水中墩承臺(tái)鋼板樁圍堰計(jì)算書

1、南昌市繞城高速公路南外環(huán)A2標(biāo) 水中墩承臺(tái)鋼板樁圍堰（K16+609K21+380）計(jì) 算 書 中國(guó)建筑股份有限公司南昌市繞城高速公路南外環(huán)A2標(biāo)項(xiàng)目經(jīng)理部2014年10月水中墩承臺(tái)鋼板樁圍堰計(jì)算書 一、圍堰布置及計(jì)算說明1、水中墩承臺(tái)施工采用筑島開挖鋼板樁圍堰支護(hù)方案，水位標(biāo)高為+18.0m,島面標(biāo)高為+18.5m。2、土層主要為淤泥和細(xì)砂，均為微透水層,采用水土合算。 3、地面荷載施工機(jī)具距離鋼板樁邊1.5-3.5m時(shí)，按20KN/m計(jì)算。4、本鋼板樁樁采用拉森型， 取1m鋼板樁寬度進(jìn)行檢算，截面模量為2200cm3，容許彎曲應(yīng)力采用210MPa。5、內(nèi)支撐支錨剛度及材料抗力計(jì)算內(nèi)支撐采用

2、工50b型鋼進(jìn)行計(jì)算支撐松弛系數(shù)取0.8 材料抗力支錨剛度 6、鋼板樁圍堰布置圖如下：2、 支護(hù)方案及基本信息 21、連續(xù)墻支護(hù)22、基本信息內(nèi)力計(jì)算方法增量法規(guī)范與規(guī)程建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程 JGJ 120-99基坑等級(jí)二級(jí)基坑側(cè)壁重要性系數(shù)1.00基坑深度H(m)5.200嵌固深度(m)6.300墻頂標(biāo)高(m)0.000連續(xù)墻類型鋼板樁 每延米板樁截面面積A(cm2)236.00 每延米板樁壁慣性矩I(cm4)39600.00 每延米板樁抗彎模量W(cm3)400.00有無冠梁無放坡級(jí)數(shù) 0超載個(gè)數(shù) 1支護(hù)結(jié)構(gòu)上的水平集中力023、 超載信息 超載類型超載值作用深度作用寬度距坑邊距形式長(zhǎng)度序

3、號(hào) (kPa,kN/m)(m)(m)(m) (m)120.000-24、附加水平力信息水平力作用類型水平力值作用深度是否參與是否參與序號(hào) (kN)(m)傾覆穩(wěn)定整體穩(wěn)定 25、土層信息土層數(shù) 3坑內(nèi)加固土 否內(nèi)側(cè)降水最終深度(m)5.200外側(cè)水位深度(m)0.500內(nèi)側(cè)水位是否隨開挖過程變化是內(nèi)側(cè)水位距開挖面距離(m)0.000彈性計(jì)算方法按土層指定彈性法計(jì)算方法m法26、土層參數(shù)層號(hào)土類名稱層厚重度浮重度粘聚力內(nèi)摩擦角 (m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)1淤泥質(zhì)土5.5016.96.99.006.202細(xì)砂5.0019.09.0-3礫砂10.0019.09.0-層號(hào)與錨固體

4、摩粘聚力內(nèi)摩擦角水土計(jì)算方法m,c,K值抗剪強(qiáng)度 擦阻力(kPa)水下(kPa)水下(度) (kPa)120.09.006.20合算m法1.05-225.00.0032.00合算m法17.28-335.02.0028.00合算m法13.08- 27、支錨信息 支錨道數(shù)1支錨支錨類型水平間距豎向間距入射角總長(zhǎng)錨固段道號(hào) (m)(m)(°)(m)長(zhǎng)度(m)1內(nèi)撐1.0001.000-支錨預(yù)加力支錨剛度錨固體工況錨固力材料抗力材料抗力道號(hào)(kN)(MN/m)直徑(mm)號(hào)調(diào)整系數(shù)(kN)調(diào)整系數(shù)10.00376.32-2-856.531.00 28、 土壓力模型及系數(shù)調(diào)整 彈性法土壓力模型

5、:經(jīng)典法土壓力模型:層號(hào)土類名稱水土水壓力主動(dòng)土壓力被動(dòng)土壓力被動(dòng)土壓力 調(diào)整系數(shù)調(diào)整系數(shù)調(diào)整系數(shù)最大值(kPa)1淤泥質(zhì)土合算1.0001.0001.00010000.0002細(xì)砂合算1.0001.0001.00010000.0003礫砂合算1.0001.0001.00010000.000 29、工況信息 工況工況深度支錨號(hào)類型(m)道號(hào)1開挖1.500-2加撐-1.內(nèi)撐3開挖5.200-三、設(shè)計(jì)結(jié)果 31、結(jié)構(gòu)計(jì)算 各工況： 32、內(nèi)力位移包絡(luò)圖： 33、截面驗(yàn)算 33.1、基坑抗彎?rùn)z算（不考慮剪力） 用彈性計(jì)算方法計(jì)算最大彎矩為129.39KN.m 可！ 33.2、內(nèi)支撐計(jì)算 內(nèi)支撐處每

6、米受力為80KN，內(nèi)支撐在長(zhǎng)邊方向布置4.9米間距一道，單根支點(diǎn)受力約392KN 內(nèi)撐采用直徑530mm，壁厚6mm的鋼管。 可！內(nèi)支撐處每米受力為80KN，內(nèi)支撐在短邊方向布置4.4米間距一道，單根受力約352KN內(nèi)撐采用2工50b。 可！ 33.3、水平梁計(jì)算 水平梁采用2工50b， 可！ 可！ 34、地表沉降圖： 35、整體穩(wěn)定驗(yàn)算 計(jì)算方法：瑞典條分法 應(yīng)力狀態(tài)：總應(yīng)力法 條分法中的土條寬度: 0.40m 滑裂面數(shù)據(jù) 整體穩(wěn)定安全系數(shù) Ks = 2.489 圓弧半徑(m) R = 11.792 圓心坐標(biāo)X(m) X = -1.391 圓心坐標(biāo)Y(m) Y = 5.35635.1、抗傾覆

7、穩(wěn)定性驗(yàn)算 抗傾覆安全系數(shù): Mp被動(dòng)土壓力及支點(diǎn)力對(duì)樁底的抗傾覆彎矩, 對(duì)于內(nèi)支撐支點(diǎn)力由內(nèi)支撐抗壓力決定;對(duì)于錨桿或錨索，支點(diǎn)力為錨桿或錨索的錨固力和抗拉力的較小值。 Ma主動(dòng)土壓力對(duì)樁底的傾覆彎矩。 注意：錨固力計(jì)算依據(jù)錨桿實(shí)際錨固長(zhǎng)度計(jì)算。 工況1： 注意：錨固力計(jì)算依據(jù)錨桿實(shí)際錨固長(zhǎng)度計(jì)算。 序號(hào)支錨類型材料抗力(kN/m)錨固力(kN/m) 1 內(nèi)撐 0.000 - Ks = 7.551 >= 1.200, 滿足規(guī)范要求。 工況2： 注意：錨固力計(jì)算依據(jù)錨桿實(shí)際錨固長(zhǎng)度計(jì)算。 序號(hào)支錨類型材料抗力(kN/m)錨固力(kN/m) 1 內(nèi)撐 856.530 - Ks = 16.0

8、17 >= 1.200, 滿足規(guī)范要求。 工況3： 注意：錨固力計(jì)算依據(jù)錨桿實(shí)際錨固長(zhǎng)度計(jì)算。 序號(hào)支錨類型材料抗力(kN/m)錨固力(kN/m) 1 內(nèi)撐 856.530 - Ks = 5.233 >= 1.200, 滿足規(guī)范要求。 安全系數(shù)最小的工況號(hào)：工況3。 最小安全Ks = 5.233 >= 1.200, 滿足規(guī)范要求。 35.2、抗隆起驗(yàn)算 Prandtl(普朗德爾)公式(Ks >= 1.11.2)，注：安全系數(shù)取自建筑基坑工程技術(shù)規(guī)范YB 9258-97(冶金部):Ks = 7.950 >= 1.1, 滿足規(guī)范要求。 Terzaghi(太沙基)公式(

9、Ks >= 1.151.25)，注：安全系數(shù)取自建筑基坑工程技術(shù)規(guī)范YB 9258-97(冶金部):Ks = 9.621 >= 1.15, 滿足規(guī)范要求。 35.3、隆起量的計(jì)算 注意：按以下公式計(jì)算的隆起量，如果為負(fù)值，按0處理! 式中基坑底面向上位移(mm); n從基坑頂面到基坑底面處的土層層數(shù); ri第i層土的重度(kN/m3)；地下水位以上取土的天然重度(kN/m3)；地下水位以下取土的飽和重度(kN/m3); hi第i層土的厚度(m); q基坑頂面的地面超載(kPa); D樁(墻)的嵌入長(zhǎng)度(m); H基坑的開挖深度(m); c樁(墻)底面處土層的粘聚力(kPa); 樁(

10、墻)底面處土層的內(nèi)摩擦角(度); r樁(墻)頂面到底處各土層的加權(quán)平均重度(kN/m3); = 0(mm) 35.4、 抗管涌驗(yàn)算 抗管涌穩(wěn)定安全系數(shù)(K >= 1.5): 式中0側(cè)壁重要性系數(shù); '土的有效重度(kN/m3); w地下水重度(kN/m3); h'地下水位至基坑底的距離(m); D樁(墻)入土深度(m); K = 3.276 >= 1.5, 滿足規(guī)范要求。 35.5、嵌固深度計(jì)算 嵌固深度計(jì)算參數(shù)：嵌固深度系數(shù)1.200抗?jié)B嵌固系數(shù)1.200 嵌固深度計(jì)算過程： 按建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程 JGJ 120-99單支點(diǎn)結(jié)構(gòu)計(jì)算支點(diǎn)力和嵌固深度設(shè)計(jì)值hd：

11、1) 按ea1k = ep1k 確定出支護(hù)結(jié)構(gòu)彎矩零點(diǎn)hc1 = 0.569 2) 支點(diǎn)力Tc1可按下式計(jì)算： hT1 = 4.200m Tc1 = 89.998 kN 3) hd按公式：hpEpj + Tc1(hT1+hd) - 0haEai>=0確定 = 1.200 ， 0 = 1.000 hp = 1.632m，Epj = 727.863 kPa ha = 4.655m，Eai = 356.366 kPa 得到hd = 4.869m，hd采用值為：6.300m 滲透穩(wěn)定條件驗(yàn)算： 當(dāng)前嵌固深度為：4.869m。 依據(jù)建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程 JGJ 120-99, 當(dāng)基坑底為碎石土及砂

12、土、基坑內(nèi)排水且作用有滲透水壓力時(shí)，側(cè)向截水的排樁、地下連續(xù)墻嵌固深度設(shè)計(jì)值尚應(yīng)滿足抗?jié)B透穩(wěn)定條件: hd >= K * 0 * (h - hw)(按規(guī)范K=1.2，交互值K=1.20) 嵌固深度取為：5.640m,單根鋼板樁長(zhǎng)12m，hd采用值為6.3m。 36、封底砼計(jì)算 36.1、豎向抗力計(jì)算 (1)鋼板樁與土層摩擦力計(jì)算： 鋼板樁圍堰周長(zhǎng)：30.6m。 封底混凝土與鋼板樁的摩擦力： ，取P1 (2)封底混凝土與鉆孔樁摩擦力計(jì)算： 封底砼與鉆孔樁間摩擦系數(shù)取150KN/； (3)封底混凝土自重：（封底混凝土厚1米） 豎向抗力合力： P=P1+P2+P3=1874.25+1884+1132.32=4890.57KN 36.2、豎向浮力計(jì)算