大雁山隧道出口水泥罐基础承载力计算书.docx
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大雁山隧道出口水泥罐基础承载力计算书
深圳市城市轨道交通6号线主体工程
6101标段
大雁山隧道出口水泥罐基础
承载力计算书
中铁十一局集团有限公司
深圳地铁6号线6101标三工区项目部
二〇一五年十一月
深圳市城市轨道交通6号线主体工程
6101标段
大雁山隧道出口水泥罐基础
承载力计算书
编制：
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审核：
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批准：
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中铁十一局集团有限公司
深圳地铁6号线6101标三工区项目部
二〇一五年十一月
大雁山隧道出口水泥罐基础承载力计算书
大雁山隧道出口搅拌站配备JS750，设有2个50t水泥罐，单个水泥罐在装满材料时均按照55t计算。
拌合站处于大雁山隧道出口明洞段右侧，基础中心距离边坡边缘约10m。
1、计算公式
1、地基承载力
P/A=σ≤σ0
P——水泥罐重量
A——基础作用于地基上的有效面积m²
σ——土基受到的压应力MPa
σ0——土基允许的应力MPa
通过地质钻探并经过计算得出土基容许的应力σ0=0.108MPa（雨天实测允许应力）
2、风荷载强度
W=K1K2K3W0=K1K2K31/1.6v²
W——风荷载强度Pa
W0——基本风压值Pa,深圳地区取0.45KN/m²
K1、K2、、K3——风荷载系数，查表分别取1.3、1、1.3
V——风速m/s，取40m/s
σ——土基受到的压应力MPa
σ0——土基允许的应力MPa
3、基础抗倾覆计算
Kc=M1/M2=P1*1/2*基础宽/P2*受风面*（7+7）≥1.5即满足要求
M1——抵抗弯矩KN·M
M2——抵抗弯矩KN·M
P1——水泥罐与基础自重KN
P2——风荷载KN
4、基础抗滑稳定性验算
K0=P1*f/P2≥1.3即满足要求
P1——水泥罐与基础自重KN
P2——风荷载KN
f——基底摩擦系数，查表得0.25
5、基础承载力
P/A=σ≤σ0
P——水泥罐单腿重量KN
A——水泥罐单腿有效面积m²
σ——基础受到的压应力MPa
σ0——砼允许的应力MPa
2、水泥罐地基验算
1、水泥罐地基开挖及浇筑
根据厂家提供的拌合站安装施工图，现场平面尺寸如下：
搅拌站平面布置图
水泥罐基础配筋图
地基开挖尺寸为长6m、宽3m的矩形基础，浇筑深度为3.67m，其中地下部分为2.9m。
2、计算方案
开挖深度少于3m，根据规范，不考虑摩擦力的影响，计算时只考虑单个水泥罐重量通过基础作用于土层上，集中力P=550KN，单个水泥罐基础受力面积为3*3m，承载力计算示意见下图
基础承载力计算示意图
本水泥罐受东南风亚热带气候影响，根据历年气象资料，考虑最大风力为40m/s，水泥罐顶至地表面距离为8.5m，罐身长5m，2个水泥罐并排竖立，受风面28m²，整体受风力抵抗风载，在最不利风力下计算基础的抗倾覆性。
计算示意图如下：
基础采用的是商品混凝土C25，水泥罐支腿受力最为集中，混凝土受压面积为200*200mm，等同于试块受压应力低于25MPa，即为满足要求。
3、水泥罐基础验算过程
3.1地基承载力
根据上面的1力学公式，已知C25混凝土容重2.5t/m³，基础体积尺寸为3*6*3.67=66m³，基础自重66*2.5=165t,2个水泥罐在满载水泥情况下重110t，故基础承压力为2750KN，计算面积A=18m²。
P/A=2750KN/18m²=153KPa≤236KPa（即砂质粘土的静力荷载求得的承载力）
3.2基础抗倾覆
根据上面的3力学公式：
Kc=M1/M2=P1*1/2*基础宽/P2*受风面*（2.5+2.5）
=2750/2*3/（P2*2.8*5*2*5/1000）
=4125/（1690*0.14）
=17.43≥1.5满足抗倾覆要求
其中，W=K1K2K3W0=K1K2K31/1.6v²=1.3*1.0*1.3/1.6*40²=1690Pa
3.3基础滑动稳定性
根据上面的4力学公式，
K0=P1*f/P2=（2750*0.25）/（1690*28/1000）=47.32≥1.3满足基础滑动稳定性要求。
3.4水泥罐支腿处混凝土承压性
根据5力学计算公式，已知50t的水泥罐满载自重550KN，单腿受力P=137.5KN，承压面积为200*200mm
P/A=137.5KN/（200mm*200mm）=3.44MPa≤25MPa满足受力要求。
经过验算，水泥罐基础满足承载力和稳定性要求。
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