水中墩承臺鋼板樁圍堰計算書

南昌市繞城高速公路南外環(huán)A2標水中墩承臺鋼板樁圍堰(K16+609?K21+380)中國建筑股份有限公司南昌市繞城高速公路南外環(huán)A2標項目經理部2014年10月水中墩承臺鋼板樁圍堰計算書一、圍堰布置及計算說明1、水中墩承臺施工采用筑島開挖鋼板樁圍堰支護方案，水位標高為+18.0m,島面標高為+18.5m。2、土層主要為淤泥和細砂，均為微透水層，采用水土合算。3、地面荷載施工機具距離鋼板樁邊1.5-3.5m時，按20KN/m計算。4、本鋼板樁樁采用拉森W型，取1m鋼板樁寬度進行檢算，截面模量為2200cm3,容許彎曲應力采用210MPa。5、內支撐支錨剛度及材料抗力計算內支撐采用工50b型鋼進行計算A=129cm2,i=19.4cm,E=210000MPa支撐松弛系數取0.8九二470/19.4=24.2,①=0.957材料抗力T=0.957x0.0129x170x106x2=4197402N=4197KN支錨剛度K=2x2x0.8x0.0129x210000/4.7=1844MN/mT6、鋼板樁圍堰布置圖如下：TBB二、支護方案及基本信息1、連續(xù)墻支護單饞門IIUI“JIJIIIIUIJ”IJIIII11IWI〃J土￡,要費2.2、基本信息內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》JGJ120-99基坑等級二級基坑側壁重要性系數1.00基坑深度H(m)5.200嵌固深度(m)6.300墻頂標高(m)0.000連續(xù)墻類型鋼板樁卜每延米板樁截面面積A(cm2)236.00卜每延米板樁壁慣性矩I(cm4)39600.00J每延米板樁抗彎模量W(cm3)400.00有無冠梁無放坡級數0超載個數1支護結構上的水平集中力02.3、超載信息超載序號類型超載值(kPa,kN/m)作用深度(m)作用寬度(m)距坑邊距(m)形式長度(m)120.000—————2.4、附加水平力信息水平力序號作用類型水平力值(kN)作用深度(m)是否參與傾覆穩(wěn)定是否參與整體穩(wěn)定2.5、土層信息土層數3坑內加固土否內側降水最終深度(m)5.200外側水位深度(m)0.500內側水位是否隨開挖過程變化是內側水位距開挖面距離加)0.000彈性計算方法按土層指定乂彈性法計算方法m法2.6、土層參數層號土類名稱層厚(m)重度(kN/m3)浮重度(kN/m3)粘聚力(kPa)內摩擦角(度)1淤泥質土5.5016.96.99.006.202細砂5.0019.09.03礫砂10.0019.09.0

層號與錨固體摩擦阻力(kPa)粘聚力水下(kPa)內摩擦角水下(度)水土計算方法m,c,K值抗剪強度(kPa)120.09.006.20合算m法1.05225.00.0032.00合算m法17.28335.02.0028.00合算m法13.082.7、支錨信息2.7、支錨信息支錨道數 n支錨道數1支錨道號支錨類型水平間距(m)豎向間距(m)入射角(°)總長(m)錨固段長度(m)1內撐1.0001.000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)號調整系數(kN)調整系數10.00376.32—2?—856.531.002.8、土壓力模型及系數調整q口“規(guī)程”彈性法土壓力模型： 經典法土壓力模型:q口“規(guī)程”雪MX.I矩形分布層號土類名稱水土水壓力調整系數主動土壓力調整系數被動土壓力調整系數被動土壓力最大值(kPa)1淤泥質土合算1.0001.0001.00010000.0002細砂合算1.0001.0001.00010000.0003礫砂合算1.0001.0001.00010000.0002.9、工況信息

工況號工況類型深度（m）支錨道號1開挖1.500—2加撐—1.內撐3開挖5.200—三、設計結果1、結構計算各工況:四］一滕（1,5Dn）TT改一建丈陋

<-5152G）---（20.36）'.-n.OO'—'：20.04；

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【0?！筎([口號鍬KN-n)<-]nE,,D3)--']E"9.eD^

7絳⑸一T」版.?3.2、內力位移包絡圖:?.-f.3--Afcs52Dn) 包絡圖(-30.43)--co.13)(D.DU)--(O.DO>"]|]乙口出——口日3(-30.43)--co.13)(D.DU)--(O.DO>"]|]乙口出——口日3緲i-]E?3.55)---(7E?.7B)<-]]D,lS>--<8323^3.3、截面驗算3.3.1、基坑抗彎檢算(不考慮剪力)用彈性計算方法計算最大彎矩為129.39KN.mM_129200M_129200F―2200=58.73MPa<210MPa可!3.3.2、內支撐計算內支撐處每米受力為80KN,內支撐在長邊方向布置4.9米間距一道，單根支點受力約392KN內撐采用直徑530mm，壁厚6mm的鋼管。A:98.77cm2,i=18.52cmx

3920――=41.50MPa98.7x0.957可!內支撐處每米受力為80KN,內支撐在短邊方向布置4.4米間距一道，單根受力約352KN可!內撐采用2工50b。A=129cm,W=3880cm3,1=97120cm43520 :28.51MPa129義0.95780義4.42—8——二49.89MPa3880可!3.3.3、水平梁計算+0N=28.51+49.89=78.4MPa可!3.3.3、水平梁計算水平梁采用2工50b, W=3880cm3,1=97120cm4M=0.1x80x4.92=192.08KN.m 可！192080 =50MPa可！38803.4、地表沉降圖:0］口ETi3040506U708090JOO8 ?0］口ETi3040506U708090JOO8 ?1D 胸瞬聯(lián)臉―一一?“hV匚—一■—「^一 攝弱設法3 45S指摭上豺硝4TM3.5、整體穩(wěn)定驗算電由樓笈專電筒倒電由樓笈專電筒倒計算方法：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滑裂面數據整體穩(wěn)定安全系數K=2.489s11.792-1.3915.356圓弧半徑(m)R=圓心坐標s11.792-1.3915.3563.5.1、抗傾覆穩(wěn)定性驗算抗傾覆安全系數:MK匕sMaM——被動土壓力及支點力對樁底的抗傾覆彎矩，對于內支撐支點力由內支撐抗壓力決定;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：錨固力計算依據錨桿實際錨固長度計算。工況1：注意：錨固力計算依據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內撐 0.000 --8022.218+0.000K—s1062.297K=7.551>=1.200,滿足規(guī)范要求。工況2：s注意：錨固力計算依據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內撐 856.530 --8022.218+8993.565K—s1062.297K=16.017>=1.200,滿足規(guī)范要求。工況3：s注意：錨固力計算依據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)內撐 856.530 --2543.467+8993.565K― s2204.260K=5.233>=1.200,滿足規(guī)范要求。安全系數最小的工況號：工況3。最小安全Ks=5.233>=1.200,滿足規(guī)范要求。3.5.2、抗隆起驗算Prandtl（普朗德爾）公式（K>=1.1?1.2）,注：安全系數取自《建筑基坑工程技術規(guī)范》YB9258-97（冶金部）：KsDNq+eNcKsDNq+eNc(H+D)+q(())tan45°tanen(PNc=(Nqtan工tan45+ 28.000Nc=(Nqtan工tan45+ 28.000))3-//e3.142tan28.000一14720Nc一(14.720-1)2 一25.803tan28.000Ks1224 2一17.808NcKs1224 2一17.808Nc一(17.808-1)tan28.000—"'218.900x6.300x14.720+2.000x25.80317.996x(5.200+6.300)+20.0007.950>=1.1,滿足規(guī)范要求。Terzaghi（太沙基）公式（K>=1.15?1.25）,注：安全系數取自《建筑基坑工程技術規(guī)范》YB9258-97（冶金部）：+cNKs)tan

18.900x6.300x17.808+2.000x31.612KS— 17.996x(5.200+6.300)+20.000K=9.621>=1.15,滿足規(guī)范要求。3.5.3、隆起量的計算—0.5+6.37「004(tan)一°.—0.5+6.37「004(tan)一°.54—875 1式中6 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；ri 第i層土的重度(kN/m3)；地下水位以上取土的天然重度(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);H 基坑的開挖深度(m);c-3r-樁(墻)底面處土層的粘聚力(kPa);-樁(墻)底面處土層的內摩擦角(度)；樁(墻)頂面到底處各土層的加權平均重度(kN/m3);—875 1(87.9+20.0c-3r-樁(墻)底面處土層的粘聚力(kPa);-樁(墻)底面處土層的內摩擦角(度)；樁(墻)頂面到底處各土層的加權平均重度(kN/m3);—875 1(87.9+20.0)+125、(^35.2+6.37x18.0x2.0°.°4x(tan28.00)0.54=0(mm)3.5.4、抗管涌驗算單位?土房參散ri-抗替而酷等尚國J9.0 不?li.U3匚。19.0己.口E-B.D抗管涌穩(wěn)定安全系數(K>=1.5):「「()，1.50hW-h+2D式中丫％-—廠側壁重要性系數；Y' 土的有效重度(kN/m);.一、 3Y 地下水重度(kN/m);h' 地下水位至基坑底的距離(m);D 樁(墻)入土深度(m);K=3.276>=1.5,滿足規(guī)范要求。5.5、嵌固深度計算嵌固深度計算參數:嵌固深度系數1.200抗?jié)B嵌固系數1.200嵌固深度計算過程：按《建筑基坑支護技術規(guī)程》JGJ120-99單支點結構計算支點力和嵌固深度設計值％：1)按^^二elk確定出支護結構彎矩零點h]=0.5692)支點1力^可按下式計算： c1halZEac~hp1ZEpcT7= ! c h+hT1clh=4.200mTT1=89.998kN3)1hd按公式：hEE+TJhjh)-PYhEE>=0確定p=d1.200,pY°p=1.(500Tld 0aaih=1.632m,EE0=727.863kPahp=4.655m,EE"=356.366kPa得到hd=4.869m,aihd采用值為：6.300m滲透穩(wěn)定條件驗算：當前嵌固深度為：4.869m。依據《建筑基坑支護技術規(guī)程》JGJ120-99,當基坑底為碎石土及砂土、基坑內排水且作用有滲透水壓力時，側向截水的排樁、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：h>=K*Y*(h-卜)(按規(guī)范K=1.2,交互值K=1.20)嵌固深度取為；5.640m,單根鋼板樁長12m,hd采用值為6.3m。6、封底砼計算6.1、豎向抗力計算(1)鋼板樁與土層摩擦力計算：鋼板樁圍堰周長：30.6m。P=1U工t.1=0.5x30.6x25x4.9=1