上海地铁车站深基坑结构设计计算书

PAGE236PAGE237目录第一章概述11.1工程概况11.2工程地质条件11.2.1场地岩土工程性质11.2.2岩土物理力学指标3第二章车站围护设计方案42.1设计依据42.2设计原则42.3设计方案选择4第三章车站围护结构设计计算63.1关于探测点J1处断面设计：63.1.1第一道支撑计算63.1.2第二道支撑计算73.1.3第三道支撑计算83.1.4第四道支撑计算103.1.5地下连续墙入土深度计算123.1.6最大弯矩计算123.1.7配筋计算133.1.8抗隆起验算143.1.9电算结果143.2关于探测点J13处断面设计：293.2.1第一道支撑计算293.2.2第二道支撑计算303.2.3第三道支撑计算313.2.4第四道支撑计算323.2.5地下连续墙入土深度计算343.2.6最大弯矩计算343.2.7配筋计算353.2.8抗隆起验算363.2.9电算结果363.3关于探测点J8处断面设计：493.3.1第一道支撑计算493.3.2第二道支撑计算503.3.3第三道支撑计算513.3.4第四道支撑计算533.3.5地下连续墙入土深度计算543.3.6最大弯矩计算543.3.7配筋计算563.3.8抗隆起验算563.3.9电算结果563.4关于探测点C12处断面设计：703.4.1第一道支撑计算703.4.2第二道支撑计算713.4.3第三道支撑计算723.4.4第四道支撑计算733.4.5地下连续墙入土深度计算753.4.6最大弯矩计算753.4.7配筋计算773.4.8抗隆起验算773.4.9电算结果773.5支撑结构的设计893.5.1第一道支撑结构设计893.5.2第二、三、四道支撑结构设计903.6圈梁设计验算913.7立柱强度计算923.8基坑降水设计933.8.1降深要求933.8.2降深方案933.9基坑开挖监测方案953.9.1基坑及周围环境的监测、测试953.9.2监测与测试的控制要求953.9.3监测与测试的控制要求953.10整体计算963.10.1整体计算概述963.10.2整体计算内容963.10.3基坑位移计算效果图175结语222参考文献223致谢224第一章概述第一章概述1.1工程概况拟建车站沿长阳路下布置，东西向横跨大连路。车站地下两层结构，标准段基坑开挖深度约16.89m，端头井基坑开挖深度约17.5m。车站全长约165.5m，顶板覆土约2.50m，采用地下连续墙结合内衬的结构，地下墙厚度0.8m。内衬厚度400mm，地面超载为20kPa。长阳路东北侧地块规划建设西门子上海中心，为高层商办，基础型式为桩～筏基础，其桩基设计充分考虑了对地铁的变形及沉降对其的影响，桩端持力层为⑤层。围护结构设计根据地铁的实际情况适当增加了坑内加固，现状地块已地下室已完成。长阳路以南、大连路以东地块为大连路绿地工程，为地下一层结构，设有抗浮桩，建有下沉广场和地下商场、展厅等。长阳路以西、大连路以南地块的旭园一期已完成建设并投入使用中，基础型式为桩筏基础。长阳路以西、大连路以北地块的旭园二期则还在规划中。1.2工程地质条件1.2.1场地岩土工程性质在勘探深度内根据野外钻探，原位测试及室内试验综合分析，场地岩土层可分为六大层，现上而下分述如下：①层素填土：灰黄色、灰色，软～可塑状态，含少量碎砖石屑、植物根茎，局部含少量淤泥质填土，场地西侧较高部位为堆填的碎石块、砖块等，土质不均匀。该层层厚0.20～3.70m，层底埋深0.20～3.70m。②-l层粉质粘土：灰黄色、灰色，以软塑状态为主，局部可塑，高压缩性，含少量铁、锰氧化物及有机质，稍有光泽，韧性差、干强度中。该层层厚0.30～3.l0m，层底埋深1.20～5.60m。②-2层粉土～粉砂：灰色、黄灰色，饱和，稍密状态，上部夹粉土，主要由石英质组成，颗粒级配一般，切面粗糙，干强度和韧性低，摇振反应迅速。该层层厚0.80～6.80m，层底埋深2.40～8.50m。②-3层淤泥质粉质粘土：灰色，饱和，流塑状态，高压缩性，含有机质，局部孔上部夹粉砂，土质不均匀，稍有光泽，韧性差、干强度中，有摇振反应。该层层厚2.10～13.80m，层底埋深5.50～16.60m。②-4层粉质粘土：灰黄色、灰绿色，以软塑状态为主，局部可塑状态，中偏高压缩性，含铁、锰质氧化物，切面稍有光滑，韧性中等、干强度中等，无摇振反应。该层层厚0.20～l2.00m，层底埋深10.20～21.50m。③-1居粉质粘土：灰绿色、黄褐色，以可塑状态为主，局部硬塑，中压缩性，含铁、锰质氧化物及结核粒，切面光滑，韧性高、干强度高。该层层厚0.10～9.10m，层底埋深10.40～21.00m。③-2层粉质粘土：灰黄色、灰色，可塑状态，中压缩性，粉性重，夹粉砂，呈团状或窝状，含铁、锰质氧化物条纹，切面稍有光泽，韧性差、干强度中。该层层厚0.50～6.60m，层底埋深12.70～23.80m。③-3层粉砂：灰黄色，以中密状态为主，局部呈密实状态，中压缩性，夹少量小的砾石及粘性土混细砂，粉砂成份以石英质为主，磨圆度较好，级配～般，场区局部分布。该层层厚0.20～4.00m，层底埋深15.00～23.80m。④层残积土：黄色、灰黄色、灰绿色、灰白色、黄褐色，可～硬塑状态，中等压缩性，以粘性土为主，夹风化碎屑物，局部层项为细砂粒夹砾石，砾石含量＜30%，粒径1~2cm不等，最大达4cm，成份以石英质及母岩碎块为主，场区个别表现为砂及角砾石呈混合状，场区局部分布。该层层厚0.30～2.40m，层底埋深11.50～25.50m。⑤层强风化泥质粉砂岩：黄色、灰黄色、青灰色、紫红色，岩石风化强烈，三风化成砂土状、碎块状，原岩结构基本破坏，风化裂隙发育，岩体极破碎，延用手可折断，属极软岩，岩体基本质量等级为V级。场地普遍分布。此层工程性质良好，但浸水易软化，本层标准贯入试验实测击数>50击。该层层厚0.60～4.50m，层底埋深17.00～27.00m。⑥层中风化细砂岩：灰黄色、灰色、青灰色，少量裂隙发育，岩体较完整，岩芯呈短～长柱状，锤击不易碎，属软岩，岩体基本质量等级为Ⅳ级。此层未钻穿。1.2.2岩土物理力学指标表1物理力学性质统计表土层序号及名称称天然含水量w((%)天然孔隙比e00液限ωL(%))塑限ωP(%))液性指数IL塑性指数IP天然重度γ(kkN/m33)粘聚力C(kPPa)内摩擦角φ(°°)①素填土1615②-1粉质粘土45.01.27048.732.70.8416.717.915.810.5②-3淤泥质粉质质粘土38.81.09136.521.61.1715.318.47.56.6②-4粉质粘土27.20.78931.519.00.6512.519.3（20）（12）③-1粉质粘土25.00.70535.620.30.3115.520.046.418.0③-2粉质粘土24.80.70932.219.50.5412.820.035.916.5注：括号内为经验值。第二章车站围护设计方案第二章车站围护设计方案2.1设计依据1、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)2、《岩土工程勘查规范》(GB0021-2001)3、《建筑基坑支护技术规范》(JGJ120-99)4、《混凝土结构设计规范》(G10-89)5、《岩土工程手册.中国建筑工业出版社》，19942.2设计原则基坑开挖在基坑施工中是一项重要的工序，编制施工组织设计与开挖技术设计时，应掌握支护结构工作性能考虑有效的挖土方法。基坑开挖按其坑壁结构可分为：放坡开挖、内支撑支护开挖、拉锚支护开挖和无支撑支护开挖。当基坑深度较浅、周围无紧邻的重要建筑及地下管线，地基土质较好时，可采用放坡开挖。水泥土搅拌桩重力式挡墙作支护结构时，仍采用反铲挖土机配合运土卡车地面作业。当基坑深度大、地下水位高、周围环境不允许拉锚情况下，一般采用内支撑形式。土方开挖必须与支撑结构形式、平面布置相配套，先撑后挖。采用拉锚支护结构时，一般按设置位置分层开挖。基坑施工的同时应进行施工监测，凭借监测手段对土体或结构的位移、应力、孔隙水压力等参数进行跟踪监测，及早发现问题，调整设计或改进施工措施，以取得良好的工程效果，指导下阶段施工或其它工程的设计施工。在进行基坑工程设计之前，应收集下列资料：1）岩土工程勘察报告；2）邻近建筑物和地下设施的类型及分布图；3）用地界线及红线图、邻近地下管线图、建筑总平面图、地下结构平面和剖面图等。2.3设计方案选择本基坑工程的特点是开挖区域面积较大，基坑场地土淤泥质粉质粘土为主，且周边对环境保护的要求高，必须确保周围建筑物、道路的正常使用，围护结构的稳定性好、沉降位移小，并能有效止水。 综合开挖深度、场地土层、水文地质和场地的周边环境等条件，根据建设单位对基坑支护工程的具体要求，拟采用地下连续墙与四道混凝土支撑形式的方案，并采用疏干井降水的降水方案。 整个基坑分为四个单元进行计算，同时将采用理正深基坑支护设计软件进行校核。主要计算和设计内容为：（1）土压力计算。（2）基坑地下连续墙入土深度和支撑反力计算。（3）基坑地下连续墙配筋计算。（4）基坑稳定性验算。（5）基坑内支撑结构计算。（6）基坑降水井设计计算。（7）基坑监测方案案设计。（8）绘制基坑支护护施工图。因此本基坑设计计方案如下下：四个单单元分为J1段、J8段、J13段、C12段，根据据已知土层层信息，挡挡土支护结结构统一采采用800mmm宽地下连连续墙，采采用连续槽槽分段开挖挖的方式，以5000mm为一幅，混凝土的强度等级除注明外均为C30，地下连续墙中钢筋均采用HRB335级钢。基坑内支撑使用的是钢筋混凝土支撑，并都采用500×700的支撑结构，800×1300的支撑圈梁，J1段处第一道支撑设在-0.00m，第二道支撑设在-3.50m，第三道支撑设在-8.00m，第四道支撑设在-12.50m；J8段处第一道支撑设在-0.00m，第二道支撑设在-4.00m，第三道支撑设在-8.00m，第四道支撑设在-11.50m；J13段处第一道支撑设在-1.50m，第二道支撑设在-5.50m，第三道支撑设在-9.50m，第四道支撑设在-13.50m；C12段处第一道支撑设在-0.00m，第二道支撑设在-4.00m，第三道支撑设在-8.00m，第四道支撑设在-12.00m。第三章车站围护结构设计计算第三章车站围护结构设设计计算3.1关于探探测点J1处断面面设计：3.1.1第一道支撑计算算计算如下：（开开挖到-3.50米处）主动土压力计算算：ea(1,1))=(20+00)×0.5889-2×0×0.7667=111.78kkPaea(1,2))=(20+1..5×166)×0.5889-2×0×0.7667=255.92kkPaea(1,3))=(20+1..7×166)×0.5889-2×0×0.7667=277.80kkPaea(2,1))=(20+1..7×166)×0.6922-2×15..8×0.832=6.377kPaea(2,2))=(20+1..7×166+1.88×17..9)×0.6922-2×15..8×0.832=28.667kPaaea(3,1))=(20+1..7×166+1.88×17..9)×0.7944-2×7.55×0.891=49.770kPaaea(3,2))=(79.442+8××18.44)×0.7944-2×7.55×0.891=166..58kPPaea(4,1))=(79.442+8××18.44)×0.5288-2×46..4×0..727==115..75kPPaea(4,2))=(226..62+44.1×220.0))×0.5288-2×46..4×0..727==175..37kPPaea(5,1))=(226..62+44.1×220.0))×0.5588-2×35..9×0..747==190..48kPPaea(5,2))=(226..62+44.1×220.0++1.9××20.00)×0.5588-2×35..9×0..747==218..87kPPa被动土压力计算算：ep(3,1)=2××7.5××1.1222=16.883kPaaep(3,2)=8×188.4×11.2600+2×7.55×1.1122=202..30kPPaep(4,1)=8×188.4×11.8944+2×46..4×1..376==406..49kPPaep(4,2)=(8×188.4+44.1×220.0))×1.8894+22×46..4×1..376==561..80kPPaep(5,1)=229..2×1.7993+2×35.99×1.3339=507..10kPPa 计算合力及作用用点位置：：Ea(1)=1/22×(11.778+27.880)×1.7=33.664kNN/mha(1)=[1.77/3×(2×11.77+27.880)]//(111.78++27.880)=0.774mEa(2)=1/22×(6.377+28..67)×1.8=31.554kNN/mha(2)=[1.88/3×(2×6.377+28..67)]]/(66.37++28.667)=0.771m图1土压力示意图支撑轴力计算：：净土压力零点位位于基坑开开挖面下xx米 16.83+223.188x=499.70 计算可得：x==1.422m 由MD=0得：R1=[33.644×(0.744+1.8+1.422)+31..54×(0.711+1.422)+49..7×1..422/2-16.883×1..422/2-23.118×1..423/6]/(3.5++1.422)=41.883kNN/m3.1.2第二道支撑计算算第二道支撑设在在地下-3.5米处，继继续开挖至至-8.0米。主动土压力：ea(8.0米处处)=(79..42+44.5×118.4))×0.79442×7.5×0.8911=115..44kkPa被动土压力：ep(3,3)=2×7..5×1..122==16.883kPaaep(3,4)=3.5××18.44×1.2260+22×7.55×1.1122=97.997kPaa ep(4,3)=3.5××18.44×1.8894+22×46..4×1..376==249..67kPPa ep(4,4)=(3.55×18..4+4..1×200)×1.8894+22×46..4×1..376==404..97kPPa 土压力合力及作作用点的计计算：Ea(3)=1/22×(49.770+1115.444)×4.5=371..565kN/mmha(3)=[4.55/3×(2×49.770+1115.444)]/(49..70+1115.444)=1.995m图2土压力示意图 支撑轴力计算：：净土压力零点位位于基坑开开挖面下xx米16.83+223.188x=1115.444计算得：x=44.27＞3.5mm而下一土层中，被被动土压力力又大于主主动土压力力，则可假假设净土压压力零点位位于基坑开开挖面下3.5米处。由MD=0得：R1×11.5+R22×8+16.883×12.552/2+233.18××3.53/6=333.64××(0.74+1..4+1..8+8)+31..54×((0.711+8)++371..565××(1.955+3.55)+1155.44××3.522/2而R1=41.83kN/mm计算可得：R22=326..69kN/mm3.1.3第第三道支撑撑计算第三道支撑设在在地下-8.0米处处，继续开开挖至-12.5米。主动土压力计算算：ea(12.5米米处)=(2266.62++1×200.0)×0.72772×46.44×0.5288=130..29kPPa被动土压力计算算：ep(4,5)=22×46..4×1..376==34.889kPaaep(4,6)=33.1×220.0××1.8994+2×46..4×1..376==152..32kPPaep(5,3)=33.1×220.0××1.7993+2×35.99×1.3339=207..31kPPa土压力合力及作作用点的计计算：Ea(4)=1/2×(449.700+1666.58))×8=865..12kNN/mha(4)=[8/3×((2×49.770+1666.588)]/(49..70+1166.558)=3.228mEa(5)=1/2×(1115.775+130..27)×1=123..01kNN/mha(5)=[1/3×((2×115..75+130..27)]]/(1115.775+130..27)==0.499m图3土压力示意图支撑轴力计算：：净土压力零点位位于基坑开开挖面下xx米34.89+337.899x=1330.27计算得：x=22.5m由MD=0得：R1×(12.5+2..5)+R2×(9+2..5)+R3(2.5++4.5))+344.89××2.52/2+377.89××2.53/6=333.64××(0.74+10.88+2.5)++31.554×(0.711+9+22.5)++865..12×(3.3++1+2.5)+1233.01××(0.5++2.5))+2.52/2 而R1=41.883kN/mm,R2=326..69kN/mm 计算可得：R33=417..75kN/mm3.1.4第四道支撑计算算第四道支撑设在在地下-122.5米处处，继续开开挖至-117.5米米。 主动土压力计算算ea(6,1)==(3088.62++3.4××20)×0.58992×28×0.767=255..88kPPaea(7,1)==(3088.62++3.4××20+22.5×220)×0.56882×25×0.754=293..27kPPaea(8,1)==(3088.62++6.4××20)×0.56882×25×0.754=315..89kPPa被动土压力计算算ep(5,4)=22×35..9×1..339==96.114kPaaep(5,5)=11.5×220.0××1.7993+96.114=149..93kPPaep(6,1)=11.5×220.0××1.6998+2×28×1..303=123..91kPPaep(7,1)=((30+22.5×220)×11.7611+2×25×1..327=207..23kPPaep(8,1)=((30+22.5×220+1..5×200)×1..761++2×20×1..327=246..79kPPa土压力合力及作作用点的计计算：Ea(6)=1/2×(1115.775+175..37)×4.1=596..80kNN/mha(6)=[4.1/33×(2×115..75+175..37)]]/(1115.775+175..37)==1.911mEa(7)=1/2×(1190.448+218..87)×1.900=388..88kNN/mha(7)=[1/3×((2×190..48+218..87)]]/(1190.448+218..87)==0.933m图4土压力示意图支撑力计算：净土压力零点位位于基坑开开挖面下xx米96.14+335.877x=2118.877计算得：x=33.43＞1.5mm而下一土层中，被被动土压力力又大于主主动土压力力，则可假假设净土压压力零点位位于基坑开开挖面下1.5米处。由MD=0得：R1×19+R2×115.5++R3×11+R4×6..5+966.14××1.52/2+355.87××1.53/6=333.64××(0.74+17.66)+31..54×((0.711+15..5)+8655.12××(3.3++7.5))+596..80×((1.9++3.4))+3888.88××(0.993+1..5)+2218.887×+1.52/2而R1=41.883kN/mm,R2=326..69kN/mm,R3=417..75kN/mm 计算可得：R44=651..33kN/mm3.1.5地下连续墙入土土深度计算算设地下连续墙底底端距离地地面以下23.000米处t米。根据规范，确定定入土深度度。对连续墙底端起起矩：得：5.87t3--34.556t2-121..46t--669..65=00解之得：t=88.4288≈8.5mm则入土深度为：：L=233.00++8.433≈31.5m3.1.6最大弯矩计算R1~R2之间间最大弯矩矩计算已知：R1==41.883kN/mm，设剪力Q==0点位于②-1层顶面下x1米处。41.83=333.644+6.337x1+6.119x12解之得：x1=0.775m则Mmax1=441.833×(1..70+00.75))-33..64×((0.744+0.775)-((6.377×0.7752/2+112.4××0.7553/6)==51.444kN·m/mR2~R3之间间最大弯矩矩计算已知：R1==41.883kN/mm，R2=326..69kN/mm设剪力Q=0点点位于②-3层顶面下x2米处。41.83+3326.669=333.64++31.554+499.70xx2+7.3xx22解之得：x2=3.889m则Mmax2==41.883×(33.5+33.89))+3266.69××3.899-[333.64××(0.774+1..80+33.89))+31..54×((0.711+3.889)+449.700×3.8992/2+144.6×3.8993/6)]] =699.229kN·m/mR3~R4之之间最大弯弯矩计算：：已知：R1==41.883kN/mm,R2=326..69kN/mm,R3=417..75kN/mm设剪力Q=0点点位于②-3层顶面下x3米处。41.83+3326.669+4117.755=33..64+331.544+49..70x33+7.3xx32解之得：x3=6.227m,则x3’=6.227-4..5=1..77因此Mmax3=441.833×(8++1.777)+3226.699×6.227+4117.755×1.777-[333.644×(0..74+11.80+6.27)++31.554×(00.71++6.277)+499.70××6.2772/2+114.6××6.2773/6))] =683.055kN·m/mR4~P0之间间最大弯矩矩计算已知：R1==41.883kN/mm,R2=326..69kN/mm,R3=417..75kN/mm,R4=651..33kN/mm设剪力Q=0点点位于③-1层顶面下x4米处。41.83+3326.669+4117.755+6511.33==33.664+311.54++865..12+1115.775x4+5.3xx42解之得：x4=2.446m则Mmax4=441.833×(111.5+22.46))+3266.69××10.446+4117.755×6.996+6551.333×1.446-[333.644×(0..74+99.8+22.46))+31..54×((0.711+8+22.46))+8655.12××(3.228+2..46)++115..75×22.4622/2+110.6××2.4663/6))] =727.666kN·m/m基坑开挖面之下下最大弯矩矩计算设剪力Q=0点点位于⑤层顶面下x5米处。41.83+3326.669+4117.755+6511.33++1.5//2×(996.144+1499.93))+4211.59++351..01+2246.779x5+35.22x52/2=333.64++31.554+8665.122+5966.8+3388.888+2118.877×1.55+2555.88××2.5++293.27××1.5++315..89x5解之得：x5=5.556m则Mmax5=441.833×(233.00++5.566)+3226.699×(199.5+55.56))+4177.75××(15++5.566)+651.333×(111.5+55.56))+1644.39××10.006+4002.744×8.006+3330.533×6.116+2446.799×5.5562/2+335.222×5.5563/6-[[33.664×(00.74++26.886)+331.544×(0..71+225.066)+8665.122×(3..28+117.066)+5966×(1..91+112.966)+3888.888×(0..93+55.5+55.56))+2188.87××1.5××(0.775+4++5.566)+2555.888×2.55×(1..25+11.5+55.56))+2933.27××1.5××(0.775+5..56)+3155.89××5.566] =1267.880kN·m/m3.1.7配筋计算已知该断面地下下连续墙所所受最大弯弯矩Mmax=12667.800kN·m/m则可令：b=11000mmm，h=8000mm按单排钢筋考虑配筋筋。h0=800-500=50mm则满足适筋要求则可按照对称配筋筋：选用8Φ32钢筋，Ass=64334mm22/m，则可可知地下连连续墙中按按Φ32@1125布置置。，且不小于0.0002，满足要要求。钢筋净间距=((10000-8×32))/9=83，满足足要求。3.1.8抗隆起验算（满足要求）3.1.9电电算结果[支护方案]连续墙支护[基本信息]内力计算方法增量法规范与规程《建筑基坑支护护技术规程程》JGJJ1200-99基坑等级一级基坑侧壁重要性性系数γ01.00基坑深度H(mm)17.500嵌固深度(m))14.000墙顶标高(m))0.000连续墙类型钢筋混凝土墙├墙厚(m)0.800└混凝土强度等级级C30有无冠梁有├冠梁宽度(m))0.800├冠梁高度(m))1.300└水平侧向刚度((MN/mm)8.283放坡级数0超载个数1[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)120.000[土层信息]土层数8坑内加固土否内侧降水最终深深度(m)50.000外侧水位深度((m)50.000内侧水位是否随随开挖过程程变化否弹性法计算方法法m法[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素填土1.7016.00.0015.002粘性土1.8017.915.8010.503粉土8.0018.47.506.604粘性土4.1020.046.4018.005粘性土3.4020.035.9016.506粘性土2.5020.028.0015.007粘性土1.5020.025.0016.008强风化岩50.0020.010.020.0016.00层号与锚固体摩粘聚力内摩擦角水土计算m值抗剪强度擦阻力(kPaa)水下(kPa)水下(度)(MN/m4)(kPa)140.010.00225.02.82335.02.38460.04.125120.010.006120.010.007120.010.008120.010.0010.00合算10.00[支锚信息]支锚道数4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1.0000.0002内撑1.0003.5003内撑1.0004.5004内撑1.0004.000支锚预加力支锚刚度锚固体工况抗拉力道号(kN)(MN/m)直径(mm)号(kN)10.0014.332～20.0021.294～30.0030.006～40.0030.008～[土压力模型及系系数调整] 弹性法土压力模模型: 经典法土土压力模型型:层号土类名称水土水压力主动土压力被动土压力被动土压力调整系数调整系数调整系数最大值(kPaa)1素填土合算1.0001.0001.00010000.00002粘性土合算1.0001.0001.00010000.00003粉土合算1.0001.0001.00010000.00004粘性土合算1.0001.0001.00010000.00005粘性土分算1.0001.0001.00010000.00006粘性土分算1.0001.0001.00010000.00007粘性土分算1.0001.0001.00010000.00008强风化岩合算1.0001.0001.00010000.0000[设计结果][结构计算]各工况：内力位移包络图图：地表沉降图：[冠梁选筋结果]钢筋级别选筋As1HRB3352D16As2HRB3352D16As3HPB235d8@200[环梁选筋结果]钢筋级别选筋As1HPB2351d12As2HPB2351d12As3HPB235d12@1[截面计算][截面参数]墙是否均匀配筋筋是混凝土保护层厚厚度(mm)50墙的纵筋级别HRB335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(mm)31.50[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1基坑内侧最大弯弯矩(kN.mm)915.81721.60973.04973.04基坑外侧最大弯弯矩(kN.mm)725.951191.277771.32771.32最大剪力(kNN)421.41425.55526.77526.77段选筋类型级别钢筋实配[计算]面积号实配值(mm2/m)基坑内侧纵筋HRB335D25@10004909[48805]1基坑外侧纵筋HRB335D25@10004909[48805]水平筋HRB335D12@2000565拉结筋HPB235d6@100283[抗隆起验算]]Prandtll(普朗德尔)公式(Ks>=1.1～1.2)，注：安安全系数取取自《建筑筑基坑工程程技术规范范》YB99258--97(冶金部): Ks=2.3008>==1.11,满足规范范要求。Terzaghhi(太沙基)公式(Ks>=1.155～1.255)，注：安安全系数取取自《建筑筑基坑工程程技术规范范》YB99258--97(冶金部): Ks=2.6335>==1.115,满足规范范要求。[隆起量的计算]注意：按以下公公式计算的的隆起量，如如果为负值值，按0处理!式中 δ————基坑底面面向上位移移(mm);; n———从基坑顶顶面到基坑坑底面处的的土层层数数; ri———第i层土土的重度(kN/mm3)； 地下水水位以上取取土的天然然重度(kN/mm3)；地下水水位以下取取土的饱和和重度(kN/mm3); hi———第i层土土的厚度(m); q———基坑顶面面的地面超超载(kPa)); D———桩(墙))的嵌入长长度(m); H———基坑的开开挖深度(m); c———桩(墙))底面处土土层的粘聚聚力(kPa)); φ———桩(墙墙)底面处土土层的内摩摩擦角(度); r———桩(墙))顶面到底底处各土层层的加权平平均重度(kN/mm3); δ=4(mmm)3.2关于探探测点J13处断面面设计：3.2.1第一道支撑计算算主动土压力计算算：ea(1,1))=(200+0)××0.5889-2×0×0.7667=111.78kkPaea(1,2))=(20+0..6×16)×0.5889-2×0×0.7667=177.4288kPaea(2,1))=(20+0..6×16)×0.6922-2×15..8×0.832＜0kPa则令ea(22,2)=(20+0..6×16+177.9x)×0.6922-2×15..8×0.832=0kPa时则解之得：x==0.4669ea(2,3))=(20+0..6×166+17..9×1..9)×0.6922-2×15..8×0.832=17.7718kPPaea(3,1))=(29.6++1.9×17..9)×0.7944-2×7.55×0.891=37.1131kPPaea(3,2))=(63.661+4..3×188.4)×0.7944-2×7.55×0.891=99.9938kPPaea(4,1))=(63.661+4..3×188.4)×0.7944-2×7.55×0.891=99.9938kPPaea(4,2))=(142..73+4.2××18.44)×0.7944-2×7.55×0.891=161..285kkPaea(5,1))=(142..73+44.2×118.4))×0.5588-2×35..9×0..747==69.0065kPPaea(5,2))=(220..01+9.6×220.0))×0.5588-2×35..9×0..747==176..127kkPaea(6,1)==(2200.01++9.6××20.00)×0.52772×35..9×0..726=165..32kPPaea(7,1)==(2200.01++192++20×00.9)×0.56882×25×0.754=206..501kkPaea(8,1)==(2200.01++192++20×22.8)×0.56882×20×0.754=235..614kkPa当H=5.5时：：ea=(16×0.7++17.99×1.99+20++18.44×3)××0.7994-155×0.8891=882.222kPaep=15×11.1222=16..836kPa当H=6.8时：ea2=99.9388kPaep=18.4×1..3×1..260++15×11.1222=46..968kPa当H=11时ep=18.4×5..5×1..260++15×11.1222=1444.3200kPa图5土压力示意图支撑力计算：净土压力零点位位于基坑开开挖面下xx米16.83+223.188x=99..938计算得：x=33.5855m由MD=0得：R1×16.836××4.88852/2+(99.9938-116.8336)×4.88852/6=711.2577+33..861++106..007+711.2444+3998.0223+4552.6662+6442.2113 计算可得：R11=212..747kN/mm3.2.2第二道支撑计算算第二道支撑在--5.5mm处，开挖挖面在-9.55m处。当H=9.5m时时ea=(16×0..6+177.9×11.9+220+188.4×77)×0..794--15×00.8911=1399.3755kPaep=16.8836kPa当H=11m时ea=69.0655kPaep1=18.4×1..6×1..260++15×11.1222=37..086kPaep2=18.4×1..6×1..793++2×355.9×11.3399=1488.9488kPa由以下土压力分分布图可得得知：可在H=11m时，视视为净土压压力零点处处。图6土压力示意图由MD=0得：R1×9.5+R2××5.5+16.8836×1.52/2+(37.0086-116.8336)×1.52/6=111.7666×0.66×10..7+(117.4228-11.7776)××0.6//2×(00.2+110.4))+17..718××1.4331/2××(1.4431/33+8.55)+377.1311×7×((7/2++1.5))+(1339.3775-377.1311)×77/2×((7/3++1.5))+1399.3755×1.552/2而R1=212.7477kN/mm计算可得：R22=179..62kN/mm3.2.3第三道支撑计算算第三道支撑在--9.5mm处，开挖挖面在13.5处。当H=13.5mm时ea=(16×0..6+177.9×11.9+220+188.4×88.5+550)×00.5588-2×335.9××0.7447=966.9466kPaea=2×35.99×1.3339=996.1552kPa图7土压力示意图支撑力计算：20×1.7993x+996.1552=944.9466解之得：x=00.0222m由MD=0得：R1×12.022++R2×8.0222+R3×4.0022+996.1552×0..022××0.0111+(996.9446-966.1522)×0.0222/2×0..022//3=11.7766×00.6×113.2222+(117.4228-111.7766)×0..6/2××(0.33+12..922))+17..718××1.4331/2××(1.4431/33+11..022))+37..131××8×(88.5/22+2.5522)++(1611.2855-37..131))×8..5/2××(8/33+2.5522)++69.0065×22.5×((2.5//2+0..022))+(966.9466-69..065))×2.55/2×((2.5//3+0..022))+96..946××0.0222×0..011而R1=212.7447kN/mm,R2=179..62kN/mm解之可得：R33=366..847kN/mm3.2.4第四道支撑计算算第四道支撑在--13.55m处，开开挖面在117.5mm处当H=17.5mm时ea=(16×0..6+177.9×11.9+118.4××8.5++170))×0.5558-22×35..9×0..747==141..56kPPaea=96.1522kPa当H=20.6时时ep=20×33.1×11.7933+2×335.9××1.3339=2007.3440kPa图8土压力示意图支撑力计算：20×1.7993x+996.1552=1441.566解之得：x=11.2666m则埋深为18..766时，净土土压力为零零。由MD=0得：R1×(18.766--1.5))+R2×(18..766--5.5))+R3×(188.7666-9.55)+R4×(188.7666-13..5)+996.1552×1..266××1.2666/2++(1411.5555-96..152))×1.2666²/6=127008.7447而R1=212.7447kN/mm,R2=179..62kN/mm,R3=366..847kN/mm解之可得：R44=600..88kN/mm3.2.5地下连续墙入土土深度计算算设地下连续墙底底端距离地地面以下23.40米处t米。根据规范，确定定入土深度度。对连续墙底端起起矩：得：5.87t3--12.6636tt2-176..158tt-13112.133=0解之得：t=66.8988≈7m则入土深度为：：L=233.40+7=30.44m3.2.6最大弯矩计算R1~R2之间间最大弯矩矩计算已知：当H=55.5m时弯矩最最大则Mmax1=2212.7747×44-111.7776×0..6×(00.3+44.9)++(17..428--11.7776)××(0.22+4.99)+17.718××1.4331/2××(1.4431/33+3)--37.1131×33×1.55+(822.22--37.1131)××3/2××3/3=526.800kN·m/mR2~R3之间间最大弯矩矩计算已知：R1=2212.7747kN/mm,R2=179..62kN/mm,设剪力Q==0点位于H=6..8m以下x2米处。 212.7477+1799.6199=8.7761+112.6777+2994.6998+999.9388x2+7.33x22 解之可得：x22=0.7725m则在H=7..525mm时弯矩最最大则Mmax2=2212.7747×((7.5225+1..5)+1179.6619×((7.522+5.55)-[11.7776×00.6×(0.3+66.9244)+(117.4228-111.7766)×0..2×(00.2+66.9244)+177.7188×1.4431/2××(1.4431/33+7.5524-22.8)++37.1131×55.0244×5.0024/22+18..4×5..024××0.7994×5..02422/6] =734.4669kN·m/mR3~R4之间间最大弯矩矩计算已知：R1=2212.7747kN/mm,R2=179..62kN/mm,R3=366..847kN/mm,设剪力Q==0点位于H=2..5m以下x3米处。 212.7477+1799.6199+3666.8477=8.7761+112.6777+377.1377x3+7.33x32 解之可得：x33=7.8825m则在H=100.3255m时弯矩最最大则Mmax3=2212.7747×88.8255+1799.6199×4.8825+3366.8847×00.8255-[111.7766×0.66×(0..3+9..725))+(177.4288-11..776))×0.33×(0..2+9..725))+17..718××1.4331/2××(1.4431/33+7.8825)++37.1131×77.8255×7.8225/2++18.44×7.8825×00.7944×7.88252/6] =550.5455kN·m/mR4~P0之间间最大弯矩矩计算已知：R1=2212.7747kN/mm,R2=179..62kN/mm,R3=366..847kN/mm,R4=600..88kN/mm,设剪力Q==0点位于H=111m以下x4米处。 212.7477+1799.6199+3666.8477+6000.8822=8.7761+112.6777+8443.2994+699.65x4+5..58x42 解之可得：x44=5..085mm则在H=166.0855m时弯矩最最大则Mmax1=2212.7747×114.5885+1779.6119×100.5855+3666.8477×6.5585+6600.8882×22.5855-[111.7766×0.66×(0..3+155.4855)+(117.4228-111.7766)×0..3×(00.2+115.4885)+117.7118×1..431//2×(11.4311/3+113.5885)+337.1331×8..5×(8.5/22+5.0085)++(1611.2855-37..137))×8.55/2×((8.5//3+5..085))+69..065××5.0885²/2+220×5.0885×0..558×5.08852/6] =364.7811kN·m/m基坑开挖面之下下最大弯矩矩计算设剪力Q=0点点位于H=233.4m以下x5米处。17.61xx52+25..271x5-1776.4885=0解之得:x5=2.5528m则在H=255.9288m时弯矩最最大则Mmax1=3368.3361×((25.9928-118.7666)+1148.7788×((0.455+4.4428)++392..352××(0.955+2.5528)--[(2116.2779-1441.5555)+1.8334/2××(1.8834/33+5.3328)+207..34×0.9×((0.455+4...428))+(250..378--207..34)××0.9/22×(0..3+4.4228)+2077.2366×1.9×((0.955+2.5528)++(2744.1566-2077.2366)×1.99/2×((1.9/33+2.5528)++260..885××2.5228²/2+220×2..528××1.766×2.52282/6] =814.4277kN·m/m3.2.7配筋计算已知该断面地下下连续墙所所受最大弯弯矩Mmax=814..427kN·m/m则可令：b=11000mmm，h=8000mm按单排钢筋考虑虑配筋。h0=800-500=7500mm则满足适筋要求则可按照对称配筋筋：选用5Φ32钢筋，Ass=40772mm22/m，则可可知地下连连续墙中按按Φ32@2000布置。，且不小于0.0002，满足要要求。钢筋净间距=((10000-5×332)/66=1400，满足要要求。3.2.8抗隆起验算（满足要求）3.2.9电算结果[支护方案]连续墙支护[基本信息]内力计算方法增量法规范与规程《建筑基坑支护护技术规程程》JGGJ1220-999基坑等级一级基坑侧壁重要性性系数γ01.00基坑深度H(mm)17.500嵌固深度(m))12.900墙顶标高(m))0.000连续墙类型钢筋混凝土墙├墙厚(m)0.800└混凝土强度等级级C30有无冠梁有├冠梁宽度(m))0.800├冠梁高度(m))1.300└水平侧向刚度((MN/mm)8.283放坡级数0超载个数1[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)120.000[土层信息]土层数8坑内加固土否内侧降水最终深深度(m)50.000外侧水位深度((m)50.000内侧水位是否随随开挖过程程变化否弹性法计算方法法m法[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素填土0.6016.00.0015.002粘性土1.9017.915.8010.503粉土4.3018.47.506.604粉土4.2018.47.506.605粘性土9.6019.320.0012.006粘性土0.9020.028.0015.007粘性土1.9020.025.0016.008强风化岩50.0020.010.020.0016.00层号与锚固体摩粘聚力内摩擦角水土计算m值抗剪强度擦阻力(kPaa)水下(kPa))水下(度)(MN/m4)(kPa)140.010.00225.02.82335.02.38460.04.125120.010.006120.010.007120.010.008120.010.0010.00合算10.00[支锚信息]支锚道数4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1.0001.5002内撑1.0004.0003内撑1.0004.0004内撑1.0004.000支锚预加力支锚刚度锚固体工况抗拉力道号(kN)(MN/m)直径(mm)号(kN)10.0014.332～20.0021.294～30.0030.006～40.0030.008～[土压力模型型及系数调调整] 弹性法土压力模模型: 经典法土土压力模型型:层号土类名称水土水压力主动土压力被动土压力被动土压力调整系数调整系数调整系数最大值(kPaa)1素填土合算1.0001.0001.00010000.00002粘性土合算1.0001.0001.00010000.00003粉土合算1.0001.0001.00010000.00004粉土分算1.0001.0001.00010000.00005粘性土分算1.0001.0001.00010000.00006粘性土分算1.0001.0001.00010000.00007粘性土分算1.0001.0001.00010000.00008强风化岩合算1.0001.0001.00010000.0000[设计结果][结构计算]各工况：内力位移包络图图：地表沉降图：[冠梁选筋结结果]钢筋级别选筋As1HRB3352D16As2HRB3352D16As3HPB235d8@200[环梁选筋结结果]钢筋级别选筋As1HPB2351d12As2HPB2351d12As3HPB235d12@1[截面计算][截面参数]墙是否均匀配筋筋是混凝土保护层厚厚度(mm)50墙的纵筋级别HRB335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(mm)30.40[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1基坑内侧最大弯弯矩(kN.mm)899.901452.822956.14956.14基坑外侧最大弯弯矩(kN.mm)845.861921.366898.73898.73最大剪力(kNN)529.33549.85661.67661.67段选筋类型级别钢筋实配[计算]面面积号实配值(mm2/m)基坑内侧纵筋HRB335D25@10004909[47722]1基坑外侧纵筋HRB335D25@10004909[47722]水平筋HRB335D12@2000565拉结筋HPB235d6@100283[抗隆起验算算]Prandtll(普朗德德尔)公式(Ks>=1.1～～1.2))，注：安安全系数取取自《建筑筑基坑工程程技术规范范》YB92588-97((冶金部):: Ks=2.2331>==1.11,满足足规范要求求。Terzaghhi(太沙沙基)公式(Ks>=1.155～1.255)，注：：安全系数数取自《建建筑基坑工工程技术规规范》YBB92558-977(冶金部部): Ks=2.5448>==1.115,满满足规范要要求。[隆起量的计计算]注意：按以下公公式计算的的隆起量，如如果为负值值，按0处理!式中 δ————基坑底面面向上位移移(mm);; n———从基坑顶顶面到基坑坑底面处的的土层层数数; ri———第i层土土的重度((kN/mm3)； 地下水水位以上取取土的天然然重度(kN/mm3)；地下水水位以下取取土的饱和和重度(kN/mm3); hi———第i层土土的厚度((m); q———基坑顶面面的地面超超载(kPa)); D———桩(墙))的嵌入长长度(m); H———基坑的开开挖深度((m); c———桩(墙))底面处土土层的粘聚聚力(kPa)); φ———桩(墙墙)底面处土土层的内摩摩擦角(度); r———桩(墙))顶面到底底处各土层层的加权平平均重度((kN/mm3); δ=8(mmm)3.3关于探探测点J8处断面设设计：3.3.1第一道支撑计算算主动土压力计算算：ea(1,1))=(200+0)××0.5889-2×0×0.7667=111.78kkPaea(1,2))=(20+3..7×166)×0.5889-2×0×0.7667=466.65kkPaea(2,1))=(20+3..7×166)×0.6922-2×15..8×0.832=228.522kPaea(2,2))=(20+3..7×166+17..9×0..3)×0.6922-2×15..8×0.832=32.222kPaaea(3,1))=84.557×0.5288-2×46..4×0.727=-222.78kkPaea(3,2))=(84.557+6.4×20)×0.5288-2×46..4×0.727=44.778kPaaea(4,1))=(84.557+6..4×200)×0.5688-2×25×0.754=83.003kPaaea(4,2))=(212..57+1.1×20)×0.5688-2×25××0.754=95.554kPaaea(5,1))=(212..57+11.1×220)×0.5688-2×20××0.754=103..08kPPa在③-1土层中设主主动土压力力为0的点在土土层顶面以以下x米。(84.57+220x)××0.5228-2××46.44×0.7727=00解之得：x=22.16≈2.2mm被动土压力计算算：ep(3,1)=2××46.44×1.3376=127..69kPPaep(3,2)=20×66.4×11.8944+2×46..4×1..376==370..122kkPa计算合力作用点点位置：Ea(1)=1/22×(11.778+46.665)×3.7=108..10kkN/mha(1)=[3.77/3×(2×11.778+46.66)]/(11..78+46.66)=1.448mEa(2)=1/22×(28.552+322.22))×0.3=31.554kNN/mha(2)=[0.33/3×(2×28.552+322.22))]/((28.552+322.22))=0.117m图9土压力示意图支撑力计算：127.69++37.889x=228.522可知计算得出的的x＜0，则可令令x=0由MD=0得：R1=[1088.10××(1.448+0..3)+99.1×00.3]//(4.00+0)=48.779kN/mm3.3.2第二道支撑计算算第二道支撑设在在地下-44.0米处处,继续开挖挖至-8..0米处.被动土压力计算算:ep(3,3))=2××46.44×1.3376=1127.669kPaaep(3,4))=200×2.44×1.8894+22×46..4×1..376==218..60kPPa主动土压力计算算:ea(3,3)=(884.577+20××4.0))×0.5528-22×46..4×0..727 =19.443kN/mm图10土压力示意图由图中看出，在在开挖面以以下第一个个土层中，被被动土压力力大于主动动土压力，因因此，仍令令x=0。由MD=0得：R1×8+R2××4=1008.100×(1..48+44.3)++9.111×(0.3+44.0)++19.443×0..9×0..6已知:R1=48.799kN/mm解之可得:RR2=711.72kN/mm3.3.3第三道支撑计算算第三道支撑设在在地下-88.0米处处,继续开挖挖至-111.5米处处被动土压力计算算:ep(5,1))=2××20×1..327=53.008kPaa计算合力作用点点位置:Ea(3)=1/22×(83.003+955.54))×1.1=98.221kN//mha(3)=[1..1/3×(2×83.003+955.54))]/((83.003+955.54))=0.554m图11土压力示意图支撑力计算:53.08+335.222x=1003.088解之得：x=11.42mm由MD=0得：R1×(11.5+1..42)++R2×(7.5++1.422)+R3×(3..5+1..42)++53.008×1..422/2++35.222×1..423/6=1108.110×(11.48++7.8++1.422)+9..11×(0..3+7..5+1..42)++1/2××44.778×4..2×(44.2/33+2.442