下穿地通道計算書（兩江大道二期）

兩江大道北延段二期道路工程目錄第一章車行下穿道計算 第一章車行下穿道計算1.1工程概況本工程包含1座車行地通道，車行地通道為御石路地通道，為兩江大道下穿兩江大道輔線與御石路平交層。御石路地通道為左右分幅，每幅寬14.5m，地通道為門式框架結(jié)構(gòu)，土層段采用承臺接系梁接樁基礎(chǔ)，樁基礎(chǔ)直徑1m，中心距3m，巖層段為擴大基礎(chǔ)，嵌入中風化巖層，地通道頂板和側(cè)墻厚90cm，中分帶寬12.8m。1.2設(shè)計規(guī)范和規(guī)程1.《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》(JTGD60-2015)；2.《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(JTGD63-2007)；3.《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》(JTG/TF50-2011)；4.《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》(JTG3362-2018)；5.《公路涵洞設(shè)計細則》（JTG/TD65-04-2007）6.“midas2019”有限元計算軟件1.3材料力學(xué)特性表1材料特性材料號名稱彈性模量（Mpa）剪切模量（Mpa）抗壓強度設(shè)計值（Mpa）抗拉強度設(shè)計值（Mpa）1C403.25X1041.2X10418.41.652HRB4002.0X1053303301.4御石路下穿道結(jié)構(gòu)驗算1.4.1截面尺寸（1）橫斷面布置地通道為單室，截面凈寬12.7m，凈高7.8m,采用開口門式框架結(jié)構(gòu)，頂板壁厚90cm，側(cè)墻壁厚90cm，C40鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，截面如圖所示.下穿道主體結(jié)構(gòu)布置頂板和側(cè)墻主筋為HRB400鋼筋，頂部鋼筋直徑25mm，底部鋼筋直徑為28mm。地通道鋼筋布置圖1.4.2有限元模型采用有限元分析軟件Midas/Civil2019建立模型，單位寬度地通道共劃分為32個單元，頂板側(cè)墻按梁計算，模型如圖所示：有限元模型1.4.3設(shè)計荷載：1）、結(jié)構(gòu)自重：C40混凝土重力密度；2）覆土容重：，覆土厚度2.5m；土垂直壓力為：P土=ρH=55kN/m2;3）土側(cè)壓力：H=Ptg2（45-30/2）豎向土壓荷載橫向向荷載4）車輛等效荷載：車輛荷載按《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》第4.3.4條進行等代土層厚度計算，擴散角為30°。上跨道路為道為雙向2車道，按最不利布置車輛，則橫向布置2車道，則橫向?qū)挾?，縱向計算長度，等代土層厚度。則汽車產(chǎn)生的豎向荷載為：；車輛豎向荷載則汽車產(chǎn)生的水平荷載為：車輛側(cè)向壓力1.4.4承載能力驗算1）頂板抗彎承載力驗算圖7彎矩包絡(luò)2）頂板抗剪承載力驗算圖8剪力包絡(luò)（kN） 從圖中可以看出頂板抗彎、抗剪承載力滿足規(guī)范要求。1.4.5裂縫寬度驗算1）頂板裂縫寬度驗算頂板裂縫寬度驗算由圖可知，頂板裂縫寬度滿足規(guī)范要求。1.4.6基礎(chǔ)反力計算1.4.7地基承載力驗算作用于地基上的力為：F=867.3kN;則作用于基底的應(yīng)力為：故取地基承載力不得低于450Kpa。經(jīng)計算，地通道主通道段滿足安全，適用，耐久的條件。1.4.8地通道承臺系梁驗算地通道基礎(chǔ)作為連續(xù)梁計算，計算荷載考慮恒載上部結(jié)構(gòu)傳遞下來的荷載，按均布荷載布置，恒載為867.3kN/m.1）承臺基礎(chǔ)配筋圖作用于系梁上的恒荷載：F1=0.8×1.0×25×3=60kN/m;作用于系梁上的活荷載：F2=100/（0.2+1*tg30*2）(0.6+1*tg30*2)=42.1kN/m;2)計算結(jié)果：荷載條件:均布恒載標準值:60.00kN/m_活載準永久值系數(shù):0.50均布活載標準值:42.10kN/m_支座彎矩調(diào)幅幅度:0.0%梁容重:25.00kN/m3_計算時考慮梁自重:考慮恒載分項系數(shù):1.20__活載分項系數(shù):1.40活載調(diào)整系數(shù):1.00__配筋條件:抗震等級:不設(shè)防__縱筋級別:HRB400混凝土等級:C35__箍筋級別:HPB300配筋調(diào)整系數(shù):1.0__上部縱筋保護層厚:25mm面積歸并率:30.0%__下部縱筋保護層厚:25mm最大裂縫限值:0.200mm_撓度控制系數(shù)C:200截面配筋方式:單筋__按裂縫控制配筋計算單位說明:彎矩:kN.m_剪力:kN縱筋面積:mm2__箍筋面積:mm2/m裂縫:mm__撓度:mm梁號1:跨長=13600B×H=1000×1500左中右彎矩(-):-2711.8060.000-2711.806彎矩(+):0.0001355.9110.000剪力:1196.3900.002-1196.390上部as:353535下部as:353535上部縱筋:535330005353下部縱筋:300030003000箍筋A(yù)sv:139613961396上縱實配:15E25(7363)6E28(3695)15E25(7363)下縱實配:6E28(3695)6E28(3695)6E28(3695)箍筋實配:4d10@80(3927)4d10@80(3927)4d10@80(3927)腰筋實配:10d20(3142)10d20(3142)10d20(3142)上實配筋率:0.49%0.25%0.49%下實配筋率:0.25%0.25%0.25%箍筋配筋率:0.39%0.39%0.39%裂縫:0.1670.1820.167撓度:-0.0005.637-0.000最大裂縫:0.182mm<0.200mm最大撓度:5.637mm<68.000mm(13600/200)本跨計算通過.1.4.9地通道承臺驗算地通道基礎(chǔ)作為連續(xù)梁計算，計算荷載考慮恒載上部結(jié)構(gòu)傳遞下來的荷載，按均布荷載布置，恒載為867.3kN/m.1）承臺基礎(chǔ)配筋圖中墻基礎(chǔ)頂板配置單層28鋼筋，底板布置雙層28鋼筋，間距10cm。承臺基礎(chǔ)配筋圖計算簡圖：2計算條件：荷載條件:均布恒載標準值:867.30kN/m 活載準永久值系數(shù):0.50均布活載標準值:0.00kN/m 支座彎矩調(diào)幅幅度:0.0%梁容重:25.00kN/m3 計算時考慮梁自重:考慮恒載分項系數(shù):1.20 活載分項系數(shù):1.40活載調(diào)整系數(shù):1.00 配筋條件:抗震等級:不設(shè)防 縱筋級別:HRB400混凝土等級:C35 箍筋級別:HPB300配筋調(diào)整系數(shù):1.0 上部縱筋保護層厚:25mm面積歸并率:30.0% 下部縱筋保護層厚:25mm最大裂縫限值:0.200mm 撓度控制系數(shù)C:200截面配筋方式:單筋 3計算結(jié)果：單位說明:彎矩:kN.m 剪力:kN縱筋面積:mm2 箍筋面積:mm2/m裂縫:mm 撓度:mm梁號1:跨長=1000B×H=2000×1500左中右彎矩(-):-0.000-141.346-565.379彎矩(+):0.0000.0000.000剪力:-0.001-565.381-1130.759上部as:353535下部as:353535上部縱筋:600060006000下部縱筋:600060006000箍筋A(yù)sv:279127912791上縱實配:10E28(6158)10E28(6158)10E28(6158)下縱實配:10E28(6158)10E28(6158)10E28(6158)箍筋實配:4d16@140(5745)4d16@140(5745)4d16@140(5745)腰筋實配:22d20(6912)22d20(6912)22d20(6912)上實配筋率:0.21%0.21%0.21%下實配筋率:0.21%0.21%0.21%箍筋配筋率:0.29%0.29%0.29%裂縫:0.0000.0080.031撓度:-0.027-0.019-0.000最大裂縫:0.031mm<0.200mm最大撓度0.000mm<10.000mm(2×1000/200懸挑)本跨計算通過.梁號2:跨長=3000B×H=2000×1500左中右彎矩(-):-565.3750.000-923.813彎矩(+):0.000533.8000.000剪力:1576.657-119.483-1815.616上部as:353535下部as:353535上部縱筋:600060006000下部縱筋:600060006000箍筋A(yù)sv:279127912791上縱實配:10E28(6158)10E28(6158)10E28(6158)下縱實配:10E28(6158)10E28(6158)10E28(6158)箍筋實配:4d16@140(5745)4d16@140(5745)4d16@140(5745)腰筋實配:22d20(6912)22d20(6912)22d20(6912)上實配筋率:0.21%0.21%0.21%下實配筋率:0.21%0.21%0.21%箍筋配筋率:0.29%0.29%0.29%裂縫:0.0310.0290.051撓度:-0.0000.092-0.000最大裂縫:0.051mm<0.200mm最大撓度:0.092mm<15.000mm(3000/200)本跨計算通過.梁號3:跨長=3000B×H=2000×1500左中右彎矩(-):-923.8130.000-827.761彎矩(+):0.000396.3130.000剪力:1728.15432.021-1664.119上部as:353535下部as:353535上部縱筋:600060006000下部縱筋:600060006000箍筋A(yù)sv:279127912791上縱實配:10E28(6158)10E28(6158)10E28(6158)下縱實配:10E28(6158)10E28(6158)10E28(6158)箍筋實配:4d16@140(5745)4d16@140(5745)4d16@140(5745)腰筋實配:22d20(6912)22d20(6912)22d20(6912)上實配筋率:0.21%0.21%0.21%下實配筋率:0.21%0.21%0.21%箍筋配筋率:0.29%0.29%0.29%裂縫:0.0510.0220.045撓度:-0.0000.053-0.000最大裂縫:0.051mm<0.200mm最大撓度:0.053mm<15.000mm(3000/200)本跨計算通過.梁號4:跨長=3000B×H=2000×1500左中右彎矩(-):-827.7610.000-853.531彎矩(+):0.000431.4540.000剪力:1687.547-8.593-1704.727上部as:353535下部as:353535上部縱筋:600060006000下部縱筋:600060006000箍筋A(yù)sv:279127912791上縱實配:10E28(6158)10E28(6158)10E28(6158)下縱實配:10E28(6158)10E28(6158)10E28(6158)箍筋實配:4d16@140(5745)4d16@140(5745)4d16@140(5745)腰筋實配:22d20(6912)22d20(6912)22d20(6912)上實配筋率:0.21%0.21%0.21%下實配筋率:0.21%0.21%0.21%箍筋配筋率:0.29%0.29%0.29%裂縫:0.0450.0240.047撓度:-0.0000.064-0.000最大裂縫:0.047mm<0.200mm最大撓度:0.064mm<15.000mm(3000/200)本跨計算通過.梁號5:跨長=3000B×H=2000×1500左中右彎矩(-):-853.5310.000-846.503彎矩(+):0.000422.0830.000剪力:1698.4792.346-1693.794上部as:353535下部as:353535上部縱筋:600060006000下部縱筋:600060006000箍筋A(yù)sv:279127912791上縱實配:10E28(6158)10E28(6158)10E28(6158)下縱實配:10E28(6158)10E28(6158)10E28(6158)箍筋實配:4d16@140(5745)4d16@140(5745)4d16@140(5745)腰筋實配:22d20(6912)22d20(6912)22d20(6912)上實配筋率:0.21%0.21%0.21%下實配筋率:0.21%0.21%0.21%箍筋配筋率:0.29%0.29%0.29%裂縫:0.0470.0230.046撓度:-0.0000.061-0.000最大裂縫:0.047mm<0.200mm最大撓度:0.061mm<15.000mm(3000/200)本跨計算通過.梁號6:跨長=3000B×H=2000×1500左中右彎矩(-):-846.5030.000-848.846彎矩(+):0.000424.4250.000剪力:1695.356-0.784-1696.918上部as:353535下部as:353535上部縱筋:600060006000下部縱筋:600060006000箍筋A(yù)sv:279127912791上縱實配:10E28(6158)10E28(6158)10E28(6158)下縱實配:10E28(6158)10E28(6158)10E28(6158)箍筋實配:4d16@140(5745)4d16@140(5745)4d16@140(5745)腰筋實配:22d20(6912)22d20(6912)22d20(6912)上實配筋率:0.21%0.21%0.21%下實配筋率:0.21%0.21%0.21%箍筋配筋率:0.29%0.29%0.29%裂縫:0.0460.0230.046撓度:-0.0000.061-0.000最大裂縫:0.046mm<0.200mm最大撓度:0.061mm<15.000mm(3000/200)本跨計算通過.梁號7:跨長=3000B×H=2000×1500左中右彎矩(-):-848.8460.000-846.503彎矩(+):0.000424.4250.000剪力:1696.9180.784-1695.356上部as:353535下部as:353535上部縱筋:600060006000下部縱筋:600060006000箍筋A(yù)sv:279127912791上縱實配:10E28(6158)10E28(6158)10E28(6158)下縱實配:10E28(6158)10E28(6158)10E28(6158)箍筋實配:4d16@140(5745)4d16@140(5745)4d16@140(5745)腰筋實配:22d20(6912)22d20(6912)22d20(6912)上實配筋率:0.21%0.21%0.21%下實配筋率:0.21%0.21%0.21%箍筋配筋率:0.29%0.29%0.29%裂縫:0.0460.0230.046撓度:-0.0000.061-0.000最大裂縫:0.046mm<0.200mm最大撓度:0.061mm<15.000mm(3000/200)本跨計算通過.梁號8:跨長=3000B×H=2000×1500左中右彎矩(-):-846.5030.000-853.531彎矩(+):0.000422.0830.000剪力:1693.794-2.346-1698.479上部as:353535下部as:353535上部縱筋:600060006000下部縱筋:600060006000箍筋A(yù)sv:279127912791上縱實配:10E28(6158)10E28(6158)10E28(6158)下縱實配:10E28(6158)10E28(6158)10E28(6158)箍筋實配:4d16@140(5745)4d16@140(5745)4d16@140(5745)腰筋實配:22d20(6912)22d20(6912)22d20(6912)上實配筋率:0.21%0.21%0.21%下實配筋率:0.21%0.21%0.21%箍筋配筋率:0.29%0.29%0.29%裂縫:0.0460.0230.047撓度:-0.0000.061-0.000最大裂縫:0.047mm<0.200mm最大撓度:0.061mm<15.000mm(3000/200)本跨計算通過.梁號9:跨長=3000B×H=2000×1500左中右彎矩(-):-853.5310.000-827.761彎矩(+):0.000431.4540.000剪力:1704.7278.593-1687.547上部as:353535下部as:353535上部縱筋:600060006000下部縱筋:600060006000箍筋A(yù)sv:279127912791上縱實配:10E28(6158)10E28(6158)10E28(6158)下縱實配:10E28(6158)10E28(6158)10E28(6158)箍筋實配:4d16@140(5745)4d16@140(5745)4d16@140(5745)腰筋實配:22d20(6912)22d20(6912)22d20(6912)上實配筋率:0.21%0.21%0.21%下實配筋率:0.21%0.21%0.21%箍筋配筋率:0.29%0.29%0.29%裂縫:0.0470.0240.045撓度:-0.0000.064-0.000最大裂縫:0.047mm<0.200mm最大撓度:0.064mm<15.000mm(3000/200)本跨計算通過.梁號10:跨長=3000B×H=2000×1500左中右彎矩(-):-827.7610.000-923.813彎矩(+):0.000396.3130.000剪力:1664.119-32.021-1728.154上部as:353535下部as:353535上部縱筋:600060006000下部縱筋:600060006000箍筋A(yù)sv:279127912791上縱實配:10E28(6158)10E28(6158)10E28(6158)下縱實配:10E28(6158)10E28(6158)10E28(6158)箍筋實配:4d16@140(5745)4d16@140(5745)4d16@140(5745)腰筋實配:22d20(6912)22d20(6912)22d20(6912)上實配筋率:0.21%0.21%0.21%下實配筋率:0.21%0.21%0.21%箍筋配筋率:0.29%0.29%0.29%裂縫:0.0450.0220.051撓度:-0.0000.053-0.000最大裂縫:0.051mm<0.200mm最大撓度:0.053mm<15.000mm(3000/200)本跨計算通過.梁號11:跨長=3000B×H=2000×1500左中右彎矩(-):-923.8130.000-565.375彎矩(+):0.000533.8000.000剪力:1815.616119.483-1576.657上部as:353535下部as:353535上部縱筋:600060006000下部縱筋:600060006000箍筋A(yù)sv:279127912791上縱實配:10E28(6158)10E28(6158)10E28(6158)下縱實配:10E28(6158)10E28(6158)10E28(6158)箍筋實配:4d16@140(5745)4d16@140(5745)4d16@140(5745)腰筋實配:22d20(6912)22d20(6912)22d20(6912)上實配筋率:0.21%0.21%0.21%下實配筋率:0.21%0.21%0.21%箍筋配筋率:0.29%0.29%0.29%裂縫:0.0510.0290.031撓度:-0.0000.092-0.000最大裂縫:0.051mm<0.200mm最大撓度:0.092mm<15.000mm(3000/200)本跨計算通過.梁號12:跨長=1000B×H=2000×1500左中右彎矩(-):-565.379-141.346-0.000彎矩(+):0.0000.0000.000剪力:1130.759565.3810.001上部as:353535下部as:353535上部縱筋:600060006000下部縱筋:600060006000箍筋A(yù)sv:279127912791上縱實配:10E28(6158)10E28(6158)10E28(6158)下縱實配:10E28(6158)10E28(6158)10E28(6158)箍筋實配:4d16@140(5745)4d16@140(5745)4d16@140(5745)腰筋實配:22d20(6912)22d20(6912)22d20(6912)上實配筋率:0.21%0.21%0.21%下實配筋率:0.21%0.21%0.21%箍筋配筋率:0.29%0.29%0.29%裂縫:0.0310.0080.000撓度:-0.000-0.019-0.027最大裂縫:0.031mm<0.200mm最大撓度0.000mm<10.000mm(2×1000/200懸挑)本跨計算通過.4所有簡圖：經(jīng)驗算，承臺承載力及裂縫滿足要求。1.4.10樁基礎(chǔ)計算樁基礎(chǔ)直徑為1.0m，為嵌巖樁，樁端內(nèi)力設(shè)計值由橋墩上部荷載、樁深內(nèi)力和樁側(cè)負摩阻力組成。樁基礎(chǔ)最長為22m，故以樁長為22m的樁基進行驗算。上部結(jié)構(gòu)內(nèi)力P1=3×867.3+3×1.5×2×26=2835.9kN;樁身自重：G=1.0×1.0×3.14/4×22×26=449.02kN；樁側(cè)負摩阻力系數(shù)為0.3，則：Nn=1.0×3.14×66×12.5/2=1295.25kN;系梁傳遞荷載：F=（60+42+1*1.5*26）*13.6/2=958.8kN則樁底內(nèi)力：N=2835.9+449.02+1295.25+958.8=5539kN由[Ra]=C1Apfrk+u∑c2ihi+1/2ζsu∑liqik式中:[Ra]單樁軸向受壓容許承載力(kpa)，樁身自重與置換土重（當自重計入浮力時，置換土重也計入浮力）的差值作為荷載考慮；C1據(jù)清孔情況、巖石破碎程度等因素而定的端阻發(fā)揮系數(shù)，按表5.3.4采用;Ap樁端截面面積（m2）,對于擴底樁，取擴底截面面積;frk樁端截巖石飽和單軸極限抗壓強度(kpa)，粘土質(zhì)巖取天然濕度單軸抗壓強度標準值；C2i據(jù)清孔情況、巖石破碎程度等因素而定的第i層巖層的側(cè)阻發(fā)揮系數(shù)，按表5.3.4采用;u各土層或各巖層部分的樁身周長（m）；hi樁嵌入各巖層部分的厚度(m)，不包括強風化層和全風化層；m巖層的層數(shù)不包括強風化層和全風化層；ζs覆蓋層土的側(cè)阻力發(fā)揮系數(shù)，根據(jù)樁端frk確定：當2MPa≤frk＜15MPa時，取0.80;當15MPa≤frk＜30MPa時，取0.50;當frk＞30MPa時，取0.20；li各土層的厚度（m）；qi樁側(cè)第i層土的側(cè)阻標準值（Kpa），宜采用單樁摩阻力試驗值，當無試驗條件時，對鉆（挖）孔樁按本規(guī)范表5.3.3-1選用，對于沉樁按本規(guī)范表5.3.3-4選用；n土層的層數(shù)，強風化和全風化巖層按土層考慮；條件C1C2良好0.60.05一般0.50.04較差0.40.03計算得到支承在基巖上或嵌入基巖內(nèi)的鉆（挖）孔樁、沉樁的單樁軸向受壓承載力容許值[Ra]樁基直徑d1m端阻發(fā)揮系數(shù)c10.5巖層的層數(shù)m1巖層的側(cè)阻發(fā)揮系數(shù)c2ic210.04c220.04c230.05樁嵌入各巖層部分的厚度hih10mh20mh37.4m樁端巖石飽和單軸抗壓強度標準值frkifrk10kPafrk20kPafrk35000kPa土層的層數(shù)n0土層的側(cè)阻力標準值qikq1k0kPaq2k0kPaq3k0kPa各土層的厚度lil10ml20ml30m覆蓋層土的側(cè)阻