悬臂支护结构计算书

1、工程概况工程地质条件三 支护方案选型目录错误 ! 未定义书签。错误 ! 未定义书签。错误 ! 未定义书签。错误 ! 未定义书签。四 地下连续墙结构设计1 参数信息 .2 土压力计算3 稳定性验算4 结构计算 .错误 ! 未定义书签。 错误 ! 未定义书签。 错误 ! 未定义书签。 错误 ! 未定义书签。工程概况新化县城安全饮水第二水厂工程 -取水泵站拟建于冷水江市禾青镇球溪，输 水管道由球溪沿 K45、K46 线冷水江段、过新化县小云村、冷水江市南宫村、麦 元村、坝塘村，沿 S312 新化段抵达新化县桑梓镇齐麻岭二水厂，并在齐麻岭处 分支管继续沿S312线至新化县城市规划区边界新化县平安驾校处。本工程由三部分组成，即取水泵房、自流管线、与取水头部组成。本次设计 主要为取水泵房的深基坑支护工程， 取水泵房采用集水井与泵房井合建形式， 为 内直径20m的圆形钢筋混凝土井筒结构，井筒壁厚，其内底标高，顶面设计 标高，则井筒净深； 室外地面设计标高， 上部屋顶结构高为， 屋面为圆形坡屋面。 二 工程地质条件1 )地形、地貌：取水水源位于资江西岸，取水头处河床底标高。拟建场地 内未发现埋藏的河道

2、、古墓穴、 防空洞等其它对工程不利的埋藏物。 场地交通便 利，场地平整后适合施工机械进场施工。 由于场地临资江， 东西面与南面为居民 区，基础施工对周围环境有一定影响， 因注意防止施工噪音、 粉尘、 污水、油污、 尾气、固体废弃物等对周边环境及资江河产生不良影响。2) 工程地质特征： 根据招标文件，场地内地基土自上而下的分布情况描述如下：(1) 人工堆积素填土-1:该层土主要分布于工程区西部临公路边， 结构松散， 不可作为基础持力层， 需挖除。(2) 耕植土-2:该层土广泛分布于场地内，厚度 ，稍湿，软塑 可塑状态，具较低的强度 及高压缩性，工程性能较差，为软弱土，不可作为基础持力层，场地平整前需全 部挖出换填。(3) 河床冲积堆积砂卵砾石：该层主要分布于资江河床内，层厚 ，动探击数 1537击，中密状态，渗透系数K=s可作为取水头部管线部分的基础持力层（4）粘土-1:该层土广泛分布于场地内，厚度，稍湿，可塑硬塑状态，具中等的强度 及中等压缩性，标贯击数 813击，渗透系数K=s孔隙比为，塑性指数为，液 性指数为，工程性能较好，为良好的地基土，可作为输水管线的基础持力层。（5）含砾粘土

3、-2：该层土广泛分布于场地内，厚度，稍湿，可塑硬塑状态，具中等的强度 及中等压缩性，标贯击数1217击，渗透系数K=s孔隙比为，塑性指数为，液 性指数为，工程性能较好，为良好的地基土，可作为输水管线的基础持力层。（6）砂卵砾石层-3：该层主要分布于工程区中部及西部，厚度，动探击数1537击，中密状态, 强度较高，渗透系数K=s可作为输水管线的基础持力层。（7）灰岩：构成场地内稳定基岩，强度高，变形小，工程性能好，可作为取水泵房的 基础持力层和桩端持力层。3）水位地质特征：按地下水形成条件和赋存特征，场地内地下水类型属第 四系松散堆积中的孔隙水，含水层位为粘性土层中，地下水位埋深。与河水互补性较强，枯水季节孔隙水补给河水，汛期丰水季节河水通过下部砂卵砾石层补 给地下水，砂卵砾石层渗透系数 K=s取江中段的各种土的力学参数表名称h(m)(0)C(kPa)(kN /m3)粘土-121含砾粘土-2122砂卵砾石层-3 :30灰岩42三支护方案选型取水泵站东面临资江，东西面距离3层楼民房约43m，南面距离6层楼民房 约40m。场地地层从上而下为耕植土、粘土、含砾粘土与中风化灰岩。根据工程 特点结

4、合场地岩土层，综合确定拟建工程基坑侧壁安全等级为一级。拟建基坑场地分为岸上和水上两部分，岸上部分长28m，宽18m，水上部分长26m，宽12m。考虑该工程开挖深度11米，按其深度已为一级基坑，要保持深基坑支护结构万无一失，应此支护结构及围幕止水要求进入灰岩。综上所述，最佳支护方案是选择冲孔灌注桩悬臂支护结构；因其约一半工 程量在水中，先行采用粘土对江中部分进行场地平整回填，回填标高为，高出 常水位约1m;为便于机械作业回填范围为顶口宽于支护结构外 3米。冲孔灌注桩悬臂支护结构工艺具有如下优点：1) 墙体刚度大、整体性好，因而结构和地基变形都较小，在本工程中可以 起到功能三合一，既超深围基坑护结构、其次起到止水帷幕作用，第三可代替 现有设计的浆砌片石挡土墙，起到永久围护结构作用；2) 试用各种地质条件。对砂卵石地层或要求进入灰岩层时，钢板桩及其他 工艺就难以施工，但却可采用合适的成槽机械及冲孔灌注桩施工的地下连续墙 结构；3) 可减少工程施工时对环境的影响。施工时振动少，噪声低；对周围相邻 的工程结构和地下管线的影响较低，对沉降及变位较易控制；4) 可进行逆筑法施工，有利于加快施工进度，

5、降低造价。四悬壁支护结构设计计算依据：1、建筑基坑支护技术规程JGJ120-20122、建筑施工计算手册江正荣编著3、实用土木工程手册第三版杨文渊编著4、施工现场设施安全设计计算手册谢建民编著5、土力学与地基基础、参数信息1、基本参数支护桩材料钢筋混凝土桩支护桩间距ba(m)1支护桩嵌入土深度ld(m)基坑开挖深度h(m)10基坑外侧水位深度 ha(m)基坑内侧水位深度hp(m)支护桩在坑底处的水平位移量u(mm)12承压水含水层顶面至坑底的土层厚度D(m)承压水 含水层顶面的压力水头高度hw(m)62、土层参数土层类型土厚度h(m)土重度 Y(kN/m 3)粘聚力c(kPa)内摩擦角 ( )饱和土重度丫sat(kN/m 3)水土分算粘土-12122是含砾粘土-212222是砂卵砾石层-33022灰岩42233、荷载参数类型荷载q(kpa)距支护边缘的水平距离a(m)垂直基坑边的分布宽度b(m)平行基坑边的分布长度l(m)作用深度d(m)满布荷载3/条形局部荷载44/0矩形局部荷载455624、计算系数结构重要性系数Y 01综合分项系数Y F嵌固稳定安全系数 Ke圆弧滑动稳定安全系数

6、Ks突涌稳定安全系数 Kh、土压力计算土压力分布示意图附加荷载布置图1主动土压力计算1）主动土压力系数Kai=tan2(45 - 1/2)=tan22)=;Ka2=tan2(45 - 2/2)=tanp；Ka3=tan2(45 - 3/2)=tan2(45-22)=;Ka4=tan2(45 - 4/2)=tan2(45-30/2)=;Ka5=tan2(45 - 5/2)=tan2(45-30/2)=;Ka6=tan2(45 - 6/2) = tan2(45-30/2)=;Ka7=tan2(45 - 7/2) = tan2(45-42)=;2)土压力、地下水产生的水平荷载第 1 层土： 0-4mHi=刀丫 oho+刀 qi/ 丫 i=0+3/2仁Paki 上=丫 lHl=21 XXXXPaki 下=丫 I(hl+Hl)=21 X (4+XXX 第 2 层土：H2=刀丫 ihi+Eqi+Eqibi/(bi+2ai)/ 丫 i=84+3+/2仁Pak2 上=丫 2H2=21 XXXXPak2 下=丫 2(h2+H2)=21 X +XXX第 3 层土：H3=刀丫 2h2+Eqi+E qibi/

7、(bi+2ai)/ 丫 i=+3+/=Pak3上=丫 3H3=XXXXPak3下=丫 3(h3+H3)= X (1+XXX第 4 层土：H4=Ey 3h3+Eqi+Eqibi/(b计2ai)/ 丫 i=133+3+/=Pak4上=丫 4H4= XXXXPak4下=丫4(h4+H4)= X +XXX第 5 层土：H5=Ey 4h4+Eqi+Eqibi/(bi+2ai)+Eqibili/(bi+2ai)(li+2ai)/y i=+3+/=Pak5上=丫 5H5= XXXXPak5下=丫5(h5+H5)= X +XXX第 6 层土：H6= E y 5h5+ E qi+ E qibi/(bi+2ai)+ E qibili/(bi+2ai)(li+2ai)/ y sati=+3+/22=Pak6 上 =y sat6H6- y w(E h5-ha)+y w(E h5-ha)=22X XPak6 下 =ysat6(H6+h6)-y w(Eh5-ha)+y w(Eh5-ha)=22X+-i0XXXX 第 7层土：H7= E y 6h6+ E qi+ E qibi/(bi+2ai)+ E qibili/

8、(bi+2ai)(li+2ai)/ y sati=+3+/23=Pak7 上 =y sat7H7-y w(Eh6-ha)+y w(E h6-ha)=23XX XXXPak7 下 =ysat7(H7+h7)-y w(Eh6-ha)+y w(Eh6-ha)=23X+-i0X 3)水平荷载临界深度：Z0=Pak2下 h2/(Pak2上 + Pak2下)=X +=；第 i 层土Eaki=0kN；第 2 层土Eak2=T Z0ba=XXX 1=；aa2=Z0/3+E h3=3+=；第 3 层土Eak3=h3(Pa3 上+Pa3 下)ba/2=1 X +X 1/2=；aa3=h3（2Pa3 上 + Pa3 下）/（3Pa3 上+3Pa3 下）+X h4=1 X （2X +/（3 X +3X +=；第 4 层土Eak4=h4（Pa4 上 + Pa4 下）ba/2= X + X 1/2=；aa4=h4（2Pa4 上 + Pa4 下）/（3Pa4 上+3Pa4 下）+刀 h5= X （2 X +/（3 X +3 X +=；第 5 层土Eak5=h5（Pa5 上+Pa5 下）ba/2=X +X 1/2=；aa5=h5（2Pa5 上 + Pa5 下）/（3Pa5 上+3Pa5 下）+刀 h6= X （2 X +/（3 X +3 X +=；第 6 层土Eak6=h6（Pa6 上 + Pa6 下）ba/2=X +X 1/2=；aa6=h6（2Pa6 上 + Pa6 下）/（3Pa6 上+3Pa6 下）+X h7= X （2 X +/（3 X +3 X +=；第 7 层土Eak7=h7 （Pa7 上 + Pa7 下）ba/2= X + X 1/2=；aa7=h7（2Pa7上 + Pa7下）/（3Pa7 上+3Pa7下）=X （2 X +/（3 X +3X =；土压力合力：Eak= 2 Eaki

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