围堰桩土模拟midas建模实例围堰桩土模拟midas建模实例摘要]：常嘉高速公路昆山至吴江段CJ-A4标采用双排钢板桩土围堰，利用20#槽钢做为围堰支护桩内侧填不透水粘土作为堰体。本文结合工程实例，重点介绍围堰桩土模拟midas建模的实例。[关键词]：围堰桩土模拟midas建模双排钢板桩土围堰中图分类号：U416文献标识码：A双排钢板桩土围堰施工工艺作为跨浅水域施工的一种重要施工工艺，具有方便、安全、经济、环保等特点。同时，围堰工程作为项目最重要的控制性节点工程之一，其安全性需要重点考虑，因此，需要对围堰进行严谨的受力分析计算。但是由于钢板桩入土受力为弹性土压力，计算较为复杂，手算时为了简便，将弹性土压力简化为朗肯土压力，虽然计算方便，但是具有较大的局限性。本文结合工程实例，重点介绍了如何使用midas进行桩土模拟对手算合格的实例再进行复核，以达到对围堰进行严谨受力分析计算的目的，从理论上保证了围堰工程的安全性，对围堰工程的安全施工具有较大的理论指导意义。1、工程概况及水文地质情况常熟至嘉兴高速公路昆山至吴江段CJ-A4合同段全长2769.2m，起讫桩号为K15+026.207～17+795.467。项目位于苏州昆山市周庄镇及吴江市汾湖镇交界处的白蚬湖，区属太湖网平原区，全桥结构物均处于白蚬湖水域中，地面标高-3.41～3.44。项目采用双排钢板桩围堰进行施工，围堰湖底平均高程约为-0.8～1.0m，水深约2.7m左右。白蚬湖50年一遇设计洪水位为2.37m。依据钻探资料，施工场地以浅部厚层软土及中下部粉质粘土、粉土，粉细砂为主，局部分布轻微液化土。沿线地层从上往下分布情况如下：①1-2层淤泥质粉质粘土，厚度一般为0.2～3.5m。②2-1层粘土，部分为粉质粘土，具有中等偏低压缩性，层厚5.0～15.0，容重18.5kN/m3，内摩擦角15.1°，液性指数0.26。2、围堰布置形式（图1所示）本项目围堰全长2530m，净宽74m，利用20#槽钢做为围堰支护桩内侧填不透水粘土作为堰体。填土容重15.4kN/m3，内摩擦角10.8°围堰采用双排桩的形式，两排桩间排距3m，桩与桩间净距0.8m，为防止湖水侵入堰内，围堰设计高度按50年一遇洪水设防，板桩顶标高2.7m，堰芯填土标高3.0m。距离桩顶0.2m处设置纵横向连接，纵向采用φ4.8cm钢管通长连接，横向相对的槽钢用φ8钢筋对拉，以提高围堰的整体性；板桩内侧用铁丝分别固定定制的土工格栅和防水土工布。板桩外侧填筑边坡1:2的三角形护坡，护坡底进行清淤换填，并对围堰外侧的护坡进行砂袋防护。图1：围堰断面图3、手算确定钢板桩长度先通过手算初步确定钢板桩长度，由于本文主要是为了验算钢板桩水平方向的稳定性，因此手算中不考虑自重等竖直方向的力的影响因素。钢板桩入土深度不仅要保证钢板桩本身及围堰整体的稳定，还要保证围堰基地的稳定和不出现管涌现象。计算时，湖底标高取最低值-0.8m，板桩顶标高2.7m，堰芯填土标高3.0m，外侧钢板长度采用经验值6m，入土2.5m，内侧钢板通过受力计算确定长度,钢板桩选用20#槽钢，截面系数为178cm3。根据施工方案描述，在施工时，先抽水再清淤，最终回填整平。在此过程中，清完淤泥还没有回填整平时，围堰的工况为最不利状态，对此状态的稳定性进行验算。计算时采用朗肯土压力理论，根据1-2粘土层力学指标，朗肯主动土压力系数Ka=0.64，朗肯被动土压力系数Kp=1.7。3.1外侧钢板桩受力验算围堰填土力学指标平均值确定主动土压力其作用点离桩底的距离最高水位水压力其作用点离湖底的距离被动土压力其作用点离桩底的距离各力对桩底取距,计算桩顶拉力T桩土接触点处的弯矩为最大弯矩外侧钢板桩强度故满足强度要求,可以使用。3.2内侧钢板桩长度计算假设钢板桩入土深度为ym，按自由端单支点（平衡法）计算，对钢板桩顶取距，另∑M=0，∑Q=0。上层填土主动土压力下层粘土主动土压力被动土压力根据力矩平衡有即:,求得y=4.1m将y代入上式，得，再根据受力平衡有，可求得桩土接触点处的弯矩为最大弯矩由计算得知，内侧钢板桩入土4.1m可满足计算要求，因此采用8m钢板桩入土4.5m。此工况下，钢板桩承受的弯矩过大，为了保持围堰的整体稳定性，对施工方案进行修改，改成对围堰内壁先填土2m后在抽水，即覆土高度2m。则此时被...