辽宁铁路深基坑圆形沉井结构计算书

圆形地下连续墙计算书1工程概述xx铁路xx特大桥100#-109#墩位于主河槽中，主墩承台为二层，一层平面尺寸为11.3×7.3米，高度为2.5米，二层平面尺寸为9×5，高度为1米，主墩桩基为10根Φ1.25米钻孔桩。承台底标高为-4.44m、-4.94m、-5.44m，按筑岛顶标高为4.0m考虑，开挖深度在8.64m—9.64m之间，以上10个承台开挖深度大，采用混凝土沉井为围护结构的方式施工。承台、墩身具体布置如下：各墩具体参数表恨墩瞎捆号辅承台尺寸玉承台底越标高糟（牛m胜）三承台顶蚊标高秧（植m胖）博筑岛顶间标高些（属m饰）洗开挖深度志（届m呼）混沉井贼高度器（毛m轰）捏100竭一层蚕：罩11.3*7般.3*2.5殿二层禁：揪9*5*1胖-窑4.44让-0.物94解4.2级8.64上10.5递101敬一层抽：迅11.3*7昆.3*2.5殖二层茂：斤9*5*1舌-绿4.44胖-0.末94非4.2录8.64讽10.5容102衬一层证：慎11.3*7付.3*2.5凳二层吉：此9*5*1谢-登4.94赖-断1.44唐4.2析9.14戴11.0冲103稠一层折：抢11.3*7战.3*2.5流二层属：覆9*5*1辅-童4.94慌-坚1.44矛4.2泼9.14督11.0你104隙一层绘：哪11.3*7狠.3*2.5党二层级：库9*5*1感－硬5.44性－炮1.94轰4.2贵9.64牛11.5衣105磨一层朝：茫11.3*7菌.3*2.5在二层快：桌9*5*1妈-恰5.44奏－储1.94轧4.2殊9.64冰11.5附106恶一层凝：洒11.3*7下.3*2.5目二层舍：芦9*5*1悬-拜5.44龄－醒1.94细4.2虏9.64果11.5恭107亲一层暂：庆11.3*7顺.3*2.5构二层念：费9*5*1条-绍5.44爬－融1.94趣4.2忠9.64历11.5属108绘一层乘：丈11.3*7权.3*2.5刮二层锯：叛9*5*1毯－煎5.44敌－蛛1.94僻4.2灭9.64上11.5脖109息一层关：葵11.3*7幕.3*2.5沙二层每：拍9*5*1厉-5.44颗－爹1.94祥4.2犯9.64悬11.52基坑土特性及取值本计算中土层参数根据设计图提供的土层资料，按经验取值如下：各层土特性取值表氧编号瑞土层名称春土层顶标高偏土层底标高碍容重（谢kN/m献3威）粪内摩擦角（敞o舒）忘粘聚力（朽kPa桶）慢（假1澡）姐粘住肃土召4诱.0略－竟1绳.5晒0索18谦25腐0墓（唐2鞠）汽中诸棕砂追-腹1败.5镇0仿-址7.45楚20.5牛28糟0本工程土压力计算对于粘性土采用水土合算法，对于砂性土采用水土分算法，基坑外考虑有长臂挖掘机作用（参考机型：ZE230LC），荷载按条形荷载考虑，取值为挖掘机接地比压40Kpa。钢板桩承受孔隙水压力、有效主动土压力及有效被动土压力。主、被动土压力系数：粘土：Ka＝tg2(45-)＝0.406，＝0.637Kp＝tg2(45+)＝2.463，＝1.57中砂：Ka＝tg2(45-)＝0.361，＝0.601Kp＝tg2(45+)＝2.605，＝1.61么3韵沉井结构额本沉井作为承边台及墩身施工钩的围护结构，楼考虑后续施工迈方便，沉井内故壁距承台外缘搏线留摘1.叨0捧米丸工作面，奔沉井壁厚源600mm铃，顶部高出筑羞岛顶面短3树00mm畅，底部悔比承台底面底竞1.5m捆，上刃脚踏面宽膊300mm县，斜面高心7罢00mm团。肿沉井结构高度久分别鱼10.息5碍m梅、铃1弯1.0诵m浴、抚11.舍5覆m哀，抗本次计算选取培其闻中高度最大的摔沉井榆进行计算，其匀他墩位参考施数工。题4帽沉井酸设计及种检算睬过程缝白弦根据施工工序老，分为漫6挑个工况喇，破找出构件在不验同工况下的不午利结果，筋检算敢构件的尺寸寻是否符合要求面，并营根据受力情况件配置钢筋懒；废工况恼1木：第一节喉沉井德制作汇工处况坚2饭：第一节婶沉井园下沉完成司工撒况垒3专：第二节沉井档制作江工首况腔4以：第二节沉井眯下沉完成，浇振筑封底混凝土惰工况独5富：排水至封底标混凝土顶面谷工况培6肃：承台滥及墩身卫施工完成矛4烂.膝1评索井壁计算题4宅.旗1榴.1桃学下沉过程井壁葬计算蓄下沉过程中井苍壁最不利工况绘为下沉到预定区标高时，污岛顶标高妻为葛4.2m所，外侧水位为含3.6m岭，话内外侧有不利刮水位差，计算茅按内外水位差摄1.0m瓦考虑，如施工浮时大于该水位药差要采取措施崇提高内侧水位涌。队4.没1亮.1曾.1怒计算模型与携计算简图跑极计算采用空间杰结构分析，以遥中厚板单吓元动shell9丢3茅模拟井壁阔，平面与侧面区图如下：支4志.骗1抹.生1仓.擦2羊订水朴土压力计算懒基坑外附加否设备趁条形荷载筐，主要考虑长园臂挖掘机，接迫地比压按餐40引Kp退a语考虑，币作用深度彼至基坑底孝。土压力计算即时，走对粘性土采用三水土合算的原元则，但合算时与，其侧压力系顿数不采用主动全土压力系寻数就0.40放6柜，偏于安全的灭采掘用云0.胀8础，揪中砂窑采用水土分算桃。公式如下：昨粘性土，计算低点位于地下水证位以上时淹粘性土，计算引点位于地下水饮位以下时柏砂性土，计算甩点位于地下水提位以下时公式中：旗颠ea湾—工土压力强度标答准值兰四k扎α辨—配主动土压力系愈数洗坊h远1宪—兼水上丈粘费土深度伴h括2烘—怜水下粘土深度溪h强3任—振水下砂土深度班按上述计算土骑压力强度标准红值见附按表每1摩：下沉状态猫沉井动水土压力计算辟表雁4.央1巩.1壶.3唯什内力计算结果道附孔表听1览数值为在考虑擦基坑安全系中数芒1.娱1驼，荷载分项系眉数尸1.2挪5旺，计算得到设扶计荷载，按上愤述荷载与计算扑模型，计算得辣到结构内力结笑果见附沉表驶2夺：下沉状态堵沉井厦内力计算成果返表。俗4.鬼1叮.2呆妻排水完成井壁浸计算污工况完5秤为性封底混凝土强艺度达到要求，腰沉井内部排水胃完成的状态，庄外侧水位按高蓄潮水位取3.6m泥考虑羞。之4.淡1屠.2瓜.1分权计算模型与计请算简图驶活计算采用空间介结构分析，以叫中厚板单品元骗shell9够3子模拟井壁担，主link禾1带单元模拟支撑贝，平面与侧面钻图如下：语4平.愉1栗.云2喝.2农匪水土压力计算闷计算方式同械屈.犁2烛项，那土压力强度标砍准值粮与设计值扑，促见附表夏3绞：棵排水状态沉井馒水土压力计算根表袄4.仁1惭.任2室.3严顶内力计算结果竿附表酿3巧数值为在考虑跌基坑安全系练数冈1.泊1袜，荷载分项系商数朋1.2幻5察，计算得到设静计荷载，按上杀述荷载与计算甘模型，计算得邮到结构内力结漂果见附表印4祸：随排水状态沉井顽内力计算成果拨表。籍4.1.汁3津轻诱截面配筋计算漆截面为压弯构勤件，但压应力肿远小于弯曲应汇力，律而且压力对混拌凝土构件受拉绣为有利的，所乏以按受弯构件喇检算，并配置思钢筋。马考虑施工工况温较多，构件受颂力复杂，计算赠时按每一段在飘各工况下的最馅大弯矩配筋，逃并采用双筋截番面形式。烫计算结果见附柳表占5湖：各断面芒横向唇配筋计算成果届表科、附表浑6鹰：各断面竖向牲配筋计算成果炮表堤4.1.寨4镰抓竖向受拉快计算赛井壁在食刃脚完全掏空尝的情况下，智会出现竖向拉肯力，间竖向最大拉力结为透P杆m寺ax条=G/4剃刃脚部侨分撤G1=宪（默0.3+0.腊6觉）厅*1/2*0野.7*画25蝶*左50.6弦=剃398.5链KN叔其余部缎分训G2暑=删（急0.咐6际*抗50.6堤*火10.8侮）纺*兼25愧=娃8197.2贵KN玉G=绳398.5买+挑8197.2团=悲8595.7霸KN撑Pmax=育8595.7颜/4=贸2149樱KN猴竖向每周长最薄小布践置锈φ友16连钢筋判250莲根，抗拉能力灵为：终F=童201.1紧*插250红*300=维15082惯KN>政2149那KN织竖向抗拉满足极要求。芳4传.突2舱赠刃脚计算蜓4.救2斯.1敞条叫刃脚向外受弯鸽以第一节下沉蜡完成，预制第腊二节时为最不流利工况，计算洗简图如下：类4.蛾2纵.1穗.1县条土压力和水压轧力计算①土压力见ea娘1融=0.406潜*麻（目0.6*18执+4.9*残8蹦）露=推20.3庙非KN/m销2从ea2弃=0.寨406句×静（店0.6*18芝+4.2阵*万8活）＝撕18.0及KN/m亚2湿ea3=0.锋406旋*冬（匆0.6*考8吨）守=1.95姻KN/m闻2鞋ea4=0.掘406困*魂（掘0.6*喂1停8都）纱=喝4.38卵KN/m炒2②水压力偿渠即不排水下沉，赴考虑刃脚向外沸弯曲的最不利净情况为内外无掩水位差时，水妙压力故为层0.你腾振Pw1=慧0撑KN/m2跨Pw2=疏0钞KN/m2刘拖③尿刃脚部分水土挽压力合力丘作用于井壁外泻侧的计算土压训力与水压力的娘和不大于静水姻压力躲的纪70作%宪。尊刃脚与底购部搬：架ea害1活+Pw1=图20.3招+0=辆20.3宜KN/m2集<掌0.7*腰4.9究*10=都34.3固KN/m少2冻刃脚季根哥部教：润ea腥2茎+Pw2=商18属+掌0包=寻18隐KN/m2只<翁0.7*股4.2弱*10=篮29.4裕KN/m环2栽刃脚部分总的暑土压力与水压强力屋：阁P肯总眼=矮（瓶18踢+嘴20.3跨）柱*0.7/2尤=梦13.41亏KN/m力臂西4.戒2播.1薄.2帖加井壁摩阻力徐①敏眠外壁总摩阻力夏Rf=0.5勤EaRf=f*A羡R猜f爆—坐作用在沉井单睬位周长井壁上大的摩阻力，取阅上式计算中的比小者陶E学a践—度作用在单位井策壁周长上总的倍主动土压力肝A惧—拜与土相接触的跪井壁单位周长项外壁面积飞f渡—驴土与井壁单位用面积摩阻力，龄粘土取去18弦Kp债a拆，中砂与圆砾宪土拆取觉1解5补Kpa赚受按上公式计算永Ea秃=插（条0+4.3勇8珠）致*0.6/2逮+负（子1.95+2舒0.总3史）温*4.9/2嗓=55.8K干N/m厚Rf=0.拆5PE=0.秒5*爽55.8绝=具27.9遵KN/m推Rf=f*A信=类18镇*宵5.5埋*1=酒99屋KN/m封取惧Rf=屯27.9落KN/m撑刃脚摩阻盏力制Rr=跳18冒*添0.7被=烫12.6嚷KN/m霞4.秘2灵.1回.3队蛋刃脚反力计算宗理细①掏土的垂直反力栋R骂v=G-Rf态-Ff烦式中引：伤G踪—织第一节、第二闷节沉井重量美送F逼f聚—我浮力奇1m岸刃脚重肃量套G1赏=亮（逮0.3+0.场6腔）禾*1/2*0租.7*局25故=体10.5苗KN偶1m傍第一节除刃脚纽外逼沉井求部分重版量桂G2=0.6颈*1*担5轰.8*抵25羽=迁87宣KN滤1m锹第妖二楚节物沉井雹重反量浊G2=0.6国*1*遵5拿*派25薄=瓦75纺KN捆G=G1+G巡2齐+G3砌=圈10.5务+礼87梨+蜓75济=窝172.5选KN糠Ff享=喷（引0.3+0.番6哪）拴/2*0.7油*10万+1*0.6联*4.9*1蛮0扑=甲32.6预KN秤R头v=急V1+V2=呜G-Ff-R京f=键172.5掀-溉27.9广-贱1影2.6茄=民132川KN摊烈②仍反力雕R茧v堵的分力店V详1昆、胞V2顶、拒U胖V征1=糟R处v*a/(a欲+b/2)=泄132粒*0.3/(椅0.3+0.剥3宝/2)=咽99源KN住V换2=陶132奸-翻99商=访33械KN完U百=垒V纳2*t霸g侨（匙α玩0份-杆β喇0滨）租式中坏：含F昆H边—胳刃脚斜面部分帖土的水平反力皆妙别α据0悔—芹刃脚斜面与水宰平面的夹霸角慧块，饶为径6礼7狡°旦β畅0财—听土与刃脚斜面半的摩擦角，为影28若°宣U宗=沾26.7图KN悉4.命2且.1示.4团失刃脚根部内力搞计算抢刃脚水平力由口水平框架及刃闲脚悬帝臂迁2未种模式分担，允其分配系数计辫算如下：片悬臂作用系数环：框架作用系数妨计算刃脚根部射弯矩时，对刃刺脚根部截面中吃点取矩脾计算结果如下羡表所示：鼻刃脚根部内力果计算结果表便外休剥沫力俗职些荷妙镜讽载密水平霜力娱(别KN)瘦垂直力霸（卵KN)惰悬臂作用系数耐力臂境（薄m网）磁弯矩氏（畅KN.天m壤）接推挤佛力仓U东26.7造泪0.948剩0.467弯11.82恶竖向反恰力租V1识毕99胡1发0.15逃14.85菌竖向反距力悲V2障悼33察1伙0.1膊-3.3贪刃脚部分摩阻愤力她Rr尸猜12.6糖1闲0.3颤3.78昌刃脚土压晋力疲Er法-13.41眨该0.948竞0.357希-4.54宰刃脚重还力色Gr歪虏-7.2室1丸0.07亮-0.5现总约镇景计被13.29光137.4爷训主22.1通按压弯构件检互算：虫应力满足要求测，摇按前面井壁计弓算配筋，满足它要求夕。党4.鼓2塘.2刮餐膛刃脚向内挠曲虚的计算冈计算刃脚向内助弯曲的最不利循情况是在沉井驼已沉到设计标多高，刃脚下的炊土已经挖空，呆这时刃脚根处佛水平截面上产僻生最大的向内状弯矩，计算简吸图如下：厅4.求2晴.2击.1扮气土压力和水压仍力计算①土压力需考虑基坑外不炼利荷载情况，有基坑边作用挖患掘机，接地比饮压功按昏40Kp皮a近采用疾σ纵1k=怠40南KN/m2貌ea科1等=0.糕361楼*许（呈0.6*18鹊+8*5.1详+10.5*桃5.44+4化0宽）示=霸53.68挺咸KN/m帖2桂ea陶2圆=0.狮361跟*偏（咳0.6*18第+8*5.1西+10.5*针4士.甲7远4+4粘0破）雨=率50.88朵KN/m准2奥ea镰3中=0.者361猎*治（路0.6*18吃+8*5.1私+4屡0挺）设=存33.06干孝KN/m柴2体ea排4购=0.达406漫*雾（摧0.6*18泄+8*5.1书+4磁0李）得=援37.19社捉KN/m肢2程ea姜5唇=0.级406予*咬（婆0.6*8+滔4祖0牛）衰=唱18.19满劳KN/m鸡2缝ea哲6忘=0.够406慢*尿（罗0.6*18禁+4粱0纳）滴=怎20.62慎选KN/m排2②水压力间列白不排水下沉，录按外侧水位比丢内侧水位高迅1m椒考虑，剩余水扛压力为：斩Pw1=10并KN/m2艺Pw2=底10KN/m不2锦眨笨③旬刃脚部分水土还压力合力河刃脚根部蔬：混ea1+Pw跨1=求50.88挤+10=池60.88包KN/m2寒刃脚底部拦：位ea2+Pw纲2=梳53.68泻+10=济63.68刮KN/m2核刃脚部分总的字土压力与水压息力遣：聚P截总尘=偶（进60.88扁+偷63.68半）帮*0.7/2勺=库43.6帜KN/m缠4.毁2歪.2股.2问絮刃脚根部内力轻计算①简图：约框架计算简图带如下图。②荷载:气水平荷载一部钩分由悬臂作用暗承担，一部分哭由框架承担，斜水平力分配系己数为韵跪汗悬臂分担系术数替敬框架分担系见数眼部命奖励温麻杆式中绕：佳l虹x征—演计甲算厚α芦时取最大计算猾跨径，计态算深β烂时取最小计算水跨径杆林h凳x壤—四刃脚斜面高度识按框架结构承梁担荷载的菜5.2裙%同计算，框架承汇担的水平荷载和q=扭43.6淘*0.0喘52去=线2.26锤N/mm③内力：兆按上述荷载与倾简图，计算内色力结果如下。欠Mmax私=膨0钞KN.m在N=掀24.15挽KN但菜4.锄2吓.2阁.3净短截面计算谨①雪按混凝土截面肺检算蛙A=(300骡+勿6蠢00)/2*慨700=寻3探15脂000mm弟2必混凝土舌压访应力能满足要应求享！颠4灶.接3习刃脚根部以上晌0.双6熊米尽井壁检算稠本部分为刃脚唯嵌固部分，需砍单独计算，计总算过程如下：宗4.质3舰.1竟搅到计算简图烧4.默3敲.2说兄拐作用在井壁上介的外力①土压力快考虑坑壁外挖涂掘机走行、作寨业，基坑附加炎荷载按挖掘机妄接地比要压让40Kp麦a磨采用。倡σ义1k=2.5知*19.5*仙1/(1+0渐.5*2)=欢24.3KN拨/m2生ea及1烦=0.元361湾*吸（酬0.6*18卫+5.1*8多+10.5*弄4.14+4冻0涛）影=峡48.76志饥KN/m玩2虚ea巨2氏=0.沃361锣*活（垫0.6*18孔+5.1*8克+10.5*揪4.74+4办0妻）狱=庆51.03蚁片KN/m震2②水压力溪敲择不排水下沉，梦按外侧水位比怎内侧水位高蛇1m挖考虑，剩余水煮压力为：血Pw1=10汪KN/m2惩Pw2=紫10KN/m举2洋拌夹③烫刃脚许嵌固描部分水土压力余合力评刃脚陪嵌固部分港根部础：欲ea1+Pw移1=仿48.76祸+10=帽58.76赴KN/m2银刃脚何嵌固部分虑底部陆：戏ea2+Pw帐2=百51.03母+10=傲61.03馅KN/m2劫刃脚部分总的亩土压力与水压诵力：额P伸总竿=斜（吗58.76块+雨61.03搭）掌*0.波6辩/2=姿35.9闭KN/m慰惹袄④菠刃脚根部剪力玩盗刃脚根部旅ea捆3恐=0.自361赢*称（错0.6*18队+5.1*8愈+10.5*蚁4.义7接4+4陪0欲）贯=鞭51.03芽务KN/m望2喇E渗a更4匀=0.某361镜*忧（舒0.6*18隐+5.1*8脉+10.5*判5.4歇4+4躬0仔）真=术53.69英正KN/m跑2胆刃脚根部永：邻ea自3故+Pw1=沃51.03葱+10=领61.03妖KN/m2粮刃脚底部瓦：寨ea浸4仆+Pw2=滩53.69寺+10=饰63.69印KN/m2皱刃脚部分总的塌土压力与水压裳力：登P然总枣=加（觉61.03疼+唇63.69歼）再*0.燕7猛/2=等43.65乌KN/m辜叉栗⑤艰水平合力胁F=触35.9敬+圣43.65避=纽79.55嫁KN置/m青4.传3宝.3贝浆朝刃脚根部内力摊计算①简图：仿框架计算简图粮如下图。②荷载:箩取以上计算的拘水平合拢力氏q=蔽79.55告N/mm③内力：遵按上述荷载与盼简图，计算内捧力结果如下。秤N=为640.37初7匀KN避针（裳5扒）截面计算宣①义按混凝土截面已检算踩A=栏6岛00*恶6慨00=少36熄0000mm浙2扬混凝土压应力恩能满足要求。裹4.4厅踪下沉系数计算厘薪能色第一节下沉系掠数①沉井自重具迟刃脚部分重毕量价G1-1圣=匪（合0.3+0.帽6乎）窗/2*0.7喇*吸8.05*2独*3.142桨*23=激366.6架KN威悲横其余部分重饰量珍G1-2=0和.购6云*支（裤6.5输-0.斜7殃）氏*竟8.05*2抚*3.142罩*23=担4048.9怨KN钢总周重宏G1=G1-眨1+G1-2钥=籍366.6还+硬4048.9迈=叠4415.5瓦KN热②脖井壁摩阻堡力艘脖粘土的摩阻绪系数喇f=勤18危kpa谷则摩阻堵力委Rf=行（多5麻/2终+猜1堡）插*18*8.忍05*2*3剖.142摧=弯3186.9食KN③浮力找第一节沉井下站部洒6版米挥入水，浮力为④下沉系数骂下沉系数不能促满足要求，在躁沉井制作时，庭在沉井外壁竖瞎向设置浆槽，末尺寸宅为桌50*莲50mm收，间距为裂2m君一道，下沉时运在浆槽内压住嗓膨润土泥浆，斧减小侧壁摩阻林力。若该措施争不能见效，需壶采用配重的方串式下沉。者4.4.址2结长颈第充二点节下沉系数①沉井自重骄始刃脚部分重作量热G1-1画=疑（虾0.3+0.说6竹）幸/2*0.7蛛*朴50.6柱*23=达366.6殊KN津拜比第一节其余部旬分重量丹G1-2=0照.6茧*惕（彩6.5-0.妨7衡）耽*8.05*朱2*3.14更2*23=4寨048.9K疮N赵第二节重财量净G2宴-1富=0.6*5右*8.05*弟2*3.14允2*23=3寺490.5K借N泛总奋重准G泄2销=G1-1+御G1-2请+G2-1碧=勾366.6+还4048.9详+3490.刘5艺=索7906部KN饮稳②验井壁摩阻唱力泽柄摩阻鸽系数饰f=糟18奖kpa避巨则摩阻捏力辅Rf=您（林5/2+3.达6溜4慌）疗*18*8.理05*2*3钟.142=5光590.8K奸N③浮力谊二刮节沉井下部皂8.64魔米座入水，浮力为④下沉系数录下沉系数不能璃满足要求，在长沉井制作时，膛在沉井外壁竖药向设置浆槽，皱尺寸党为芒50*树50mm雕，间距为显2m缴一道，下沉时协在浆槽内压住窄膨润土泥浆，籍减小侧壁摩阻第力。若该措施峡不能见效，需抚采用配重的方麻式下沉。懂4.5室封底混凝土计鞠算栽久俗剑强度计算①计算简图垦封底混凝土厚装度虫1.咬5颠m饶，宵按坦周边简支圆板同计算，采偿用亩solid9沉5兼单元模拟，其死平面计算简图铜如下：②荷载正矛功围堰内部排开扣水的体积所形麦成的浮力全部绢施加到底板上蜘，外侧水位按凯3.6m诉考虑析q=警10横*线（啦3.6+6.霞9野4款）机-肤23*1.5裙=70.9K付N/m虑2③计算结果勇MK=0.1警979qr嫩2醒=0.197应9*70.9燃*7.75*兽7.75=8辅42.7KN米*m/m腊1m档宽封底混凝土峰的截面特性（呆考虑上部浮浆帮，厚度按柴1m斑采用）娇第一主拉应力路为笛1.072M董p蹈a智，选塑用安C2维5路混凝土，其容兴许拉应力萍为晋1.23Mp丰a阅，按第一强度挖理论，满足承赔载要求。歉壳交稼抗浮计算①浮力仰老件围堰排水至基签底后，浮蔬力足F=拌188.7仁*右10.54色*10=甩23089.裤8芹K