挡土墙受力计算

盾构吊装吊车站位承载力验算

1吊车站

来东湖渠站盾构吊出时，250t吊车布置在接收井北侧，吊出履带中心距离挡墙120cm，履带下部为车站结构冠梁及围护桩，本次计算主要验算吊装作业传递荷载产生的水平力对挡墙的影响。

2荷载说明

计划采用履带吊进行盾构吊装，履带下部铺12*2.5米厚4cm的钢板两块，履带吊履带左右间距为7.681米，前后间距为9.15米。

吊车自重210t，吊装最大件重100t，总重310t，吊车两条履带，履带下钢板受力为N=310×10/2=1550KN，竖直集中力。

3受力解析

履带受力为均布荷载，考虑到集中力在土体传递的扩散，按集中荷载计算，因此由集中力的扩散产生对侧墙的水平力。根据《建筑地基设计规范》，在无软弱下卧层时，竖向力的扩散角按6°考虑。

按6°考虑时挡土墙不受到剪切力，车站结构受到剪切力。

所以按最大30°考虑，则挡土墙受到剪切力

如图1所示，6°扩散面抵达侧面结构时，已经到车站结构及围护桩位置。因此，按最大30°考虑上部挡墙受水平力的剪切作用，并且在扩散面刚抵达时，水平力最大。图中扩散面对应的挡土墙位置为最不利截面，作为验算截面。

图1 荷载传递解析图

4受力计算

6°扩散面宽度为800mm。因此由集中力产生的荷载为P=1550kN÷（0.8×0.8）=2422kN。

土压力在此截面产生的水平荷载为P土=0.45×4.5×20=40.5kN

围护桩受到的剪切荷载P=P+P土=2422+40.5=2462.5kN

如图1所示，30°扩散面宽度为2500mm。因此由集中力产生的荷载为P=1550kN÷（2.5×2.5）=248kN。

土压力在此截面产生的水平荷载为P土=0.45×2.2×20=19.8kN

挡土墙受到的剪切荷载P=P+P土=248+19.8=267.8kN

4结构安全验算

挡土墙外侧主筋为φ28@150 HRB400内侧主筋为φ16HRB400钢筋。

围护桩主筋为20根φ28HRB335钢筋。

围护桩水平抗剪力R=20×3.14×14×14×335=4123kN>剪切荷载P=2462.5kN

因此，盾构吊装不影响结构安全。