城區雨污分流治理及市政道路提檔升

級工程（寶圣湖片區）

結構計算書

【全一冊】

目錄

1設計遵循的主要規范及標準....................................................1

2本次設計基坑支護范圍........................................................1

3巖土設計參數................................................................2

3.1巖土體物理力學參數......................................................2

4支護結構計算................................................錯誤!未定義書簽。

4.1設計標準................................................錯誤!未定義書簽。

4.21#調節池................................................錯誤!未定義書簽。

4.32#調節池................................................錯誤!未定義書簽。

5調節池結構計算................................................................3

5.1調節池頂板設計參數.......................................................60

5.21#調節池池壁及底板.....................................................69

5.32#調節池池壁及底板.......................................................83

6總結..........................................................錯誤!未定義書簽。

1設計遵循的主要規范及標準

(1).《建筑邊坡工程技術規范》(GB50330-2013)；

(2).《建筑結構荷載規范》(GB50009-2012)；

(3).《混凝土質量控制標準》(GB50164—2011)；

(4).《混凝土結構設計規范》(GB50010-2010)(2015年版);

(5).《工程結構通用規范》(GB55001-2021)；

(6).《建筑與市政工程抗震通用規范》(GB55002-2021)；

(7).《建筑與市政地基基礎通用規范》(GB55003-2021)；

(8).《建筑基坑支護技術規程》(JGJ120-2012)；

(9).《給水排水工程構筑物結構設計規范》(GB50069-2002)；

(10).《給水排水管道工程施工及驗收規范》(GB50268—2008)；

2本次設計基坑支護范圍

本項目共設置2個調節池基坑，基坑具體布置詳見下表:

表2T長河溪1#調節池深基坑段落表

基坑邊最大坡高邊坡破壞破壞

基坑邊坡類型坡向坡長/m防護形式

坡段落/m模式

圓弧滑移破壞+

AB段巖土混合邊坡106°26.210.1排樁(M.2m@2.5m

層面滑動

圓瓠滑移破壞+

BC段巖土混合邊坡16°9.210.1排樁2m@2.5m

裂隙滑動

CD段巖土混合邊坡286°26.29.0圓弧滑移破壞排樁6L2m@2.5m

DA段巖土混合邊坡196°9.29.0圓弧滑移破壞排樁小5m

表2-2寶圣湖2#調節池基坑邊坡段落表

基坑邊邊坡破壞破壞

基坑邊坡類型坡向坡長/m最大坡高/m防護形式

坡段落模式

AB段巖土混合邊坡173°21.212.7圓弧滑移破壞咬合樁61.0m@l.5m

圓弧滑移破壞+

BC段巖土混合邊坡83°6.210.7咬合樁61.0m@1.5m

層面滑動

圓弧滑移破壞+

CD段巖土混合邊坡353°21.211.4咬合樁4>1.0m@1.5m

裂隙滑動

DA段巖土混合邊坡263°6.212.7圓弧滑移破壞咬合樁巾1.0m@1.5m

3巖土設計參數

3.1巖土體物理力學參數

根據試驗成果并結合地區經驗，本次勘察巖土體物理力學參數建議值見表

素填

砂巖泥巖頁巖

項目±備注

(Q；"1)(Jzs)(Ls)（K）

天然20.5*24.5*24.8*24.5*

重度（KN/n?）

飽和21.0*25.0*25.2*25.0*

擋墻墻后

強風化0.40.350.35

擋墻基底摩擦系數0.3填土重度

中等風化0.550.450.45

20KN/m3,

天然

/填土綜合

(MPa)

巖石抗壓強度標準值內摩擦角

飽和見地勘報告表3.2-13

/取30°；*

(MPa)

為經驗取

地基承載力特征值kPa/

值。

土體水平方向地基系數士(MN/n?)6///

圍巖彈性抗力系數MPa/m/500*300*300*

2

巖土體水平抗力地基系數MN/m3/

錨桿孔中M30砂漿與巖石間的極限粘結強見表3.2-14

kPa/

度標準值

天然c

5*1670310*320*

(KPa)

飽和4）

25*35.3432*31*

（°）

巖土體抗剪強度

天然c

3*///

(KPa)

飽和*

20*///

(°)

彈性模量MPa/3910.671027.481000*

變形模量MPa/3318.78798.77800*

泊松比//0.170.340.3*

其他參數取值推薦：

根據現場調查結構面發育情況，結合地區經驗，巖層層面內摩擦角標準值中取12°,巖層層面

粘聚力標準值C取20KPa；I組裂隙裂隙面內摩擦角標準值中取18°,I組裂隙裂隙面粘聚

力標準值C取50KPa；II組裂隙裂隙面內摩擦角標準值：中取18°,II組裂隙裂隙面粘聚力

標準值：C=W50KPa。

土巖界面（粉質粘土）天然抗剪強度值：c取23kPa,6取12°；飽和：c取15kPa,4）

取10°；土巖界面（回填土材料為粉質粘土夾泥巖碎塊石，且壓實系數不低于0.90）天然抗

剪強度值：c取5kPa,6取25°；飽和：c取3kPa,6取20°。

4支護結構計算

4.1設計標準

①基坑安全等級：一級

②基坑設計工作年限：2年

③抗震設防烈度：6度（0.05g）。

3

④設計荷載：地面車輛荷載20kpa,人行荷載4kpa

本次邊坡設計遵循“安全、經濟、實用”的指導思想，應用工程地質類比法，綜合經濟性

等因素確定基坑設計方案

4.21#調節池

1#調節池各段基坑為一級邊坡，按臨時邊坡設計，穩定安全系數為1.25。由于本段基坑周

邊無放坡條件，采用排樁進行垂直支護，排樁頂部巖土放坡坡率按填土1:1.50,粉質粘土1:1.50,

強風化基巖1:1.0,中風化基巖1：0.50執行。排樁直徑巾1.2m,排樁間距2.5m,樁間采用8cm

厚掛網噴碎封閉，坡頂坡底設置截、排水溝。經驗算邊坡穩定性滿足相關規范要求。

其中AB段與BC段基坑邊坡最高，約為10.1m；AB段邊坡存在層面滑動的可能，BC段

邊坡存在裂隙滑動的可能，本次選取AB段基坑1號、12號樁、BC段13號樁進行計算。

4.2.1AB段基坑（1號樁）

糠(1.2iH.6ii)

灶分界線

L2u排樁@2.5u

iiuTI第27號樁

38D.823

1.2

1號樁土層較厚，按沿巖土體內部圓弧滑動進行主動土壓力計算:

原始條件:

4

墻身尺寸:

樁總長(m)17.500

嵌入深度(電)8.000

截面形狀圓樁

樁寬(m)—

樁高(m)—

樁徑(m)1.200

樁間距(m)2.500

擋土板的類型數(<=5)1

嵌入段土層數(<=20)1

樁底支承條件自由

計算方法K法

初始彈性系數A(MN/m3)—

初始彈性系數Al(MN/m3)—

板類板厚板寬板塊

型號(m)(m)數

10.1501.00010

土層土層厚重度MCK

序號(m)(kN/m3)(MN/m4)(MN/m3.5)(MN/m3)

120.00025.00——60.000

5

物理參數:

樁混凝土強度等級C30

樁縱筋合力點到外皮距離(mm)100

樁縱筋級別HRB400

樁箍筋級別HRB400

樁箍筋間距(mm)200

樁配筋形式縱筋非均勻配置

樁拉區縱筋配筋范圍(度)90.000

樁壓區，拉區縱筋比0.500

板混凝土強度等級C30

板縱筋合力點到外皮距離(mm)45

板縱筋級別HRB400

場地環境一般地區

墻后填土類型多層填土

墻后第1層填土內摩擦角(度)30.000

墻后第1層填土粘聚力(kPa)0.000

墻后第1層填土容重(kN/m3)20.000

墻后第1層填土浮容重(kN/m3)—

墻背與墻后填土摩擦角(度)15.000

地震烈度—

面側地震動水壓力系數—

背側地震動水壓力系數—

地基土容重(kN/m3)20.000

地基土浮容重(kN/m3)—

基底摩擦系數0.250

地基浮力系數—

地基土類型土質地基

抗震基底容許偏心距—

墻身地震力調整系數—

地基土內摩擦角(度)28.000

地基土粘聚力(kPa)5.000

6

I斜面長度作為基底寬

地基強度與偏心距驗算時

墻后填土層參數:

層層厚度容;重浮容重粘聚力內摩擦上壓力

號(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)角(度)調整系數

16.80020.0009.0000.00030.0001.000

21.10025.00025.0000.00045.0001.000

310.00025.00025.0000.00055.0001.000

土壓力計算:

土壓力計算方法庫侖

坡線土柱:

參數名稱參數值

坡面線段數1

坡面起始是否低于墻頂否

坡面起始距離(m)0.000

地面橫坡角度(度)0.000

填土對橫坡面的摩擦角(度)28.405

擋墻分段長度(m)20.000

坡面線段參數:

折線水平投豎向投坡線長坡線仰換算

序號影長(m)影長(m)(m)角(度)土柱

120.0000.00020.0000.0001

換算土柱參數:

土柱距離(m)寬度(m)高度(m)

序號

1-10.00020.0001.000

整體穩定計算參數:

是否計算整體穩定是

7

穩定計算容許安全系數1.250

穩定計算目標給定圓心、半徑計算安全系數

圓心X坐標(m)0.000

圓心Y坐標(m)0.000

半徑(m)18.000

條分法的土條寬度(m)1.000

土條切向分力與滑動方向反向時當下滑力對待

鋼筋混凝土配筋計算依據：《混凝土結構設計規范》(GB50010-2010)

注意：內力計算時，庫侖土壓力分項(安全)系數=1.485

第1種情況：一般情況

［土壓力計算］計算高度為9.500(m)處的庫侖主動土壓力

第1破裂角：18.270(度)

Ea=242,926(kN)Ex=234,648(kN)Ey=62.874(kN)作用點高度Zy=4.251(m)

(-)樁身內力計算

計算方法：K法

背側——為擋土側；面側——為非擋土側。

背側最大彎矩=3365.438(kN-m)距離樁頂10.196(m)

面側最大彎矩=0.OOO(kN-m)距離樁頂0.000(m)

最大剪力=734.444(kN)距離樁頂9.500(m)

樁頂位移=72(mm)

點號距頂距離彎矩剪力位移土反力

(m)(kN-m)(kN)(mm)(kPa)

1-0.0000.0000.000-72-0.000

20.3520.508-4.328-70-0.000

30.7043.685-14.109-67-0.000

41.05610.701-26.144-65-0.000

51.40722.347-40.431-62-0.000

61.75939.416-56.971-60-0.000

72.Ill62.701-75.763-57-0.000

82.46392.995-96.808-54-0.000

8

92.815131.090-120.107-52-0.000

103.167177.779-145.657-49-0.000

113.519233.854-173.461-47-0.000

123.870300.108-203.517-44-0.000

134.222377.334-235.826-42-0.000

144.574466.324-270.388-39-0.000

154.926567.871-307.202-37-0.000

165.278682.767-346.270-34-0.000

175.630811.806-387.590-32-0.000

185.981955.780-431.162-30-0.000

196.3331115.481-476.988-27-0.000

206.6851291.702-525.066-25-0.000

217.0371483.886-563.890-23-0.000

227.3891687.384-593.083-21-0.000

237.7411901.416-623.774-18-0.000

248.0932125.725-649.255-16-0.000

258.4442357.653-669.220-14-0.000

268.7962596.761-690.073-13-0.000

279.1482843.364-711.815-11-0.000

289.5003097.772-734.444-9-274.732

299.8483287.039-384.770-8-462.827

3010.1963365.438-94.275-6-380.780

3110.5433352.622142.456-5-306.698

3210.8913266.338330.902-4-240.557

3311.2393122.430476.463-3-182.157

3411.5872934.885584.353-2-131.162

3511.9352715.923659.522-1-87.132

3612.2832476.087706.589-1-49.550

3712.6302224.383729.797-0-17.849

3812.9781968.403732.99308.566

3913.3261714.475719.609130.301

4013.6741467.805692.661147.958

4114.0221232.624654.756162.120

9

4214.3701012.323608.108173.347

4314.717809.592554.560182.160

4415.065626.541495.607189.041

4515.413464.821432.431294.424

4615.761325.720365.932298.693

4716.109210.260296.7622102.179

4816.457119.277225.3672105.154

4916.80453.483152.0242107.837

5017.15213.52176.8812110.382

5117.5000.00019.4362112.884

(-)樁身配筋計算

點號距頂距離面側縱筋背側縱筋箍筋

(m)(mm2)(mm2)(mm2)

1-0.00011312262201

20.35211312262201

30.70411312262201

41.05611312262201

51.40711312262201

61.75911312262201

72.Ill11312262201

82.46311312262201

92.81511312262201

103.16711312262201

113.51911312262201

123.87011312262201

134.22211312262201

144.57411312262201

154.92611312262201

165.27811312262201

175.63011562312201

185.98113662731201

196.33315993197201

10

206.68518573715201

217.03721424283201

227.38924444889201

237.74127655529201

248.09331036206201

258.44434556909201

268.79638207641201

279.14842008400201

289.50045949188201

299.84848899779201

3010.196501210024201

3110.54349929983201

3210.89148579714201

3311.23946329265201

3411.58743418682201

3511.93540038006201

3612.28336357271201

3712.63032526505201

3812.97828665731201

3913.32624854970201

4013.67421184236201

4114.02217713542201

4214.37014482896201

4314.71711532306201

4415.06511312262201

4515.41311312262201

4615.76111312262201

4716.10911312262201

4816.45711312262201

4916.80411312262201

5017.15211312262201

5117.50011312262201

11

（三）整體穩定驗算

圓心：(0.00000,0.00000)

半徑=18.00000(m)

安全系數=2.055

總的下滑力=1819.206(kN)

總的抗滑力=3737.925(kN)

土體部分下滑力=1819.206(kN)

土體部分抗滑力=3737.925(kN)

筋帶的抗滑力=0.000(kN)

整體穩定驗算滿足：最小安全系數=2.05521.250

4.2.2AB段基坑（12號樁）

AB段基坑：AB段邊坡與①裂隙、②裂隙均大角度相交，對邊坡穩定性影響小，層面

與邊坡呈小角度相交，為順向坡，邊坡主要受層面控制，對邊坡穩定性影響大，邊坡巖體

等效內摩擦角取55°,巖體破裂角取18°。

（1）層面滑動下滑推力計算

12

計算結果如下:

折線滑動面傳遞系數法隱式解計算表H1485

-

備注I含加加載載1IIIII

程定性系數計算-傳遞系數法隱式解滑坡推力計算

條塊面積容重地面荷鼓條塊重滑面尺寸抗剪強度傳遞系數抗清力下滑力剜余下滑力收斂條件安全系數傳遞系數滑坡推力

條塊號水位線上

飽和重度G長度L,假房a1Ci<?iRiTiPiF,池P

A：

m2kNm5kN/mkN/mm0kpa0kN/mkN/mkN/mkN'm

12.8125.20140.00209.694.38018.0020.0012.00129.9964.800.001.490.00

210.0525.20160.00409.244.98018.0020.0012.001.00000182.33126.463.681.491.0003.68

324.0625.20207.00803.696.50018.0020.0012.001.00000292.47248.3555.091.491.00055.09

427.0525.20256.00926.845.02018.0020.0012.001.00000287.76286.41147.721.491.000147.72

536.9625.20274.001190.615.35018.0020.0012.001.00000347.69367.92281.501.491.000281.50

取安全系數1.35*1.1=1.485的沿層面下滑推力為281.5kN/m。

(2)圓弧滑動推力計算

均布荷支擋結坡體巖

巖石時巖石與巖石等Eak=v

我標準構墻背a角對應石表面巖石粘主動巖

坡頂標度Y攔堵背效內摩KyH72

值q與水平坡面坡與水平聚力C土壓力ca

而(m)(kN/m3摩擦角6擦向＜p(kN/m

(kN/m2面夾角a率面夾角。(kPa)系數Ka

)(0)(0))

)(0)(0)

8.1725.278901:0005500.17474146.962

取安全系數1.485的圓弧滑動推力為146.96*1.485=218.24kN/m。

經計算，沿巖石層面滑動的下滑推力較大，巖土壓力按層面滑動進行計算:

13

原始條件:

墻身尺寸：

樁總長:18.100(m)

嵌入深度：8.000(m)

截面形狀：圓樁

樁徑：1.200(m)

樁間距:2.500(m)

嵌入段土層數：1

樁底支承條件：自由

計算方法：K法

土層序號土層厚(m)重度(kN/m3)內摩擦角(度)土摩阻力(kPa)K(MN/m3)被動土壓力

調整系數

110.00025.20055.00120.0060.0008.000

樁前滑動土層厚：0.000(m)

錨桿(索)參數：

錨桿道數：0

錨桿號錨桿類型豎向間距水平剛度入射角錨固體水平預加筋漿強度

(m)(MN/m)(度)直徑(mm)力(kN)fb(kPa)

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物理參數：

樁混凝土強度等級：C30

樁縱筋合力點到外皮距離：35(mm)

樁縱筋級別：HRB400

樁箍筋級別：HRB335

樁箍筋間距：200(mm)

樁配筋形式：縱筋均勻配筋

場地環境：一般地區

墻后填土內摩擦角：45.000(度)

墻背與墻后填土摩擦角：15.000(度)

墻后填土容重：21.000(kN/m3)

橫坡角以上填土的土摩阻力(kPa):120.00

橫坡角以下填土的土摩阻力(kPa):120.00

坡線與滑坡推力：

坡面線段數：1

折線序號水平投影長(m)豎向投影長(m)

120.0000.000

地面橫坡角度：0.000(度)

墻頂標高：0.000(m)

參數名稱參數值

推力分布類型三角形

樁后剩余下滑力水平分力281.500(kN/m)

樁前剩余抗滑力水平分力0.000(kN/m)

鋼筋混凝土配筋計算依據：《混凝土結構設計規范》(GB50010-2010)

注意：內力計算時，滑坡推力、庫侖土壓力分項(安全)系數=1.485

第1種情況：滑坡推力作用情況

［樁身所受推力計算］

假定荷載三角形分布：

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樁后：上部=0.000(kN/m)下部=139.356(kN/m)

樁前：上部=0.000(kN/m)下部=0.000(kN/m)

樁前分布長度=0.000(m)

(-)樁身內力計算

計算方法：K法

背側——為擋土側：面側——為非擋土側。

背側最大彎矩=2663.292(kN-m)距離樁頂11.191(m)

面側最大彎矩=0.000(kN-m)距離樁頂0.000(m)

最大剪力二703.750(kN)距離樁頂1L0.100(m)

最大位移=61(mm)

點號距頂距離彎矩剪力位移土反力

(m)(kN-m)(kN)(mm)(kPa)

1-0.0000.0000.000-60.68-0.000

20.3740.120-0.965-58.57-0