1、第 1 页 共 15 页市政管道基坑钢板桩支护方案第一节 工程概况本工程为亚运村裕丰安置区第一标段 712#楼，市政管道基坑深约 4.7m，宽度为2000；根据现场实际情况，与甲方、设计单位及监理单位研究，决定采用 22#槽钢板桩进行支护，以达到围护挡土的目的，顺利完成市政管道的施工。第二节 编制依据一、亚运村裕丰安置区第一标段 712#楼市政管道工程设计图纸； 二、亚运村裕丰安置区第一标段 712#楼地质勘察报告 ；三、 建筑地基基础工程施工质量验收规范 ；四、建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99）第三节 工程地质条件根据地形勘察报告，该场地范围内地层自上而下分为：人工填土层、淤泥层、粉
2、质粘土层。一、人工填土层：层厚约 3.7m；二、淤泥层：层厚约 8.9m；三、粘土层：层厚约 10.5m；第四节 钢板桩支护设计方案根据本工程场地地质情况特点，本工程钢板桩主要作用是为了支护边坡防止侧土塌方，影响施工，起到支护边坡的作用。设计要点如下：一、采用 22#槽钢 12m 钢板桩；二、钢板桩穿入土层至少 7.3m；三、钢板桩沿基坑四周连续设置成封闭的帷幕；四、为保证基坑安全，钢板桩上间隔 5000 设置一道连续的 22#槽钢围檩以加强钢度及整体性；五、基坑四角及中间做支撑；第五节 基坑稳定性计算第 2 页 共 15 页一、参数信息开挖深度度：4.70；桩嵌入土深度：7.30；二、基坑地
3、质参数基坑外侧土层参数：序号 土名称 土厚度 坑壁土的重度 内摩擦角 内聚力 饱和容重(m) (kN/m3) () (kPa) (kN/m3)1 填土 3.7 18.5 18 10 20 2 淤泥 8.9 17.25 12.5 12.5 21 3 粘性土 10.5 18.75 25 27 21 基坑以下土层参数：序号 土名称 土厚度 坑壁土的重度 内摩擦角 内聚力 饱和容重(m) (kN/m3) () (kPa) (kN/m3)1 淤泥 7.9 17.25 12.5 12.5 21 2 粘性土 10.5 18.75 25 27 21 三、主动土压力计算第 3 页 共 15 页Kai=tan2(
4、450-18.000/2)=0.53；临界深度计算:计算得z 0=210.00/(18.500.531/2)-0.50/18.50=1.46；第1层土计算：ajk上 =0.50 kPa；ajk下 =ajk下 =0.50+18.503.00=56.00 kPa；eak上 =0.500.53-210.000.531/2=-14.27 kPa；eak下 =56.000.53-210.000.531/2=15.03 kPa；Ea=(0.00+15.03)(3.00-1.46)/2=11.57 kN/m；第2层土计算：ajk上 =ajk下 =56.00 kPa；ajk下 =ajk下 =56.00+18.
5、500.70=68.95 kPa；eak上 =56.000.53-210.000.531/2=15.03 kPa；eak下 =68.950.53-210.000.531/2=21.87 kPa；Ea=(15.03+21.87)0.70/2=12.91 kN/m；Kai=tan2(450-12.500/2)=0.64；第3层土计算：ajk上 =ajk下 =68.95 kPa；ajk下 =ajk下 =68.95+17.251.00=86.20 kPa；eak上 =68.950.64-212.500.641/2=24.35 kPa；eak下 =86.200.64-212.500.641/2=35.4
6、6 kPa；Ea=(24.35+35.46)1.00/2=29.90 kN/m；第4层土计算：第 4 页 共 15 页ajk上 =ajk下 =86.20 kPa；ajk下 =ajk下 =86.20+17.250.00=86.20 kPa；eak上 =86.200.64-212.500.641/2=35.46 kPa；eak下 =86.200.64-212.500.641/2=35.46 kPa；Ea=(35.46+35.46)7.30/2=258.86 kN/m；求所有土层总的主动土压力：Eai=313.24kPa;每一土层合力作用点距支护桩底的距离为hai；则所有土层总的合力作用点距支护桩底
7、的距离为ha；根据公式计算得，合力作用点至桩底的距离ha=3.76m。四、基坑下的被动土压力计算根据公式计算得K p1=tan2(450+12.500/2)=1.55；基坑下土层以上的土层厚度之和与水位深度进行比较hi=7.30hwp=3.00,经比较可知，水位在本土层中；上层土压力计算：上层土的计算高度为：3.00m；上层土的土压力为:p1k上上 =0.00kPa;第 5 页 共 15 页p1k上下 =0.00+17.253.00=51.75kPa；根据公式计算得e p1k上上 =0.001.55+212.501.551/2=31.15kPa；根据公式计算得e p1k上下 =51.751.5
8、5+212.501.551/2=111.49kPa；式中c1-第一层土的粘聚力；根据公式计算得第1层土上层土总的土压力为E p1上 =(31.15+111.49)3.00/2=213.96kPa；本土层合力作用点距支护桩底的距离为hpi；Hpi1上 =5.52；下层土压力计算：下层土的计算高度为：4.30m；p1k下上 =p1k上下 =51.75kPa；p1k下下 =51.75+(7.30-3.00)21.00=142.05kPa；下层土的土压力为：根据公式计算得e p1k下上 =51.751.55+212.501.551/2=111.49kPa；根据公式计算得e p1k下下 =142.051
9、.55+212.501.551/2=251.68kPa；式中c1-第一层土的粘聚力；所以，第1层土下层土总的土压力为：根据公式计算得E a1下 =(111.49+251.68)4.30/2=780.80kPa；第 6 页 共 15 页本土层合力作用点距支护桩底的距离为hpi；Hpi1下 =1.87；Epi=994.76;每一土层合力作用点距支护桩底的距离为hpi；则所有土层总的合力作用点距支护桩底的距离为hp；根据公式计算得，合力作用点至桩底的距离hp=2.66。经过计算得出图如下：五、验算嵌固深度是否满足要求根据建筑基坑支护技术规程(JGJ 120-99)的要求，验证所假设的hd是否满足公式
10、；2.66994.76-1.21.003.76313.24=1230.00；第 7 页 共 15 页满足公式要求！六、抗渗稳定性验算根据建筑基坑支护技术规程(JGJ 120-99)要求，此时可不进行抗渗稳定性验算！七、结构计算1、结构弯矩计算弯矩图(KN.m)变形图(m)悬臂式支护结构弯矩Mc=20.95kN.m；第 8 页 共 15 页2、截面弯矩设计值确定：截面弯矩设计值M=1.251.0020.95=26.18；0-为重要性系数，按照建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99）,表3.1.3可以选定。八、截面承载力计算1、材料的强度验算：x-塑性发展系数，对于承受静力荷载和间接承受动力荷载
11、的构件，偏于安全考虑，可取为1.0;Wx-材料的截面抵抗矩: 233.80 cm 3max=M/(xWx)=26.18/(1.0233.8010-3)=111.99 MPamax=111.99 Mpafm=205.00 Mpa;经比较知，材料强度满足要求。2、支护结构的挠度计算：根据连续梁计算，最大挠度为: 0.39 m。第六节 施工组织计划本工程采用项目经理负责制管理，由项目经理全权负责本项目的机械、材料和劳动力的组织及施工，项目管理架构如下：项目经理 1 人技术负责人 1 人施工员 1 人 质安员 1 人第 9 页 共 15 页第七节 施工机械及设备机械参数机械名称型号 数量 功率 使用部
12、位液压振动锤 MIL-2000 1 台 安装于挖掘机上打钢板桩履带式 单 斗挖掘机 W-1001 1 台 1M3挖 槽 、 配 合 桩 机 作 业 及 修 路 、吊液压振动锤震动拔桩机 1 台 45KW 拨钢板桩气割机 1 套 切割钢板桩电焊机 XD1-200 2 台 2KVA 钢板桩接长经纬仪 J2 1 台 测量放线水准仪 1 台 抄平、沉降观测第八节 钢板桩施工一、材料选择。尺寸（mm）重量（kg/m）惯性矩 Ir 截面抵抗矩宽度 b 高度 h腹板厚t1翼缘厚 t2截面积A 单根（cm 2） 单根 每米宽单根（cm 4）每米宽（cm 4/m）单根（cm 3）每米宽（cm 3/m）400 1
13、8/0 15.5 10.5 99.14 77.73 193.33 4.025 31.963 343 2043二、钢板桩检验。电工 1 人 机长 2 人 焊工 1 人技术工人 10 人第 10 页 共 15 页由于本工程为钢板桩用于基坑的临时支护，故不需进行材质检验而只对其做外观检验，以便对不符合形状要求的钢板桩进行矫正，以减少打桩过程中的困难。外观检验包括表面缺陷、长度、宽度、厚度、端头矩形比、平直度和锁口形状等内容。检查中要注意：、对打入钢板桩有影响的焊接件应予以割除；、有割孔、断面缺损的应予以补强；、若钢板桩有严重锈蚀，应测量其实际断面厚度，以便决定在计算中是否需要折减。原则上要对全部钢板
14、桩进行外观检查，对不符合要求的钢板桩需进行矫正。三、钢板桩吊运及堆放装卸钢板桩宜采用两点吊。吊运时，每次起吊的钢板桩根数不宜过多，并应注意保护锁口免受损伤。吊运方式有成捆起吊和单捆起吊、钢筋捆扎、专人指挥。钢板桩堆放的顺序、位置、方向和平面布置应考虑到以后的施工方便，并按型号、规格、长度施工部位分别堆放，堆放的高度不宜超过 2M。四、施工工艺流程基线确定 定桩位 钢板桩施打 围檩、角撑、支撑 结构施工拔桩五、操做方法、基线确定：施工员的在基坑边龙门架上定出轴线，留出以后施工需要的工作面，确定钢板桩施工位置。、定桩位。按顺序标明钢板桩的具体桩位，洒灰线标明。、钢板桩施打。采用单独打入法，即吊升第
15、一支钢板桩，准确对准桩位，振动打入土中，使桩端透过淤泥层进入粘性土。吊第二支钢板桩，卡好企口，振动打入土中，如此重复操作，直至基坑钢板桩完成。钢板桩施打时，由于钢板桩制作本身的误差、打桩时的偏差、施工条件的限制，使帷幕的实际长度无法保证按钢板桩标准宽度的整数倍，故此钢板桩帷幕最终封闭合拢有相当难度。调整的办法，一般有采用异形钢板桩来闭合或通过调整帷幕轴线用标准桩实现闭合。由于本工程钢板桩墙精度要求不高，故采用后一方法来实现转角的闭合，即在转角处两侧各以 10 根钢板桩的宽度来调整轴线实现闭合。如出现部分钢板桩长度不足，可采用焊接接长，一般用鱼尾板焊接法。接长时避免相邻两桩接头在同一深度，接头位置应错开 1M 以上，且宜间隔放置打桩。
