1 下穿隧道(含地下环廊预留通道及地铁车站预留通道)基坑xx路延伸线下穿隧道工程始于三堡船闸以北,止于xx二桥以北,全长约1235m。
现状地面较为平整,地形起伏不大,基坑开挖深度为~,局部泵房位置为,基坑宽度约为21~32m,随隧道结构变化而变化。
四堡A地块地下环廊xx路预留两个出入口通道与道路桩号0+920处下穿xx路延伸线主线隧道,基坑开挖深度约为~;四堡A地块地下环廊运河东路预留两个出入口通道与道路桩号1+030处下穿xx路延伸线主线隧道,基坑开挖深度约为~;地铁9号线三堡站预留人行通道与道路桩号1+132处下穿xx路延伸线主线隧道,基坑挖深约为。
根据场地条件以及结构分段情况,基坑设计范围可分成四段:①主线隧道与A地块地道xx路方向出入口邻近段基坑(0+800~0+927)、②主线隧道与地铁9号线车站预留通道及A地块地道运河东路方向出入口邻近段基坑(1+002~1+145)、③主线隧道下穿浙赣铁路及沪杭甬高速公路xx二桥段基坑(1+877~1+990)、④其它标准段主线隧道段基坑。
其中第③段主线隧道下穿浙赣铁路及沪杭甬高速公路段属涉铁工程,已明确由铁四院设计,故不包含在本次基坑围护设计范围中。
本隧道范围内场地为钱塘江淤积平原,地势平坦,自然标高为6~8m,基坑开挖深度为~,根据浙江省《建筑基坑工程技术规程》中“软土地区基坑开挖深度大于8m”的条件,基坑安全等级为一级,基坑重要性系数γ0=,基坑开挖深度在5m~8m之间,基坑安全等级为二级,基坑重要性系数γ0=,基坑开挖深度小于5m,基坑安全等级为三级,基坑重要性系数γ0=。
针对不同分段基坑周边环境,及工程地质条件,各段基坑围护形式选用如下:1) 主线隧道与A地块地道xx路方向出入口邻近段基坑(0+800~0+927)该区段主线隧道基坑开挖深度~,A地块地道基坑开挖深度~,根据地质条件和场地条件,场地环境空旷,适宜采用较简单的支护方式以节省工程造价,故该区段考虑SMW工法桩支护开挖,工法桩采用Φ850三轴水泥搅拌桩,内插700×300×13×24H型钢,桩顶做钢筋混凝土冠梁,第一道支撑采用800×800mm钢筋混凝土支撑,下设Φ609钢管支撑。
2) 主线隧道与地铁9号线车站及A地块地道运河东路方向出入口邻近段基坑(1+002~1+230)该区段主线隧道基坑开挖深度~,A地块地道基坑开挖深度~,地铁9号线车站预留通道基坑开挖深度约为,基坑挖深较大,为保证安全,同时控制基坑变形尽量减少基坑开挖对周边环境的影响,该段基坑采用钻孔灌注桩支护开挖,围护桩后设水泥搅拌桩隔水帷幕,钻孔桩尺寸为Φ800@1000mm,水泥搅拌桩采用Φ850三轴水泥搅拌桩,桩底进入④号淤泥质土层中。
围护桩顶做钢筋混凝土冠梁,第一道支撑采用800×800mm钢筋混凝土支撑,下层支撑根据基坑条件不同,地下环廊预留通道基坑下部采用二道1000x900mm钢筋混凝土支撑,地铁预留通道基坑下部采用三道609钢管支撑。
(3) 其它标准段主线隧道段基坑该区段主线隧道基坑开挖深度为~,局部泵房位置为,根据地质条件和场地条件,场地环境空旷,适宜采用较简单的支护方式以节省工程造价,故该区段考虑SMW工法桩支护开挖,工法桩采用Φ850三轴水泥搅拌桩,内插700×300×13×24H型钢,其中一般段围护桩型钢插一跳一布置,泵房段围护桩型钢密插布置,桩顶做钢筋混凝土冠梁,第一道支撑采用800×800mm钢筋混凝土支撑,下设一~三道Φ609钢管支撑(与铁路专项设计范围相接段下部采用二道1000x900钢筋砼支撑)。
1 主线隧道基坑典型断面计算书1)主线隧道与A地块地道xx路方向出入口邻近段基坑基本信息超载信息土层信息土层数6坑内加固土否内侧降水最终深度(m)外侧水位深度(m)内侧水位是否随开挖过程变化否内侧水位距开挖面距离(m)---弹性计算方法按土层指定ㄨ弹性法计算方法m法基坑外侧土压力计算方法主动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淤泥质土3粉土4粉土------支锚信息-1内撑2~2内撑4~水泥土墙截面参数水泥土墙厚度b(m)截面承载力计算方法型钢水泥土墙规程法型钢布置形式插一跳一型相邻搅拌桩间距(m)水泥土最薄弱截面处厚度(mm)600型钢形心距坑边距离d(m)相邻型钢翼缘之间净距L1(mm)442型钢面积A(cm2)型钢惯性矩I(cm4)型钢截面抵抗矩W(cm3)型钢腹板厚度tw(mm)13型钢翼缘宽度bf(mm)158型钢面积矩Sx(cm3)钢材抗弯强度设计值(MPa)钢材抗剪强度设计值(MPa)型钢高度h(mm)工况信息工况工况深度支锚号类型(m)道号1开挖---2加撑--- 1.内撑3开挖---4加撑--- 2.内撑5开挖---设计结果结构计算内力位移包络图:截面计算内力取值基坑内侧最大弯矩基坑内侧最大弯矩距墙顶(m)基坑最大侧压力(kPa)基坑最大侧压力距墙顶(m)型钢截面承载力验算:抗弯计算截面距离墙顶最大截面弯矩设计值M = γF×γ0×M k = ×× = 抗剪计算截面距离墙顶最大截面剪力设计值Q = γF×γ0×V k = ×× =1) 型钢抗弯强度验算:=<==MW⨯661.629266.6710371.40f500.00型钢抗弯强度满足!2) 型钢抗剪强度验算:=<==QS xI⨯⨯333.353124.00⨯324345.001310224.70f v100.00型钢抗剪强度满足!型钢截面局部承载力验算:计算截面距离墙顶,最大土压力值 = kPa型钢与水泥土之间单位深度范围内的错动剪力标准值:V1k = q1×L1/2 = ×2=m水泥土最薄弱截面处单位深度范围内的剪力标准值:V2k = q1×L2/2 = ×2=m1) 型钢与水泥土之间的错动抗剪验算:==≤===1F0V1kd e1⨯⨯1.25 1.1023.50775.000.04ck21.001.600.62型钢错动抗剪强度满足!2) 水泥土最薄弱截面处的局部抗剪强度验算:==≤===2F0V2kd e2⨯⨯1.25 1.1031.90600.000.07ck21.001.600.62最薄弱截面处的局部抗剪强度满足!抗倾覆稳定性验算抗倾覆安全系数:水泥土墙对前趾的抗倾覆安全系数(抗倾覆安全系数,应不小于。
):=≥=K Q+E pk Z p()-G u m B zGE ak z aK ov 1.3==K Q++⨯3461.25 4.56⨯283.900.4341200.00⨯2861.247.402.695抗倾覆稳定性系数 K Q = >= ,满足规范要求。
抗滑移稳定性验算抗滑安全系数(K h >= K sl = :tan+)24.00抗滑安全系数K h = >= ,满足规范要求。
整体稳定验算滑裂面数据整体稳定安全系数 K s =圆弧半径(m) R =圆心坐标X(m) X = 圆心坐标Y(m) Y = 抗隆起验算从支护底部开始,逐层验算抗隆起稳定性,结果如下:≥=K s +m2l d N q cN c+m1()+h l d q 0K he支护底部,验算抗隆起:Ks = ≥ ,抗隆起稳定性满足。
2)主线隧道与A 地块地道运河东路方向出入口邻近段基坑基本信息规范与规程《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120-2012内力计算方法 增量法 基坑等级一级基坑侧壁重要性系数γ0基坑深度H(m)嵌固深度(m)桩顶标高(m)桩材料类型钢筋混凝土混凝土强度等级C30桩截面类型圆形└桩直径(m)桩间距(m)有无冠梁有├冠梁宽度(m)├冠梁高度(m)└水平侧向刚度(MN/m)放坡级数0超载个数1支护结构上的水平集中力0超载信息土层信息土层参数2粉土3粉土4粉土5粉砂6粉土------7淤泥质土------8粘性土------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) 1---------m法---2分算m法---3分算m法---4分算m法---支锚信息工况信息1开挖---2加撑--- 1.内撑3开挖---4加撑--- 2.内撑5开挖---6加撑--- 3.内撑7开挖---设计结果结构计算内力位移包络图:整体稳定验算滑裂面数据整体稳定安全系数 K s =圆弧半径(m) R = 圆心坐标X(m) X = 圆心坐标Y(m) Y = 抗倾覆稳定性验算抗倾覆安全系数最小的工况号:工况7。
最小安全K s = >= , 满足规范要求。
抗隆起验算从支护底部开始,逐层验算抗隆起稳定性,结果如下:≥=K s +m2l dN q cN c+m1()+h l d q 0K he支护底部,验算抗隆起:Ks = ≥ ,抗隆起稳定性满足。
3)主线隧道与地铁9号线车站邻近段基坑基本信息规范与规程《建筑基坑支护技术规程》 JGJ 120-2012 内力计算方法增量法超载信息土层信息土层数8坑内加固土否内侧降水最终深度(m)外侧水位深度(m)内侧水位是否随开挖过程变化否内侧水位距开挖面距离(m)---弹性计算方法按土层指定ㄨ弹性法计算方法m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粉土3粉土4粉土5粉砂6粉土------7淤泥质土------支锚信息道号(m)(m)(kN)(MN/m)号1内撑2~2内撑4~3内撑6~4内撑8~工况信息工况工况深度支锚号类型(m)道号1开挖---2加撑--- 1.内撑3开挖---4加撑--- 2.内撑5开挖---6加撑--- 3.内撑设计结果结构计算内力位移包络图:整体稳定验算滑裂面数据整体稳定安全系数Ks =圆弧半径(m)R =圆心坐标X(m)X =圆心坐标Y(m)Y =抗倾覆稳定性验算抗倾覆安全系数最小的工况号:工况7。
最小安全Ks = >= , 满足规范要求。
抗隆起验算从支护底部开始,逐层验算抗隆起稳定性,结果如下:≥=K s +m2l dN q cN c+m1()+h l d q 0K he支护底部,验算抗隆起: Ks=≥ ,抗隆起稳定性满足。
4)标准段主线隧道段基坑 规范与规程 《建筑基坑支护技术规程》 JGJ 120-2012 内力计算方法 增量法 基坑等级一级基坑侧壁重要性系数γ0基坑深度H(m)嵌固深度(m)墙顶标高(m)超载信息土层参数4粉土5粉砂------6粉土------7淤泥质土------8粘性土------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)1---------m法---2合算m法---3分算m法---4分算m法---5分算m法---6分算m法---7合算m法---8合算m法---支锚信息支锚支锚类型水平间距竖向间距预加力支锚刚度工况道号(m)(m)(kN)(MN/m)号1内撑2~2内撑4~3内撑6~水泥土墙截面参数水泥土墙厚度b(m)截面承载力计算方法型钢水泥土墙规程法型钢布置形式插一跳一型相邻搅拌桩间距(m)水泥土最薄弱截面处厚度(mm)600工况信息设计结果结构计算内力位移包络图:截面计算内力取值序号内力类型弹性法计算值经典法计算值基坑外侧最大弯矩1基坑外侧最大弯矩距墙顶(m)基坑内侧最大弯矩基坑内侧最大弯矩距墙顶(m)基坑最大侧压力(kPa)基坑最大侧压力距墙顶(m)型钢截面承载力验算: 抗弯计算截面距离墙顶最大截面弯矩设计值M = γF ×γ0×Mk = ×× = 抗剪计算截面距离墙顶最大截面剪力设计值Q = γF ×γ0×Vk = ×× =1) 型钢抗弯强度验算:=<==MW ⨯833.769266.6710389.97f 500.00型钢抗弯强度满足!2) 型钢抗剪强度验算:=<==QS xI⨯⨯509.143124.00⨯324345.001310237.72f v 100.00型钢抗剪强度满足!型钢截面局部承载力验算:计算截面距离墙顶 , 最大土压力值 = kPa型钢与水泥土之间单位深度范围内的错动剪力标准值: V1k = q1×L1/2 = ×2=m水泥土最薄弱截面处单位深度范围内的剪力标准值:V2k = q1×L2/2 = ×2=m1) 型钢与水泥土之间的错动抗剪验算:==≤===1F0V1kd e1⨯⨯1.25 1.1030.63775.000.05ck21.001.600.62型钢错动抗剪强度满足!2) 水泥土最薄弱截面处的局部抗剪强度验算:==≤===2F0V2kd e2⨯⨯1.25 1.1041.58600.000.10ck21.001.600.62最薄弱截面处的局部抗剪强度满足!抗倾覆稳定性验算=≥=K Q+E pk Z p()-G u m B zGE ak z aK ov 1.3==K Q++⨯3188.53 4.81⨯327.680.4370933.34⨯3752.358.282.779抗倾覆稳定性系数 KQ = >= ,满足规范要求。