工作井计算书.doc

工作井计算书
1.根据《岩土工程勘察报告》只有K1+390钻孔地质情况如下:
4.9m厚填土,内摩擦角150,粘聚力10kpa.

2.2m粉质粘土,内摩擦角21.30,粘聚力21.3kpa.

3.7m淤泥质土,内摩擦角90,粘聚力15kpa.

地面荷载按10kN/m2
主动土压力计算图

接受井采用逆作法施工，现加固为工作井。原结构为钢筋混凝土结构，本加固方案是在其内进行工字钢加固，由于采用工字钢加固增加结构整体性，同时减少后座墙变形对结构受力的影响，本结构计算考虑结构整体受力现建立平面刚系如下：

钢筋混凝土结构

位置
弯矩Mpa（每延米）
轴力KN
（每延米）
需要配筋
mm2
实际配筋
裂缝mm

长段
跨中
50.48
275.08
120.46
Φ22@100
0.165
板端
227.12
275.08
1648.39
Φ25@100
0.104

短段
跨中
159.12
236.08
999.37
Φ22@100
0.09
板端
227.12
236.08
1600.21
Φ25@100
0.102

支撑受力计算
一、D300钢管内支撑计算（截面尺寸请看图纸部分）
内支撑采用D300钢管按5.5m长计算:
1.D300钢管截面尺寸=0.1022m,
查《钢结构设计规范》表5.3.8得横撑的容许细长比为200。
符合规范要求。
把D300钢管的重量看成均布荷载,内力计算:

2.强度验算
本设计每根横撑的设计轴力为132.59KN。
Φ300支撑钢管：
连接头:

符合规范要求。
3.局部稳定
符合规范要求。
2.顶力计算：
l 、推力的理论计算：（以Φ2200mm顶距最大段计算）
F=F1十F2
其中F-总推力
F1一迎面阻力 F2-顶进阻力
F1＝π/4×D2×P
(D-管外径1.32m P-控制土压力)
P＝Ko×γ×Ho
式中 Ko-静止土压力系数，一般取0.55
Ho-地面至掘进机中心的厚度，取最大值4.54m
γ-土的湿重量，取2.1t/m3
P＝0.55*2.1*4.54＝5.244t/m2
F1=3.14/4*2.642 *5.244＝28.691t
F2＝πD*f*L
式中f一管外表面平均（根据顶进距离平均沙砾土）综合摩阻力，取0.8t/m2，
D-管外径1.32m
L-顶距80m （允许顶进最长距离）

F2＝3.14*1.322*0.8*80＝350.153t。
因此，总推力F=28.691+350.153＝378.844t。根据总推力、工作井所能承受的最大顶力及管材轴向允许推力比较后，取最小值作为油缸的总推力。
井背土压力验算：

被动土压力计算图

工作井高5.84m宽6.5m，背后土体可承受的土压力为
6.5*（(42.986+196.891)/2*4.9+(303.533+366.336)/2*0.94）=5866.491KN>2959.3KN

局部承压构件验算
井高5.84m宽6

计 算 表
材料特性
砼轴心抗压强度设计值fcd
Mpa
13.8
普通钢筋抗拉强度设计值fsd
Mpa
280
截面尺寸
砼局部受压时的计算底面积Ab
mm2
4523889.6
砼局部受压面积Al
mm2
1767144.375
砼局部受压面积Aln
mm2
1759290.625
砼局部受压时的核心面积Acor
mm2
1767144.375
砼局部承压强度提高系数β

1.60
参数取定
砼局部承压修正系数ηs

1.0
间接钢筋影响系数k

1.0
局部抗压承载力提高系数βcor

1.00
方格网
横桥向l1方向的钢筋根数n1

15
横桥向l1方向的单根钢筋的截面面积As1
mm2
380.10
横桥向钢筋网宽边l1
mm
1500.00
纵桥向l2方向的钢筋根数n2

15
纵桥向l2方向的单根钢筋的截面面积As2
mm2
490.90
纵桥向钢筋网长边l2
mm
1500.00
方格网或螺旋形间接钢筋的层距s
mm
50.00
间接钢筋体积配筋率 方格网ρv

0.22
截面内力
结构重要性系数γ0

1.1
局部压力设计值Fld
kN
3000
承载能力极限状态
局部受压区截面尺寸检验
1.3ηsβfcdAln
kN
50498.7
γ0Fld
kN
3300.0
判断γ0Fld≤1.3ηsβfcdAln

满足规范要求
局部受压承载力验算
0.9(ηsβfcd+kρvβcorfcd)Aln
kN
133293.1
γ0Fld
kN
3300.0
判断γ0Fld≤0.9(ηsβfcd+kρvβcorfcd)Aln

满足规范要求