污水沟槽拉森钢板桩设计

1、(W53W10段)市三水区虹岭路西延线公路工程污水工程拉森钢板桩设计计算编制单位：对外建设集团市三水区虹岭路西延线公路工程项目经理部林*编制：复核:审核:日期：20150924编制依据1、建筑地基基础设计规(GB50007-2011)；2、建筑基坑支护技术规程JGJ 120-2012 ；3、06MS201给水排水相关图集；4、市三水区虹岭路西延线公路工程污水工程相关设计图及变更设计图；5、市三水区虹岭路西延线公路工程施工图设计阶段工程地质勘察报告。设计说明1、 污水沟槽开挖支护设计计算参考基坑开挖或支护参考图，取相关类型不利沟段W53W109 段，此污水开挖段为开放式双侧支护，本设计计算未进行

2、整体计算，仅进行每延米单元计算；2、 W53W10段工程地质数据就近采用 ZK24孔位数据，最顶层土为路基填方（如有），且岩土数据按地勘素填土计取；3、 剪切指标取固结快剪，因数据为试验峰值，计算时乘以0.85的系数；4、 因部分岩土层地质数据不详，参照附近层不利值或以往经验值，其中中、粗砂聚力取0kPa、摩擦角取38度；5、 起始开挖工作层面按设计路面高程减0.99m计取，即与设计行车道路基顶面同步；6、 沟槽及井位基础形式参照06MS201相关图集，沟槽宽度暂按3.0m计取，数据变化时对横 撑刚度有所影响；7、未考虑降水效果，坑外水位按设计地下水位，坑水位按明沟排水，随挖随降；8、 横撑按

3、施加预加力考虑，计算时数据在50-100kN围按经验取值；9、 围檩采用28a型工字钢，抗弯验算单独分析（见围檩验算表）；10、其它未详事宜见设计容。基本数据围护系统数据表序号系统名称材料规格布设形式备注1支护12mIV型拉森钢板桩沟槽两侧各一排2围檩28a型工字钢沿沟槽两侧纵向上下各两排3横撑$ 299*10mr钢管沿沟槽纵向每4n一道，上下两根ZK24孔位数据地层编号层顶咼程(m)层厚(m)岩土名称备注层底咼程(m)1-12.32.1素填土r 0.23-10.28.2淤泥质粉 质粘土-83-2-0r -811.6粉质粘土-19.69-2-7-19.69.6强风化粗 砂岩-29.29-2-2

4、-29.23.3强风化泥 质粉砂岩P -32.59-2-7-32.54.3强风化粗 砂岩-36.8地下水0.8井位数据W53设计地面地面咼程设计沟槽 深度井宽3.613.176.1730002.625.183900管道数据50400:5050050400501001400支护方案连续墙支护|心2曲I。出r - 1'.12 (lS2hi 叭阿 c -毗吠 a - 5 ('J 7) «uI - 1U =说 a 24 fa基本信息规与规程建筑基坑支护技术规程JGJ 120-2012力计算方法增量法支护结构安全等级二级支护结构重要性系数丫 01.00基坑深度H(m)5.180

5、嵌固深度(m)7.320墙顶标高(m)-0.500连续墙类型L12mIV型拉森钢板桩卜每延米板桩截面面积 A(cm2)236.00卜每延米板桩壁惯性矩I(cm4)39600.00匚每延米板桩抗弯模量 W(cm3)2200.00匚抗弯f(Mpa)215有无冠梁无放坡级数1超载个数1支护结构上的水平集中力0放坡信息坡号台宽(m)坡高(m)坡度系数10.0000.5001.000超载信息超载 序号类型超载值 (kPa,kN/m)作用深度(m)作用宽度(m)距坑边距(m)形式长度(m)120.000-附加水平力信息水平力1作用类型水平力值作用深度是否参与是否参与序号(kN)(m)倾覆稳定整体稳定土层信

6、息土层数6坑加固土否侧降水最终深度(m)5.180外侧水位深度(m)1.820侧水位是否随开挖过程变化是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-基坑外侧土压力计算方法主动土层参数层号土类名称层厚(m)重度3(kN/m )浮重度3(kN/m )粘聚力(kPa)摩擦角 (度)1素填土2.4219.29.216.809.502淤泥质土8.2016.36.316.809.503粘性土11.6018.68.64强风化岩9.6019.59.5-5强风化岩3.3019.59.56强风化岩4.3019.59.5|层号|与锚固体摩|粘聚力|摩擦角水土计算方法|m,c,K值|抗剪强

7、度|擦阻力(kPa)水下(kPa)水下(度)(kPa)10.116.809.50合算m法2.54-20.116.809.50合算m法2.54-30.132.2024.60合算m法12.86-40.132.2024.60分算m法12.86-50.132.2024.60分算m法12.86-60.132.2024.60分算m法12.86-支锚 道号支锚类型水平间距(m)竖向间距(m)入射角(° )总长(m)锚固段长度(m)10 300* S10*L3000 撑4.0001.000-20 300* S10*L3000 撑4.0003.000-支锚道数2支锚 道号预加力(kN)支锚刚度(MN/

8、m)锚固体直径(mm)工况 号锚固力 调整系数材料抗力(kN)材料抗力 调整系数160.001246.88-2-1870315.751.00260.001246.88-4-1870315.751.00支锚道数2支锚信息弹性法土压力模型经典法土压力模型土压力模型及系数调整 层号土类 名称水土水压力 调整系数外侧土压力 调整系数1外侧土压力 调整系数2侧土压力 调整系数侧土压力最大值(kPa)1素填土合算1.0001.0001.0001.00010000.0002淤泥质土合算1.0001.0001.0001.00010000.0003粘性土合算1.0001.0001.0001.00010000.0

9、004强风化岩分算1.0001.0001.0001.00010000.0005强风化岩分算1.0001.0001.0001.00010000.0006强风化岩分算1.0001.0001.0001.00010000.000工况信息工况号工况 类型深度(m)支锚 道号1开挖1.500-2加撑-1.撑3开挖4.500-4加撑-2.撑5开挖5.180-设计结果结构计算各工况:工迅1 一球(1)(-IM Ifi)11M 9$)(-61；)(CMjvb卜$骗2"餐:j-d轴"卜一伽汹：，(吐|卜一彳询如卜(d和)匸匕船)-如閃：hHi(KN/ni) t-in m)(in4w) -4W

10、77)068-4>jtH住師im) (-1«5>(0 05) (C O-ic 0)“RKN-Z (-2乃卜7豹) fOOQ)H>1)勲KN)卜丁芍卜-口既 (-6认 >-nn( 4 5Dinha<KN/m)倒J(inE) (-1Z62)一nsq (C-0僧仍ir1*1L： tn1* 1E 21-'11.J/JJ/.!-J.-'，-*-r'iL-I-*J軌KN)(-1» 90(I M 96】 (-371(4J49)-125)(ZC(-4 65)-(W 76(-伸 y?)-(6*io) i-51)-(3173±&#

11、163;iKN/m)住悦 mm)(-1H76)"-(1M«1-571 r5)-4549(-11 ?&)- -(Q $1&Q(tfij克则）卜好印卜一731兀 5- #总(5 1 亦)出0 一曙-习(-157 70)(114 團(-5)(5145)(-1306)(111)c-o(oo'jf-10F2E：V1> 61)勒(KN)(-瑜(-54U)-(3175力位移包络图:1Ui卜褰吻一-刚-471(51 73(-1306)(111(000-iCiiJO：'地表沉降图:C01：-2H12点腳EIS(e)(-44 E7一i _ _ -7 二 E

12、-亠4U6H7H1XSlftOWO IJrnm截面计算弯矩折减系数0.85剪力折减系数0.85荷载分项系数1.25截面参数力取值段 号力类型弹性法 计算值经典法 计算值力 设计值力 实用值1基坑侧最大弯矩(kN.m)125.8344.65133.70133.70基坑外侧最大弯矩(kN.m)46.1092.7648.9848.98最大剪力(kN)64.2047.5168.2168.21截面验算基坑侧抗弯验算(不考虑轴力)(T nei = Mn / Wx-6=133.699/(2200.000*10)=60.772(MPa) < f = 215.000(MPa)满足基坑外侧抗弯验算(不考虑轴

13、力)d wai = Mw / Wx-6=48.978/(2200.000*10)=22.263(MPa) < f = 215.000(MPa)满足式中：d wai基坑外侧最大弯矩处的正应力(Mpa);d nei基坑侧最大弯矩处的正应力(Mpa);Mw基坑外侧最大弯矩设计值(kN.m);Mn 基坑侧最大弯矩设计值(kN.m);Wx 钢材对x轴的净截面模量(m );f钢材的抗弯强度设计值(Mpa);整体稳定验算i樽土 *r= IfJ 0熾c =« 99(99)J Mi r = 1 c c =* =訓E赛統疋繍嗣计算方法：瑞典条分法应力状态：有效应力法条分法中的土条宽度：0.40m

14、滑裂面数据整体稳定安全系数Ks = 792.596圆弧半径(m) R = 7.685圆心坐标X(m) X = -1.410圆心坐标Y(m) Y = 0.149抗倾覆稳定性验算抗倾覆安全系数M被动土压力及支点力对桩底的抗倾覆弯矩，对于支撑支点力由支撑抗压力决定；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。M主动土压力对桩底的倾覆弯矩。工况1：序号支锚类型材料抗力(kN/m)1撑0.0002撑0.000注意：锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。锚固力(kN/m)Ks =2.658 >= 1.200,满足规要求。工况2：序号支锚类型材料抗力(kN/m)锚固力(kN/m)1撑46

15、7578.938-2撑0.000 -K = 1775.750 >= 1.200,满足规要求。工况3:序号12支锚类型撑撑材料抗力(kN/m)467578.9380.000锚固力(kN/m)Ks =1774.254 >= 1.200,满足规要求。工况4：序号支锚类型材料抗力(kN/m)锚固力(kN/m)1撑467578.938-2撑467578.938Ks =3084.800 >= 1.200,满足规要求。工况5:序号支锚类型材料抗力(kN/m)锚固力(kN/m)1撑467578.938-2撑467578.938Ks = 3084.575 >= 1.200,满足规要求。安

16、全系数最小的工况号：工况1。最小安全K. = 2.658 >= 1.200,满足规要求。抗隆起验算報ir£1113 fkl f =巧卜 t = 32 2& = 2dbI MLr « W ? ；1*l a c = l 3 l-s a*- 9i（S3）1)从支护底部开始，逐层验算抗隆起稳定性，结果如下:支护底部，验算抗隆起：Ks = 8.140> 1.600，抗隆起稳定性满足。深度22.220处，验算抗隆起：Ks = 9.046> 1.600，抗隆起稳定性满足。深度31.820处，验算抗隆起。Ks = 9.411> 1.600，抗隆起稳定性满足。

17、深度35.120处，验算抗隆起。Ks = 9.490> 1.600，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:c i I iq i b i j G i cosE i tan 卑 iq i b i Jg i sinK rlE iKs = 2.937> 1.900，坑底抗隆起稳定性满足。嵌固深度计算嵌固深度计算参数:嵌固深度是否考虑支撑作用V是否考虑坑底隆起稳定性V是否考虑最下层支点为轴心的圆弧稳定性V嵌固深度计算过程：当地层不够时，软件是自动加深最后地层厚度（最多延伸100m）得到的结果。1）嵌固深度构造要求：依据建筑基坑支护技术规程JGJ 120-2012,嵌固深度对于多支点支护结构I d不宜小于0.2h。嵌固深度构造长度ld : 1.036m。2）嵌固深度满足整体滑动稳定性要求：按建筑基坑支护技术规程JGJ 120-2012圆弧滑动简单条分法计算嵌固深度：圆心（-36.564 , 65.855），半径=75.520m，对应的安全系数 K. = 2920.658> 1.300嵌固深度计算值I d = 0.000m。3）嵌固深度满足坑底抗隆起要求：符合坑底抗隆起的嵌固深度I d = 3.400m4）嵌固深度满足以最下层支点为轴心的圆弧滑动稳定性要求：符合以最下层支点为轴心的圆弧滑动稳定的嵌固深度I d = 5.600m。