懸索橋深基坑演示稿

1、2011年11月19日一、工程概況 開拓大道跨伊河大橋工程，主橋采用雙塔雙索面自錨式懸索橋，跨度組合為70.5m+175m+70.5m=316m，兩側(cè)引橋均采用3孔一聯(lián)預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支連續(xù)箱梁，其長(zhǎng)度均為29m+29m+30m=88m。開拓大道跨伊河大橋總長(zhǎng)為492米，橋?qū)挒?5米，橋面面積約為22140平方米。 1.1 基本情況 一、工程概況 4#主塔基礎(chǔ)處于伊河的主河道區(qū)域內(nèi)，基礎(chǔ)形式采用梯形臺(tái)座，其頂面尺寸為12.5m9.5m,底面尺寸為16.5m19.5m,臺(tái)座厚2.5m,臺(tái)座下接16.5m19.5m3.65m鋼筋混凝土承臺(tái)。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)量4#主塔基礎(chǔ)開挖區(qū)域的自然地面標(biāo)高為121.2

2、00，非降水時(shí)段伊河水面標(biāo)高為119.300，設(shè)計(jì)施工圖中基礎(chǔ)底標(biāo)高為110.200，開挖深度為11m，降水深度為9.1m。 1.1 基本情況 工程概況 一、工程概況 1.2 水文地質(zhì)情況水文地質(zhì)情況 地下水主要賦存于層卵石及以下各層中，水位高程118.15 119.70m。主要接受大氣降水和伊河河水補(bǔ)給。根據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)資料和調(diào)查，伊河河水水位年變幅為2m3m。根據(jù)臨近工程經(jīng)驗(yàn)，卵石層滲透系數(shù)可取為200m/d。地下水及伊河河水對(duì)混凝土均無腐蝕性。伊河一般河岸結(jié)冰，河水不凍。年徑流量不大，但汛期洪水比較大，并具有漲落陡，洪峰高，歷時(shí)短等特點(diǎn)。伊河下游在7月中旬至8下旬發(fā)生洪水時(shí)間最多，延續(xù)時(shí)

3、間較長(zhǎng)。擬建橋位區(qū)根據(jù)鉆探揭露，在勘探深度內(nèi)，地層共分5個(gè)主層，以第四系全新統(tǒng)、上更新統(tǒng)沖洪積形成的卵石為主。現(xiàn)自上而下分層描述：一、工程概況 1.2 水文地質(zhì)情況水文地質(zhì)情況人工填土（Q4ml）雜色。主要物質(zhì)成分為礫卵石、次為粘性土、砂。主要為修筑伊河大堤及鉆探平臺(tái)填筑土。稍濕濕，稍密中密。1細(xì)砂（Q4ml）灰色、灰黃色。礦物成分主要為石英、長(zhǎng)石等。含少量小礫石及貝殼碎片，局部礫石含量較多,稍濕,松散,主要為大堤填土。卵石（Q4alpl）雜色。含零星漂石。卵漂石母巖巖性主要為安山巖、玄武巖、石英巖等，磨圓較好，呈亞圓形。卵石直徑一般為2060mm，大者7090mm，個(gè)別大于100mm，含量約

4、占5565%。充填物以粘性土為主，含少量砂。局部夾礫砂薄層,濕飽和,松散稍密。一、工程概況 1.2 水文地質(zhì)情況水文地質(zhì)情況1黃土狀粉土（Q4alpl）褐黃色,孔隙不甚發(fā)育,含有少量植物根系及小礫石,稍濕,稍密。2圓礫（Q4alpl）雜色。含少量卵石。礫卵石母巖巖性主要為安山巖、玄武巖、石英巖等，磨圓較好，呈亞圓形。直徑一般為1030mm，含量約占5155%。充填物以粘性土為主，含少量砂。局部夾礫砂薄層。濕飽和。松散稍密。卵石（Q4alpl）雜色。含零星漂石。卵漂石母巖巖性主要為安山巖、玄武巖、石英巖等，磨圓較好，呈亞圓形。卵石直徑一般為2050mm，大者7090mm，個(gè)別大于100mm，含量

5、約占6570%。充填物以粘性土為主，含少量砂。局部夾礫砂薄層。飽和。稍密。一、工程概況 1.2 水文地質(zhì)情況水文地質(zhì)情況卵石（Q3alpl）雜色。含零星漂石。卵漂石母巖巖性主要為安山巖、玄武巖、石英巖等，磨圓較好，呈亞圓形。卵石直徑一般為2050mm，大者7090mm，個(gè)別大于100mm，含量約占6577%。充填物為砂與粘性土。局部夾礫砂薄層。飽和。中密。卵石（Q3alpl）雜色。含零星漂石。卵漂石母巖巖性主要為安山巖、玄武巖、石英巖等，磨圓較好，呈亞圓形。卵石直徑一般為2070mm，大者80100mm，個(gè)別大于120mm，含量約占6575%。充填物為砂與粘性土。局部夾礫砂薄層。飽和。密實(shí)。二

6、、支護(hù)設(shè)計(jì) （一）基坑支護(hù)設(shè)計(jì)原則（一）基坑支護(hù)設(shè)計(jì)原則 1、基坑側(cè)壁安全等級(jí)為一級(jí)，其基坑側(cè)壁重要性系數(shù)0=1.0；2、基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)平面布置應(yīng)滿足墩臺(tái)尺寸、規(guī)范允許變形、施工誤差及施工作業(yè)面要求；3、基坑側(cè)壁整體穩(wěn)定安全系數(shù)要求不小于1.30；二、支護(hù)設(shè)計(jì) （二）基坑支護(hù)設(shè)計(jì)依據(jù)（二）基坑支護(hù)設(shè)計(jì)依據(jù)1、施工圖紙；2、施工組織設(shè)計(jì)；3、地質(zhì)勘查報(bào)告；4、建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程（JGJ120-99）；5、城市橋梁工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范（CJJ2-2008）；6、建筑樁基技術(shù)規(guī)程(JGJ94-2008)；7、建筑施工土石方工程安全技術(shù)規(guī)范JGJ180-2009；8、建筑基坑工程監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范GB50

7、497-2009；9、建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GB5007-2002；10、其他國家相關(guān)規(guī)范、規(guī)程等要求。二、支護(hù)設(shè)計(jì) 1、采用鋼筋混凝土灌注樁與素混凝土灌注樁相間布置，護(hù)坡灌注樁共計(jì)224根，其中鋼筋混凝土樁112根，布置在內(nèi)側(cè)，素混凝土樁112根，布置在外側(cè)，樁長(zhǎng)均為20米，樁混凝土均采用C30水下砼灌注，樁基鋼筋籠主筋采用25，樁基加強(qiáng)筋采用25，導(dǎo)向鋼筋采用16，箍筋采用12螺旋筋。樁距承臺(tái)最小凈距長(zhǎng)邊740mm，短邊640mm。 2、冠梁截面尺寸1200*1000，配筋按截面構(gòu)造配筋。 3、內(nèi)撐采用 609*12鋼管，上下兩層間距3.5m設(shè)置。 4、3m厚混凝土封底。 三、支護(hù)設(shè)計(jì)方案支

8、護(hù)設(shè)計(jì)方案 二、支護(hù)設(shè)計(jì) 二、支護(hù)設(shè)計(jì) 二、支護(hù)設(shè)計(jì) 工況1、3支撐情況二、支護(hù)設(shè)計(jì) 工況2支撐情況二、支護(hù)設(shè)計(jì) 2、工況分析2.1 工況1水下土方開挖至-14m二、支護(hù)設(shè)計(jì) 2、工況分析2.1 工況1二、支護(hù)設(shè)計(jì) 2、工況分析2.1 工況1段段內(nèi)力類型內(nèi)力類型彈性法彈性法經(jīng)典法經(jīng)典法內(nèi)力內(nèi)力內(nèi)力內(nèi)力號(hào)號(hào) 計(jì)算值計(jì)算值計(jì)算值計(jì)算值設(shè)計(jì)值設(shè)計(jì)值實(shí)用值實(shí)用值1基坑內(nèi)側(cè)最大彎矩(kN.m)714.901075.16759.58759.58基坑外側(cè)最大彎矩(kN.m)628.53789.64667.82667.82最大剪力(kN)345.08317.65431.35431.35二、支護(hù)設(shè)計(jì) 2、工況分

9、析2.1 工況1二、支護(hù)設(shè)計(jì) 2、工況分析2.1 工況1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 = 2.078圓弧半徑(m) R = 14.353圓心坐標(biāo)X(m) X = -2.250圓心坐標(biāo)Y(m) Y = 8.025整體穩(wěn)定驗(yàn)算 Mp被動(dòng)土壓力及支點(diǎn)力對(duì)樁底的彎矩, 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。序號(hào)支錨類型 材料抗力(kN/m)錨固力(kN/m) 1 內(nèi)撐 428.571 -二、支護(hù)設(shè)計(jì)

10、2、工況分析2.1 工況1?K?s?M?p?M?a?K?s? 1183.368 8357.143 4600.685 抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算 -抗傾覆安全系數(shù):Ks = 2.073 = 1.200, 滿足規(guī)范要求。二、支護(hù)設(shè)計(jì) 2、工況分析2.2 工況2封底混凝土完成，基坑內(nèi)水抽干。二、支護(hù)設(shè)計(jì) 2、工況分析2.2 工況2二、支護(hù)設(shè)計(jì) 2、工況分析2.2 工況2段段內(nèi)力類型內(nèi)力類型彈性法彈性法經(jīng)典法經(jīng)典法內(nèi)力內(nèi)力內(nèi)力內(nèi)力號(hào)號(hào) 計(jì)算值計(jì)算值計(jì)算值計(jì)算值設(shè)計(jì)值設(shè)計(jì)值實(shí)用值實(shí)用值1基坑內(nèi)側(cè)最大彎矩(kN.m)811.411544.56862.12862.12基坑外側(cè)最大彎矩(kN.m)501.391716.

11、46532.73532.73最大剪力(kN)483.13570.74603.92603.92二、支護(hù)設(shè)計(jì) 2、工況分析2.2 工況2 整體穩(wěn)定驗(yàn)算 二、支護(hù)設(shè)計(jì) 2、工況分析2.2 工況2 整體穩(wěn)定驗(yàn)算 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 = 2.094圓弧半徑(m) R = 16.031圓心坐標(biāo)X(m) X = -2.632圓心坐標(biāo)Y(m) Y = 6.659Mp被動(dòng)土壓力及支點(diǎn)力對(duì)樁底的彎矩, 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)樁底的彎矩;注意

12、：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)支錨類型 材料抗力(kN/m)錨固力(kN/m) 1 內(nèi)撐 750.000 - 2 內(nèi)撐 666.667 -二、支護(hù)設(shè)計(jì) 2、工況分析2.2 工況2?K?s?M?p?M?a?K?s? 6748.715 25291.667 14834.339抗傾覆安全系數(shù):Ks = 2.159 = 1.200, 滿足規(guī)范要求。二、支護(hù)設(shè)計(jì) 2、工況分析2.3 工況33.65m墩臺(tái)施工完畢二、支護(hù)設(shè)計(jì) 2、工況分析2.3 工況3二、支護(hù)設(shè)計(jì) 2、工況分析2.3 工況3二、支護(hù)設(shè)計(jì) 2、工況分析2.3 工況3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: 0.4

13、0m滑裂面數(shù)據(jù)整體穩(wěn)定安全系數(shù) Ks = 3.477圓弧半徑(m) R = 18.974圓心坐標(biāo)X(m) X = -2.132圓心坐標(biāo)Y(m) Y = 6.096整體穩(wěn)定驗(yàn)算 Mp被動(dòng)土壓力及支點(diǎn)力對(duì)樁底的彎矩, 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。序號(hào)支錨類型 材料抗力(kN/m)錨固力(kN/m) 1 內(nèi)撐 428.571 -二、支護(hù)設(shè)計(jì) 2、工況分析2.3 工況3?K?s?M?p?M?a?K?s? 20800.776 8357.143 14164.392抗傾覆安全系數(shù):Ks = 2.058 = 1.200, 滿足規(guī)范要求。二、支護(hù)設(shè)計(jì) 3、封底混凝土厚度計(jì)算封底混凝土厚度計(jì)算封底混凝土厚度計(jì)算DbfKMhct5 . 3h 封底混凝土厚度 (mm); K 安全系數(shù)，按抗拉強(qiáng)度計(jì)算的受壓