1、曲阜市第三污水处理配套管网二期工程管道沟槽基坑钢板桩支护施工方案编制人： 审核人： 审批人： 施工单位： 编制时间：2016年 9 月 日目录1 编制说明11.1 编制原则与要求11.2 编制依据12 工程概况22.1 工程概述22.2 地形地貌22.3场地地层结构及岩土物理力学性质22.4 现场施工环境32.5 拉森钢板桩工程概况33 施工总体组织部署43.1 施工部署原则43.2 主要工程量53.3 施工场地布置53.4 施工机械和劳动力部署53.5 施工工期安排74 拉森钢板桩施工方案74.1 施工工艺流程74.2 测量施工方案74.3 钢板桩打设74.4 钢支撑拼装84.5 土方开挖8
2、4.6 支撑围檩拆除及板桩拆除94.7 注意事项95 安全保证措施105.1 安全注意事项105.2 钢板桩施工安全措施105.3 土方开挖安全措施116 文明施工措施127 工期保证措施138 计算书138.1 内支撑间距验算148.2 钢板桩强度验算148.3 钢板桩变形验算178.4 围檩受力验算178.5 横撑受力和稳定性验算188.6 沟槽抗隆起稳定分析181编制说明1.1编制原则与要求1、本拉森钢板桩专项施工方案的编制是根据南京市溧水开发区宝塔（机场路永寿路）改建工程，3*4m箱涵工程施工组织设计为依据编制，为我方拉森钢板桩施工提供更具体、更全面更有针对性地指导施工。2、坚持执行基
3、本建设程序，严格按照竞标工期要求组织施工，确保在计划工期内不折不扣地完成本工程，发挥工程效益和基本建设投资效益。3、加强施工中的计划性，克服盲目性，在确保安全生产，搞好质量的前提下，节约材料、降低成本，多快好省地完成施工任务。4、加强施工总平面管理，合理安排施工现场，组织好现场文明施工。5、提高科技含量，积极推广应用新材料、新工艺、新技术、新设备，让科技转化为生产力。1.2编制依据1）业主提供的招标文件（1）南京市溧水开发区宝塔（机场路永寿路）改建工程，3*4m箱涵工程土建 项目招标文件及答疑文件；（2）南京市溧水开发区宝塔（机场路永寿路）改建工程，3*4m箱涵工程土建 工程图纸；（3）南京市
4、溧水开发区宝塔（机场路永寿路）改建工程，3*4m箱涵工程岩土 工程勘察报告；（4）南京市溧水开发区宝塔（机场路永寿路）改建工程，3*4m箱涵工程现场 踏勘情况。2）工程应用的主要法规（1）中华人民共和国环境保护法；（2）建设项目环境管理条例，国务院令253号；（3）建设工程项目管理规范，GBT/50326-2006；（4）市政基础设施工程资料管理规程，DBJ01-71-2003；（5）中国建筑工业出版社出版的建筑施工手册等参考文献；3）工程有关规范、技术规程和质量评定标准（1）建筑地基基础设计规范 GB500072011）；（2）钢筋混凝土工程施工及验收规范GB50204-20024）企业标准
5、（1）*有限公司管理手册、程序文件、工程管理条例、作业指导书等有关文件；（2）*有限公司现有技术机械装备与施工力量；2工程概况2.1工程概述拟建工程场地位于溧水经济开发区宝塔路（机场路永寿路）西侧道路绿化带。2.2地形地貌1）地形地貌拟建场区地形相对平坦，地面标高最大值13.8m（绝对高程），最小值9m（绝对高程），地表相对高差4.80m，地所处地貌类型属河流冲积平原。2）地质情况据勘察部门提供的资料，对拟建场地稳定性无影响。3）地下水情况场区地下水类型为第四系孔隙潜水，以微量侧向径流为主要补给来源，以人工开采、微量侧向径流为主要排泄途径。地下水位随季节及气象呈周期性变化，一般夏季降雨充沛，水
6、位抬升，其余月份水位下降。2.3场地地层结构及岩土物理力学性质场地地层结构根据现场野外鉴别、原位测试及室内土工试验，按地基土的成因类型、地质特征等将本场区地层划分为6层，分别叙述如下：层杂填土：灰黄杂灰色，松散，主要为周围建筑场地平整时堆填，以碎石、分化岩夹黏性土为主，硬质物含量一般在5070%，欠均匀。道路沿线局部分布，厚度不大。层素填土: 灰黄杂灰色，松散，以黏性土为主，夹有少量碎石、碎砖，夹有少量植物根茎等物，硬质物含量一般在5070%，欠均匀。道路沿线均有分布，厚度不均，堆积年代一般大于10年。层粉质粘土:，灰黄黄灰色，可塑，夹黏土，含少量锈黄色铁质浸染斑块及大量青灰斑团，见少量腐植物
7、碎屑。无摇振反应，稍有光泽，干强度中等，韧性中等。层粉质粘土: 褐黄色，硬塑，含大量铁锰质斑块及少量青灰色团块，底部夹有少量风化岩碎屑。无摇振反应，有光泽，干强度高，韧性高。层强风化凝灰岩：紫灰紫红色，岩石结构大部分剖坏，矿物色泽明显变化，岩石经强烈风化呈“砂土夹碎石”状，手捏易碎，遇水软化。局部夹有硬岩块，锤击易碎，岩体破碎，岩体基本质量等级为V级。整个场地分布，埋藏分布变化较大，厚薄不等；风化层中碎石含量不等，欠均匀，但强度较高。层中等风化凝灰岩：紫灰紫红色，岩石结构部分破坏，矿物色泽较明显变化，呈碎块状、短柱状，裂隙发育，裂面见大量风化矿物，锤击声脆，裂隙较发育，方解石脉及铁质、钙质充填
8、，岩芯较完整。属较软岩，岩体基本质量等级为级，强度较高。2.4现场施工环境本工程为城区地下污水管网埋设，需解决临设、材料堆放、加工场地等用地问题。如土方支护开挖遇管线及地下障碍物等需要保护或处理情况时，我公司到时按业主及监理工程师的指令视具体情况上报专项方案另行解决。2.5 拉森钢板桩工程概况管廊工程采用拉森钢板桩支护施工，保证管廊两侧的构造物不受损坏，钢板桩采用9m长拉森钢板桩连续打设，钢板桩内部采用一层内支撑，围檩采用单拼500*200H型钢，中间横撑采用直径529mm，壁厚10mm钢管支撑进行对撑，基坑支撑安装到位后再进行基坑开挖。图2.1 钢板桩支撑平面布置图图2.2钢板桩支撑立面布置
9、图对局部影响的构筑物进行临时拆迁或者保护（如停车场、便道等），待我方施工结束后再给原状恢复。3施工总体组织部署3.1施工部署原则通过阅读理解招标文件、施工图纸及现场考察，我们对本工程项目施工方案做了仔细的研究，并借鉴于我单位类似工程的施工经验，确保工程总体目标顺利进行作如下布置：施工总体部署是指导整个工程施工的关键线路，贯穿于整个施工过程中，与之相关的包含施工段的划分、布置、施工进度计划等关键因素，并对分阶段施工流程具有指导和制约作用。3.2主要工程量施工长度按600米计算，共需要9米长拉森钢板桩2500根，总重1712.25吨；双拼500*200H型钢2000延长米，总重358.4吨；长度8
10、米，直径529mm，壁厚10mm螺旋管100根，总重51.4吨，三项合计共需2122.05吨。3.3施工场地布置（1）临时设施，临时办公室生活区建设：现场布置集装箱临时住房，供施工人员办公、居住。（2）用水、用电根据现场的具体情况确定，临时用水：生活用水从附近解决，施工用水由现场降水井抽取的地下水提供；临时用电：本工程生活用电根据甲方现场提供的位置临时搭接。（3）临时通讯，施工工地安装对讲机和视频监控设备；与公司总部的联系，使用移动通信设施；数据往来采用公司网上交流的方式。（4）临时道路，施工前先修建设备和材料进场的临时通道。（5）临时场地，选好弃土暂存场地及施工配套设施的安装场地；3.4施工
11、机械和劳动力部署 一、组织准备根据本工程特点和技术要求，我公司选派施工经验丰富、责任心强、曾多次承接同类工程施工的人员出任项目经理，并配备技术过硬、具有丰富施工经验的技术、测量、施工、质控人员。组织有关部门的技术、业务能手到本工程部，在项目经理、总工的领导下，各尽其职。集中选拔操作水平高的整编制施工队伍，组建专业施工队伍，确保本工程保质、保量、按期完成。二、技术准备 完成项目部组建，完成施工组织设计方案的编制与审批； 完成现场调查，特别是现浇管廊段范围可能与管线矛盾的现况管线的调查，在此基础上及时与监理、设计配合，确定处理方案和各方配合措施； 完成测量桩位交接及控制网点的布设工作；三、人员准备
12、公司组织有关部门的技术、业务能手到本工程部，在项目经理、总工的领导下，组建专业施工队伍，各尽其职，人员配置如下表所示。表3-1 工程施工人员计划表序号主要工种人数备注1现场经理1人2总工1人3施工员2人4测量员2人5安全员1人6质量员1人7内业员1人8打桩机司机2人9电焊工4人10起重工2人11电工1人合计18人四、材料准备本工程主要材料如下所述：（1）钢板桩采用9米长拉森钢板桩；（2）边梁采用双拼500*200H型钢；（3）横撑采用直径529mm,壁厚10mm厚螺旋管对各种材料的进场时间及数量等根据工程进展情况提前做好安排计划，分期、分批进场，并派专人看守。进场材料均需进行质量检查验收，不合
13、格材料不允许进场使用，所有材料均需有质量合格证。五、机械准备本工程所投入的主要机械详见表3-2。表3-2 主要施工机械投入计划表序号设备名称型号及规格数量单位用途1挖掘机打桩机ZX470-32台打拔钢板桩225吨汽车吊25T1台吊装3电焊机BX-5005台焊接4气割设备2套气割5水平仪DS32台测量放样6经纬仪DJ62台测量放样7拖车1台材料倒运8引孔机ZX3601台辅助打桩3.5施工工期安排根据现场的施工条件，本工程拉森钢板桩施工安排如下：由北向南打设，总体施工工期在40日历天。施工采用分段施工，以完成100延长米钢板桩施工为例，其施工工期如下所述：（1）现场准备：2日历天（2）打设钢板桩：
14、10日历天（3）支撑安装： 2日历天（4）土方开挖及管廊施工：5日历天（5）支撑拆除及钢板桩拔除：5日历天（6）土方回填：2日历天去除重叠时间，完成200米拉森钢板桩的打拔和安拆，共需20天左右。4拉森钢板桩施工方案4.1 施工工艺流程放线定位板桩放线定位挖槽安装吊机打设板桩拆除托架挖土支撑安装挖土污水管道敷设回填支撑拆除拔除板桩回填4.2 测量施工方案对业主所交桩位及资料，及时进行复测，并将复核结果上报监理单位并保存。根据图纸要求对拉森钢板桩进行测量定位。4.3 钢板桩打设在板桩运至现场在打设前，应对其进行检查，板桩立面应平直，锁扣合乎标准，对锁扣不合的进行修整合格的再用。同时应将桩尖处的凹
15、槽底部封闭，避免泥土挤入锁扣应涂以黄油。（1）挖掘机打桩机停在离打桩点就近的施工平台，侧向施工，便于测量人员观察。（2）锤头下降，开液压夹口，夹起一根桩，锁口抹上润滑油，起锤；上升锤与桩，至打桩地点。（3）对准桩与定位桩的锁口，锤下降，靠锤与桩自重压桩至地面以下一定深度不能下降为止。（4） 试开打桩锤30秒左右，停止振动，利用锤惯性打桩至坚实土层，开动振动锤打桩下降，控制打桩锤下降的速度，尽可能的使桩保持竖直，以便锁口能顺利咬合，提高止水能力。（5） 板桩至设计高度前40cm时，停止振动，振动锤因惯性继续转动一定时间，打桩至设计高度。（6） 松开液压夹口，锤上升，打第二根桩，第一、二块板桩打设
16、位置和方向要确保精度，起导向板作用，每入土一米测量一次，板桩打设桩身发生倾斜时，用钢丝绳拉住桩身，边拉边打，逐步边打，逐步纠正，以上类推至打完所有桩。4.4 钢支撑拼装根据图纸尺寸制作，配备钢支撑，并且编号，送于现场安装，根据现场道路，周边环境情况，酌情对基坑挖支撑沟槽或出土一层，便于钢支撑安装，根据现场的支撑编号，拼接、安装垂直正交的钢管支撑。钢管支撑二端设置活络头，钢支撑施加预应力，钢支撑采用25吨汽车吊拼装、吊装。钢支撑安装完毕，对钢支撑连接点进行复检，经验收合格，方可开挖。4.5 土方开挖土方开挖采用机械分层分段开挖，采用边开挖变支撑。分段距离采用5m，分层主要分两层开挖，第一层为表面
17、卸土，开始进行支撑沟槽开挖，支撑安装完毕后进行第二层土方开挖至第二层支撑处，安装完成后继续开挖，直到设计标高。开挖土方时，离设计垫层底部标高150300mm厚的土方由人工清除，避免扰动地基。挖至设计标高经“三检”后，应立即进行施工垫层，以避免土体隆起、泡水和土体扰动。4.6 支撑围檩拆除及板桩拆除围檩安装在土方开挖至固定标高后进行（根据设计图纸确定），围檩、支撑之间应用电焊焊接牢固。把支撑体系焊接完毕后才能进行土方开挖作业，挖至设计标高后进行垫层浇筑及预制管廊吊装施工，吊装施工完成后采用挖出的土回填，然后拆除支撑及围檩。在全部地下工程完成后并回填后进行板桩拔除。拔除时，可先用振动锤将锁口震活，
18、以减少互相间的粘附，然后用挖掘机打桩机依次拔出每根桩；在个别拔不动的桩可先用振动锤震打下沉100300mm，然后在用一台卷扬机协助拔出钢板桩。钢板桩拆除及时清理出场地。拔桩时应采取以下措施：（1）根据土质情况，可在拔桩前靠桩边沿灌入清水，减少摩阻力。（2）拔桩后出现的空隙，应立即灌入黄沙，减少对临近构筑物、道路的影响。（3）吊机应随振动锤的启动而逐渐加荷，起吊力略小于减振器弹簧的压缩极限。（4）设置基坑边坡观测点，专人观测，一旦出现险情，立即采取措施，如压密逐渐等。4.7 注意事项（1）拉森钢板桩施工由有相关的施工资质和施工经验的专业技术人员施工，以保证施工质量和施工进度。（2）钢板桩运到工地
19、后，应进行检查、分类、编号和登记，并进行锁扣检查，凡有弯曲、破损、锁口不合格的均应进行整修。锁扣内外应光洁，并呈一直线，全长不应有破损、缺损、扭曲或死弯。（3）施工时，应合理安排好打桩顺序。（4）每根钢板桩的水平定位尺寸和垂直度必须时打时测时纠，以减少误差，从而保证施工质量和施工进度。（5）在插钢板桩前。除在锁扣内涂以润滑油以减少锁口的磨阻力外，同时在未插套的锁口下端打入铁锲或硬木锲，防止沉入时泥沙堵塞锁口。（6）钢板桩施工时应注意钢板桩锁扣处止水。（7）回填土完成后时进行拔桩，拔桩时应采取可靠措施，避免震动对管廊产生破坏。（8）拔桩设备要与板桩保持一定距离，减少板桩受到的侧向压力，拔桩顺序宜
20、与打桩顺序相反，拔桩后形成的桩孔应及时回填处理。5安全保证措施5.1 安全注意事项成立以项目经理为组长的施工现场安全文明领导小组，项目经理为项目安全生产第一责任人，对工程施工生产安全负有直接的领导责任。牢固树立“安全为了生产、生产必须安全”、“安全第一，预防为主”的思想。（1）在工地适当位置设置足够安全标志，在基坑顶部周围要设置围护栏，人员上下要有专用爬梯。配备专职安全督导员，消除事故隐患，做好安全文明三级教育和施工前的安全技术交底。（2）司机、电工等特种工人必须持证上岗，机械设备操作人员(或驾驶员)必须经过专门训练，熟悉机械操作性能，经专业管理部门考核取得操作证或驾驶证后上机(车)操作；机械
21、设备要有年检合格证。（3）开始挖土前，需对机械进行检查，完工后对机械进行保养，施工中按安全操作系统进行机械操作。（4）晚上施工时，照明系统必须保持良好状态，照明要充足。（5）土方开挖过程中必须切实保证机械人员施工安全，由专人负责指挥挖机操作，挖掘机上基坑必须保证有足够的安全坡度，挖掘机行走地方土层必须有足够的强度，强度不够的地方，必须采取措施，铺设钢板、碎石、砂袋等。（6）进入施工现场人员，应按规定佩戴安全劳保用品，严禁赤脚或穿拖鞋上班，有关作业人员必须做好交接班手续，班组应定期进行安全活动，并做好安全检查记录。（7）开展安全文明日检、周检、月检制度，发现安全隐患及时督促整改；配足专职安全员和
22、安全协管员，做到每个施工点有一名安全协管员。5.2钢板桩施工安全措施采用钢板桩做坑壁支撑时，应符合下列要求：（1）应尽量减少打桩时产生的振动和噪声对邻近建筑物、构筑物、仪器设备和城市环境的影响；（2）在桩附近挖土时，应防止桩身受到损伤；（3）拔除桩后的孔穴应及时回填和夯实。（4）钢支撑的拆除，应按回填次序进行。拆除支撑时，应防止附近建筑物和构筑物等产生下沉和破坏，必要时采取加固措施。5.3土方开挖安全措施挖土施工安全要求：（1）沟坑开挖前应认真熟悉图，了解开挖范围内的有关管线情况，做到心中有底。（2）基坑开挖前,对施工区域内各种地下管线和其它设施，应请管线和其它设施的产权单位负责人到现场确认管
23、线的具体位置和深度。同时向施工人员逐一交底,并做好记录（如煤气管道及设施、通讯电缆等），在开挖前在地面做出明显标志,以警示施工人员。（3）施工现场禁止穿拖鞋、高跟鞋或赤脚。施工期间严禁基坑内休息。上下沟坑必须设置立梯，立梯应坚固，不得缺层。严禁攀登支撑或乘吊运机械设备上下基坑。（4）基坑应挖的直顺，上下口尺寸和中线要符合要求，坑壁应平整，不得出现凹凸现象，以免影响沟壁的稳定性而造成沟壁坍塌。(5)机械挖土时，跟机操作人员应距铲斗保持一定安全距离，必要时应先停机，然后再施工。同时还应及时采取必要的支撑措施和沟边翻土工作，以减轻沟壁压力，以利于沟壁稳定。(6)机械装土及车辆配合外运土方时，任何人不
24、得在车上及挖机旋转半径内停留，以保证装土安全。若有不安全因素，应立即采取相应的措施，以确保施工安全。（7）按规定对现有管线和其它设施需委托产权单位实行监护的，必须在开挖前办好监护手续，并在监护人员的监护下进行施工。（8）在施工区域内，与保护管线距离不足1.5米范围地段，施工时严禁机械开挖，而采用人工开挖，确保即有管线和设施的安全。（9）开挖基坑应设置安全围挡、安全设施和安全警示牌，晚上或雾天应设置红灯警示。安全地带宽度为1米，安全设施牢固规范。施工现场有专职安全员负责检查，并确保安全设施及警示牌、红灯的正常使用。（10）跨越基坑的人行跳板宽度不少于0.6米，脚手板应绑扎牢固，无探头现象。（11
25、）开挖的土方不得在开挖边线堆放，应按不同的土质条件和开挖深度，设置适合的安全距离，以防止土方堆放对基坑增加侧压力，发生塌方事故。（12）下基坑进行施工作业人员必须戴安全帽，现场管理人员定时观察基坑支护是否保持良好，基坑两侧土层有何变化。发现隐患及时整改，避免塌方事故的发生。（13）坑边不准堆积弃土，不准堆放建筑材料、存放机械、水泥罐及行车。坑边不得有常流水，防止渗水进入基坑及冲刷边坡，降低边坡稳定。（14）场地狭窄，来往行人、车辆频繁地段、叉路等，应设临时交通指挥人员。6文明施工措施（1）成立以项目经理为组长的施工现场文明领导小组，负责基坑开挖文明施工管理工作，并结合实际情况制定文明施工管理细
26、则，报驻监理批准后实施。（2）施工现场的文明施工管理细日照市文明施工标准及管理规定为基本准则并加以细化。（3）加强宣传教育工作，提高管理人员及各施工班组文明施工的意识和自觉性，并定期对现场文明施工情况进行评比，找出不足，重点改进。（4）做好施工现场总平面设计，报请监理工程师审批，施工中，严格按总平面图布置，不得随意改变。同时根据工程进度，适时地对施工现场进行整理和整改，或进行必要的调整。（5）施工沿线范围除予留路口外全部采用彩钢板围蔽，以降低施工对周围的干扰与影响。（6）现场机械机具分类堆放停置。（7）施工现场设置施工铭牌，标明工程项目名称、建设单位、项目监理单位、施工单位、设计单位、项目经理
27、和施工现场管理代表人的姓名、开竣工日期、施工许可证批号等。（8）加强施工范围地上、地下管线及公用设施的保护；（9）开挖基坑地段设置护栏，有明显的警示及交通导向标志；（10）及时修复因施工遭到破坏的行车路面，确保行车顺畅；（11）加强施工沿线的夜间照明；（12）保持场内排水系统处于良好的使用状态，保持场地的整洁、道路畅通，随时清理生产、生活垃圾。7工期保证措施（1）落实施工组织、施工队伍、施工机具设备选派资历丰富的各类管理人员组成项目部，加强施工组织，提前落实施工队伍。同时根据本工程的特点，配备充足的施工机具设备。（2）尽快创造现场施工条件积极主动地配合建设单位、监理、设计等部门作好开工前的准备
28、工作,创造和提供便利条件,按时报送各种文件资料及开工前的各项手续。做好交接桩等工作，积极创造现场开工条件。（3）技术保证依靠科技进步，采用新技术、新工艺，按照施工现场条件、地质条件，合理布置和组织施工现场，提高施工效率。（4）设备与材料供应的保证提前作好施工设备的调研及有关技术准备工作，及时维护好顶管设备及辅助配套机具设备，确保按时进场。落实管材等材料的加工定货，确保质量与供应满足施工要求，有关检验试验工作提前进行。现场积极创造运输、存放条件，确保主要材料提前进场，保证材料供应。（5）加强施工管理，合理组织调度加强施工中的动态管理，利用计算机网络技术和网络进度计划技术进行施工过程的管理，突出重
29、点，抓住主要矛盾，占满时间和空间，各工序尽快形成流水作业，及时做好现场组织调度，确保关键工期的实现。（6）加强作业层管理，确保各项措施的落实在施工中加强对作业层的管理，作好技术交底工作，监督各项技术保证措施的落实，确保工程质量和施工进度。8计算书沟槽底到地表高度约为8.0m，钢板桩长度15.0m，钢板桩入土深度6.5m。计算时参照基坑工程第十四章介绍的等弯矩方法布置内支撑。根据建筑基坑支护技术规程有关规范验算钢板桩、内支撑的承载力和稳定性。8.1内支撑间距验算 在第二章中提到钢板桩入土深度范围内主要为粉质粘土等，根据室内试验所得，计算时土的重度统一取=19KN/ m3,为安全起见，土体粘聚力c
30、=20kPa,内摩擦角=10,采用水土合算计算主被动土压力。 根据手册要求，支撑式钢板桩内支撑布置需满足下式：f=MmaxW=16Kah3wh=36fWKa式中h-内支撑最大布置间距；f-钢板桩的抗弯强度设计值，GB/T20933-2007热轧U型钢板桩中规定Q295材质钢板桩屈服强度不小于295MPa,这里保守起见，参照钢结构设计手册，取160 MPa；-钢板桩墙后土的重度，19kN/m3；Ka-主动土压力系数，Ka=tan2(45-2)=tan2(45-102)=0.704；W-所取钢板桩每延米板面截面模量；拉森4钢板桩为2270cm3；代入上述数据：h=36*160*103*2270*1
31、0-619*0.704=5.46计算得到内支撑最大布置间距为5.46m，大于此次布置的最大间距4.0m，因此内支撑布置间距符合要求。8.2钢板桩强度验算（1）计算主被动土压力参照基坑工程手册第十四章中单撑式钢板桩入土深度要求计算钢板桩入土深度，计算时需要考虑主动土压力、被动土压力，计算公式分别如下： 主动土压力：Pak=akKai-2ciKai 被动土压力： Ppk=pkKpi+2ciKpi 式中：Kai=tan2(45-2)Kpi=tan2(45+2)内摩擦角为10度，则有： Kai=tan2(45-2)=0.704，Kai=0.84Kpi=tan2(45+2)=1.42，Kpi=1.19钢
32、板桩受力模型如图8.1所示，可以看出需计算出钢板桩墙前主动土压力和墙后被动土压力，计算出各点土压力后，绘制墙前净主动土压力和墙后净被动土压力，如图8.2所示。图8.1 钢板桩受力模型图图8.2 钢板桩计算模型（2）用等值梁方法计算最大弯矩和支反力用等值梁法计算钢板桩，为简化计算，常用土压力等于零点的位置来代替反弯点的位置，其计算步骤如下：1)计算作用于钢板桩上的土压力强度，并绘出压力力分布图，计算土压力强度时，应考虑板桩墙与土的摩擦作用，将板桩墙后被动土压力乘以修正系数，这里取修正系数为1.0，计算模型如图8.3所示，采用结构力学求解器进行结构受力验算，计算结果如图8.4-图8.7所示。f点处
33、主动土压力为：Pak=19*(8.0+x)*0.704-2*20*0.84f点处被动土压力为： Ppk=19*x*1.42+2*20*1.19根据关系式Pak= 1.0Ppk，有：19*(8.0+x)*0.704-2*20*0.84=1.0*(19*x*1.42+2*20*1.19),计算得到x=1.90m。2）计算钢板桩的最小入土深度，根据f点处支反力和墙前净被动土压力对g点的力矩相等，有关系式：Rf*y=12*y* Ppk- Pak*13*y，代入数据有1.36*y=16y2(26.98y +47.6)-(13.376y-33.6)，计算得到y等于1.22。钢板桩最小入土深度为t=x+y=
34、1.90+1.22=3.12m，钢板桩实际入土深度为6.5m，满足安全性要求。图8.3 钢板桩计算模型图8.4 钢板桩位移图图8.5 钢板桩弯矩图图8.6 钢板桩剪力图图8.7 钢板桩支撑处反力图（3）钢板桩强度验算 如图8.5所示钢板桩的最大弯矩为Mmax为46.75KNm,拉森4钢板桩每延米截面模量W为227010-6m3/m,最大弯矩下钢板桩内力为=MmaxW,为20.6Mpa，小于容许弯应力160 Mpa，满足弯曲强度要求 如图8.6所示钢板桩的最大剪力为Qmax为107.33 KN,拉森4钢板桩每延米截面面积M为242.510-4m2/m,最大剪力下钢板桩内力为=QmaxM,为44.
35、3Mpa，小于容许剪应力160 Mpa，满足剪切强度要求8.3钢板桩变形验算 如图8.4所示，钢板桩最大变形为4.4mm，钢板桩如需变形为3.5/400=0.00875m=8.75mm，满足要求。8.4围檩受力验算边梁由双拼500*200H型钢卧放构成，最大间距为5.0m，其主要承受支撑处钢板桩传递的土压力，即沿围檩外侧连续分布的的钢板桩支反力。计算时可将其简化为一个承受均布力的简支梁，如图8.7所示，支撑处钢板桩支反力为q=154.5KN/m,其受力简图如下图所示。图8.8围檩受力模型图 最大弯矩M=18ql2=482.8KN*m，双拼500200H型钢卧放，其截面模量为374010-6m3
36、，应力为=MmaxW=129.1Mpa，小于容许应力160Mpa,满足强度要求。8.5横撑受力和稳定性验算 横撑为529，壁厚10mm的螺旋钢管，其主要承受支撑处围檩传递的钢板桩支反力，如图8.7所示，支撑处钢板桩支反力为q=154.5KN/m,。 （1）强度验算 管桩最多需承担其周围5.0m的钢板桩支反力，其值为26.32*5.0=772.5KN。即最大轴力为772.5 KN,轴向应力为=P14*3.14*（D2-d2)=45.2Mpa, 小于容许应力160 Mpa，满足强度要求。 （2）稳定性验算 需验算中间钢管横撑的稳定性，钢管支撑长度4m，其长细比=l/i=38.1，（ix=21.99
37、cm），查表得=0.858，=P14*3.14*（D2-d2)=76.3Mpa, 小于容许应力160 Mpa，支撑满足稳定性要求。8.6沟槽抗隆起稳定分析 采用地基承载力模式的抗隆起稳定性分析方法，计算公式为：K=2*D*Nq+c*Nc1h0+D+q 式中1、2-分别为基坑外地表至钢板桩底各层土体天然重度的加权平均值和基坑底至钢板桩底各层土体天然重度的加权平均值，此处均为19 KN/ m3; D-基坑底钢板桩入土深度，6.5m；h0-基坑开挖深度，8.0m; c、-基坑外土体的粘聚力和内摩擦角，分别为20kPa和10度； q-基坑外地面荷载，这里取50kPa;Nq、Nc-地基土特性计算的地基承载力系数，计算公式分别为：Nq=etantan2(45+2),Nc=(Nq-1)/tan,代入数据，计算得到Nq=2.47,Nc=8.35 代入以上数据K=2*D*Nq+c*Nc1h0+D+q=1.45,大于1，满足安全性要求。 综上所述，沟槽开挖钢板桩防护满足安全要求。19
