特大桥承台基坑插打钢管桩支护设计计算书

'目录1、概况12、支护方案13、列车荷载计算24、开挖支撑计算2`4.1基本信息211 4.2超载信息34.3土层信息34.4土层参数44.5土压力模型及系数调整44.6结构内力计算44.7钢管桩应力计算64.8整体抗倾覆稳定性验算64.9抗隆起验算74.10隆起量的计算84.11抗管涌验算94.12嵌固深度计算1111 深基坑支护设计计算书1、概况新建xx客运专线与既有图佳铁路相交，新建铁路桥墩与既有线较近，为保证列车安全，承台开挖时需要进行防护，防护方案为插打钢管排桩。2、支护方案支护方案为排桩支护见下图1、图211 3、列车荷载计算按中—活载计算，图式如下取前方5个集中荷载换算成作用在基坑边的超载，冲击系数取1.2q=220/1.5/5.45*1.2=32.3kn/m4、开挖支撑计算采用Fspw6.0软件计算如下。11 4.1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γ01.10基坑深度H(m)3.800嵌固深度(m)4.000桩顶标高(m)0.000桩截面类型圆形└桩直径(m)0.500桩间距(m)1.200混凝土强度等级C25有无冠梁有├冠梁宽度(m)0.500├冠梁高度(m)0.400└水平侧向刚度(MN/m)4.801放坡级数0超载个数1支护结构上的水平集中力04.2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)132.3000.0005.5001.300------4.3土层信息土层数1坑内加固土否内侧降水最终深度(m)3.800外侧水位深度(m)3.000弹性计算方法按土层指定ㄨ弹性法计算方法m法11 4.4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8.0018.08.05.0030.00层号与锚固体摩粘聚力内摩擦角水土计算方法m,c,K值抗剪强度擦阻力(kPa)水下(kPa)水下(度)(kPa)122.06.0025.00合算m法12.92---4.5土压力模型及系数调整采用弹性法土压力模型的计算结果弹性法土压力模型: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杂填土合算1.0001.0001.00010000.0004.6结构内力计算内力位移包络图：11 地表沉降图：由上图可见，钢管支护桩最大位移6.1mm，地面最大沉降量10mm内力取值见下表段内力类型弹性法内力号计算值设计值基坑内侧最大弯矩(kN.m)53.4462.451基坑外侧最大弯矩(kN.m)18.6621.81最大剪力(kN)38.6653.1611 4.7钢管桩应力计算由上表可见最大弯矩M=62.45KN.m钢管桩采用φ500*8mm钢管，其截面参数为：惯性矩W=mm3最大应力σ=M/W=62.45*1000/=0.04Kpa，满足！4.8整体抗倾覆稳定性验算计算方法：瑞典条分法应力状态：总应力法条分法中的土条宽度:0.40m滑裂面数据整体稳定安全系数Ks=1.839圆弧半径(m)R=7.760圆心坐标X(m)X=-1.256圆心坐标Y(m)Y=3.558抗倾覆安全系数:11 Mp——被动土压力及支点力对桩底的抗倾覆弯矩,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倾覆弯矩。Ks=1.349>=1.200,满足规范要求。4.9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):11 Ks=5.356>=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=6.405>=1.15,满足规范要求。4.10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!）11 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)4.11抗管涌验算11 抗管涌稳定安全系数(K>=1.5):式中γ0———侧壁重要性系数;γ"———土的有效重度(kN/m3);γw———地下水重度(kN/m3);h"———地下水位至基坑底的距离(m);D———桩(墙)入土深度(m);11 K=8.000>=1.5,满足规范要求。4.12嵌固深度计算嵌固深度计算参数：嵌固深度系数1.200抗渗嵌固系数1.200嵌固深度计算过程：按《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99悬臂式支护结构计算嵌固深度hd值，规范公式如下hp∑Epj-βγ0ha∑Eai>=0β=1.200，γ0=1.100hp=1.433m，∑Epj=420.392kPaha=2.832m，∑Eai=160.391kPa得到hd=3.950m，hd采用值为：4.000m11'