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JGJ120- 99 国家规范来进行的。它不仅要对支护结构进行土体稳定性和墙底抗渗透稳定性验算, 基坑底突涌稳定性验算, 墙身的受压、受弯、受剪承载力验算, 支撑构件的承载力和其稳定性验算, 同时还要进行地下水位的控制计算。并应结合沈阳市的具体情况来进行。在满足规范计算的同时首先应确定墙身嵌固于基坑下的埋置深度。其次再确定墙身断面及配筋, 由于五里河站围护结构为受多层水平支撑的结构。计算方法依据《建筑基坑支撑支护结构技术规程》中单质点稳定计算法和圆弧滑动简单条分法设计的。由于其方法计算繁琐, 为此采用了同济启明星软件来完成的计算。此方法的基本原理为连续墙受多层水平支撑作用处于不同工况的情况下, 墙身所围护的边坡土体应处于稳定状态时墙身嵌固于土内的最大深度值。本地铁工程项目中施工工序共有 22 种工况形式。
五里河站工程概况: 标准断面基坑开挖深度h=23.45m, 基坑宽度 20.8m, 采用厚度为 800mm 的地下连续墙围护结构, 墙长度为 41.3m, 墙顶标高为 0m。计算时考虑地面超载 20kPa。φik 内摩擦角标准值为 30。
计算时取一米墙宽为计算单元, 下面为墙身嵌固深度的计算。
3.1 基坑内侧水平抗力标准值 eajk
依据《建筑基坑支护技术规程》第 3.4.1 条款进行计算
3.2 基坑内侧水平抗力标准值 epjk
依据《建筑基坑支护技术规程》第 3.5.1 条款进行计算
3.3 整体稳定性验算
依据《建筑基坑支护技术规程》第 4.1.1 条款进行的计算, 见下图 2
单层支点支护结构稳定性验算公式为:
hp∑Epj+Tc1(hT1+hd)- 1.2γ0ha∑Eai≥0
式中∑Epj——墙以上基坑内侧各土层水平抗力标准值 epjk 的合力之和;
hp——合力∑Epj 作用点至墙底的距离;
Tc1——支点力;
hT1——支点至基坑底面的距离;
hd——嵌固深度;
∑Eai——墙以上基坑外侧各土层水平抗力标准值 eaik 的合力之和;
ha——合力∑Eai 作用点至墙底的距离。
多层支点支护结构稳定性验算见图三:
∑cikli+∑(qobi+ωi)cosθitgφik- γk∑(qobi+ωi)sinθi≥0
式中 cik、φik——最危险滑动面上第 i 土条滑动面上土层的固结不排水(快)剪粘聚力、内摩擦角标准值;
li——第 i 土条的弧长;
bi——第 i 土条的宽度;
γk——整体稳定分项系数, 应根据经验确定,当无经验时可取 1.3;
ωi——作用于滑裂面上第 i 土条的重量, 本工程按 20kpa 土重计算;
θi——第 i 土条弧线中点切线与水平线夹角;
q0——地面荷载标准值;
R——土体破坏时的破裂面半径。
3.4 结构支点内力计算: 依据《建筑基坑支护技术规程》第 4.2.3 条款进行计算
3.5 墙身截面强度计算: 应符合《混凝土结构设计规范》的有关规定进行设计
通过计算并结合沈阳地区的具体情况确定五里河站围护结构的墙身的嵌固深度为 17.85M。墙身的截面及配筋依据 《混凝土结构设计规范》GB50010- 2002 及墙身的受载状态确定。五里河站主体围护墙总高为41.35m,坑开挖深度23.45m, 嵌入土内深度为 17.85m, 墙壁厚 800mm的连续墙围护结构, 计算时考虑地面超载 20kPa。
4 结束语
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