特大桥水中墩深基坑支护结构计算书

根据现场实际施工情况及水文情况，冷达2号桥19#墩基坑和冷达3号桥12#墩基坑封底拟由原设计双液注浆改为1.0m后混凝土封底，致开挖深度增加1.0m，经过核算，一道混凝土支撑无法满足要求；建议增加一道钢支撑，冷达2号桥19#墩基坑钢支撑可按照冷达2号桥18#墩基坑钢支撑布置；冷达3号桥12#墩基坑钢支撑可按照冷达3号桥13#墩基坑钢支撑布置。冷达2—19#基坑开挖深度增加1.0m----------------------------------------------------------------------[支护方案]----------------------------------------------------------------------排桩支护----------------------------------------------------------------------[基本信息]----------------------------------------------------------------------规范与规程《建筑基坑支护技技术规程》JGJ1120-20012内力计算方法增量法支护结构安全等级级一级支护结构重要性系系数γ01.10基坑深度H(m))8.480嵌固深度(m)10.000桩顶标高(m)0.000桩材料类型钢筋混凝土混凝土强度等级C30桩截面类型圆形└桩直径(m))1.250桩间距(m)1.500有无冠梁有├冠梁宽度(mm)1.600├冠梁高度(mm)1.000└水平侧向刚度度(MN/mm)0.000放坡级数0超载个数1支护结构上的水平平集中力0----------------------------------------------------------------------[超载信息]----------------------------------------------------------------------超载类型超载值作用深度作用宽度距坑边距形式长度序号(kPa,kN//m)(m)(m)(m)(m)130.000-------------------------------------------------------------------------------------[附加水平力信息]----------------------------------------------------------------------水平力作用类型水平力值作用深度是否参与是否参与序号(kN)(m)倾覆稳定整体稳定----------------------------------------------------------------------[土层信息]----------------------------------------------------------------------土层数13坑内加固土否内侧降水最终深度度(m)8.480外侧水位深度(mm)0.000内侧水位是否随开开挖过程变化化是内侧水位距开挖面面距离(m))1.000弹性计算方法按土土层指定√弹性法计算方法---基坑外侧土压力计计算方法主动----------------------------------------------------------------------[土层参数]----------------------------------------------------------------------层号土类名称层厚重度浮重度粘聚力内摩擦角(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)1杂填土6.1019.010.05.0018.002圆砾3.9021.012.00.0037.003卵石2.6021.012.0------4圆砾6.7022.013.0------5细砂2.0020.011.0------6卵石6.2022.013.0------7卵石3.6023.014.0------8圆砾4.3023.014.0------9卵石5.7023.014.0------10细砂1.9021.012.0------11卵石2.4023.014.0------12强风化岩1.0023.014.0------13中风化岩20.0025.016.0------层号与锚固体摩粘聚力内摩擦角水土计算方法m,c,K值抗剪强度擦阻力(kPa))水下(kPa)水下(度)(kPa)10.14.0016.00分算m法3.92---270.00.0035.00分算m法26.52---3150.00.0039.00分算m法26.52---4150.00.0037.00分算m法23.68---545.00.0030.00分算m法15.00---6200.00.0037.00分算m法23.68---7300.00.0047.00分算m法39.48---8200.00.0039.00分算m法26.52---9300.00.0047.00分算m法39.48---1055.00.0036.00分算m法26.52---11400.00.0047.00分算m法39.48---12200.030.0020.00合算K法60.00---13400.0100.0025.00合算K法150.00-------------------------------------------------------------------------[支锚信息]----------------------------------------------------------------------支锚道数2支锚支锚类型水平间距竖向间距入射角总长锚固段道号(m)(m)(°)(m)长度(m)1内撑5.0000.500---------2内撑3.0003.500---------支锚预加力支锚刚度锚固体工况锚固力材料抗力材料抗力道号(kN)(MN/m)直径(mm)号调整系数(kN)调整系数10.006442.95---2～---8500.001.0020.00800.00---4～---3500.001.00----------------------------------------------------------------------[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:层号土类水土水压力外侧土压力外侧土压力内侧土压力内侧土压力名称调整系数调整系数1调整系数2调整系数最大值(kPa))1杂填土分算1.0001.0000.0001.00010000.00002圆砾分算1.0001.0000.0001.00010000.00003卵石分算1.0001.0000.0001.00010000.00004圆砾分算1.0001.0000.0001.00010000.00005细砂分算1.0001.0000.0001.00010000.00006卵石分算1.0001.0000.0001.00010000.00007卵石分算1.0001.0001.0001.00010000.00008圆砾分算1.0001.0001.0001.00010000.00009卵石分算1.0001.0001.0001.00010000.000010细砂分算1.0001.0001.0001.00010000.000011卵石分算1.0001.0001.0001.00010000.000012强风化岩合算1.0001.0001.0001.00010000.000013中风化岩合算1.0001.0001.0001.00010000.0000----------------------------------------------------------------------[工况信息]----------------------------------------------------------------------工况工况深度支锚号类型(m)道号1开挖1.000---2加撑---1.内撑3开挖4.500---4加撑---2.内撑5开挖8.480-------------------------------------------------------------------------[设计结果]--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------[结构计算]----------------------------------------------------------------------各工况：内力位移包络图：地表沉降图：----------------------------------------------------------------------[冠梁选筋结果]----------------------------------------------------------------------钢筋级别选筋As1HRB4007E25As2HRB4009E25As3HPB300d16@200----------------------------------------------------------------------[环梁选筋结果]----------------------------------------------------------------------钢筋级别选筋As1HPB3001d12As2HPB3001d12As3HPB300d12@1----------------------------------------------------------------------[截面计算]----------------------------------------------------------------------钢筋类型对应关系：d-HPB300,D-HRB335,E-HRB400,F-RRB400,G-HRB500,P-HRBF335,Q-HRBF400,R-HRBF500[截面参数]桩是否均匀配筋是混凝土保护层厚度度(mm)50桩的纵筋级别HRB400桩的螺旋箍筋级别别HPB300桩的螺旋箍筋间距距(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))18.48[内力取值]段内力类型弹性法经典法内力内力号计算值计算值设计值实用值基坑内侧最大弯矩矩(kN.mm)569.44987.93665.53665.531基坑外侧最大弯矩矩(kN.mm)610.771067.82713.84713.84最大剪力(kN))427.96444.63588.45588.45段选筋类型级别钢筋实配[计算]面积积号实配值(mm2或mm22/m)1纵筋HRB40034E166836[67550]箍筋HPB300d12@1501508[13998]加强箍筋HRB335D14@20000154----------------------------------------------------------------------[抗倾覆稳定性验算]----------------------------------------------------------------------抗倾覆安全系数:Mp——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。Ma——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：序号支锚类型材料抗力(kN/m)锚固力(kN/m)1内撑0.000---2内撑0.000---Ks=2.928>=1.250,满足规范要求。工况2：序号支锚类型材料抗力(kN/m)锚固力(kN/m)1内撑1700.000---2内撑0.000---Ks=4.861>=1.250,满足规范要求。工况3：序号支锚类型材料抗力(kN/m)锚固力(kN/m)1内撑1700.000---2内撑0.000---Ks=3.675>=1.250,满足规范要求。工况4：序号支锚类型材料抗力(kN/m)锚固力(kN/m)1内撑1700.000---2内撑1166.667---Ks=4.744>=1.250,满足规范要求。工况5：序号支锚类型材料抗力(kN/m)锚固力(kN/m)1内撑1700.000---2内撑1166.667---Ks=3.638>=1.250,满足规范要求。----------------------------------------------安全系数最小的工况号：工况1。最小安全Ks=2.928>=1.250,满足规范要求。----------------------------------------------------------------------[抗隆起验算]----------------------------------------------------------------------1)从支护底部开始，逐层验算抗隆起稳定性，结果如下：支护底部，验算抗隆起：Ks=30.833≥1.800，抗隆起稳定性满足。深度19.300处，验算抗隆起：Ks=35.275≥1.800，抗隆起稳定性满足。深度21.300处，验算抗隆起。Ks=47.518≥1.800，抗隆起稳定性满足。深度27.500处，验算抗隆起。Ks=36.373≥1.800，抗隆起稳定性满足。深度31.100处，验算抗隆起。Ks=26.516≥1.800，抗隆起稳定性满足。深度35.400处，验算抗隆起。Ks=20.254≥1.800，抗隆起稳定性满足。深度41.100处，验算抗隆起。Ks=15.424≥1.800，抗隆起稳定性满足。深度43.000处，验算抗隆起。Ks=14.104≥1.800，抗隆起稳定性满足。深度45.400处，验算抗隆起。Ks=10.036≥1.800，抗隆起稳定性满足。深度46.400处，验算抗隆起。Ks=10.564≥1.800，抗隆起稳定性满足。----------------------------------------------------------------------[流土稳定性验算]----------------------------------------------------------------------Kse———流土稳定性安全系数；安全等级为一、二、三级的基坑支护，流土稳定性安全系数分别不应小于1.6、1.5、1.4；ld———截水帷幕在基坑底面以下的长度(m)；D1———潜水水面或承压水含水层顶面至基坑底面的垂直距离(m)；γ'———土的浮重度(kN/m3)；Δh'———基坑内外的水头差(m)；γw———地下水重度(kN/m3)；K=4.274>=1.6,满足规范要求。----------------------------------------------------------------------[嵌固深度计算]----------------------------------------------------------------------嵌固深度计算参数：嵌固深度是否考虑虑内支撑作用用ㄨ是否考虑坑底隆起起稳定性√是否考虑最下层支支点为轴心的的圆弧稳定性性√嵌固深度计算过程：当地层不够时，软件是自动加深最后地层厚度(最多延伸100m)得到的结果。1)嵌固深度构造要求：依据《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012,嵌固深度对于多支点支护结构ld不宜小于0.2h。嵌固深度构造长度ld：1.696m。2)嵌固深度满足整体滑动稳定性要求：按《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012圆弧滑动简单条分法计算嵌固深度：圆心(-2.736，0.103)，半径=18.048m，对应的安全系数Ks=1.393≥1.350嵌固深度计算值ld=17.500m。3)嵌固深度满足坑底抗隆起要求：符合坑底抗隆起的嵌固深度ld=0.400m4)嵌固深度满足以最下层支点为轴心的圆弧滑动稳定性要求：符合以最下层支点为轴心的圆弧滑动稳定的嵌固深度ld=19.100m。满足以上要求的嵌固深度ld计算值=19.100m，ld采用值=10.000m。----------------------------------------------------------------------[嵌固段基坑内侧土反力验算]----------------------------------------------------------------------工况1：Ps=1555.378≤Ep=10691.832，土反力满足要求。工况2：Ps=1555.378≤Ep=10691.832，土反力满足要求。工况3：Ps=21333.8788≤Epp=76645.7779，土反力力满足要求。工况4：Ps=21333.8788≤Epp=76645.7779，土反力力满足要求。工况5：Ps=21660.1588≤Epp=37767.0998，土反力力满足要求。式中：Ps为作用在挡土土构件嵌固段段上的基坑内内侧土反力合合力（kN）；；Ep为作用在挡土土构件嵌固段段上的被动土土压力合力（kkN）。冷达3-12#基基坑开挖增加加1m-----------------------------------------------------------------------------------[支护方案]]-----------------------------------------------------------------------------------排桩支护-----------------------------------------------------------------------------------[基本信息]]-----------------------------------------------------------------------------------规范与规程《建筑基坑支护技技术规程》JGJ1120-20012内力计算方法增量法支护结构安全等级级一级支护结构重要性系系数γ01.10基坑深度H(m))8.020嵌固深度(m)12.000桩顶标高(m)0.000桩材料类型钢筋混凝土混凝土强度等级C30桩截面类型圆形└桩直径(m))1.250桩间距(m)1.500有无冠梁有├冠梁宽度(mm)1.600├冠梁高度(mm)1.000└水平侧向刚度度(MN/mm)54.681放坡级数0超载个数1支护结构上的水平平集中力0-----------------------------------------------------------------------------------[超载信息]]-----------------------------------------------------------------------------------超载类型超载值作用深度作用宽度距坑边距形式长度序号(kPa,kN//m)(m)(m)(m)(m)130.000--------------------------------------------------------------------------------------------------[附加水平力信信息]-----------------------------------------------------------------------------------水平力作用类型水平力值作用深度是否参与是否参与序号(kN)(m)倾覆稳定整体稳定-----------------------------------------------------------------------------------[土层信息]]-----------------------------------------------------------------------------------土层数5坑内加固土否内侧降水最终深度度(m)8.020外侧水位深度(mm)0.000内侧水位是否随开开挖过程变化化是内侧水位距开挖面面距离(m))0.000弹性计算方法按土土层指定ㄨ弹性法计算方法m法基坑外侧土压力计计算方法主动-----------------------------------------------------------------------------------[土层参数]]-----------------------------------------------------------------------------------层号土类名称层厚重度浮重度粘聚力内摩擦角(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)1杂填土5.6719.09.05.0018.002圆砾9.1021.011.00.0037.003圆砾7.3022.012.0------4圆砾6.3022.012.0------5圆砾30.0023.013.0------层号与锚固体摩粘聚力内摩擦角水土计算方法m,c,K值抗剪强度擦阻力(kPa))水下(kPa)水下(度)(kPa)10.14.0016.00分算m法5.18---20.10.0037.00分算m法29.52---30.10.0039.00分算m法29.52---40.10.0039.00分算m法29.52---50.10.0041.00分算m法29.52--------------------------------------------------------------------------------------[支锚信息]]-----------------------------------------------------------------------------------支锚道数2支锚支锚类型水平间距竖向间距入射角总长锚固段道号(m)(m)(°)(m)长度(m)1内撑4.8000.500---------2内撑1.0003.000---------支锚预加力支锚刚度锚固体工况锚固力材料抗力材料抗力道号(kN)(MN/m)直径(mm)号调整系数(kN)调整系数10.002500.00---2～---8500.001.0020.00800.00---4～---3500.001.00-----------------------------------------------------------------------------------[土压力模型及及系数调整]-----------------------------------------------------------------------------------弹性法土压力模型型:经典法土土压力模型::层号土类水土水压力外侧土压力外侧土压力内侧土压力内侧土压力名称调整系数调整系数1调整系数2调整系数最大值(kPa))1杂填土分算1.0001.0000.0001.00010000.00002圆砾分算1.0001.0000.0001.00010000.00003圆砾分算1.0001.0000.0001.00010000.00004圆砾分算1.0001.0001.0001.00010000.00005圆砾分算1.0001.0001.0001.00010000.0000-----------------------------------------------------------------------------------[工况信息]]-----------------------------------------------------------------------------------工况工况深度支锚号类型(m)道号1开挖1.000---2加撑---1.内撑3开挖4.000---4加撑---2.内撑5开挖8.020--------------------------------------------------------------------------------------[设计结果]]----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------[结构计算]]-----------------------------------------------------------------------------------各工况：内力位移包络图：：地表沉降图：-----------------------------------------------------------------------------------[冠梁选筋结果果]-----------------------------------------------------------------------------------钢筋级别选筋As1HRB4007E25As2HRB4009E25As3HPB300d16@2-----------------------------------------------------------------------------------[环梁选筋结果果]-----------------------------------------------------------------------------------钢筋级别选筋As1HPB3001d12As2HPB3001d12As3HPB300d12@1-----------------------------------------------------------------------------------[截面计算]]-----------------------------------------------------------------------------------钢筋类型对应关系系：d-HPPB300,,D-HRBB335,EE-HRB4400,F--RRB4000,G-HHRB5000,P-HRRBF3355,Q-HRRBF4000,R-HRRBF5000[截面参数]]桩是否均匀配筋是混凝土保护层厚度度(mm)70桩的纵筋级别HRB400桩的螺旋箍筋级别别HPB300桩的螺旋箍筋间距距(mm)100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))20.02[内力取值]]段内力类型弹性法经典法内力内力号计算值计算值设计值实用值基坑内侧最大弯矩矩(kN.mm)638.02941.69745.69745.691基坑外侧最大弯矩矩(kN.mm)294.34922.41344.01344.01最大剪力(kN))431.50399.80593.31593.31段选筋类型级别钢筋实配[计算]面积积号实配值(mm2或mm22/m)1纵筋HRB40034E166836[67550]箍筋HPB300d10@1001571[13998]加强箍筋HRB335D14@20000154-----------------------------------------------------------------------------------[整体稳定验算算]-----------------------------------------------------------------------------------计算方法：瑞典条条分法应力状态：有效应应力法条分法中的土条宽宽度:1..00m滑裂面数据整体稳定安全系数数Ks=1..844圆弧半径(m)R=114.7911圆心坐标X(m))X=-3.2111圆心坐标Y(m))Y=0.0522-----------------------------------------------------------------------------------[抗倾覆稳定性性验算]-----------------------------------------------------------------------------------抗倾覆安全系数::Mp——被动土压力及及支点力对桩桩底的抗倾覆覆弯矩,对对于内支撑支支点力由内支支撑抗压力决定定;对于锚杆杆或锚索，支支点力为锚杆杆或锚索的锚锚固力和抗拉拉力的较小值值。Ma——主动土压力对对桩底的倾覆覆弯矩。注意：锚固力计算算依据锚杆实实际锚固长度度计算。工况1：：序号支锚类型材料料抗力(kNN/m)锚固固力(kN//m)1内撑撑0.0000---2内撑撑0.0000---Ks=2.8822>=11.250,,满足规范范要求。工况2：：序号支锚类型材料料抗力(kNN/m)锚固固力(kN//m)1内撑撑11770.8833---2内撑撑0.0000---Ks=4.6877>=11.250,,满足规范范要求。工况3：：序号支锚类型材料料抗力(kNN/m)锚固固力(kN//m)1内撑撑11770.8833---2内撑撑0.0000---Ks=3.6999>=11.250,,满足规范范要求。工况4：：序号支锚类型材料料抗力(kNN/m)锚固固力(kN//m)1内撑撑11770.8833---2内撑撑33500.0000---Ks=6.7199>=11.250,,满足规范范要求。工况5：：序号支锚类型材料料抗力(kNN/m)锚固固力(kN//m)1内撑撑11770.8833---2内撑撑33500.0000---Ks=5.6711>=11.250,,满足规范范要求。-------------------------------------------------------安全系数数最小的工况况号：工况11。最小安全Ks==2.8882>=1.2500,满足规规范要求。-----------------------------------------------------------------------------------[抗隆起验算]-----------------------------------------------------------------------------------1)从支护底部部开始，逐层层验算抗隆起起稳定性，结结果如下：支护底部，验算抗抗隆起：Ks=38..910≥≥1.8000，抗隆起起稳定性满足足。深度22.0700处，验算抗抗隆起：Ks=42..541≥≥1.8000，抗隆起起稳定性满足足。深度28.3700处，验算抗抗隆起。Ks=51..884≥≥1.8000，抗隆起起稳定性满足足。------------------------------------------------------------