芳村花園二期工程西側(cè)規(guī)劃市政路工程管道基坑支護(hù)計(jì)算書(shū)

管道基坑支護(hù)計(jì)算書(shū)工程名稱：芳村花園二期工程西側(cè)規(guī)劃市政路工程計(jì)算內(nèi)容：管道基坑支護(hù)計(jì)算基坑支護(hù)計(jì)算按同個(gè)支護(hù)類型選取不利位置進(jìn)行計(jì)算，管道在道路基礎(chǔ)軟弱地質(zhì)處理完后，再進(jìn)行開(kāi)挖。處理后應(yīng)該針對(duì)復(fù)合地基地質(zhì)參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，如未達(dá)到設(shè)計(jì)取值，應(yīng)及時(shí)通知設(shè)計(jì)以便采取措施。B型支護(hù)（參考鉆孔ZK1)基本資料支護(hù)方案排樁支護(hù)（處理后（處理后）基本信息規(guī)范與規(guī)程《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》JGJ120-2012內(nèi)力計(jì)算方法增量法支護(hù)結(jié)構(gòu)安全等級(jí)三級(jí)支護(hù)結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)γ00.90基坑深度h(m)3.800嵌固深度(m)5.200樁頂標(biāo)高(m)0.000樁材料類型鋼板樁├每延米截面面積A(cm2)48.51├每延米慣性矩I(cm4)7600.00└每延米抗彎模量W(cm3)475.00└抗彎f(Mpa)215有無(wú)冠梁無(wú)防水帷幕無(wú)放坡級(jí)數(shù)0超載個(gè)數(shù)1支護(hù)結(jié)構(gòu)上的水平集中力0超載信息超載類型超載值作用深度作用寬度距坑邊距形式長(zhǎng)度序號(hào)(kPa,kN/m)(m)(m)(m)(m)110.0000.0000.0000.000條形附加水平力信息水平力作用類型水平力值作用深度是否參與是否參與序號(hào)(kN)(m)傾覆穩(wěn)定整體穩(wěn)定土層信息土層數(shù)2坑內(nèi)加固土否內(nèi)側(cè)降水最終深度(m)4.300外側(cè)水位深度(m)1.500內(nèi)側(cè)水位是否隨開(kāi)挖過(guò)程變化否內(nèi)側(cè)水位距開(kāi)挖面距離(m)彈性計(jì)算方法按土層指定ㄨ彈性法計(jì)算方法m法內(nèi)力計(jì)算時(shí)坑外土壓力計(jì)算方法主動(dòng)土層參數(shù)層號(hào)土類名稱層厚重度浮重度黏聚力內(nèi)摩擦角與錨固體摩(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)擦阻力(kPa)1雜填土（水泥攪拌樁處理后）3.8018.08.015.0018.0030.02淤泥（水泥攪拌樁處理后）10.8015.05.010.0013.0020.0層號(hào)黏聚力內(nèi)摩擦角水土計(jì)算方法m,c,K值不排水抗剪水下(kPa)水下(度)強(qiáng)度(kPa)114.0015.00合算m法6.1829.0012.00合算m法4.00支錨信息支錨道數(shù)1支錨支錨類型水平間距豎向間距入射角總長(zhǎng)錨固段道號(hào)(m)(m)(°)(m)長(zhǎng)度(m)1內(nèi)撐4.0001.000支錨預(yù)加力支錨剛度錨固體工況錨固力材料抗力材料抗力道號(hào)(kN)(MN/m)直徑(mm)號(hào)調(diào)整系數(shù)(kN)調(diào)整系數(shù)10.00172.262～1000.001.00土壓力模型及系數(shù)調(diào)整 彈性法土壓力模型: 經(jīng)典法土壓力模型: 層號(hào)土類水土水壓力外側(cè)土壓力外側(cè)土壓力內(nèi)側(cè)土壓力內(nèi)側(cè)土壓力名稱調(diào)整系數(shù)調(diào)整系數(shù)1調(diào)整系數(shù)2調(diào)整系數(shù)最大值(kPa)1雜填土合算1.0001.0001.00010000.0002淤泥合算1.0001.0001.00010000.000工況信息工況工況深度支錨號(hào)類型(m)道號(hào)1開(kāi)挖1.3002加撐1.內(nèi)撐3開(kāi)挖3.800設(shè)計(jì)參數(shù)整體穩(wěn)定計(jì)算方法瑞典條分法穩(wěn)定計(jì)算采用應(yīng)力狀態(tài)有效應(yīng)力法穩(wěn)定計(jì)算是否考慮內(nèi)支撐√穩(wěn)定計(jì)算合算地層考慮孔隙水壓力ㄨ條分法中的土條寬度(m)1.00剛度折減系數(shù)K0.850考慮圓弧滑動(dòng)模式的抗隆起穩(wěn)定√對(duì)支護(hù)底取矩傾覆穩(wěn)定√以最下道支錨為軸心的傾覆穩(wěn)定ㄨ結(jié)構(gòu)計(jì)算工況概況內(nèi)力位移包絡(luò)圖：地表沉降圖：截面計(jì)算[截面參數(shù)]彎矩折減系數(shù)0.85剪力折減系數(shù)1.00荷載分項(xiàng)系數(shù)1.25[內(nèi)力取值]段內(nèi)力類型彈性法經(jīng)典法內(nèi)力內(nèi)力號(hào)計(jì)算值計(jì)算值設(shè)計(jì)值實(shí)用值基坑內(nèi)側(cè)最大彎矩(kN.m)28.828.6027.5627.561基坑外側(cè)最大彎矩(kN.m)7.8114.537.477.47最大剪力(kN)18.5112.4720.8220.82[截面驗(yàn)算]基坑內(nèi)側(cè)抗彎驗(yàn)算(不考慮軸力)σnei=Mn/Wx=27.559/(475.000*10-6)=58.020(MPa)<f=215.000(MPa)滿足基坑外側(cè)抗彎驗(yàn)算(不考慮軸力)σwai=Mw/Wx=7.473/(475.000*10-6)=15.732(MPa)<f=215.000(MPa)滿足式中: σwai———基坑外側(cè)最大彎矩處的正應(yīng)力(Mpa); σnei———基坑內(nèi)側(cè)最大彎矩處的正應(yīng)力(Mpa); Mw———基坑外側(cè)最大彎矩設(shè)計(jì)值(kN.m); Mn———基坑內(nèi)側(cè)最大彎矩設(shè)計(jì)值(kN.m); Wx———鋼材對(duì)x軸的凈截面模量(m3); f———鋼材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(Mpa);整體穩(wěn)定驗(yàn)算計(jì)算方法：瑞典條分法應(yīng)力狀態(tài)：有效應(yīng)力法條分法中的土條寬度:1.00m滑裂面數(shù)據(jù)圓弧半徑(m)R=9.233圓心坐標(biāo)X(m)X=-0.832圓心坐標(biāo)Y(m)Y=3.951整體穩(wěn)定安全系數(shù)Ks=2.236>1.25,滿足規(guī)范要求?？箖A覆穩(wěn)定性驗(yàn)算抗傾覆(對(duì)支護(hù)底取矩)穩(wěn)定性驗(yàn)算: Mp——被動(dòng)土壓力及支點(diǎn)力對(duì)樁底的抗傾覆彎矩,對(duì)于內(nèi)支撐支點(diǎn)力由內(nèi)支撐抗壓力 決定;對(duì)于錨桿或錨索，支點(diǎn)力為錨桿或錨索的錨固力和抗拉力的較小值。 Ma——主動(dòng)土壓力對(duì)樁底的傾覆彎矩。工況1： 序號(hào) 支錨類型 材料抗力(kN/m) 錨固力(kN/m) 1 內(nèi)撐 0.000 Kov=4.193>=1.150,滿足規(guī)范要求。工況2： 序號(hào) 支錨類型 材料抗力(kN/m) 錨固力(kN/m) 1 內(nèi)撐 250.000 Kov=6.909>=1.150,滿足規(guī)范要求。工況3： 序號(hào) 支錨類型 材料抗力(kN/m) 錨固力(kN/m) 1 內(nèi)撐 250.000 Kov=3.863>=1.150,滿足規(guī)范要求。安全系數(shù)最小的工況號(hào)：工況3。 最小安全Kov=3.863>=1.150,滿足規(guī)范抗傾覆要求。不進(jìn)行抗傾覆(踢腳破壞)驗(yàn)算!!抗隆起驗(yàn)算1)從支護(hù)底部開(kāi)始，逐層驗(yàn)算抗隆起穩(wěn)定性，結(jié)果如下： 支護(hù)底部，驗(yàn)算抗隆起：Ks=(15.000×5.200×2.974+9.000×9.285)/(16.267×(3.800+5.200)+0.000)=2.155 Ks=2.155≥1.400，抗隆起穩(wěn)定性滿足。2)坑底抗隆起按以最下層支點(diǎn)為轉(zhuǎn)動(dòng)軸心的圓弧條分法計(jì)算，結(jié)果如下： Ks=1.766≥1.700，坑底抗隆起穩(wěn)定性滿足。流土穩(wěn)定性驗(yàn)算 其中: K———流土穩(wěn)定性計(jì)算安全系數(shù)； Kf———流土穩(wěn)定性安全系數(shù)；安全等級(jí)為一、二、三級(jí)的基坑支護(hù)，流土穩(wěn)定性 安全系數(shù)分別取值1.60、1.50、1.40； ld———截水帷幕在基坑底面以下的長(zhǎng)度(m)； D1———潛水水面或承壓水含水層頂面至基坑底面的垂直距離(m)； γ'———土的浮重度(kN/m3)； Δh———基坑內(nèi)外的水頭差(m)； γw———地下水重度(kN/m3)； K=(2.00*5.20+0.80*2.30)*5.00/2.80*10.00 K=2.186>=1.40,滿足規(guī)范要求。嵌固深度構(gòu)造驗(yàn)算根據(jù)公式:嵌固構(gòu)造深度=嵌固構(gòu)造深度系數(shù)×基坑深度=0.300×3.800=1.140m嵌固深度采用值5.200m>=1.140m,滿足構(gòu)造要求。嵌固段基坑內(nèi)側(cè)土反力驗(yàn)算工況1： Ps=320.120≤Ep=994.295，土反力滿足要求。工況2： Ps=320.120≤Ep=994.295，土反力滿足要求。工況3： Ps=293.353≤Ep=426.426，土反力滿足要求。 式中： Ps為作用在擋土構(gòu)件嵌固段上的基坑內(nèi)側(cè)土反力合力（kN）； Ep為作用在擋土構(gòu)件嵌固段上的被動(dòng)土壓力合力（kN）。鋼管支撐計(jì)算鋼管支撐荷載讀取基坑內(nèi)力計(jì)算結(jié)果，支撐最大內(nèi)力54.91kN，利用理正結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工具箱進(jìn)行驗(yàn)算。執(zhí)行規(guī)范:《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2012),本文簡(jiǎn)稱《荷載規(guī)范》《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50017-2017),本文簡(jiǎn)稱《鋼結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)》輸入數(shù)據(jù)基本信息截面類型無(wú)縫鋼管:d=325(mm)鋼材牌號(hào)Q235寬厚比等級(jí)S1級(jí)d(mm)325t(mm)14構(gòu)件長(zhǎng)度(m)4.000βx1.00βy1.00荷載信息恒載分項(xiàng)系數(shù)1.20活載分項(xiàng)系數(shù)1.40活載調(diào)整系數(shù)1.00是否考慮自重是軸向恒載標(biāo)準(zhǔn)值(kN)54.910軸向活載標(biāo)準(zhǔn)值(kN)0.000偏心距Ex(cm)0.0偏心距Ey(cm)0.0端部約束信息X-Z平面內(nèi)頂部約束類型:簡(jiǎn)支X-Z平面內(nèi)底部約束類型:簡(jiǎn)支X-Z平面內(nèi)計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù):1.00Y-Z平面內(nèi)頂部約束類型:簡(jiǎn)支Y-Z平面內(nèi)底部約束類型:簡(jiǎn)支Y-Z平面內(nèi)計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù):1.00計(jì)算結(jié)果截面幾何特性根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)（上冊(cè)）》（第三版）“16鋼材的規(guī)格及截面特性”，查表得：全截面：面積(cm2)136.785慣性矩Ix(cm4)16570.980慣性矩Iy(cm4)16570.980抵抗矩Wx1(cm3)1019.753抵抗矩Wy1(cm3)1019.753抵抗矩Wx2(cm3)1019.753抵抗矩Wy2(cm3)1019.753回轉(zhuǎn)半徑ix(cm)11.01回轉(zhuǎn)半徑iy(cm)11.01根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)》第8.1.1條，得：塑性發(fā)展系數(shù)γx1:1.15塑性發(fā)展系數(shù)γx2:1.15塑性發(fā)展系數(shù)γy1:1.15塑性發(fā)展系數(shù)γy2:1.15材料特性構(gòu)件截面的最大厚度:14.00(mm)抗拉強(qiáng)度:215.00(N/mm2)抗壓強(qiáng)度:215.00(N/mm2)抗彎強(qiáng)度:215.00(N/mm2)抗剪強(qiáng)度:125.00(N/mm2)屈服強(qiáng)度:235.00(N/mm2)抗拉強(qiáng)度最小值:375.00(N/mm2)密度:7850.00(kg/m3)荷載設(shè)計(jì)值全柱自重G：1.20×0.013678×4.000×7850.000×9.81=5056.123N=5.056kN強(qiáng)度信息σmin/f=0.022截面到構(gòu)件頂端的距離:0.000(m)σmax/f=0.024截面到構(gòu)件頂端的距離:4.000(m)最不利位置強(qiáng)度應(yīng)力按《鋼結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)》公式(7.1.1-1)到構(gòu)件頂端的距離:4.000(m)計(jì)算荷載N:70.948kN|σ|/f=|5.187|/215=0.024≤1.00，滿足。穩(wěn)定信息①繞X軸彎曲穩(wěn)定性驗(yàn)算：根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)》第7.2.2條，得：長(zhǎng)細(xì)比λ=l0/i=4.000/0.1101=36.342軸心受壓構(gòu)件截面分類（按受壓特性）:a類軸心受壓整體穩(wěn)定系數(shù)，根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)》附錄D.0.5計(jì)算得：φx=0.950σmin/f=0.024截面到構(gòu)件頂端的距離:0.000(m)σmax/f=0.025截面到構(gòu)件頂端的距離:4.000(m)繞X軸最不利位置穩(wěn)定應(yīng)力按《鋼結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)》公式(7.2.1)σ/f=5.462/215=0.025≤1.00，滿足。②繞Y軸彎曲穩(wěn)定性驗(yàn)算：根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)》第7.2.2條，得：長(zhǎng)細(xì)比λy=l0y/iy=4.000/0.1101=36.342軸心受壓構(gòu)件截面分類（按受壓特性）:a類軸心受壓整體穩(wěn)定系數(shù)，根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)》附錄D.0.5計(jì)算得：φy=0.950σmin/f=0.024截面到構(gòu)件頂端的距離:0.000(m)σmax/f=0.025截面到構(gòu)件頂端的距離:4.000(m)繞Y軸最不利位置穩(wěn)定應(yīng)力按《鋼結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)》公式(7.2.1)σ/f=5.462/215=0.025≤1.00，滿足。3分析結(jié)果構(gòu)件安全狀態(tài):強(qiáng)度滿足要求，穩(wěn)定滿足要求。鋼腰梁計(jì)算鋼腰梁荷載讀取基坑內(nèi)力計(jì)算結(jié)果，支撐最大內(nèi)力54.91kN，支撐間距4米故腰梁取13.73kN/m，利用理正結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工具箱進(jìn)行驗(yàn)算。執(zhí)行規(guī)范:《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2012),本文簡(jiǎn)稱《荷載規(guī)范》《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50017-2017),本文簡(jiǎn)稱《鋼結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)》基本信息左支座簡(jiǎn)支右支座簡(jiǎn)支跨號(hào)跨長(zhǎng)(m)截面名稱14.000熱軋寬翼緣H型鋼(GB11263-2017):xh=HW300x300(型號(hào))xh=HW300x30024.000熱軋寬翼緣H型鋼(GB11263-2017):xh=HW300x300(型號(hào))xh=HW300x30034.000熱軋寬翼緣H型鋼(GB11263-2017):xh=HW300x300(型號(hào))xh=HW300x30044.000熱軋寬翼緣H型鋼(GB11263-2017):xh=HW300x300(型號(hào))xh=HW300x30054.000熱軋寬翼緣H型鋼(GB11263-2017):xh=HW300x300(型號(hào))xh=HW300x300各跨截面幾何特性：全截面跨號(hào)面積(cm2)慣性矩Ix(cm4)Wx1(cm3)Wx2(cm3)回轉(zhuǎn)半徑ix(cm)慣性矩Iy(cm4)1118.5020200.001350.001350.0013.106750.002118.5020200.001350.001350.0013.106750.003118.5020200.001350.001350.0013.106750.004118.5020200.001350.001350.0013.106750.005118.5020200.001350.001350.0013.106750.00跨號(hào)Wy1(cm3)Wy2(cm3)回轉(zhuǎn)半徑iy(cm)面積矩Sx(cm3)γx1γx21450.00450.007.55732.381.051.052450.00450.007.55732.381.051.053450.00450.007.55732.381.051.054450.00450.007.55732.381.051.055450.00450.007.55732.381.051.05注：Wx1—截面上部對(duì)x軸的全截面模量；Wx2—截面下部對(duì)x軸的全截面模量；Wy1—截面左側(cè)對(duì)y軸的全截面模量；Wy2—截面右側(cè)對(duì)y軸的全截面模量；γx1—截面上部對(duì)主軸x的截面塑性發(fā)展系數(shù)；γx2—截面下部對(duì)主軸x的截面塑性發(fā)展系數(shù)。計(jì)算結(jié)果內(nèi)力計(jì)算跨號(hào):1左中右上部彎矩(kN.m)0.00000.000055.4981下部彎矩(kN.m)0.000041.06860.0000剪力(kN)52.0295-13.8745-79.7785跨號(hào):2左中右上部彎矩(kN.m)55.49810.000041.6236下部彎矩(kN.m)0.000017.52530.0000剪力(kN)69.37263.4686-62.4354跨號(hào):3左中右上部彎矩(kN.m)41.62360.000041.6236下部彎矩(kN.m)0.000024.28040.0000剪力(kN)65.90400.0000-65.9040跨號(hào):4左中右上部彎矩(kN.m