城区雨污分流治理及市政道路提档升级工程（宝圣湖片区）结构计算书

城区雨污分流治理及市政道路提档升

级工程（宝圣湖片区）

结构计算书

【全一册】

目录

1设计遵循的主要规范及标准....................................................1

2本次设计基坑支护范围........................................................1

3岩土设计参数................................................................2

3.1岩土体物理力学参数......................................................2

4支护结构计算................................................错误!未定义书签。

4.1设计标准................................................错误!未定义书签。

4.21#调节池................................................错误!未定义书签。

4.32#调节池................................................错误!未定义书签。

5调节池结构计算................................................................3

5.1调节池顶板设计参数.......................................................60

5.21#调节池池壁及底板.....................................................69

5.32#调节池池壁及底板.......................................................83

6总结..........................................................错误!未定义书签。

1设计遵循的主要规范及标准

(1).《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2013)；

(2).《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)；

(3).《混凝土质量控制标准》(GB50164—2011)；

(4).《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)(2015年版);

(5).《工程结构通用规范》(GB55001-2021)；

(6).《建筑与市政工程抗震通用规范》(GB55002-2021)；

(7).《建筑与市政地基基础通用规范》(GB55003-2021)；

(8).《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012)；

(9).《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB50069-2002)；

(10).《给水排水管道工程施工及验收规范》(GB50268—2008)；

2本次设计基坑支护范围

本项目共设置2个调节池基坑，基坑具体布置详见下表:

表2T长河溪1#调节池深基坑段落表

基坑边最大坡高边坡破坏破坏

基坑边坡类型坡向坡长/m防护形式

坡段落/m模式

圆弧滑移破坏+

AB段岩土混合边坡106°26.210.1排桩(M.2m@2.5m

层面滑动

圆瓠滑移破坏+

BC段岩土混合边坡16°9.210.1排桩2m@2.5m

裂隙滑动

CD段岩土混合边坡286°26.29.0圆弧滑移破坏排桩6L2m@2.5m

DA段岩土混合边坡196°9.29.0圆弧滑移破坏排桩小5m

表2-2宝圣湖2#调节池基坑边坡段落表

基坑边边坡破坏破坏

基坑边坡类型坡向坡长/m最大坡高/m防护形式

坡段落模式

AB段岩土混合边坡173°21.212.7圆弧滑移破坏咬合桩61.0m@l.5m

圆弧滑移破坏+

BC段岩土混合边坡83°6.210.7咬合桩61.0m@1.5m

层面滑动

圆弧滑移破坏+

CD段岩土混合边坡353°21.211.4咬合桩4>1.0m@1.5m

裂隙滑动

DA段岩土混合边坡263°6.212.7圆弧滑移破坏咬合桩巾1.0m@1.5m

3岩土设计参数

3.1岩土体物理力学参数

根据试验成果并结合地区经验，本次勘察岩土体物理力学参数建议值见表

素填

砂岩泥岩页岩

项目±备注

(Q；"1)(Jzs)(Ls)（K）

天然20.5*24.5*24.8*24.5*

重度（KN/n?）

饱和21.0*25.0*25.2*25.0*

挡墙墙后

强风化0.40.350.35

挡墙基底摩擦系数0.3填土重度

中等风化0.550.450.45

20KN/m3,

天然

/填土综合

(MPa)

岩石抗压强度标准值内摩擦角

饱和见地勘报告表3.2-13

/取30°；*

(MPa)

为经验取

地基承载力特征值kPa/

值。

土体水平方向地基系数士(MN/n?)6///

围岩弹性抗力系数MPa/m/500*300*300*

2

岩土体水平抗力地基系数MN/m3/

锚杆孔中M30砂浆与岩石间的极限粘结强见表3.2-14

kPa/

度标准值

天然c

5*1670310*320*

(KPa)

饱和4）

25*35.3432*31*

（°）

岩土体抗剪强度

天然c

3*///

(KPa)

饱和*

20*///

(°)

弹性模量MPa/3910.671027.481000*

变形模量MPa/3318.78798.77800*

泊松比//0.170.340.3*

其他参数取值推荐：

根据现场调查结构面发育情况，结合地区经验，岩层层面内摩擦角标准值中取12°,岩层层面

粘聚力标准值C取20KPa；I组裂隙裂隙面内摩擦角标准值中取18°,I组裂隙裂隙面粘聚

力标准值C取50KPa；II组裂隙裂隙面内摩擦角标准值：中取18°,II组裂隙裂隙面粘聚力

标准值：C=W50KPa。

土岩界面（粉质粘土）天然抗剪强度值：c取23kPa,6取12°；饱和：c取15kPa,4）

取10°；土岩界面（回填土材料为粉质粘土夹泥岩碎块石，且压实系数不低于0.90）天然抗

剪强度值：c取5kPa,6取25°；饱和：c取3kPa,6取20°。

4支护结构计算

4.1设计标准

①基坑安全等级：一级

②基坑设计工作年限：2年

③抗震设防烈度：6度（0.05g）。

3

④设计荷载：地面车辆荷载20kpa,人行荷载4kpa

本次边坡设计遵循“安全、经济、实用”的指导思想，应用工程地质类比法，综合经济性

等因素确定基坑设计方案

4.21#调节池

1#调节池各段基坑为一级边坡，按临时边坡设计，稳定安全系数为1.25。由于本段基坑周

边无放坡条件，采用排桩进行垂直支护，排桩顶部岩土放坡坡率按填土1:1.50,粉质粘土1:1.50,

强风化基岩1:1.0,中风化基岩1：0.50执行。排桩直径巾1.2m,排桩间距2.5m,桩间采用8cm

厚挂网喷碎封闭，坡顶坡底设置截、排水沟。经验算边坡稳定性满足相关规范要求。

其中AB段与BC段基坑边坡最高，约为10.1m；AB段边坡存在层面滑动的可能，BC段

边坡存在裂隙滑动的可能，本次选取AB段基坑1号、12号桩、BC段13号桩进行计算。

4.2.1AB段基坑（1号桩）

糠(1.2iH.6ii)

灶分界线

L2u排桩@2.5u

iiuTI第27号桩

38D.823

1.2

1号桩土层较厚，按沿岩土体内部圆弧滑动进行主动土压力计算:

原始条件:

4

墙身尺寸:

桩总长(m)17.500

嵌入深度(电)8.000

截面形状圆桩

桩宽(m)—

桩高(m)—

桩径(m)1.200

桩间距(m)2.500

挡土板的类型数(<=5)1

嵌入段土层数(<=20)1

桩底支承条件自由

计算方法K法

初始弹性系数A(MN/m3)—

初始弹性系数Al(MN/m3)—

板类板厚板宽板块

型号(m)(m)数

10.1501.00010

土层土层厚重度MCK

序号(m)(kN/m3)(MN/m4)(MN/m3.5)(MN/m3)

120.00025.00——60.000

5

物理参数:

桩混凝土强度等级C30

桩纵筋合力点到外皮距离(mm)100

桩纵筋级别HRB400

桩箍筋级别HRB400

桩箍筋间距(mm)200

桩配筋形式纵筋非均匀配置

桩拉区纵筋配筋范围(度)90.000

桩压区，拉区纵筋比0.500

板混凝土强度等级C30

板纵筋合力点到外皮距离(mm)45

板纵筋级别HRB400

场地环境一般地区

墙后填土类型多层填土

墙后第1层填土内摩擦角(度)30.000

墙后第1层填土粘聚力(kPa)0.000

墙后第1层填土容重(kN/m3)20.000

墙后第1层填土浮容重(kN/m3)—

墙背与墙后填土摩擦角(度)15.000

地震烈度—

面侧地震动水压力系数—

背侧地震动水压力系数—

地基土容重(kN/m3)20.000

地基土浮容重(kN/m3)—

基底摩擦系数0.250

地基浮力系数—

地基土类型土质地基

抗震基底容许偏心距—

墙身地震力调整系数—

地基土内摩擦角(度)28.000

地基土粘聚力(kPa)5.000

6

I斜面长度作为基底宽

地基强度与偏心距验算时

墙后填土层参数:

层层厚度容;重浮容重粘聚力内摩擦上压力

号(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)角(度)调整系数

16.80020.0009.0000.00030.0001.000

21.10025.00025.0000.00045.0001.000

310.00025.00025.0000.00055.0001.000

土压力计算:

土压力计算方法库仑

坡线土柱:

参数名称参数值

坡面线段数1

坡面起始是否低于墙顶否

坡面起始距离(m)0.000

地面横坡角度(度)0.000

填土对横坡面的摩擦角(度)28.405

挡墙分段长度(m)20.000

坡面线段参数:

折线水平投竖向投坡线长坡线仰换算

序号影长(m)影长(m)(m)角(度)土柱

120.0000.00020.0000.0001

换算土柱参数:

土柱距离(m)宽度(m)高度(m)

序号

1-10.00020.0001.000

整体稳定计算参数:

是否计算整体稳定是

7

稳定计算容许安全系数1.250

稳定计算目标给定圆心、半径计算安全系数

圆心X坐标(m)0.000

圆心Y坐标(m)0.000

半径(m)18.000

条分法的土条宽度(m)1.000

土条切向分力与滑动方向反向时当下滑力对待

钢筋混凝土配筋计算依据：《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)

注意：内力计算时，库仑土压力分项(安全)系数=1.485

第1种情况：一般情况

［土压力计算］计算高度为9.500(m)处的库仑主动土压力

第1破裂角：18.270(度)

Ea=242,926(kN)Ex=234,648(kN)Ey=62.874(kN)作用点高度Zy=4.251(m)

(-)桩身内力计算

计算方法：K法

背侧——为挡土侧；面侧——为非挡土侧。

背侧最大弯矩=3365.438(kN-m)距离桩顶10.196(m)

面侧最大弯矩=0.OOO(kN-m)距离桩顶0.000(m)

最大剪力=734.444(kN)距离桩顶9.500(m)

桩顶位移=72(mm)

点号距顶距离弯矩剪力位移土反力

(m)(kN-m)(kN)(mm)(kPa)

1-0.0000.0000.000-72-0.000

20.3520.508-4.328-70-0.000

30.7043.685-14.109-67-0.000

41.05610.701-26.144-65-0.000

51.40722.347-40.431-62-0.000

61.75939.416-56.971-60-0.000

72.Ill62.701-75.763-57-0.000

82.46392.995-96.808-54-0.000

8

92.815131.090-120.107-52-0.000

103.167177.779-145.657-49-0.000

113.519233.854-173.461-47-0.000

123.870300.108-203.517-44-0.000

134.222377.334-235.826-42-0.000

144.574466.324-270.388-39-0.000

154.926567.871-307.202-37-0.000

165.278682.767-346.270-34-0.000

175.630811.806-387.590-32-0.000

185.981955.780-431.162-30-0.000

196.3331115.481-476.988-27-0.000

206.6851291.702-525.066-25-0.000

217.0371483.886-563.890-23-0.000

227.3891687.384-593.083-21-0.000

237.7411901.416-623.774-18-0.000

248.0932125.725-649.255-16-0.000

258.4442357.653-669.220-14-0.000

268.7962596.761-690.073-13-0.000

279.1482843.364-711.815-11-0.000

289.5003097.772-734.444-9-274.732

299.8483287.039-384.770-8-462.827

3010.1963365.438-94.275-6-380.780

3110.5433352.622142.456-5-306.698

3210.8913266.338330.902-4-240.557

3311.2393122.430476.463-3-182.157

3411.5872934.885584.353-2-131.162

3511.9352715.923659.522-1-87.132

3612.2832476.087706.589-1-49.550

3712.6302224.383729.797-0-17.849

3812.9781968.403732.99308.566

3913.3261714.475719.609130.301

4013.6741467.805692.661147.958

4114.0221232.624654.756162.120

9

4214.3701012.323608.108173.347

4314.717809.592554.560182.160

4415.065626.541495.607189.041

4515.413464.821432.431294.424

4615.761325.720365.932298.693

4716.109210.260296.7622102.179

4816.457119.277225.3672105.154

4916.80453.483152.0242107.837

5017.15213.52176.8812110.382

5117.5000.00019.4362112.884

(-)桩身配筋计算

点号距顶距离面侧纵筋背侧纵筋箍筋

(m)(mm2)(mm2)(mm2)

1-0.00011312262201

20.35211312262201

30.70411312262201

41.05611312262201

51.40711312262201

61.75911312262201

72.Ill11312262201

82.46311312262201

92.81511312262201

103.16711312262201

113.51911312262201

123.87011312262201

134.22211312262201

144.57411312262201

154.92611312262201

165.27811312262201

175.63011562312201

185.98113662731201

196.33315993197201

10

206.68518573715201

217.03721424283201

227.38924444889201

237.74127655529201

248.09331036206201

258.44434556909201

268.79638207641201

279.14842008400201

289.50045949188201

299.84848899779201

3010.196501210024201

3110.54349929983201

3210.89148579714201

3311.23946329265201

3411.58743418682201

3511.93540038006201

3612.28336357271201

3712.63032526505201

3812.97828665731201

3913.32624854970201

4013.67421184236201

4114.02217713542201

4214.37014482896201

4314.71711532306201

4415.06511312262201

4515.41311312262201

4615.76111312262201

4716.10911312262201

4816.45711312262201

4916.80411312262201

5017.15211312262201

5117.50011312262201

11

（三）整体稳定验算

圆心：(0.00000,0.00000)

半径=18.00000(m)

安全系数=2.055

总的下滑力=1819.206(kN)

总的抗滑力=3737.925(kN)

土体部分下滑力=1819.206(kN)

土体部分抗滑力=3737.925(kN)

筋带的抗滑力=0.000(kN)

整体稳定验算满足：最小安全系数=2.05521.250

4.2.2AB段基坑（12号桩）

AB段基坑：AB段边坡与①裂隙、②裂隙均大角度相交，对边坡稳定性影响小，层面

与边坡呈小角度相交，为顺向坡，边坡主要受层面控制，对边坡稳定性影响大，边坡岩体

等效内摩擦角取55°,岩体破裂角取18°。

（1）层面滑动下滑推力计算

12

计算结果如下:

折线滑动面传递系数法隐式解计算表H1485

-

备注I含加加载载1IIIII

程定性系数计算-传递系数法隐式解滑坡推力计算

条块面积容重地面荷鼓条块重滑面尺寸抗剪强度传递系数抗清力下滑力剜余下滑力收敛条件安全系数传递系数滑坡推力

条块号水位线上

饱和重度G长度L,假房a1Ci<?iRiTiPiF,池P

A：

m2kNm5kN/mkN/mm0kpa0kN/mkN/mkN/mkN'm

12.8125.20140.00209.694.38018.0020.0012.00129.9964.800.001.490.00

210.0525.20160.00409.244.98018.0020.0012.001.00000182.33126.463.681.491.0003.68

324.0625.20207.00803.696.50018.0020.0012.001.00000292.47248.3555.091.491.00055.09

427.0525.20256.00926.845.02018.0020.0012.001.00000287.76286.41147.721.491.000147.72

536.9625.20274.001190.615.35018.0020.0012.001.00000347.69367.92281.501.491.000281.50

取安全系数1.35*1.1=1.485的沿层面下滑推力为281.5kN/m。

(2)圆弧滑动推力计算

均布荷支挡结坡体岩

岩石时岩石与岩石等Eak=v

我标准构墙背a角对应石表面岩石粘主动岩

坡顶标度Y拦堵背效内摩KyH72

值q与水平坡面坡与水平聚力C土压力ca

而(m)(kN/m3摩擦角6擦向＜p(kN/m

(kN/m2面夹角a率面夹角。(kPa)系数Ka

)(0)(0))

)(0)(0)

8.1725.278901:0005500.17474146.962

取安全系数1.485的圆弧滑动推力为146.96*1.485=218.24kN/m。

经计算，沿岩石层面滑动的下滑推力较大，岩土压力按层面滑动进行计算:

13

原始条件:

墙身尺寸：

桩总长:18.100(m)

嵌入深度：8.000(m)

截面形状：圆桩

桩径：1.200(m)

桩间距:2.500(m)

嵌入段土层数：1

桩底支承条件：自由

计算方法：K法

土层序号土层厚(m)重度(kN/m3)内摩擦角(度)土摩阻力(kPa)K(MN/m3)被动土压力

调整系数

110.00025.20055.00120.0060.0008.000

桩前滑动土层厚：0.000(m)

锚杆(索)参数：

锚杆道数：0

锚杆号锚杆类型竖向间距水平刚度入射角锚固体水平预加筋浆强度

(m)(MN/m)(度)直径(mm)力(kN)fb(kPa)

14

物理参数：

桩混凝土强度等级：C30

桩纵筋合力点到外皮距离：35(mm)

桩纵筋级别：HRB400

桩箍筋级别：HRB335

桩箍筋间距：200(mm)

桩配筋形式：纵筋均匀配筋

场地环境：一般地区

墙后填土内摩擦角：45.000(度)

墙背与墙后填土摩擦角：15.000(度)

墙后填土容重：21.000(kN/m3)

横坡角以上填土的土摩阻力(kPa):120.00

横坡角以下填土的土摩阻力(kPa):120.00

坡线与滑坡推力：

坡面线段数：1

折线序号水平投影长(m)竖向投影长(m)

120.0000.000

地面横坡角度：0.000(度)

墙顶标高：0.000(m)

参数名称参数值

推力分布类型三角形

桩后剩余下滑力水平分力281.500(kN/m)

桩前剩余抗滑力水平分力0.000(kN/m)

钢筋混凝土配筋计算依据：《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)

注意：内力计算时，滑坡推力、库仑土压力分项(安全)系数=1.485

第1种情况：滑坡推力作用情况

［桩身所受推力计算］

假定荷载三角形分布：

15

桩后：上部=0.000(kN/m)下部=139.356(kN/m)

桩前：上部=0.000(kN/m)下部=0.000(kN/m)

桩前分布长度=0.000(m)

(-)桩身内力计算

计算方法：K法

背侧——为挡土侧：面侧——为非挡土侧。

背侧最大弯矩=2663.292(kN-m)距离桩顶11.191(m)

面侧最大弯矩=0.000(kN-m)距离桩顶0.000(m)

最大剪力二703.750(kN)距离桩顶1L0.100(m)

最大位移=61(mm)

点号距顶距离弯矩剪力位移土反力

(m)(kN-m)(kN)(mm)(kPa)

1-0.0000.0000.000-60.68-0.000

20.3740.120-0.965-58.57-0