPa =9.5,计算土层厚5.25m。 ：淤泥质黏土， r=18kNm3, Cu =5kPa ,=8.8，计算土层厚2.24m。 ：粘土，软塑， r=19.5kNm3 ,Cu=31kPa =21.3具体的地址分层情况见附图。二、主动土压力计算 主动区土压力系数Ka1= tan2(45-/2)= tan2(45-)=0.717（填料层）Ka2= tan2(45-/2)= tan2(45-)=0.735（淤泥质47、粘土）Ka3= tan2(45-/2)= tan2(45-)=0.717（黏土，软塑）列车荷载E=41.25/（2.5+H），H为轨底至计算主动土压力处高度，E为对桩体的水平压力。Pa=rzka-2c ，Z为桩顶至计算土层位置的高度z=0时 pa= -2c= -232.7= -55.4 kPa在5.25米时,z=5.25 Pa5.25上=5.25180.717-232.7=12.4kPaPa5.25下=185.250.735-25=60.9kPa在7.49米时,z=7.49 Pa7.49上=（185.25+182.24）0.735-25=90.5kPaPa7.49下=（185.25+182.248、4）0.717-232.7=41.3kPa在（7.49+x）m处时 Pa=41.3+18x0.717=(41.3+12.9x)kPa 三、被动土压力计算 被动土压力系数Kp1 =tan2(45+/2)= tan2（45+）=1.36Kp2 =tan2(45+/2)= tan2（45+）=1.4Pp=rz,Kp+2c ，Z,为基坑底至计算土层位置的高度 基坑底处，Z,=0时，Pp0=25=11.7kPa在Z=0.89m时，Pp上=180.891.36+25=33.5kPa Pp下=180.891.4+232.7=99.8kPa在Z=（0.89+x）m时，Pp=99.8+18x1.4=（99.8+49、25.2x）kPa合应力见附图四、桩长计算假定桩体在基坑底以下0.89+y=x米处桩体能够平衡，通过计算得主被动区平衡方程为2.1y3 +29.3y2-155.4y-183.9=0解得y=4.9m 选取桩长为: 6.6+(0.89+4.9)*1.2=13.6m,即路肩处桩体长度为14米。 弯矩图五、配筋计算灌注桩选取C30砼，桩径r=100cm，桩中心间距为1.4米，20mm主筋，18根，单根桩最大弯矩为Mmax=363.58*1.4=509kN.m A=r2=3.145002=7.85105mm2Rs=450mm fy=300N/mm2 fc=14.3N/mm2 K=0.15 得 a=0.250、39 at=0.772 M=14.37.851055003005654450=3.781083.25108=703kN.m Mmax，满足要求。xx中桥、xx中桥、xx中桥、xx中桥围堰力学计算 一、地质参数的选取及防护基本概况 四座中桥围堰处河水最深为1.6m,基坑最深为2.7m(相对于流水面),综合几座中桥河底地质情况综合保守考虑，地质情况如下： ：淤泥质黏土， r=18kNm3, Cu =8kPa ,=8，计算土层厚1m。 ：粘土，软塑， r=18kNm3 ,Cu=15kPa =15二、主动土压力计算 主动区土压力系数Ka1= tan2(45-/2)= tan2(45-)=0.76（淤泥51、质粘土）Ka2= tan2(45-/2)= tan2(45-)=0.59（粘土）z=0时 pa= -2c= -28= -14 kPaPa水0上=10*1.6=16 kPa在1米时,z=1 Pa1上=1180.76-28=-0.27kPaPa1下=1810.59-215=-12.42kPaPa水=10*2.6=6 kPa在x米时,z=x+1 (x在淤泥面起向下) Pax+1 =（18x+18）0.59-215=10.62x-5kPaPa水x+1=10*(x+2.6)=10x+26Pa合x+1=20.62x+21 三、被动土压力计算 被动土压力系数Kp1 =tan2(45+/2)= tan2（4552、+）=1.7Pp=rz,Kp+2c ，Z,为基坑底至计算土层位置的高度 基坑底处，Z,=0时，Pp0=215=39kPa在Z=x-1.7m时，Pp上=18(x-1.7)1.7+215=30.6x-12.9kPaPp水x-1=10*(x-1.7)=10x-17Pp合40.6x-29.9合应力见附图四、桩长计算假定桩体在基坑底以下x米处桩体能够平衡，通过计算得主被动区平衡方程为20x3 -135.3x2-215.2x+9.66=0解得x= 8m 选取桩长为8m的钢板桩，咬合布置，为确保围堰的安全，在转角处加设角撑，并加设横向工字钢对撑。 经过计算，其弯矩图如下：板桩的最大弯矩为M=320kN.m 需总抗弯模量W=793/【】=320/210=1524cm3 采用32b钢板桩扣打，桩长米即可满足要求，每根桩的抗弯模量为510cm3每米施打4根，4*510=2200 cm3,可以满足要求。