芳村花園二期工程西側規(guī)劃市政路工程管道基坑支護計算書

管道基坑支護計算書工程名稱：芳村花園二期工程西側規(guī)劃市政路工程計算內容：管道基坑支護計算基坑支護計算按同個支護類型選取不利位置進行計算，管道在道路基礎軟弱地質處理完后，再進行開挖。處理后應該針對復合地基地質參數(shù)進行檢測，如未達到設計取值，應及時通知設計以便采取措施。B型支護（參考鉆孔ZK1)基本資料支護方案排樁支護（處理后（處理后）基本信息規(guī)范與規(guī)程《建筑基坑支護技術規(guī)程》JGJ120-2012內力計算方法增量法支護結構安全等級三級支護結構重要性系數(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有無冠梁無防水帷幕無放坡級數(shù)0超載個數(shù)1支護結構上的水平集中力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度序號(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(kN)(m)傾覆穩(wěn)定整體穩(wěn)定土層信息土層數(shù)2坑內加固土否內側降水最終深度(m)4.300外側水位深度(m)1.500內側水位是否隨開挖過程變化否內側水位距開挖面距離(m)彈性計算方法按土層指定ㄨ彈性法計算方法m法內力計算時坑外土壓力計算方法主動土層參數(shù)層號土類名稱層厚重度浮重度黏聚力內摩擦角與錨固體摩(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層號黏聚力內摩擦角水土計算方法m,c,K值不排水抗剪水下(kPa)水下(度)強度(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錨固段道號(m)(m)(°)(m)長度(m)1內撐4.0001.000支錨預加力支錨剛度錨固體工況錨固力材料抗力材料抗力道號(kN)(MN/m)直徑(mm)號調整系數(shù)(kN)調整系數(shù)10.00172.262～1000.001.00土壓力模型及系數(shù)調整 彈性法土壓力模型: 經(jīng)典法土壓力模型: 層號土類水土水壓力外側土壓力外側土壓力內側土壓力內側土壓力名稱調整系數(shù)調整系數(shù)1調整系數(shù)2調整系數(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類型(m)道號1開挖1.3002加撐1.內撐3開挖3.800設計參數(shù)整體穩(wěn)定計算方法瑞典條分法穩(wěn)定計算采用應力狀態(tài)有效應力法穩(wěn)定計算是否考慮內支撐√穩(wěn)定計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考慮圓弧滑動模式的抗隆起穩(wěn)定√對支護底取矩傾覆穩(wěn)定√以最下道支錨為軸心的傾覆穩(wěn)定ㄨ結構計算工況概況內力位移包絡圖：地表沉降圖：截面計算[截面參數(shù)]彎矩折減系數(shù)0.85剪力折減系數(shù)1.00荷載分項系數(shù)1.25[內力取值]段內力類型彈性法經(jīng)典法內力內力號計算值計算值設計值實用值基坑內側最大彎矩(kN.m)28.828.6027.5627.561基坑外側最大彎矩(kN.m)7.8114.537.477.47最大剪力(kN)18.5112.4720.8220.82[截面驗算]基坑內側抗彎驗算(不考慮軸力)σnei=Mn/Wx=27.559/(475.000*10-6)=58.020(MPa)<f=215.000(MPa)滿足基坑外側抗彎驗算(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———基坑外側最大彎矩處的正應力(Mpa); σnei———基坑內側最大彎矩處的正應力(Mpa); Mw———基坑外側最大彎矩設計值(kN.m); Mn———基坑內側最大彎矩設計值(kN.m); Wx———鋼材對x軸的凈截面模量(m3); f———鋼材的抗彎強度設計值(Mpa);整體穩(wěn)定驗算計算方法：瑞典條分法應力狀態(tài)：有效應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X(m)X=-0.832圓心坐標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)定性驗算抗傾覆(對支護底取矩)穩(wěn)定性驗算: Mp——被動土壓力及支點力對樁底的抗傾覆彎矩,對于內支撐支點力由內支撐抗壓力 決定;對于錨桿或錨索，支點力為錨桿或錨索的錨固力和抗拉力的較小值。 Ma——主動土壓力對樁底的傾覆彎矩。工況1： 序號 支錨類型 材料抗力(kN/m) 錨固力(kN/m) 1 內撐 0.000 Kov=4.193>=1.150,滿足規(guī)范要求。工況2： 序號 支錨類型 材料抗力(kN/m) 錨固力(kN/m) 1 內撐 250.000 Kov=6.909>=1.150,滿足規(guī)范要求。工況3： 序號 支錨類型 材料抗力(kN/m) 錨固力(kN/m) 1 內撐 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：工況3。 最小安全Kov=3.863>=1.150,滿足規(guī)范抗傾覆要求。不進行抗傾覆(踢腳破壞)驗算!!抗隆起驗算1)從支護底部開始，逐層驗算抗隆起穩(wěn)定性，結果如下： 支護底部，驗算抗隆起：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為轉動軸心的圓弧條分法計算，結果如下： Ks=1.766≥1.700，坑底抗隆起穩(wěn)定性滿足。流土穩(wěn)定性驗算 其中: K———流土穩(wěn)定性計算安全系數(shù)； Kf———流土穩(wěn)定性安全系數(shù)；安全等級為一、二、三級的基坑支護，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。嵌固深度構造驗算根據(jù)公式:嵌固構造深度=嵌固構造深度系數(shù)×基坑深度=0.300×3.800=1.140m嵌固深度采用值5.200m>=1.140m,滿足構造要求。嵌固段基坑內側土反力驗算工況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為作用在擋土構件嵌固段上的基坑內側土反力合力（kN）； Ep為作用在擋土構件嵌固段上的被動土壓力合力（kN）。鋼管支撐計算鋼管支撐荷載讀取基坑內力計算結果，支撐最大內力54.91kN，利用理正結構設計工具箱進行驗算。執(zhí)行規(guī)范:《建筑結構荷載規(guī)范》(GB50009-2012),本文簡稱《荷載規(guī)范》《鋼結構設計標準》(GB50017-2017),本文簡稱《鋼結構標準》輸入數(shù)據(jù)基本信息截面類型無縫鋼管:d=325(mm)鋼材牌號Q235寬厚比等級S1級d(mm)325t(mm)14構件長度(m)4.000βx1.00βy1.00荷載信息恒載分項系數(shù)1.20活載分項系數(shù)1.40活載調整系數(shù)1.00是否考慮自重是軸向恒載標準值(kN)54.910軸向活載標準值(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平面內頂部約束類型:簡支X-Z平面內底部約束類型:簡支X-Z平面內計算長度系數(shù):1.00Y-Z平面內頂部約束類型:簡支Y-Z平面內底部約束類型:簡支Y-Z平面內計算長度系數(shù):1.00計算結果截面幾何特性根據(jù)《鋼結構設計手冊（上冊）》（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回轉半徑ix(cm)11.01回轉半徑iy(cm)11.01根據(jù)《鋼結構標準》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材料特性構件截面的最大厚度:14.00(mm)抗拉強度:215.00(N/mm2)抗壓強度:215.00(N/mm2)抗彎強度:215.00(N/mm2)抗剪強度:125.00(N/mm2)屈服強度:235.00(N/mm2)抗拉強度最小值:375.00(N/mm2)密度:7850.00(kg/m3)荷載設計值全柱自重G：1.20×0.013678×4.000×7850.000×9.81=5056.123N=5.056kN強度信息σmin/f=0.022截面到構件頂端的距離:0.000(m)σmax/f=0.024截面到構件頂端的距離:4.000(m)最不利位置強度應力按《鋼結構標準》公式(7.1.1-1)到構件頂端的距離:4.000(m)計算荷載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)定性驗算：根據(jù)《鋼結構標準》第7.2.2條，得：長細比λ=l0/i=4.000/0.1101=36.342軸心受壓構件截面分類（按受壓特性）:a類軸心受壓整體穩(wěn)定系數(shù)，根據(jù)《鋼結構標準》附錄D.0.5計算得：φx=0.950σmin/f=0.024截面到構件頂端的距離:0.000(m)σmax/f=0.025截面到構件頂端的距離:4.000(m)繞X軸最不利位置穩(wěn)定應力按《鋼結構標準》公式(7.2.1)σ/f=5.462/215=0.025≤1.00，滿足。②繞Y軸彎曲穩(wěn)定性驗算：根據(jù)《鋼結構標準》第7.2.2條，得：長細比λy=l0y/iy=4.000/0.1101=36.342軸心受壓構件截面分類（按受壓特性）:a類軸心受壓整體穩(wěn)定系數(shù)，根據(jù)《鋼結構標準》附錄D.0.5計算得：φy=0.950σmin/f=0.024截面到構件頂端的距離:0.000(m)σmax/f=0.025截面到構件頂端的距離:4.000(m)繞Y軸最不利位置穩(wěn)定應力按《鋼結構標準》公式(7.2.1)σ/f=5.462/215=0.025≤1.00，滿足。3分析結果構件安全狀態(tài):強度滿足要求，穩(wěn)定滿足要求。鋼腰梁計算鋼腰梁荷載讀取基坑內力計算結果，支撐最大內力54.91kN，支撐間距4米故腰梁取13.73kN/m，利用理正結構設計工具箱進行驗算。執(zhí)行規(guī)范:《建筑結構荷載規(guī)范》(GB50009-2012),本文簡稱《荷載規(guī)范》《鋼結構設計標準》(GB50017-2017),本文簡稱《鋼結構標準》基本信息左支座簡支右支座簡支跨號跨長(m)截面名稱14.000熱軋寬翼緣H型鋼(GB11263-2017):xh=HW300x300(型號)xh=HW300x30024.000熱軋寬翼緣H型鋼(GB11263-2017):xh=HW300x300(型號)xh=HW300x30034.000熱軋寬翼緣H型鋼(GB11263-2017):xh=HW300x300(型號)xh=HW300x30044.000熱軋寬翼緣H型鋼(GB11263-2017):xh=HW300x300(型號)xh=HW300x30054.000熱軋寬翼緣H型鋼(GB11263-2017):xh=HW300x300(型號)xh=HW300x300各跨截面幾何特性：全截面跨號面積(cm2)慣性矩Ix(cm4)Wx1(cm3)Wx2(cm3)回轉半徑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Wy1(cm3)Wy2(cm3)回轉半徑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x軸的全截面模量；Wx2—截面下部對x軸的全截面模量；Wy1—截面左側對y軸的全截面模量；Wy2—截面右側對y軸的全截面模量；γx1—截面上部對主軸x的截面塑性發(fā)展系數(shù)；γx2—截面下部對主軸x的截面塑性發(fā)展系數(shù)。計算結果內力計算跨號: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: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: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:4左中右上部彎矩(kN.m