深基坑計(jì)算書(shū)

1、 澮河大橋深基坑圍堰計(jì)算書(shū)中鐵四局集團(tuán)有限公司蚌埠至固鎮(zhèn)公路改造路基工程三標(biāo)項(xiàng)目經(jīng)理部 1目目 錄錄1、計(jì)算依據(jù)、計(jì)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(shè)計(jì)施工方案概述、設(shè)計(jì)施工方案概述.35、圍護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算、圍護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算.55.1 設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù) .55.1.1 材料設(shè)計(jì)指標(biāo).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(shè)計(jì)安全等級(jí).65.2 9.91m 深大基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析深大基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析.65.2.1 設(shè)計(jì)荷載計(jì)算.65.2.2 開(kāi)挖過(guò)程結(jié)構(gòu)分析.65.2.2.1 排水開(kāi)挖單元計(jì)算分析結(jié)果 .6工況（一

2、）基坑開(kāi)至 9.91m.6工況（二）澆筑封底混凝土拆除第三層臨時(shí)支撐 .215.2.2.2 注水開(kāi)挖單元計(jì)算分析結(jié)果 .23工況（一）基坑開(kāi)挖至 8.5m.23工況（二）帶水開(kāi)挖 8.5m9.91m（保持基坑內(nèi)水位標(biāo)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(jì)算.265.2.3 支撐體系設(shè)計(jì)計(jì)算.285.2.3.1 建立力學(xué)受力模型 .315.2.3.2 彎曲應(yīng)力分析 .325.2.3.3 變形分析 .335.2.3.4 剪應(yīng)力分析 .355.2.3.5 支撐穩(wěn)定性驗(yàn)算 .36 澮河大橋深基坑圍堰計(jì)算書(shū)中鐵四局集團(tuán)有限公司蚌埠

3、至固鎮(zhèn)公路改造路基工程三標(biāo)項(xiàng)目經(jīng)理部 21、計(jì)算依據(jù)、計(jì)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(jì)算手冊(cè) ；1.3 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 （GB500017-2003） ；1.4 理正深基坑軟件說(shuō)明書(shū)；1.5公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范JTG D63-20071.6建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程 （JGJ120-99）1.7建筑基坑工程技術(shù)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(jìn)行布線

4、，跨北淝河，經(jīng)曹老集后，在磨盤(pán)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(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)東布線，在大門(mén)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(shù)，終于任橋鎮(zhèn)南，順接上原 S101，全長(zhǎng) 53.0 公里。本標(biāo)段為蚌埠至固鎮(zhèn)公路改造工程路基工程 LJ-03 標(biāo)段，起訖樁號(hào) K29+000.0K36+600.0，全長(zhǎng) 7.6公里。澮河大橋?yàn)榭鐫液佣O(shè)計(jì)，澮河為 IV 級(jí)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(shè)計(jì)水位 19.4m。 澮河大橋起訖里程 K30+607K31+583,全長(zhǎng) 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(yù)應(yīng)力砼小箱梁，先簡(jiǎn)支后連續(xù)。下部結(jié)構(gòu)采用柱式墩、柱式臺(tái)，墩臺(tái)采用樁基礎(chǔ)；主橋上部結(jié)構(gòu)采用變截面預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)梁，下部結(jié)構(gòu)采用圓端形實(shí)體墩，承臺(tái)群樁基礎(chǔ)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工技術(shù)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(tái)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(wú)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(cè)報(bào)告，樁基的地質(zhì)情況如下表。 土層參數(shù) -層號(hào)土類(lèi)名稱(chēng)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(jì)算書(shū)中鐵四局集團(tuán)有限公司蚌埠至固鎮(zhèn)公路改造路基工程三標(biāo)項(xiàng)目經(jīng)理部 33粉砂5.4019.79.7-4粘性土5.7019.79.7-層號(hào)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)

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(shè)計(jì)施工方案概述、設(shè)計(jì)施工方案概述根據(jù)各水中墩的基坑開(kāi)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(hù)， P10、P11 墩圍堰平面尺寸 25.3m13.1m，基坑開(kāi)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(duì)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(jiàn)附圖。.第一層圍囹 澮河大橋深基坑圍堰計(jì)算書(shū)中鐵四局集團(tuán)有限公司蚌埠至固鎮(zhèn)公路改造路基工程三標(biāo)項(xiàng)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(jì)算書(shū)中鐵四局集團(tuán)有限公司蚌埠至固鎮(zhèn)公路改造路基工程三標(biāo)項(xiàng)目經(jīng)理部 55、圍護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算、圍護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算5.1 設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)5.1.1 材料設(shè)計(jì)指標(biāo)材料設(shè)計(jì)指標(biāo)圍囹及內(nèi)支撐力學(xué)特性指標(biāo)：鋼材設(shè)計(jì)強(qiáng)度值（N/mm2）鋼材序號(hào)材料名稱(chēng)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(shuō)明：設(shè)計(jì)按容許應(yīng)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(duì)口撐采用 60060016mm 箱型梁，斜撐采用 60916mm 圓管。計(jì)算內(nèi)支撐剛度取最長(zhǎng)自由長(zhǎng)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(jì)算長(zhǎng)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(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm2); 為與長(zhǎng)細(xì)比有關(guān)調(diào)整 澮河大橋深基坑圍堰計(jì)算書(shū)中鐵四局集團(tuán)有限公司蚌埠至固鎮(zhèn)公路改造路基工程三標(biāo)項(xiàng)目經(jīng)理部 6系數(shù)； 為工程形式有關(guān)的調(diào)整系數(shù)(通常對(duì)稱(chēng)支

11、撐取 1.0)。5.1.4 設(shè)計(jì)安全等級(jí)設(shè)計(jì)安全等級(jí)基坑為二級(jí)基坑，安全系數(shù)為 1.0。5.2 9.91m 深大基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析深大基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析支護(hù)結(jié)構(gòu)和支撐體系變形與內(nèi)力采用理正深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件整體計(jì)算進(jìn)行分析；支護(hù)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(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件單元設(shè)計(jì)進(jìn)行分析；利用單元計(jì)算的支撐反力作為荷載施加于圍囹上，對(duì)支撐體系承載力驗(yàn)算采用 Midas Civil 進(jìn)行分析。5.2.1 設(shè)計(jì)荷載計(jì)算設(shè)計(jì)荷載計(jì)算按安徽省建筑基坑工程技術(shù)規(guī)程 （DB33/T1008-2000）規(guī)定，無(wú)建筑的基坑周邊地面應(yīng)考慮 20kPa的超載。5.2.2 開(kāi)挖

12、過(guò)程結(jié)構(gòu)分析開(kāi)挖過(guò)程結(jié)構(gòu)分析采用理正深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件 6.01 版進(jìn)行分析。在進(jìn)行基坑設(shè)計(jì)時(shí)，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(jìn)行基坑設(shè)計(jì)時(shí)，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(shí)，排水開(kāi)挖至坑底；若出現(xiàn)基坑涌水時(shí)，將暫停排水開(kāi)挖，進(jìn)行基坑注水現(xiàn)出現(xiàn)基底涌水時(shí)，排水開(kāi)挖至坑底；若出現(xiàn)基坑涌水時(shí)，將暫停排水開(kāi)挖，進(jìn)行基坑注水后采用高壓水槍配合吸泥機(jī)進(jìn)行清淤，取消第三道臨時(shí)支撐，水下封底砼。相應(yīng)地，基坑支后采用高壓水槍配合吸泥機(jī)進(jìn)行清淤，取消第三道臨時(shí)支撐，水下封底砼。相應(yīng)地，基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)按取消第三道臨時(shí)支撐、帶水開(kāi)挖進(jìn)行驗(yàn)算，

13、具體步驟如下：護(hù)結(jié)構(gòu)按取消第三道臨時(shí)支撐、帶水開(kāi)挖進(jìn)行驗(yàn)算，具體步驟如下：（1）在保持）在保持 18m 鋼板樁長(zhǎng)度不變的前提下，考慮基坑底砂性土影響，計(jì)算出滿足抗?jié)B鋼板樁長(zhǎng)度不變的前提下，考慮基坑底砂性土影響，計(jì)算出滿足抗?jié)B透穩(wěn)定條件的鋼板樁嵌固深度，以及對(duì)應(yīng)的基坑無(wú)水開(kāi)挖深度。透穩(wěn)定條件的鋼板樁嵌固深度，以及對(duì)應(yīng)的基坑無(wú)水開(kāi)挖深度。 （2）計(jì)算出繼續(xù)進(jìn)行基坑帶）計(jì)算出繼續(xù)進(jìn)行基坑帶水開(kāi)挖時(shí)基坑內(nèi)的需保持的水面高度，在計(jì)算時(shí)需考慮以下兩件條件：水開(kāi)挖時(shí)基坑內(nèi)的需保持的水面高度，在計(jì)算時(shí)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(kāi)挖至基底時(shí)，第二層支

14、撐以下鋼板樁的應(yīng)力要求。開(kāi)挖至基底時(shí)，第二層支撐以下鋼板樁的應(yīng)力要求。 （3）封底達(dá)到規(guī)）封底達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度后抽水，封底砼按基底加固土考慮，再計(jì)算此時(shí)的基坑受力情況。定強(qiáng)度后抽水，封底砼按基底加固土考慮，再計(jì)算此時(shí)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(kāi)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(kāi)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(kāi)挖排水開(kāi)挖與與注水開(kāi)挖注水開(kāi)挖兩種單元分析。兩種單元分析。排水開(kāi)挖分兩個(gè)工況進(jìn)行驗(yàn)算：排水開(kāi)挖分兩個(gè)工況進(jìn)行驗(yàn)算：工況（一）：基坑直接排水開(kāi)挖至工況（一）：基坑直接排水開(kāi)挖至 9.91m 處

15、。處。工況（二）：澆筑封底混凝土拆除第三層臨時(shí)支撐。工況（二）：澆筑封底混凝土拆除第三層臨時(shí)支撐。注水開(kāi)挖經(jīng)試算后分三種工況進(jìn)行驗(yàn)算：注水開(kāi)挖經(jīng)試算后分三種工況進(jìn)行驗(yàn)算：工況（一）：基坑直接排水開(kāi)挖至工況（一）：基坑直接排水開(kāi)挖至 8.5m 處。處。工況（二）：基坑注水至標(biāo)高工況（二）：基坑注水至標(biāo)高+13.06m 位置處，水下吸泥開(kāi)挖至位置處，水下吸泥開(kāi)挖至+9.91m（基底標(biāo)高（基底標(biāo)高+5.56m） 。工況（三）：等封底混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度達(dá)到工況（三）：等封底混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度達(dá)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(kāi)挖單元計(jì)算分析結(jié)果排水開(kāi)挖單元計(jì)算分

16、析結(jié)果工況（一）基坑開(kāi)至工況（一）基坑開(kāi)至 9.91m- 支護(hù)方案 -連續(xù)墻支護(hù) 澮河大橋深基坑圍堰計(jì)算書(shū)中鐵四局集團(tuán)有限公司蚌埠至固鎮(zhèn)公路改造路基工程三標(biāo)項(xiàng)目經(jīng)理部 7- 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)01.00基坑深度H(m)9.910嵌固深度(m)8.090墻頂標(biāo)高(m)0.000連續(xù)墻類(lèi)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(wú)冠梁無(wú)放坡級(jí)數(shù) 0超載個(gè)數(shù) 2支護(hù)結(jié)構(gòu)上的水平集中力0 澮河大橋深基坑圍

17、堰計(jì)算書(shū)中鐵四局集團(tuán)有限公司蚌埠至固鎮(zhèn)公路改造路基工程三標(biāo)項(xiàng)目經(jīng)理部 8- 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)120.0000.0005.0000.000-235.0000.0003.0001.000- 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) 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(kāi)挖過(guò)程變化是內(nèi)側(cè)水位距開(kāi)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- 土

18、層參數(shù) -層號(hào)土類(lèi)名稱(chēng)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(hào)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)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(jì)算書(shū)中鐵四局

19、集團(tuán)有限公司蚌埠至固鎮(zhèn)公路改造路基工程三標(biāo)項(xiàng)目經(jīng)理部 9 支錨信息 -支錨道數(shù)3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)1內(nèi)撐4.5000.500-2內(nèi)撐4.5004.200-3內(nèi)撐5.8003.500-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)10.001726.00-2-3889.001.0020.001939.00-4-3889.001.0030.001416.00-6-3889.001.00- 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(hào)土類(lèi)名稱(chēng)水土水壓力

20、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(hào)類(lèi)型(m)道號(hào)1開(kāi)挖1.000- 澮河大橋深基坑圍堰計(jì)算書(shū)中鐵四局集團(tuán)有限公司蚌埠至固鎮(zhèn)公路改造路基工程三標(biāo)項(xiàng)目經(jīng)理部 102加撐-1.內(nèi)撐3開(kāi)挖5.200-4加撐-2.內(nèi)撐5開(kāi)挖8.700-6加撐-3.內(nèi)撐7開(kāi)挖9.910- 設(shè)計(jì)結(jié)果 - 結(jié)構(gòu)計(jì)算 -

21、各工況： 澮河大橋深基坑圍堰計(jì)算書(shū)中鐵四局集團(tuán)有限公司蚌埠至固鎮(zhèn)公路改造路基工程三標(biāo)項(xiàng)目經(jīng)理部 11 澮河大橋深基坑圍堰計(jì)算書(shū)中鐵四局集團(tuán)有限公司蚌埠至固鎮(zhèn)公路改造路基工程三標(biāo)項(xiàng)目經(jīng)理部 12 澮河大橋深基坑圍堰計(jì)算書(shū)中鐵四局集團(tuán)有限公司蚌埠至固鎮(zhèn)公路改造路基工程三標(biāo)項(xiàng)目經(jīng)理部 13內(nèi)力位移包絡(luò)圖：地表沉降圖：- 整體穩(wěn)定驗(yàn)算 - 澮河大橋深基坑圍堰計(jì)算書(shū)中鐵四局集團(tuán)有限公司蚌埠至固鎮(zhèn)公路改造路基工程三標(biāo)項(xiàng)目經(jīng)理部 14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 = 3.033圓弧半徑(m) R = 18.250圓心坐標(biāo)X(m) X

22、= -2.638圓心坐標(biāo)Y(m) Y = 7.139- 抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算 -抗傾覆安全系數(shù):KsMpMaMp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。 澮河大橋深基坑圍堰計(jì)算書(shū)中鐵四局集團(tuán)有限公司蚌埠至固鎮(zhèn)公路改造路基工程三標(biāo)項(xiàng)目經(jīng)理部 15 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(lèi)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(jì)算依據(jù)錨桿實(shí)際錨固長(zhǎng)度計(jì)算。 序號(hào)支錨類(lèi)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(jì)算依據(jù)錨桿實(shí)際錨固長(zhǎng)度計(jì)算。 序號(hào)支錨類(lèi)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(jì)算依據(jù)錨桿實(shí)際錨固長(zhǎng)度計(jì)算。 序號(hào)支錨類(lèi)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(jì)算依據(jù)錨桿實(shí)際錨固長(zhǎng)度計(jì)算。 序號(hào)支錨類(lèi)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(jì)算書(shū)中鐵四局集團(tuán)有限公司蚌埠至固鎮(zhèn)公路改造路基工程三標(biāo)項(xiàng)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(jì)算依據(jù)錨桿實(shí)際錨固長(zhǎng)度計(jì)算。 序號(hào)支錨類(lèi)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(jì)算依據(jù)錨桿實(shí)際錨固長(zhǎng)度計(jì)算。 序號(hào)支錨

26、類(lèi)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(hào)：工況3。 最小安全Ks = 2.543 = 1.200, 滿足規(guī)范要求。- 抗隆起驗(yàn)算 - 澮河大橋深基坑圍堰計(jì)算書(shū)中鐵四局集團(tuán)有限公司蚌埠至固鎮(zhèn)公路改造路基工程三標(biāo)項(xiàng)目經(jīng)理部 17Prandtl(普朗德?tīng)?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):KsDNqcNc

27、HDqNqtan45o22etanNcNq11tanNqtan4510.40022e3.142tan 10.4002.564Nc2.56411tan 10.4008.522 澮河大橋深基坑圍堰計(jì)算書(shū)中鐵四局集團(tuán)有限公司蚌埠至固鎮(zhèn)公路改造路基工程三標(biāo)項(xiàng)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(shù)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(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! 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(zhǎng)度(m); 澮河大橋深基坑圍堰計(jì)算書(shū)中鐵四局集團(tuán)有限公司蚌埠至固鎮(zhèn)公路改造路基工程三標(biāo)項(xiàng)目經(jīng)理部 19H基坑的開(kāi)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(yàn)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(jì)算書(shū)中鐵四局集團(tuán)有限公司蚌埠至固鎮(zhèn)公路改造路基工程三標(biāo)項(xiàng)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(yàn)算 -Ky式中Pcz基坑開(kāi)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(jì)算 -嵌固深度計(jì)

31、算參數(shù)： 澮河大橋深基坑圍堰計(jì)算書(shū)中鐵四局集團(tuán)有限公司蚌埠至固鎮(zhèn)公路改造路基工程三標(biāo)項(xiàng)目經(jīng)理部 21抗?jié)B嵌固系數(shù)1.200整體穩(wěn)定分項(xiàng)系數(shù)1.300圓弧滑動(dòng)簡(jiǎn)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(jì)算過(guò)程： 按建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程 JGJ 120-99圓弧滑動(dòng)簡(jiǎn)單條分法計(jì)算嵌固深度： 圓心(-4.910，7.187)，半徑=12.217m，對(duì)應(yīng)的安全系數(shù)Ks = 1.384 1.300 嵌固深度計(jì)算值 h0 = 4.000m 嵌固深度設(shè)計(jì)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(shí)支

32、撐工況（二）澆筑封底混凝土拆除第三層臨時(shí)支撐- 支護(hù)方案 -連續(xù)墻支護(hù) 加固土參數(shù) - 澮河大橋深基坑圍堰計(jì)算書(shū)中鐵四局集團(tuán)有限公司蚌埠至固鎮(zhèn)公路改造路基工程三標(biāo)項(xiàng)目經(jīng)理部 22土類(lèi)名稱(chēng)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(lèi)名稱(chēng)粘聚力內(nèi)摩擦角計(jì)算方法 m,C,K值抗剪強(qiáng)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(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

33、)長(zhǎng)度(m)1內(nèi)撐4.5000.500-2內(nèi)撐4.5004.200-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)10.001726.00-2-3889.001.0020.001939.00-4-3889.001.00- 結(jié)構(gòu)計(jì)算 -內(nèi)力位移包絡(luò)圖：- 抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算 - 澮河大橋深基坑圍堰計(jì)算書(shū)中鐵四局集團(tuán)有限公司蚌埠至固鎮(zhèn)公路改造路基工程三標(biāo)項(xiàng)目經(jīng)理部 23抗傾覆安全系數(shù):KsMpMaMp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

34、。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5： 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(lèi)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(kāi)挖單元計(jì)算分析結(jié)果注水開(kāi)挖單元計(jì)算分析結(jié)果工況（一）基坑開(kāi)挖至工況（一）基坑開(kāi)挖至 8.5m- 支護(hù)方案 -連續(xù)墻支護(hù) 澮河大橋深基坑圍堰計(jì)算書(shū)中鐵四局集團(tuán)有限公司蚌埠至固鎮(zhèn)公路改造路基工程三標(biāo)項(xiàng)目經(jīng)理部 24 結(jié)構(gòu)計(jì)

35、算 -內(nèi)力位移包絡(luò)圖：- 嵌固深度計(jì)算 -嵌固深度計(jì)算參數(shù)：抗?jié)B嵌固系數(shù)1.200整體穩(wěn)定分項(xiàng)系數(shù)1.300圓弧滑動(dòng)簡(jiǎn)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(jì)算過(guò)程： 按建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程 JGJ 120-99圓弧滑動(dòng)簡(jiǎn)單條分法計(jì)算嵌固深度： 圓心(-4.280，5.744)，半徑=10.643m，對(duì)應(yīng)的安全系數(shù)Ks = 1.361 1.300 嵌固深度計(jì)算值 h0 = 4.000m 嵌固深度設(shè)計(jì)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(yàn)算 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)嵌固深度計(jì)算值為：嵌固深度計(jì)算值為：9m9m9.500m9.500m（滿足要求）（滿足要求）- 澮河大橋深基坑圍堰計(jì)算書(shū)中鐵四局集團(tuán)有限公司蚌埠至固鎮(zhèn)公路改造路基工程三標(biāo)項(xiàng)目經(jīng)理部 25工況（二）帶水開(kāi)挖工況（二）帶水開(kāi)挖 8.5m9.91m（保持基坑內(nèi)水位標(biāo)高（保持基坑內(nèi)水位標(biāo)高+13.06m 以上）以上）- 設(shè)

37、計(jì)結(jié)果 -在進(jìn)行基坑在進(jìn)行基坑8.7m8.7m9.91m9.91m深度范圍開(kāi)挖時(shí)，由于第一、二層內(nèi)支撐已施工完，故僅對(duì)帶水深度范圍開(kāi)挖時(shí)，由于第一、二層內(nèi)支撐已施工完，故僅對(duì)帶水作業(yè)工況下開(kāi)挖至基底（作業(yè)工況下開(kāi)挖至基底（+5.56m+5.56m）時(shí)的鋼板樁及兩層內(nèi)支撐體系進(jìn)行受力分析。）時(shí)的鋼板樁及兩層內(nèi)支撐體系進(jìn)行受力分析。- 結(jié)構(gòu)計(jì)算 -內(nèi)力位移包絡(luò)圖：- 嵌固深度計(jì)算 -嵌固深度計(jì)算參數(shù)：抗?jié)B嵌固系數(shù)1.200整體穩(wěn)定分項(xiàng)系數(shù)1.300圓弧滑動(dòng)簡(jiǎn)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(jì)算過(guò)程： 按建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程 JGJ 120-99圓弧滑動(dòng)簡(jiǎn)單條分法計(jì)算嵌固深度：

38、 圓心(-2.739，7.631)，半徑=10.978m，對(duì)應(yīng)的安全系數(shù)Ks = 1.424 1.300 嵌固深度計(jì)算值 h0 = 3.000m 嵌固深度設(shè)計(jì)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(jì)算書(shū)中鐵四局集團(tuán)有限公司蚌埠至固鎮(zhèn)公路改造路基工程三標(biāo)項(xiàng)目經(jīng)理部 26 滲透穩(wěn)定條件驗(yàn)算 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)

39、滿足抗?jié)B透穩(wěn)定條件: hd = K * 0 * (h - hw) 本基坑實(shí)行注水7.5m開(kāi)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(jì)算值為：嵌固深度計(jì)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(kāi)挖澆筑封底混凝土拆除第三道臨時(shí)支撐工況。計(jì)算書(shū)（略）5.2.2.3 C25 封底混凝土計(jì)算封底混凝土計(jì)算（1）荷載計(jì)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(jì)算值。采用 1m 厚 C25 混凝土封底，水面至承臺(tái)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(qiáng)為：P=gh=94.08KN/（2）材料力學(xué)性能參數(shù)及指標(biāo)a1055. 24MPEa25fcMPa375. 2a25095. 0f095. 0cMPMP （3）力學(xué)模型 澮河大橋深基坑圍堰計(jì)算書(shū)中鐵四局集團(tuán)有限公司蚌埠至固鎮(zhèn)公路改造路基工程三標(biāo)項(xiàng)目經(jīng)理部 27(4)承載力計(jì)算剪應(yīng)力圖 澮河大橋深基坑圍堰計(jì)算書(shū)中鐵四局集團(tuán)有限公司蚌埠至固鎮(zhèn)公路改造路基工程三標(biāo)項(xiàng)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(jì)算圍堰封底后，整個(gè)圍堰受到被排水的向上浮力作用，應(yīng)驗(yàn)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(hù)筒間的粘結(jié)力、F 為箱底浮力?；炷磷灾豄NG7086241818 . 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(yàn)一般為 0.40.5MPa,出于偏安全考慮，本工程以0.3MPa 計(jì), 混凝土與圍堰粘聚力不計(jì)?？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(shè)計(jì)計(jì)算支撐體系設(shè)計(jì)計(jì)算對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)的圍囹、內(nèi)支撐和鋼板樁進(jìn)行承載力驗(yàn)算，對(duì)支撐體系承載力驗(yàn)算采用 Midas Civil 進(jìn)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(duì)口撐采用 60060016mm 箱型梁，斜撐采用 60916mm 圓管。由單元計(jì)算控制工況由單元計(jì)算控制工況排水開(kāi)挖至坑底、封底混凝土封底拆除第三道臨時(shí)支撐；注水開(kāi)挖一、二、三工排水開(kāi)挖至坑底、封底混凝土封

43、底拆除第三道臨時(shí)支撐；注水開(kāi)挖一、二、三工況所有況所有包絡(luò)圖（見(jiàn)下圖）可知包絡(luò)圖（見(jiàn)下圖）可知： 澮河大橋深基坑圍堰計(jì)算書(shū)中鐵四局集團(tuán)有限公司蚌埠至固鎮(zhèn)公路改造路基工程三標(biāo)項(xiàng)目經(jīng)理部 29（一）排水開(kāi)挖：(二)注水開(kāi)挖： 澮河大橋深基坑圍堰計(jì)算書(shū)中鐵四局集團(tuán)有限公司蚌埠至固鎮(zhèn)公路改造路基工程三標(biāo)項(xiàng)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(yīng)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(jì)算書(shū)中鐵四局集團(tuán)有限公司蚌埠至固鎮(zhèn)公路改造路基工程三標(biāo)項(xiàng)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(duì)比分析，需對(duì)控制工況的各層圍囹進(jìn)行詳細(xì)的分析，對(duì)各層圍囹支撐進(jìn)行長(zhǎng)細(xì)比驗(yàn)算。5.2.3.1 建立力學(xué)受力模型建立力學(xué)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(jì)算書(shū)中鐵四局集團(tuán)有限公司蚌埠至固鎮(zhèn)公路改造路基工程三標(biāo)項(xiàng)目經(jīng)理部 32第三層圍囹受力模型5.2.3.2 彎曲應(yīng)力分析彎曲應(yīng)力分析經(jīng) midas 計(jì)算知， 彎曲應(yīng)力圖如下：第一層彎曲應(yīng)力圖 澮河大橋深基坑圍堰計(jì)算書(shū)中鐵四局集團(tuán)有限公司蚌埠至固鎮(zhèn)公路改造路基工程三標(biāo)項(xiàng)目經(jīng)理部 33第二層彎曲應(yīng)力圖第三層彎曲應(yīng)力圖由以上彎曲應(yīng)力圖可知：，MPaMP