西旺路工程第四标段(规划三路~林校北路)道路、桥梁工程顶管工作坑设计计算书书.doc

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1、西旺路工程第四标段道路、桥梁工程顶管工作坑结构设计计算书1设计内容本次设计内容为西旺路工程第四标段道路、桥梁工程顶管工作坑支护结构。2工作坑结构的选取2.1近期工程数据我公司近期施工的郑常庄220千伏送出工程、沙阳路污水工程，其工作坑全部为倒挂支护结构，以上两工程的主要数据如下：a)郑常庄220千伏送出工程数据表1序号工作坑截面深度结构壁厚砼标号结构主筋冠梁截面1φ8.5m12.8m250mmC20喷射砼4Φ18600mm×1000mm2φ5.3m9.82m~12.51m250mmC20喷射砼4Φ18400mm×750mm34m×6m11.41m30

2、0mmC20喷射砼4Φ20600mm×1000mm地质情况地质分层情况：1.人工填土层：由上往下依次为粘质粉土~粉质粘土、碎石填土、房渣填土，厚度为0.8~3.7m；2.新近沉积层：由上往下依次为粘质粉土~粉质粘土、粉细砂层、粉质粘土层。3.一般第四沉积层：卵石层、细砂层、圆砾层。地下水情况：开挖深度范围内无地下水。土层物理性质参数土层人工填土层粘质粉土~粉质粘土新近沉积层粘质粉土~粉质粘土新近沉积层粉细砂新近沉积层粉质粘土第四纪沉积层卵石第四纪沉积层细砂第四纪沉积层圆砾重度(kN/m3)19.1318.8419.03内摩擦角(0)17.3323.9

3、3218453540内聚力(kN/m2)208.42030000压缩模量(MPa)4.999.3627.54.677032.565a)沙阳路污水工程数据表2序号工作坑截面深度结构壁厚砼标号结构主筋冠梁截面18m×6m10.05m300mmC20喷射砼4Φ20500mm×1000mm地质情况地质分层情况：1.表层为人工堆积之粘质粉土、粉质粘土填土①层及房渣土①1层，一般厚度0.60～2.80m。2.其下为第四纪沉积层：分别为粘质粉土、砂质粉土②层、粉质粘土②1层及粉、细砂②2层；3.其下为粉土③层、粘土、重粉质粘土③1层及粉、细砂③2层。地下水情况：全

4、线地下水位变化较大，地下静止水位标高为39.45m～44.81m，埋深0.5～6.6m，地下水类型为上层滞水。土层物理性质参数土层人工填土层素填土第四纪沉积层粉土第四纪沉积层细砂第四纪沉积层粉土第四纪沉积层粘性土重度(kN/m3)17.5019.7020.2019.7019.00内摩擦角(0)1031.433031.347内聚力(kN/m2)1511012241.1本工程数据1.1.1本工程中，工作坑位置土层结构分布如下：l表层为人工堆积之素填土①层，以亚砂土为主，可见植物根茎，含有少量砖渣、灰渣，厚度为0.60～0.80m；l细砂②X层，饱和，中密

5、，含有云母及氧化铁，厚度为1.10～2.10m；l亚粘土③1层，饱和，可塑，含有云母及氧化铁，压缩性很差，厚度为1.90～2.10m；l亚粘土③层，饱和，可塑～硬塑，含有云母及氧化铁，厚度为0.80～3.40m；l亚砂土④1层，饱和，可塑～硬塑，含有云母及氧化铁，厚度为3.70～6.40m;l细砂④X层，饱和，密实，含云母及氧化铁，厚度为1.90m左右;l亚砂土④1层，饱和，可塑～硬塑，含有云母及氧化铁，厚度为1.10～1.40m。1.1.1土层性质如下表所示：表3土层序号压缩模量ES(MPa)地基容许承载力δ0(KPa)内摩擦角φ(0)内凝聚力C(

6、KPa)②20160250③4100710③181401515④25200300④11016015201.1.2根据施工图纸，给水、中水管线现场埋深情况见下表：表4管线名称管径顶管坑处（自来水3+807，中水3+850）接收坑处（自来水3+850，中水3+896）钢管底高（m）砼管底高（m）地面高（m）砼管底高（m）管底高程（m）砼管底高（m）地面高（m）砼管底高（m）给水DN80028.40027.5238.31010.7928.49027.6138.35010.70中水DN30028.40427.75738.31010.55328.50027.8

7、5338.35010.4471.1.3工作坑的长度与宽度见下表：l顶管坑底宽取9.0m，底长取6.0m。l接收坑底宽取9.0m，底长取4.0m。1.2根据以上数据可以看出：l本工程工作坑深度与郑常庄220千伏送出工程及沙阳路污水工程的工作坑深度相当；l本工程工作坑的宽度、长度与上述工程工作坑尺寸大致相同；l本工程工作坑位置的地质条件与上述工程地质条件相当，且无地下水干扰。l钢筋榀架+钢筋网片+锚喷混凝土的倒挂施工支护结构是较为成熟、可靠的施工工艺。1.1工作坑选取根据以上分析，本次工程工作坑施工支护采用“钢筋榀架+钢筋网片+锚喷混凝土”的倒挂施工支护

8、结构，锚喷结构厚度为0.3m。顶管坑和接收坑净空分别为9m×6m×11.49m、9m×4m×10.9m，为确