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武汉市轨道交通11号线东段车辆段
室外工程
试车线检车坑结构设计
中铁二院工程集团有限责任公司
工程设计证书:综合甲级编号：A151000179
2016年12月
武汉市轨道交通11号线东段车辆段
室外工程
试车线检车坑结构设计
院总工程师：刘杰
所总工程师：杨林
专业设计负责人：杨林
复核者：高贻刚
设计者：赵一鸣
中铁二院工程集团有限责任公司
2016年12月
目录
TOC\o1-3\h\z\u一、管桩-单桩竖向承载力特征值计算 5
二、管桩复合地基承载力特征值计算 6
三、管桩复合地基变形计算 6
试车线检车坑位于挖方区（局部位于填方区），检车坑底板下全部为6红粘土层，层厚8.5m~18.5m。根据地质详勘报告：“6层红黏土自由膨胀率接近或超过60%，由于膨胀土膨胀性无规律，很不均匀，同一土层的胀缩性差异也很大。根据武汉市地方经验及邻近工程勘察结果判定，6层红黏土不规则具中膨胀潜势。膨胀土具有吸水膨胀、失水收缩的特性，常导致建筑物地基胀缩变形，引起建筑物变形开裂破坏，对低荷载浅基础建筑物影响较大”。因此对检车坑底板下6红粘土层采用管桩复合地基处理。
一、管桩-单桩竖向承载力特征值计算
根据《预应力混凝土管桩基础技术规程》DB42489-2008管桩竖向承载力特征值计算公式为：
依据地质详勘报告,主要岩土参数如下表所示:
地层
编号
岩土
名称
桩侧土的摩阻力特征值qsia（kPa）
桩端土的端阻力特征值qpa（kPa）
桩的极限侧阻力标准值qsik（kPa）
极限端阻力标准值qpk（kPa）
3-1
粉质黏土
30
—
55
400
3-2
粉质黏土
35
300
70
600
4
粉质黏土
44
450
85
1100
4a
粉质黏土
41
350
80
1000
5
碎石
70
1000
160
2000
5-1
含碎石黏土
45
450
85
1100
6
红黏土
20
500
40
900
6a
次生红黏土
25
500
45
900
7
硅质岩
200
3000
—
—
7a
硅质岩夹黏土岩
130
2000
—
—
7-1
炭质泥岩
70
700
140
1500
8
灰岩
300
4000
—
—
计算得管桩竖向承载力特征值如下表所示：
管桩型号
桩直径d（mm）
桩顶标高（m）
桩底标高（m）
桩长（m）
单桩竖向承载力特征值(kN)
PHC500AB100-5
500
-2.500
-7.500
5
230
PHC500AB100-7
500
-1.400/-2.50
-8.40/-9.50
7
290
PHC500AB100-9
500
-2.500
-11.500
9
350
PHC500AB100-11
500
-2.500
-13.500
11
400
PHC500AB100-13
500
-2.500
-15.500
13
450
PHC500AB100-15
500
-1.400/-2.50
-16.40/-17.50
15
540
二、管桩复合地基承载力特征值计算
根据《建筑地基基础处理规范》：
计算可得，复合地基承载力特征值不小于320kPa。满足整体道床地基承载力要求。
三、管桩复合地基变形计算
根据《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002、J220-2002）：地基处理后的变形计算应按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007的有关规定执行。复合土层的分层与天然地基相同，各复合土层的压缩模量等于该层天然地基压缩模量的ξ倍，ξ值可按下式确定：
根据《建筑地基基础设计规范》GB50007：
上式中Po按列车前后相邻两轴重的叠加值（列车单轴轴重16t）在加上检车坑自重取值：
Po=550KN。
其余参数按规范要求取值计算。
采用理正结构系列计算软件（2012版）计算过程如下：
1.设计资料
1.1平剖面图
1.2基础数据
基础长L(m)3.000
基础宽B(m)2.500
轴力准永久值(kN)550.000
Mx准永久值(kN.m)0.000
My准永久值(kN.m)0.000