深基坑防护混凝土桩.docx
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深基坑防护混凝土桩.docx
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深基坑防护混凝土桩
哈大铁路客运专线
DK377+363。
90马总屯特大桥工程
63#、64#桥墩承台
基坑防护设计
沈阳中铁交通设计咨询有限公司
2008年4月21日
设计:
复核:
审定:
院审:
沈阳中铁交通设计咨询有限公司
2008年4月21日
工程概要
本工程为:
哈大客运专线马总屯特大桥桥墩承台基坑防护工程
1、工程概况:
64#、63#承台边距路边6.0m左右。
由于承台距离公路线路过近,并且承台位于地面以下11.4m左右,承台施工时,为保证路基稳定,将对路基进行防护.
本基坑工程采用人工挖孔灌注桩作为支护,为单排悬臂桩支护并结合既有场地条件放坡.坑底最深处为从既有路面标高下约11。
4m.根据所提供的地质报告条件看,支护桩底位于细圆砾层。
支护桩的悬臂长度约为8。
8m,嵌固长度为9.0m。
在基坑侧壁的迎土侧,分布有高速公路,在计算时考虑邻近车辆满载的最不利工况进行基坑整体稳定及变形计算。
2、计算结果:
采用深基坑支护程序,并结合相关工程经验,按一级基坑安全等级控制变形及整体稳定,经计算得到结果如下:
1)、整体稳定安全系数:
Ks=2。
778〉1.4
满足要求!
2)、抗倾覆安全系数:
K=1.33〉1.2
满足要求!
3)、抗隆起安全系数:
K=24.40〉=1.1
满足要求!
4)、隆起量计算:
δ=0(mm)
经检算,符合安全要求。
5)、基坑变形控制:
本基坑按一级基坑安全等级控制:
基坑侧壁水平变形最大值:
基坑周围地表最大沉降值: 〈H*0。 15%(mm). H: 为基坑支护深度 (具体计算过程及结果见计算书) 3、防护设计: 挖孔桩最深处挖深17.8m,嵌深9.0m,桩长17.8m。 桩径为1.2米,桩间距为1。 8米。 桩身采用C30钢筋混凝土,保护层厚度50mm,桩基础主筋为Φ20mm(HRB335),每根桩设24根,箍筋直径Φ12mm,间距为150mm,加强箍筋Φ14mm,间距2m。 顶部冠梁高0.8米,宽1.3米。 施工时,桩基础按跳跃施工,施工完一根后,间隔两根施工下一根桩,以保证土层稳定。 4、施工监测: 因本基坑一侧分布既有高速公路,在基坑施工过程中,应注意人工挖孔桩的施工安全保障。 此外在施工围护桩前应对现有的轨面标高,及路基、地面标高做好原始数据的纪录,施工过程中应加强观测频率,纪录数据,如发现地表、路面标高变化值达到或超过警戒值时,应立即停止基坑施工,采取补救措施,保证公路安全。 5、注意事项: 1)、降水排水: 本基坑底部处于细圆砾土层,施工过程中,应保证开挖面,及基坑侧壁的干燥无水。 另外需要做好对基坑底部、侧壁的流砂处理的措施。 施工注意现场排水,尽量减少基坑坑底、侧壁的暴露时间. 2)、地质情况的复核: 本基坑在开挖后应请相关单位验槽,确定土样参数满足基坑计算参数后方可施工,若验槽结果达不到设计中采用的土样参数值时,应停止下步施工并通知设计,经设计方认可确认无变更后方可进行下步施工。 注: 土层、土样参数及基坑具体施工参数详见计算书部分。 桩位及施工场地见“附图—1” 沈阳中铁交通设计咨询有限公司 2008。 4。 21 9局9队“马总屯特大桥”64#墩挖孔桩防护—-计算书 ———--——-——-----——-———--—-———-—--———-——-——--——---—-----—--—-——-——----—- [支护方案] ——-—-—--—-—-—-——---—--——---———-—-—-——----—————-—-—--———-—----——--—---- 排桩支护 ---——---—-—-----——-———--———-—---——-------———--——-—-——-—----—-———————-- [基本信息] —-—---———------—-————-—--—-———---————-——--——---——----—----—---———————— 内力计算方法 增量法 规范与规程 《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99 基坑等级 一级 基坑侧壁重要性系数γ0 1.10 基坑深度H(m) 11.400 嵌固深度(m) 9。 000 桩顶标高(m) -2。 600 桩直径(m) 1。 200 桩间距(m) 1.800 混凝土强度等级 C30 有无冠梁 有 ├冠梁宽度(m) 1。 300 ├冠梁高度(m) 0。 800 └水平侧向刚度(MN/m) 21。 872 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 1 0.200 2.800 2。 700 --—---—--——-—-—-—-—--—----——--—-———---——--———-————--——--———---——-—--—- [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) 1 35.000 0。 000 23.000 10.000 —-— -—— ——-—-——----—--—-——---——-————--———-——---—--—-——------———---—-—-—————--- [土层信息] ————-—-—-—---—-——-——-—-——-——-——-------—-----—------—-——-—-——--——-—--—- 土层数 4 坑内加固土 否 内侧降水最终深度(m) 12。 000 外侧水位深度(m) 12。 000 弹性法计算方法 m法 ——------————-——--—-—-———-----———--—--—-—------————--———○——--——--————-—— [土层参数] —-—-——-——--—-----—--—-——-—-—-----—--—---——————-----——-—-—--———--—-—--- 层号 土类名称 层厚 重度 浮重度 粘聚力 内摩擦角 (m) (kN/m3) (kN/m3) (kPa) (度) 1 粘性土 8。 00 19.0 ——— 32.00 2。 00 2 粗砂 1.50 19.0 --- 2.00 38。 00 3 圆砾 5。 35 19.2 10.0 1。 00 39。 00 4 圆砾 8。 00 19.2 10.0 -—— -—— 层号 与锚固体摩 粘聚力 内摩擦角 水土 计算m值 抗剪强度 擦阻力(kPa) 水下(kPa) 水下(度) (MN/m4) (kPa) 1 50。 0 --— -—- —-- 6。 16 -—- 2 120.0 ——— -—— --— 50.56 —-— 3 160.0 1.00 38。 00 分算 50。 36 ——— 4 190.0 1。 00 39。 00 分算 53。 24 ——- —-—-—---————----——————-——-—-----———-—-———--—-—-———--————---—-————---—- [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 土类名称 水土 水压力 主动土压力 被动土压力 被动土压力 调整系数 调整系数 调整系数 最大值(kPa) 1 粘性土 分算 1.000 1。 000 1。 000 10000。 000 2 粗砂 分算 1.000 1.000 1。 000 10000.000 3 圆砾 分算 1.000 1。 000 1。 000 10000.000 4 圆砾 分算 1.000 1。 000 1.000 10000。 000 —--—————----—-—-————--—----—-———-————-——---————---—-——--—-—--———-—-——- [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 As1 HRB335 7D20 As2 HRB335 5D20 As3 HPB235 d8@200 ———---—-------————-———-—---————-——-—------———--—--—---—--—---—-——-——-— [截面计算] -—-—--—--—--—---—-———---——----—-——-———-—-——-——————-——-—----—-—--———--— [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 HRB335 桩的螺旋箍筋级别 HRB335 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) 17。 80 [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 1 基坑内侧最大弯矩(kN。 m) 518。 49 0.00 712.93 712.93 基坑外侧最大弯矩(kN.m) 502。 68 2252。 14 691。 18 691。 18 最大剪力(kN) 304。 93 426.94 419。 28 419。 28 段 选筋类型 级别 钢筋 实配面积 号 实配值 (mm2或mm2/m) 1 纵筋 HRB335 24D20 7540 箍筋 HRB335 D12@150 1508 加强箍筋 HRB335 D14@2000 154 —-———--—----—-———--—-—-———----—-————-—---——----—-——————--—---——--———-— [整体稳定验算] -———-—----——-—-----——---——---—--------——--———-————-————————-————--—-—- 计算方法: 瑞典条分法 应力状态: 总应力法 条分法中的土条宽度: 1。 00m 滑裂面数据 整体稳定安全系数Ks=2。 778 圆弧半径(m)R=21。 001 圆心坐标X(m)X=—1。 797 圆心坐标Y(m)Y=11.786 -——-————-——-———-—---————-—-—--—-—-———--——-—-——--—-—-——--————-—---———-— [抗倾覆稳定性验算] —--——-—--——--—---—-----————-—---—————--———-—---—--------———-—-—-—-—-—— 抗倾覆安全系数: Mp——被动土压力及支点力对桩底的弯矩,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。 Ma——主动土压力对桩底的弯矩; Ks=1.330〉=1。 200,满足规范要求。 --———--———----—--——--—------——-——-----—--------—-—---————--——-—--————- [抗隆起验算] -——----------—--——————--—---—-——--—-—-—--—-—-—------—-—--——---—-———-—— Prandtl(普朗德尔)公式(Ks>=1.1~1.2),注: 安全系数取自《建筑基坑工程技术规范》YB9258-97(冶金部): Ks=24。 400>=1.1,满足规范要求。 Terzaghi(太沙基)公式(Ks〉=1.15~1.25),注: 安全系数取自《建筑基坑工程技术规范》YB9258-97(冶金部): Ks=30。 792>=1.15,满足规范要求. [隆起量的计算] 注意: 按以下公式计算的隆起量,如果为负值,按0处理! 式中δ-——基坑底面向上位移(mm); n——-从基坑顶面到基坑底面处的土层层数; ri—-—第i层土的重度(kN/m3); 地下水位以上取土的天然重度(kN/m3);地下水位以下取土的饱和重度(kN/m3); hi———第i层土的厚度(m); q———基坑顶面的地面超载(kPa); D———桩(墙)的嵌入长度(m); H———基坑的开挖深度(m); c—-—桩(墙)底面处土层的粘聚力(kPa); φ-——桩(墙)底面处土层的内摩擦角(度); r———桩(墙)顶面到底处各土层的加权平均重度(kN/m3); δ=0(mm) 2008年4月21日
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- 基坑 防护 混凝土
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