新能源汽车产业园A区配套基础设施工程（泄洪箱涵）（深基坑）计算书

一、工程概况本项目主要是对涪陵聚源大道内涝点进行整治，聚源大道内涝点位于涪陵新城区聚源大道钰淳汽车配件有限公司处，距现状盘龙路与聚源大道交叉口约300m。本次设计排水箱涵共长2331m。根据渝建发[2010]166号《关于进一步加强全市高切坡、深基坑和高填方项目勘察设计管理的意见》，本次设计范围内包含5段高边坡在此文件规定的“高边坡”范围以内，其中深基坑5段。其分布情况及设计防护措施详见下表：深基坑段落分布表编号里程边坡安全等级永久/临时边坡最大高度(m)立面投影面积（m2）岩土类型类型防护形式1K0+160～K0+500两侧二级临时7.795298土质深基坑坡率法+土钉墙2K0+800～K0+960两侧二级临时8.652768岩土深基坑坡率法+土钉墙3K1+250～K1+330两侧二级临时7.02562土质深基坑坡率法+土钉墙4K1+840～K2+060两侧二级临时7.533314土质深基坑坡率法+土钉墙5K2+230～K2+260两侧二级临时7.34441土质深基坑坡率法+土钉墙二、设计依据及设计规范2.1设计依据（1）业主提供的该片区1:500、1:2000地形图（2）业主提供的相关道路排水管网物探资料（3）《涪陵区李渡组团南区控制性详细规划(2017年修改)》（重庆市规划设计研究院2018.08编制）（4）《重庆市涪陵区城乡总体规划(2015-2035年)》（中国城市规划设计研究院西部分院2019.05编制）（5）《涪陵区中心城区排水专项规划(2020-2035)》（重庆大学建筑规划设计研究总院有限公司编制）（6）《聚源大道三爱海陵段雨污水管网工程竣工图（2021.01）》（7）《涪陵新城区聚源大道2020年沥青路面大修工程施工图（2021.02）》（8）《涪陵新能源汽车产业园A区配套基础设施工程（枣子湾泄洪箱涵）工程地质勘察报告（一次性勘察）（2022.12）》（9）业主提供的其他相关资料2.2设计遵循的主要规范及标准（1）《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）（2）《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）（3）《建筑基坑工程监测技术标准》（GB50497-2019）（4）《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)（5）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）（6）《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2012）（7）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）（2015版）（8）《地质灾害防治工程设计规范》（DB50/5029-2004）（9）《建筑与市政工程抗震通用规范》（GB55002-2021）（10）《建筑与市政地基基础通用规范》（GB55003-2021）（11）《混凝土结构通用规范》(GB55008-2021)（12）《工程结构通用规范》（GB55001-2021）（13）其它相关设计规范、国家标准、地方标准三、设计参数根据岩石室内试验统计指标，按《市政工程地质勘察规范》（DBJ50-174-2014）的有关规定、结合场地的实际情况（岩体较完整，地基条件系数取1.10），并按《建筑地基基础设计规范》（DBJ50-047-2016）折减系数取0.33，计算地基承载力特征值。1、岩石地基极限承载力标准值：中等风化泥岩ƒuk＝6.0×1.1＝6.60MPa；中等风化砂岩ƒuk＝27.1×1.1＝29.81MPa；2、岩石地基承载力特征值中等风化泥岩ƒak＝ƒuk×0.33=6.6×0.33＝2.178MPa；中等风化砂岩ƒak＝ƒuk×0.33=29.81×0.33＝9.837MPa；注：地基极限承载力分项系数取0.33。3、岩体变形指标平均值泥岩岩体变形模量EO=1183.83×0.7=828.68MPa，弹性模量E=1384.61×0.7=969.23MPa，泊松比υ=0.31。砂岩岩体变形模量EO=4625.56×0.7=3237.89MPa，弹性模量E=4953.89×0.7=3467.72MPa，泊松比υ=0.24。注：岩体变形指标由岩石变形指标平均值按0.7折减，岩体泊松比可取岩石的泊松比平均值。4、岩体抗拉、三轴抗剪强度标准值泥岩岩体抗拉强度标准值ƒ´l=0.37×0.4×0.95=0.14MPa，三轴抗剪强度指标标准值c=1.24×0.3×0.95=0.35Mpa，φ=35.58°×0.9×0.95=30°。砂岩岩体抗拉强度标准值ƒ´l=1.27×0.4×0.95=0.48MPa，三轴抗剪强度指标标准值c=5.18×0.3×0.95=1.48Mpa，φ=38.81°×0.9×0.95=33°。注：①岩体抗拉强度由岩石抗拉强度标准值按0.4折减；②岩体粘聚力由岩石粘聚力标准值按0.3折减；③岩体抗拉和抗剪强度标准值按0.9折减，时间效应系数取0.95。5、岩土体设计参数建议见表3.1。岩土体设计参数建议值表表3.1岩土体名称稍密素填土强风化中等风化泥岩砂岩泥岩砂岩重度(kN/m3)天然20.0*，饱和21.0*22.0*23.0*24.3*24.8*天然抗压强度标准值(MPa)6.027.1饱和抗压强度标准值(MPa)3.719.6软化系数0.620.72地基承载力特征值(MPa)0.13*;现场试验验证0.4*0.5*2.1789.837变形模量(MPa)828.683237.89弹性模量(MPa)969.233467.72泊松比0.310.24抗拉强度（MPa）0.140.48粘聚力(kPa)天然5.0*饱和3.0*0.351.48内摩擦角(°)天然30.0*饱和24.0*30.033.0岩体破裂角(°)60.062.0岩体等效内摩擦角(°)52*55*中等风化岩体水平抗力系数(MN/m3)60*350*土体水平抗力系数的比例系数(MN/m4)14*（稍密）40*44*岩土与锚固体极限粘结强度标准值(kPa)360*760*基底摩擦系数0.25*0.3*0.40*0.45*0.60*备注：1、.加“*”的数据为经验值；2、结构面抗剪强度取值，中风化砂、泥岩内部层面为结合差，属于硬性结构面，取C=50kPa，φ=18°；强风化层面、砂岩与泥岩(上砂下泥)之间界层面,为结合很差，属于软弱结构面，取C=20kPa，φ=12.0°；裂隙1、2结构面为结合很差，属于软弱结构面，取C=20kPa，φ=12.0°；3、岩土界面抗剪强度取值天然取C=3kPa，φ=28°;饱和取C=1kPa，φ=22°;4、边坡岩体类型：强风化段岩体类型为Ⅳ类，中风化段岩体类型为Ⅲ类;岩体破裂角：45°+φ/2。。四、深基坑稳定性计算本工程中共有深基坑5段，本次计算书选取具有代表性的典型断面进行稳定性分析。由于基坑最大深度8.65m，按最大深度9.0m进行支护计算。由于本项目基坑底绝大部分均为岩层，仅K1+820～K2+080段为土层，且土层为填筑时间较长的路基压实填土，故不次基坑计算不进行基底隆起验算。一、计算简图二、已知条件2.1基本信息规范或方法复合土钉墙基坑支护技术规范GB50739-2011计算目标设计计算书类型简明基坑等级二级支护结构重要性系数1.000基坑深度(m)9.000开挖步骤[每步开挖深度](m)1.2,1.0,1.0,1.0,1.0,1.0,1.0,1.0,0.8设置截水帷幕否设置微型桩否坡线段数1超载个数12.2坡线信息序号水平投影长(m)竖直投影长(m)坡角(°)14.5079.00063.402.3超载信息序号荷载类型超载值作用深度作用宽度到边坑距离形式长度(m)(kPa)(m)(m)(m)110.0002.4土层信息土层数1采用加固土否坑内水位深度(m)20.000坑外水位深度(m)20.000序号土类型层厚重度饱和重度粘聚力摩擦角土钉的qsk与锚固体摩擦(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(°)(kPa)阻力(kPa)1素填土20.00020.00020.0005.00030.00030.00030.0002.5土钉和锚杆信息土钉道数:8序号材料水平间距竖向间距入射角钻孔直径长度配筋钢材牌号外径壁厚(m)(m)(°)(mm)(m)(mm)(mm)1钢筋2.0001.00020.0001202钢筋2.0001.00020.0001203钢筋2.0001.00020.0001204钢筋2.0001.00020.0001205钢筋2.0001.00020.0001206钢筋2.0001.00020.0001207钢筋2.0001.00020.0001208钢筋2.0001.00020.0001202.6稳定计算信息圆弧滑动计算目标自动搜索最危险滑裂面圆弧滑动分析方法瑞典条分法应力状况总应力法土条宽度(m)1.000基坑下稳定计算截止深度(m)0.000基坑下稳定计算搜索步长(m)1.000搜索最不利滑裂面是否考虑加筋否土条切向分力与滑动方向反向时当下滑力对待组合作用折减系数-├土钉0.800├预应力锚杆├截水帷幕└微型桩2.7其他信息土钉最大允许长度(m)20.000土钉最小构造长度(m)0.000土钉最小锚固长度(m)0.000土钉长度增加步长(m)0.500土钉长度增加方式土钉钢筋级别HRB400钢管钢材牌号Q235钢局部抗拉考虑锚杆否整体稳定安全系数1.300作用基本组合的综合分项系数1.250土钉的工作系数ψ1.000三、计算内容（1）土钉承载力设计（2）整体稳定性设计（3）土钉杆体截面积计算四、计算结果4.1土钉承载力设计工况开挖深度破裂角土钉号设计长度最大长度(工况)拉力标准值1.4Tjk(m)(度)(m)(m)Tjk(kN)(kN)11.20046.722.20046.713.1203.120(2)21.80030.52133.20046.713.2103.210(3)19.69827.57723.1853.185(3)22.32431.25444.20046.714.0394.039(4)23.56532.99122.7963.185(3)16.35422.89633.8633.863(4)27.80238.92355.20046.714.3894.389(5)23.56532.99123.5453.545(5)19.57727.40833.1953.863(4)19.57727.40844.5414.541(5)33.28146.59366.20046.714.7394.739(6)23.56532.99124.2944.294(6)22.79931.91933.9443.944(6)22.79931.91943.5944.541(5)22.79931.91955.2195.219(6)38.75954.26377.20046.715.0885.088(7)23.56532.99125.0435.043(7)26.02236.43134.6934.693(7)26.02236.43144.3434.541(5)26.02236.43153.9935.219(6)26.02236.43165.8985.898(7)44.23761.93288.20046.715.4385.438(8)23.56532.99125.7115.711(8)28.60040.04035.4425.442(8)29.24440.94245.0925.092(8)29.24440.94254.7425.219(6)29.24440.94264.3925.898(7)29.24440.94276.5766.576(8)49.71669.60299.00046.715.7185.718(9)23.56532.99125.9915.991(9)28.60040.04036.0406.040(9)31.82244.55145.6915.691(9)31.82244.55155.3415.341(9)31.82244.55164.9915.898(7)31.82244.55174.6416.576(8)31.82244.55186.2606.260(9)47.73466.8274.2整体稳定性设计根据《土钉规范》5.3.2条5.3.5条，验算基坑整体稳定性：式中:Ks——整体稳定性安全系数Ks0、Ks1、Ks2、Ks3、Ks4——整体稳定性分项抗力系数，分别为土、土钉、预应力锚杆、截水帷幕及微型桩产生的抗滑力矩与土体下滑力矩比；η1、η2、η3、η4——土钉、预应力锚杆、截水帷幕及微型桩组合作用折减数4.2.1工况1:开挖至1.20m滑动圆心：（3.272,9.345）m滑动半径：1.670m土体下滑力：9.006kN/m土体抗滑力：12.211kN/m土钉抗滑力：0.000kN/m锚杆抗滑力：0.000kN/m截水帷幕抗滑力：0.000kN/m微型桩抗滑力：0.000kN/m整体稳定安全系数K1：1.356整体稳定安全系数K2：1.356要求安全系数Ks：1.300满足要求！4.2.2工况2:开挖至2.20m滑动圆心：（2.094,10.001）m滑动半径：3.460m土体下滑力：28.925kN/m土体抗滑力：30.052kN/m土钉抗滑力：25.112kN/m锚杆抗滑力：0.000kN/m截水帷幕抗滑力：0.000kN/m微型桩抗滑力：0.000kN/m整体稳定安全系数K1：1.734整体稳定安全系数K2：1.907要求安全系数Ks：1.300满足要求！土钉号土钉设计长度(m)15.7184.2.3工况3:开挖至3.20m滑动圆心：（-0.055,11.580）m滑动半径：6.494m土体下滑力：57.042kN/m土体抗滑力：53.620kN/m土钉抗滑力：50.946kN/m锚杆抗滑力：0.000kN/m截水帷幕抗滑力：0.000kN/m微型桩抗滑力：0.000kN/m整体稳定安全系数K1：1.655整体稳定安全系数K2：1.833要求安全系数Ks：1.300满足要求！土钉号土钉设计长度(m)15.71825.9914.2.4工况4:开挖至4.20m滑动圆心：（-0.642,10.147）m滑动半径：6.153m土体下滑力：64.351kN/m土体抗滑力：53.867kN/m土钉抗滑力：68.688kN/m锚杆抗滑力：0.000kN/m截水帷幕抗滑力：0.000kN/m微型桩抗滑力：0.000kN/m整体稳定安全系数K1：1.691整体稳定安全系数K2：1.904要求安全系数Ks：1.300满足要求！土钉号土钉设计长度(m)15.71825.99136.0404.2.5工况5:开挖至5.20m滑动圆心：（-2.857,11.600）m滑动半径：9.137m土体下滑力：106.573kN/m土体抗滑力：82.216kN/m土钉抗滑力：90.355kN/m锚杆抗滑力：0.000kN/m截水帷幕抗滑力：0.000kN/m微型桩抗滑力：0.000kN/m整体稳定安全系数K1：1.450整体稳定安全系数K2：1.619要求安全系数Ks：1.300满足要求！土钉号土钉设计长度(m)15.71825.99136.04045.6914.2.6工况6:开挖至6.20m滑动圆心：（-5.171,13.217）m滑动半径：12.318m土体下滑力：156.174kN/m土体抗滑力：114.658kN/m土钉抗滑力：112.962kN/m锚杆抗滑力：0.000kN/m截水帷幕抗滑力：0.000kN/m微型桩抗滑力：0.000kN/m整体稳定安全系数K1：1.313整体稳定安全系数K2：1.457要求安全系数Ks：1.300满足要求！土钉号土钉设计长度(m)15.71825.99136.04046.19155.8414.2.7工况7:开挖至7.20m滑动圆心：（-5.706,11.725）m滑动半径：11.923m土体下滑力：167.271kN/m土体抗滑力：114.723kN/m土钉抗滑力：128.968kN/m锚杆抗滑力：0.000kN/m截水帷幕抗滑力：0.000kN/m微型桩抗滑力：0.000kN/m整体稳定安全系数K1：1.303整体稳定安全系数K2：1.457要求安全系数Ks：1.300满足要求！土钉号土钉设计长度(m)16.21825.99136.04046.19155.84165.8984.2.8工况8:开挖至8.20m滑动圆心：（-8.246,13.422）m滑动半径：15.300m土体下滑力：228.535kN/m土体抗滑力：150.842kN/m土钉抗滑力：183.713kN/m锚杆抗滑力：0.000kN/m截水帷幕抗滑力：0.000kN/m微型桩抗滑力：0.000kN/m整体稳定安全系数K1：1.303整体稳定安全系数K2：1.464要求安全系数Ks：1.300满足要求！土钉号土钉设计长度(m)17.21826.99137.04047.19157.34166.89877.0764.2.9工况9:开挖至9.00m滑动圆心：（-8.532,12.188）m滑动半径：14.878m土体下滑力：237.364kN/m土体抗滑力：150.859kN/m土钉抗滑力：200.206kN/m锚杆抗滑力：0.000kN/m截水帷幕抗滑力：0.000kN/m微型桩抗滑力：0.000kN/m整体稳定安全系数K1：1.310整体稳定安全系数K2：1.479要求安全系数Ks：1.300满足要求！土钉号土钉设计长度(m)17.21826.99137.04047.19157.34166.89877.07686.2604.3土钉杆体截面积计算根据《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-20125.2.5-4条，计算土钉杆体截面积：Nj<=fyAs1:Rk,j<=fykAs2:式中: