再生水综合利用工程基坑支护施工图设计计算书

再生水综合利用工程

基坑支护施工图设计

计

算

书

目录

1、AB、LA段（采用1-rZK3）........................................2

2、BC段（采用1-rZK5）............................................5

3、CF段（10T0'ZK14）............................................24

4、FG段（5-5'ZK25）..............................................42

5、GK段（采用6-6'剖ZK27）.......................................59

6、KL段（采用9-9'剖ZK8）........................................63

7、A1BRE1F1段（参考11-11'ZK30）................................76

8、BICKD1E1段（参考11T1'ZK30）................................80

9、C1D1段（参考11-11'ZK30）......................................83

1、AB、LA段（采用11ZK3）

［支护方案］

［基本信息］

规范与规程《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012

支护结构安全等级一级

支护结构重要性系数Y。1.10

基坑深度h(m)6.700

放坡级数2

超载个数1

［放坡信息］

坡号台宽(m)坡高(m)坡度系数

12.0003.0002.000

20.0003.7001.500

［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)

1J.JJJ.J.J.J15.000—————

［土层信息］

土层数4坑内加固土否

内侧降水最终深度(m)125.000|外侧水位深度(m)125.000

［土层参数］

层号土类名称层厚重度浮重度黏聚力内摩擦角与锚固体摩黏聚力内摩擦角

(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)擦阻力(kPa)水下(kPa)水下(度)

1杂填土5.1017.5—8.0010.0020.0——

2粘性土9.8019.5—25.0018.0050.0——

3强风化岩4.7022.0—40.0025.00150.0——

4中风化岩35.4024.013.0200.0035.00300.0195.0032.00

［设计结果］

［整体稳定验算］

：2174,26.873)

.023,22.094)

’

’

9

10-0

7

Z10,469,9.943)

天然放坡计算条件：

计算方法：瑞典条分法

应力状态：有效应力法

稳定计算合算地层考虑孔隙水压力:否

基坑底面以下的截止计算深度：0.00m

基坑底面以下滑裂面搜索步长：5.00m

条分法中的土条宽度：1.00m

整体稳定安全系数：1.20

天然放坡计算结果:

道号整体稳定安全半径圆心坐标圆心坐标是否

系数计算值R(m)Xc(m)Yc(m)满足

11.2396.89210.4699.943满足

21.26525.2742.17426.873满足

31.79222.1862.02322.094满足

2、BC段(采用1-1,ZK5)

［支护方案］

排桩支护

［基本信息］

规范与规程《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012

内力计算方法增量法

支护结构安全等级一级

支护结构重要性系数Y。1.10

基坑深度h(m)20.700

嵌固深度(m)8.000

桩顶标高(m)-5.000

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

1■桩直径(m)1.500

桩间距(m)2.100

有无冠梁有

卜冠梁宽度(m)1.500

卜冠梁高度(m)0.900

1-水平侧向刚度(MN/m)3.000

防水帷幕无

放坡级数1

超载个数1

支护结构上的水平集中力0

［放坡信息］

坡号台宽(ID)坡高(m)坡度系数

10.0005.0002.000

［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)

115.000—————

［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4坑内加固土否

内侧降水最终深度(m)25.000外侧水位深度(H1)25.000

内侧水位是否随开挖过程变化否内侧水位距开挖面距离(m)—

弹性计算方法按土层指定V弹性法计算方法—

内力计算时坑外土压力计算方法主动

［土层参数］

层号土类名称层厚重度浮重度黏聚力内摩擦角与锚固体摩

(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)擦阻力(kPa)

1杂填土4.3217.5—8.0010.0020.0

2粘性土10.1019.5—25.0018.0050.0

3强风化岩4.9022.0—40.0025.00150.0

4中风化岩36.4024.014.0200.0035.00300.0

|层号|黏聚力|内摩擦角［zl<±|计算方法|m,c,K值|不排水抗剪

水下(kPa)水下(度)强度(kPa)

1———m法1.80—

2———m法7.18—

3———K法20.00—

4195.0032.00分算K法100.00—

［支锚信息］

支锚道数3

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锚索2.1005.50025.0029.0017.00

2锚索2.1003.00025.0024.0014.00

3锚索2.1003.00025.0019.0010.50

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)调整系数(kN)调整系数

1300.007.051502〜1.00985.561.00

2300.008.471501.00985.561.00

3300.0010.061506〜1.00985.561.00

［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:

一般分布一般

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1.0001.0001.0001.00010000.000

2粘性土分算1.0001.0001.0001.00010000.000

3强风化岩分算1.0001.0001.0001.00010000.000

4中风化岩分算1.0001.0001.0001.00010000.000

［工况信息］

工况工况深度支锚

号类型(m)道号

1开挖5.800—

2加撑—1.锚索

3开挖8.800—

4加撑—2.锚索

5开挖11.800—

6加撑—3.锚索

7开挖20.700—

［设计参数］

整体稳定计算方法瑞典条分法

稳定计算采用应力状态有效应力法

稳定计算合算地层考虑孔隙水压力V

条分法中的土条宽度(m)1.00

刚度折减系数K0.850

考虑圆弧滑动模式的抗隆起稳定V

对支护底取矩倾覆稳定

以最下道支锚为轴心的倾覆稳定V

［设计结果］

［结构计算］

各工况:

工况1一开挖（5.80m）

(-376.04)—(237.49)(-0.23)—(0.01)(-65.89)——(36.24)(-33.03)----(17.16)

(-4807.99)—(0.00)(0.0)——(0.0)(-0.00)—(-0.00)(0.00)——(0.00)

工况2—M1(5.50m)

土压力(KN/m)位列mm)弯矩(KN—m)螂KN)

(-374.02)—(237.49)(-0.24)--0.71)(-317.98)----(145.56)(-166.90)—(133.10)

(-4807.99)—(0.00)(0.0)——(0.0)(-0.00)—(-0.00)(0.00)-—(0.00)

工况3—-开挖(8.80m)

土压力(KN/m)位叔mm)弯虱KN—m)螂KN)

(-327.79)——(237.49)(-1.66)----(0.06)(-379.72)—(230,70)(-159.15)—(158.61)

(-4354.65)--(67.80)(0.0)——(0.0)(-29.68)——(18.29)(-58.85)—(17.26)

工况4—M2(8.50m)

弯矩(KN—m)螂KN)

(-328.02)—(193.19)(-213.00)——(229.74)

(-4354.65)——(67.80)(0,0)——(0.0)(-29.68)—(18.29)(-58.85)—(17.26)

工况5一开挖(11.80m)

弯虱KN—m)蝴KN)

(-705.87)—(670.56)(-257.60)——(336.16)

(-3901.31)-一(158,38)(0.0)——(0.0)(-185.15)-(359.32)(-195.72)——(164.54)

工况6—M3(11.50m)

(-278.16)—(237.49)(-6.35)—(0.12)(-385.91)—(570.89)(-196.63)——(282.91)

(-3901.31)--(158.38)(0.0)——(0.0)(-185.15)-(359.32)(-195.72)——(164.54)

工况7一开挖(20.70m)

4把妙N

1726W

44756kK

204NkK

10

433.1网N

土压力(KN/m)位叔mm)麹KN-m)蝴KN)

(-948.65)—(237.49)(-18.32)----(1.10)(-1997.38)—(2383.51)(-982.12)—(541.60)

(-2536.88)—(237.49)(0,0)—(0.0)(-1919.73)-一(130.22)(-654.03)-(811.16)

内力位移包络图:

包络图

工况7—0(20.70m)

_C5JO<N

l7.26kN

447.5&N

2M.4UN

433.14N

支反力(KN)住叔mm)麴KN-m)剪郴N)

(-18.32)—(1.71)(-1997.38)—(2383.51)(-982.12)--(541.60)

(0.00)—(0.00)(-1919.73)—(359.32)(-654.03)----(811.16)

地表沉降图:

［冠梁选筋结果］

As3As2

~^ZZ-

钢筋级别选筋

AsiHRB4005E25

As2HRB4004E25

As3HPB300d8@200

［环梁选筋结果］

As3As2

钢筋级别选筋

AsiHRB4005E20

As2HRB4003E20

As3IIRB400E8@200

［截面计算］

钢筋类型对应关系：

d-IlPBSOO,D-IIRB335,E-IIRB400,F-RRB400,G-HRB500,Q-11RBF400,R-HRBF500

［截面参数］

桩是否均匀配筋是

混凝土保护层厚度(mm)50

桩的纵筋级别HRB400

桩的螺旋箍筋级别IIRB400

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)23.70

［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(kN.m)1997.381919.732334.442334.44

1基坑外侧最大弯矩(kN.m)2383.51359.322785.722785.72

最大剪力(kN)982.12811.161350.411350.41

段选筋类型级别钢筋实配［计算］面积

号实配值(mm2或mm2/ni)

1纵筋HRB40028E2513744[12452]

箍筋HRB400E10@1201309[1258]

加强箍筋IIRB400E20@2000314

［锚杆计算］

［锚杆参数］

锚杆钢筋级别HRB400

锚索材料强度设计值(MPa)1220.000

锚索材料强度标准值(MPa)1720.000

锚索采用钢绞线种类1X7

锚杆材料弹性模量(X1()5MPa)2.000

锚索材料弹性模量(X10'MPa)1.950

注浆体弹性模量(XlO/Pa)3.000

锚杆抗拔安全系数1.600

锚杆荷载分项系数1.250

［锚杆水平方向内力］

支锚道号最大内力最大内力内力内力

弹性法(kN)经典法(kN)标准值(kN)设计值(kN)

1435.3017.26435.30598.53

2447.56204.41447.56615.39

3433.15958.71433.15595.59

［锚杆轴向内力］

支锚道号最大内力最大内力内力内力

弹性法(kN)经典法(kN)标准值(kN)设计值(kN)

1480.3019.05480.30660.41

2493.83225.55493.83679.01

3477.931057.82477.93657.16

［锚杆自由段长度计算简图］

支锚道号支锚类型钢筋或自由段长度锚固段长度实配［计算］面积锚杆刚度

钢绞线配筋实用值(m)实用值(m)(mm2)(MN/m)

1锚索3S17.812.017.0573.0[541.3]7.05

2锚索3sl7.810.014.0573.0[556.6]8.47

3锚索3sl7.88.510.5573.0[538.7]10.06

［整体稳定验算］

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：1.00m

滑裂面数据

圆弧半径(m)R=29,307

圆心坐标X(m)X=-1.804

圆心坐标丫(m)Y=21.121

整体稳定安全系数鼠=3.551>1.35,满足规范要求。

［抗倾覆稳定性验算］

抗倾覆(对支护底取矩)稳定性验算：

Mp

Kov=------

MP一一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。

此一一主动土压力对桩底的倾覆弯矩。

工况1:

序号支锚类型材料抗力(kN/m)锚固力(kN/m)

1锚索0.0000.000

2锚索0.0000.000

3锚索0.0000.000

161845.319+0.000

Kov-

12585.202

Kov=12.860>=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锚索469.314367.869

2锚索0.0000.000

3锚索0.0000.000

161845.319+7734.938

Kov=

12585.202

Kov=13.474>=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锚索469.314367.869

2锚索0.0000.000

3锚索0.0000.000

125630.915+7734.938

Kov=

12585.202

Kov=10.597>=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锚索469.314367.869

2锚索469.314381.302

3锚索0.0000.000

125630.915+14715.586

Kov=

12585.202

Kov=11.152>=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锚索469.314367.869

2锚索469.314381.302

3锚索0.0000.000

96652.079+14715.586

Kov=

12585.202

Kov=8.849>=1.250,满足规范要求。

工况6：

序号支锚类型材料抗力(kN/m)锚固力(kN/m)

1锚索469.314367.869

2锚索469.314381.302

3锚索469.314370.135

96652.079+20485.430

Kov=

12585.202

Kov=9.307>=1.250,满足规范要求。

工况7：

序号支锚类型材料抗力(kN/m)锚固力(kN/m)

1锚索469.314367.869

2锚索469.314381.302

3锚索469.314370.135

31116.104+20485.430

Kov=

12585.202

Kov=4.100>=1.250,满足规范要求。

安全系数最小的工况号：工况7。

最小安全Kov=4.100>=1.250,满足规范要求。

抗倾覆(踢脚破坏)稳定性验算：

绕最下道支撑或锚拉点的抗倾覆稳定性验算，

多支点参考《建筑地基基础设计规范GB50007-2011》附录V

单支点参考《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-20124.2.2节

±MEP

Kt=u

Ea

(kN.m/m);

ZMEP一一被动区抗倾覆作用力矩总和

Y.Mii,---主动区倾覆作用力矩总和(kN.m/m);

Kt一一带支撑桩、墙式支护抗倾覆稳定安全系数，取Kt21.250。

工况1：

此工况不进行抗倾覆稳定性验算！

工况2：

413151.383

Kt

9268.742

Kt=44.575>=1.250,满足规范要求。

工况3：

365093.367

Kt=

9268.742

Kt=39.390>=1.250,满足规范要求。

工况4：

301637.643

Kt=

6460.442

Kt=46.690>=1.250,满足规范要求。

工况5：

263957.296

Kt=

6460.442

Kt=40.857>=1.250,满足规范要求。

工况6：

210401.450

Kt=

3906.686

Kt=53.857>=L250,满足规范要求。

工况7：

112489.719

Kt=

3906.686

Kt=28,794>=1.250,满足规范要求。

安全系数最小的工况号：工况7。

最小安全Kt=28.794>=1.250,满足规范抗倾覆要求。

［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:

Ym2ldNq+cNc

K

h+l*

rmi(d)+4o

2

3="(45。+"卜…

%=(Nq7)J

tancp

支护底部，验算抗隆起：

Ks=(24.000X8.000X23.177+195.000X35.490)/(21.798X

(15.700+8.000)+94.487)=18.607

Ks=18.607》1.800,抗隆起稳定性满足。

2)坑底抗隆起按以最下层支点为转动轴心的圆弧条分法计算，结果如下:

x(%/,•+(<7也+/G.)cose；tan(p,•)

>Kr

E(勺必+/G,.卜也ej

Ks=3.87522.200,坑底抗隆起稳定性满足。

［突涌稳定性验算］

K=Dy/hwyw

K=2.000*24.000/30.000=1.600>=Kh=1.10基坑底部土抗承压水头稳定!

式中：

Y-----承压水含水层顶面至坑底的土层天然重度(kN/m3);

D——承压水含水层顶面至坑底的土层厚度(m);

Yw-----水的重度(kN/m3);

hw-----承压水含水层顶面的压力水头高度(m);

Kh-----突涌稳定安全系数，当前取值L10,规范要求不应小于1.100;

K-----突涌稳定安全系数计算值。

［嵌固深度构造验算］

根据公式：嵌固构造深度=嵌固构造深度系数X基坑深度

=0.200X20.700=4.140m

嵌固深度采用值8.000m>=4.140m,满足构造要求。

［嵌固段基坑内侧土反力验算］

工况1：

Ps=4184.124WEp=52047.109,土反力满足要求。

工况2：

Ps=4051.436WEp=52047.109,土反力满足要求。

工况3：

Ps=3648.833WEp=44419.004,土反力满足要求。

工况4：

Ps=3528.513WEp=44419.004,土反力满足要求。

工况5：

Ps3093.332<Ep37489.090,土反力满足要求。

工况6：

Ps=2980.150WEp=37489.090,土反力满足要求。

工况7：

Ps=1658.634WEp=17533.268,土反力满足要求。

式中：

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)»

3、CF段(10-10'ZK14)

［支护方案］

排桩支护

箱m

［基本信息］

规范与规程《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012

内力计算方法增量法

支护结构安全等级一级

支护结构重要性系数Y。1.10

基坑深度h(m)20.700

嵌固深度(m)8.000

桩顶标高(m)-5.000

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)1.500

桩间距(m)2.100

有无冠梁有

卜冠梁宽度(m)1.500

卜冠梁高度(m)0.900

1-水平侧向刚度(MN/m)3.000

防水帷幕无

放坡级数1

超载个数1

支护结构上的水平集中力0

［放坡信息］

坡号台宽(m)坡高(m)坡度系数

10.0005.0002.000

［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)(D1)(m)(m)

115.000—————

［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4坑内加固土否

内侧降水最终深度(m)25.000外侧水位深度(m)25.000

内侧水位是否随开挖过程变化否内侧水位距开挖面距离(m)—

弹性计算方法按土层指定V弹性法计算方法—

内力计算时坑外土压力计算方法主动

［土层参数］

层号土类名称层厚重度浮重度黏聚力内摩擦角与锚固体摩

(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)擦阻力(kPa)

1杂填土4.6517.5—X.0010.0020.0

2粘性土9.9019.5—25.0018.0050.0

3强风化岩5.4022.0—40.0025.00150.0

4中风化岩36.4024.014.0200.0035.00300.0

层号黏聚力内摩擦角水土计算方法m,c,K值不排水抗剪

水下(kPa)水下(度)强度(kPa)

1——m法1.60—

2———m法7.18—

3———K法20.00—

4195.0032.00分算K法100.00—

［支锚信息］

支锚道数3

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)(0)(m)长度(m)

1锚索2.1005.50025.0030.0018.00

2锚索2.1003.00025.0025.0015.00

3锚索2.1003.00025.0020.5012.00

支锚预加力支锚刚度锚固体工况锚固力材料抗力