给水管线下穿减河设计方案报告

给水管线下穿减河设计方案报告*********设计院 四、投资概算...............................................................561管线铺设、恢复。mmm沟槽深度为4、拟建场地的工程地质条件(1)场地地形、地物概况环境较复杂。(2)地层岩性及分布特征21111人工堆积层以下为新近沉积的粉质黏土、重粉质黏土②层及黏质粉土、砂质粉土②1有关场地地层的分布情况及特征描述、物理力学性质指标参见“工程地质剖面图”、“地层岩性及土的物理力学性质综合统计表”。北北2017市136 2017市136 S722.09S1021.38S1114.S1021.38S1114.97S1315.07 S1523.0421.52运运潮减河2018年5月25日测(3)浅部土的腐蚀性评价3土质对混凝土结构及钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。(4)地基土标准冻结深度(5)特殊性岩土成分杂乱，密实度差，理不宜作为直接持力层使用，并需充分考虑其对基坑支护设计、施工的不利影响。(1)勘察期间实测地下水位及地表水情况2)地表水(减河)(2)地下水水位动态规律4118.0017.0016.0015.0014.0013.0012.0011.0010.009.008.002008/2/22承压水2011/12/232013/11/222015/10/232017/9/22潜水2010/1/22m( (3)地下水补给、径流、排泄条件场区内潜水的天然动态类型为渗入~径流型，补给方式以降水入渗、地下水侧向径流(4)历年最高水位(5)抗浮设计水位建议值(6)地表水及地下水水质的腐蚀性评价拟建场地分布的地下水及地表水对混凝土结构均具微腐蚀性，在干湿交替作用条件下，地下水及地表水水中的Cl-对钢筋混凝土结构中的钢筋均具有弱腐蚀性。6、场地与地基的工程抗震设计基本条件(1)地震影响基本参数(2)场地类别5(3)场地地基土层的地震液化判别dwm利情况考虑时，场地内新近沉积的算的典型钻孔的液化数7963数级②1②1③(4)抗震地段类别划分及地震条件下为可液化土层。液化地基土的存在对地基的稳定性及桩基承载力有不利影2)区域地面沉降加之未来工程建设中由于施工降水或荷载差异较大等原因，不可避免将产生不均匀沉降，(2)地基均匀性评价6本次勘察资料分析，拟建场地地层分布规律性较好，整体可按均匀地基考虑。(1)减河简介内向东穿过六环路、铁路，于师姑庄村南(2)河道护砌砌石护砌保留未动，上下游河道清m(3)河道水位m度的景观水面。(4)地上设施7现况热力管现况热力管廊给水中线现况热力管现况热力管廊给水中线(5)地下管线、障碍物1)现况管线：在拟在拟建给水管线西侧有一条4.4*2.1m热力管廊与给水管线平行穿河，热力管廊于20112011年建成，管廊内铺设两根DN1000热力管线，河底明挖段给水管道与管廊净距离为m用浅浅埋暗挖隧道施工，设有初衬、二衬结构，结构图如下图；穿河河底段管廊外顶高程为8河道明挖段结河道明挖段结构断面图河堤暗挖段结构断面图线上部铺设，此热力管线与穿河热力管线为同一条管线，在此桩号位置工作转弯井内高线上部铺设，此热力管线与穿河热力管线为同一条管线，在此桩号位置工作转弯井内高程22)规划管线：在现况热力在现况热力管线西侧规划有一道宽约8m宽(具体尺寸未定)市政综合管廊南北向铺设下穿河道，与热力管线结构净间距约为设下穿河道，与热力管线结构净间距约为3m；在河道北岸规划有约6m宽(具体尺寸未定)避免或减少施工产生不利的影响。水对基坑开挖的不利影响。内分布的有机质砂质粉土素填土①安全的边坡支护形式，保证基坑侧9验与核查，对过软、过硬土质应成破坏。SL确定导流建筑物级别为4级，洪水标准GJ(1)法律法规及政策性文件《中华人民共和国水污染防治法(修正案)》(1996年)；(2)规范、规程、标准及规划文件(3)依据文件《路(潞苑北大街-路)市政工程项目综合给水管线规划》(2009年4月)；《新城路(潞苑北大街-路)改建工程项目建议书(代可行性研究报告)》(2009年5《区路(潞苑北大街-路)道路工程初步设计》(2009年9月)；—岩土工程详细勘察报告》(2018年6月)。降水对道路沉降影响，采给水管线在钢筋砼套管内铺设，流水面高程为11.50m，完工后在管道两端设置砖砌封堵，管内间隙采用现浇泡沫轻质土填充。进行恢复。底段明挖水本工程地处区北京城市副中心，紧邻行政办公区，受关注程度高，减河底宽100m，游围堰区域设置施工路、材料、土m顺河向围堰。二期围堰与一期围围采用筑土围堰、围堰两侧铺设防渗布及编织土袋(0.5m厚)加固，顶宽6m，平均高度20.520.55.820.5(1)拉森钢板桩入土深度计(1)拉森钢板桩入土深度计算本工程采用双层本工程采用双层拉森钢板桩围堰、中间填土形式，常水位水深按3m，支护类型为悬臂臂式板桩(见下图：悬臂式拉森钢板桩计算简图)。悬臂式拉森钢板桩计算简图悬臂式拉森钢板桩计算简图tt11)土压力系数2)土压力合力零点(2)土压力合力零点(d点)式中：Hbd为合力零点深度(m)；ρ水为水密度(kg/m3)；g为重力系数(N/kg)；H土水土33)入土深度HH)/2*(t-Hbd)/3(4)4)钢板桩的选用4)钢板桩的选用LL=t*(1+K2)+H+H1((2)应力分析计算11)剪应力零点(g点)1为剪应力零点深度(m)22)每延米拉森板桩承受最大弯矩值HbdM板桩承受最大弯矩值(KN•m)33)应力计算式中式中：σ为实际计算应力(MPa)；Wx为拉森板桩每延米截面模量(cm3/m)。查表则σ=则σ=60.34MPa个防护等级，其防护等级和防洪标准准防防洪标准[重现期(年)]ⅠⅡⅢ多年平均水位的水面宽度(m)相应水深(m)不计水深小型＜40不计水深闸上水位(m)流量(m³/s)20.5800闸上水位(m)流量(m³/s)20.550020年一遇21.0127021.060050年一遇22.75176622.85900100年一遇23.14202623.191200天然河道水面线计算程序进行计算，按分段过程与河洪水过程错峰相接，即减河50年一遇洪峰滩地糙率取值为0.027。水面线计算成果如下桩号备注(m)流量(m³/s)水位(m)流速(m/s)4+00090021.71管线穿河处5+00090021.517+00090021.137+682.0814.75师姑庄桥8+00014.7090020.85河大堤内9+00014.5390020.751.23河大堤内9+934.9214.3790020.661.21河大堤内。(1)(1)ζ——局部阻力(损失)系数。段内，一切可变的水流要素均成线性变化。方程(1)变为：(2)(2)ΔZ=Z-Z；上下采用表达式：1/K2=(1/K2+1/K2)/2上下将以上各式代入(2)式中，并把方程中同一断面的水流要素分别列在等式的两端，Z+(a+)Q2SQ2=Z+(a+)Q2+SQ2上2gA22K2下2gA22K2上上下下 的流量和水位，用差分方法对河道水位沿程变化的微分方程式(3)求解，求得各断面的动能校正系数α取值在1~1.1之间，本次计算全部取α=1。 流量(m³/s)：Q=mb2gH3200流流量(m³/s)水位(m)(1)一期围堰1)师姑庄橡胶坝升起时表水深(m)一期围堰0.204.9898987654321水深(m)2)师姑庄橡胶坝降落时计算结果表水深(m)水深(m)备注9876543210.472.20(2)二期围堰1)师姑庄橡胶坝升起时表水深(m)二期围堰0.20.009876987654321水深(m)2)师姑庄橡胶坝降落时计算结果表水深(m)水深(m)备注9876543210.472.20水(3)无围堰1)师姑庄橡胶坝升起时河河底高程(m)水深(m)水深(m)置987654987654321水深(m)2)师姑庄橡胶坝降落时结果表水深(m)置水深(m)备注9876543210.472.20工水位(水位(m)壅水高度(m)一期围堰二期围堰无围堰一期围堰壅高二期围堰壅高备注①②③①-③②-③20.0120.0120.000.010.0120.0120.0120.000.010.0120.0120.0120.000.010.0120.0120.0120.000.010.0120.0120.0120.000.010.0119.9919.9920.00-0.01-0.0119.9919.9920.00-0.01-0.01围堰处19.9919.9920.00-0.01-0.01水水位(m)壅水高度(m)一期围堰二期围堰无围堰一期围堰壅高二期围堰壅高备注①②③①-③②-③17.4217.2917.230.190.0617.4117.2817.220.190.0617.4117.2817.210.200.0717.4017.2717.200.200.0717.4017.2617.200.200.0617.2117.1617.190.02-0.0317.1517.1417.19-0.04-0.05围堰处17.0617.1317.19-0.13-0.06河道冲刷深度计算方法采用《堤防工程设计规范》(GB50286-2013)中顺坝及平顺护s0U—近岸垂线平均流速(m/s)；取河道最大流速；cpU—行近流速(m/s)；U—泥沙起动速度(m/s)；cn岸坡在平面上的形状有关，取n=1/4~1/6，本工程取1/4；—床沙的中值粒径(m)；Y、Y—泥沙与水的容重(kN/m³)。结果表冲冲刷线高程(m)管顶高程(m)m支护((1)沟槽支护设计并焊接牢固。沟槽两侧增加钢栏((2)沟槽支护稳定性计算---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------排桩支护---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------规范与规程支护结构安全等级支护结构重要性系数γ0嵌固深度(m)桩顶标高(m)桩材料类型桩间距(m)有无冠梁放坡级数超载个数支护结构上的水平集中力增量法4.500.5000Q50无010---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------超载超载类型超载值作用深度作用宽度距坑边距序号10.0000.0006.000形--------------------------------------------------------------------------[附加水平力信息]----------------------------------------------------------------------作用类型水平力值作用深度是否参与是否参与力序号倾覆稳定整体稳定--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------坑内加固土外侧水位深度(m)内侧水位距开挖面距离(m)弹性法计算方法--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------层号土类名称层厚重度浮重度粘聚力(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)123层号123粉砂砂砂与锚固体摩擦阻力(kPa).0.0.0.40粘聚力水下(kPa)---水下(度)---------算算---计算方法是---00---抗剪强度---------土层数侧降水最终深度(m)内侧水位是否随开挖过程变化弹性计算方法按土层指定基坑外侧土压力计算方法-----------------------------------------------------------------------数]----------------------------------------------------------------------粘聚力0.000土类名称人工加固土000浮重度.000层厚00土土类名称人工加固土粘聚力水下(kPa)计算方法抗剪强度水下(度)---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------支锚道数1锚支锚类型水平间距竖向间距入射角锚固段道号长度(m)1.0000---------锚预加力支锚刚度锚固体锚固力材料抗力材料抗力道号直径(mm)号调整系数调整系数1.60---2~--------------------------------------------------------------------------[土压力模型及系数调整]----------------------------------------------------------------------经典法土压力模型:弹性法土压力模型:外侧土压力外侧土压力力调整系数调整系数最大值(kPa)1粉砂算02砂算03砂算0---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------深度锚号类型道号1挖---2加撑---3挖4.500-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------弯矩折减系数0.85剪力折减系数1.00荷载分项系数1.25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(kN.m)9441基坑外侧最大弯矩(kN.m)最大剪力(kN).4140.01.1441.01.0606基坑内侧抗弯验算(不考虑轴力)=57.041/(1.050*919.000*10-6)=59.113(MPa)<f=215.000(MPa)满足基坑外侧抗弯验算(不考虑轴力)=28.057/(1.050*919.000*10-6)=29.076(MPa)<f=215.000(MPa)满足抗剪验抗剪验算=50.016*0.541*10-3/(16499.999*10-8*1.200*10-2)=13.671(MPa)<fv=215.000(MPa)满足式中式中:σwai———基坑外侧最大弯矩处的正应力(Mpa);σnei———基坑内侧最大弯矩处的正应力(Mpa);Mw———基坑外侧最大弯矩设计值(kN.m);Mn———基坑内侧最大弯矩设计值(kN.m);f———钢材的抗弯强度设计值(Mpa);最大剪力处的剪应力(Mpa)V———基坑最大剪力设计值(kN);Sx———计算剪应力处以上毛截面对中和轴的面积矩(m2);I———毛截面惯性矩(m4);tw———钢材腹板厚度(m);fv———钢材的抗剪强度设计值(Mpa);----------------------------------------------------------------------体稳定验算]----------------------------------------------------------------------计算方法：瑞典条分法应力状态：有效应力法条分法中的土条宽度:0.40m滑滑裂面数据整体稳定安全系数K=1.403s圆弧半径(m)R=7.365-----------------------------------------------------------------------[抗倾覆稳定性验算]----------------------------------------------------------------------抗倾覆安全系数:MMpK=sMaM——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p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——主动土压力对桩底的倾覆弯矩。a注意：锚注意：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0.000---K=s8.991K=4.854>=1.200,满足规范要求。s序号支锚类型材料抗力(kN/m)锚固力(kN/m)1内撑25.000---K=5.061>=1.200,满足规范要求。s序号支锚类型材料抗力(kN/m)锚固力(kN/m)1内撑25.000---K=1.459>=1.200,满足规范要求。s----------------------------------------------最小安全K=1.459>=1.200,满足规范要求。sK=sK=s-----------------------------------------------------------------------固深度计算]----------------------------------------------------------------------是否考虑坑底隆起稳定是否考虑坑底隆起稳定性是否考虑最下层支点为轴心的圆弧稳定性当地层不够时，软件是自动加深最后地层厚度(最多延伸100m)得到的结果。嵌固深度对于单支点支护结构l不宜小于0.3h。d嵌固深度构造长度ld：1.350m。按《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012单支点结构计算嵌固深度l：ddEaK=KEaemK==1.212K=1.20得到l=1.000m。d3)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l=0.000md4)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l=7.700m。d满足以上要求的嵌固深度l计算值=7.700m，dl采用值=4.500m。dpkp2aka2==============================================================================-----------------------------------------------------------------------[嵌固段基坑内侧土反力验算]----------------------------------------------------------------------Ps=239.334≤Ep=1284.754，土反力满足要求。Ps=239.334≤Ep=1284.754，土反力满足要求。Ps=238.775≤Ep=473.749，土反力满足要求。Ps为作用在挡土构件嵌固段上的基坑内侧土反力合力(kN)；Ep为作用在挡土构件嵌固段上的被动土压力合力(kN)。mm护m对钢板桩围堰局部渗水区域进行封堵或水泵排水，之后进行下一格段开挖护砌组织设计项目项目部给水管线施工平面布置图用。、穿堤段顶管：工作坑开挖支护(旋喷桩及注浆止水)→管道顶管→铺设管道、支架固定管道→水压试验→顶管段吹砂回填管道间隙→工作坑填砂→锁口圈梁拆除→原地面恢复河底护砌(1)工作坑开挖支护工。汽车吊出土，土方全部外弃消纳。(2)管道顶管后背墙及导轨→机械顶管设备安装→洞口注浆加固→开洞门→管道顶进及纠偏→触变泥浆减阻→排运泥浆→顶进到位→管道后背泥浆置换→吊出工作坑附属设施→开挖机头并吊出。(3)明挖管道铺设(4)套管内管道铺设。(5)导流围堰及排水再继续横向打设拉森桩闭合形成6mm(6)入河马道及施工路(7)河底护砌拆除(8)降水井降水填井管与孔壁间的砾石过滤层→洗井→井管内下设水泵、安装抽水控制电路→试抽水，降(9)钢板桩垂直支护沟槽测量放线→钢板桩施打→随沟槽开挖安装围檩、支撑配合人工安装围檩及支撑，沟槽回填后采用打拔机拔出钢板桩，下部空隙注入水泥浆加固(10)浆砌石护砌(11)有限空间作业施，确保施工12345678硬化固硬化硬化槽支护人工沟槽人工沟槽mmm道项mm㎡项天m项眼mmtmmm长288*宽6*高(4.7+0.55-0.3)水抽排开挖降水河底明挖段沟槽钢板桩垂直支护筋混凝土满包加固95*1.2*1.2111(0.9*0.9*3.14-0.3*0.3*3.124211119㎡m座mm座项项项项根据工程的施工特点和