PAGEPAGE14科學(xué)城白市驛至含谷片區(qū)排水防澇設(shè)施建設(shè)工程結(jié)構(gòu)計算書目錄TOC\o"1-3"\h\z28191.工程概況 2255262.設(shè)計依據(jù) 2112203.設(shè)計材料 2282334.明挖基坑鋼管樁計算 2251335.頂管接收井（Φ2000）護(hù)壁計算 13290966.頂管工作井（Φ4000）護(hù)壁計算 14科學(xué)城白市驛至含谷片區(qū)排水防澇設(shè)施建設(shè)工程結(jié)構(gòu)計算書工程概況本項目排水管線開挖，對采用兩側(cè)鋼管樁+內(nèi)支撐的支護(hù)進(jìn)行計算，取最不利情況進(jìn)行驗算，基坑及鋼管樁嵌固段均按雜填土層考慮，管道最大設(shè)計埋置深度約4.3m，考慮施工期間可能的局部超挖影響，鋼管樁結(jié)構(gòu)驗算時開挖深度按照5m考慮。設(shè)計依據(jù)1、《工程結(jié)構(gòu)通用規(guī)范》（GB55001-2021）2、《建筑與市政工程抗震通用規(guī)范》（GB55002-2021）3、《建筑與市政地基基礎(chǔ)通用規(guī)范》（GB55003-2021）4、《鋼結(jié)構(gòu)通用規(guī)范》（GB55006-2021）5、《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》JGJ120-2012設(shè)計材料鋼材：Q235；明挖基坑鋼管樁計算取最不利情況進(jìn)行驗算，基坑及鋼管樁嵌固段均按雜填土層考慮，基坑深度5m，嵌固深度為0.7H=3.5m。計算結(jié)果如下：[支護(hù)方案]排樁支護(hù)[基本信息]規(guī)范與規(guī)程《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》JGJ120-2012內(nèi)力計算方法增量法支護(hù)結(jié)構(gòu)安全等級二級支護(hù)結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)γ01.00基坑深度h(m)5.000嵌固深度(m)3.500樁頂標(biāo)高(m)0.000樁材料類型型鋼├鋼材牌號Q235└截面參數(shù)無縫鋼管φ194×8.0└抗拉、抗壓和抗彎f(MPa)215└抗剪fv(MPa)215└截面塑性發(fā)展系數(shù)1.05樁間距(m)0.450有無冠梁無防水帷幕無放坡級數(shù)0超載個數(shù)1支護(hù)結(jié)構(gòu)上的水平集中力0[超載信息]超載類型超載值作用深度作用寬度距坑邊距形式長度序號(kPa,kN/m)(m)(m)(m)(m)120.000[土層信息]土層數(shù)1坑內(nèi)加固土否內(nèi)側(cè)降水最終深度(m)35.000外側(cè)水位深度(m)35.000內(nèi)側(cè)水位是否隨開挖過程變化否內(nèi)側(cè)水位距開挖面距離(m)彈性計算方法按土層指定√彈性法計算方法內(nèi)力計算時坑外土壓力計算方法主動[土層參數(shù)]層號土類名稱層厚重度浮重度黏聚力內(nèi)摩擦角黏聚力內(nèi)摩擦角(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)水下(kPa)水下(度)1素填土20.0020.05.0030.00層號與錨固體摩水土計算方法m,c,K值極限承載力擦阻力(kPa)標(biāo)準(zhǔn)值(kPa)140.0m法10.00120.00層號有效內(nèi)摩靜止土壓力靜止土壓擦角φ'(度)系數(shù)估算公式力系數(shù)Ko1[支錨信息]支錨道數(shù)1擴(kuò)孔錨桿ㄨ支錨支錨類型水平間距豎向間距入射角總長錨固段道號(m)(m)(°)(m)長度(m)1內(nèi)撐4.0001.000支錨預(yù)加力支錨剛度錨固體工況錨固力材料抗力材料抗力道號(kN)(MN/m)直徑(mm)號調(diào)整系數(shù)(kN)調(diào)整系數(shù)10.00119.082～1199.301.00[土壓力模型及系數(shù)調(diào)整] 彈性法土壓力模型: 經(jīng)典法土壓力模型: 層號土類水土水壓力外側(cè)土壓力外側(cè)土壓力內(nèi)側(cè)土壓力內(nèi)側(cè)土壓力名稱調(diào)整系數(shù)調(diào)整系數(shù)1調(diào)整系數(shù)2調(diào)整系數(shù)最大值(kPa)1素填土分算1.0001.0001.0001.00010000.000[工況信息]工況工況深度支錨號類型(m)道號1開挖1.5002加撐1.內(nèi)撐3開挖5.000[設(shè)計參數(shù)]整體穩(wěn)定計算方法瑞典條分法穩(wěn)定計算采用應(yīng)力狀態(tài)有效應(yīng)力法穩(wěn)定計算是否考慮內(nèi)支撐ㄨ穩(wěn)定計算合算地層考慮孔隙水壓力ㄨ條分法中的土條寬度(m)1.00剛度折減系數(shù)K0.850考慮圓弧滑動模式的抗隆起穩(wěn)定√對支護(hù)底取矩傾覆穩(wěn)定ㄨ以最下道支錨為軸心的傾覆穩(wěn)定√[設(shè)計結(jié)果][結(jié)構(gòu)計算]各工況：內(nèi)力位移包絡(luò)圖：[截面計算][截面參數(shù)]彎矩折減系數(shù)1.00剪力折減系數(shù)1.00荷載分項系數(shù)1.25[內(nèi)力取值]段內(nèi)力類型彈性法經(jīng)典法內(nèi)力內(nèi)力號計算值計算值設(shè)計值實用值基坑內(nèi)側(cè)最大彎矩(kN.m)23.2222.6729.0329.031基坑外側(cè)最大彎矩(kN.m)14.0819.9817.5917.59最大剪力(kN)22.3722.0927.9627.96[截面驗算]基坑內(nèi)側(cè)抗彎驗算(不考慮軸力)σnei=Mn/(γ*Wx)=29.027/(1.050*208.790*10-6)=132.403(MPa)<f=215.000(MPa)滿足基坑外側(cè)抗彎驗算(不考慮軸力)σwai=Mw/(γ*Wx)=17.595/(1.050*208.790*10-6)=80.257(MPa)<f=215.000(MPa)滿足式中: σwai———基坑外側(cè)最大彎矩處的正應(yīng)力(MPa); σnei———基坑內(nèi)側(cè)最大彎矩處的正應(yīng)力(MPa); Mw———基坑外側(cè)最大彎矩設(shè)計值(kN.m); Mn———基坑內(nèi)側(cè)最大彎矩設(shè)計值(kN.m); Wx———鋼材對x軸的凈截面模量(m3); f———鋼材的抗彎強度設(shè)計值(MPa); γ———型鋼截面塑性發(fā)展系數(shù);[整體穩(wěn)定驗算]計算方法：瑞典條分法應(yīng)力狀態(tài)：有效應(yīng)力法條分法中的土條寬度:1.00m滑裂面數(shù)據(jù)圓弧半徑(m)R=7.022圓心坐標(biāo)X(m)X=-1.616圓心坐標(biāo)Y(m)Y=3.285整體穩(wěn)定安全系數(shù)Ks=1.875>1.30,滿足規(guī)范要求。[抗傾覆穩(wěn)定性驗算]抗傾覆(踢腳破壞)穩(wěn)定性驗算:繞最下道支撐或錨拉點的抗傾覆穩(wěn)定性驗算,多支點參考《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范GB50007-2011》附錄V單支點參考《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》JGJ120-20124.2.2節(jié) ∑MEp——被動區(qū)抗傾覆作用力矩總和(kN.m/m); ∑MEa——主動區(qū)傾覆作用力矩總和(kN.m/m); Kt——帶支撐樁、墻式支護(hù)抗傾覆穩(wěn)定安全系數(shù)，取Kt≥1.200。工況1：此工況不進(jìn)行抗傾覆穩(wěn)定性驗算!工況2： Kt=7.035>=1.200,滿足規(guī)范要求。工況3： Kt=2.330>=1.200,滿足規(guī)范要求。安全系數(shù)最小的工況號：工況3。 最小安全Kt=2.330>=1.200,滿足規(guī)范抗傾覆要求。[抗隆起驗算]1)從支護(hù)底部開始，逐層驗算抗隆起穩(wěn)定性，結(jié)果如下： 支護(hù)底部，驗算抗隆起：Ks=(20.000×3.500×18.401+5.000×30.140)/(20.000×(5.000+3.500)+20.000)=7.573 Ks=7.573≥1.600，抗隆起穩(wěn)定性滿足。2)坑底抗隆起按以最下層支點為轉(zhuǎn)動軸心的圓弧條分法計算，結(jié)果如下： Ks=1.979≥1.900，坑底抗隆起穩(wěn)定性滿足。[嵌固段基坑內(nèi)側(cè)土反力驗算]工況1： Ps=111.791≤Ep=716.060，土反力滿足要求。工況2： Ps=111.791≤Ep=716.060，土反力滿足要求。工況3： Ps=92.960≤Ep=192.655，土反力滿足要求。 式中： Ps為作用在擋土構(gòu)件嵌固段上的基坑內(nèi)側(cè)土反力合力（kN）； Ep為作用在擋土構(gòu)件嵌固段上的被動土壓力合力（kN）。綜上所述，設(shè)計滿足規(guī)范要求。頂管接收井（Φ2000）護(hù)壁計算頂管接收井（Φ2000）采用垂直護(hù)壁開挖，最大深度約為6.3m,工作井洞邊施工超載按1m覆土考慮；設(shè)計按全段井壁護(hù)壁考慮，護(hù)壁最大深度約15.2m，內(nèi)空直徑2.5m，開挖外輪廓直徑3.0m,平均壁厚0.225m。根據(jù)《重慶市建筑樁基礎(chǔ)設(shè)計與施工驗算規(guī)范DBJ50-200-2014,條文說明4.3.7條》進(jìn)行護(hù)壁計算，計算結(jié)果如下：經(jīng)計算，圓形護(hù)壁主要為軸心受壓構(gòu)件，單位面積護(hù)壁所受最大軸力標(biāo)準(zhǔn)值為69.4KN,彎矩為5.7kN·m，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)1.1，軸力設(shè)計值為1.1×1.3×69.4=99.3KN,彎矩為1.1×1.3×5.7=17.6kN·m截面位置彎矩（kN-m）板厚度(mm)計算配筋面積(mm2)配筋最不利情況8.2225450φ12@150護(hù)壁計算時，考慮護(hù)壁施工特點，對混凝土強度按50%進(jìn)行折減，設(shè)計混凝土強度為C30。根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范，C30混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值為14.3N/mm2；混凝土單位面積所能承受的軸力F2為0.5*14.3*0.225*1000KN=1608.7KN；設(shè)計軸心壓力=69.4kN＜1608.7KN，故護(hù)壁計算滿足規(guī)范要求。頂管工作井（Φ4000）護(hù)壁計算頂管工作井（Φ4000）采用垂直護(hù)壁開挖，最大深度約為5.3m,工作井洞邊施工超載按1m覆土考慮；設(shè)計按全段井壁護(hù)壁考慮，護(hù)壁最大深度約5.3m，內(nèi)空直徑4.6m，開挖外輪廓直徑5.2m,平均壁厚0.275m。根據(jù)《重慶市建筑樁基礎(chǔ)設(shè)計與施工驗算規(guī)范DBJ50-200-2014,條文說明4.3.7條》進(jìn)行護(hù)壁計算，計算結(jié)果如下：經(jīng)計算，圓形護(hù)壁主要為軸心受壓構(gòu)件，單位面積護(hù)壁所受最大軸力標(biāo)準(zhǔn)值為100.41KN,彎矩為14.4kN·m，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)1.1，軸力設(shè)計值為1.1×1.3×100.4=143.6KN,彎矩為1.1×1.3×14.4=20.6kN·m截面