《悬臂支护结构计算书》由会员分享，可在线阅读，更多相关《悬臂支护结构计算书（16页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、取水泵房支护结构设计目 录一 工程概况 . - 1 - 二 工程地质条件. - 1 - 三 支护方案选型. - 2 - 四 地下连续墙结构设计. - 3 - 1 参数信息 . 错误！未定义书签。2 土压力计算 . 错误！未定义书签。3 稳定性验算 . 错误！未定义书签。4 结构计算 . 错误！未定义书签。取水泵房支护结构设计- 1 - 一 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
2、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1.6m1.0m，其内底标高169.500m，顶面设计标高189.050m，则井筒净深19.55m；室外地面设计标高178.000m，上部屋顶结构高为205.160m，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167.5m。拟建场地内未发现埋藏的河道、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。
3、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0.62.0m，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2.69.7m，动探击数 1
4、537击，中密状取水泵房支护结构设计- 2 - 态，渗透系数 K=8.0E-3cm/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0.63.2m，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=2.85E-5cm/s，孔隙比为 0.921，塑性指数为22.3，液性指数为0.33，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 -2：该层土广泛分布于场地内，厚度0.35.1m，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=5.21E-5cm/s，孔隙比为 0.84
5、4，塑性指数为18.2，液性指数为0.38，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6.07.2m，动探击数 1537击，中密状态，强度较高，渗透系数K=4.2E-3cm/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0.55.2m。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
6、石层补给地下水，砂卵砾石层渗透系数K=8.0E-3cm/s。取江中段的各种土的力学参数表名称h(m) )(0C(kPa) )/(3mkN粘土 -1 5.4 19.6 31.4 21 含砾粘土 -2 1 22 26.14 19.6 砂卵砾石层 -3 2.6 30 29.78 19.5 灰岩5.30 42 38.9 22.55 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 层楼民房取水泵房支护结构设计- 3 - 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
7、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 178.00m，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
8、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，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JGJ120-2012 2、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4.1、参数信息1、基本参数支护桩材
9、料钢筋混凝土桩支护桩间距 ba(m) 1 取水泵房支护结构设计- 4 - 支护桩嵌入土深度ld(m) 4.1 基坑开挖深度 h(m) 10 基坑外侧水位深度ha(m) 7.5 基坑内侧水位深度hp(m) 4.1 支护桩在坑底处的水平位移量(mm)12 承压水含水层顶面至坑底的土层厚度D(m) 4.3 承压水含水层顶面的压力水头高度hw(m) 6 2、土层参数土层类型土厚度 h(m) 土重度 (kN/m3) 粘聚力 c(kPa) 内摩擦角 ()饱和土重度 sat(kN/m3) 水土分算粘土 -1 5.4 21 31.4 19.6 22 是含砾粘土 -2 1 19.6 26.14 22 22 是砂
10、卵砾石层 -3 2.6 19.5 29.78 30 22 灰岩10.3 22.55 38.9 42 23 3、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3.5 4 4 / 0 矩形局部荷载4 5 5 6 2 4、计算系数结构重要性系数01 综合分项系数 F1.25 嵌固稳定安全系数Ke1.2 圆弧滑动稳定安全系数Ks1.3 突涌稳定安全系数Kh1.1 4.2、土压力计算取水泵房支护结构设计- 5 - 土压力分布示意图附加荷载布置图1、主动土压力计算1
11、）主动土压力系数Ka1=tan2(45 - 1/2）= tan2(45-19.6/2)=0.498；Ka2=tan2(45 - 2/2）= tan2(45-19.6/2)=0.498；Ka3=tan2(45 - 3/2）= tan2(45-22/2)=0.455；Ka4=tan2(45 - 4/2）= tan2(45-30/2)=0.333；Ka5=tan2(45 - 5/2）= tan2(45-30/2)=0.333；取水泵房支护结构设计- 6 - Ka6=tan2(45 - 6/2）= tan2(45-30/2)=0.333；Ka7=tan2(45 - 7/2）= tan2(45-42/2
12、)=0.198；2）土压力、地下水产生的水平荷载第1层土： 0-4m H1= 0h0+q1/ i=0+3/21=0.143m Pak1上=1H1Ka1-2c1Ka10.5=21 0.143 0.498-2 31.4 0.4980.5=-42.822kN/m2 Pak1下=1(h1+H1)Ka1-2c1Ka10.5=21 (4+0.143) 0.498-2 31.4 0.4980.5=-0.99kN/m2 第2层土： 4-5.4m H2= 1h1+q1+q1b1/(b1+2a1)/ i=84+3+1.167/21=4.198m Pak2上=2H2Ka2-2c2Ka20.5=21 4.198 0.
13、498-2 31.4 0.4980.5=-0.415kN/m2 Pak2下=2(h2+H2)Ka2-2c2Ka20.5=21 (1.4+4.198)0.498-2 31.4 0.4980.5=14.226kN/m2 第3层土： 5.4-6.4m H3= 2h2+q1+q1b1/(b1+2a1)/ i=113.4+3+1.167/19.6=5.998m Pak3上=3H3Ka3-2c3Ka30.5=19.6 5.998 0.455-2 26.14 0.4550.5=18.225kN/m2 Pak3下=3(h3+H3)Ka3-2c3Ka30.5=19.6 (1+5.998) 0.455-2 26.14 0.4550.5=27.143kN/m2 第4层土： 6.4-7m H4= 3h3+q1+q1b1/(b1+2a1)/ i=133+3+1.167/19.5=7.034m Pak4上=4H4Ka4-2c4Ka40.5=19.5 7.034
