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2、深基坑方案（淮河）（上报公司）,基坑,方案,淮河,上报,公司
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目 录 1 检算说明 . 1 2 支护与拆除方案 . 2 2.1 开挖支护方案 . 2 2.2 回填拆撑方案 . 4 3 计算依据 . 5 4 支护结构计算 . 6 4.1 计算模型及信息 . 6 4.3 结构计算 . 6 5 支撑体系 . 21 5.1 计算模型 . 21 5.2 强度验算 . 21 5.3 刚度验算 . 22 6 结论与建议. 24 淮北至宿州至蚌埠城际铁路淮河特大桥 266#墩基坑围堰支护体系验算书 第 1 1 页 1 检算说明 工程概况请参见对应专项施工方案，本检算是根据施工单位提供的淮河特大桥 266#墩基坑围堰结构施工图而进行的。 淮北至宿州至蚌埠城际铁路淮河特大桥 266#墩基坑围堰支护体系验算书 第 2 2 页 2 支护与拆除方案 266#墩自地面往下围堰计算影响范围内土层分布情况如表2-1所示。此外根据设计说明及施工单位要求，地下水按回填后地面以下 0.5m 考虑。 表表 2-1 堰计算影响范围内土层分布堰计算影响范围内土层分布 土层层数 土层名称 土层编号 土层厚度/m 1 素填土 1-2 2.6 2 粉质黏土 3-3-2 10.0 2.1 开挖支护方案 支护采用 FSP-IV 型钢板桩围堰支护，桩长 12m，基坑底距桩顶5.869m（含混凝土垫层开挖） ；设 1 道围檩，围檩采用 HM400400；水平支撑采用 HM400400。 支护结构平面布置如图 2-1 所示，支护结构立面布置如图 2-2 所示。 开挖支护计算时，按超挖 0.5m 后支护进行计算。 淮北至宿州至蚌埠城际铁路淮河特大桥 266#墩基坑围堰支护体系验算书 第 3 3 页 图 2-1 支护结构平面布置（单位：mm） 淮北至宿州至蚌埠城际铁路淮河特大桥 266#墩基坑围堰支护体系验算书 第 4 4 页 承台底标高：+11.631钢板桩顶标高：+17.300自然地面标高：+16.800钢板桩底标高：+5.300HW400*400封底砼 图 2-2 支护结构立面布置（单位：mm） 2.2 回填拆撑方案 回填拆撑顺序如下： 1、承台施工完成后，填充承台顶位置； 2、拆除支撑。 淮北至宿州至蚌埠城际铁路淮河特大桥 266#墩基坑围堰支护体系验算书 第 5 5 页 3 计算依据 （1）施工单位提供的淮河特大桥基坑围堰结构施工图 ； （2） 建筑基坑支护技术规程 （JGJ 1202012） ； （3） 钢结构设计标准 （GB500172017） ； （4） 建筑边坡工程技术规范 （GB50330 2013） ； （5） 建筑结构地基与基础设计规范 （GB500072011） ； （5） 铁路桥涵混凝土结构设计规范 （TB 100922017） 。 淮北至宿州至蚌埠城际铁路淮河特大桥 266#墩基坑围堰支护体系验算书 第 6 6 页 4 支护结构计算 4.1 计算模型及信息 - 基本信息 - 规范与规程 建筑基坑支护技术规程 JGJ 120-2012 内力计算方法 增量法 支护结构安全等级 一级 支护结构重要性系数0 1.10 基坑深度h(m) 5.869 嵌固深度(m) 6.131 桩顶标高(m) 0.000 桩材料类型 钢板桩 每延米截面面积A(cm2) 236.00 每延米惯性矩I(cm4) 39600.00 每延米抗弯模量W(cm3) 2200.00 抗弯f(MPa) 215 有无冠梁 无 淮北至宿州至蚌埠城际铁路淮河特大桥 266#墩基坑围堰支护体系验算书 第 7 7 页 防水帷幕 无 放坡级数 0 超载个数 1 支护结构上的水平集中力 0 - 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) 1 30.000 - - - - - - 土层信息 - 土层数 2 坑内加固土 否 内侧降水最终深度(m) 5.869 外侧水位深度(m) 0.500 内侧水位是否随开挖过程变化 否 内侧水位距开挖面距离(m) - 弹性计算方法按土层指定 弹性法计算方法 m法 内力计算时坑外土压力计算方法 主动 - 土层参数 - 层号 土类名称 层厚 重度 浮重度 黏聚力 内摩擦角 黏聚力 内摩擦角 (m) (kN/m3) (kN/m3) (kPa) (度) 水下(kPa) 水下(度) 1 素填土 2.60 19.4 9.4 0.01 0.01 0.01 0.01 2 粘性土 10.00 19.5 9.5 39.60 14.80 34.60 11.80 层号 与锚固体摩 水土 计算方法 m,c,K值 极限承载力 擦阻力(kPa) 标准值(kPa) 1 60.0 合算 m法 0.00 120.00 2 120.0 合算 m法 5.06 120.00 层号 有效内摩 静止土压力 静止土压 擦角(度) 系数估算公式 力系数Ko 1 - - - 2 - - - - 支锚信息 - 支锚道数 1 扩孔锚杆 淮北至宿州至蚌埠城际铁路淮河特大桥 266#墩基坑围堰支护体系验算书 第 8 8 页 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 1.000 1.500 - - - 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 1 0.00 804.47 - 2 - 4700.00 1.00 - 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 水土 水压力 外侧土压力 外侧土压力 内侧土压力 内侧土压力 名称 调整系数 调整系数1 调整系数2 调整系数 最大值(kPa) 1 素填土 合算 - 1.000 1.000 1.000 10000.000 2 粘性土 合算 - 1.000 1.000 1.000 10000.000 - 工况信息 - 工况 工况 深度 支锚 号 类型 (m) 道号 1 开挖 2.000 - 2 加撑 - 1.内撑 3 开挖 5.869 - 4 刚性铰 5.769 - 5 刚性铰 4.830 - - 设计参数 - 淮北至宿州至蚌埠城际铁路淮河特大桥 266#墩基坑围堰支护体系验算书 第 9 9 页 整体稳定计算方法 瑞典条分法 稳定计算采用应力状态 有效应力法 稳定计算是否考虑内支撑 稳定计算合算地层考虑孔隙水压力 条分法中的土条宽度(m) 1.00 刚度折减系数K 0.850 考虑圆弧滑动模式的抗隆起稳定 对支护底取矩倾覆稳定 以最下道支锚为轴心的倾覆稳定 4.3 结构计算 各工况： 淮北至宿州至蚌埠城际铁路淮河特大桥 266#墩基坑围堰支护体系验算书 第 1010 页 淮北至宿州至蚌埠城际铁路淮河特大桥 266#墩基坑围堰支护体系验算书 第 1111 页 内力位移包络图： 淮北至宿州至蚌埠城际铁路淮河特大桥 266#墩基坑围堰支护体系验算书 第 1212 页 地表沉降图： - 截面计算 - 截面参数 弯矩折减系数 1.00 剪力折减系数 1.00 荷载分项系数 1.25 淮北至宿州至蚌埠城际铁路淮河特大桥 266#墩基坑围堰支护体系验算书 第 1313 页 内力取值 段 内力类型 弹性法 经典法 内力 内力 号 计算值 计算值 设计值 实用值 基坑内侧最大弯矩(kN.m) 30.25 31.43 41.59 41.59 1 基坑外侧最大弯矩(kN.m) 259.13 231.63 356.31 356.31 最大剪力(kN) 137.82 139.96 189.50 189.50 截面验算 基坑内侧抗弯验算(不考虑轴力) nei = Mn / Wx = 41.592/(2200.000*10-6) = 18.905(MPa) f = 215.000(MPa) 满足 基坑外侧抗弯验算(不考虑轴力) wai = Mw / Wx = 356.305/(2200.000*10-6) = 161.957(MPa) 1.35, 满足规范要求。 - 抗倾覆稳定性验算 - 抗倾覆(踢脚破坏)稳定性验算: 绕最下道支撑或锚拉点的抗倾覆稳定性验算, 多支点参考建筑地基基础设计规范GB50007-2011附录V 单支点参考建筑基坑支护技术规程 JGJ 120-2012 4.2.2节 KtMEpMEa MEp-被动区抗倾覆作用力矩总和(kN.m/m); MEa-主动区倾覆作用力矩总和(kN.m/m); Kt-带支撑桩、墙式支护抗倾覆稳定安全系数，取Kt1.250。 淮北至宿州至蚌埠城际铁路淮河特大桥 266#墩基坑围堰支护体系验算书 第 1515 页 工况1： 此工况不进行抗倾覆稳定性验算! 工况2： Kt15450.6494022.091 Kt = 3.841 = 1.250, 满足规范要求。 工况3： Kt8573.8304022.091 Kt = 2.132 = 1.250, 满足规范要求。 工况4： 已存在刚性铰，此后工况均不进行抗倾覆稳定性验算! - 安全系数最小的工况号：工况3。 最小安全Kt = 2.132 = 1.250, 满足规范抗倾覆要求。 - 抗隆起验算 - 淮北至宿州至蚌埠城际铁路淮河特大桥 266#墩基坑围堰支护体系验算书 第 1616 页 淮北至宿州至蚌埠城际铁路淮河特大桥 266#墩基坑围堰支护体系验算书 第 1717 页 1) 从支护底部开始，逐层验算抗隆起稳定性，结果如下： Ksm2ldNqcNcm1hldq0Kb Nqtan45o22etan NcNq11tan 支护底部，验算抗隆起： Ks=(19.5006.1312.919+34.6009.185)/(19.478(5.869+6.131)+30.000)=2.528 Ks = 2.528 1.800，抗隆起稳定性满足。 2) 坑底抗隆起按以最下层支点为转动轴心的圆弧条分法计算，结果如下： 淮北至宿州至蚌埠城际铁路淮河特大桥 266#墩基坑围堰支护体系验算书 第 1818 页 ciliqibiGicositaniqibiGisiniKr Ks = 2.484 2.200，坑底抗隆起稳定性满足。 - 流土稳定性验算 - K2ld0.8D1hwKf K = (2.00*6.13 + 0.80*5.37)*9.50/(5.37*10.00) 淮北至宿州至蚌埠城际铁路淮河特大桥 266#墩基坑围堰支护体系验算书 第 1919 页 K = 2.930 = 1.60, 满足规范要求。 其中: K-流土稳定性计算安全系数； Kf-流土稳定性安全系数；安全等级为一、二、三级的基坑支护，流土稳定性 安全系数分别取值1.60、1.50、1.40； ld-截水帷幕在基坑底面以下的长度(m)； D1-潜水水面或承压水含水层顶面至基坑底面的垂直距离(m)； -土的浮重度(kN/m3)； h-基坑内外的水头差(m)； w-地下水重度(kN/m3)； - 突涌稳定性验算 - K = D/ hww K = 2.000*19.500/30.000 = 1.299 = Kh = 1.10 基坑底部土抗承压水头稳定! 式中: -承压水含水层顶面至坑底的土层天然重度(kN/m3); D -承压水含水层顶面至坑底的土层厚度(m); w-水的重度(kN/m3); hw -承压水含水层顶面的压力水头高度(m); Kh -突涌稳定安全系数，当前取值1.10，规范要求不应小于1.100; K -突涌稳定安全系数计算值。 - 嵌固深度构造验算 淮北至宿州至蚌埠城际铁路淮河特大桥 266#墩基坑围堰支护体系验算书 第 2020 页 - 根据公式: 嵌固构造深度=嵌固构造深度系数基坑深度 =0.3005.869=1.761m 嵌固深度采用值6.131m = 1.761m,满足构造要求。 - 嵌固段基坑内侧土反力验算 - 工况1： Ps = 775.128 Ep = 2356.338，土反力满足要求。 工况2： Ps = 775.128 Ep = 2356.338，土反力满足要求。 工况3： Ps = 526.846 Ep = 1076.978，土反力满足要求。 工况4： Ps = 526.846 Ep = 1076.978，土反力满足要求。 工况5： Ps = 526.846 Ep = 1076.978，土反力满足要求。 式中： Ps为作用在挡土构件嵌固段上的基坑内侧土反力合力（kN）； Ep为作用在挡土构件嵌固段上的被动土压力合力（kN）。 淮北至宿州至蚌埠城际铁路淮河特大桥 266#墩基坑围堰支护体系验算书 第 2121 页 5 支撑体系 5.1 计算模型 在开挖加撑与回填拆撑的各种工况中，确定支撑的最大受力，如表5-1所示。 表5-1 支撑的最大受力 工况 围檩截面 最大支反力 kN/m工况3 H400400 157.2 按支撑的最大受力进行计算，计算模型如图5-1所示。 图 5-1 支撑系统计算模型（单位：kN/m） 5.2 强度验算 在最不利情况下，支撑体系腰梁和内支撑在土压力作用下的组合应淮北至宿州至蚌埠城际铁路淮河特大桥 266#墩基坑围堰支护体系验算书 第 2222 页 力如图5-2所示。 图 5-2 支撑体系组合应力图（单位：MPa） 由图5-2见，最大应力大小为48.2MPa，小于215MPa，满足GB500172017要求。 在最不利情况下，支撑体系腰梁和内支撑在土压力作用下的剪切应力如图5-3所示。 图 5-3 支撑体系剪切应力图（单位：MPa） 由图5-3见，最大应力大小为55.9MPa，小于125MPa，满足GB500172017要求。 5.3 刚度验算 淮北至宿州至蚌
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