地铁明挖车站钻孔灌注桩围护结构含临时立柱计算计算书2.docx
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地铁明挖车站钻孔灌注桩围护结构含临时立柱计算计算书2.docx
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地铁明挖车站钻孔灌注桩围护结构含临时立柱计算计算书2
§1 概述
一、设计标准
1.车站主体结构工程的设计使用年限为100年
2.工程结构的安全等级为一级
3.地铁的地下工程及出入口、通风亭均按一级耐火等级设计
4.车站防水等级均为一级
5.人防等级按6级设防
6.地震基本烈度为Ⅶ度,按8度抗震设防烈度采取抗震措施
7.二衬混凝土裂缝控制标准:
迎土面≤0.2mm,背土面≤0.3mm
8.结构抗浮不计侧壁摩阻力,其抗浮安全系数≥1.05
9.主体基坑围护结构变形控制保护等级按一级考虑,地面最大沉降量≤0.15%H,最大水平位移≤0.2%H,且小于30mm(H为基坑开挖深度)
10.主体结构配筋计算中围护桩承担土压力,主体结构承担水压力
二、采用的规范
1.《地铁设计规范》(GB50157-2003)
2.《地下铁道工程施工及验收规范》(2003年版)
3.《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)
4.《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)
5.《地下工程防水技术规范》(GB50108-2001)
6.《人民防空工程设计规范》(GB50108-2005)
7.《钢结构设计规范》(GB50017-2003)
8.《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001)
9.《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)
10.《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002)
11.《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002)
12.《水工混凝土结构设计规范》(SL/T191-96)
13.《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)
14.《钢筋机械连接通用技术规程》(JGJ108-2003)
§2 洪重区间围护结构计算书
洪重区间的围护结构采用钻孔灌注桩加内支撑的形式,本计算书将以停车线段断面、交叉渡线段断面为例,对围护结构进行计算说明。
一、停车线段断面围护结构
基坑围护结构计算采用《理正深基坑支护结构设计软件F-SPW》,按弹性支点法进行计算。
计算模型及计算过程如下:
1.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)
16.200
嵌固深度(m)
7.000
桩顶标高(m)
0.000
桩直径(m)
1.000
桩间距(m)
1.200
混凝土强度等级
C30
有无冠梁
有
├冠梁宽度(m)
1.000
├冠梁高度(m)
0.800
└水平侧向刚度(MN/m)
9.956
放坡级数
0
超载个数
1
2.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
20.000
---
---
---
---
---
3.土层信息
土层数
8
坑内加固土
否
内侧降水最终深度(m)
17.100
外侧水位深度(m)
17.100
内侧水位是否随开挖过程变化
否
弹性法计算方法
m法
4.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
杂填土
0.80
19.0
---
10.00
15.00
2
粉砂
2.30
17.4
---
2.20
32.30
3
粗砂
4.00
19.3
---
1.80
34.80
4
粘性土
8.30
19.7
9.6
32.60
14.20
5
细砂
1.60
19.7
9.7
---
---
6
细砂
4.20
20.0
10.0
---
---
7
粘性土
12.40
19.8
9.8
---
---
8
粉砂
50.00
19.5
9.5
---
---
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
0.1
---
---
---
4.00
---
2
0.1
---
---
---
17.86
---
3
0.1
---
---
---
20.92
---
4
0.1
41.60
19.30
合算
5.87
---
5
0.1
3.70
26.70
分算
11.96
---
6
0.1
2.20
32.40
分算
17.98
---
7
0.1
43.40
16.60
分算
8.19
---
8
0.1
3.00
37.30
分算
24.40
---
5.支锚信息
支锚道数
3
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
3.600
2.500
---
---
---
2
内撑
3.600
5.100
---
---
---
3
内撑
3.600
4.400
---
---
---
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
1
100.00
150.00
---
2~
---
100.00
1.00
2
200.00
150.00
---
4~11
---
100.00
1.00
3
200.00
150.00
---
6~9
---
100.00
1.00
6.结构计算
1)各工况:
2)内力位移包络图:
3)冠梁选筋结果
钢筋级别
选筋
As1
HRB335
2D16
As2
HRB335
2D16
As3
HPB235
d8@200
4)截面计算
a)截面参数
桩是否均匀配筋
是
混凝土保护层厚度(mm)
70
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
0.85
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)
23.10
b)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)
1024.65
746.90
1197.56
1197.56
基坑外侧最大弯矩(kN.m)
620.18
992.42
724.83
724.83
最大剪力(kN)
529.56
358.34
728.14
728.14
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
HRB335
22D25
10799[10656]
箍筋
HRB335
D12@150
1508[-1007]
加强箍筋
HRB335
D14@2000
154
5)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=0.897
圆弧半径(m)R=22.081
圆心坐标X(m)X=-4.995
圆心坐标Y(m)Y=14.251
6)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=1.883>=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=2.189>=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=48(mm)
8)支撑强度及稳定性计算
a.强度计算
外径D=(mm)
600
弹性模量E=(N/mm2)
206000
计算跨度L=(m)
15
壁厚t=(mm)
14
抗压强度(N/mm2)
206
偏心距(L0/1000)
0.015
密度ρ=(kN/m3)
78.5
截面塑性发展系数γx=
1.15
最大弯距Mx=(kN-m)
101.1533
集中力q=(kN)
5
截面塑性发展系数γy=
1.15
最大弯距My=(kN-m)
0
轴心压力N=(kN)
1700
小于
大于
内径d=(mm)
572
惯性距Ix=(mm4)
1.1E+09
毛截面抵抗距Wnx=
3689835
截面面积A=(mm2)
25773.6
惯性距IY=(mm4)
1.1E+09
毛截面抵抗距Wny=
3689835
最大应力:
N/A+Mx/(γx*Wnx)+My/(γy*Wny)
抗压强度
轴力N=(Kn)
1700
89.7972
206
结论:
在弯距Mx下,此轴力N
小于
承载力
b.稳定性计算
外径D=(mm)
600
弹性模量E=(N/mm2)
206000
计算跨度L=(m)
15
壁厚t=(mm)
14
抗压强度fa(N/mm2)
215
长度系数u=
0.85
密度ρ=(kN/m3)
78.5
截面塑性发展系数γx=
1.15
轴心受压构件稳定系数φx=
0.75
集中力q=(kN)
5
等效弯距系数βmx=
1
偏心距(L/1000)
0.015
轴心压力N=(kN)
1700
小于
大于
最大弯距Mx=(kN
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