深基坑計算書

1、 澮河大橋深基坑圍堰計算書中鐵四局集團有限公司蚌埠至固鎮(zhèn)公路改造路基工程三標項目經(jīng)理部 1目目 錄錄1、計算依據(jù)、計算依據(jù) .22、工程概況、工程概況 .23、地質(zhì)情況、地質(zhì)情況 .24、設計施工方案概述、設計施工方案概述.35、圍護結(jié)構(gòu)計算、圍護結(jié)構(gòu)計算.55.1 設計計算參數(shù)設計計算參數(shù) .55.1.1 材料設計指標.55.1.2 內(nèi)支撐支撐剛度.55.1.3 內(nèi)支撐材料抗力.55.1.4 設計安全等級.65.2 9.91m 深大基坑圍護結(jié)構(gòu)設計分析深大基坑圍護結(jié)構(gòu)設計分析.65.2.1 設計荷載計算.65.2.2 開挖過程結(jié)構(gòu)分析.65.2.2.1 排水開挖單元計算分析結(jié)果 .6工況（一

2、）基坑開至 9.91m.6工況（二）澆筑封底混凝土拆除第三層臨時支撐 .215.2.2.2 注水開挖單元計算分析結(jié)果 .23工況（一）基坑開挖至 8.5m.23工況（二）帶水開挖 8.5m9.91m（保持基坑內(nèi)水位標高+13.06m 以上）.25工況（三）水下混凝土封底后抽水至基坑底 .265.2.2.3 C25 封底混凝土計算.265.2.3 支撐體系設計計算.285.2.3.1 建立力學受力模型 .315.2.3.2 彎曲應力分析 .325.2.3.3 變形分析 .335.2.3.4 剪應力分析 .355.2.3.5 支撐穩(wěn)定性驗算 .36 澮河大橋深基坑圍堰計算書中鐵四局集團有限公司蚌埠

3、至固鎮(zhèn)公路改造路基工程三標項目經(jīng)理部 21、計算依據(jù)、計算依據(jù)1.1 蚌埠至固鎮(zhèn)公路改造工程 ；1.2 建筑施工計算手冊 ；1.3 鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范 （GB500017-2003） ；1.4 理正深基坑軟件說明書；1.5公路橋涵地基與基礎設計規(guī)范JTG D63-20071.6建筑基坑支護技術規(guī)程 （JGJ120-99）1.7建筑基坑工程技術規(guī)范 （YB9258-97）1.8 理正深基坑 6.01 軟件，Midas Civil 軟件2、工程概況、工程概況蚌固公路南起 G36 寧洛高速公路與 S101 交叉處（蚌埠北互通立交處） ，下穿京滬鐵路及 G36 寧洛高速公路后，向北順原 S101 進行布線

4、，跨北淝河，經(jīng)曹老集后，在磨盤張北偏離老路改走新線，下穿京滬高鐵后，跨懷洪新河，沿固鎮(zhèn)經(jīng)濟開發(fā)區(qū)東布線，在大門東處跨澮河，經(jīng)固鎮(zhèn)縣城東、宋店，在十二里廟子南下穿京滬高鐵后，經(jīng)董莊、核樹，終于任橋鎮(zhèn)南，順接上原 S101，全長 53.0 公里。本標段為蚌埠至固鎮(zhèn)公路改造工程路基工程 LJ-03 標段，起訖樁號 K29+000.0K36+600.0，全長 7.6公里。澮河大橋為跨澮河而設計，澮河為 IV 級航道，通航銜接尺寸為底寬 90m，頂寬 81m，側(cè)高 5m，十年一遇最高通航水位 18.23m，百年一遇設計水位 19.4m。 澮河大橋起訖里程 K30+607K31+583,全長 976 米。

5、全橋共 7 聯(lián)：430+530+（60+100+60）+430+430+430+430m；引橋上部結(jié)構(gòu)采用預應力砼小箱梁，先簡支后連續(xù)。下部結(jié)構(gòu)采用柱式墩、柱式臺，墩臺采用樁基礎；主橋上部結(jié)構(gòu)采用變截面預應力砼連續(xù)梁，下部結(jié)構(gòu)采用圓端形實體墩，承臺群樁基礎。根據(jù)現(xiàn)場施工技術調(diào)查，橋位處水域?qū)捈s 230m，主航道水深約 5m，連續(xù)梁 P10、P11 主墩分別位于澮河主航道南北兩側(cè)。P10 墩位處水深 1.1m1.4m，承臺邊距主航道約 12m；P11 墩位處水深2.23.1m；P8、P9 墩位處水深 0.35m；P7 墩位于水岸交接處。南岸水中墩位處河床較平坦，局部有少許淤泥或無淤泥，北岸 P1

6、1 墩位處距主航道較近，河床坡度較大，淤泥深 0.8m 左右。3、地質(zhì)情況、地質(zhì)情況根據(jù)工程地質(zhì)勘測報告，樁基的地質(zhì)情況如下表。 土層參數(shù) -層號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素填土3.0518.88.838.0017.402淤泥質(zhì)土8.0017.87.021.009.10 澮河大橋深基坑圍堰計算書中鐵四局集團有限公司蚌埠至固鎮(zhèn)公路改造路基工程三標項目經(jīng)理部 33粉砂5.4019.79.7-4粘性土5.7019.79.7-層號與錨固體摩粘聚力內(nèi)摩擦角水土計算方法m,c,K值抗剪強度 擦阻力(kPa)水下(kPa)水下(度) (kPa)

7、130.033.0014.40分算m法8.12-220.016.206.10分算m法2.85-310.00.0029.60分算m法2.38-475.060.3010.40合算m法4.12-4、設計施工方案概述、設計施工方案概述根據(jù)各水中墩的基坑開挖深度及橋位處地質(zhì)水文情況，水中墩 P10-P11 墩基坑均采用 NSP-w 型鋼板樁支護， P10、P11 墩圍堰平面尺寸 25.3m13.1m，基坑開挖深度 10.4m，采用 18mNSP-w 鋼板樁及兩層圍囹及內(nèi)支撐。圍囹采用 HW400400mm 型鋼、60060016mm 箱型梁，對口撐采用60060016mm 箱型梁、角撐采用 60916m

8、m 圓管。鋼板樁圍堰具體尺寸詳見附圖。.第一層圍囹 澮河大橋深基坑圍堰計算書中鐵四局集團有限公司蚌埠至固鎮(zhèn)公路改造路基工程三標項目經(jīng)理部 4第二層圍囹圖 4.1 P10、P11 墩鋼板樁圍堰平面示意圖圖 4.2 P10、P11 墩鋼板樁圍堰斷面示意圖 澮河大橋深基坑圍堰計算書中鐵四局集團有限公司蚌埠至固鎮(zhèn)公路改造路基工程三標項目經(jīng)理部 55、圍護結(jié)構(gòu)計算、圍護結(jié)構(gòu)計算5.1 設計計算參數(shù)設計計算參數(shù)5.1.1 材料設計指標材料設計指標圍囹及內(nèi)支撐力學特性指標：鋼材設計強度值（N/mm2）鋼材序號材料名稱抗拉、抗壓、抗彎抗剪承壓1Q235145853252焊接用熱壓延鋼板樁 JIS A 5523

9、(SYW295)295說明：設計按容許應力法取值。5.1.2 內(nèi)支撐支撐剛度內(nèi)支撐支撐剛度P10、P11 墩墩內(nèi)支撐體系中，上層圍囹采用 HW400400mm，二層圍囹采用 60060016mm 箱型梁，對口撐采用 60060016mm 箱型梁，斜撐采用 60916mm 圓管。計算內(nèi)支撐剛度取最長自由長度，則第一層內(nèi)支撐剛度m/1726104 . 6298071006. 29 . 022651MNLEAKT第二層內(nèi)支撐剛度m/1939107 . 5298071006. 29 . 022652MNLEAKT式中：1Tk為支撐結(jié)構(gòu)剛度系數(shù)；a為支撐松弛系數(shù)，取 0.81；E 為彈性模量(N/mm2

10、) ;A 為支撐斷面積(mm2)；L 為桿件受壓計算長度（m） 。5.1.3 內(nèi)支撐材料抗力內(nèi)支撐材料抗力60916mm 圓管：KNAT388910145298079 . 01f3y1HW400400mm 型鋼：KNAT279910145214549 . 01f3y260060016mm 箱型梁： KNAT487710145373769.01f3y3T 為支撐材料抗力(kN)；A 為支撐斷面積(mm2);fy 為抗壓強度設計值(N/mm2); 為與長細比有關調(diào)整 澮河大橋深基坑圍堰計算書中鐵四局集團有限公司蚌埠至固鎮(zhèn)公路改造路基工程三標項目經(jīng)理部 6系數(shù)； 為工程形式有關的調(diào)整系數(shù)(通常對稱支

11、撐取 1.0)。5.1.4 設計安全等級設計安全等級基坑為二級基坑，安全系數(shù)為 1.0。5.2 9.91m 深大基坑圍護結(jié)構(gòu)設計分析深大基坑圍護結(jié)構(gòu)設計分析支護結(jié)構(gòu)和支撐體系變形與內(nèi)力采用理正深基坑支護結(jié)構(gòu)設計軟件整體計算進行分析；支護結(jié)構(gòu)的抗傾覆穩(wěn)定性、抗隆起、抗管涌、嵌固深度采用理正深基坑支護結(jié)構(gòu)設計軟件單元設計進行分析；利用單元計算的支撐反力作為荷載施加于圍囹上，對支撐體系承載力驗算采用 Midas Civil 進行分析。5.2.1 設計荷載計算設計荷載計算按安徽省建筑基坑工程技術規(guī)程 （DB33/T1008-2000）規(guī)定，無建筑的基坑周邊地面應考慮 20kPa的超載。5.2.2 開挖

12、過程結(jié)構(gòu)分析開挖過程結(jié)構(gòu)分析采用理正深基坑支護結(jié)構(gòu)設計軟件 6.01 版進行分析。在進行基坑設計時，如果因地質(zhì)斷面差異變化大，鋼板樁底部未完全伸入粘土層，未出在進行基坑設計時，如果因地質(zhì)斷面差異變化大，鋼板樁底部未完全伸入粘土層，未出現(xiàn)出現(xiàn)基底涌水時，排水開挖至坑底；若出現(xiàn)基坑涌水時，將暫停排水開挖，進行基坑注水現(xiàn)出現(xiàn)基底涌水時，排水開挖至坑底；若出現(xiàn)基坑涌水時，將暫停排水開挖，進行基坑注水后采用高壓水槍配合吸泥機進行清淤，取消第三道臨時支撐，水下封底砼。相應地，基坑支后采用高壓水槍配合吸泥機進行清淤，取消第三道臨時支撐，水下封底砼。相應地，基坑支護結(jié)構(gòu)按取消第三道臨時支撐、帶水開挖進行驗算，

13、具體步驟如下：護結(jié)構(gòu)按取消第三道臨時支撐、帶水開挖進行驗算，具體步驟如下：（1）在保持）在保持 18m 鋼板樁長度不變的前提下，考慮基坑底砂性土影響，計算出滿足抗?jié)B鋼板樁長度不變的前提下，考慮基坑底砂性土影響，計算出滿足抗?jié)B透穩(wěn)定條件的鋼板樁嵌固深度，以及對應的基坑無水開挖深度。透穩(wěn)定條件的鋼板樁嵌固深度，以及對應的基坑無水開挖深度。 （2）計算出繼續(xù)進行基坑帶）計算出繼續(xù)進行基坑帶水開挖時基坑內(nèi)的需保持的水面高度，在計算時需考慮以下兩件條件：水開挖時基坑內(nèi)的需保持的水面高度，在計算時需考慮以下兩件條件：平衡基底土層抗?jié)B平衡基底土層抗?jié)B透穩(wěn)定條件的影響；透穩(wěn)定條件的影響；開挖至基底時，第二層支

14、撐以下鋼板樁的應力要求。開挖至基底時，第二層支撐以下鋼板樁的應力要求。 （3）封底達到規(guī)）封底達到規(guī)定強度后抽水，封底砼按基底加固土考慮，再計算此時的基坑受力情況。定強度后抽水，封底砼按基底加固土考慮，再計算此時的基坑受力情況。經(jīng)試算，如果存在基底涌水，滿足鋼板樁錨固深度的排水開挖深度不大于經(jīng)試算，如果存在基底涌水，滿足鋼板樁錨固深度的排水開挖深度不大于 8.5m。綜合上述因素，分為綜合上述因素，分為排水開挖排水開挖與與注水開挖注水開挖兩種單元分析。兩種單元分析。排水開挖分兩個工況進行驗算：排水開挖分兩個工況進行驗算：工況（一）：基坑直接排水開挖至工況（一）：基坑直接排水開挖至 9.91m 處

15、。處。工況（二）：澆筑封底混凝土拆除第三層臨時支撐。工況（二）：澆筑封底混凝土拆除第三層臨時支撐。注水開挖經(jīng)試算后分三種工況進行驗算：注水開挖經(jīng)試算后分三種工況進行驗算：工況（一）：基坑直接排水開挖至工況（一）：基坑直接排水開挖至 8.5m 處。處。工況（二）：基坑注水至標高工況（二）：基坑注水至標高+13.06m 位置處，水下吸泥開挖至位置處，水下吸泥開挖至+9.91m（基底標高（基底標高+5.56m） 。工況（三）：等封底混凝土達到設計強度達到工況（三）：等封底混凝土達到設計強度達到 75%后，基坑抽水至基坑底后，基坑抽水至基坑底。5.2.2.1 排水開挖單元計算分析結(jié)果排水開挖單元計算分

16、析結(jié)果工況（一）基坑開至工況（一）基坑開至 9.91m- 支護方案 -連續(xù)墻支護 澮河大橋深基坑圍堰計算書中鐵四局集團有限公司蚌埠至固鎮(zhèn)公路改造路基工程三標項目經(jīng)理部 7- 基本信息 -內(nèi)力計算方法增量法規(guī)范與規(guī)程建筑基坑支護技術規(guī)程 JGJ 120-99基坑等級二級基坑側(cè)壁重要性系數(shù)01.00基坑深度H(m)9.910嵌固深度(m)8.090墻頂標高(m)0.000連續(xù)墻類型鋼板樁 每延米板樁截面面積A(cm2)225.50 每延米板樁壁慣性矩I(cm4)56700.00 每延米板樁抗彎模量W(cm3)2700.00有無冠梁無放坡級數(shù) 0超載個數(shù) 2支護結(jié)構(gòu)上的水平集中力0 澮河大橋深基坑圍

17、堰計算書中鐵四局集團有限公司蚌埠至固鎮(zhèn)公路改造路基工程三標項目經(jīng)理部 8- 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度序號 (kPa,kN/m)(m)(m)(m) (m)120.0000.0005.0000.000-235.0000.0003.0001.000- 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 (kN)(m)傾覆穩(wěn)定 整體穩(wěn)定- 土層信息 -土層數(shù) 4坑內(nèi)加固土 否內(nèi)側(cè)降水最終深度(m)9.910外側(cè)水位深度(m)1.000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彈性計算方法按土層指定彈性法計算方法m法- 土

18、層參數(shù) -層號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素填土2.8518.88.838.0017.402淤泥質(zhì)土8.2017.87.821.009.103粉砂5.4019.79.7-4粘性土5.7019.79.7-層號與錨固體摩粘聚力內(nèi)摩擦角水土計算方法m,c,K值抗剪強度 擦阻力(kPa)水下(kPa)水下(度) (kPa)130.033.0014.40分算m法8.12-220.016.206.10分算m法2.85-310.00.0029.60分算m法2.38-475.060.3010.40合算m法4.12- 澮河大橋深基坑圍堰計算書中鐵四局

19、集團有限公司蚌埠至固鎮(zhèn)公路改造路基工程三標項目經(jīng)理部 9 支錨信息 -支錨道數(shù)3支錨支錨類型水平間距豎向間距入射角總長錨固段道號 (m)(m)()(m)長度(m)1內(nèi)撐4.5000.500-2內(nèi)撐4.5004.200-3內(nèi)撐5.8003.500-支錨預加力支錨剛度錨固體工況錨固力材料抗力材料抗力道號(kN)(MN/m)直徑(mm)號調(diào)整系數(shù)(kN)調(diào)整系數(shù)10.001726.00-2-3889.001.0020.001939.00-4-3889.001.0030.001416.00-6-3889.001.00- 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:層號土類名稱水土水壓力

20、主動土壓力被動土壓力被動土壓力 調(diào)整系數(shù)調(diào)整系數(shù)調(diào)整系數(shù)最大值(kPa)1素填土分算1.0001.0001.00010000.0002淤泥質(zhì)土分算1.0001.0001.00010000.0003粉砂分算1.0001.0001.00010000.0004粘性土合算1.0001.0001.00010000.000- 工況信息 -工況工況深度支錨號類型(m)道號1開挖1.000- 澮河大橋深基坑圍堰計算書中鐵四局集團有限公司蚌埠至固鎮(zhèn)公路改造路基工程三標項目經(jīng)理部 102加撐-1.內(nèi)撐3開挖5.200-4加撐-2.內(nèi)撐5開挖8.700-6加撐-3.內(nèi)撐7開挖9.910- 設計結(jié)果 - 結(jié)構(gòu)計算 -

21、各工況： 澮河大橋深基坑圍堰計算書中鐵四局集團有限公司蚌埠至固鎮(zhèn)公路改造路基工程三標項目經(jīng)理部 11 澮河大橋深基坑圍堰計算書中鐵四局集團有限公司蚌埠至固鎮(zhèn)公路改造路基工程三標項目經(jīng)理部 12 澮河大橋深基坑圍堰計算書中鐵四局集團有限公司蚌埠至固鎮(zhèn)公路改造路基工程三標項目經(jīng)理部 13內(nèi)力位移包絡圖：地表沉降圖：- 整體穩(wěn)定驗算 - 澮河大橋深基坑圍堰計算書中鐵四局集團有限公司蚌埠至固鎮(zhèn)公路改造路基工程三標項目經(jīng)理部 14計算方法：瑞典條分法應力狀態(tài)：總應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 = 3.033圓弧半徑(m) R = 18.250圓心坐標X(m) X

22、= -2.638圓心坐標Y(m) Y = 7.139- 抗傾覆穩(wěn)定性驗算 -抗傾覆安全系數(shù):KsMpMaMp被動土壓力及支點力對樁底的抗傾覆彎矩, 對于內(nèi)支撐支點力由內(nèi)支撐抗壓力 決定;對于錨桿或錨索，支點力為錨桿或錨索的錨固力和抗拉力的較小值。Ma主動土壓力對樁底的傾覆彎矩。注意：錨固力計算依據(jù)錨桿實際錨固長度計算。 澮河大橋深基坑圍堰計算書中鐵四局集團有限公司蚌埠至固鎮(zhèn)公路改造路基工程三標項目經(jīng)理部 15 工況1： 注意：錨固力計算依據(jù)錨桿實際錨固長度計算。 序號支錨類型材料抗力(kN/m)錨固力(kN/m) 1 內(nèi)撐 0.000 - 2 內(nèi)撐 0.000 - 3 內(nèi)撐 0.000 - K

23、s26680.157 0.0008761.290 Ks = 3.045 = 1.200, 滿足規(guī)范要求。 工況2： 注意：錨固力計算依據(jù)錨桿實際錨固長度計算。 序號支錨類型材料抗力(kN/m)錨固力(kN/m) 1 內(nèi)撐 864.222 - 2 內(nèi)撐 0.000 - 3 內(nèi)撐 0.000 - Ks26680.157 15123.8898761.290 Ks = 4.771 = 1.200, 滿足規(guī)范要求。 工況3： 注意：錨固力計算依據(jù)錨桿實際錨固長度計算。 序號支錨類型材料抗力(kN/m)錨固力(kN/m) 1 內(nèi)撐 864.222 - 2 內(nèi)撐 0.000 - 3 內(nèi)撐 0.000 - K

24、s11952.537 15123.88910647.204 Ks = 2.543 = 1.200, 滿足規(guī)范要求。 工況4： 注意：錨固力計算依據(jù)錨桿實際錨固長度計算。 序號支錨類型材料抗力(kN/m)錨固力(kN/m) 1 內(nèi)撐 864.222 - 2 內(nèi)撐 864.222 - 3 內(nèi)撐 0.000 - Ks11952.537 26618.04510647.204 Ks = 3.622 = 1.200, 滿足規(guī)范要求。 工況5： 注意：錨固力計算依據(jù)錨桿實際錨固長度計算。 序號支錨類型材料抗力(kN/m)錨固力(kN/m) 1 內(nèi)撐 864.222 - 2 內(nèi)撐 864.222 - 澮河大橋

25、深基坑圍堰計算書中鐵四局集團有限公司蚌埠至固鎮(zhèn)公路改造路基工程三標項目經(jīng)理部 16 3 內(nèi)撐 0.000 - Ks5224.221 26618.04511695.343 Ks = 2.722 = 1.200, 滿足規(guī)范要求。 工況6： 注意：錨固力計算依據(jù)錨桿實際錨固長度計算。 序號支錨類型材料抗力(kN/m)錨固力(kN/m) 1 內(nèi)撐 864.222 - 2 內(nèi)撐 864.222 - 3 內(nèi)撐 670.517 - Ks5224.221 33189.11411695.343 Ks = 3.284 = 1.200, 滿足規(guī)范要求。 工況7： 注意：錨固力計算依據(jù)錨桿實際錨固長度計算。 序號支錨

26、類型材料抗力(kN/m)錨固力(kN/m) 1 內(nèi)撐 864.222 - 2 內(nèi)撐 864.222 - 3 內(nèi)撐 670.517 - Ks3564.485 33189.11411891.221 Ks = 3.090 = 1.200, 滿足規(guī)范要求。 - 安全系數(shù)最小的工況號：工況3。 最小安全Ks = 2.543 = 1.200, 滿足規(guī)范要求。- 抗隆起驗算 - 澮河大橋深基坑圍堰計算書中鐵四局集團有限公司蚌埠至固鎮(zhèn)公路改造路基工程三標項目經(jīng)理部 17Prandtl(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規(guī)范YB 9258-97(冶金部):KsDNqcNc

27、HDqNqtan45o22etanNcNq11tanNqtan4510.40022e3.142tan 10.4002.564Nc2.56411tan 10.4008.522 澮河大橋深基坑圍堰計算書中鐵四局集團有限公司蚌埠至固鎮(zhèn)公路改造路基工程三標項目經(jīng)理部 18Ks19.4328.0902.56460.3008.52218.6929.9108.09031.675Ks = 2.490 = 1.1, 滿足規(guī)范要求。Terzaghi(太沙基)公式(Ks = 1.151.25)，注：安全系數(shù)取自建筑基坑工程技術規(guī)范YB 9258-97(冶金部):KsDNqcNcHDqNq12e342tancos45

28、o22NcNq11tanNq12e343.14210.4002tan 10.400cos4510.400222.803Nc2.80311tan 10.4009.823KS19.4328.0902.80360.3009.82318.6929.9108.09031.675Ks = 2.806 = 1.15, 滿足規(guī)范要求。 隆起量的計算 注意：按以下公式計算的隆起量，如果為負值，按0處理! 875316ni1ihiq125 DH 0.56.37c 0.04tan 0.54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

29、(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)的嵌入長度(m); 澮河大橋深基坑圍堰計算書中鐵四局集團有限公司蚌埠至固鎮(zhèn)公路改造路基工程三標項目經(jīng)理部 19H基坑的開挖深度(m);c樁(墻)底面處土層的粘聚力(kPa);樁(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); 875316179.231.7125 8.19.9 0.56.3718.760.3 0.04tan 10.40 0.54 = 64(mm)- 抗管涌驗算 -抗管涌穩(wěn)定安全系數(shù)(K = 1.5): 澮河大橋深

30、基坑圍堰計算書中鐵四局集團有限公司蚌埠至固鎮(zhèn)公路改造路基工程三標項目經(jīng)理部 201.50hwh2D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 = 2.656 = 1.5, 滿足規(guī)范要求。- 承壓水驗算 -Ky式中Pcz基坑開挖面以下至承壓水層頂板間覆蓋土的自重壓力(kN/m2); Pwy承壓水層的水頭壓力(kN/m2); Ky抗承壓水頭(突涌)穩(wěn)定性安全系數(shù)，規(guī)范要求取大于1.050。Ky = 37.23/30.00 = 1.24 = 1.05基坑底部土抗承壓水頭穩(wěn)定!- 嵌固深度計算 -嵌固深度計

31、算參數(shù)： 澮河大橋深基坑圍堰計算書中鐵四局集團有限公司蚌埠至固鎮(zhèn)公路改造路基工程三標項目經(jīng)理部 21抗?jié)B嵌固系數(shù)1.200整體穩(wěn)定分項系數(shù)1.300圓弧滑動簡單條分法嵌固系數(shù)1.100嵌固深度考慮支撐作用嵌固深度計算過程： 按建筑基坑支護技術規(guī)程 JGJ 120-99圓弧滑動簡單條分法計算嵌固深度： 圓心(-4.910，7.187)，半徑=12.217m，對應的安全系數(shù)Ks = 1.384 1.300 嵌固深度計算值 h0 = 4.000m 嵌固深度設計值 hd = h0 = 1.1004.000 = 4.400m 嵌固深度采用值 ld = 8.090m工況（二）澆筑封底混凝土拆除第三層臨時支

32、撐工況（二）澆筑封底混凝土拆除第三層臨時支撐- 支護方案 -連續(xù)墻支護 加固土參數(shù) - 澮河大橋深基坑圍堰計算書中鐵四局集團有限公司蚌埠至固鎮(zhèn)公路改造路基工程三標項目經(jīng)理部 22土類名稱寬度層厚重度浮重度粘聚力內(nèi)摩擦角 (m)(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)人工加固土5.01.00022.00012.000650.00040.000土類名稱粘聚力內(nèi)摩擦角計算方法 m,C,K值抗剪強度 水下(kPa)水下(度) (kPa)人工加固土650.00040.000m法93.00050.00- 支錨信息 -支錨道數(shù)2支錨支錨類型水平間距豎向間距入射角總長錨固段道號 (m)(m)()(m

33、)長度(m)1內(nèi)撐4.5000.500-2內(nèi)撐4.5004.200-支錨預加力支錨剛度錨固體工況錨固力材料抗力材料抗力道號(kN)(MN/m)直徑(mm)號調(diào)整系數(shù)(kN)調(diào)整系數(shù)10.001726.00-2-3889.001.0020.001939.00-4-3889.001.00- 結(jié)構(gòu)計算 -內(nèi)力位移包絡圖：- 抗傾覆穩(wěn)定性驗算 - 澮河大橋深基坑圍堰計算書中鐵四局集團有限公司蚌埠至固鎮(zhèn)公路改造路基工程三標項目經(jīng)理部 23抗傾覆安全系數(shù):KsMpMaMp被動土壓力及支點力對樁底的抗傾覆彎矩, 對于內(nèi)支撐支點力由內(nèi)支撐抗壓力 決定;對于錨桿或錨索，支點力為錨桿或錨索的錨固力和抗拉力的較小值

34、。Ma主動土壓力對樁底的傾覆彎矩。注意：錨固力計算依據(jù)錨桿實際錨固長度計算。 工況5： 注意：錨固力計算依據(jù)錨桿實際錨固長度計算。 序號支錨類型材料抗力(kN/m)錨固力(kN/m) 1 內(nèi)撐 864.222 - 2 內(nèi)撐 864.222 - Ks29165.839 26618.04511731.494 Ks = 4.755 = 1.200, 滿足規(guī)范要求。5.2.2.2 注水開挖單元計算分析結(jié)果注水開挖單元計算分析結(jié)果工況（一）基坑開挖至工況（一）基坑開挖至 8.5m- 支護方案 -連續(xù)墻支護 澮河大橋深基坑圍堰計算書中鐵四局集團有限公司蚌埠至固鎮(zhèn)公路改造路基工程三標項目經(jīng)理部 24 結(jié)構(gòu)計

35、算 -內(nèi)力位移包絡圖：- 嵌固深度計算 -嵌固深度計算參數(shù)：抗?jié)B嵌固系數(shù)1.200整體穩(wěn)定分項系數(shù)1.300圓弧滑動簡單條分法嵌固系數(shù)1.100嵌固深度考慮支撐作用嵌固深度計算過程： 按建筑基坑支護技術規(guī)程 JGJ 120-99圓弧滑動簡單條分法計算嵌固深度： 圓心(-4.280，5.744)，半徑=10.643m，對應的安全系數(shù)Ks = 1.361 1.300 嵌固深度計算值 h0 = 4.000m 嵌固深度設計值 hd = h0 = 1.1004.000 = 4.400m 嵌固深度采用值嵌固深度采用值 l ld d = = 9.300m9.300m4.400m4.400m（滿足要求）（滿足

36、要求） 滲透穩(wěn)定條件驗算 依據(jù)建筑基坑支護技術規(guī)程 JGJ 120-99, 當基坑底為碎石土及砂土、基坑內(nèi)排水且作用有滲透水壓力時， 側(cè)向截水的排樁、地下連續(xù)墻嵌固深度設計值尚應滿足抗?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)嵌固深度計算值為：嵌固深度計算值為：9m9m9.500m9.500m（滿足要求）（滿足要求）- 澮河大橋深基坑圍堰計算書中鐵四局集團有限公司蚌埠至固鎮(zhèn)公路改造路基工程三標項目經(jīng)理部 25工況（二）帶水開挖工況（二）帶水開挖 8.5m9.91m（保持基坑內(nèi)水位標高（保持基坑內(nèi)水位標高+13.06m 以上）以上）- 設

37、計結(jié)果 -在進行基坑在進行基坑8.7m8.7m9.91m9.91m深度范圍開挖時，由于第一、二層內(nèi)支撐已施工完，故僅對帶水深度范圍開挖時，由于第一、二層內(nèi)支撐已施工完，故僅對帶水作業(yè)工況下開挖至基底（作業(yè)工況下開挖至基底（+5.56m+5.56m）時的鋼板樁及兩層內(nèi)支撐體系進行受力分析。）時的鋼板樁及兩層內(nèi)支撐體系進行受力分析。- 結(jié)構(gòu)計算 -內(nèi)力位移包絡圖：- 嵌固深度計算 -嵌固深度計算參數(shù)：抗?jié)B嵌固系數(shù)1.200整體穩(wěn)定分項系數(shù)1.300圓弧滑動簡單條分法嵌固系數(shù)1.100嵌固深度考慮支撐作用嵌固深度計算過程： 按建筑基坑支護技術規(guī)程 JGJ 120-99圓弧滑動簡單條分法計算嵌固深度：

38、 圓心(-2.739，7.631)，半徑=10.978m，對應的安全系數(shù)Ks = 1.424 1.300 嵌固深度計算值 h0 = 3.000m 嵌固深度設計值 hd = h0 = 1.1003.000 = 3.300m 嵌固深度采用值嵌固深度采用值 l ld d = = 8.093.300(8.093.300(滿足要求滿足要求) ) 澮河大橋深基坑圍堰計算書中鐵四局集團有限公司蚌埠至固鎮(zhèn)公路改造路基工程三標項目經(jīng)理部 26 滲透穩(wěn)定條件驗算 依據(jù)建筑基坑支護技術規(guī)程 JGJ 120-99, 當基坑底為碎石土及砂土、基坑內(nèi)排水且作用有滲透水壓力時， 側(cè)向截水的排樁、地下連續(xù)墻嵌固深度設計值尚應

39、滿足抗?jié)B透穩(wěn)定條件: hd = K * 0 * (h - hw) 本基坑實行注水7.5m開挖折算深度為2.41m (按規(guī)范K=1.2，交互值K=1.20)嵌固深度計算值為：嵌固深度計算值為：1.692m8.09m1.692m8.09m（滿足要求）（滿足要求）- 工況（三）水下混凝土封底后抽水至基坑底工況（三）水下混凝土封底后抽水至基坑底工況同排水開挖澆筑封底混凝土拆除第三道臨時支撐工況。計算書（略）5.2.2.3 C25 封底混凝土計算封底混凝土計算（1）荷載計算水下封底混凝土承受的荷載按施工中最不利的情況考慮，即在圍堰封底以后，圍堰內(nèi)的水被排干，封底素混凝土將受到可能產(chǎn)生的向上水壓力的作用，

40、現(xiàn)以此荷載（即為水頭高度減去封底混凝土的重量）作為計算值。采用 1m 厚 C25 混凝土封底，水面至承臺底的高度 h=14.47-6.062=8.408m，混凝土主要受靜水壓力及自重作用。封底混凝土底面壓強為：P=gh=94.08KN/（2）材料力學性能參數(shù)及指標a1055. 24MPEa25fcMPa375. 2a25095. 0f095. 0cMPMP （3）力學模型 澮河大橋深基坑圍堰計算書中鐵四局集團有限公司蚌埠至固鎮(zhèn)公路改造路基工程三標項目經(jīng)理部 27(4)承載力計算剪應力圖 澮河大橋深基坑圍堰計算書中鐵四局集團有限公司蚌埠至固鎮(zhèn)公路改造路基工程三標項目經(jīng)理部 28變形量圖有上圖可得

41、：，合格；MPaMP375. 2a17. 0max ,合格。mmfmmf6400240001. 0max（5）圍堰的抗浮穩(wěn)定性計算圍堰封底后，整個圍堰受到被排水的向上浮力作用，應驗算其抗浮系數(shù) K。采用公式：K=G/F1式中：封底混凝土受力 G=混凝土自重+混凝土與圍堰及鋼護筒間的粘結(jié)力、F 為箱底浮力。混凝土自重KNG7086241818 . 0-13 .251 .132x）（砼鉆孔樁與封底砼之間的粘聚力根據(jù)以往施工經(jīng)驗一般為 0.40.5MPa,出于偏安全考慮，本工程以0.3MPa 計, 混凝土與圍堰粘聚力不計?？傉尘哿NF30372015. 011210103 . 01816 . 13

42、36粘聚力箱底浮力，KNF311813 .251 .13408. 9101013浮穩(wěn)定性滿足要求。KNFKNGG3118137458浮粘聚力砼5.2.3 支撐體系設計計算支撐體系設計計算對于鋼結(jié)構(gòu)的圍囹、內(nèi)支撐和鋼板樁進行承載力驗算，對支撐體系承載力驗算采用 Midas Civil 進行分析。內(nèi)支撐體系中，第一層圍囹采用 HW400400MM，第二層圍囹采用 60060016mm 箱型梁，對口撐采用 60060016mm 箱型梁，斜撐采用 60916mm 圓管。由單元計算控制工況由單元計算控制工況排水開挖至坑底、封底混凝土封底拆除第三道臨時支撐；注水開挖一、二、三工排水開挖至坑底、封底混凝土封

43、底拆除第三道臨時支撐；注水開挖一、二、三工況所有況所有包絡圖（見下圖）可知包絡圖（見下圖）可知： 澮河大橋深基坑圍堰計算書中鐵四局集團有限公司蚌埠至固鎮(zhèn)公路改造路基工程三標項目經(jīng)理部 29（一）排水開挖：(二)注水開挖： 澮河大橋深基坑圍堰計算書中鐵四局集團有限公司蚌埠至固鎮(zhèn)公路改造路基工程三標項目經(jīng)理部 30（1）由上圖可知鋼板樁的最大彎矩為 336.44KM/m，則鋼板樁的彎矩應力為，合格a295a6 .1247 . 244.336maxMPMP（2） 圍囹內(nèi)支撐鋼板樁圍堰施加到第一層圍囹的荷載為KN9 .995 . 444.449q1鋼板樁圍堰施加到第二層圍囹的荷載為KN8 .4075

44、. 408.1835q2鋼板樁圍堰施加到第三層圍囹的荷載為 澮河大橋深基坑圍堰計算書中鐵四局集團有限公司蚌埠至固鎮(zhèn)公路改造路基工程三標項目經(jīng)理部 31KN4 .2618 . 581.1515q3根據(jù)第一層、第二層、第三層圍囹所受到的荷載以及圍囹本身結(jié)構(gòu)對比分析，需對控制工況的各層圍囹進行詳細的分析，對各層圍囹支撐進行長細比驗算。5.2.3.1 建立力學受力模型建立力學受力模型第一層圍囹受力模型第二層圍囹受力模型 澮河大橋深基坑圍堰計算書中鐵四局集團有限公司蚌埠至固鎮(zhèn)公路改造路基工程三標項目經(jīng)理部 32第三層圍囹受力模型5.2.3.2 彎曲應力分析彎曲應力分析經(jīng) midas 計算知， 彎曲應力圖如下：第一層彎曲應力圖 澮河大橋深基坑圍堰計算書中鐵四局集團有限公司蚌埠至固鎮(zhèn)公路改造路基工程三標項目經(jīng)理部 33第二層彎曲應力圖第三層彎曲應力圖由以上彎曲應力圖可知：，MPaMP