地下工程計(jì)算書

1、目 錄1、 工程概況.2 1、設(shè)計(jì)概況.2 2、周邊情況.2 3、工程地質(zhì)情況.3 4、結(jié)構(gòu)平面圖.32、 設(shè)計(jì)依據(jù).33、 方案比選.64、 基坑開挖及土釘墻計(jì)算.6 1、參數(shù)選取.6 2、土釘所受土壓力計(jì)算. 6 3、土釘直徑的計(jì)算.7 4、土釘有效長(zhǎng)度、長(zhǎng)度及穩(wěn)定安全系數(shù)的計(jì)算.7 5、整體穩(wěn)定性驗(yàn)算.9 6、砼面層計(jì)算.105、 通道結(jié)構(gòu)計(jì)算.10 1、結(jié)構(gòu)尺寸擬定.10 2、荷載計(jì)算.11 3、截面配筋計(jì)算.13六、 地基承載力驗(yàn)算.197、 防水要求. 20 1、防排水設(shè)計(jì).20 2、防排水施工.20 20一、工程概況1、設(shè)計(jì)概況擬建通道位于重慶市九龍坡區(qū)九龍廣場(chǎng)地下車庫(kù)與沃爾瑪車

2、庫(kù)間，兩車庫(kù)邊墻間隔厚15米，沃爾瑪車庫(kù)底地面標(biāo)高高出九龍廣場(chǎng)地下車庫(kù)底地面標(biāo)高4.95米；沃爾瑪車庫(kù)高4.27米，九龍廣場(chǎng)車庫(kù)高6.2米。頂部地表平坦，擬建通道埋深為14米。2、周邊情況根據(jù)資料與現(xiàn)場(chǎng)勘察，靠近九龍車庫(kù)一側(cè)分部有地下管線，及一條地下排水涵洞，涵洞頂位于車庫(kù)及擬建通道下部約18m深處。在擬建通道附近分布有給水、排水管道、隔油池、降溫池、污水檢查井、雨水檢查井等。地表為沃爾瑪前廣場(chǎng)人行道與景觀花臺(tái)、噴泉等，無車輛通過。3、工程地質(zhì)情況根據(jù)資料調(diào)查與現(xiàn)場(chǎng)踏勘，車庫(kù)隔墻間地層為原施工后的雜填土，主要為含碎石粘土，區(qū)域無地下水埋藏。根據(jù)調(diào)查資料，取計(jì)算土體物理力學(xué)參數(shù)如下：土體物理力學(xué)

3、參數(shù)表編號(hào)巖性厚度(m)容重(kN/m3)C(kPa)(度)K0基床系數(shù)(MPa/m)垂直水平1雜填土4102024164、結(jié)構(gòu)平面圖2、 設(shè)計(jì)依據(jù)1、甲方提供的建筑總平面圖、地形圖、地下管線圖、主體框架平面圖和剖面圖；2、現(xiàn)場(chǎng)踏勘情況及對(duì)工程環(huán)境的調(diào)查研究；3、國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)建筑法律法規(guī)；設(shè)計(jì)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)等。4、參考規(guī)范：重慶市建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（DBJ50-047-2006）地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范（GB501572003）混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50010-2002）地下工程防水技術(shù)規(guī)范（GB 50108-2001）建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB50009-2001）（2006年版）建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)范（JG

4、J120-99）公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D702004）基坑土釘支護(hù)技術(shù)規(guī)程（CECS96-97）3、 方案比選表31 支護(hù)結(jié)構(gòu)類型的選擇方法擬選擇的支護(hù)結(jié)構(gòu)選用條件及使用事項(xiàng)放坡開挖（1）基坑周圍場(chǎng)地允許。（1） （2）相鄰基坑邊無重要建筑物或地下管線（2） （3）開挖深度超過4-5米時(shí)，易采用分級(jí)放坡（3） （4）地下水位較高或單一放坡不滿足基坑穩(wěn)定性要求時(shí)，宜采用深層攪拌樁、高壓噴射注漿墻等措施進(jìn)行截氺或檔土。（4） （5）對(duì)基坑邊土體水平位移控制要求較高，或軟塑至流塑狀土質(zhì)不宜采用此方法開挖重力式擋土墻（1） （1）基坑周圍不具備放坡條件，但具備重力式擋墻的施工寬度。（2） （2）相

5、鄰基坑邊無重要建筑物或地下管線。（3） （3）基坑開挖深度較小，一般為6米以下。（4）土層較差且厚度較大時(shí)，特別是軟塑至流塑土層，可選擇水泥土重力式擋土結(jié)構(gòu)。（5）設(shè)計(jì)與施工時(shí)，應(yīng)確保重力式擋土結(jié)構(gòu)的整體性。（6）對(duì)基坑隊(duì)水平位移控制要求較高時(shí)，不應(yīng)采用此法。（7）要注意整體穩(wěn)定性驗(yàn)算。土釘支護(hù)結(jié)構(gòu)（1）基坑周圍地面施工地狹小，臨近基坑邊無重要建筑物、建筑深基礎(chǔ)或地下管線。（2）土層內(nèi)富含地下水或可塑以下軟弱土層，不宜采用土釘支護(hù)。（3）不宜用于對(duì)基坑土體變形有嚴(yán)格要求的基坑支護(hù)工程。（4）應(yīng)特別注意相鄰建筑及地下管線可能引起的不良后果。（5）注意驗(yàn)算整體穩(wěn)定性。 （6）遇有較深軟弱土夾層或許

6、控制基坑土體變形時(shí)，可將預(yù)應(yīng)力錨桿與土釘混用。 根據(jù)業(yè)主提供的工程地質(zhì)情況，可知，此建筑基坑旁邊有密集建筑物。基礎(chǔ)多為樁基礎(chǔ)。因此，必須保證施工過程中兩邊建筑物的基礎(chǔ)傾斜。且施工場(chǎng)地狹小。上表中的方法，以及結(jié)合當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)，本方案擬采用土釘墻加微型網(wǎng)支護(hù)。土釘承受土層主要主要土壓力，微型網(wǎng)主要防止土體滑落。四、基坑開挖及土釘墻計(jì)算（1）參數(shù)選取土釘墻坡比1:0.1掛網(wǎng)用鋼筋制作，并噴射厚的C20混凝土。土體參數(shù)為：C=24kPa, =, 土釘?shù)乃胶拓Q向間距Sh =1.4m和Sv,=1.4m土釘鉆孔向下的傾角計(jì)算深度取H=12.5m 取 （2） 土釘所受土壓力計(jì)算因?yàn)?所以取78.38kpa 對(duì)土

7、體分成8個(gè)條塊令時(shí)， 得 h=3.18m , （3） 土釘直徑的計(jì)算 式中：土釘局部穩(wěn)定安全系數(shù)；取1.3 土釘內(nèi)力，； 土釘直徑，； 鋼筋極限抗拉強(qiáng)度，；選用鋼筋HRB400,選取土釘直徑26mm（4） 土釘有效長(zhǎng)度、長(zhǎng)度及穩(wěn)定安全系數(shù)的計(jì)算 按<<基坑土釘支護(hù)技術(shù)規(guī)程>>，土釘與土體之間的界面粘結(jié)強(qiáng)度取，土釘孔徑取 式中：土釘孔直徑計(jì)算得出 ， 由三角形正弦定律得：式中：基坑坡度，取 計(jì)算得 ，取，則同理，可依次計(jì)算出其他土釘?shù)拈L(zhǎng)度和有效長(zhǎng)度，見下表。各土釘極限抗拔力按公式計(jì)算，結(jié)果見下表。 根據(jù)表中數(shù)據(jù)可計(jì)算出,則總的安全系數(shù)，所以是安全的。（5） 整體穩(wěn)定性驗(yàn)算

8、墻厚 抗滑動(dòng)穩(wěn)定性驗(yàn)算=1758.2KN=1269.12KN抗滑動(dòng)安全系數(shù)抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算 墻體自重和荷載的傾覆力矩為： =29263.29KN.M = 7932 抗傾覆安全系數(shù) （6）砼面層計(jì)算 面層是支承于土釘上的無梁連續(xù)板，面層砼厚度100mm，強(qiáng)度按C20考慮，土釘間距s即為面層跨距L=1.4m，則砼面承受的側(cè)壓力為：砼面層彎矩：釘上帶土釘作用處彎矩：跨中彎矩：跨中帶支座處彎矩：經(jīng)計(jì)算，選配鋼筋制作，土釘連接處加固為216，并噴射厚的C20混凝土。 綜合上述設(shè)計(jì)及按土釘支護(hù)規(guī)程要求，確定的土釘施工方案如附1圖所示：6、 通道結(jié)構(gòu)計(jì)算1、 結(jié)構(gòu)尺寸擬定地下通道凈跨徑L0=8米，凈高H0=

9、5米，頂部填土厚為15米（按H1=5米計(jì)算）。土的粘聚力c=24KPa，內(nèi)摩擦角=16°，填土的密度1=20KN/m3。箱涵主體結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30，箱涵基礎(chǔ)墊層混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C15，縱向受力鋼筋采用HRB335 鋼筋。地基為雜填土.地面為九龍廣場(chǎng)無車輛荷載。頂板、底板厚度=60cm，側(cè)墻厚度 t=60cm因此，計(jì)算長(zhǎng)度； 計(jì)算高度2、荷載計(jì)算（1） 恒載（豎向恒載，水平恒載） 豎向恒載標(biāo)準(zhǔn)值： 水平恒載標(biāo)準(zhǔn)值： 頂板處： 底板處： （2） 活載（豎向活載，水平活載） 豎向活載為15 水平活載為0（3） 荷載效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值： 3、截面配筋計(jì)算利用軟件算出地下通道各個(gè)板的軸力，

10、剪力，彎矩，見下圖： 軸力圖 剪力圖 彎矩圖 結(jié)構(gòu)左右和上下配筋，采用最不利荷載計(jì)算（1） 頂板跨中計(jì)算跨度L=8.6m,截面高度h=600mm,截面寬度b=1000mm,鋼筋保護(hù)層厚度a=40mm,取,取按橋涵規(guī)范5.3.5-3公式，軸向壓力作用點(diǎn)至縱向受力鋼筋的合力點(diǎn)的距離:解得，為大偏心受壓構(gòu)件實(shí)配跨中剪力值較小，未做斜截面抗剪承載力驗(yàn)算（2） 頂板節(jié)點(diǎn)計(jì)算步驟同上解得，為大偏心受壓構(gòu)件實(shí)配分布鋼筋取10220跨中剪力值較小，未做斜截面抗剪承載力驗(yàn)算（3） 底板跨中 解得，為大偏心受壓構(gòu)件實(shí)配跨中剪力值較小，未做斜截面抗剪承載力驗(yàn)算（4） 底板節(jié)點(diǎn)解得，為大偏心受壓構(gòu)件實(shí)配實(shí)配底板分布鋼

11、筋取10220（5） 左右側(cè)墻跨中計(jì)算跨度，截面高度h=600mm,截面寬度h =1000mm,鋼筋保護(hù)層厚度a=40mm,取,取解得，為大偏心受壓構(gòu)件實(shí)配（6） 左右側(cè)墻節(jié)點(diǎn)解得，為大偏心受壓構(gòu)件。實(shí)配底板分布鋼筋取10220六、地基承載力驗(yàn)算土的內(nèi)摩擦角，查規(guī)范GB50010-2002得CK=24Kpa,，取=23KN/m3=0.36×20×6+2.43×23×12.5+5×24=861.8Kpa（1）箱涵自重產(chǎn)生應(yīng)力P箱=38.72kN/m2（2）涵頂土重產(chǎn)生應(yīng)力 P土1H20×5100kN/m2 單位長(zhǎng)度豎向力Gk= P箱L+

12、 P土L38.72×8.6+100×8.6=1193KN Fk = qL=159×8.6=1367.4KN 滿足承載力要求。7 防水要求7.1 防排水設(shè)計(jì)  本通道防水等級(jí)要求為二級(jí)，拱頂不允許滲漏水，側(cè)墻表面只允許有少量偶見濕漬，而且這類濕漬在機(jī)械通風(fēng)狀況下會(huì)消失。確立鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為自防水系統(tǒng)，以結(jié)構(gòu)自防水為根本，施工縫、變形縫等接縫為防水重點(diǎn)，輔以附加防水層加強(qiáng)防水。 （1） 初期支護(hù)噴射混凝土是結(jié)構(gòu)防水體系中的第一道，設(shè)計(jì)采用25號(hào)早強(qiáng)噴射混凝土。  （2） 初期支護(hù)與襯砌之間、底板與鋪底混凝土之

13、間滿鋪EVA防水板。  （3） 初期支護(hù)與防水板之間環(huán)向設(shè)TS-50透水管，縱向間距5m.   (4) 環(huán)向透水管在墻腳處接縱向TS-100透水管。 （5）縱向透水管中的水通過每5m設(shè)置一道的橫向50PVC管   排至通道內(nèi)邊溝。 （6）  通道道主體結(jié)構(gòu)采用防水混凝土，滿足結(jié)構(gòu)安全、耐久、抗裂、防滲的要求，其抗?jié)B等級(jí)不低于S8，采用“雙滲技術(shù)”。  （7） 施工縫設(shè)微膨型遇水膨脹止水條，變形縫設(shè)塑鋼邊止水帶。  （8） 襯砌完成后，對(duì)拱頂部與防水層之間的

14、空隙進(jìn)行壓漿處理。 7.2 防排水施工  防水板采用無釘鋪設(shè)工藝施工，施工方法如下：   施工準(zhǔn)備：檢查無紡布及防水板質(zhì)量，用特種鉛筆劃焊接線及拱頂分中線，并按每循環(huán)設(shè)計(jì)長(zhǎng)度截取，對(duì)稱卷起備用。施工時(shí)采用兩個(gè)作業(yè)臺(tái)車，一個(gè)用作基面處理，一個(gè)用作掛防水板，基面處理超前防水板鋪設(shè)兩個(gè)循環(huán)。  基面處理：檢查開挖斷面，整修初期支護(hù)表面，處理外露錨桿及尖銳物，在鋪設(shè)基面標(biāo)出拱頂中線。  安裝排水盲管：按設(shè)計(jì)尺寸、位置在噴混凝土面上安裝TS-50透水管。 固定無紡布：用射釘搶固定，射釘套上與防水板同材料的塑料墊圈，射釘布置間距1m×1m梅花型布置。 鋪設(shè)防水板：從拱部向下展鋪，邊鋪邊用電熱壓焊器將防水板與墊片加熱粘合。固定防水板時(shí)，不要繃得太緊，根據(jù)基面凹凸情況留有足夠富余量，以防二次襯砌時(shí)將固定點(diǎn)