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K86+094.6 1-5.0m钢筋混凝土盖板箱涵接长防护计算书
一、工程简况
K86+094.6为1-5.0m钢筋混凝土盖板接长箱涵。涵洞在接长时,要先拆除入口梯形节盖板、翼墙及基础,利用入口梯形节墙身和基础,反拼梯形节墙身及基础。在拆除前,要对路基本体进行钢板桩防护和对轨道进行加强。b5E2RGbCAP 二、水文地质情况 1、地质情况
序号 层深 底层描述 粉砂,浅黄色,潮湿,稍密,主要矿物成分为长石、石英,顶部0.4m含少量植物根系。 黏土,灰褐色,硬塑,含有少量黄色锈斑,其中7.4-7.8m为粉土夹层。 细纱,浅黄色,潮湿11.2m以下为饱和,中密,主要矿物成分为长石、石英,夹有少量云母。 150 120 100 基本承载力kpa 1 0-5.8 2 5.8-7.8 3 7.8-15.0 2、地下水位 涵位出地面高程为40.22m,稳定地下水位为29.02m。 三、拉森Ⅳ钢板桩防护
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既有线露肩标高为45.44m,新旧涵洞接缝距既有线中心2.99m,拉森钢板桩从新旧涵洞接缝处往外插打,防护高度与既有线路肩高度一致,并在桩顶设置地锚,较少路基变形。考虑到列车经过的动载完全由D型钢便梁承受,所以在建模时,不考虑钢板桩顶上的荷载。p1EanqFDPw 1、防护示意图
钢板桩桩顶距地面6m,考虑到挡土的效果,桩顶外露土体0.2m,所以钢板桩外露量为6.2m。既有线填料按照碎石图考虑,层厚6.0m。DXDiTa9E3d
2、模型基本参数 1)基本信息
内力计算方法 规范与规程 增量法 《建筑基坑支护技术规程》 2 / 11
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JGJ 120-99 基坑等级 二级 基坑侧壁重要性系数γ0 1.00 基坑深度H(m> 嵌固深度(m> 墙顶标高(m> 连续墙类型 ├每延M板桩截面面积A(cm2> ├每延M板桩壁惯性矩I(cm4> └每延M板桩抗弯模量W(cm3> 有无冠梁 放坡级数 超载个数 无 1 1 400.00 39600.00 6.200 8.000 0.000 钢板桩 100.00 支护结构上的水平集中力 0
2)放坡信息 坡号 1 3)超载信息
台宽(m> 2.270 坡高(m> 0.200 坡度系数 1.500 3 / 11
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超载 类型 超载值 作用深度 作用宽度 (m> 距坑边距 (m> 形式 长度 序号 (kPa,kN/m(m> > (m> 1 0.000 --- --- --- --- --- 4)附加水平力信息
水平作用类水平力作用深是否参是否参力 型 序号 值 (kN> 度 (m> 与 与 倾覆稳整体稳定 定 5)土层信息 土层数 内侧降水最终深度(m> 4 坑内加固土 否 17.400 --- 17.400 外侧水位深度(m> 内侧水位距开挖面距离(m> 弹性法计算方法 内侧水位是否随开挖过程否 变化 弹性计算方法按土层指定 ㄨ 6)土层参数 层号 土类名称 m法 层厚 (m> 6.00 重度 浮重度 粘聚力 (kPa> 27.00 内摩擦角 (度> 14.60 (kN/m3> (kN/m3> 21.0 --- 1 碎石 4 / 11
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2 3 4 层粉砂 粘性土 细砂 与锚固体5.80 2.00 7.20 17.0 17.0 18.0 --- --- 8.0 水土 15.00 15.00 22.00 计算方m,c,K法 值 11.00 9.60 12.60 抗剪强度 粘聚力 内摩擦角 水下(kPa> --- --- --- 22.00 水下(度> --- --- --- 12.60 号 摩 擦阻力(kPa> (kPa> 1 2 3 4 40.0 25.0 35.0 60.0 --- --- --- 分算 m法 m法 m法 m法 10.00 --- 2.82 2.38 4.12 --- --- --- 7)支锚信息 支锚道数 支锚 支锚类型 水平间距 竖向间距 入射角 道号 1 支锚 预加力 支锚刚度 锚固体 工况 道号 (kN> 1 1.00 (MN/m> 直径(mm> 号 30.00 --- 2~ 锚固力 材料抗力 材料抗力 调整系数 (kN> --- 调整系数 内撑 (m> 0.500 (m> 0.200 (°> --- 总长 (m> --- 锚固段 长度(m> --- 1 100.00 1.00 8)土压力模型及系数调整 5 / 11
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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 1.000 1.000 1.000 1.000 调整系数 1.000 1.000 1.000 1.000 调整系数 最大值(kPa> 1.000 1.000 1.000 1.000 10000.000 10000.000 10000.000 10000.000 1 2 3 4 碎石 粉砂 合算 合算 粘性土 合算 细砂 分算 9)工况信息 工况 号 1 2 3 3计算结果
1)各工况:
工况 类型 开挖 加撑 开挖 深度 (m> 0.200 --- 6.200 支锚 道号 --- 1.内撑 --- 6 / 11
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2)内力位移包络图:
3)地表沉降图:
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4)嵌固深度计算嵌固深度计算参数: 嵌固深度系数 抗渗嵌固系数 嵌固深度计算过程:
按《建筑基坑支护技术规程》 JGJ 120-99单支点结构计算支点力和嵌固深度设计值hd:
1> 按ea1k = ep1k确定出支护结构弯矩零点hc1 = 1.072 2> 支点力Tc1可按下式计算:
1.200 1.200 Tc1ha1Eachp1EpchT1hc1 hT1 = 6.000m Tc1 = 17.313 kN
3> hd按公式:hp∑Epj + Tc1(hT1+hd> - βγ0ha∑Eai>=0确定
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β = 1.200 ,γ0 = 1.000
hp = 2.511m,∑Epj = 752.245 kPa ha = 3.719m,∑Eai = 469.786 kPa 得到hd = 6.472m,hd采用值为:8.000m
综上所述,采用15m长拉森Ⅳ钢板桩进行支挡。外露地面6.2m,打入地面以下8.8m,最大沉降量42mm,满足施工要求。RTCrpUDGiT 四、D20型钢便梁防护
1、D20钢便梁承载力的检算
本涵与线路法线方向相交32.59º。线路防护采用D20钢便梁进行防护。D20便梁最大跨度为20.1m,而本涵临时支撑桩基础顺线路方向间距12m,所以使用D20便梁对线路加强不需要检算。5PCzVD7HxA 2、挖孔桩基础承载力检算
根据《铁路路基设计规范》附录A中列车和轨道荷载换算土柱高度和分布宽度表中,既有邯济线按照速度80km/h、重型轨道、P50轨、道床厚度为50cm、Ⅱ型枕确定,分布宽度为3.5m,荷载强度为60.1KPa,换算土柱高度:当γ=18Kn/m3时,土柱高度为3.4m;当γ=19Kn/m3时,土柱高度为3.2m;当γ=20Kn/m3时,土柱高度为3.0m;当γ=21Kn/m3时,土柱高度为2.9m;γ取值根据规范规定细粒土<有机类土除外)取18或19Kn/m3,砂类土取19或20Kn/m3,碎石类、砾石类土取20或21Kn/m3。jLBHrnAILg 列车荷载Q=60.1×3.5×12=2524.2KN,完全由4根直径1.25m桩基临时支撑承担,每根桩基础承载631.1KN。xHAQX74J0X 根据《建筑桩基技术规程》10 / 11个人收集整理资料, 仅供交流学习, 勿作商业用途
Quk=Qsk+Qpk=U∑qsikli+qpkAp
式中:Qsk-单桩总极限侧阻力特征值
Qpk-单桩总极限侧阻力特征值
U-桩身周长,本式中取U=3.14×1.25=3.925m
qsik-桩侧第i层土的极限侧阻力特征值,如无当地经验
值,可按《建筑桩基技术规程》查表5.3.5-1,填土<既有线路堤)取20kpa,粉砂土取22kpa,黏土取21kpa,细砂土取22kpa。LDAYtRyKfE li-桩穿越第i层土的厚度
qpk-极限端阻力特征值,如无当地经验值,可按《建筑桩
基技术规程》查表5.3.5-2
Ap=桩端面积,本式中取Ap=3.14×1.25×1.25/4=1.23㎡
挖孔桩按照挖孔深度计算其容许承载力,本计算中容许承载力按照631.1KN取值,安全系数取2.0。
2×631.1= Qsk+Qpk=U∑qsikli+qpkAp
=3.925×∑<6×20+5.8×22+X×21)+120×1.23 解得:X=1.74m
因此,挖孔桩深度h=6+5.8+1.74=13.54m。
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