简机路扩宽工程-给排水结构计算书

设计计算书项目编号：设计阶段：施工图设计项目名称：简机路扩宽工程子项或构筑物名称：排水结构计算专业：结构计算书册数：1第册共页结构计算书PAGE19目录23172一工程概况 129763二主要参考规范及设计依据 168972.1设计标准 194302.2设计依据及规范 116456三工程地质概况 227075四基坑工程计算 4174904.1基坑放坡断面1（基坑深H<5m，既有路基填土） 441794.2基坑放坡断面2（基坑深H<8.9m，钻孔ZK33） 7141324.3基坑支护桩断面1（基坑深H<6m，钻孔ZK40） 1120704.4基坑支护桩断面2（基坑深<9m，钻孔ZK36-） 24210754.5基坑支护桩断面3（基坑深<6.7m，钻孔ZK18） 37216684.6钢支撑验算 5190924.7钢围檩验算 522715五超深检查井计算 52一工程概况简机路在机场范围内（长约900m）现状仅按电力检修通道（宽7.5m）修建，已建成通车；现需按40红线宽度进行拓宽改造。本工程雨污水管径D600~D2600。支护结构设计简述如下：（1）西侧雨水主管基坑：桩号K0+070~K0+580基坑深度约4.3m~7.2m，桩号K0+820~K0+916基坑深度约8.5m~9m（基岩地层），具备放坡开挖条件，拟采用放坡开挖。桩号K0+580~K0+820基坑深度约6.7m~8.5m（素填土），无放坡开挖空间，采用灌注桩+内撑支护形式。桩号K0+916~K1+092基坑深度约4.3m~9m，临近既有道路管线，无放坡开挖条件，采用灌注桩+内撑支护形式。详见管道沟槽开挖支护横断面图。（2）东侧雨水主管基坑：沟槽深度小于5m，具备放坡开挖条件，采用放坡开挖，坡率结合具体土层确定，详见管道沟槽开挖支护横断面图。（3）东侧污水主管基坑：沟槽深度小于5m，具备放坡开挖条件，采用放坡开挖，坡率结合具体土层确定，详见管道沟槽开挖支护横断面图。二主要参考规范及设计依据2.1设计标准1）结构安全等级：二级。2）结构的设计工作年限：50年。3）环境类别：二b类。4）基坑设计工作年限：1年；5）基坑安全等级：基坑深度＞6m，安全等级一级。基坑深度＜6m，安全等级二级。6）基坑超载：坡顶10m以内严禁堆载，坡顶10m以外≤20kPa；；2.2设计依据及规范采用的主要设计规范：《工程结构可靠性设计统一标准》（GB50153-2008）《混凝土结构设计规范（2015版）》（GB50010-2010）《混凝土结构耐久性设计标准》（GB/T50476-2019）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2012《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）(7)《成都地区建筑地基基础设计规范》（DB51/T5206-2001）（参考规范）(8)《成都地区基坑工程安全技术规范》（DB51/T5072-2011）（参考规范）三工程地质概况1、工程地质条件根据现场工程地质测绘及钻探揭露，场地内地层主要为第四系全新统人工填土(Q4ml)、第四系全新统坡洪积层（Q4dl+pl）、侏罗系上统蓬莱镇组砂岩层（J3p）构成，各地层岩性分述如下：1）第四系全新统人工填土层（Q4ml）①素填土：黄褐色-灰褐色，稍湿，松散为主，局部稍密，主要成分为粉质粘土和泥岩及砂岩碎块石等组成，局部含有少量混凝土块。其中局部分布的碎石粒径为2-18cm，块石粒径最大达0.6m，含量为20-45%，主要为周边场地工程建设时弃填而成，堆填时间为小于5年。该层分布在K0+040-K0+192、K0+240-K0+345、K0+450-K0+512及K0+600终点段，其中现有道路路基分布的素填土已采用了机械分层碾压处理，具有一定的承载力，现有道路路面、路基等未见开裂沉降等变形迹象。现有道路路基以外分布的素填土成分较为杂乱，局部块石含量较多，根据钻探（多处出现掉钻、卡钻）、原位测试（重型动力触探测试数据离散型较大）结合现场走访调查，回填时以抛填为主，未全部进行分层碾压处理，其结构松散，成分杂乱，欠固结，均匀性较差。在场地广泛分布，厚度变化较大，钻探揭露层厚1.0～13.5m，相对应层顶高程432.14～457.45m。2）第四系全新统坡洪积层（Q4dl+pl）②粉质粘土：黄褐色，局部灰褐色，可塑，含少量铁锰结核包含物氧化物，切面略有光滑，略有摇震反应，韧性中等，干强度中等，在该地区广泛分布，整个场地该土层厚度变化较大，钻探揭露层厚约1.7～5.9m，相对应层顶高程422.54～436.34m。3）侏罗系上统蓬莱镇组地层（J3p）③砂质泥岩（J3p）：红褐色，强-中风化，泥质结构，中厚层状构造，以粘土矿物为主，，局部砂质含量较多，局部地段夹砂岩和泥岩。该层分布于整个拟建场地，根据区域地质资料。根据风化程度分为强风化和中风化二个亚层。③1强风化砂质泥岩：红褐色，强风化，泥质结构，中厚层状构造，以粘土矿物为主。局部表层风化强烈，基本呈全风化状态，可用手捏成土状或细碎块。岩芯较破碎，多呈碎块状，该层在场地内局部分布，分布厚度为0.6～3.9m，相对应层顶高程417.42～455.26m。③2中风化砂质泥岩：红褐色-棕红色，中风化，泥质结构，中厚层状构造，主要矿物为粘土矿物，局部夹砂质泥岩和砂岩，且砂岩强度较高。岩体整体上较完整，裂隙不发育。岩芯多呈短柱状，柱长一般15～30cm，最长约50cm，该层在场地内均有分布，此次钻探未揭穿该层。④泥质砂岩（J3p）：红褐色，强-中风化，砂质结构，中厚层状构造，由石英、长石以及黏土矿物组成。该层分布于整个拟建场地，根据区域地质资料。根据风化程度分为强风化和中风化二个亚层。④1强风化泥质砂岩：红褐色，强风化，砂质结构，中厚层状构造，由石英、长石以及黏土矿物组成。局部表层风化强烈，岩芯较破碎，多呈碎块状，该层在场地内局部分布，分布厚度为0.5～2.7m，相对应层顶高程419.84～448.75m。④2中风化泥质砂岩：红褐色-棕红色，中风化，砂质结构，中厚层状构造，由石英、长石以及黏土矿物组成。岩体整体上较完整，裂隙不发育。岩芯多呈短柱状，柱长一般15～40cm，最长约50cm，该层在场地内均有分布，此次钻探未揭穿该层。2、地下水场地地下水类型主要为上层滞水和孔隙潜水。上层滞水：以大气降水为主要补给埋藏深度变化较大，以蒸发方式排泄，无统一水位，水位受季节影响变化较大。基岩裂隙水主要赋存于各风化岩层内。主要受地表水、邻区地下水侧向补给。水量主要受裂隙发育程度、连通性及裂隙面充填特征等因素的控制，水量较小。本次勘察时间为2022年12月，属枯水期，测得场地地下水主要为上层滞水，少量基岩裂隙水，水位埋深为3.1～11.4m，绝对标高为424.08～431.89m。根据相关水文地质资料可知，受季节影响，地下水水位变化幅度为1～3m。3、场地不良地质作用据现场钻孔揭露及附近地质调查表明，拟建场地附近区域未发现岩溶、滑坡、危岩和崩塌、泥石流、采空区、地面沉降等不良地质作用及地质灾害，无全新活动断裂。4、地震效应评价根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2015）及《建筑抗震设计规范》（GB5011-2010）（2016年版）附录A的规定，拟建场地位于简阳市石板凳镇，该区域抗震设防烈度为6度，设计地震分组为第二组。设计基本地震加速度值为0.05g，设计特征周期为0.40s。地基岩土物理力学指标四基坑工程计算4.1基坑放坡断面1（基坑深H<5m，既有路基填土）[支护方案]天然放坡支护[基本信息]规范与规程《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012支护结构安全等级二级支护结构重要性系数γ01.00基坑深度h(m)4.000放坡级数1超载个数1[放坡信息]坡号台宽(m)坡高(m)坡度系数11.0004.0001.000[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)120.0000.0005.00010.000条形[土层信息]土层数3坑内加固土否内侧降水最终深度(m)30.000外侧水位深度(m)30.000[土层参数]层号土类名称层厚重度浮重度黏聚力内摩擦角(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)1素填土11.6020.012.0018.002强风化岩1.2021.060.0025.003中风化岩20.0021.08.0320.0045.00层号与锚固体摩黏聚力内摩擦角水土擦阻力(kPa)水下(kPa)水下(度)120.02120.03120.0320.0045.00合算[设计结果][整体稳定验算]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11.5176.1641.2266.160满足4.2基坑放坡断面2（基坑深H<8.9m，钻孔ZK33）[支护方案]天然放坡支护[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γ01.10基坑深度h(m)8.900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11.0003.9001.00021.0005.0000.500[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)120.0000.0005.00010.000条形[土层信息]土层数3坑内加固土否内侧降水最终深度(m)30.000外侧水位深度(m)30.000[土层参数]层号土类名称层厚重度浮重度黏聚力内摩擦角(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)1素填土2.5020.012.0018.002强风化岩1.8021.060.0025.003中风化岩20.0021.0320.0045.00层号与锚固体摩黏聚力内摩擦角水土擦阻力(kPa)水下(kPa)水下(度)120.02120.03120.0[设计结果][整体稳定验算]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11.8256.6195.71713.017满足23.30714.6902.36519.534满足33.61612.0783.05816.675满足48.05515.4211.02615.421满足4.3基坑支护桩断面1（基坑深H<6m，钻孔ZK40）[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γ01.10基坑深度h(m)6.000嵌固深度(m)3.500桩顶标高(m)-1.500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)0.600桩间距(m)1.200有无冠梁有├冠梁宽度(m)0.800├冠梁高度(m)0.600└水平侧向刚度(MN/m)0.001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11.0001.0001.000[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)120.0000.0005.00010.000条形[土层信息]土层数4坑内加固土否内侧降水最终深度(m)30.000外侧水位深度(m)30.000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ㄨ弹性法计算方法m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黏聚力内摩擦角(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)水下(kPa)水下(度)1素填土9.4020.012.0018.002粘性土4.3020.030.0012.803强风化岩1.8021.060.0025.004中风化岩20.0021.08.0320.0045.00320.0045.00层号与锚固体摩水土计算方法m,c,K值极限承载力擦阻力(kPa)标准值(kPa)120.0m法5.88120.00220.0m法5.00180.003120.0m法16.00120.004120.0合算m法68.00120.00层号有效内摩静止土压力静止土压擦角φ'(度)系数估算公式力系数Ko1234[支锚信息]支锚道数1扩孔锚杆ㄨ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4.0001.500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10.001400.002～1700.001.00[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素填土合算1.0001.0001.00010000.0002粘性土合算1.0001.0001.00010000.0003强风化岩合算1.0001.0001.00010000.0004中风化岩合算1.0001.0001.00010000.000[工况信息]工况工况深度支锚号类型(m)道号1开挖2.0002加撑1.内撑3开挖6.000[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是否考虑内支撑ㄨ稳定计算合算地层考虑孔隙水压力ㄨ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ㄨ对支护底取矩倾覆稳定ㄨ以最下道支锚为轴心的倾覆稳定√[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As1HRB4006E20As2HRB4006E20As3HPB300d10@200[截面计算]钢筋类型对应关系：d-HPB300,D-HRB335,E-HRB400,F-RRB400,G-HRB500,Q-HRBF400,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HRB400桩的螺旋箍筋间距(mm)150弯矩折减系数1.00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)8.00[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)184.1989.04253.26253.261基坑外侧最大弯矩(kN.m)1.25108.761.711.71最大剪力(kN)70.7975.9597.3397.33段选筋类型级别钢筋实配[计算]面积号实配值(mm2或mm2/m)1纵筋HRB40012E203770[3196]箍筋HPB300d10@1501047[671]加强箍筋HRB400E16@2000201[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=12.592圆心坐标X(m)X=0.393圆心坐标Y(m)Y=9.090整体稳定安全系数Ks=1.603>1.35,满足规范要求。[抗倾覆稳定性验算]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——被动区抗倾覆作用力矩总和(kN.m/m); ∑MEa——主动区倾覆作用力矩总和(kN.m/m); Kt——带支撑桩、墙式支护抗倾覆稳定安全系数，取Kt≥1.250。工况1：此工况不进行抗倾覆稳定性验算!工况2： Kt=3.973>=1.250,满足规范要求。工况3： Kt=1.337>=1.250,满足规范要求。安全系数最小的工况号：工况3。 最小安全Kt=1.337>=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： 支护底部，验算抗隆起：Ks=(20.000×3.500×3.204+30.000×9.700)/(20.000×(5.000+3.500)+24.375)=2.651 Ks=2.651≥1.800，抗隆起稳定性满足。深度13.700处，验算抗隆起：Ks=(20.000×7.700×10.662+60.000×20.721)/(20.000×(5.000+7.700)+24.375)=10.364 Ks=10.364≥1.800，抗隆起稳定性满足。深度15.500处，验算抗隆起。Ks=217.311≥1.800，抗隆起稳定性满足。[嵌固段基坑内侧土反力验算]工况1： Ps=387.302≤Ep=1575.277，土反力满足要求。工况2： Ps=387.302≤Ep=1575.277，土反力满足要求。工况3： Ps=312.455≤Ep=419.583，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）。4.4基坑支护桩断面2（基坑深<9m，钻孔ZK36-）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γ01.10基坑深度h(m)9.000嵌固深度(m)4.500桩顶标高(m)-1.500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)0.600桩间距(m)1.200有无冠梁有├冠梁宽度(m)0.800├冠梁高度(m)0.600└水平侧向刚度(MN/m)2.000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11.0001.5001.000[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)120.0000.0005.00010.000条形[土层信息]土层数3坑内加固土否内侧降水最终深度(m)20.000外侧水位深度(m)20.000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ㄨ弹性法计算方法m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黏聚力内摩擦角(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)水下(kPa)水下(度)1素填土11.5020.012.0018.002强风化岩1.7021.060.0025.003中风化岩10.0021.08.0320.0045.00320.0045.00层号与锚固体摩水土计算方法m,c,K值极限承载力擦阻力(kPa)标准值(kPa)120.0m法5.88120.002120.0m法16.00120.003120.0合算m法68.00120.00层号有效内摩静止土压力静止土压擦角φ'(度)系数估算公式力系数Ko123[支锚信息]支锚道数2扩孔锚杆ㄨ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4.0001.5002内撑4.0003.500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10.001400.002～1700.001.0020.001400.004～1700.001.00[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素填土合算1.0001.0001.00010000.0002强风化岩合算1.0001.0001.00010000.0003中风化岩合算1.0001.0001.00010000.000[工况信息]工况工况深度支锚号类型(m)道号1开挖1.5002加撑1.内撑3开挖5.0004加撑2.内撑5开挖9.000[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是否考虑内支撑ㄨ稳定计算合算地层考虑孔隙水压力ㄨ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ㄨ对支护底取矩倾覆稳定ㄨ以最下道支锚为轴心的倾覆稳定√[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As1HRB4006E20As2HRB4006E20As3HPB300d10@200[截面计算]钢筋类型对应关系：d-HPB300,D-HRB335,E-HRB400,F-RRB400,G-HRB500,Q-HRBF400,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HRB400桩的螺旋箍筋间距(mm)150弯矩折减系数1.00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)12.00[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)265.81273.71365.49365.491基坑外侧最大弯矩(kN.m)150.31135.60206.67206.67最大剪力(kN)218.93172.60301.03301.03段选筋类型级别钢筋实配[计算]面积号实配值(mm2或mm2/m)1纵筋HRB40016E226082[4865]箍筋HPB300d10@1501047[671]加强箍筋HRB400E16@2000201[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=15.678圆心坐标X(m)X=0.072圆心坐标Y(m)Y=11.170整体稳定安全系数Ks=4.043>1.35,满足规范要求。[抗倾覆稳定性验算]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——被动区抗倾覆作用力矩总和(kN.m/m); ∑MEa——主动区倾覆作用力矩总和(kN.m/m); Kt——带支撑桩、墙式支护抗倾覆稳定安全系数，取Kt≥1.250。工况1：此工况不进行抗倾覆稳定性验算!工况2： Kt=35.605>=1.250,满足规范要求。工况3： Kt=6.855>=1.250,满足规范要求。工况4： Kt=8.474>=1.250,满足规范要求。工况5： Kt=5.220>=1.250,满足规范要求。安全系数最小的工况号：工况5。 最小安全Kt=5.220>=1.250,满足规范抗倾覆要求。[嵌固段基坑内侧土反力验算]工况1： Ps=828.559≤Ep=5206.366，土反力满足要求。工况2： Ps=828.559≤Ep=5206.366，土反力满足要求。工况3： Ps=701.984≤Ep=3256.065，土反力满足要求。工况4： Ps=701.984≤Ep=3256.065，土反力满足要求。工况5： Ps=453.328≤Ep=1709.144，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）。4.5基坑支护桩断面3（基坑深<6.7m，钻孔ZK18）[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γ01.10基坑深度h(m)6.700嵌固深度(m)4.500桩顶标高(m)-2.000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)0.600桩间距(m)1.200有无冠梁有├冠梁宽度(m)0.800├冠梁高度(m)0.600└水平侧向刚度(MN/m)0.001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11.0002.0001.000[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)120.0000.0005.00010.000条形[土层信息]土层数3坑内加固土否内侧降水最终深度(m)30.000外侧水位深度(m)30.000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ㄨ弹性法计算方法m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黏聚力内摩擦角(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)水下(kPa)水下(度)1素填土4.3020.05.008.002强风化岩2.9021.048.0020.003中风化岩20.0021.0320.0045.00层号与锚固体摩水土计算方法m,c,K值极限承载力擦阻力(kPa)标准值(kPa)120.0m法0.98120.002120.0m法16.00120.003120.0m法68.00120.00层号有效内摩静止土压力静止土压擦角φ'(度)系数估算公式力系数Ko123[支锚信息]支锚道数1扩孔锚杆ㄨ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4.0002.500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10.001200.002～1700.001.00[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素填土合算1.0001.0001.00010000.0002强风化岩合算1.0001.0001.00010000.0003中风化岩合算1.0001.0001.00010000.000[工况信息]工况工况深度支锚号类型(m)道号1开挖2.5002加撑1.内撑3开挖6.700[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是否考虑内支撑ㄨ稳定计算合算地层考虑孔隙水压力ㄨ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ㄨ对支护底取矩倾覆稳定ㄨ以最下道支锚为轴心的倾覆稳定√[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As1HRB4006E20As2HRB4006E20As3HPB300d10@200[截面计算]钢筋类型对应关系：d-HPB300,D-HRB335,E-HRB400,F-RRB400,G-HRB500,Q-HRBF400,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HRB400桩的螺旋箍筋间距(mm)150弯矩折减系数1.00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)9.20[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)37.0739.6550.9750.971基坑外侧最大弯矩(kN.m)25.310.8134.8034.80最大剪力(kN)35.1136.8048.2848.28段选筋类型级别钢筋实配[计算]面积号实配值(mm2或mm2/m)1纵筋HRB40012E203770[2555]箍筋HPB300d10@1501047[671]加强箍筋HRB400E16@2000201[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=10.030圆心坐标X(m)X=-0.357圆心坐标Y(m)Y=5.485整体稳定安全系数Ks=11.972>1.35,满足规范要求。[抗倾覆稳定性验算]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——被动区抗倾覆作用力矩总和(kN.m/m); ∑MEa——主动区倾覆作用力矩总和(kN.m/m); Kt——带支撑桩、墙式支护抗倾覆稳定安全系数，取Kt≥1.250。工况1：此工况不进行抗倾覆稳定性验算!工况2： Kt=938.625>=1.250,满足规范要求。工况3： Kt=714.245>=1.250,满足规范要求。安全系数最小的工况号：工况3。 最小安全Kt=714.245>=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： 支护底部，验算抗隆起：Ks=(21.000×4.500×134.874+320.000×133.874)/(20.750×(4.700+4.500)+41.087)=239.605 Ks=239.605≥1.800，抗隆起稳定性满足。[嵌固段基坑内侧土反力验算]工况1： Ps=280.869≤Ep=12327.460，土反力满足要求。工况2： Ps=280.869≤Ep=12327.460，土反力满足要求。工况3： Ps=64.923≤Ep=8973.914，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）。4.6钢支撑验算4.7钢围檩验算五超深检查井计算3.2m×1.5m（h0＜9500mm）超深检查井执行规范:《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010(2015年版)),本文简称《混凝土规范》《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011),本文简称《地基规范》《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012),本文简称《荷载规范》《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB50069-2002),本文简称《给排水结构规范》《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》(CECS138-2002),本文简称《水池结构规程》钢筋：d-HPB300;D-HRB335;E-HRB400;F-RRB400;G-HRB500;Q-HRBF400;R-HRBF5001基本资料1.1几何信息水池类型:有顶盖全地下长度L=2.000m,宽度B=3.200m,高度H=9.500m,底板底标高=-10.000m池底厚h3=400mm,池壁厚t1=350mm,池顶板厚h1=300mm,底板外挑长度t2=200mm注：地面标高为±0.000。(平面图)(剖面图)1.2土水信息土天然重度20.00kN/m3,土饱和重度20.00kN/m3,土内摩擦角30度地基承载力特征值fak=120.0kPa,宽度修正系数ηb=1.00,埋深修正系数ηd=1.00地下水位标高-10.000m,池内水深0.000m,池内水重度10.00kN/m3,浮托力折减系数1.00,抗浮安全系数Kf=1.051.3荷载信息活荷载:池顶板1.50kN/m2,地面20.00kN/m2,组合值系数0.90恒荷载分项系数:水池自重1.30,其它1.30活荷载分项系数:1.50活载调整系数:其它1.00活荷载准永久值系数:顶板0.40,地面0.50,地下水1.00,温湿度1.00不考虑温湿度作用.不考虑温度材料强度折减1.4钢筋砼信息混凝土:等级C30,重度25.00kN/m3,泊松比0.20纵筋保护层厚度(mm):顶板(上40,下40),池壁(内40,外40),底板(上40,下40)钢筋级别:HRB400,裂缝宽度限值:0.20mm,配筋调整系数:1.00按裂缝控制配筋计算构造配筋采用混凝土规范GB50010-20102计算内容(1)地基承载力验算(2)抗浮验算(3)荷载计算(4)内力(不考虑温度作用)计算(5)配筋计算(6)裂缝验算(7)混凝土工程量计算3计算过程及结果单位说明:弯矩:kN.m/m钢筋面积:mm2裂缝宽度:mm计算说明：双向板计算按查表恒荷载:水池结构自重,土的竖向及侧向压力,内部盛水压力.活荷载:顶板活荷载,地面活荷载,地下水压力,温湿度变化作用.裂缝宽度计算按长期效应的准永久组合.水池方位定义如下：3.1地基承载力验算3.1.1基底压力计算(1)水池自重Gc计算顶板自重G1=48.00kN池壁自重G2=693.00kN底板自重G3=86.40kN水池结构自重Gc=G1+G2+G3=827.40kN(2)池内水重Gw计算池内水重Gw=0.00kN(3)覆土重量计算池顶覆土重量Gt1=64.00kN池顶地下水重量Gs1=0kN底板外挑覆土重量Gt2=430.08kN基底以上的覆盖土总重量Gt=Gt1+Gt2=494.08kN基底以上的地下水总重量Gs=Gs1+Gs2=0.00kN(4)活荷载作用Gh顶板活荷载作用力Gh1=9.60kN地面活荷载作用力Gh2=172.80kN活荷载作用力总和Gh=182.40kN(5)基底压力Pk基底面积:A=(L+2×t2)×(B+2×t2)=2.400×3.600=8.64m2基底压强:Pk=(Gc+Gw+Gt+Gs+Gh)/A=(827.40+0.00+494.08+0.00+182.40)/8.640=174.06kN/m23.1.2修正地基承载力(1)计算基础底面以上土的加权平均重度rmrm=20.00kN/m3(2)计算基础底面以下土的重度r考虑地下水作用，取浮重度，r=20.00-10=10.00kN/m3(3)根据《地基规范》的要求，修正地基承载力:fa=fak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5)=120.00+1.00×10.00×(3.000-3)+1.00×20.00×(10.000-0.5)=310.00kPa3.1.3结论:Pk=174.06<fa=310.00kPa,地基承载力满足要求。3.2抗浮验算由于地下水位低于池底标高,不需要进行本项验算3.3荷载计算3.3.1顶板荷载计算:池顶的覆土压力标准值:Pt=0.500×20.00=10.00kN/m2池顶板自重荷载标准值:P1=25.00×0.300=7.50kN/m2顶板活荷载标准值:Ph1=1.50kN/m2地面活荷载标准值:Ph2=20.00kN/m2池顶均布荷载基本组合:Qt=1.30×P1+1.30×Pt+0.90×1.50×1.00×(Ph1+Ph2)=51.77kN/m2池顶均布荷载准永久组合:Qte=P1+Pt+0.40×Ph1+0.50×Ph2=28.10kN/m23.3.2池壁荷载计算:(1)池外荷载:静止土压力系数Ka=0.50侧向土压力荷载组合(kN/m2):部位(标高)土压力标准值水压力标准值活载标准值基本组合准永久组合地面(0.000)0.000.0010.0013.505.00池壁顶端(-0.800)8.000.0010.0023.9013.00底板顶面(-9.600)96.000.0010.00138.30101.00(2)池内底部水压力:标准值=0.00kN/m2,基本组合设计值=0.00kN/m23.3.3底板荷载计算(池内无水，池外填土):水池结构自重标准值Gc=827.40kN基础底面以上土重标准值Gt=494.08kN基础底面以上水重标准值Gs=0.00kN基础底面以上活载标准值Gh=182.40kN水池底板以上全部竖向压力基本组合:Qb=(827.40×1.30+494.08×1.30+0.00×1.30+182.40×1.50×0.90×1.00)/8.640=227.33kN/m2水池底板以上全部竖向压力准永久组合:Qbe=(827.40+494.08+0.00×1.00+1.50×6.400×0.40+20.00×8.640×0.50)/8.640=163.39kN/m2板底均布净反力基本组合:Q=227.33-0.400×25.00×1.30=214.33kN/m2板底均布净反力准永久组合:Qe=163.39-0.400×25.00=153.39kN/m23.4内力,配筋及裂缝计算弯矩正负号规则:顶板:下侧受拉为正,上侧受拉为负池壁:内侧受拉为正,外侧受拉为负底板:上侧受拉为正,下侧受拉为负荷载组合方式:1.池外土压力作用(池内无水，池外填土)2.池内水压力作用(池内有水，池外无土)(1)顶板内力:弯矩示意图Mx——平行于lx方向板中心点的弯矩；My——平行于ly方向板中心点的弯矩；M0x——平行于lx方向板边缘弯矩；M0y——平行于ly方向板边缘弯矩。计算跨度:lx=1.600m,ly=2.800m,四边简支按双向板计算.荷载组合作用弯矩表(kN.m/m)内力组合跨中Mx跨中My边缘M0x边缘M0y基本组合12.015.250.000.00准永久组合6.522.850.000.00(2)XZ(前后)侧池壁内力:弯矩示意图Mx——平行于lx方向板中心点的弯矩；Mz——平行于lz方向板中心点的弯矩；M0x——平行于lx方向板边缘弯矩；M0z——平行于lz方向板边缘弯矩。计算跨度:lx=1.650m,lz=8.800m,三边固定,顶边自由池壁类型:深池壁计算方法:0<H<2L部分按照三边固定,顶边自由的双向板计算:Lx=1.650,Ly=3.300H>2L部分按照水平向单向板计算H=2L处池外土压力作用弯矩(kN.m/m):水平向跨中:基本组合:10.82,准永久组合:7.71水平向边缘:基本组合:-21.64,准永久组合:-15.43H=2L处池内水压力作用弯矩(kN.m/m):水平向跨中:基本组合:-0.00,准永久组合:-0.00水平向边缘:基本组合:0.00,准永久组合:0.00跨中弯矩按H>2L段，和0<H<2L段较大值取.1.池外填土,池内无水时,荷载组合作用弯矩表(kN.m/m)①基本组合作用弯矩表(kN.m/m)池外土内力组合跨中Mx跨中Mz边缘M0x边缘M0z(底)边缘M0z(顶)M13.083.28-26.46-20.130.00池外土+温湿度作用内力组合跨中Mx跨中Mz边缘M0x边缘M0z(底)边缘M0z(顶)池外土压力13.083.28-26.46-20.130.00温湿度作用-----ΣM13.083.28-26.46-20.130.00②准永久组合作用弯矩表(kN.m/m)池外土内力组合跨中Mx跨中Mz边缘M0x边缘M0z(底)边缘M0z(顶)M9.462.38-19.13-14.650.00池外土+温湿度作用内力组合跨中Mx跨中Mz边缘M0x边缘M0z(底)边缘M0z(顶)池外土压力9.462.38-19.13-14.650.00温湿度作用-----ΣM9.462.38-19.13-14.650.002.池内有水，池外无土时,荷载组合作用弯矩表(kN.m/m)①基本组合作用弯矩表(kN.m/m)池内水内力组合跨中Mx跨中Mz边缘M0x边缘M0z(底)边缘M0z(顶)M-0.00-0.00-0.00-0.00-0.00池内水+温湿度作用内力组合跨中Mx跨中Mz边缘M0x边缘M0z(底)边缘M0z(顶)池内水压力-0.00-0.00-0.00-0.00-0.00温湿度作用-----ΣM0.000.000.000.000.00②准永久组合作用弯矩表(kN.m/m)池内水内力组合跨中Mx跨中Mz边缘M0x边缘M0z(底)边缘M0z(顶)M-0.00-0.00-0.00-0.00-0.00池内水+温湿度作用内力组合跨中Mx跨中Mz边缘M0x边缘M0z(底)边缘M0z(顶)池内水压力-0.00-0.00-0.00-0.00-0.00温湿度作用-----ΣM0.000.000.000.000.00(3)YZ(左右)侧池壁内力:弯矩示意图My——平行于ly方向板中心点的弯矩；Mz——平行于lz方向板中心点的弯矩；M0y——平行于ly方向板边缘弯矩；M0z——平行于lz方向板边缘弯矩。计算跨度:ly=2.850m,lz=8.800m,三边固定,顶边自由池壁类型:深池壁计算方法:0<H<2L部分按照三边固定,顶边自由的双向板计算:Lx=2.850,Ly=5.700H>2L部分按照水平向单向板计算H=2L处池外土压力作用弯矩(kN.m/m):水平向跨中:基本组合:21.73,准永久组合:14.89水平向边缘:基本组合:-43.46,准永久组合:-29.78H=2L处池内水压力作用弯矩(kN.m/m):水平向跨中:基本组合:-0.00,准永久组合:-0.00水平向边缘:基本组合:0.00,准永久组合:0.00跨中弯矩按H>2L段，和0<H<2L段较大值取.1.池外填土,池内无水时,荷载组合作用弯矩表(kN.m/m)①基本组合作用弯矩表(kN.m/m)池外土内力组合跨中My跨中Mz边缘M0y边缘M0z(底)边缘M0z(顶)M33.778.67-68.36-57.240.00池外土+温湿度作用内力组合跨中My跨中Mz边缘M0y边缘M0z(底)边缘M0z(顶)池外土压力33.778.67-68.36-57.240.00温湿度作用-----ΣM33.778.67-68.36-57.240.00②准永久组合作用弯矩表(kN.m/m)池外土内力组合跨中My跨中Mz边缘M0y边缘M0z(底)边缘M0z(顶)M24.176.23-48.95-41.540.00池外土+温湿度作用内力组合跨中My跨中Mz边缘M0y边缘M0z(底)边缘M0z(顶)池外土压力24.176.23-48.95-41.540.00温湿度作用-----ΣM24.176.23-48.95-41.540.002.池内有水，池外无土时,荷载组合作用弯矩表(kN.m/m)①基本组合作用弯矩表(kN.m/m)池内水内力组合跨中My跨中Mz边缘M0y边缘M0z(