上海MOU项目地下连续墙计算书

第一部分概述

(1)本工程基坑面积约为48860m2，周长约为950米，基坑开挖深度详见以下开挖信息表。

表1 各分区开挖信息表

图1 地下连续墙平面布置图

基坑总体方案如下：：

“前阶段整体逆作，后阶段塔楼先顺作、纯地下室后逆作”方案

普遍区域采用1200 厚“两墙合一”地下连续墙；塔楼顺作区内部采用1000厚临时隔断地下连续墙，塔楼顺作区域坑内设置五道钢筋混凝土支撑。

本工程根据基坑挖深及周边环境情况，地下连续墙分为A、B、C、D、E、F及G七种槽段型式，不同槽段型式的地下连续墙相关信息如下表所示：

本工程地下室周边地下连续墙在临时施工阶段作为基坑围护结构，在正常使用阶段普遍区域地下连续墙作为永久结构外墙，而且在临时施工阶段和正常使用阶段，墙外水土压力分布、主体结构梁板对地下连续墙的约束条件及二者的持续时间均存在较大差别，致使两个阶段墙体计算边界条件不同，因此需分别对两个阶段下地下连续墙的受力进行计算。下文计算书包括各型“两墙合一”地下连续墙在开挖阶段与永久使用工况下的受力及配筋计算。

第二部分 施工临时工况下地下连续墙计算

一、施工临时工况下地下连续墙计算模式

（1）计算模式

根据上海市标准《基坑工程设计规程》的规定，在施工临时工况下，地下连续墙的计算采用规范推荐的竖向弹性地基梁法(“m ”法)。弹性地基梁法取单位宽度的挡土墙作为竖向放置的弹性地基梁，支撑简化为与截面积、弹性模量、计算长度有关的弹簧单元，如图1为弹性地基梁法典型的计算简图。

图1 竖向弹性地基梁法计算简图

基坑开挖面或地面以下，水平弹簧支座的压缩弹簧刚度H K 可按下式计算：

h b k K h H ..= z m k h .=

式中，H K 为土弹簧压缩刚度(kN/m)；h k 为地基土水平向基床系数(kN/m 3)；m 为基床系数的比例系数；z 为距离开挖面的深度；b 、h 分别为弹簧的水平向和垂直向计算间距(m)。

基坑内支撑的刚度根据支撑体系的布置和支撑构件的材质与轴向刚度等条件有关，按下式计算：

B

L A

E K ....2α=

式中：K ——内支撑的刚度系数(kN/m/m)；

α——与支撑松弛有关的折减系数，一般取0.5～1.0；混凝土支撑或钢支撑施加预压力

时，取1.0；

E ——支撑构件材料的弹性模量(kN/m 2)；

A ——支撑构件的截面积(m 2)； L ——支撑的计算长度(m)；

S ——支撑的水平间距(m)。

（2）水土压力计算模式

作用在弹性地基梁上的水土压力与土层分布以及地下水位有关系。水土压力计算采用水土分算，利用土体的有效重度和c 、ϕ强度指标计算土压力，然后叠加水压力即得主动侧的水土压力。土的c 、ϕ值均采用勘察报告提供的固结快剪指标，地下连续墙变形、内力计算和各项稳定验算均采用水土分算原则，计算中地面超载原则上取为20kPa 。基坑周边地下连续墙配筋计算时分项系数取1.25。

①土压力计算：

墙后主动土压力计算采用朗肯土压力计算理论，主动土压力强度（kPa ）计算公式如下：

a a i i a K c K h r q p 2)(-+=∑

其中，i r 为计算点以上各土层的重度，地下水位以上取天然重度，地下水位以下取水下重度；

i h 为各土层的厚度；

a K 为计算点处的主动土压力系数，)2

45(tan 2φ

-= a K ；

φ,c 为计算点处土的总应力抗剪强度指标。按三轴固结不排水试验或直剪固快试验峰值强度指标取用。

②水压力计算：作用在支护结构上主动土压力侧的水压力在基坑内地下水位以上按静水压力三角形分布计算；在基坑内地下水位以下水压力按矩形分布计算(水压力为常量)，并不计算作用于支护结构被动土压力侧的水压力，见下图所示。其中， w h ∆为基坑内外水位差，

w r 为水的重度，取为10kN/m 3。

图2 静水压力分布模式

二、普遍区域A 型地下连续墙施工临时阶段计算书

(说明:金融剧院区域由于结构缺失较多，主体结构设计根据正常使用状态进行了相关受力复核，设置了“T”型槽段，因此普遍区域A型地下连续墙施工阶段的计算不对金融剧院区域“T”型槽段进行计算，其具体详见正常使用状态计算)

（一）施工临时阶段普遍地墙内力及稳定性计算(采用同济启明星软件FRWS4.0)：

1、工程概况

本区域基坑开挖深度为26.8m（考虑底板下翻300），采用厚度为1200mm的地下连续墙围护结构，墙长度为46.8m，墙顶标高为-0.5m。计算时考虑地面超载20kPa。

地下连续墙

2、地质条件

场地地质条件和计算参数见表1。地下水位标高为-1m。

工况简图如下：

工况 11

工况 20

工况 38.75

工况 4

7.75

工况 514

工况 613

工况 717.7

工况 8

16.7

工况 921.4

工况 1020.4

工况 1126.8

工况 12

24.9

4、计算

(7-2)

安全系数 K=3.31 ,圆心 O( 7.7 , 0 )

墙底抗隆起验算

Prandtl: K=125.92Terzaghi: K=163.65

(7-2)

坑底抗隆起验算 K=4.25

抗倾覆验算(水土合算)

Kc=164.65

抗管涌验算:

按砂土，安全系数K=1.338

按粘土，安全系数K=2.217