給水管線下穿減河設(shè)計(jì)方案報(bào)告

給水管線下穿減河設(shè)計(jì)方案報(bào)告*********設(shè)計(jì)院 四、投資概算...............................................................561管線鋪設(shè)、恢復(fù)。mmm溝槽深度為4、擬建場(chǎng)地的工程地質(zhì)條件(1)場(chǎng)地地形、地物概況環(huán)境較復(fù)雜。(2)地層巖性及分布特征21111人工堆積層以下為新近沉積的粉質(zhì)黏土、重粉質(zhì)黏土②層及黏質(zhì)粉土、砂質(zhì)粉土②1有關(guān)場(chǎng)地地層的分布情況及特征描述、物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)參見“工程地質(zhì)剖面圖”、“地層巖性及土的物理力學(xué)性質(zhì)綜合統(tǒng)計(jì)表”。北北2017市136 2017市136 S722.09S1021.38S1114.S1021.38S1114.97S1315.07 S1523.0421.52運(yùn)運(yùn)潮減河2018年5月25日測(cè)(3)淺部土的腐蝕性評(píng)價(jià)3土質(zhì)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具微腐蝕性。(4)地基土標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)深度(5)特殊性巖土成分雜亂，密實(shí)度差，理不宜作為直接持力層使用，并需充分考慮其對(duì)基坑支護(hù)設(shè)計(jì)、施工的不利影響。(1)勘察期間實(shí)測(cè)地下水位及地表水情況2)地表水(減河)(2)地下水水位動(dòng)態(tài)規(guī)律4118.0017.0016.0015.0014.0013.0012.0011.0010.009.008.002008/2/22承壓水2011/12/232013/11/222015/10/232017/9/22潛水2010/1/22m( (3)地下水補(bǔ)給、徑流、排泄條件場(chǎng)區(qū)內(nèi)潛水的天然動(dòng)態(tài)類型為滲入~徑流型，補(bǔ)給方式以降水入滲、地下水側(cè)向徑流(4)歷年最高水位(5)抗浮設(shè)計(jì)水位建議值(6)地表水及地下水水質(zhì)的腐蝕性評(píng)價(jià)擬建場(chǎng)地分布的地下水及地表水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)均具微腐蝕性，在干濕交替作用條件下，地下水及地表水水中的Cl-對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋均具有弱腐蝕性。6、場(chǎng)地與地基的工程抗震設(shè)計(jì)基本條件(1)地震影響基本參數(shù)(2)場(chǎng)地類別5(3)場(chǎng)地地基土層的地震液化判別dwm利情況考慮時(shí)，場(chǎng)地內(nèi)新近沉積的算的典型鉆孔的液化數(shù)7963數(shù)級(jí)②1②1③(4)抗震地段類別劃分及地震條件下為可液化土層。液化地基土的存在對(duì)地基的穩(wěn)定性及樁基承載力有不利影2)區(qū)域地面沉降加之未來工程建設(shè)中由于施工降水或荷載差異較大等原因，不可避免將產(chǎn)生不均勻沉降，(2)地基均勻性評(píng)價(jià)6本次勘察資料分析，擬建場(chǎng)地地層分布規(guī)律性較好，整體可按均勻地基考慮。(1)減河簡(jiǎn)介內(nèi)向東穿過六環(huán)路、鐵路，于師姑莊村南(2)河道護(hù)砌砌石護(hù)砌保留未動(dòng)，上下游河道清m(3)河道水位m度的景觀水面。(4)地上設(shè)施7現(xiàn)況熱力管現(xiàn)況熱力管廊給水中線現(xiàn)況熱力管現(xiàn)況熱力管廊給水中線(5)地下管線、障礙物1)現(xiàn)況管線：在擬在擬建給水管線西側(cè)有一條4.4*2.1m熱力管廊與給水管線平行穿河，熱力管廊于20112011年建成，管廊內(nèi)鋪設(shè)兩根DN1000熱力管線，河底明挖段給水管道與管廊凈距離為m用淺淺埋暗挖隧道施工，設(shè)有初襯、二襯結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)圖如下圖；穿河河底段管廊外頂高程為8河道明挖段結(jié)河道明挖段結(jié)構(gòu)斷面圖河堤暗挖段結(jié)構(gòu)斷面圖線上部鋪設(shè)，此熱力管線與穿河熱力管線為同一條管線，在此樁號(hào)位置工作轉(zhuǎn)彎井內(nèi)高線上部鋪設(shè)，此熱力管線與穿河熱力管線為同一條管線，在此樁號(hào)位置工作轉(zhuǎn)彎井內(nèi)高程22)規(guī)劃管線：在現(xiàn)況熱力在現(xiàn)況熱力管線西側(cè)規(guī)劃有一道寬約8m寬(具體尺寸未定)市政綜合管廊南北向鋪設(shè)下穿河道，與熱力管線結(jié)構(gòu)凈間距約為設(shè)下穿河道，與熱力管線結(jié)構(gòu)凈間距約為3m；在河道北岸規(guī)劃有約6m寬(具體尺寸未定)避免或減少施工產(chǎn)生不利的影響。水對(duì)基坑開挖的不利影響。內(nèi)分布的有機(jī)質(zhì)砂質(zhì)粉土素填土①安全的邊坡支護(hù)形式，保證基坑側(cè)9驗(yàn)與核查，對(duì)過軟、過硬土質(zhì)應(yīng)成破壞。SL確定導(dǎo)流建筑物級(jí)別為4級(jí)，洪水標(biāo)準(zhǔn)GJ(1)法律法規(guī)及政策性文件《中華人民共和國(guó)水污染防治法(修正案)》(1996年)；(2)規(guī)范、規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)劃文件(3)依據(jù)文件《路(潞苑北大街-路)市政工程項(xiàng)目綜合給水管線規(guī)劃》(2009年4月)；《新城路(潞苑北大街-路)改建工程項(xiàng)目建議書(代可行性研究報(bào)告)》(2009年5《區(qū)路(潞苑北大街-路)道路工程初步設(shè)計(jì)》(2009年9月)；—巖土工程詳細(xì)勘察報(bào)告》(2018年6月)。降水對(duì)道路沉降影響，采給水管線在鋼筋砼套管內(nèi)鋪設(shè)，流水面高程為11.50m，完工后在管道兩端設(shè)置磚砌封堵，管內(nèi)間隙采用現(xiàn)澆泡沫輕質(zhì)土填充。進(jìn)行恢復(fù)。底段明挖水本工程地處區(qū)北京城市副中心，緊鄰行政辦公區(qū)，受關(guān)注程度高，減河底寬100m，游圍堰區(qū)域設(shè)置施工路、材料、土m順河向圍堰。二期圍堰與一期圍圍采用筑土圍堰、圍堰兩側(cè)鋪設(shè)防滲布及編織土袋(0.5m厚)加固，頂寬6m，平均高度20.520.55.820.5(1)拉森鋼板樁入土深度計(jì)(1)拉森鋼板樁入土深度計(jì)算本工程采用雙層本工程采用雙層拉森鋼板樁圍堰、中間填土形式，常水位水深按3m，支護(hù)類型為懸臂臂式板樁(見下圖：懸臂式拉森鋼板樁計(jì)算簡(jiǎn)圖)。懸臂式拉森鋼板樁計(jì)算簡(jiǎn)圖懸臂式拉森鋼板樁計(jì)算簡(jiǎn)圖tt11)土壓力系數(shù)2)土壓力合力零點(diǎn)(2)土壓力合力零點(diǎn)(d點(diǎn))式中：Hbd為合力零點(diǎn)深度(m)；ρ水為水密度(kg/m3)；g為重力系數(shù)(N/kg)；H土水土33)入土深度HH)/2*(t-Hbd)/3(4)4)鋼板樁的選用4)鋼板樁的選用LL=t*(1+K2)+H+H1((2)應(yīng)力分析計(jì)算11)剪應(yīng)力零點(diǎn)(g點(diǎn))1為剪應(yīng)力零點(diǎn)深度(m)22)每延米拉森板樁承受最大彎矩值HbdM板樁承受最大彎矩值(KN?m)33)應(yīng)力計(jì)算式中式中：σ為實(shí)際計(jì)算應(yīng)力(MPa)；Wx為拉森板樁每延米截面模量(cm3/m)。查表則σ=則σ=60.34MPa個(gè)防護(hù)等級(jí)，其防護(hù)等級(jí)和防洪標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)防防洪標(biāo)準(zhǔn)[重現(xiàn)期(年)]ⅠⅡⅢ多年平均水位的水面寬度(m)相應(yīng)水深(m)不計(jì)水深小型＜40不計(jì)水深閘上水位(m)流量(m3/s)20.5800閘上水位(m)流量(m3/s)20.550020年一遇21.0127021.060050年一遇22.75176622.85900100年一遇23.14202623.191200天然河道水面線計(jì)算程序進(jìn)行計(jì)算，按分段過程與河洪水過程錯(cuò)峰相接，即減河50年一遇洪峰灘地糙率取值為0.027。水面線計(jì)算成果如下樁號(hào)備注(m)流量(m3/s)水位(m)流速(m/s)4+00090021.71管線穿河處5+00090021.517+00090021.137+682.0814.75師姑莊橋8+00014.7090020.85河大堤內(nèi)9+00014.5390020.751.23河大堤內(nèi)9+934.9214.3790020.661.21河大堤內(nèi)。(1)(1)ζ——局部阻力(損失)系數(shù)。段內(nèi)，一切可變的水流要素均成線性變化。方程(1)變?yōu)椋?2)(2)ΔZ=Z-Z；上下采用表達(dá)式：1/K2=(1/K2+1/K2)/2上下將以上各式代入(2)式中，并把方程中同一斷面的水流要素分別列在等式的兩端，Z+(a+)Q2SQ2=Z+(a+)Q2+SQ2上2gA22K2下2gA22K2上上下下 的流量和水位，用差分方法對(duì)河道水位沿程變化的微分方程式(3)求解，求得各斷面的動(dòng)能校正系數(shù)α取值在1~1.1之間，本次計(jì)算全部取α=1。 流量(m3/s)：Q=mb2gH3200流流量(m3/s)水位(m)(1)一期圍堰1)師姑莊橡膠壩升起時(shí)表水深(m)一期圍堰0.204.9898987654321水深(m)2)師姑莊橡膠壩降落時(shí)計(jì)算結(jié)果表水深(m)水深(m)備注9876543210.472.20(2)二期圍堰1)師姑莊橡膠壩升起時(shí)表水深(m)二期圍堰0.20.009876987654321水深(m)2)師姑莊橡膠壩降落時(shí)計(jì)算結(jié)果表水深(m)水深(m)備注9876543210.472.20水(3)無圍堰1)師姑莊橡膠壩升起時(shí)河河底高程(m)水深(m)水深(m)置987654987654321水深(m)2)師姑莊橡膠壩降落時(shí)結(jié)果表水深(m)置水深(m)備注9876543210.472.20工水位(水位(m)壅水高度(m)一期圍堰二期圍堰無圍堰一期圍堰壅高二期圍堰壅高備注①②③①-③②-③20.0120.0120.000.010.0120.0120.0120.000.010.0120.0120.0120.000.010.0120.0120.0120.000.010.0120.0120.0120.000.010.0119.9919.9920.00-0.01-0.0119.9919.9920.00-0.01-0.01圍堰處19.9919.9920.00-0.01-0.01水水位(m)壅水高度(m)一期圍堰二期圍堰無圍堰一期圍堰壅高二期圍堰壅高備注①②③①-③②-③17.4217.2917.230.190.0617.4117.2817.220.190.0617.4117.2817.210.200.0717.4017.2717.200.200.0717.4017.2617.200.200.0617.2117.1617.190.02-0.0317.1517.1417.19-0.04-0.05圍堰處17.0617.1317.19-0.13-0.06河道沖刷深度計(jì)算方法采用《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50286-2013)中順壩及平順護(hù)s0U—近岸垂線平均流速(m/s)；取河道最大流速；cpU—行近流速(m/s)；U—泥沙起動(dòng)速度(m/s)；cn岸坡在平面上的形狀有關(guān)，取n=1/4~1/6，本工程取1/4；—床沙的中值粒徑(m)；Y、Y—泥沙與水的容重(kN/m3)。結(jié)果表沖沖刷線高程(m)管頂高程(m)m支護(hù)((1)溝槽支護(hù)設(shè)計(jì)并焊接牢固。溝槽兩側(cè)增加鋼欄((2)溝槽支護(hù)穩(wěn)定性計(jì)算---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------排樁支護(hù)---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------規(guī)范與規(guī)程支護(hù)結(jié)構(gòu)安全等級(jí)支護(hù)結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)γ0嵌固深度(m)樁頂標(biāo)高(m)樁材料類型樁間距(m)有無冠梁放坡級(jí)數(shù)超載個(gè)數(shù)支護(hù)結(jié)構(gòu)上的水平集中力增量法4.500.5000Q50無010---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------超載超載類型超載值作用深度作用寬度距坑邊距序號(hào)10.0000.0006.000形--------------------------------------------------------------------------[附加水平力信息]----------------------------------------------------------------------作用類型水平力值作用深度是否參與是否參與力序號(hào)傾覆穩(wěn)定整體穩(wěn)定--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------坑內(nèi)加固土外側(cè)水位深度(m)內(nèi)側(cè)水位距開挖面距離(m)彈性法計(jì)算方法--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------層號(hào)土類名稱層厚重度浮重度粘聚力(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)123層號(hào)123粉砂砂砂與錨固體摩擦阻力(kPa).0.0.0.40粘聚力水下(kPa)---水下(度)---------算算---計(jì)算方法是---00---抗剪強(qiáng)度---------土層數(shù)側(cè)降水最終深度(m)內(nèi)側(cè)水位是否隨開挖過程變化彈性計(jì)算方法按土層指定基坑外側(cè)土壓力計(jì)算方法-----------------------------------------------------------------------數(shù)]----------------------------------------------------------------------粘聚力0.000土類名稱人工加固土000浮重度.000層厚00土土類名稱人工加固土粘聚力水下(kPa)計(jì)算方法抗剪強(qiáng)度水下(度)---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------支錨道數(shù)1錨支錨類型水平間距豎向間距入射角錨固段道號(hào)長(zhǎng)度(m)1.0000---------錨預(yù)加力支錨剛度錨固體錨固力材料抗力材料抗力道號(hào)直徑(mm)號(hào)調(diào)整系數(shù)調(diào)整系數(shù)1.60---2~--------------------------------------------------------------------------[土壓力模型及系數(shù)調(diào)整]----------------------------------------------------------------------經(jīng)典法土壓力模型:彈性法土壓力模型:外側(cè)土壓力外側(cè)土壓力力調(diào)整系數(shù)調(diào)整系數(shù)最大值(kPa)1粉砂算02砂算03砂算0---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------深度錨號(hào)類型道號(hào)1挖---2加撐---3挖4.500-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------彎矩折減系數(shù)0.85剪力折減系數(shù)1.00荷載分項(xiàng)系數(shù)1.25段內(nèi)力類型彈性法經(jīng)典法內(nèi)力內(nèi)力號(hào)計(jì)算值計(jì)算值設(shè)計(jì)值實(shí)用值基坑內(nèi)側(cè)最大彎矩(kN.m)9441基坑外側(cè)最大彎矩(kN.m)最大剪力(kN).4140.01.1441.01.0606基坑內(nèi)側(cè)抗彎驗(yàn)算(不考慮軸力)=57.041/(1.050*919.000*10-6)=59.113(MPa)<f=215.000(MPa)滿足基坑外側(cè)抗彎驗(yàn)算(不考慮軸力)=28.057/(1.050*919.000*10-6)=29.076(MPa)<f=215.000(MPa)滿足抗剪驗(yàn)抗剪驗(yàn)算=50.016*0.541*10-3/(16499.999*10-8*1.200*10-2)=13.671(MPa)<fv=215.000(MPa)滿足式中式中:σwai———基坑外側(cè)最大彎矩處的正應(yīng)力(Mpa);σnei———基坑內(nèi)側(cè)最大彎矩處的正應(yīng)力(Mpa);Mw———基坑外側(cè)最大彎矩設(shè)計(jì)值(kN.m);Mn———基坑內(nèi)側(cè)最大彎矩設(shè)計(jì)值(kN.m);f———鋼材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(Mpa);最大剪力處的剪應(yīng)力(Mpa)V———基坑最大剪力設(shè)計(jì)值(kN);Sx———計(jì)算剪應(yīng)力處以上毛截面對(duì)中和軸的面積矩(m2);I———毛截面慣性矩(m4);tw———鋼材腹板厚度(m);fv———鋼材的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(Mpa);----------------------------------------------------------------------體穩(wěn)定驗(yàn)算]----------------------------------------------------------------------計(jì)算方法：瑞典條分法應(yīng)力狀態(tài)：有效應(yīng)力法條分法中的土條寬度:0.40m滑滑裂面數(shù)據(jù)整體穩(wěn)定安全系數(shù)K=1.403s圓弧半徑(m)R=7.365-----------------------------------------------------------------------[抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算]----------------------------------------------------------------------抗傾覆安全系數(shù):MMpK=sMaM——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p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。M——主動(dòng)土壓力對(duì)樁底的傾覆彎矩。a注意：錨注意：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0.000---K=s8.991K=4.854>=1.200,滿足規(guī)范要求。s序號(hào)支錨類型材料抗力(kN/m)錨固力(kN/m)1內(nèi)撐25.000---K=5.061>=1.200,滿足規(guī)范要求。s序號(hào)支錨類型材料抗力(kN/m)錨固力(kN/m)1內(nèi)撐25.000---K=1.459>=1.200,滿足規(guī)范要求。s----------------------------------------------最小安全K=1.459>=1.200,滿足規(guī)范要求。sK=sK=s-----------------------------------------------------------------------固深度計(jì)算]----------------------------------------------------------------------是否考慮坑底隆起穩(wěn)定是否考慮坑底隆起穩(wěn)定性是否考慮最下層支點(diǎn)為軸心的圓弧穩(wěn)定性當(dāng)?shù)貙硬粔驎r(shí)，軟件是自動(dòng)加深最后地層厚度(最多延伸100m)得到的結(jié)果。嵌固深度對(duì)于單支點(diǎn)支護(hù)結(jié)構(gòu)l不宜小于0.3h。d嵌固深度構(gòu)造長(zhǎng)度ld：1.350m。按《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》JGJ120-2012單支點(diǎn)結(jié)構(gòu)計(jì)算嵌固深度l：ddEaK=KEaemK==1.212K=1.20得到l=1.000m。d3)嵌固深度滿足坑底抗隆起要求：符合坑底抗隆起的嵌固深度l=0.000md4)嵌固深度滿足以最下層支點(diǎn)為軸心的圓弧滑動(dòng)穩(wěn)定性要求：符合以最下層支點(diǎn)為軸心的圓弧滑動(dòng)穩(wěn)定的嵌固深度l=7.700m。d滿足以上要求的嵌固深度l計(jì)算值=7.700m，dl采用值=4.500m。dpkp2aka2==============================================================================-----------------------------------------------------------------------[嵌固段基坑內(nèi)側(cè)土反力驗(yàn)算]----------------------------------------------------------------------Ps=239.334≤Ep=1284.754，土反力滿足要求。Ps=239.334≤Ep=1284.754，土反力滿足要求。Ps=238.775≤Ep=473.749，土反力滿足要求。Ps為作用在擋土構(gòu)件嵌固段上的基坑內(nèi)側(cè)土反力合力(kN)；Ep為作用在擋土構(gòu)件嵌固段上的被動(dòng)土壓力合力(kN)。mm護(hù)m對(duì)鋼板樁圍堰局部滲水區(qū)域進(jìn)行封堵或水泵排水，之后進(jìn)行下一格段開挖護(hù)砌組織設(shè)計(jì)項(xiàng)目項(xiàng)目部給水管線施工平面布置圖用。、穿堤段頂管：工作坑開挖支護(hù)(旋噴樁及注漿止水)→管道頂管→鋪設(shè)管道、支架固定管道→水壓試驗(yàn)→頂管段吹砂回填管道間隙→工作坑填砂→鎖口圈梁拆除→原地面恢復(fù)河底護(hù)砌(1)工作坑開挖支護(hù)工。汽車吊出土，土方全部外棄消納。(2)管道頂管后背墻及導(dǎo)軌→機(jī)械頂管設(shè)備安裝→洞口注漿加固→開洞門→管道頂進(jìn)及糾偏→觸變泥漿減阻→排運(yùn)泥漿→頂進(jìn)到位→管道后背泥漿置換→吊出工作坑附屬設(shè)施→開挖機(jī)頭并吊出。(3)明挖管道鋪設(shè)(4)套管內(nèi)管道鋪設(shè)。(5)導(dǎo)流圍堰及排水再繼續(xù)橫向打設(shè)拉森樁閉合形成6mm(6)入河馬道及施工路(7)河底護(hù)砌拆除(8)降水井降水填井管與孔壁間的礫石過濾層→洗井→井管內(nèi)下設(shè)水泵、安裝抽水控制電路→試抽水，降(9)鋼板樁垂直支護(hù)溝槽測(cè)量放線→鋼板樁施打→隨溝槽開挖安裝圍檁、支撐配合人工安裝圍檁及支撐，溝槽回填后采用打拔機(jī)拔出鋼板樁，下部空隙注入水泥漿加固(10)漿砌石護(hù)砌(11)有限空間作業(yè)施，確保施工12345678硬化固硬化硬化槽支護(hù)人工溝槽人工溝槽mmm道項(xiàng)mm㎡項(xiàng)天m項(xiàng)眼mmtmmm長(zhǎng)288*寬6*高(4.7+0.55-0.3)水抽排開挖降水河底明挖段溝槽鋼板樁垂直支護(hù)筋混凝土滿包加固95*1.2*1.2111(0.9*0.9*3.14-0.3*0.3*3.124211119㎡m座mm座項(xiàng)項(xiàng)項(xiàng)項(xiàng)根據(jù)工程的施工特點(diǎn)和