水中墩承台钢板桩围堰计算书.doc

南昌市绕城高速公路南外环A2标 水中墩承台钢板桩围堰（K16+609K21+380）计 算 书 中国建筑股份有限公司南昌市绕城高速公路南外环A2标项目经理部2014年10月水中墩承台钢板桩围堰计算书 一、围堰布置及计算说明1、水中墩承台施工采用筑岛开挖钢板桩围堰支护方案，水位标高为+18.0m,岛面标高为+18.5m。2、土层主要为淤泥和细砂，均为微透水层,采用水土合算。 3、地面荷载施工机具距离钢板桩边1.5-3.5m时，按20KN/m计算。4、本钢板桩桩采用拉森型， 取1m钢板桩宽度进行检算，截面模量为2200cm3，容许弯曲应力采用210MPa。5、内支撑支锚刚度及材料抗力计算内支撑采用工50b型钢进行计算支撑松弛系数取0.8 材料抗力支锚刚度 6、钢板桩围堰布置图如下：2、 支护方案及基本信息 21、连续墙支护22、基本信息内力计算方法增量法规范与规程建筑基坑支护技术规程 JGJ 120-99基坑等级二级基坑侧壁重要性系数1.00基坑深度H(m)5.200嵌固深度(m)6.300墙顶标高(m)0.000连续墙类型钢板桩 每延米板桩截面面积A(cm2)236.00 每延米板桩壁惯性矩I(cm4)39600.00 每延米板桩抗弯模量W(cm3)400.00有无冠梁无放坡级数 0超载个数 1支护结构上的水平集中力023、 超载信息 超载类型超载值作用深度作用宽度距坑边距形式长度序号 (kPa,kN/m)(m)(m)(m) (m)120.000-24、附加水平力信息水平力作用类型水平力值作用深度是否参与是否参与序号 (kN)(m)倾覆稳定整体稳定 25、土层信息土层数 3坑内加固土 否内侧降水最终深度(m)5.200外侧水位深度(m)0.500内侧水位是否随开挖过程变化是内侧水位距开挖面距离(m)0.000弹性计算方法按土层指定弹性法计算方法m法26、土层参数层号土类名称层厚重度浮重度粘聚力内摩擦角 (m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)1淤泥质土5.5016.96.99.006.202细砂5.0019.09.0-3砾砂10.0019.09.0-层号与锚固体摩粘聚力内摩擦角水土计算方法m,c,K值抗剪强度 擦阻力(kPa)水下(kPa)水下(度) (kPa)120.09.006.20合算m法1.05-225.00.0032.00合算m法17.28-335.02.0028.00合算m法13.08- 27、支锚信息 支锚道数1支锚支锚类型水平间距竖向间距入射角总长锚固段道号 (m)(m)()(m)长度(m)1内撑1.0001.000-支锚预加力支锚刚度锚固体工况锚固力材料抗力材料抗力道号(kN)(MN/m)直径(mm)号调整系数(kN)调整系数10.00376.32-2-856.531.00 28、 土压力模型及系数调整 弹性法土压力模型:经典法土压力模型:层号土类名称水土水压力主动土压力被动土压力被动土压力 调整系数调整系数调整系数最大值(kPa)1淤泥质土合算1.0001.0001.00010000.0002细砂合算1.0001.0001.00010000.0003砾砂合算1.0001.0001.00010000.000 29、工况信息 工况工况深度支锚号类型(m)道号1开挖1.500-2加撑-1.内撑3开挖5.200-三、设计结果 31、结构计算 各工况： 32、内力位移包络图： 33、截面验算 33.1、基坑抗弯检算（不考虑剪力） 用弹性计算方法计算最大弯矩为129.39KN.m 可！ 33.2、内支撑计算 内支撑处每米受力为80KN，内支撑在长边方向布置4.9米间距一道，单根支点受力约392KN 内撑采用直径530mm，壁厚6mm的钢管。 可！内支撑处每米受力为80KN，内支撑在短边方向布置4.4米间距一道，单根受力约352KN内撑采用2工50b。 可！ 33.3、水平梁计算 水平梁采用2工50b， 可！ 可！ 34、地表沉降图： 35、整体稳定验算 计算方法：瑞典条分法 应力状态：总应力法 条分法中的土条宽度: 0.40m 滑裂面数据 整体稳定安全系数 Ks = 2.489 圆弧半径(m) R = 11.792 圆心坐标X(m) X = -1.391 圆心坐标Y(m) Y = 5.35635.1、抗倾覆稳定性验算 抗倾覆安全系数: Mp被动土压力及支点力对桩底的抗倾覆弯矩, 对于内支撑支点力由内支撑抗压力决定;对于锚杆或锚索，支点力为锚杆或锚索的锚固力和抗拉力的较小值。 Ma主动土压力对桩底的倾覆弯矩。 注意：锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。 工况1： 注意：锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。 序号支锚类型材料抗力(kN/m)锚固力(kN/m) 1 内撑 0.000 - Ks = 7.551 = 1.200, 满足规范要求。 工况2： 注意：锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。 序号支锚类型材料抗力(kN/m)锚固力(kN/m) 1 内撑 856.530 - Ks = 16.017 = 1.200, 满足规范要求。 工况3： 注意：锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。 序号支锚类型材料抗力(kN/m)锚固力(kN/m) 1 内撑 856.530 - Ks = 5.233 = 1.200, 满足规范要求。 安全系数最小的工况号：工况3。 最小安全Ks = 5.233 = 1.200, 满足规范要求。 35.2、抗隆起验算 Prandtl(普朗德尔)公式(Ks = 1.11.2)，注：安全系数取自建筑基坑工程技术规范YB 9258-97(冶金部):Ks = 7.950 = 1.1, 满足规范要求。 Terzaghi(太沙基)公式(Ks = 1.151.25)，注：安全系数取自建筑基坑工程技术规范YB 9258-97(冶金部):Ks = 9.621 = 1.15, 满足规范要求。 35.3、隆起量的计算 注意：按以下公式计算的隆起量，如果为负值，按0处理! 式中基坑底面向上位移(mm); n从基坑顶面到基坑底面处的土层层数; ri第i层土的重度(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饱和重度(kN/m3); hi第i层土的厚度(m); q基坑顶面的地面超载(kPa); D桩(墙)的嵌入长度(m); H基坑的开挖深度(m); c桩(墙)底面处土层的粘聚力(kPa); 桩(墙)底面处土层的内摩擦角(度); r桩(墙)顶面到底处各土层的加权平均重度(kN/m3); = 0(mm) 35.4、 抗管涌验算 抗管涌稳定安全系数(K = 1.5): 式中0侧壁重要性系数; 土的有效重度(kN/m3); w地下水重度(kN/m3); h地下水位至基坑底的距离(m); D桩(墙)入土深度(m); K = 3.276 = 1.5, 满足规范要求。 35.5、嵌固深度计算 嵌固深度计算参数：嵌固深度系数1.200抗渗嵌固系数1.200 嵌固深度计算过程： 按建筑基坑支护技术规程 JGJ 120-99单支点结构计算支点力和嵌固深度设计值hd： 1) 按ea1k = ep1k 确定出支护结构弯矩零点hc1 = 0.569 2) 支点力Tc1可按下式计算： hT1 = 4.200m Tc1 = 89.998 kN 3) hd按公式：hpEpj + Tc1(hT1+hd) - 0haEai=0确定 = 1.200 ， 0 = 1.000 hp = 1.632m，Epj = 727.863 kPa ha = 4.655m，Eai = 356.366 kPa 得到hd = 4.869m，hd采用值为：6.300m 渗透稳定条件验算： 当前嵌固深度为：4.869m。 依据建筑基坑支护技术规程 JGJ 120-99, 当基坑底为碎石土及砂土、基坑内排水且作用有渗透水压力时，侧向截水的排桩、地下连续墙嵌固深度设计值尚应满足抗渗透稳定条件: hd = K * 0 * (h - hw)(按规范K=1.2，交互值K=1.20) 嵌固深度取为：5.640m,单根钢板桩长12m，hd采用值为6.3m。 36、封底砼计算 36.1、竖向抗力计算 (1)钢板桩与土层摩擦力计算： 钢板桩围堰周长：30.6m。 封底混凝土与钢板桩的摩擦力： ，取P1 (2)封底混凝土与钻孔桩摩擦力计算： 封底砼与钻孔桩间摩擦系数取150KN/； (3)封底混凝土自重：（封底混凝土厚1米） 竖向抗力合力： P=P1+P2+P3=1874.25+1884+1132.32=4890.57KN 36.2、竖向浮力