支护桩计算书

1、新建杭州至长沙铁路客运专线工程浙江段支护桩计算书编 制：复 核：王仁淑审 核：1. 工程概况汤溪特大桥于 DK192+718 处上跨既有沪昆线， 新建铁路与既有铁路夹角 19° ,跨越 处铁路宽 13m，对应既有沪昆里程为 K395+338，新线铁路采用门式墩 24 简支跨越， 通行净空按 7.96m 考虑。承台开挖施工时， 因承台边线距离既有铁路距离较近， 按 1：1.5放坡开挖， 开挖边 坡线在安全线外，承台施工时必须对既有铁路做防护桩才能进行承台开挖。2. 支护桩的布置根据营业线路基横断面结构尺寸、 与基坑的位置关系、 承台设计尺寸以及底设计标 高，计划营业线安全放坡边线范围以

2、内的基坑开挖采用支护桩进行防护， 根据现场实测， 汤溪特大桥邻近营业线基坑开挖深度均在 5m 范围以内。取离营业线最近，开挖深度为 4.9米的 371#墩 K3 桩作为设计计算依据。3. 支护桩的设计支护桩采用1.00m挖孔桩，混凝土等级 C30，桩身配筋根据开挖完成时工况设计。 支护桩采用人工挖孔，每开挖 1m 浇筑 1m 钢筋混凝土护壁，护壁混凝土等级 C30，厚 度 20cm。护壁等强后进行下一层开挖，直至设计桩底。4. 工况计算4.1. 工况一4.1.1. 支护概况及布置图开挖深度 4.9m以内的基坑支护采用直径 1.00m 挖孔桩，设计桩长 10m，其中基底 以下锚固长度 5 .1m

3、，查阅高速铁路设计规范（试行） TB10621-2009列, 车竖向荷载、 铁路线路结构可换算成土柱，分布宽度 3.3m，分布高度 3.1m，距坑边距 3.6m,精选文档4.1.2. 土压力的确定桩板墙所受的主动土压力采用公式： eajkajk Kai 2cik K ai 计算。K ai ：主动土压力系数： Kai tg2(45ik )2ajk rk 0k 1krk ：计算点深度 zj 处自重竖向应力。0k ：基坑外侧任意深度附加竖向应力标准值。1k ：基坑外侧深度 CD 范围内附加竖向应力标准值。桩板墙所受的被动土压力采用公式： epjk pjk K pi 2cik Kpi 计算Kpi ：被

4、动土压力系数： K pi tg2(45ik )pjkmj zj4.1.3. 支护桩简算采用理正深基坑支护软件进行计算： 支护方案 最大开挖深度 4.90m排桩支护 基本信息 内力计算方法增量法规范与规程建筑基坑支护技术规程JGJ 120-99基坑等级一级基坑侧壁重要性系数 01.00基坑深度 H(m)4.900嵌固深度 (m)5.100桩顶标高 (m)0.000桩截面类型圆形桩直径 (m)1.000桩间距 (m)1.500混凝土强度等级C30有无冠梁无放坡级数0超载个数1支护结构上的水平集中力 0 超载信息 超载 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

5、长度(m)160.5000.0003.3003.600- 附加水平力信息 水平力 序号作用类型水平力值(kN)作用深度(m)是否参与倾覆稳定是否参与整体稳定 土层信息 土层数3坑内加固土否内侧降水最终深度 (m)15.000外侧水位深度 (m)15.000弹性计算方法按土层指定弹性法计算方法- 土层参数 层号土类名称层厚(m)重度 (kN/m 3)浮重度 (kN/m 3)粘聚力 (kPa)内摩擦角(度)1素填土2.1418.0-3.0015.002粘性土4.6618.3-25.0011.003圆砾3.3025.0-30.0013.00层号与锚固体摩 擦阻力 (kPa)粘聚力 水下 (kPa)内

6、摩擦角 水下 (度)水土计算方法m,c,K值抗剪强度(kPa)125.0-m法4.00-260.0-m法10.00-3140.0-m法10.00- 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名称水土水压力 调整系数主动土压力调整系数被动土压力调整系数被动土压力 最大值 (kPa)1素填土合算1.0001.0001.00010000.0002粘性土分算1.0001.0001.00010000.0003圆砾合算1.0001.0001.00010000.000 工况信息 工况号工况 类型深度(m)支锚 道号1开挖4.900- 设计结果 结构计算 各工况：内力位移包络图：地表沉降图

7、： 截面计算 截面参数 桩是否均匀配筋是混凝土保护层厚度 (mm)20桩的纵筋级别HRB335桩的螺旋箍筋级别HRB335桩的螺旋箍筋间距 (mm)150弯矩折减系数0.85剪力折减系数1.00荷载分项系数1.25配筋分段数一段各分段长度 (m)10.00 内力取值 段 号内力类型弹性法 计算值经典法 计算值内力 设计值内力 实用值基坑内侧最大弯矩 (kN.m)0.000.000.000.001基坑外侧最大弯矩 (kN.m)217.91148.40231.52231.52最大剪力 (kN)106.6970.85133.37133.37段 号选筋类型级别钢筋 实配值实配 计算面积(mm2或mm2

8、/m)1纵筋HRB33524D1648254712箍筋HRB335D1215015081064加强箍筋HRB335D142000154 整体稳定验算 计算方法：瑞典条分法 应力状态：总应力法 条分法中的土条宽度 : 0.40m滑裂面数据整体稳定安全系数 Ks = 2.065 圆弧半径 (m) R = 8.559 圆心坐标 X(m) X = -0.415 圆心坐标 Y(m) Y = 3.341 抗倾覆稳定性验算 抗倾覆安全系数M p 被动土压力及支点力对桩底的抗倾覆弯矩, 对于内支撑支点力由内支撑抗压力决定;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 a 主动土压力对桩底的倾

9、覆弯矩。注意：锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。工况 1：Ks1547.952 0.000670.619Ks = 2.308 >= 1.200, 满足规范要求。 抗隆起验算 Prandtl(普朗德尔 )公式(Ks >= 1.1 1.2)，注：安全系数取自建筑基坑工程技术规范 金部 ):YB 9258-97（冶NqNcNqNcKsDNqH D qcNotan 45N1N q 1 tan13.000tan 452e tan3.142tan 13.000 e3.2643.264 1tan 13.0009.80722.504 5.100 3.264 30.000 9.80720.3804

10、.900 5.10028.935Ks = 2.873 >= 1.1, 满足规范要求。Terzaghi(太沙基 )公式(Ks >= 1.15 1.25)，注：安全系数取自建筑基坑工程技术规范YB 9258-97(冶金部 ):DNq cN cH D q3 tantan42Nqeocos 45Nc N q 11tan3 13.0003.142 tan 13.00042Nq3.634e13.000cos 452Nc3.63411tan11.41013.000KS22.5045.1003.634 30.00011.41020.380 4.900 5.100 28.935Ks = 3.262

11、>= 1.15, 满足规范要求。8751D0.040.54ihiq1256.37 c tan36H0处理 !n 0.5 隆起量的计算 注意：按以下公式计算的隆起量，如果为负值，按式中 基坑底面向上位移 (mm);n 从基坑顶面到基坑底面处的土层层数 ;ri 第 i层土的重度 (kN/m 3)；地下水位以上取土的天然重度 (kN/m 3)；地下水位以下取土的饱和重度 (kN/m 3); hi 第 i层土的厚度 (m);q基坑顶面的地面超载 (kPa);D 桩 (墙 )的嵌入长度 (m);H 基坑的开挖深度 (m); c桩 (墙 )底面处土层的粘聚力 (kPa); 桩 (墙 )底面处土层的内

12、摩擦角 (度 ); r 桩 (墙)顶面到底处各土层的加权平均重度(kN/m 3);875 189.0 28.9 125360.50.54tan 13.005.1 0.046.37 20.4 30.04.9= 61(mm) 嵌固深度计算 嵌固深度计算参数：嵌固深度系数1.200抗渗嵌固系数1.200嵌固深度计算过程： 按建筑基坑支护技术规程JGJ 120-99悬臂式支护结构计算嵌固深度 hd值，规范公式如下hp Epj - 0ha Eai>=0 = 1.200 ， 0 = 1.000hp = 1.268m， Epj = 348.763 kPaha = 2.729m， Eai = 133.2

13、97 kPa 得到hd = 3.100m 支护方案 最大开挖深度 3.50m排桩支护 基本信息 内力计算方法增量法规范与规程建筑基坑支护技术规程JGJ 120-99基坑等级一级基坑侧壁重要性系数 01.00基坑深度 H(m)3.500嵌固深度 (m)3.000桩顶标高 (m)0.000桩截面类型圆形桩直径 (m)1.000桩间距 (m)1.500混凝土强度等级C30有无冠梁无放坡级数0超载个数1支护结构上的水平集中力 0 超载信息 超载 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)160.5000.0003.3003.600- 附加水平力信息 水平

14、力 序号作用类型水平力值(kN)作用深度(m)是否参与倾覆稳定是否参与整体稳定 土层信息 土层数2坑内加固土否内侧降水最终深度 (m)15.000外侧水位深度 (m)15.000弹性计算方法按土层指定弹性法计算方法- 土层参数 层号土类名称层厚(m)重度(kN/m 3)浮重度(kN/m 3)粘聚力 (kPa)内摩擦角(度)1素填土2.1418.0-3.0015.002粘性土4.6618.3-25.0011.00层号与锚固体摩 擦阻力 (kPa)粘聚力 水下 (kPa)内摩擦角 水下 (度)水土计算方法m,c,K值抗剪强度(kPa)125.0-m法4.00-260.0-m法10.00- 土压力模

15、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名称水土水压力 调整系数主动土压力调整系数被动土压力调整系数被动土压力 最大值 (kPa)1素填土合算1.0001.0001.00010000.0002粘性土分算1.0001.0001.00010000.000 工况信息 工况号工况 类型深度(m)支锚 道号1开挖3.500- 设计结果 结构计算 各工况：内力位移包络图：地表沉降图： 截面计算 截面参数 桩是否均匀配筋是混凝土保护层厚度 (mm)20桩的纵筋级别HRB335桩的螺旋箍筋级别HRB335桩的螺旋箍筋间距 (mm)150弯矩折减系数0.85剪力折减系数1.00荷载分项系数1.25

16、配筋分段数一段各分段长度 (m)6.50 内力取值 段 号内力类型弹性法 计算值经典法 计算值内力 设计值内力 实用值基坑内侧最大弯矩 (kN.m)0.000.000.000.001基坑外侧最大弯矩 (kN.m)60.8147.9564.6164.61最大剪力 (kN)46.1423.3957.6757.67段 号选筋类型级别钢筋 实配值实配 计算面积(mm2或mm2/m)1纵筋HRB33524D1648254712箍筋HRB335D1215015081064加强箍筋HRB335D142000154 整体稳定验算 计算方法：瑞典条分法 应力状态：总应力法 条分法中的土条宽度 : 0.40m滑裂

17、面数据整体稳定安全系数 Ks = 1.651 圆弧半径 (m) R = 7.669 圆心坐标 X(m) X = 0.417 圆心坐标 Y(m) Y = 4.647 抗倾覆稳定性验算 抗倾覆安全系数MpM p 被动土压力及支点力对桩底的抗倾覆弯矩, 对于内支撑支点力由内支撑抗压力决定;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 a 主动土压力对桩底的倾覆弯矩。注意：锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。工况 1：394.133 0.000Ks139.337Ks = 2.828 >= 1.200, 满足规范要求。 抗隆起验算 YB 9258-97（冶Prandtl(普朗德尔

18、 )公式(Ks >= 1.1 1.2)，注：安全系数取自建筑基坑工程技术规范 金部 ):KsDNq cN cHDNqtan 45o2e tan1N1q23.142tan 11.000e 2.710tan11.000Nqtan 452Nc2.71011tan11.0008.798Ks18.3003.0002.71025.0008.79818.2013.500 3.000 28.935Ks = 2.504 >= 1.1, 满足规范要求。Terzaghi（太沙基 ）公式（Ks >= 1.15 1.25），注：安全系数取自建筑基坑工程技术规范YB 9258-97（冶金部 ）:DNq cN cH D qNqocos 4522.9751 tan3 11.0003.142 tan 11.00042Nqe11.000cos 452Nc2.97511tan10.16311.000KS18.3003.0002.975 25.00010.16318.2013.500 3.000 28.935Ks = 2.834