顶管接收井计算书

四、顶管接收井计算书本工程机械顶管接收井最大基坑深度约6.6米，工作井为封闭圆形钢筋混凝土结构，采用逆作法进行施工对基坑土体进行支护。根据地勘报告，本接收井（Y-6顶管井）基坑为土质基坑，接收井直立开挖时，形成的土质基坑不稳定，易在土体内部发生圆弧形滑移；针对以上情况，本工程顶管井基坑均采用圆形逆作法钢筋混凝土护壁进行支护井壁施工时，清除上述井壁方向的欠稳定岩块；按0.5-1.0m分级开挖，及时支护，支护稳定后，再开挖下一级井壁，不应无序大规模、大爆破施工。根据地勘资料4.3.1条：工作井、接收井开挖深度为5.35~6.52m，开挖岩层为素填土以及泥岩，岩层层面倾角平缓，开挖后岩体自稳能力强，开挖形成的基坑边坡无外倾结构面，边坡稳定性受岩体强度控制。泥岩边坡岩体类型为Ⅳ类，岩体破裂角取59°，岩体内摩擦角取52°。[计算条件]一、顶管接收井净空尺D=5.2m，采用C30混凝土进行浇筑；二、岩土参数：三、Y-6顶管井地质断面如下图所示：四、按混凝土护壁进行计算配筋原始条件:1.尺寸信息孔洞形状圆形内径D(m)5.200是否存在护壁√锁口长度L1(m)1.000护壁长度L2(m)7.000锁口厚b1(m)0.300护壁厚b2(m)0.300锁口顶端细部尺寸a1(m)0.300锁口顶端细部尺寸a2(m)1.200锁口顶端细部尺寸h1(m)0.000锁口顶端细部尺寸h2(m)0.3002.荷载信息锁口荷载标准值(kPa)80.000护壁荷载标准值(kPa)80.000锁口作用综合分项系数1.400护壁作用综合分项系数1.4003.配筋信息锁口混凝土强度等级C30(后续计算考虑龄期影响，抗压强度按0.3fc取值)锁口钢筋合力点到边缘距离(mm)35锁口钢筋级别HRB400护壁混凝土强度等级C30护壁钢筋合力点到边缘距离(mm)35护壁钢筋级别HRB400锁口外侧弯矩调整系数1.000锁口内侧弯矩调整系数1.000护壁外侧弯矩调整系数1.000护壁内侧弯矩调整系数1.000锁口选筋用钢筋直径12护壁选筋用钢筋直径12内力计算锁口计算锁口最大弯矩=0.0kN·m锁口最大剪力=0.0kN锁口最大轴力=-226.000kN护壁计算护壁最大弯矩=0.0kN·m护壁最大剪力=0.0kN护壁最大轴力=-226.000kN------------------------------------------------------------------------混凝土抗剪计算[锁口]锁口厚度：h=0.300(m)剪力最大值：Vmax=0.000(kN)锁口作用综合分项系数：ks=1.400剪力设计值：V=0.000(kN)混凝土抗拉强度考虑凝期的折减系数取0.3。V<=0.7ftbh0=0.7×1.430x0.3×1000.000×265.000=79580(N)=79.58(kN)混凝土抗剪满足要求[护壁]护壁厚度：h=0.300(m)剪力最大值：Vmax=0.000(kN)护壁作用综合分项系数：ks=1.400剪力设计值：V=0.000(kN)混凝土抗拉强度考虑凝期的折减系数取0.3。V<=0.7ftbh0=0.7×1.430x0.3×1000.000×265.000=79580(N)=79.58(kN)混凝土抗剪满足要求------------------------------------------------------------------------混凝土抗压计算[锁口]锁口厚度：h=0.300(m)轴力最大值：Nmax=-226.00kN(kN)锁口作用综合分项系数：ks=1.400轴力设计值：B=1.400x226.000=316.400(kN)混凝土抗拉强度考虑凝期的折减系数取0.3。N<=fcbh=0.3×14.30×1000.000×300.000=1287000(N)=1287(kN)混凝土抗压满足要求[护壁]锁口厚度：h=0.300(m)轴力最大值：Nmax=-226.000kN(kN)护壁作用综合分项系数：ks=1.400轴力设计值：B=1.400x226.000=316.400(kN)混凝土抗拉强度考虑凝期的折减系数取0.3。N<=fcbh=0.3×14.30×1000.000×300.000=1287000(N)=1287(kN)混凝土抗压满足要求------------------------------------------------------------------------配筋计算[锁口配筋]取单位宽度(b=1000mm)计算锁口截面厚度h=300(mm)支座弯矩最大值：Mmax1=0.000(kN·m)跨中弯矩最大值：Mmax2=0.000(kN·m)锁口作用综合分项系数：ks=1.400外侧弯矩调整系数：k1=1.000外侧弯矩设计值：M=ksk1Mmax1=0.000(kN·m)内侧弯矩调整系数：k2=1.000内侧弯矩设计值：M=ksk2Mmax2=0.000(kN·m)外侧钢筋计算面积：As1=600(mm2)内侧钢筋计算面积：As2=600(mm2)[护壁配筋]取单位宽度(b=1000mm)计算锁口截面厚度h=300(mm)支座弯矩最大值：Mmax1=0.000(kN·m)跨中弯矩最大值：Mmax2=0.000(kN·m)护壁综合分项系数：ks=1.400外侧弯矩调整系数：k1=1.000外侧弯矩设计值：M=ksk1Mmax1=0.000(kN·m)内侧弯矩调整系数：k2=1.000内侧弯矩设计值：M=ksk2Mmax2=0.000(kN·m)外侧钢筋计算面积：As1=600(mm2)内侧钢筋计算面积：As2=600(mm2)五、考虑内摩擦角差值时配筋计算参照《给水排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程》CECS：2015第6.2.3条：当顶管井护壁周围区域土质均匀、不存在特别软弱的土质时，可按不同高度截取闭合圆环计算，并假定在互成90°的两点处土的内摩擦角差值为4°~8°（本次按8°进行计算），内力可按下列公式计算：NA=pArc（1+0.7854ω＇）NB=pArc（1+0.5ω＇）MA=-0.1488pArc²ω＇MB=-0.1366pArc²ω＇ω＇=pB/pA-1式中：NA为A截面上的轴力（kN/m）；rc为沉井井壁的中心半径（m）；rc=5.2/2+0.3/2=2.75m。NB为B截面上的轴力（kN/m）；MA为A截面上的弯矩[（kN·m）/m]，以井壁外侧受拉取负值；MB为B截面上的弯矩[（kN·m）/m]；pA、pB为井壁外侧A、B点的水平土压力（kN/m²）。取θB=22°、θA=30°；则B点主动土压力系数kB=tan2(45°-θB/2)=tan2(45°-22°/2)=0.455，A点主动土压力系数kA=tan2(45°-θA/2)=tan2(45°-30°/2)=0.333；pA=（30+8*20）*0.333=63.3kN/m²；pB=（30+8*20）*0.455=86.5kN/m²；ω＇=86.5/63.3-1=0.367；NA=pArc（1+0.7854ω＇）=63.3*2.75*（1+0.7854*0.367）=224.2kN/m；NB=pArc（1+0.5ω＇）=63.3*2.75*（1+0.5*0.367）=206.1kN/m；MA=-0.1488pArc²ω＇=-0.1488*63.3*2.75*2.75*0.367=-26.13kN·m/m；MB=-0.1366pArc²ω＇=-0.1366*63.3*2.75*2.75*0.367=-24.00kN·m/m；------------------------------------------------------------------------由上可知，Nmax=NA=224.2kN/m；Mmax=MA=-26.13kN·m/m。取单位宽度(b=1000mm)计算（1）混凝土抗压计算：护壁厚度：h=0.300(m)轴力最大值：Nmax=224.2(kN)＞第四节计算轴力N=226.000(kN)护壁作用综合分项系数：ks=1.375轴力设计值：B=1.400x（224.2+226）=630.28(kN)混凝土抗