新建杭州至长沙铁路客运专线工程浙江段支护桩计算书编制：王仁淑复核：审核：中铁四局集团公司二〇一一年五月1.工程概况汤溪特大桥于DK192+718处上跨既有沪昆线，新建铁路与既有铁路夹角19°,跨越处铁路宽13m ，对应既有沪昆里程为K395+338，新线铁路采用门式墩＋24简支跨越，通行净空按7.96m 考虑。
承台开挖施工时，因承台边线距离既有铁路距离较近，按1：1.5放坡开挖，开挖边坡线在安全线外，承台施工时必须对既有铁路做防护桩才能进行承台开挖。
2.支护桩的布置根据营业线路基横断面结构尺寸、与基坑的位置关系、承台设计尺寸以及底设计标高，计划营业线安全放坡边线范围以内的基坑开挖采用支护桩进行防护，根据现场实测，汤溪特大桥邻近营业线基坑开挖深度均在5m 范围以内。
取离营业线最近，开挖深度为4.9米的371#墩K3桩作为设计计算依据。
3.支护桩的设计支护桩采用φ1.00m 挖孔桩，混凝土等级C30，桩身配筋根据开挖完成时工况设计。
支护桩采用人工挖孔，每开挖1m 浇筑1m 钢筋混凝土护壁，护壁混凝土等级C30，厚度20cm 。
护壁等强后进行下一层开挖，直至设计桩底。
4.工况计算4.1.工况一4.1.1.支护概况及布置图开挖深度4.9m 以内的基坑支护采用直径1.00m 挖孔桩，设计桩长10m ，其中基底以下锚固长度5 .1m ，查阅《高速铁路设计规范（试行）》TB10621-2009,列车竖向荷载、铁路线路结构可换算成土柱，分布宽度3.3m ，分布高度3.1m ，距坑边距3.6m,4.1.2.土压力的确定桩板墙所受的主动土压力采用公式：ai ik ai ajk ajk K c K e 2-=σ计算。
ai K ：主动土压力系数：)245(2ikai tg K ϕ-︒=rk σ：计算点深度zj 处自重竖向应力。
k 0σ：基坑外侧任意深度附加竖向应力标准值。
k 1σ：基坑外侧深度CD 范围内附加竖向应力标准值。
桩板墙所受的被动土压力采用公式：pi ik pi pjk pjk K c K e 2-=σ计算。
pi K ：被动土压力系数：)245(2ikpi tg K ϕ+︒=j mj pjk z γσ=4.1.3.支护桩简算采用理正深基坑支护软件进行计算： [ 支护方案 ]最大开挖深度4.90m排桩支护----------------------------------------------------------------------[ 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》 JGJ 120-99基坑等级一级基坑侧壁重要性系数γ0 1.00基坑深度H(m) 4.900嵌固深度(m) 5.100桩顶标高(m)0.000桩截面类型圆形└桩直径(m) 1.000桩间距(m) 1.500混凝土强度等级C30有无冠梁无放坡级数0超载个数1支护结构上的水平集中力0----------------------------------------------------------------------[ 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) 160.5000.000 3.300 3.600----------------------------------------------------------------------------[ 附加水平力信息 ]---------------------------------------------------------------------- 作用类型水平力值作用深度是否参与是否参与水平力序号(kN)(m)倾覆稳定整体稳定----------------------------------------------------------------------[ 土层信息 ]----------------------------------------------------------------------土层数3坑内加固土否内侧降水最终深度(m)15.000外侧水位深度(m)15.000弹性计算方法按土层指定√弹性法计算方法-------------------------------------------------------------------------[ 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素填土 2.1418.0--- 3.0015.002粘性土 4.6618.3---25.0011.003圆砾 3.3025.0---30.0013.00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) 125.0---------m法 4.00---260.0---------m法10.00---3140.0---------m法10.00-------------------------------------------------------------------------[ 土压力模型及系数调整 ]----------------------------------------------------------------------弹性法土压力模型: 经典法土压力模型: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素填土合算 1.000 1.000 1.00010000.0002粘性土分算 1.000 1.000 1.00010000.0003圆砾合算 1.000 1.000 1.00010000.000----------------------------------------------------------------------[ 工况信息 ]----------------------------------------------------------------------工况工况深度支锚号类型(m)道号1开挖 4.900------------------------------------------------------------------------- [ 设计结果 ]-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- [ 结构计算 ]---------------------------------------------------------------------- 各工况：内力位移包络图：地表沉降图：----------------------------------------------------------------------[ 截面计算 ]----------------------------------------------------------------------[ 截面参数 ]桩是否均匀配筋是混凝土保护层厚度(mm)20桩的纵筋级别HRB335桩的螺旋箍筋级别HRB335桩的螺旋箍筋间距(mm)150弯矩折减系数0.85剪力折减系数 1.00荷载分项系数 1.25配筋分段数一段各分段长度(m)10.00[ 内力取值 ]段内力类型弹性法经典法内力内力号计算值计算值设计值实用值基坑内侧最大弯矩(kN.m)0.000.000.000.001基坑外侧最大弯矩(kN.m)217.91148.40231.52231.52最大剪力(kN)106.6970.85133.37133.37段选筋类型级别钢筋实配[计算]面积号实配值(mm2或mm2/m)1纵筋HRB33524D164825[4712]箍筋HRB335D12@1501508[1064]---------------------------------------------------------------------- [ 整体稳定验算 ]----------------------------------------------------------------------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 K s = 2.065圆弧半径(m) R = 8.559圆心坐标X(m) X = -0.415圆心坐标Y(m) Y = 3.341---------------------------------------------------------------------- [ 抗倾覆稳定性验算 ]---------------------------------------------------------------------- 抗倾覆安全系数:K s M p M a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。
M a——主动土压力对桩底的倾覆弯矩。
注意：锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。
工况1：= K s+ 1547.952 0.000670.619K s = 2.308 >= 1.200, 满足规范要求。
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------[ 抗隆起验算 ]----------------------------------------------------------------------Prandtl(普朗德尔)公式(K s>= 1.1～1.2)，注：安全系数取自《建筑基坑工程技术规范》YB 9258-97(冶金部):=K s +D N q c N c+()+H Dq=N q ()tan()+45o22etan=N c ( )-N q 11tan==N q ()tan()+4513.00022e3.142tan 13.0003.264=N c( )-3.2641=1tan 13.0009.807=K s+⨯⨯22.504 5.100 3.264⨯30.0009.807+⨯20.380( )+4.900 5.10028.935K s = 2.873 >= 1.1, 满足规范要求。