深基坑SMW工法樁內(nèi)支撐支護(hù)計(jì)算書

1 下穿隧道（含地下環(huán)廊預(yù)留通道及地鐵車站預(yù)留通道）基坑xx路延伸線下穿隧道工程始于三堡船閘以北，止于xx二橋以北，全長約1235m?，F(xiàn)狀地面較為平整，地形起伏不大，基坑開挖深度為0.712.1m，局部泵房位置為14.7m，基坑寬度約為2132m，隨隧道結(jié)構(gòu)變化而變化。四堡A地塊地下環(huán)廊xx路預(yù)留兩個出入口通道與道路樁號0+920處下穿xx路延伸線主線隧道，基坑開挖深度約為0.512.6m；四堡A地塊地下環(huán)廊運(yùn)河?xùn)|路預(yù)留兩個出入口通道與道路樁號1+030處下穿xx路延伸線主線隧道，基坑開挖深度約為13.916.3m；地鐵9號線三堡站預(yù)留人行通道與道路樁號1+132處下穿xx路延伸線主線隧道，基坑挖深約為16.7m。根據(jù)場地條件以及結(jié)構(gòu)分段情況，基坑設(shè)計(jì)范圍可分成四段：主線隧道與A地塊地道xx路方向出入口鄰近段基坑（0+8000+927）、主線隧道與地鐵9號線車站預(yù)留通道及A地塊地道運(yùn)河?xùn)|路方向出入口鄰近段基坑（1+0021+145）、主線隧道下穿浙贛鐵路及滬杭甬高速公路xx二橋段基坑（1+8771+990）、其它標(biāo)準(zhǔn)段主線隧道段基坑。其中第段主線隧道下穿浙贛鐵路及滬杭甬高速公路段屬涉鐵工程，已明確由鐵四院設(shè)計(jì)，故不包含在本次基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)范圍中。本隧道范圍內(nèi)場地為錢塘江淤積平原，地勢平坦，自然標(biāo)高為68m，基坑開挖深度為0.517.1m，根據(jù)浙江省建筑基坑工程技術(shù)規(guī)程中“軟土地區(qū)基坑開挖深度大于8m”的條件，基坑安全等級為一級，基坑重要性系數(shù)0=1.1，基坑開挖深度在5m8m之間，基坑安全等級為二級，基坑重要性系數(shù)0=1.0，基坑開挖深度小于5m，基坑安全等級為三級，基坑重要性系數(shù)0=0.9。針對不同分段基坑周邊環(huán)境，及工程地質(zhì)條件，各段基坑圍護(hù)形式選用如下：1) 主線隧道與A地塊地道xx路方向出入口鄰近段基坑（0+8000+927）該區(qū)段主線隧道基坑開挖深度0.76.3m，A地塊地道基坑開挖深度0.512.6m，根據(jù)地質(zhì)條件和場地條件，場地環(huán)境空曠，適宜采用較簡單的支護(hù)方式以節(jié)省工程造價，故該區(qū)段考慮SMW工法樁支護(hù)開挖，工法樁采用850三軸水泥攪拌樁，內(nèi)插7003001324H型鋼，樁頂做鋼筋混凝土冠梁，第一道支撐采用800800mm鋼筋混凝土支撐，下設(shè)609鋼管支撐。2) 主線隧道與地鐵9號線車站及A地塊地道運(yùn)河?xùn)|路方向出入口鄰近段基坑（1+0021+230）該區(qū)段主線隧道基坑開挖深度9.911.8m，A地塊地道基坑開挖深度13.916.3m，地鐵9號線車站預(yù)留通道基坑開挖深度約為16.7m，基坑挖深較大，為保證安全，同時控制基坑變形盡量減少基坑開挖對周邊環(huán)境的影響，該段基坑采用鉆孔灌注樁支護(hù)開挖，圍護(hù)樁后設(shè)水泥攪拌樁隔水帷幕，鉆孔樁尺寸為8001000mm，水泥攪拌樁采用850三軸水泥攪拌樁，樁底進(jìn)入號淤泥質(zhì)土層中。圍護(hù)樁頂做鋼筋混凝土冠梁，第一道支撐采用800800mm鋼筋混凝土支撐，下層支撐根據(jù)基坑條件不同，地下環(huán)廊預(yù)留通道基坑下部采用二道1000x900mm鋼筋混凝土支撐，地鐵預(yù)留通道基坑下部采用三道609鋼管支撐。 (3) 其它標(biāo)準(zhǔn)段主線隧道段基坑該區(qū)段主線隧道基坑開挖深度為0.712.1m，局部泵房位置為14.7m，根據(jù)地質(zhì)條件和場地條件，場地環(huán)境空曠，適宜采用較簡單的支護(hù)方式以節(jié)省工程造價，故該區(qū)段考慮SMW工法樁支護(hù)開挖，工法樁采用850三軸水泥攪拌樁，內(nèi)插7003001324H型鋼，其中一般段圍護(hù)樁型鋼插一跳一布置，泵房段圍護(hù)樁型鋼密插布置，樁頂做鋼筋混凝土冠梁，第一道支撐采用800800mm鋼筋混凝土支撐，下設(shè)一三道609鋼管支撐（與鐵路專項(xiàng)設(shè)計(jì)范圍相接段下部采用二道1000x900鋼筋砼支撐）。1 主線隧道基坑典型斷面計(jì)算書 1） 主線隧道與A地塊地道xx路方向出入口鄰近段基坑基本信息規(guī)范與規(guī)程建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程 JGJ 120-2012內(nèi)力計(jì)算方法增量法基坑等級一級基坑側(cè)壁重要性系數(shù)01.10基坑深度H(m)9.000嵌固深度(m)13.000墻頂標(biāo)高(m)0.000截面類型及參數(shù)SMW工法.放坡級數(shù)0超載個數(shù)1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)120.000-土層信息土層數(shù)6坑內(nèi)加固土否內(nèi)側(cè)降水最終深度(m)10.000外側(cè)水位深度(m)4.000內(nèi)側(cè)水位是否隨開挖過程變化否內(nèi)側(cè)水位距開挖面距離(m)-彈性計(jì)算方法按土層指定彈性法計(jì)算方法m法基坑外側(cè)土壓力計(jì)算方法主動土層參數(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3.9018.0-8.0010.002淤泥質(zhì)土2.4016.06.05.003.003粉土4.0019.59.54.0028.004粉土4.2019.39.3-5粉砂6.2019.79.7-6粉土2.2019.39.3-層號與錨固體摩粘聚力內(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)120.0-m法1.00-260.05.003.00合算m法5.00-360.04.0028.00分算m法6.00-460.04.0026.00分算m法7.00-560.03.0030.00分算m法8.00-660.04.0024.00分算m法6.00-支錨信息-支錨支錨類型水平間距豎向間距預(yù)加力支錨剛度工況道號(m)(m)(kN)(MN/m)號1內(nèi)撐9.0000.4000.00311.1122內(nèi)撐3.0005.100500.00468.754水泥土墻截面參數(shù)水泥土墻厚度b(m)0.850截面承載力計(jì)算方法型鋼水泥土墻規(guī)程法型鋼布置形式插一跳一型相鄰攪拌樁間距(m)0.600水泥土最薄弱截面處厚度(mm)600型鋼形心距坑邊距離d(m)0.425相鄰型鋼翼緣之間凈距L1(mm)442型鋼面積A(cm2)228.760型鋼慣性矩I(cm4)194607.000型鋼截面抵抗矩W(cm3)5560.000型鋼腹板厚度tw(mm)13型鋼翼緣寬度bf(mm)158型鋼面積矩Sx(cm3)3124.000鋼材抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(MPa)500.000鋼材抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(MPa)100.000型鋼高度h(mm)700.000工況信息工況工況深度支錨號類型(m)道號1開挖0.900-2加撐-1.內(nèi)撐3開挖6.000-4加撐-2.內(nèi)撐5開挖9.000-設(shè)計(jì)結(jié)果結(jié)構(gòu)計(jì)算內(nèi)力位移包絡(luò)圖：截面計(jì)算內(nèi)力取值內(nèi)力類型彈性法計(jì)算值經(jīng)典法計(jì)算值基坑外側(cè)最大彎矩(kN.m)252.70464.92基坑外側(cè)最大彎矩距墻頂(m)12.3215.84基坑內(nèi)側(cè)最大彎矩(kN.m)481.18517.32基坑內(nèi)側(cè)最大彎矩距墻頂(m)4.848.36基坑最大側(cè)壓力(kPa)106.32106.32基坑最大側(cè)壓力距墻頂(m)6.306.30型鋼截面承載力驗(yàn)算：抗彎計(jì)算截面距離墻頂 4.84m最大截面彎矩設(shè)計(jì)值M = F0Mk = 1.251.10481.18 = 661.62kN.m抗剪計(jì)算截面距離墻頂 5.50m最大截面剪力設(shè)計(jì)值Q = F0Vk = 1.251.10242.44 = 333.35kN1) 型鋼抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算:型鋼抗彎強(qiáng)度滿足!2) 型鋼抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算:型鋼抗剪強(qiáng)度滿足!型鋼截面局部承載力驗(yàn)算：計(jì)算截面距離墻頂6.30m，最大土壓力值 = 106.32 kPa型鋼與水泥土之間單位深度范圍內(nèi)的錯動剪力標(biāo)準(zhǔn)值：V1k = q1L1/2 = 106.320.44/2=23.50kN/m水泥土最薄弱截面處單位深度范圍內(nèi)的剪力標(biāo)準(zhǔn)值：V2k = q1L2/2 = 106.320.60/2=31.90kN/m1) 型鋼與水泥土之間的錯動抗剪驗(yàn)算:型鋼錯動抗剪強(qiáng)度滿足!2) 水泥土最薄弱截面處的局部抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算:最薄弱截面處的局部抗剪強(qiáng)度滿足!抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算抗傾覆安全系數(shù):水泥土墻對前趾的抗傾覆安全系數(shù)(抗傾覆安全系數(shù)，應(yīng)不小于1.3。):抗傾覆穩(wěn)定性系數(shù)KQ = 2.695 = 1.30， 滿足規(guī)范要求?？够品€(wěn)定性驗(yàn)算抗滑安全系數(shù)(Kh = Ksl = 1.2):抗滑安全系數(shù)Kh = 2.032 = 1.20， 滿足規(guī)范要求。整體穩(wěn)定驗(yàn)算滑裂面數(shù)據(jù)整體穩(wěn)定安全系數(shù) Ks = 2.638圓弧半徑(m) R = 20.451圓心坐標(biāo)X(m) X = -2.519圓心坐標(biāo)Y(m) Y = 7.172抗隆起驗(yàn)算從支護(hù)底部開始，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 = 5.779 1.800，抗隆起穩(wěn)定性滿足。 2）主線隧道與A地塊地道運(yùn)河?xùn)|路方向出入口鄰近段基坑基本信息規(guī)范與規(guī)程建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程JGJ 120-2012內(nèi)力計(jì)算方法增量法基坑等級一級基坑側(cè)壁重要性系數(shù)01.10基坑深度H(m)16.300嵌固深度(m)15.700樁頂標(biāo)高(m)0.000樁材料類型鋼筋混凝土混凝土強(qiáng)度等級C30樁截面類型圓形樁直徑(m)0.800樁間距(m)1.000有無冠梁有冠梁寬度(m)1.200冠梁高度(m)0.800水平側(cè)向剛度(MN/m)212.385放坡級數(shù)0超載個數(shù)1支護(hù)結(jié)構(gòu)上的水平集中力0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)120.000-土層信息土層數(shù)8坑內(nèi)加固土否內(nèi)側(cè)降水最終深度(m)16.900外側(cè)水位深度(m)4.000內(nèi)側(cè)水位是否隨開挖過程變化否內(nèi)側(cè)水位距開挖面距離(m)-彈性計(jì)算方法按土層指定彈性法計(jì)算方法m法土層參數(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1.5018.0-8.0010.002粉土3.0019.110.04.0026.003粉土6.6019.59.54.0028.004粉土3.4019.39.34.0026.005粉砂6.3019.79.73.0030.006粉土1.3019.39.3-7淤泥質(zhì)土4.4018.48.4-8粘性土8.0019.99.9-層號與錨固體摩粘聚力內(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)120.0-m法1.00-260.04.0026.00分算m法5.00-360.04.0028.00分算m法6.00-460.04.0026.00分算m法7.00-560.03.0030.00分算m法8.00-660.04.0024.00分算m法6.00-760.012.0011.00合算m法1.50-860.029.0015.00合算m法5.00-支錨信息支錨支錨類型水平間距豎向間距預(yù)加力支錨剛度工況道號(m)(m)(kN)(MN/m)號1內(nèi)撐9.0000.4000.00318.5822內(nèi)撐9.0005.0500.00448.0043內(nèi)撐9.0004.5000.00448.006工況信息工況工況深度支錨號類型(m)道號1開挖0.900-2加撐-1.內(nèi)撐3開挖5.950-4加撐-2.內(nèi)撐5開挖10.450-6加撐-3.內(nèi)撐7開挖16.300-設(shè)計(jì)結(jié)果結(jié)構(gòu)計(jì)算內(nèi)力位移包絡(luò)圖：整體穩(wěn)定驗(yàn)算滑裂面數(shù)據(jù)整體穩(wěn)定安全系數(shù) Ks = 1.322圓弧半徑(m) R = 28.076圓心坐標(biāo)X(m) X = -3.940圓心坐標(biāo)Y(m) Y = 11.973抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算抗傾覆安全系數(shù)最小的工況號：工況7。最小安全Ks = 1.711 = 1.250， 滿足規(guī)范要求?？孤∑痱?yàn)算從支護(hù)底部開始，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 = 2.375 1.800，抗隆起穩(wěn)定性滿足。 3）主線隧道與地鐵9號線車站鄰近段基坑基本信息規(guī)范與規(guī)程建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程 JGJ 120-2012內(nèi)力計(jì)算方法增量法基坑等級一級基坑側(cè)壁重要性系數(shù)01.00基坑深度H(m)16.700嵌固深度(m)13.300墻頂標(biāo)高(m)0.000截面類型及參數(shù)SMW工法.放坡級數(shù) 0超載個數(shù) 1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)120.000-土層信息土層數(shù)8坑內(nèi)加固土否內(nèi)側(cè)降水最終深度(m)16.900外側(cè)水位深度(m)4.000內(nèi)側(cè)水位是否隨開挖過程變化否內(nèi)側(cè)水位距開挖面距離(m)-彈性計(jì)算方法按土層指定彈性法計(jì)算方法m法土層參數(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1.5018.0-8.0010.002粉土3.0019.110.04.0026.003粉土6.6019.59.54.0028.004粉土3.4019.39.34.0026.005粉砂6.3019.79.73.0030.006粉土1.3019.39.3-7淤泥質(zhì)土4.4018.48.4-8粘性土8.0019.99.9-層號與錨固體摩粘聚力內(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)120.0-m法1.00-260.04.0026.00分算m法5.00-360.04.0028.00分算m法6.00-460.04.0026.00分算m法7.00-560.03.0030.00分算m法8.00-660.04.0024.00分算m法6.00-760.012.0011.00合算m法1.50-860.029.0015.00合算m法5.00-支錨信息支錨支錨類型水平間距豎向間距預(yù)加力支錨剛度工況道號(m)(m)(kN)(MN/m)號1內(nèi)撐9.0000.4000.00318.5822內(nèi)撐3.0003.910400.00480.0043內(nèi)撐3.0004.400500.00480.0064內(nèi)撐3.0004.400600.00480.008工況信息工況工況深度支錨號類型(m)道號1開挖0.900-2加撐-1.內(nèi)撐3開挖4.810-4加撐-2.內(nèi)撐5開挖9.210-6加撐-3.內(nèi)撐7開挖13.610-8加撐-4.內(nèi)撐9開挖16.700-設(shè)計(jì)結(jié)果結(jié)構(gòu)計(jì)算 內(nèi)力位移包絡(luò)圖：整體穩(wěn)定驗(yàn)算滑裂面數(shù)據(jù)整體穩(wěn)定安全系數(shù)Ks =1.179圓弧半徑(m)R =21.219圓心坐標(biāo)X(m)X =-3.278圓心坐標(biāo)Y(m)Y =7.514抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算抗傾覆安全系數(shù)最小的工況號：工況7。最小安全Ks = 2.134 = 1.250， 滿足規(guī)范要求?？孤∑痱?yàn)算從支護(hù)底部開始，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=2.219 1.800，抗隆起穩(wěn)定性滿足。 4）標(biāo)準(zhǔn)段主線隧道段基坑 基本信息規(guī)范與規(guī)程建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程 JGJ 120-2012內(nèi)力計(jì)算方法增量法基坑等級一級基坑側(cè)壁重要性系數(shù)01.10基坑深度H(m)12.100嵌固深度(m)12.900墻頂標(biāo)高(m)0.000截面類型及參數(shù)SMW工法.放坡級數(shù)0超載個數(shù)1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)120.000-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3.9018.0-8.0010.002淤泥質(zhì)土2.4016.06.05.003.003粉土4.0019.59.54.0028.004粉土4.2019.39.34.0026.005粉砂6.2019.79.7-6粉土2.2019.39.3-7淤泥質(zhì)土4.4018.48.4-8粘性土8.0019.99.9-層號與錨固體摩粘聚力內(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)120.0-m法1.00-260.05.003.00合算m法5.00-360.04.0028.00分算m法6.00-460.04.0026.00分算m法7.00-560.03.0030.00分算m法8.00-660.04.0024.00分算m法6.00-760.012.0011.00合算m法1.50-860.029.0015.00合算m法5.00-支錨信息支錨支錨類型水平間距豎向間距預(yù)加力支錨剛度工況道號(m)(m)(kN)(MN/m)號1內(nèi)撐9.0000.4000.00311.1122內(nèi)撐3.0004.700500.00384.0043內(nèi)撐3.0003.000600.00384.006水泥土墻截面參數(shù)水泥土墻厚度b(m)0.850截面承載力計(jì)算方法型鋼水泥土墻規(guī)程法型鋼布置形式插一跳一型相鄰攪拌樁間距(m)0.600水泥土最薄弱截面處厚度(mm)600型鋼形心距坑邊距離d(m)0.425相鄰型鋼翼緣之間凈距L1(mm)442型鋼面積A(cm2)228.760型鋼慣性矩I(cm4)194607.000型鋼截面抵抗矩W(cm3)5560.000型鋼腹板厚度tw(mm)13型鋼翼緣寬度bf(mm)158型鋼面積矩Sx(cm3)3124.000鋼材抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(MPa)500.000鋼材抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(MPa)100.000型鋼高度h(mm)700.000工況信息工況工況深度支錨號類型(m)道號1開挖0.900-2加撐-1.內(nèi)撐3開挖5.600-4加撐-2.內(nèi)撐5開挖8.600-6加撐-3.內(nèi)撐7開挖12.100-設(shè)計(jì)結(jié)果結(jié)構(gòu)計(jì)算內(nèi)力位移包絡(luò)圖：截面計(jì)算內(nèi)力取值序號內(nèi)力類型彈性法計(jì)算值經(jīng)典法計(jì)算值基坑外側(cè)最大彎矩(kN.m)438.291126.951基坑外側(cè)最大彎矩距墻頂(m)19.0021.50基坑內(nèi)側(cè)最大彎矩(kN.m)606.371018.52基坑內(nèi)側(cè)最大彎矩距墻頂(m)11.5011.50基坑最大側(cè)壓力(kPa)138.61138.61基坑最大側(cè)壓力距墻頂(m)12.1012.10型鋼截面承載力驗(yàn)算：抗彎計(jì)算截面距離墻頂 11.50m最大截面彎矩設(shè)計(jì)值M = F0Mk = 1.251.10606.37 = 833.76kN.m抗剪計(jì)算截面