悬索桥深基坑演示稿

1、2011年11月19日一、工程概况 开拓大道跨伊河大桥工程，主桥采用双塔双索面自锚式悬索桥，跨度组合为70.5m+175m+70.5m=316m，两侧引桥均采用3孔一联预应力混凝土简支连续箱梁，其长度均为29m+29m+30m=88m。开拓大道跨伊河大桥总长为492米，桥宽为45米，桥面面积约为22140平方米。 1.1 基本情况 一、工程概况 4#主塔基础处于伊河的主河道区域内，基础形式采用梯形台座，其顶面尺寸为12.5m9.5m,底面尺寸为16.5m19.5m,台座厚2.5m,台座下接16.5m19.5m3.65m钢筋混凝土承台。经现场实际测量4#主塔基础开挖区域的自然地面标高为121.2

2、00，非降水时段伊河水面标高为119.300，设计施工图中基础底标高为110.200，开挖深度为11m，降水深度为9.1m。 1.1 基本情况 工程概况 一、工程概况 1.2 水文地质情况水文地质情况 地下水主要赋存于层卵石及以下各层中，水位高程118.15 119.70m。主要接受大气降水和伊河河水补给。根据区域水文地质资料和调查，伊河河水水位年变幅为2m3m。根据临近工程经验，卵石层渗透系数可取为200m/d。地下水及伊河河水对混凝土均无腐蚀性。伊河一般河岸结冰，河水不冻。年径流量不大，但汛期洪水比较大，并具有涨落陡，洪峰高，历时短等特点。伊河下游在7月中旬至8下旬发生洪水时间最多，延续时

3、间较长。拟建桥位区根据钻探揭露，在勘探深度内，地层共分5个主层，以第四系全新统、上更新统冲洪积形成的卵石为主。现自上而下分层描述：一、工程概况 1.2 水文地质情况水文地质情况人工填土（Q4ml）杂色。主要物质成分为砾卵石、次为粘性土、砂。主要为修筑伊河大堤及钻探平台填筑土。稍湿湿，稍密中密。1细砂（Q4ml）灰色、灰黄色。矿物成分主要为石英、长石等。含少量小砾石及贝壳碎片，局部砾石含量较多,稍湿,松散,主要为大堤填土。卵石（Q4alpl）杂色。含零星漂石。卵漂石母岩岩性主要为安山岩、玄武岩、石英岩等，磨圆较好，呈亚圆形。卵石直径一般为2060mm，大者7090mm，个别大于100mm，含量约

4、占5565%。充填物以粘性土为主，含少量砂。局部夹砾砂薄层,湿饱和,松散稍密。一、工程概况 1.2 水文地质情况水文地质情况1黄土状粉土（Q4alpl）褐黄色,孔隙不甚发育,含有少量植物根系及小砾石,稍湿,稍密。2圆砾（Q4alpl）杂色。含少量卵石。砾卵石母岩岩性主要为安山岩、玄武岩、石英岩等，磨圆较好，呈亚圆形。直径一般为1030mm，含量约占5155%。充填物以粘性土为主，含少量砂。局部夹砾砂薄层。湿饱和。松散稍密。卵石（Q4alpl）杂色。含零星漂石。卵漂石母岩岩性主要为安山岩、玄武岩、石英岩等，磨圆较好，呈亚圆形。卵石直径一般为2050mm，大者7090mm，个别大于100mm，含量

5、约占6570%。充填物以粘性土为主，含少量砂。局部夹砾砂薄层。饱和。稍密。一、工程概况 1.2 水文地质情况水文地质情况卵石（Q3alpl）杂色。含零星漂石。卵漂石母岩岩性主要为安山岩、玄武岩、石英岩等，磨圆较好，呈亚圆形。卵石直径一般为2050mm，大者7090mm，个别大于100mm，含量约占6577%。充填物为砂与粘性土。局部夹砾砂薄层。饱和。中密。卵石（Q3alpl）杂色。含零星漂石。卵漂石母岩岩性主要为安山岩、玄武岩、石英岩等，磨圆较好，呈亚圆形。卵石直径一般为2070mm，大者80100mm，个别大于120mm，含量约占6575%。充填物为砂与粘性土。局部夹砾砂薄层。饱和。密实。二

6、、支护设计 （一）基坑支护设计原则（一）基坑支护设计原则 1、基坑侧壁安全等级为一级，其基坑侧壁重要性系数0=1.0；2、基坑支护结构平面布置应满足墩台尺寸、规范允许变形、施工误差及施工作业面要求；3、基坑侧壁整体稳定安全系数要求不小于1.30；二、支护设计 （二）基坑支护设计依据（二）基坑支护设计依据1、施工图纸；2、施工组织设计；3、地质勘查报告；4、建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99）；5、城市桥梁工程施工与质量验收规范（CJJ2-2008）；6、建筑桩基技术规程(JGJ94-2008)；7、建筑施工土石方工程安全技术规范JGJ180-2009；8、建筑基坑工程监测技术规范GB50

7、497-2009；9、建筑地基基础设计规范GB5007-2002；10、其他国家相关规范、规程等要求。二、支护设计 1、采用钢筋混凝土灌注桩与素混凝土灌注桩相间布置，护坡灌注桩共计224根，其中钢筋混凝土桩112根，布置在内侧，素混凝土桩112根，布置在外侧，桩长均为20米，桩混凝土均采用C30水下砼灌注，桩基钢筋笼主筋采用25，桩基加强筋采用25，导向钢筋采用16，箍筋采用12螺旋筋。桩距承台最小净距长边740mm，短边640mm。 2、冠梁截面尺寸1200*1000，配筋按截面构造配筋。 3、内撑采用 609*12钢管，上下两层间距3.5m设置。 4、3m厚混凝土封底。 三、支护设计方案支

8、护设计方案 二、支护设计 二、支护设计 二、支护设计 工况1、3支撑情况二、支护设计 工况2支撑情况二、支护设计 2、工况分析2.1 工况1水下土方开挖至-14m二、支护设计 2、工况分析2.1 工况1二、支护设计 2、工况分析2.1 工况1段段内力类型内力类型弹性法弹性法经典法经典法内力内力内力内力号号 计算值计算值计算值计算值设计值设计值实用值实用值1基坑内侧最大弯矩(kN.m)714.901075.16759.58759.58基坑外侧最大弯矩(kN.m)628.53789.64667.82667.82最大剪力(kN)345.08317.65431.35431.35二、支护设计 2、工况分

9、析2.1 工况1二、支护设计 2、工况分析2.1 工况1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 = 2.078圆弧半径(m) R = 14.353圆心坐标X(m) X = -2.250圆心坐标Y(m) Y = 8.025整体稳定验算 Mp被动土压力及支点力对桩底的弯矩, 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。Ma主动土压力对桩底的弯矩;注意：锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。序号支锚类型 材料抗力(kN/m)锚固力(kN/m) 1 内撑 428.571 -二、支护设计

10、2、工况分析2.1 工况1?K?s?M?p?M?a?K?s? 1183.368 8357.143 4600.685 抗倾覆稳定性验算 -抗倾覆安全系数:Ks = 2.073 = 1.200, 满足规范要求。二、支护设计 2、工况分析2.2 工况2封底混凝土完成，基坑内水抽干。二、支护设计 2、工况分析2.2 工况2二、支护设计 2、工况分析2.2 工况2段段内力类型内力类型弹性法弹性法经典法经典法内力内力内力内力号号 计算值计算值计算值计算值设计值设计值实用值实用值1基坑内侧最大弯矩(kN.m)811.411544.56862.12862.12基坑外侧最大弯矩(kN.m)501.391716.

11、46532.73532.73最大剪力(kN)483.13570.74603.92603.92二、支护设计 2、工况分析2.2 工况2 整体稳定验算 二、支护设计 2、工况分析2.2 工况2 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 = 2.094圆弧半径(m) R = 16.031圆心坐标X(m) X = -2.632圆心坐标Y(m) Y = 6.659Mp被动土压力及支点力对桩底的弯矩, 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。Ma主动土压力对桩底的弯矩;注意

12、：锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。序号支锚类型 材料抗力(kN/m)锚固力(kN/m) 1 内撑 750.000 - 2 内撑 666.667 -二、支护设计 2、工况分析2.2 工况2?K?s?M?p?M?a?K?s? 6748.715 25291.667 14834.339抗倾覆安全系数:Ks = 2.159 = 1.200, 满足规范要求。二、支护设计 2、工况分析2.3 工况33.65m墩台施工完毕二、支护设计 2、工况分析2.3 工况3二、支护设计 2、工况分析2.3 工况3二、支护设计 2、工况分析2.3 工况3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: 0.4

13、0m滑裂面数据整体稳定安全系数 Ks = 3.477圆弧半径(m) R = 18.974圆心坐标X(m) X = -2.132圆心坐标Y(m) Y = 6.096整体稳定验算 Mp被动土压力及支点力对桩底的弯矩, 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。Ma主动土压力对桩底的弯矩;注意：锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。序号支锚类型 材料抗力(kN/m)锚固力(kN/m) 1 内撑 428.571 -二、支护设计 2、工况分析2.3 工况3?K?s?M?p?M?a?K?s? 20800.776 8357.143 14164.392抗倾覆安全系数:Ks = 2.058 = 1.200, 满足规范要求。二、支护设计 3、封底混凝土厚度计算封底混凝土厚度计算封底混凝土厚度计算DbfKMhct5 . 3h 封底混凝土厚度 (mm); K 安全系数，按抗拉强度计算的受压