玉峰大道结构计算书

.设计依据1.1建设方提供的《重庆市渝北区唐家沱组团C4标准分区基础设施建设项目工程地质勘察报告（玉峰大道）（详细勘察）》江西核工业工程地质勘察院2021年6月）及合格报告；1.2建筑方提供的相关区域的规划、红线、道路资料。1.3设计采用的规范标准1）《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）；2）《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）；3）《铁路路基支挡结构设计规范》（TB10025-2006）；3）《建筑边坡工程施工质量验收规范》（DB/T50-100-2010）；4）《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）；5）《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)（2015年版）；6）《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)（2016年版）;4、7）《给水排水工程顶管技术规程》(CECS246:2008)2.工程概况本次设计为唐家沱组团C标准分区玉峰大道（K0+414.00~K1+723.686）段道路排水施工图设计，该段道路总长为1309.686米，道路起点与玉峰二路十字交叉，终点和香桐路（石峰一路）T字相交，道路等级为城市干道，设计车速为40km/h，标准路幅宽度为34米。其中污水排水管WYF-29~WYF-35段为顶管段，设置3座顶管工作井和4座顶管接收井，工作井和接收井开挖将形成深基坑，基坑边坡概况表如下：深基坑工程概况表基坑起止编号号直径（m）最大高度（m）挖方/填方基坑/边坡类型是否超限WYF-29（接作井）412.9挖方土质基坑是WYF-30（工作井）711.8挖方土质基坑是WYF-31（接作井）410.8挖方土质基坑是WYF-32（工作井）79.5挖方岩质基坑否WYF-33（接收井）49挖方岩土质基坑否WYF-34（工作井）77.5挖方岩质基坑否WYF-35（接收井）47.5挖方岩土质基坑否(1)基坑支护结构安全等级为二级。(2)临时基坑设计合理使用年限2年。(3)本工程抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度0.05g。3工程地质条件3.1交通位置及地形地貌工程场地位于重庆市渝北区唐家沱地区市政道路项目（玉峰大道）东依玉峰山森林公园，西临重庆出口加工区，南接重庆两路寸滩保税港水港功能区，北近江北国际机场、保税港空港功能区。本次设计的道路主要承担连接唐家沱C、N分区的南北纵向交通及片区内部交通的衔接，道路的修建将带动整个园区发展，同时为园区的招商引资打下坚实的基础，所以项目的建设必不可缺。道路设计范围为K0+410-K1+723.686，道路长度1313.686米；本次道路设计起点为玉峰二路，路线由西向东走向，沿线与石桐路、香桐三路、香桐四路、石唐大道、石唐一路相交后，终点止于香桐路与石峰一路交叉口。道路等级为城市主干路，设计车速为50km/h，双向六车道设计，标准路幅宽度为34m。道路全线设置了一处平曲线，曲线半径为2000m，平面线形满足规范要求。我方进场前场地已在进行局部场平工作，场地内已存在的自然边坡，现场已进行了挂网及分级放坡等处理方式。同时，本项目勘察范围中不包含边坡范围在内。玉峰大道玉峰大道玉峰大道玉峰大道图2.1交通位置图3.2气象、水文1、气象勘察区属亚热带季风气候区，温暖湿润，四季分明，年均气温17.50℃，极端气温：1990年1月26日最低气温-1.8℃、2006年8月12日最高气温42.8℃，冬无严寒，夏季炎热。年平均降雨量1141.8mm，降雨主要集中于5～8月，占全年降雨量的76%，且常有雷阵暴雨。常年风速较小，以偏西北风见多，最大风速28.4m/s。多年平均日照数仅1259.5小时，多年平均雾日90天，多年平均无霜期337天。多年平均气温为17~18.8℃，最低气温为-18~3.8℃，最高气温达40.2~43℃。平均风速0.9~2.1m/s，瞬时最大风速达40m/s。根据重庆市气象局1951年～1992年间的气象观测资料，牛角沱～红岩村区间总的气象特征为空气湿润、春旱、夏长，秋雨，冬雾。气温:多年平均气温为18.3℃。月平均最高气温为8月，28.1℃,日平均最低气温为1月，5.7℃。日最高气温为42.2℃，日最低气温-1.8℃。降水量:多年平均降水量1082.6mm，降雨多集中在5～9月；其中日最大降雨量192.9mm，日降雨量大于25mm以上大暴雨日数占全年降雨日数62％左右，小时最大降雨量可达62.1mm。湿度:多年平均相对湿度79%左右，绝对湿度17.7hpa；风:全年主要风向为北，全年平均风速为1.3m/秒，最大风速为26.7m/秒。2、水文拟建道路场地沿线无大型河流、水库等水体，但多处存在堰塘及溪沟季节性地表水流。唐家沱C、N分区内存在较大堰塘3处，主要分布于场地的西北角，规模900～3000m3，水深0.6～2.5m，主要受大气降雨及附近少量地表流水补给。勘察期间场地沟谷等地势较低处存在少量地表水，经现场调查访问，该地表水主要受降雨补给，季水量不大，枯水期无水。3.3地质构造渝东北(沙市隐伏断裂以北)构造线多为北西向，褶皱由北往南其强度和密度均逐渐减弱，由紧闭倒转褶皱、斜歪褶皱到开阔褶皱，轴面由倾斜到直立，逆冲断层多发育于背斜核部，其规模从北往南亦逐渐减弱到不发育，据区域资料及专题研究成果，其构造形态定型为印支褶皱造山运动，构造层在城巴断裂带以北为南华系代安河组-寒武系八仙组，以南为南华系明月组-三叠系渝东南(七曜山基底断裂南东)为北北东向背向斜等宽的城垛状褶皱，断裂较为发育，且具有多期活动性质，酉阳、黔江一带的上白垩统正阳组角度不整合于侏罗系及以老地层之上，表明该区构造形态定型为燕山期的褶皱造山运动;渝西(华蓥山断裂以西)小部为舒缓背斜、穹隆与向斜，这与川中威远-龙女寺古隆起有关，其余大部分地区(华蓥山断裂与七曜山基底断裂之间)则表现为北北东-北东向高窄背斜与宽缓向斜构成的隔挡式褶皱，主要是在燕山期及以老造山运动形成的构造形态基础上，经过喜马拉雅期造山运动改造而形成现在的构造面貌。新生代以来的新构造运动主要表现为间歇性抬升、表层扭动及断裂活动。拟建道路路线区在构造单元上属于区域构造南温泉背斜东侧，铜锣峡背斜西侧，该区断裂构造不甚发育，未见断层。道路近构造线展布，现场实测场地产状为290°～310°∠28°～42°，岩层单斜产出。主要发育两组裂隙：L3：32°∠72°，裂面平直，延伸1～5m，间距0.2～3.2m，张开度5～80mm，局部粘土充填，结合程度差，属硬性结构面；L4：105°∠68°，裂面较平直，延伸0.2～8.5m，间距0.1～1.6m，张开度0.5～28cm，局部粘土充填，结合程度差，属硬性结构面。项目位置项目位置3.4地层岩性根据地表地质测绘和钻孔揭示以及区域地质成果，区内第四系主要有全新统人工填土层(Q4ml)，下伏基岩为侏罗系中统沙溪庙组(J2S)地层，各层岩土特征自上而下分述如下:1）第四系全新统(Q4)（1）人工填土层(Q4ml)主要由砂、泥岩碎(块)石夹粘性土等组成，局部含建筑垃圾，碎石粒径主要为20～200mm，局部粒径200～450mm，土石比约7:3～4:6；结构松散～稍密，稍湿，为修建房屋和道路时回填而成，填土级配较差。回填时间约3-5年，该层厚度0.7～11.5m。（2)残坡积层(Q4el+dl)主要为粉质粘土，黄褐色，主要由粘土矿物组成，干强度中等，韧性中等，切面稍有光泽，无摇震反应，主要分布于地势低洼处以及缓坡处，厚度一般1.1～8.1m。2）侏罗系中统沙溪庙组(J2S)区内沙溪庙组主要由一套紫红色砂质泥岩和灰～青灰色砂岩组成。（1）砂质泥岩强风化砂质泥岩：紫红、紫灰色，主要由粘土矿物组成，泥质结构，薄层状构造，局部含少量砂质结核和条带。岩芯破碎，多呈碎块状，岩质较软，风化裂隙发育，TCR=75%，一般厚度0.4～11.0m，分布广泛。中风化砂质泥岩：紫红、紫灰色，主要矿物成分为粘土矿物，泥质胶结，粉砂泥质结构，中厚层构造，局部含少量砂质结核和条带。中风化岩芯呈柱状、长柱状，TCR=77%，本次钻孔揭示单层厚度1.50～34.3m，未揭穿。（2）砂岩中风化砂岩：灰色～青灰色，主要矿物成份为石英、长石、云母等，细～中粒结构，中厚层—厚层状构造，泥钙质胶结。岩芯较完整，多呈柱状、长柱状，TCR=86%，RQD=80%，本次钻孔揭示单层厚度1.50～27.4m，未揭穿。3.5水文地质条件1）地下水类型工程区属构造剥蚀浅丘地貌，勘察区存在的地下水类型可分为松散层孔隙水和基岩裂隙水两类。松散层孔隙水主要赋存于第四系堆积层中。松散层孔隙水具有就近补给、就近排泄的特点，且受季节影响显着，属季节性潜水，水量较小。该类地下水主要分布于原始沟谷低凹地带的第四系土层中，具就近补给、就近排泄特点，接受大气降雨补给，向地势更低处排泄。原来地势较低，分布有大量鱼塘和水田，目前该区域已被整平，填土厚度大，降水易汇集于此且不易流出，使得这些地段的填土中可分布地下水；基岩裂隙水主要可赋存于砂岩层中，包括风化裂隙水和构造裂隙水。风化裂隙水分布在浅表层基岩强风化带中，为局部上层滞水或小区域潜水，水量小，受季节性影响大，各含水层自成补给、径流、排泄系统；构造裂隙水分布于中下部的中厚～厚层块状基岩裂隙中，以层间裂隙水或脉状裂隙水形式储存，水量大小与裂隙发育程度和裂隙贯通性密切相关。其补给源一般较远，主要为大气降水和地表水体（如溪沟与水库），水量大小与岩体中裂隙的发育程度密切相关，一般呈滴状或脉状，动态不稳定，由于岩层倾斜，基岩中的裂隙水具弱承压性。总体来说，勘察区的地下水主要为分布的第四系杂填土层中的松散层孔隙水，但水量小，区内浅表层地下水总体较贫乏，局部基岩风化带网状裂隙发育地段存在地下水；地下水来源主要为大气降水补给，水量受季节性气候影响变化较大，水文地质条件较简单。综上所述，勘察区地下水总体较贫乏，水文地质条件简单。但雨季时原始沟槽地带将存在较多地下水，施工和设计时应注意。稳定水位的埋藏深度0.3～19.5米。稳定水位标高201.23～256.07米。场地内主要含水层为杂填土层、砂质泥岩层，根据周边地区经验，杂填土渗透系数K可取0.5m/d，，粉质粘土渗透系数K可取0.05m/d，为弱透水，砂质泥岩渗透系数K可取0.08m/d，砂岩渗透系数K可取0.06m/d为弱透水。水位年变化幅度约3～5米。3.6不良地质现象据现场调查访问及地表地质测绘，场地现有填方边坡大致按1:1的坡率进行放坡填筑，未见变形迹象，处于稳定状态。本次勘察期间，拟改造道路沿线未发现有崩塌、滑坡、采空区、岩溶、塌陷、泥石流、危岩、地面裂缝与沉降、活动断裂等不良地质作用及其他地质灾害。3.7岩土参数取值表3.7拟建污水管网岩土设计参数推荐值岩土类型岩土参数杂填土粉质黏土砂质泥岩砂岩中风化强风化中风化重度(KN/m3)19.5*19.025.9*25.0*25.2*内聚力(KPa)8*23.5*500*33*1000*内摩擦角(°)32*12.0*31.5*25*35.5*地基承载力特征值[](KPa)60*120*2323.2300*10998.9抗压强度(MPa)饱和6.430.3天然10.236.4抗拉强度(KPa)160*500*860*82*2900*1100*3500*0.36*0.13*弹性抗力系数(MPa/m)80*320*土体水平抗力系数的比例系数MN/m414*25*岩体水平抗力系数MN/m360*20*300*4、结构计算4.1土层护壁计算采用理正结构工具箱7.0PB6进行计算4.1.1顶管工作井计算，最大深度11.8m。圆形单孔沉井基础(YCJ-1)项目名称构件编号日期设计校对审核执行规范:《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》《给水排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程》(CECS137-2015),本文简称《沉井结构规程》钢筋：d-HPB300;D-HRB335;E-HRB400;F-RRB400;G-HRB500;Q-HRBF400;R-HRBF5001基本资料(1)几何信息结构重要性系数γ01.0下沉施工方式不排水下沉沉井外径D(m)7.800井壁支承点数2井壁厚度t(mm)400井壁顶部约束简支底板厚度t1(mm)400井壁底部约束简支凹槽深度t2(mm)0底板边缘约束简支刃脚到底板底h0(mm)1刃脚斜面高度a(mm)1刃脚斜面宽度b(mm)1沉井分节节数12第1节高度H1(m)1.000第2节高度H2(m)1.000第3节高度H3(m)1.000第4节高度H4(m)1.000第5节高度H5(m)1.000第6节高度H6(m)1.000第7节高度H7(m)1.000第8节高度H8(m)1.000第9节高度H9(m)1.000第10节高度H10(m)1.000第11节高度H11(m)1.000第12节高度H12(m)1.000(2)土层信息地面标高(m)0.000施工期间外水位标高(m)-20.000底板底面标高(m)-11.999使用期间外水位标高(m)-20.000刃脚踏面标高(m)-12.000土壤内摩擦角差值(°)5.00土层数1土压力计算方法主动土压力层土类名称层厚天然饱和内摩单位单位反极限地基承载力深度宽度号(m)重度重度擦角摩阻力摩阻力承载力特征值fak修正修正(kN/m3)(kN/m3)(°)(kPa)(kPa)(kPa)(kPa)ηdηb1粘性土20.0019.5028.0020.0010.00100.00120.001.000.00(3)荷载信息荷载信息使用期间井内水深Hw(m)3.600计算井壁竖向抗拉是井内水重度γw(kN/m3)10.00井壁最大拉断力百分比p(%)25外水重度γdw(kN/m3)10.00计算地基承载力是地面活载(kN/m2)10.000地基承载力验算考虑摩阻力否上部结构G上(kN)750.000封底混凝土厚度ht(mm)1配重G其他(kN)121.000封底混凝土重度γ'c(kN/m3)24.00外水压力折减系数0.70抗浮验算考虑封底混凝土否内水压力折减系数0.50验算水下封底混凝土厚度否活载组合值系数0.90验算浮运过程横向稳定否下沉时接高距离(m)1.000组合系数荷载组合系数自重土压内水压地面活外水压流水压力分项系数1.201.271.271.401.271.40准永久系数——————0.000.500.50(4)钢筋砼信息混凝土等级C25纵筋级别HRB400混凝土容重γc(kN/m3)25.00是否验算裂缝宽度是计算裂缝规范混凝土规范裂缝宽度限值(mm)0.20最小配筋率ρmin(%)0.20钢筋取值范围最小值最大值最优值直径范围(mm)162016间距范围(mm)50175纵筋保护层厚度(mm)：井壁(内35,外35)、底板(上35,下35)、刃脚(内35,外35)纵筋as(mm)：井壁顶部45、刃脚底部452计算内容(1)下沉验算(2)抗浮验算(3)地基承载力验算(4)刃脚、井壁、底板内力配筋计算(5)井壁、底板裂缝计算3荷载标准值计算(1)沉井自重井壁自重：底板自重：(2)内水压力施工期间(不排水施工):水位低于刃脚踏面,内水压力为0。使用期间:底板顶内水压力：底板上内水重：(3)外土压力施工期间外土压力：井壁顶端0.000m，pep=0.00kPa刃脚踏面-12.000m，pep=84.48kPa使用期间外土压力：井壁顶端0.000m，pep=0.00kPa刃脚踏面-12.000m，pep=84.48kPa(4)地面活荷载0.000m至-12.000m，qm=3.61kPa(5)外水压力施工期间外水压力：水位低于刃脚踏面,外水压力为0。使用期间外水压力：水位低于刃脚踏面,外水压力为0。4抗浮验算4.1封底阶段抗浮验算施工阶段外水位位于沉井踏面标高以下，无需验算。4.2使用阶段抗浮验算使用阶段外水位位于沉井踏面标高以下，无需验算。5地基承载力验算基底压力：Nk=G1+G2+G封底+G回填+G上+Gw+G其他=2789.734+384.845+0.924+0.000+750.000+1385.442+121.000=5431.945kN地基承载力修正：基础底面以上土的加权平均重度γm：γm=(19.50×12.000)/12.000=19.50kN/m3基础底面以下土的重度γ：地下水位于刃脚踏面标高以下，不考虑地下水作用，γ=19.50kN/m3修正后的地基承载力：地基承载力满足6井壁内力配筋及裂缝内力说明:弯矩:下侧或内侧受拉为正轴力:受拉为正单位说明:弯矩:kN.m/m轴力:kN/m钢筋面积:mm2/m裂缝:mm6.1沉井下沉前底节沉井井壁竖向弯曲计算6.1.1井壁内力计算支承点数:2点支承井壁单位周长自重设计值:弯矩:6.1.2井壁配筋计算位置弯矩设计值计算As(顶/底)构造As(顶/底)(kN.m)(mm2)(mm2)支座-164.280487/0800/800跨中44.3560/130800/800注:此处计算As是不考虑构造面积的结果6.2井壁抗拉计算单位周长井壁拉力标准值:单位周长井壁拉力设计值:单位周长配筋面积:ρ=0.5As/(bh)=0.5×100/(1000×400)=0.0001≤ρsmin=0.0020按构造配筋,As=2×0.0020×1000×400=1600mm2/m6.3井壁水平受力6.3.1施工期间计算方法:按水平闭合框架计算计算位置:1.标高-11.699m(刃脚根部以上1.5井壁厚度段,计算高度1.5t=1.5×0.400=0.600m)2.标高-10.899m(刃脚影响范围以上单位1m段)荷载组合:基本组合:1.27×外土压力-1.27×内水压力+1.27×外水压力准永久组合:1.00×外土压力-1.00×内水压力+0.50×外水压力井壁荷载:(kN/m)A点荷载计算位置(m)外土压力内水压力外水压力设计值准永久值-11.69944.790.000.0056.8844.79-10.89969.430.000.0086.1769.43B点荷载计算位置(m)外土压力内水压力外水压力设计值准永久值-11.69954.580.000.0069.3254.58-10.89984.610.000.00107.4584.61内力:设计值/准永久值计算位置(m)MANAMBNB-11.699-25.34/-19.95-246.62/-194.1923.26/16.32-233.48/-183.84-10.899-39.28/-30.93-382.27/-301.0036.06/28.39-361.91/-284.97配筋计算:计算位置(m)部位A点B点-11.699内侧800800外侧800800-10.899内侧800800外侧8008006.3.2使用期间计算方法:按圆柱壳计算使用期间井内无水:基本组合:1.27×外土压力+1.27×外水压力+1.26×地面活准永久组合:1.00×外土压力+0.50×外水压力+0.00×地面活井壁荷载:(kN/m)计算位置标高(m)外土压力外水压力地面活设计值准永久值井壁底部(-11.599)81.660.003.61108.2681.66井壁顶部(0.000)0.000.003.614.550.00井壁内力:设计值/准永久值位置竖向弯矩横向弯矩横向轴力0.00H0.00/-0.000.00/-0.000.00/0.000.10H0.53/-0.000.09/-0.00-53.63/-30.210.20H0.10/0.000.02/0.00-94.68/-60.430.30H0.00/0.000.00/0.00-132.27/-90.620.40H-0.01/-0.01-0.00/-0.00-170.16/-120.750.50H-0.01/-0.01-0.00/-0.00-207.91/-150.490.60H0.05/0.030.01/0.01-247.14/-181.350.70H0.29/0.220.05/0.04-292.83/-217.070.75H0.38/0.280.06/0.05-319.02/-237.480.80H2.51/1.890.42/0.32-341.26/-254.870.85H5.83/4.400.97/0.73-346.00/-259.060.90H9.33/7.031.55/1.17-311.12/-233.400.95H8.33/6.311.39/1.05-216.09/-162.271.00H-8.90/-6.72-1.48/-1.12-75.97/-57.36井壁配筋:位置竖向配筋(内/外)横向配筋(内/外)0.00H800/800800/8000.10H800/800800/8000.20H800/800800/8000.30H800/800800/8000.40H800/800800/8000.50H800/800800/8000.60H800/800800/8000.70H800/800800/8000.75H800/800800/8000.80H800/800800/8000.85H800/800800/8000.90H800/800800/8000.95H800/800800/8001.00H800/800800/800使用期间井内有水:基本组合:1.27×外土压力-1.27×内水压力+1.27×外水压力+1.26×地面活准永久组合:1.00×外土压力-1.00×内水压力+0.50×外水压力+0.00×地面活井壁荷载:(kN/m)计算位置标高(m)外土压力内水压力外水压力地面活设计值准永久值井壁底部(-11.599)81.6636.000.003.6162.5445.66井壁顶部(0.000)0.000.000.003.614.550.00井壁内力:设计值/准永久值位置竖向弯矩横向弯矩横向轴力0.00H0.00/-0.000.00/-0.000.00/0.000.10H0.53/-0.000.09/-0.00-36.71/-16.890.20H0.10/0.000.02/0.00-60.85/-33.790.30H0.00/0.000.00/0.00-81.52/-50.660.40H-0.01/-0.01-0.00/-0.00-102.55/-67.510.50H-0.01/-0.01-0.00/-0.00-123.72/-84.200.60H0.05/0.030.01/0.01-145.88/-101.610.70H0.29/0.220.05/0.04-171.06/-121.190.75H0.38/0.280.06/0.05-184.56/-131.600.80H1.50/1.100.25/0.18-194.83/-139.570.85H2.98/2.150.50/0.36-194.77/-139.990.90H4.02/2.850.67/0.48-174.67/-125.960.95H1.98/1.310.33/0.22-129.20/-93.851.00H-8.90/-6.72-1.48/-1.12-75.97/-57.36井壁配筋:位置竖向配筋(内/外)横向配筋(内/外)0.00H800/800800/8000.10H800/800800/8000.20H800/800800/8000.30H800/800800/8000.40H800/800800/8000.50H800/800800/8000.60H800/800800/8000.70H800/800800/8000.75H800/800800/8000.80H800/800800/8000.85H800/800800/8000.90H800/800800/8000.95H800/800800/8001.00H800/800800/8008.4井壁选筋方案位置横向计算As横向配筋竖向计算As竖向配筋内侧800E18@125800E16@175外侧800E18@125800E16@1756.5井壁裂缝计算井壁横向裂缝计算:位置MN配筋实配As裂缝内侧28.39-284.97E18@12520360.000外侧-30.93-301.00E18@12520360.000井壁竖向裂缝计算:位置MN配筋实配As裂缝内侧7.030.00E16@17511490.007外侧-6.720.00E16@17511490.0077底板内力配筋及裂缝内力说明:弯矩:上侧受拉为正单位说明:弯矩:kN.m/m钢筋面积:mm2/m裂缝:mm底板计算不考虑封底混凝土的作用。基本组合:施工期间:N=1.20×自重+1.27×内水使用期间井内无水:N=1.20×自重+1.20×上部结构使用期间井内有水:N=1.20×自重+1.20×上部结构+1.27×内水计算工况作用力N作用力M平均全反力P底板自重内水重平均净反力P(kN)(kN.m)(kN/m2)(kN/m2)(kN/m2)(kN/m2)施工期间3809.490.0079.7212.000.0067.72使用期间井内无水4709.490.0098.5612.000.0086.56使用期间井内有水6469.010.00135.3812.0045.7277.66准永久组合:施工期间:N=1.00×自重+1.00×内水使用期间井内无水:N=1.00×自重+1.00×上部结构使用期间井内有水:N=1.00×自重+1.00×上部结构+1.00×内水计算工况作用力N作用力M平均全反力P底板自重内水重平均净反力P(kN)(kN.m)(kN/m2)(kN/m2)(kN/m2)(kN/m2)施工期间3174.580.0066.4410.000.0056.44使用期间井内无水3924.580.0082.1310.000.0072.13使用期间井内有水5310.020.00111.1310.0036.0065.13内力配筋及裂缝计算:计算半径:R=3.500m约束条件:周边简支位置M(设计值)计算As配筋实配AsM(准永久值)裂缝径向板边上0.00800E20@10031420.000.000径向板边下0.00800E20@10031420.000.000径向板中上209.861748E20@1003142174.880.199径向板中下0.00800E20@10031420.000.000环向板边上110.45885E20@100314292.040.049环向板边下0.00800E20@10031420.000.000环向板中上209.861748E20@1003142174.880.199环向板中下0.00800E20@10031420.000.000【理正结构设计工具箱软件7.0PB6】计算日期:2021-09-1812:22:524.1.2顶管接收井计算，最大深度12.9m。圆形单孔沉井基础(接收井)项目名称构件编号日期设计校对审核执行规范:《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》《给水排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程》(CECS137-2015),本文简称《沉井结构规程》钢筋：d-HPB300;D-HRB335;E-HRB400;F-RRB400;G-HRB500;Q-HRBF400;R-HRBF5001基本资料(1)几何信息结构重要性系数γ01.0下沉施工方式排水下沉沉井外径D(m)4.800井壁支承点数2井壁厚度t(mm)400井壁顶部约束自由底板厚度t1(mm)400井壁底部约束简支凹槽深度t2(mm)0底板边缘约束简支刃脚到底板底h0(mm)1刃脚斜面高度a(mm)1刃脚斜面宽度b(mm)1沉井分节节数13第1节高度H1(m)1.000第2节高度H2(m)1.000第3节高度H3(m)1.000第4节高度H4(m)1.000第5节高度H5(m)1.000第6节高度H6(m)1.000第7节高度H7(m)1.000第8节高度H8(m)1.000第9节高度H9(m)1.000第10节高度H10(m)1.000第11节高度H11(m)1.000第12节高度H12(m)1.000第13节高度H13(m)1.000(2)土层信息地面标高(m)0.000施工期间外水位标高(m)-15.000底板底面标高(m)-12.999使用期间外水位标高(m)-15.000刃脚踏面标高(m)-13.000土壤内摩擦角差值(°)5.00土层数1土压力计算方法主动土压力层土类名称层厚天然饱和内摩单位单位反极限地基承载力深度宽度号(m)重度重度擦角摩阻力摩阻力承载力特征值fak修正修正(kN/m3)(kN/m3)(°)(kPa)(kPa)(kPa)(kPa)ηdηb1填土20.0019.0020.0028.0020.0010.00100.00120.001.000.00(3)荷载信息荷载信息使用期间井内水深Hw(m)3.600计算井壁竖向抗拉是井内水重度γw(kN/m3)10.00井壁最大拉断力百分比p(%)25外水重度γdw(kN/m3)10.00计算地基承载力是地面活载(kN/m2)10.000地基承载力验算考虑摩阻力否上部结构G上(kN)750.000封底混凝土厚度ht(mm)1配重G其他(kN)121.000封底混凝土重度γ'c(kN/m3)24.00外水压力折减系数0.70抗浮验算考虑封底混凝土否活载组合值系数0.90验算水下封底混凝土厚度否下沉时接高距离(m)1.000验算浮运过程横向稳定否组合系数荷载组合系数自重土压内水压地面活外水压流水压力分项系数1.201.271.271.401.271.40准永久系数——————0.000.500.50(4)钢筋砼信息混凝土等级C25纵筋级别HRB400混凝土容重γc(kN/m3)25.00是否验算裂缝宽度是计算裂缝规范混凝土规范裂缝宽度限值(mm)0.20最小配筋率ρmin(%)0.20钢筋取值范围最小值最大值最优值直径范围(mm)161816间距范围(mm)100175纵筋保护层厚度(mm)：井壁(内35,外35)、底板(上35,下35)、刃脚(内35,外35)纵筋as(mm)：井壁顶部45、刃脚底部452计算内容(1)下沉验算(2)抗浮验算(3)地基承载力验算(4)刃脚、井壁、底板内力配筋计算(5)井壁、底板裂缝计算3荷载标准值计算(1)沉井自重井壁自重：底板自重：(2)内水压力施工期间(排水施工):内水压力为0。使用期间:底板顶内水压力：底板上内水重：(3)外土压力施工期间外土压力：井壁顶端0.000m，pep=0.00kPa刃脚踏面-13.000m，pep=89.18kPa使用期间外土压力：井壁顶端0.000m，pep=0.00kPa刃脚踏面-13.000m，pep=89.18kPa(4)地面活荷载0.000m至-13.000m，qm=3.61kPa(5)外水压力施工期间外水压力：水位低于刃脚踏面,外水压力为0。使用期间外水压力：水位低于刃脚踏面,外水压力为0。4抗浮验算4.1封底阶段抗浮验算施工阶段外水位位于沉井踏面标高以下，无需验算。4.2使用阶段抗浮验算使用阶段外水位位于沉井踏面标高以下，无需验算。5地基承载力验算基底压力：Nk=G1+G2+G封底+G回填+G上+Gw+G其他=1796.991+125.664+0.302+0.000+750.000+452.389+121.000=3246.345kN地基承载力修正：基础底面以上土的加权平均重度γm：γm=(19.00×13.000)/13.000=19.00kN/m3基础底面以下土的重度γ：地下水位于刃脚踏面标高以下，不考虑地下水作用，γ=19.00kN/m3修正后的地基承载力：地基承载力满足6井壁内力配筋及裂缝内力说明:弯矩:下侧或内侧受拉为正轴力:受拉为正单位说明:弯矩:kN.m/m轴力:kN/m钢筋面积:mm2/m裂缝:mm6.1沉井下沉前底节沉井井壁竖向弯曲计算6.1.1井壁内力计算支承点数:2点支承井壁单位周长自重设计值:弯矩:6.1.2井壁配筋计算位置弯矩设计值计算As(顶/底)构造As(顶/底)(kN.m)(mm2)(mm2)支座-58.080170/0800/800跨中15.6820/46800/800注:此处计算As是不考虑构造面积的结果6.2井壁抗拉计算单位周长井壁拉力标准值:单位周长井壁拉力设计值:单位周长配筋面积:ρ=0.5As/(bh)=0.5×108/(1000×400)=0.0001≤ρsmin=0.0020按构造配筋,As=2×0.0020×1000×400=1600mm2/m6.3井壁水平受力6.3.1施工期间计算方法:按水平闭合框架计算计算位置:1.标高-12.699m(刃脚根部以上1.5井壁厚度段,计算高度1.5t=1.5×0.400=0.600m)2.标高-11.899m(刃脚影响范围以上单位1m段)荷载组合:基本组合:1.27×外土压力+1.27×外水压力准永久组合:1.00×外土压力+0.50×外水压力井壁荷载:(kN/m)A点荷载计算位置(m)外土压力外水压力设计值准永久值-12.69947.370.0060.1647.37-11.89973.850.0093.7973.85B点荷载计算位置(m)外土压力外水压力设计值准永久值-12.69957.730.0073.3257.73-11.89990.000.00114.3090.00内力:设计值/准永久值计算位置(m)MANAMBNB-12.699-9.47/-7.46-155.09/-122.128.70/6.85-146.83/-115.61-11.899-14.77/-11.63-241.79/-190.3813.56/10.68-228.91/-180.24配筋计算:计算位置(m)部位A点B点-12.699内侧800800外侧800800-11.899内侧800800外侧8008006.3.2使用期间计算方法:按圆柱壳计算使用期间井内无水:基本组合:1.27×外土压力+1.27×外水压力+1.26×地面活准永久组合:1.00×外土压力+0.50×外水压力+0.00×地面活井壁荷载:(kN/m)计算位置标高(m)外土压力外水压力地面活设计值准永久值井壁底部(-12.599)86.420.003.61114.3186.42井壁顶部(0.000)0.000.003.614.550.00井壁内力:设计值/准永久值位置竖向弯矩横向弯矩横向轴力0.00H0.00/-0.000.00/-0.00-10.01/0.000.10H0.00/-0.000.00/-0.00-34.15/-19.010.20H0.00/-0.000.00/-0.00-58.30/-38.030.30H0.00/0.000.00/0.00-82.45/-57.040.40H-0.00/-0.00-0.00/-0.00-106.57/-76.040.50H-0.01/-0.01-0.00/-0.00-130.51/-94.890.60H0.00/0.000.00/0.00-154.58/-113.850.70H0.20/0.150.03/0.03-181.45/-134.920.75H0.37/0.280.06/0.05-197.04/-147.080.80H2.15/1.620.36/0.27-211.48/-158.380.85H4.98/3.770.83/0.63-216.93/-162.870.90H8.14/6.151.36/1.03-199.52/-150.090.95H7.90/5.971.32/1.00-147.66/-111.261.00H-9.38/-7.10-1.56/-1.18-80.08/-60.60井壁配筋:位置竖向配筋(内/外)横向配筋(内/外)0.00H800/800800/8000.10H800/800800/8000.20H800/800800/8000.30H800/800800/8000.40H800/800800/8000.50H800/800800/8000.60H800/800800/8000.70H800/800800/8000.75H800/800800/8000.80H800/800800/8000.85H800/800800/8000.90H800/800800/8000.95H800/800800/8001.00H800/800800/800使用期间井内有水:基本组合:1.27×外土压力-1.27×内水压力+1.27×外水压力+1.26×地面活准永久组合:1.00×外土压力-1.00×内水压力+0.50×外水压力+0.00×地面活井壁荷载:(kN/m)计算位置标高(m)外土压力内水压力外水压力地面活设计值准永久值井壁底部(-12.599)86.4236.000.003.6168.5950.42井壁顶部(0.000)0.000.000.003.614.550.00井壁内力:设计值/准永久值位置竖向弯矩横向弯矩横向轴力0.00H0.00/-0.000.00/-0.00-10.01/0.000.10H0.00/-0.000.00/-0.00-24.10/-11.090.20H0.00/-0.000.00/-0.00-38.19/-22.190.30H0.00/0.000.00/0.00-52.27/-33.280.40H-0.00/-0.00-0.00/-0.00-66.34/-44.360.50H-0.01/-0.01-0.00/-0.00-80.32/-55.370.60H0.00/0.000.00/0.00-94.53/-66.560.70H0.20/0.150.03/0.03-110.23/-78.840.75H0.37/0.280.06/0.05-118.58/-85.300.80H1.42/1.050.24/0.18-125.08/-90.340.85H2.80/2.050.47/0.34-125.30/-90.720.90H3.78/2.720.63/0.45-113.72/-82.530.95H2.10/1.400.35/0.23-90.93/-66.591.00H-9.38/-7.10-1.56/-1.18-80.08/-60.60井壁配筋:位置竖向配筋(内/外)横向配筋(内/外)0.00H800/800800/8000.10H800/800800/8000.20H800/800800/8000.30H800/800800/8000.40H800/800800/8000.50H800/800800/8000.60H800/800800/8000.70H800/800800/8000.75H800/800800/8000.80H800/800800/8000.85H800/800800/8000.90H800/800800/8000.95H800/800800/8001.00H800/800800/8006.4井壁选筋方案位置横向计算As横向配筋竖向计算As竖向配筋内侧800E18@125800E16@175外侧800E18@125800E16@1756.5井壁裂缝计算井壁横向裂缝计算:位置MN配筋实配As裂缝内侧10.68-180.24E18@12520360.000外侧-11.63-190.38E18@12520360.000井壁竖向裂缝计算:位置MN配筋实配As裂缝内侧0.0032.50E16@17511490.007外侧0.0032.50E16@17511490.0077底板内力配筋及裂缝内力说明:弯矩:上侧受拉为正单位说明:弯矩:kN.m/m钢筋面积:mm2/m裂缝:mm底板计算不考虑封底混凝土的作用。基本组合:施工期间:N=1.20×自重使用期间井内无水:N=1.20×自重+1.20×上部结构使用期间井内有水:N=1.20×自重+1.20×上部结构+1.27×内水计算工况作用力N作用力M平均全反力P底板自重内水重平均净反力P(kN)(kN.m)(kN/m2)(kN/m2)(kN/m2)(kN/m2)施工期间2307.190.00127.5012.000.00115.50使用期间井内无水3207.190.00177.2412.000.00165.24使用期间井内有水3781.720.00208.9912.0045.72151.27准永久组合:施工期间:N=1.00×自重使用期间井内无水:N=1.00×自重+1.00×上部结构使用期间井内有水:N=1.00×自重+1.00×上部结构+1.00×内水计算工况作用力N作用力M平均全反力P底板自重内水重平均净反力P(kN)(kN.m)(kN/m2)(kN/m2)(kN/m2)(kN/m2)施工期间1922.650.00106.2510.000.0096.25使用期间井内无水2672.650.00147.7010.000.00137.70使用期间井内有水3125.040.00172.7010.0036.00126.70内力配筋及裂缝计算:计算半径:R=2.000m约束条件:周边简支位置M(设计值)计算As配筋实配AsM(准永久值)裂缝径向板边上0.00800E20@10031420.000.000径向板边下0.00800E20@10031420.000.000径向板中上130.811056E20@1003142109.010.080径向板中下0.00800E20@10031420.000.000环向板边上68.85800E20@100314257.370.019环向板边下0.00800E20@10031420.000.000环向板中上130.811056E20@1003142109.010.080环向板中下0.00800E20@10031420.000.000【理正结构设计工具箱软件7.0PB6】计算日期:2021-09-1812:29:00深型跌水井计算，最大深度15m。矩形水池设计(JSC-1)项目名称构件编号日期设计校对审核执行规范:《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:无顶盖半地上长度L=2.800m,宽度B=1.500m,高度H=15.000m,底板底标高=-15.000m池底厚h3=300mm,池壁厚t1=300mm,底板外挑长度t2=0mm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19.00kN/m3,土饱和重度20.00kN/m3,土内摩擦角28度修正后的地基承载力特征值fa=395.50kPa地下水位标高-25.000m,池内水深1.500m,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:地面10.00kN/m2,组合值系数0.90恒荷载分项系数:水池自重1.20,其它1.27活荷载分项系数:地下水压1.27,其它1.27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0.40,地下水1.00,温湿度1.00考虑温湿度作用:池内外温差10.0度,内力折减系数0.65,砼线膨胀系数1.00(10-5/°C)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):池壁(内35,外35),底板(上35,下35)钢筋级别:HRB400,裂缝宽度限值:0.20mm,配筋调整系数:1.00构造配筋采用水池规程CECS138-20022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(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计算池壁自重G2=815.85kN底板自重G3=31.50kN水池结构自重Gc=G2+G3=847.35kN(2)池内水重Gw计算池内水重Gw=29.70kN(3)覆土重量计算池顶覆土重量Gt1=0kN池顶地下水重量Gs1=0kN底板外挑覆土重量Gt2=0.00kN基底以上的覆盖土总重量Gt=Gt1+Gt2=0.00kN基底以上的地下水总重量Gs=Gs1+Gs2=0.00kN(4)活荷载作用Gh地面活荷载作用力Gh2=0.00kN活荷载作用力总和Gh=Gh2=0.00kN(5)基底压力Pk基底面积:A=(L+2×t2)×(B+2×t2)=2.800×1.500=4.20m2基底压强:Pk=(Gc+Gw+Gt+Gs+Gh)/A=(847.35+29.70+0.00+0.00+0.00)/4.200=208.82kN/m23.1.2结论:Pk=208.82<fa=395.50kPa,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池壁荷载计算:(1)池外荷载:主动土压力系数Ka=0.36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)0.000.003.614.131.44池壁顶端(-0.000)0.000.003.614.131.44底板顶面(-14.700)100.840.003.61132.19102.28(2)池内底部水压力:标准值=15.00kN/m2,基本组合设计值=19.05kN/m23.3.2底板荷载计算(池内无水，池外填土):水池结构自重标准值Gc=847.35kN基础底面以上土重标准值Gt=0.00kN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=0.00kN水池底板以上全部竖向压力基本组合:Qb=(847.35×1.20+0.00×1.27+0.00×1.27+0.00×1.27×0.90×1.00)/4.200=242.10kN/m2水池底板以上全部竖向压力准永久组合:Qbe=(847.35+0.00+0.00×1.00+)/4.200=201.75kN/m2板底均布净反力基本组合:Q=242.10-0.300×25.00×1.20=233.10kN/m2板底均布净反力准永久组合:Qe=201.75-0.300×25.00=194.25kN/m23.3.3底板荷载计算(池内有水，池外无土):水池底板以上全部竖向压力基本组合:Qb=[847.35×1.20+(2.200×0.900×1.500)×10.00×1.27]/4.200=251.08kN/m2板底均布净反力基本组合:Q=251.08-(0.300×25.00×1.20+1.500×10.00×1.27)=223.03kN/m2水池底板以上全部竖向压力准永久组合:Qbe=[847.35+(2.200×0.900×1.500)×10.00]/4.200=208.82kN/m2板底均布净反力准永久组合:Qe=208.82-(0.300×25.00+1.500×10.00)=186.32kN/m23.4内力,配筋及裂缝计算弯矩正负号规则: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)3.池壁温湿度作用(池内外温差=池内温度-池外温度)池壁水平弯矩按池壁水平线刚度比进行调整,线刚度比(XZ侧/YZ侧)=0.480(1)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=2.500m,lz=14.700m,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=2.500,Ly=5.000H>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:23.08,准永久组合:17.70水平向边缘:基本组合:-46.16,准永久组合:-35.41H=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)M28.367.13-57.39-43.990.00弯矩调整42.247.13-43.50-43.990.00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28.367.13-57.39-43.990.00温湿度作用-19.02-19.54-20.42-19.56-0.00ΣM9.35-12.41-77.81-63.55-0.00弯矩调整23.23-12.41-63.92-63.55-0.00②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)M21.875.50-44.25-33.990.00弯矩调整32.565.50-33.55-33.990.00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21.875.50-44.25-33.990.00温湿度作用-16.64-17.09-17.87-17.11-0.00ΣM5.23-11.60-62.11-51.11-0.00弯矩调整15.93-11.60-51.42-51.11-0.002.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-2.43-0.684.945.45-0.00弯矩调整-3.67-0.683.715.45-0.00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-2.43-0.684.945.45-0.00温湿度作用-19.02-19.54-20.42-19.56-0.00ΣM-21.45-20.21-15.48-14.110.00弯矩调整-22.68-20.21-16.71-14.110.00②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-1.92-0.533.894.29-0.00弯矩调整-2.89-0.532.924.29-0.00池内水