城区雨污分流治理及市政道路提档升级工程（长河溪片区）结构计算书

城区雨污分流治理及市政道路提档升

级工程（长河溪片区）

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。

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

5.1调节池顶板设计参数.......................................................20

5.2调节池池壁及底板.........................................................30

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1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

AB段土质边坡166°48.213.9圆弧滑移破坏排桩0m

BC段土质边坡256°13.210.1圆弧滑移破坏排桩8m@3.0m

CD段土质边坡346°48.28.19圆弧滑移破坏排桩<H.8m@3.Om

DA段土质边坡76°13.211.4圆弧滑移破坏排桩e1.8m@3.0m

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

压缩地基承桩的极桩周极基底岩石或岩土层地基系

岩石抗压

市更

内聚内摩擦模量载力特限端阻限侧阻摩土体与数

强度标准

1'.

力角或变征值力标准力标准擦系锚固体岩体（MN/n?）、

状态值（MPa）

名称

形模rf.j值（机值（机数极限粘土体（MN/n?）

KN/m3

fakkPakPa

KPaOMPa天然饱和/KPa（水平地基系

(kPa)田\

素填天然19.6*5.00*27*

土（压120*23*0.30*25*10*

饱和

实后）20.4*3.00*23*

粉质天然19.8*28.81*14.26

5.00100*350*40*0.25*40*30*

粘土饱和20.3*20.00*12.00*

强风

23.60*350*1400*140*0.30*140*20*

化

泥岩

中风

25.7500*31.00*10.596.802468.40.40*800*150*

化

强风

23.90*400*1700*165*0.40*200*30*

化

砂岩

中风

24.61500*38.00*34.5229.1610585.10.50*1200*450

化

岩土

16*10*

界面

岩层

20*12*

层面

裂隙

结构29*15*

面

通过室内试验并结合当地经验知中风化泥岩岩体内摩擦角由泥岩岩石的内摩擦角按0.90

2

折减而得到；泥岩岩体内聚力由泥岩岩石的内聚力按0.30折减而得到；泥岩岩石抗拉强度值

标准值为0.489Mpa,泥岩岩体抗拉强度由泥岩岩石的抗拉强度按0.40折减后抗拉强度标准值

为190Kpa；同理较完整中风化砂岩岩体也按此折减系数计算而得，中风化砂岩岩体抗拉强度

标准值为580Kpa。填土的负摩阻力系数取0.2；围岩弹性抗力系数取100MPa/m；拟建场地素

填土临时坡0-8m坡率1:1.50,。永久边坡坡率1:1.50和1：1.75（大于8.00m）；其它土层临时

边坡0-8m坡率1：1.50,永久边坡坡率1:1.50和1：1.75（大于8.00m）；强风化基岩临时边坡

坡率1：1.00,永久边坡坡率1：1.25；中风化基岩临时边坡坡率1：0.75至1:1.00（大于8.00m）,

永久边坡坡率1：LOO至1:1.25（大于8.00m）。存在外倾结构面边坡，采用重力式挡墙进行支

挡。表中带“*”为依据当地经验及参照相应规范取值，对桩的极限侧阻力、端阻力等力学参

数建议现场通过载荷试验予以最终确定。

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）。

（4）设计荷载：地面车辆荷载20kpa,人行荷载4kpa。

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。其中BC、CD

段采用排桩进行垂直支护；AB、DA段基坑采用放坡+排桩进行支护，桩顶部岩土放坡坡率按

填±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。排桩直径小1.8m,

排桩间距3.0m。桩间采用8cm厚挂网喷碎封闭。在基坑周边设置截水沟，经验算边坡稳定性

满足相关规范要求。

其中AB段基坑边坡最高，约为13.89m,本次选取AB段基坑1号桩、8号桩进行计算。

3

4.2.1AB段基坑（1号桩）

原始条件:

墙身尺寸:

4

桩总长(m)20.890

嵌入深度(m)11.000

截面形状圆桩

桩宽(m)—

桩高(m)—

桩径(m)1.800

桩间距(m)3.000

挡土板的类型数(<=5)1

嵌入段土层数(<=20)2

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

10.3001.00010

土层土层厚重度MCK

序号(m)(kN/m3)(MN/m4)(MN/m3.5)(MN/m3)

12.60020.40——6.000

215.00025.00——60.000

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IIRB400

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

5

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

墙后填土类型单层填上

墙后填土内摩擦角(度)30.000

墙后填土粘聚力(kPa)0.000

墙后填土容重(kN/m3)20.400

墙后填土浮容重(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

地基强度与偏心距验算时斜面长度作为基底宽

墙后填土层参数:

层层厚度容市浮容重粘聚力内摩擦土压力

号(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)角(度)调整系数

13.00020.4009.0000.00030.0001.000

土压力计算:

6

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2

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

16.0004.0007.21133.6900

226.00010.00027.85721.0380

整体稳定计算参数:

是否计算整体稳定是

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)22.000

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=1.350

第1种情况：一般情况

［土压力计算］计算高度为9.890(m)处的库仑主动土压力

7

第1破裂角：40.428(度)

Ea=492.663(kN)Ex=475.876(kN)Ey=127.511(kN)作用点高度Zy=3.506(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=8281.617(kN-m)距离桩顶13.275(m)

面侧最大弯矩=0.OOO(kN-m)距离桩顶0.000(m)

最大剪力二1622.973(kN)距离桩顶16.659(m)

桩顶位移二71(mm)

点号距顶距离弯矩剪力位移土反力

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

1-0.0000.0000.000-71-0.000

20.4300.467-3.257-69-0.000

30.8603.734-13.026-67-0.000

41.29012.603-29.309-64-0.000

51.72029.873-52.105-62-0.000

62.15058.347-81.414-60-0.000

72.580100.823-117.236-57-0.000

83.010160.103-159.571-55-0.000

93.440238.833-207.345-53-0.000

103.870339.032-259.393-51-0.000

114.300462.512-315.627-48-0.000

124.730611.072-376.047-46-0.000

135.160786.512-440.652-44-0.000

145.590990.632-509.442-41-0.000

156.0201225.232-582.418-39-0.000

166.4501492.Ill-659.579-37-0.000

176.8801793.070-740.926-35-0.000

187.3102129.907-826.458-33-0.000

197.7402504.423-916.175-30-0.000

208.1702918.417-1010.078-28-0.000

218.6003373.690-1108.167-26-0.000

229.0303872.041-1210.441-24-0.000

8

239.4604415.269-1316.900-22-0.000

249.8905005.174-1427.545-20-60.008

2510.3135581.846-1304.526-18-109.774

2610.7366109.004-1193.267-16-98.937

2711.1596591.534-1093.336-15-88.524

2811.5827034.134-1004.263-13-78.568

2912.0057441.296-925.544-12-69.101

3012.4287817.288-856.644-10-60.150

3112.8528166.147-548.753-9-517.422

3213.2758281.617-38.913-7-438.989

3313.6988199.073390.361-6-366.286

3414.1217951.311745.149-5-299.260

3514.5447568.5631031.413-4-237.743

3614.9677078.5771254.886-3-181.471

3715.3906506.7361420.981-2-130.107

3815.8135876.2091534.720-1-83.257

3916.2365208.1281600.684-1-40.484

4016.6594521.7861622.973-0-1.328

4117.0823834.8411605.190134.687

4217.5053163.5461550.431168.036

4317.9282522.9391461.291299.183

4418.3521927.0701339.8792128.573

4518.7751389.1961187.8503156.617

4619.198921.9671006.4413183.688

4719.621537.591796.5164210.109

4820.044247.990558.6284236.146

4920.46764.906293.0794261.998

5020.8900.00076.7075287.791

（二）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)

1-0.00025455089302

9

20.43025455089302

30.86025455089302

41.29025455089302

51.72025455089302

62.15025455089302

72.58025455089302

83.01025455089302

93.44025455089302

103.87025455089302

114.30025455089302

124.73025455089302

135.16025455089302

145.59025455089302

156.02025455089302

166.45025455089302

176.88025455089302

187.31029855971302

197.74035137026302

208.17040998198302

218.60047479494302

229.030545910918302

239.460624112482302

249.890709514190302

2510.313793515871302

2610.736870917417302

2711.159942018840302

2811.5821007620152302

2912.0051068321366302

3012.4281124422488302

3112.8521176823537302

3213.2751193923879302

3313.6981181123623302

3414.1211143522870302

10

3514.5441085621712302

3614.9671012020240302

3715.390926618532302

3815.813833216663302

3916.236735114702302

4016.659635112702302

4117.082535910718302

4217.50543988795302

4317.92834896979302

4418.35226525304302

4518.77525455089302

4619.19825455089302

4719.62125455089302

4820.04425455089302

4920.46725455089302

5020.89025455089302

(三)整体稳定验算

圆心：(0.00000,0.00000)

半径二22.00000(m)

安全系数=1.867

总的下滑力=3313.793(kN)

总的抗滑力=6186.517(kN)

土体部分下滑力=3313.793(kN)

土体部分抗滑力=6186.517(kN)

筋带的抗滑力=0.000(kN)

整体稳定验算满足：最小安全系数=1.86721.250

11

4.2.2AB段基坑(8号桩)

原始条件:

墙身尺寸:

桩总长(m)22.890

嵌入深度(m)13.000

截面形状圆桩

12

桩宽(m)—

桩高(m)—

桩径(m)1.800

桩间距(m)3.000

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M法

初始弹性系数A(MN/m3)0.000

初始弹性系数Al(MN/m3)0.000

板类板厚板宽板块

型号(m)(m)数

10.3001.00010

土层土层厚重度MCK

序号(m)(kN/m3)(MN/m4)(MN/m3.5)(MN/m3)

120.00020.406.000——

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

13

场地环境一般地区

墙后填土类型单层填土

墙后填土内摩擦角(度)30.000

墙后填土粘聚力(kPa)0.000

墙后填土容重(kN/m3)20.000

墙后填土浮容重(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

地基强度与偏心距验算时斜面长度作为基底宽

墙后填土层参数:

层层厚度容重浮容重粘聚力内摩擦土压力

号(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)角(度)调整系数

13.00020.0009.0000.00030.0001.000

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2

14

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

14.8003.2005.76933.6900

214.0003.80014.50715.1860

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=1.350

第1种情况：一般情况

［土压力计算］计算高度为9.890(m)处的库仑主动土压力

第1破裂角：35.928(度)

Ea=400.437(kN)Ex=386.793(kN)Ey=103.641(kN)作用点高度Zy=3.502(m)

(­)桩身内力计算

计算方法：m法

背侧——为挡土侧；面侧——为非挡土侧。

背侧最大弯矩=6727.555(kN-m)距离桩顶13.604(m)

面侧最大弯矩=0.OOO(kN-m)距离桩顶0.000(m)

最大剪力=1160.158(kN)距离桩顶9.890(m)

桩顶位移=63(mm)

点号距顶距离弯矩剪力位移土反力

(m)(kN'm)(kN)(mm)(kPa)

1-0.0000.0000.000-63-0.000

20.4710.487-3.104-61-0.000

30.9423.899-12.417-59-0.000

41.41313.158-27.939-57-0.000

51.88431.189-49.669-55-0.000

15

62.35560.916-77.607-53-0.000

72.826105.262-111.755-50-0.000

83.297167.152-152.110-48-0.000

93.768249.384-197.868-46-0.000

104.239354.199-247.919-44-0.000

114.710483.527-301.966-42-0.000

125.180639.250-360.008-40-0.000

135.651823.248-422.045-38-0.000

146.1221037.403-488.078-35-0.000

156.5931283.598-558.105-33-0.000

167.0641563.712-632.127-31-0.000

177.5351879.628-710.145-29-0.000

188.0062233.228-792.157-27-0.000

198.4772626.392-878.165-25-0.000

208.9483061.003-968.168-23-0.000

219.4193538.941-1062.166-21-0.000

229.8904062.088-1160.158-19-0.000

2310.3544600.733-1131.280-18-49.365

2410.8195112.563-1050.222-16-89.196

2511.2835575.940-927.791-14-120.088

2611.7475974.083-774.056-13-142.707

2712.2116294.706-598.272-11-157.779

2812.6766529.621-408.818-10-166.073

2913.1406674.322-213.160-9-168.385

3013.6046727.555-17.827-7-165.518

3114.0696690.876171.587-6-158.267

3214.5336568.225350.402-5-147.400

3314.9976365.503514.813-4-133.645

3415.4616090.184661.832-4-117.669

3515.9265750.944789.213-3-100.076

3616.3905357.343895.370-2-81.390

3716.8544919.530979.285-1-62.053

3817.3194448.0061040.399-1-42.416

16

3917.7833953.4451078.516-0-22.742

4018.2473446.5271093.695-0-3.204

4118.7112937.8701086.146016.109

4219.1762437.9651056.135135.191

4319.6401957.1741003.896154.105

4420.1041505.775929.553172.976

4520.5691094.017833.055191.978

4621.033732.224714.1292111.315

4721.497430.897572.2522131.210

4821.961200.847406.6462151.878

4922.42653.298216.2962173.507

5022.8900.00057.3973196.230

(-)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)

1-0.00025455089302

20.47125455089302

30.94225455089302

41.41325455089302

51.88425455089302

62.35525455089302

72.82625455089302

83.29725455089302

93.76825455089302

104.23925455089302

114.71025455089302

125.18025455089302

135.65125455089302

146.12225455089302

156.59325455089302

167.06425455089302

177.53525455089302

17

188.00627345469302

198.47732256450302

208.94837717542302

219.41943748749302

229.890503910078302

2310.354572811455302

2410.819638612772302

2511.283698513969302

2611.747750215004302

2712.21