污水溝槽拉森鋼板樁設(shè)計(jì)W53W109有水IV12(4m)

1、市三水區(qū)虹嶺路西延線公路工程污水工程拉森鋼板樁設(shè)計(jì)計(jì)算(W53W109 段 )編制單位：對(duì)外建設(shè)集團(tuán)市三水區(qū)虹嶺路西延線公路工程項(xiàng)目經(jīng)理部編制：林*復(fù)核：審核：日期： 20150924- 編制依據(jù) -1、 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)(GB50007-2011) ；2、 建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程JGJ 120-2012 ；3、 06MS201給水排水相關(guān)圖集；4、 市三水區(qū)虹嶺路西延線公路工程污水工程相關(guān)設(shè)計(jì)圖及變更設(shè)計(jì)圖；5、 市三水區(qū)虹嶺路西延線公路工程施工圖設(shè)計(jì)階段工程地質(zhì)勘察報(bào)告。- 設(shè)計(jì)說(shuō)明 -1、 污水溝槽開(kāi)挖支護(hù)設(shè)計(jì)計(jì)算參考 基坑開(kāi)挖或支護(hù)參考圖，取相關(guān)類(lèi)型不利溝段W53W109段，此污水開(kāi)挖

2、段為開(kāi)放式雙側(cè)支護(hù)，本設(shè)計(jì)計(jì)算未進(jìn)行整體計(jì)算，僅進(jìn)行每延米單元計(jì)算；2、 W53W109 段工程地質(zhì)數(shù)據(jù)就近采用ZK24 孔位數(shù)據(jù)，最頂層土為路基填方（如有），且?guī)r土數(shù)據(jù)按地勘素填土計(jì)?。?、 剪切指標(biāo)取固結(jié)快剪，因數(shù)據(jù)為試驗(yàn)峰值，計(jì)算時(shí)乘以0.85 的系數(shù)；4、 因部分巖土層地質(zhì)數(shù)據(jù)不詳，參照附近層不利值或以往經(jīng)驗(yàn)值，其中中、粗砂聚力取0kPa 、摩擦角取 38 度；5、 起始開(kāi)挖工作層面按設(shè)計(jì)路面高程減0.99m 計(jì)取，即與設(shè)計(jì)行車(chē)道路基頂面同步；6、 溝槽及井位基礎(chǔ)形式參照06MS201相關(guān)圖集，溝槽寬度暫按3.0m 計(jì)取，數(shù)據(jù)變化時(shí)對(duì)橫撐剛度有所影響；7、未考慮降水效果，坑外水位按設(shè)計(jì)

3、地下水位，坑水位按明溝排水，隨挖隨降；8、橫撐按施加預(yù)加力考慮，計(jì)算時(shí)數(shù)據(jù)在50-100kN 圍按經(jīng)驗(yàn)取值；9、圍檁采用28a 型工字鋼，抗彎驗(yàn)算單獨(dú)分析（見(jiàn)圍檁驗(yàn)算表）；10、 其它未詳事宜見(jiàn)設(shè)計(jì)容。- 基本數(shù)據(jù)-圍護(hù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)表序號(hào)系統(tǒng)名稱材料規(guī)格布設(shè)形式備注1支護(hù)12mIV型拉森鋼板樁溝槽兩側(cè)各一排2圍檁28a型工字鋼沿溝槽兩側(cè)縱向上下各兩排3橫撐299*10mm鋼管沿溝槽縱向每 4m一道，上下兩根ZK24孔位數(shù)據(jù)層頂高程地層編號(hào)(m)層厚 (m)巖土名稱備注層底高程(m)1-12.32.1素填土0.23-10.28.2淤泥質(zhì)粉-8質(zhì)粘土3-2-0-811.6粉質(zhì)粘土-19.69-2-7-

4、19.69.6強(qiáng)風(fēng)化粗-29.2砂巖9-2-2-29.23.3強(qiáng)風(fēng)化泥-32.5質(zhì)粉砂巖9-2-7-32.54.3強(qiáng)風(fēng)化粗-36.8砂巖地下水0.8井位數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)地面地面高程設(shè)計(jì)溝槽井寬深度W533.613.176.1730002.625.183900管道數(shù)據(jù)504005050050400501001400- 支護(hù)方案-連續(xù)墻支護(hù)- 基本信息-規(guī)與規(guī)程力計(jì)算方法支護(hù)結(jié)構(gòu)安全等級(jí)支護(hù)結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)0基坑深度 H(m)嵌固深度 (m)墻頂標(biāo)高 (m)連續(xù)墻類(lèi)型每延米板樁截面面積A(cm2)每延米板樁壁慣性矩I(cm4)每延米板樁抗彎模量W(cm3)抗彎 f(Mpa)有無(wú)冠梁放坡級(jí)數(shù)超載個(gè)數(shù)支護(hù)結(jié)構(gòu)上

5、的水平集中力建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程JGJ 120-2012增量法二級(jí)1.005.1807.320-0.500L12mIV 型拉森鋼板樁236.0039600.002200.00215無(wú)110- 放坡信息 -坡號(hào)臺(tái)寬 (m)坡高 (m)坡度系數(shù)10.0000.5001.000- 超載信息 -超載類(lèi)型超載值作用深度作用寬度距坑邊距形式長(zhǎng)度序號(hào)(kPa,kN/m)(m)(m)(m)(m)120.000- 附加水平力信息-水平力作用類(lèi)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- 土層信息-土層數(shù)6側(cè)降水最終深度(m)5.180側(cè)水位是否隨開(kāi)挖過(guò)程變化是彈性計(jì)算方法按土層指定基坑

6、外側(cè)土壓力計(jì)算方法主動(dòng)- 土層參數(shù)-層號(hào)土類(lèi)名稱層厚重度(m)(kN/m 3)1素填土2.4219.22淤泥質(zhì)土8.2016.33粘性土11.6018.64強(qiáng)風(fēng)化巖9.6019.55強(qiáng)風(fēng)化巖3.3019.56強(qiáng)風(fēng)化巖4.3019.5層號(hào)與錨固體摩粘聚力摩擦角擦阻力 (kPa)水下 (kPa)水下 (度)10.116.809.5020.116.809.5030.132.2024.60坑加固土否外側(cè)水位深度(m)1.820側(cè)水位距開(kāi)挖面距離(m)0.000彈性法計(jì)算方法-浮重度3)粘聚力摩擦角(kN/m(kPa)(度 )9.216.809.506.316.809.508.6-9.5-9.5-9.5

7、-水土計(jì)算方法m,c,K 值抗剪強(qiáng)度(kPa)合算m法2.54-合算m法2.54-合算m法12.86-40.132.2024.60分算m法12.86-50.132.2024.60分算m法12.86-60.132.2024.60分算m法12.86- 支錨信息 -2支錨道數(shù)支錨支錨類(lèi)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)1300* 10*L3000 撐4.0001.000-2300* 10*L3000 撐4.0003.000-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)160.0

8、01246.88-2-1870315.751.00260.001246.88-4-1870315.751.00- 土壓力模型及系數(shù)調(diào)整-彈性法土壓力模型 :經(jīng)典法土壓力模型 :層號(hào)土類(lèi)水土水壓力外側(cè)土壓力外側(cè)土壓力側(cè)土壓力側(cè)土壓力名稱調(diào)整系數(shù)調(diào)整系數(shù) 1調(diào)整系數(shù) 2調(diào)整系數(shù)最大值 (kPa)1素填土合算1.0001.0001.0001.00010000.0002淤泥質(zhì)土合算1.0001.0001.0001.00010000.0003粘性土合算1.0001.0001.0001.00010000.0004強(qiáng)風(fēng)化巖分算1.0001.0001.0001.00010000.0005強(qiáng)風(fēng)化巖分算1.000

9、1.0001.0001.00010000.0006強(qiáng)風(fēng)化巖分算1.0001.0001.0001.00010000.000- 工況信息 -工況工況深度支錨號(hào)類(lèi)型(m)道號(hào)1開(kāi)挖1.500-2加撐-1. 撐3開(kāi)挖4.500-4加撐-2. 撐5開(kāi)挖5.180- 設(shè)計(jì)結(jié)果- 結(jié)構(gòu)計(jì)算-各工況：力位移包絡(luò)圖：地表沉降圖：- 截面計(jì)算- 截面參數(shù)彎矩折減系數(shù)剪力折減系數(shù)荷載分項(xiàng)系數(shù)力取值段力類(lèi)型號(hào)1 基坑側(cè)最大彎矩 (kN.m) 基坑外側(cè)最大彎矩 (kN.m) 最大剪力 (kN) 截面驗(yàn)算基坑側(cè)抗彎驗(yàn)算(不考慮軸力 ) nei = Mn / Wx= 133.699/(2200.000*10 -6 )0.8

10、50.851.25彈性法經(jīng)典法力力計(jì)算值計(jì)算值設(shè)計(jì)值實(shí)用值125.8344.65133.70133.7046.1092.7648.9848.9864.2047.5168.2168.21= 60.772(MPa) < f = 215.000(MPa)滿足基坑外側(cè)抗彎驗(yàn)算(不考慮軸力 ) wai = Mw / Wx-6)= 48.978/(2200.000*10= 22.263(MPa) < f = 215.000(MPa)滿足式中 :wai 基坑外側(cè)最大彎矩處的正應(yīng)力(Mpa);nei 基坑側(cè)最大彎矩處的正應(yīng)力(Mpa);Mw基坑外側(cè)最大彎矩設(shè)計(jì)值(kN.m);Mn基坑側(cè)最大彎矩設(shè)計(jì)

11、值(kN.m);3f 鋼材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 (Mpa);- 整體穩(wěn)定驗(yàn)算-計(jì)算方法：瑞典條分法應(yīng)力狀態(tài)：有效應(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 = 792.596圓弧半徑 (m) R = 7.685圓心坐標(biāo) X(m) X = -1.410圓心坐標(biāo) Y(m) Y = 0.149- 抗傾覆穩(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)于支撐支點(diǎn)力由支撐抗壓力決定 ; 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：序號(hào)支錨類(lèi)型材料抗力 (

12、kN/m)錨固力 (kN/m)1撐0.000-2撐0.000-Ks = 2.658 >= 1.200,滿足規(guī)要求。工況 2：序號(hào)12支錨類(lèi)型撐撐材料抗力 (kN/m)467578.9380.000錨固力 (kN/m)-Ks = 1775.750 >= 1.200,滿足規(guī)要求。工況 3：序號(hào)12支錨類(lèi)型撐撐材料抗力 (kN/m)467578.9380.000錨固力 (kN/m)-Ks = 1774.254 >= 1.200,滿足規(guī)要求。工況 4：序號(hào)12支錨類(lèi)型撐撐材料抗力 (kN/m)467578.938467578.938錨固力 (kN/m)-Ks = 3084.800 &

13、gt;= 1.200,滿足規(guī)要求。工況 5：序號(hào)12支錨類(lèi)型撐撐材料抗力 (kN/m)467578.938467578.938錨固力 (kN/m)-Ks = 3084.575 >= 1.200,滿足規(guī)要求。-安全系數(shù)最小的工況號(hào)：工況1。最小安全 Ks = 2.658 >= 1.200,滿足規(guī)要求。- 抗隆起驗(yàn)算-1) 從支護(hù)底部開(kāi)始，逐層驗(yàn)算抗隆起穩(wěn)定性，結(jié)果如下：支護(hù)底部，驗(yàn)算抗隆起：Ks = 8.140 1.600 ，抗隆起穩(wěn)定性滿足。深度 22.220 處，驗(yàn)算抗隆起：Ks = 9.046 1.600 ，抗隆起穩(wěn)定性滿足。深度 31.820 處，驗(yàn)算抗隆起。Ks = 9.4

14、11 1.600 ，抗隆起穩(wěn)定性滿足。深度 35.120 處，驗(yàn)算抗隆起。Ks = 9.490 1.600 ，抗隆起穩(wěn)定性滿足。2) 坑底抗隆起按以最下層支點(diǎn)為轉(zhuǎn)動(dòng)軸心的圓弧條分法計(jì)算，結(jié)果如下：c i l iq i b iGq i b iGicosi taniK RLisiniKs = 2.937 1.900 ，坑底抗隆起穩(wěn)定性滿足。- 嵌固深度計(jì)算-嵌固深度計(jì)算參數(shù)：嵌固深度是否考慮支撐作用是否考慮坑底隆起穩(wěn)定性是否考慮最下層支點(diǎn)為軸心的圓弧穩(wěn)定性嵌固深度計(jì)算過(guò)程：當(dāng)?shù)貙硬粔驎r(shí)，軟件是自動(dòng)加深最后地層厚度(最多延伸 100m) 得到的結(jié)果。1) 嵌固深度構(gòu)造要求：依據(jù)建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程J

15、GJ 120-2012,嵌固深度對(duì)于多支點(diǎn)支護(hù)結(jié)構(gòu)l d不宜小于 0.2h 。嵌固深度構(gòu)造長(zhǎng)度ld ：1.036m 。2) 嵌固深度滿足整體滑動(dòng)穩(wěn)定性要求：按建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程JGJ 120-2012 圓弧滑動(dòng)簡(jiǎn)單條分法計(jì)算嵌固深度：圓心 (-36.564 ， 65.855) ，半徑 =75.520m ，對(duì)應(yīng)的安全系數(shù) Ks = 2920.658 1.300 嵌固深度計(jì)算值 l d = 0.000m 。3) 嵌固深度滿足坑底抗隆起要求：符合坑底抗隆起的嵌固深度l d = 3.400m4) 嵌固深度滿足以最下層支點(diǎn)為軸心的圓弧滑動(dòng)穩(wěn)定性要求：符合以最下層支點(diǎn)為軸心的圓弧滑動(dòng)穩(wěn)定的嵌固深度ld = 5.600m 。滿足以上要求的嵌固深度ld 計(jì)算值 =5.600m ，l d 采用值 =7.320m 。=- 嵌固段基坑側(cè)土反力驗(yàn)算-工況 1：Ps = 699.130 Ep =