地下工程計算書

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

2、庫間，兩車庫邊墻間隔厚15米，沃爾瑪車庫底地面標高高出九龍廣場地下車庫底地面標高4.95米；沃爾瑪車庫高4.27米，九龍廣場車庫高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)場勘察，靠近九龍車庫一側分部有地下管線，及一條地下排水涵洞，涵洞頂位于車庫及擬建通道下部約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人行道與景觀花臺、噴泉等，無車輛通過。3、工程地質情況根據(jù)資料調查與現(xiàn)場踏勘，車庫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)調查資料，取計算土體物理力學參數(shù)如下：土體物理力學

3、參數(shù)表編號巖性厚度(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、結構平面圖2、 設計依據(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)場踏勘情況及對工程環(huán)境的調查研究；3、國家現(xiàn)行有關建筑法律法規(guī)；設計規(guī)范、標準等。4、參考規(guī)范：重慶市建筑地基基礎設計規(guī)范（DBJ50-047-2006）地鐵設計規(guī)范（GB501572003）混凝土結構設計規(guī)范（GB50010-2002）地下工程防水技術規(guī)范（GB 50108-2001）建筑結構荷載規(guī)范（GB50009-2001）（2006年版）建筑基坑支護技術規(guī)范（JG

4、J120-99）公路隧道設計規(guī)范（JTG D702004）基坑土釘支護技術規(guī)程（CECS96-97）3、 方案比選表31 支護結構類型的選擇方法擬選擇的支護結構選用條件及使用事項放坡開挖（1）基坑周圍場地允許。（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，易采用分級放坡（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，宜采用深層攪拌樁、高壓噴射注漿墻等措施進行截氺或檔土。（4） （5）對基坑邊土體水平位移控制要求較高，或軟塑至流塑狀土質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，特別是軟塑至流塑土層，可選擇水泥土重力式擋土結構。（5）設計與施工時，應確保重力式擋土結構的整體性。（6）對基坑隊水平位移控制要求較高時，不應采用此法。（7）要注意整體穩(wěn)定性驗算。土釘支護結構（1）基坑周圍地面施工地狹小，臨近基坑邊無重要建筑物、建筑深基礎或地下管線。（2）土層內富含地下水或可塑以下軟弱土層，不宜采用土釘支護。（3）不宜用于對基坑土體變形有嚴格要求的基坑支護工程。（4）應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，可將預應力錨桿與土釘混用。 根據(jù)業(yè)主提供的工程地質情況，可知，此建筑基坑旁邊有密集建筑物?；A多為樁基礎。因此，必須保證施工過程中兩邊建筑物的基礎傾斜。且施工場地狹小。上表中的方法，以及結合當?shù)亟?jīng)驗，本方案擬采用土釘墻加微型網(wǎng)支護。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算深度取H=12.5m 取 （2） 土釘所受土壓力計算因為 所以取78.38kpa 對土

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

8、墻厚 抗滑動穩(wěn)定性驗算=1758.2KN=1269.12KN抗滑動安全系數(shù)抗傾覆穩(wěn)定性驗算 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）砼面層計算 面層是支承于土釘上的無梁連續(xù)板，面層砼厚度100mm，強度按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。 綜合上述設計及按土釘支護規(guī)程要求，確定的土釘施工方案如附1圖所示：6、 通道結構計算1、 結構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米計算）。土的粘聚力c=24KPa，內摩擦角=16°，填土的密度1=20KN/m3。箱涵主體結構混凝土強度等級為C30，箱涵基礎墊層混凝土強度等級為C15，縱向受力鋼筋采用HRB335 鋼筋。地基為雜填土.地面為九龍廣場無車輛荷載。頂板、底板厚度=60cm，側墻厚度 t=60cm因此，計算長度； 計算高度2、荷載計算（1） 恒載（豎向恒載，水平恒載） 豎向恒載標準值： 水平恒載標準值： 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） 荷載效應組合設計值： 3、截面配筋計算利用軟件算出地下通道各個板的軸力，

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

11、筋取10220（5） 左右側墻跨中計算跨度，截面高度h=600mm,截面寬度h =1000mm,鋼筋保護層厚度a=40mm,取,取解得，為大偏心受壓構件實配（6） 左右側墻節(jié)點解得，為大偏心受壓構件。實配底板分布鋼筋取10220六、地基承載力驗算土的內摩擦角，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)生應力P箱=38.72kN/m2（2）涵頂土重產(chǎn)生應力 P土1H20×5100kN/m2 單位長度豎向力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 防排水設計  本通道防水等級要求為二級，拱頂不允許滲漏水，側墻表面只允許有少量偶見濕漬，而且這類濕漬在機械通風狀況下會消失。確立鋼筋混凝土結構為自防水系統(tǒng)，以結構自防水為根本，施工縫、變形縫等接縫為防水重點，輔以附加防水層加強防水。 （1） 初期支護噴射混凝土是結構防水體系中的第一道，設計采用25號早強噴射混凝土。  （2） 初期支護與襯砌之間、底板與鋪底混凝土之

13、間滿鋪EVA防水板。  （3） 初期支護與防水板之間環(huán)向設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設置一道的橫向50PVC管   排至通道內邊溝。 （6）  通道道主體結構采用防水混凝土，滿足結構安全、耐久、抗裂、防滲的要求，其抗?jié)B等級不低于S8，采用“雙滲技術”。  （7） 施工縫設微膨型遇水膨脹止水條，變形縫設塑鋼邊止水帶。  （8） 襯砌完成后，對拱頂部與防水層之間的

14、空隙進行壓漿處理。 7.2 防排水施工  防水板采用無釘鋪設工藝施工，施工方法如下：   施工準備：檢查無紡布及防水板質量，用特種鉛筆劃焊接線及拱頂分中線，并按每循環(huán)設計長度截取，對稱卷起備用。施工時采用兩個作業(yè)臺車，一個用作基面處理，一個用作掛防水板，基面處理超前防水板鋪設兩個循環(huán)。  基面處理：檢查開挖斷面，整修初期支護表面，處理外露錨桿及尖銳物，在鋪設基面標出拱頂中線。  安裝排水盲管：按設計尺寸、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，不要繃得太緊，根據(jù)基面凹凸情況留有足夠富余量，以防二次襯砌時將固定點