钢板桩施工方案

小窑湾滨海路跨卧龙河、翔凤河

桥梁工程（一标段）

钢板桩施工方案

编制单位：中交一航局三公司第九项目部 编 制 人： 审 核 人： 编制日期：2014年7月8日

1、编制依据

⑴上海林同炎李国豪土建工程咨询有限公司设计的《大连卧龙湾国际商务区滨海路跨翔凤河与卧龙河桥梁工程（滨海路跨卧龙河桥）》施工图

⑵《卧龙湾国际商务区滨海路跨卧龙河桥梁工程地质勘察报告》2011-DL-46 ⑶《城市桥梁工程施工与质量验收规范》CJJ 2-2008 ⑷《建筑基坑工程技术规范》YB_9258-97 ⑸《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012 2、编制说明

本文件是小窑湾滨海路跨卧龙河、翔凤河桥梁工程一标段施工期钢板桩支护方案,是以“小窑湾滨海路跨卧龙河、翔凤河桥梁工程一标段”招标文件以及设计施工图纸资料为基础，分析了本工程的施工特点和各种影响因素，结合我们对类似工程的施工经验编制而成。其中对本工程的工程特点、总体安排、主要施工方法、机械设备材料人员投入以及安全、质量、进度保证措施等方面进行了详尽阐述。

3、分项工程概况 3.1工程概述

本工程主桥桥墩基本形式为“W”形墩，纵向厚度为3.0m，墩柱里面设置为流线型，墩柱顶宽24.66m，底宽19.9m。墩柱边缘采用圆弧过渡，下接承台，承台尺寸为20.8×7.6m，高2.5m。其中1#墩承台底标高为-6.555m，墩身顶面标高为+4.3m；2#墩承台底标高-6.662m，墩身顶面标高为+4.933m。

两座主桥墩承台底标高均较低，根据现场实际情况，2#墩墩身施工采用放坡开挖，自立边坡。地下水及渗水控制采用集水明排的方法进行，目前已经开始施工。但由于现场场地，若同时进行两个墩身施工，1#墩身开挖作业施工面不足，考虑的业主工期要求，不能等2#墩身施工完成后，再进行1#墩身施工。因此1#墩身施工采用钢板桩支护方案施工，这样在2#墩身施工同时，可以展开1#墩身的施工。 3.2主要工程数量 序号 1 项目名称 1#桥墩承台砼 单位 m3 数量 395 备注 C30F300W6 2 3 4 1#桥墩承台钢筋 1#桥墩墩身砼 1#桥墩墩身钢筋 t m3 t 52 382 161.4 C40F300W6 3.3开竣工日期 质量要求

2014年7月5日～2014年7月30日。

施工依照公路工程质量检验评定标准（JTG F80/1-2004），应达到合格标准。 3.4自然条件概述 3.4.1地质条件

根据勘察场地钻孔揭露，场地岩土体构成及分布规律自上而下分述如下： ①细砂（Q4m）：

黄褐色-灰褐色，饱和，松散，主要成分为石英、长石、云母，级配较好，局部含少量砾石。该层桥位区分布广泛。层厚2.70~10.00m，层顶标高-3.01~-1.92m。层底标高-12.60~-5.71m。

②卵石（Q4m）：

灰白色，饱和，稍密-中密，卵石成分主要为石英砂岩，粒径多在2-5cm，个别大者15cm以上，呈次棱角-亚圆状，含量约占60%~70%，余为中粗砂充填，底部有分支粘土夹层。该层桥位区分布广泛。层厚0.8~6.7m，层顶标高-11.92~-5.71m。层底标高-15.4~-10.9m。 3.4.2水文条件

本桥位区地下水水位标高在-1.92～-3.01m，补给来源为大气降水，以及海水、附近细河及上游卧龙水库等侧向补给，水位变幅约为1～2.5m。河岸两侧主要含水层为细沙及卵石层，地下水类型为第四系空隙潜水及基岩裂隙水。 3.4.3现场环境

本桥梁所处区域大地构造单元属中朝准地台、辽东台隆东南端，原地貌单元为水下岸坡。桥梁工程横跨在建的卧龙河河口，0#、3#桥台分别位于卧龙河东西两侧护岸后方。卧龙河护岸采用直立式安装圆筒结构，其中0#桥台距离圆筒约8m，3#桥台最近处距离圆筒1.3m。1#、2#桥墩位于卧龙河河道内，距离约36m。

施工采用桥梁范围大面回填，路上作业的施工工艺。施工范围北侧为卧龙河，南侧为卧龙河入海口，如下图示：

现场平面图

4、钢板桩支护方案设计 4.1设计平断面图

⑴平面尺寸

1承台钢板桩1

⑵支撑剖面图

+1.0m一层对撑，直径400mm钢管-0.5mC腰梁，300*300mmH钢二层对撑，直径400mm钢管-1.5mC杂填土B-3.3m-4.055mB承台A-6.705mA钢板桩细沙

1-1剖面图

斜角撑，直径400mm钢管承台A-A剖面图斜角撑对撑承台B-B\\C-C剖面图4.2钢板桩施工设计数据 ⑴ 钢板桩桩顶标高-0.5m；

⑵ 地面标高为+1.0m，基坑开挖底标高为-6.7m，开挖深度为7.7m。其中放坡开挖1m，钢板桩支护开挖5.7m； ⑶ 基坑内外土层参数如下表： 序号 1 土层 杂填土 容重KN/m2 20 内摩擦角（度） 14 粘聚力（Kpa） 21 2 细砂 18 11 15 ⑷ 地面超载q：按照20KN/m2考虑； ⑸ 施工设置三层支撑，如上图示：腰梁采用300×300mm工字钢，对撑及斜撑采用直径400mm钢管。同层内对撑每5m设置一道；

⑹ 钢板桩采用拉森U型400×170mm钢板桩，W=2270cm3，[δ]=200Mpa，桩长9m。 4.3钢板桩验算 见后附件

5、分项工程施工重、难点分析

1.本分项工程两座墩身相距仅35m，钢板桩施工同时，2#墩仍在基坑进行其墩身施工，这样使得现场作业面非常狭窄，且两个墩身交叉施工。怎样合理的安排组织两座墩身同时展开施工，是本分项工程施工的一个难点。

解决办法：

①施工前认真策划，摸透现场实际状况及自然条件，制定合理的现场平面布置图。

②合理的安排两个墩身施工，尽量避免两座墩身同时进行大型机械，如泵车，起重等作业，避免大型机械同时作业站位对作业面的需求。

③2#墩身已先于1#墩身施工，尽快组织完成2#墩身的各项施工，在较短的时间内将2#墩施工的基坑回填。

2.钢板桩施工虽然具备多项优点，但其施工时内部支撑较多，在支护完成后，进行钢筋、模板施工就由于支撑影响，施工较为困难，且效率很低。

解决办法：

施工前应针对钢板桩空间小的特点进行施工技术准备，特别是在钢筋下料时，尽量避免过长、过大的主筋和箍筋。或者在支撑时，考虑支撑位置的选择，不能影响主筋的绑扎。模板不采用大片定型钢模板，二是采用组合片钢模板。

3.本施工区域地质大多为含水层，其透水较为严重，因此在施工过程中，排水、降水也是本工程的一个重点和难点。

解决办法：

①钢板桩施工前，在距离支护外约10m，迎海侧换填一部分石料，形成黄土

夹心，确保海侧高潮时较大的渗流。

②钢板桩支护内在形成作业面后，设置一圈排水渠，并在迎海侧设置一座集水井，将渗流流进支护的水集中，利用水泵导出。 6、钢板桩支护施工方法 6.1施工准备

⑴场地测量控制网建立

①现场设置围护轴线控制点，并投射到周边固定点，便于施工阶段经常复核，并注意在施工作业时加以保护。

②现场固定建筑物上设置水准点，在施工过程中保护水准点不被破坏。

⑵技术准备：

①熟悉、审查施工图纸及有关技术文件； ②掌握地质勘察资料和技术经济资料；

③编制施工方案，提出节约工料、降低工程成本措施。 ⑶施工物资的准备：

施工管理人员根据工程需要，确定各阶段对材料，施工机械、设备，工具等的需要量，及时安排运输及进出场，使其满足连续施工的要求。

①施工机械设备的安装及调试；

②安排进场材料、构件及设备的堆放地点，并严格验收，检查以及核对数量和规格；

③进场的材料等质保资料必须齐全。 ⑷施工队伍准备：

①施工前对施工队伍进行劳动纪律的安全教育；

②做好职工、技术人员的培训和更新工作，提高职工的业务技术水平。 6.2钢板桩支护一般要求 6.2.1钢板桩相关要求 (1) 材料要求

钢板桩选用拉森SP-Ⅳ（9米）型。

进场钢板桩需进行外观检验及桩身缺陷矫正；

施打前板桩咬口处宜涂抹黄油以保证施打的顺利和提高防水效果。 (2) 打桩作业要求

宜选择对周围影响较小的振动锤施打；

为保证板桩的垂直度及咬口闭合，选用屏风式打入法； 为保证转角处咬口的闭合可通过轴线或板桩块数来调整。 (3) 拔桩作业要求

宜选用振动锤进行拔桩；

为防止拔桩后地面沉降及对其它构筑物的影响，应及时回填。 6.2.2支撑体系 (1) 材料要求

型钢均采用Q235-B级。 (2) 构件的连接

① 支撑体系的节点均采用平接方式进行焊接。所有节点内角处还应加设水平长度为300mm的连接钢板。

② 构件连接处采用接触边满焊，焊缝高度不小于8mm。

③ 在围檩与支撑连接处的腹板上加焊厚度为10mm的肋板，以增强腹板的稳定性及抗扭刚度。

(3) 为使腰梁与板桩之间接触紧密，传力均匀，水平支撑杆件设置时应在相应部位对围檩施加预加应力。

(4) 为保证水平支撑体系的安装精度及施工便利，基坑开挖至支撑高度后，应在板桩相应部位设置钢牛腿，腰梁及支撑构件安装就位及校核高程后方可进行构件节点的连接。

(5) 钢制构件的施工及安装应有严格的质量检验措施，质量检验应符合《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）的规定。 6.3钢板桩支护施工 6.3.1钢板桩支护施工流程

钢板桩的打设虽然在基坑开挖前已完成，但整个板桩支护结构需要等地下结构施工和回填完成后，在许可的条件下将板桩拔除才算完全结束。因此，对于钢板桩的施工应考虑打设、挖土、支撑、地下结构施工、回填、支撑拆除及板桩的

拔除。

测量放线及地下障碍物清理→打钢板桩→土方开挖至第1/2/3层内支撑标高→第1/2/3层内支撑安装→土方开挖至基坑底设计标高→墩身结构施工→回填土方→拆除内支撑→拉森钢板桩拔除 6.3.2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，注意保护锁口免受损伤。钢板桩应堆放在平坦而坚固的场地上，必要时对场地地基土进行压实处理。在堆放时要注意：

(1) 堆放的顺序、位置、方向和平面布置等应考虑到以后的施工方便； (2) 钢板桩要按型号、规格、长度、施工部位分别堆放，并在堆放处设置标牌说明；

(3) 钢板桩应分别堆放，每层堆放数量一般不超过5根，各层间要垫枕木，垫木间距一般为3～4m，且上、下层垫木应在同一垂直线上，堆放的总高度不宜超过2m。

6.3.3钢板桩的打设

施工机械采用40T履带吊车，配合振动锤及200KW专用（三相220V）发电机施工。

(1) 打桩围檩支架（导向架）的设置。为保证钢板桩沉桩的垂直度及施打板墙墙面的平整度，在钢板桩打入时应设置打桩围檩支架，围檩支架由围檩及围檩桩组成。

围檩采用双面布置形式，双面围檩之间的净距应比插入板桩宽度放大8～10mm，如果对钢板桩打设要求较高，可沿高度上布置双层或多层，这样对钢板桩打入时导向效果更佳。下层围檩可设在离地面约500mm处。围檩支架采用H型钢。围檩与围檩桩之间用连接板焊接。 (2) 钢板桩打设

单桩打入法以一块或两块钢板为一组，从一角开始逐块插打，直至工程结束，这种打入方法施工简便，可不停顿地打，桩机行走路线短，速度快。但单块打入易向一边倾斜，误差积累不易纠正，墙面平直度难控制。

① 先用吊车将钢板桩吊至插点处进行插桩，插桩时锁口要对准，每插入一块即

套上桩帽，轻轻加以锤击；

② 在打桩过程中，为保证钢板桩的垂直度，用两台经纬仪在两个方向加以控制； ③ 为防止锁口中心线平面位移，可在打桩进行方向的钢板桩锁口处设卡板，阻止板桩位移。同时在围檩上预先算出每块板桩的位置，以便随时检查校正； ④ 开始打设的一、二块钢板桩的位置和方向应确保精度，以便起到样板导向作用，故每打入1m应测量一次，打至预定深度后应立即用钢筋或钢板与围檩支架焊接固定。

(3) 钢板桩的转角和封闭合拢。由于板桩墙的设计长度有时不是钢板桩标准宽度的整数倍，或板桩墙的轴线较复杂，或钢板桩打入时倾斜且锁口部有空隙，这些都会给板桩墙的最终封闭合拢带来困难，采用轴线修整法解决。

轴线修整法通过对板桩墙闭合轴线设计长度和位置的调整，实现封闭合拢，封闭合拢处最好选在短边的角部。具体作法如下：

① 沿长边方向打至离转角桩约沿有8块钢板桩时暂时停止，量出至转角桩的总长度和增加的长度；

② 在短边方向也照上述办法进行；

③ 根据长、短两边水平方向增加的长度和转角桩尺寸，将短边方向的围檩与围檩桩分开，用千斤顶向外顶出，进行轴线外移，经核对无误后再将围檩和围檩桩重新焊接固定；

④ 在长边方向的围檩内插桩，继续打设，插打到转角桩后，再转过来接着沿短边方向插打两块钢板桩；

⑤ 根据修正后的轴线沿短边方向继续向前插打，最后一块封闭合拢的钢板桩，设在短边方向从端部算起的第三块板桩的位置处。 6.3.4基坑土方开挖

土方开挖应配合内支撑的安装分三次进行出土，选用1台斗容量1m3的挖机于基坑顶作业，较深部位的掘土换用1台长臂挖机施工；出土没有外运，全部用于场内回填。

土方开挖完成后，应立即排除积水，平整填实后及时浇筑砼垫层进行固化保护。

6.3.5内支撑安装

基坑内侧由上至下共设置三层腰梁、内支撑和斜撑，腰梁采用热轧宽翼缘30H型钢，内支撑与角撑均采用直径400mm的钢管。 6.3.6 基坑排水降水措施

根据地勘资料，本场地地下水位较高，现场在施工过程中有地下水涌出，因此在基坑开挖前与开挖过程中，需采取相应排水降水措施，以确保基坑施工的安全。

在基坑开挖前在钢板桩外围布置真空井点降水。

在基坑底部沿钢板桩侧用砌块砌筑临时排水沟，基坑底部拐角点设置集水井，用已排除基坑内积水。 6.4拔桩 6.4.1拔桩顺序

对于封闭式钢板桩墙，拔桩的开始点离开桩角5根以上，必要时还可间隔拔除。拔桩要点：

(1) 拢桩时，可先用振动锤将板桩锁口振活以减小土的阻力，然后边振边拢。对较难拔出的板桩可先用柴油锤将桩振打下100～300mm，再与振动锤交替振打、振拔。为及时回填拔桩后的土孔，在把板桩拔至此基础底板略高时（如500mm）暂停引拔，用振动锤振动几分钟，尽量让土孔填实一部分；

(2) 起重机应随振动锤的起动而逐渐加荷，起吊力一般略小于减振器弹簧的压缩极限；

(3) 供振动锤使用的电源应为振动锤本身电动机额定机功率的1.2～2.0倍； (4) 对引拔阻力较大的钢板桩，采用间歇振动的方法，每次振动15min，振 动锤连续工作不超过1.5h。 6.4.2桩孔处理

钢板桩拔除后留下的土孔应及时回填处理，特别是周围有建筑物、构筑物或地下管线的场合，尤其应注意及时回填，否则往往会引起周围土体位移及沉降，并由此造成临近建筑物等的破坏。 6.5 基坑验收

6.5.1基坑验收应采取分步验收法进行。每道工序完成经检查验收合格后方可进行下道工序的施工。

6.5.2验收应符合《建筑基坑支护技术规程》(JGJ 120－99)及相关验收规范的规定

6.6施工注意事项及要求

⑴基坑土方开挖应遵循分层、平衡、适时的原则，分层高度应与内支撑的竖向间距相对应，以内支撑下0.5米深为分层界限。采用机械开挖时，坑底设计标高以上20cm由人工清除，不得超挖。开挖到位后，应及时施工管道，严禁基坑暴露时间过长。

⑵做好基坑内的排水工作，雨季施工必须准备足够的抽排水设备。

⑶支护板桩施工应采取有效措施控制好桩位、垂直度及保证咬口及转角处的闭合。

⑷钢结构的焊接，必须是持有特种作业上岗证的人员操作，确保安全与质量。 ⑸土方开挖期间，应采取有效的管理手段及可靠的保证措施防止挖土机械碰撞支护结构，基坑四周严禁堆土或堆载，地面施工荷载不超过15Kpa。

⑹应作好可能发生事故的预防和抢险准备工作。施工时发现地质情况与钻探资料相差较远，应立即会同业主、设计、项目管理单位商量研究解决。 ⑺加强基坑监测，监测数据应及时通知有关人员。 6.7深基坑施工安全措施

⑴深基坑施工属于负高空作业，必须遵守高空作业之规程。施工过程中及时作好基坑口的临边围护，禁止高空抛物、严防坠落。

⑵进入工地一定要戴硬质反光安全帽，操作工必须手戴防护手套，电工戴电工专用绝缘手套。

⑶用机械开挖时，应设专人盯测，以防坑底和坑侧超挖。坑底的控制标高应比设计标高提高15－30厘米，坑壁的控制线应比设计标线提高10－15厘米或先打桩后挖土，机械挖完后，再用人工清坑。

⑷对设内支撑的基坑，在每层土开挖中，同时开挖的部分，在位置及深度上，要保持对称，防止基坑结构承受偏载。基坑开挖应分层进行，高差不宜过大。土质越软，高差应越小。

⑸基坑开挖到设计标高后，一定要将支护桩根部的淤泥清挖，否则会造成支护桩倒塌。

⑹ 基坑底面不能暴露时间过长。基坑开挖中间间歇间过长，变形会随着时间不断增加。这种情况下，应考虑增加支护结构的强度。

⑺遇有粉、细砂层时，要采用恰当的排水方式，以防产生流砂造成基坑坍塌。 ⑻如果基坑开挖后，不能立即进行下一道工序施工时，可在基坑设计标高之上，预留0.15-0.3m厚的一层土不挖，待下一工序开始前，再用人工开挖至槽底的设计标高。否则在下雨时，基坑会浸水坍塌。

⑼验收合格方可进行作业，未经验收或验收不合格不准作下一道工序作业。 6.8打拔拉森钢板桩安全操作规程

(1) 吊车或震锤工作时发现异常，应立即停车检查。

(2) 吊车作业点地面应平坦，地面不平应垫平，防止翻车事故。若地面松软，支承脚底部应铺垫板。

(3) 吊桩时要用专用的钢丝绳和锁扣扣紧桩身，并轻起轻放。打拔桩前要检查震锤是否夹紧，防止应震锤未夹紧损坏钢板装或造成事故。

(4) 不得在架空输电线下面打拔桩。在高压线附近工作，吊臂端应离开高压线2ｍ以上。

(5) 作业范围内严禁站人，以防各种突发事件造成事故。

(6) 打拔桩严禁超负荷作业，不准超力矩，仰角也不得超过限度，以防“翻车”“折臂”事故。

(7) 不得在风力超过6级及大雨、雪、雾等恶劣天气下作业；台风来临，现场吊机应收臂卧放，材料及其它设施采取遮盖、压紧等措施。

(8) 严禁非司机作业。回转操作要平稳地接触回转离合器，尽量减少钢板装的摆动，起吊时应先鸣笛示警，要稳妥操作。

(9) 做支撑要随挖随做，及时做好，不得拖延。支撑要水平直顺，不得倾斜弯曲。烧焊支撑时要注意动火作业安全和深基坑作业安全。

(10) 随时检查钢板桩和支撑是否完好，发现松动要及时补焊，发现弯曲要及时加撑并采取安全措施。

(11) 要统一信号，专人指挥，夜间作业，必须有良好的照明。 七、施工进度保证措施

1）做好施工前的技术准备工作，预测施工过程中可能出现的技术难题，提

前进行技术准备，确保施工顺利进行。

2）制定完善的材料需求计划及采购供应计划，做到供应及时。

3）加强安全和质量控制，避免因安全和质量问题引起停工、返工而导致工期延误。

4）加强信息化施工管理，及时搜集施工中可能出现的不利情况，有预见性的采取事前防范措施，以避免不必要的损失。

5）做好后勤供应和服务保障工作，在食宿、医疗、卫生和保健等各方面做好服务，给予前方大力支持，保证后方不误前方施工。 八、施工测量、监测

1.测量

施工前后，应对所要用的控制点进行校核,以保证其施工精度。施工期间控制点如遇较大的荷载时，应立即进行控制点的复测。

2.监测

1）当发现坡面位移较大时，现场应设专人24小时不间断的注意观测，发现问题及时通过相关技术方案进行处理。

2）若发现护坡情况不稳定时，应停止一切施工，迅速查明原因并制订补救方案。

3）观测要严格按时进行，不许漏测，开挖接近基坑底部时，观测人员不得离开现场。

4）距离基坑周边3H范围内的底层是受基坑开挖影响比较大的区域，该区域内主要为已安装直立式护岸圆筒，因此基坑施工过程中，需全过程对护岸已安装圆筒进行监测。 九、技术质量保证措施

1.掌握设计文件，吃透图纸，对图纸有疑问，及时与监理、业主、设计沟通。及时进行施工技术交底，防止有遗漏。

2.施工过程中技术人员全程监控、指导。 3.施工前组织专家对施工方案进行论证。

4.施工完成后，对作业范围内的杂物进行清理，保证下道工序的有利进行。 十、HSE保证措施

1.保证每日的HSE班前会制度，并严格按照业主及监理的要求，召开安全会议，开展安全教育，提高现场所有人员的安全意识。

2.施工现场应划定作业区，安设护栏并设安全标识，非作业人员不得入内。 3.施工场地应平整、坚实、无障碍物，能满足施工机具的作业要求。 4.所有设备、工具要有良好的绝缘和防水性能，绝缘电阻不得小于1M。为了防海水、大气盐雾的腐蚀，需包敷具有可靠水密的绝缘护套，且应有良好的接地。

5.基坑暴露时间不宜过长，坑底回弹增大会影响支护结构稳定性。 6.特种作业（电气焊）人员必须持证上岗。焊工作业前应检查焊机、一次二次线路保护、焊机外壳保护接零等，确认安全后方可作业。焊接时临时接地线头严禁浮搭，必须固定、压紧，用胶布包严。

7.挖土施工速度不宜过快，防止原土层的平衡状态遭到破坏，从而造成滑坡。 8.施工过程中要时刻保持有人员、机械上下的坡道。 9.挖土要自上而下，逐层进行，严禁先挖坡脚的危险作业。 10.开挖过程中夜间应有3盏碘钨灯以上的照明，电工应日夜值班。 11.施工降水排水不可间断，施工过程中一旦停电会造成基坑被淹及支护结构的破坏，现场配备柴油发电机一台作为备用电源，保证排水的连续性。

12.现场施工单位较多，设立专人监督并负责与其他单位协调，发现问题及时通知施工人员避险。

十一、机械、设备、劳动力投入

1.主要施工机械投入：

名称 短臂挖掘机 长臂挖掘机 钢板桩打桩机 自卸卡车 履带吊 2.劳动力投入：

数量 1台 1台 1台 3台 1台 备注 自有 租用 租用 自有 自有 人员 管理人员 司机 力工 起重 测量 电工 电焊工 合计 3.主要设备、材料投入：

名称 柴油发电机 潜水泵及水管 潜水泵及水管 钢板桩 型钢 钢管

十二、钢板桩相关验算

数量 5人 6人 5人 2人 2人 2人 4人 26人 规格 200kw 4寸 6寸 拉森U型 400×170mm 300×300mm Ф400mm 数量 1台 6组 2组 700平 12t 7t 采用理正深基坑软件进行点算，过程及结果如下：

--------------------------------------------------------------------- [ 支护方案 ]

--------------------------------------------------------------------- 连续墙支护

--------------------------------------------------------------------- [ 基本信息 ]

--------------------------------------------------------------------- 内力计算方法 规范与规程 基坑等级 基坑侧壁重要性系数γ0 基坑深度H(m) 嵌固深度(m) 墙顶标高(m) 连续墙类型 ├每延米板桩截面面积A(cm2) ├每延米板桩壁惯性矩I(cm4) └每延米板桩抗弯模量W(cm3) 有无冠梁 放坡级数 增量法 《建筑基坑支护技术规程》 JGJ 120-99 二级 1.00 7.700 2.800 -1.500 钢板桩 242.50 38600.00 2270.00 无 1 超载个数

0 --------------------------------------------------------------------- [ 放坡信息 ]

--------------------------------------------------------------------- 坡号 1

--------------------------------------------------------------------- [ 土层信息 ]

--------------------------------------------------------------------- 土层数 内侧降水最终深度(m) 2 7.700 坑内加固土 外侧水位深度(m) 内侧水位距开挖面距离(m) 否 1.000 0.000 台宽(m) 2.000 坡高(m) 2.000 坡度系数 1.500 内侧水位是否随开挖过程变化 是 弹性法计算方法

m法 --------------------------------------------------------------------- [ 土层参数 ]

--------------------------------------------------------------------- 层号 土类名称 1 2

层号 与锚固体摩 1 2

粘聚力 内摩擦角 水土 合算 合算 计算m值 抗剪强度 (MN/m4) (kPa) 4.62 2.82 --- --- 素填土 细砂 层厚 (m) 5.20 10.00 重度 (kN/m3) 20.0 18.0 浮重度 (kN/m3) 10.0 8.0 粘聚力 (kPa) 21.00 15.00 内摩擦角 (度) 14.00 11.00 擦阻力(kPa) 水下(kPa) 水下(度) 18.0 45.0 21.00 15.00 14.00 11.00 --------------------------------------------------------------------- [ 支锚信息 ]

--------------------------------------------------------------------- 支锚道数

支锚 支锚类型 道号 1 2 3 支锚 道号 1 2 3

--------------------------------------------------------------------- [ 土压力模型及系数调整 ]

---------------------------------------------------------------------

弹性法土压力模型:

经典法土压力模型:

预加力 (kN) 300.00 300.00 300.00 支锚刚度 (MN/m) 208.60 208.60 208.60 锚固体 直径(mm) --- --- --- 工况 号 2～ 4～ 6～ 抗拉力 (kN) --- --- --- 内撑 内撑 内撑 水平间距 (m) 5.000 5.000 20.000 竖向间距 (m) 2.500 1.800 3.000 入射角 (°) --- --- --- 总长 (m) --- --- --- 锚固段 长度(m) --- --- --- 3

层号 土类名称 水土 1 2

素填土 细砂 合算 合算 水压力 调整系数 1.000 1.000 主动土压力 调整系数 1.000 1.000 被动土压力 调整系数 1.000 1.000 被动土压力 最大值(kPa) 10000.000 10000.000 --------------------------------------------------------------------- [ 设计结果 ]

---------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------- [ 结构计算 ]

--------------------------------------------------------------------- 各工况：

内力位移包络图：

地表沉降图：

--------------------------------------------------------------------- [ 整体稳定验算 ]

---------------------------------------------------------------------

计算方法：瑞典条分法 应力状态：总应力法 条分法中的土条宽度: 0.40m

滑裂面数据

整体稳定安全系数 Ks = 1.115 圆弧半径(m) R = 10.796 圆心坐标X(m) X = -0.393 圆心坐标Y(m) Y = 7.967

--------------------------------------------------------------------- [ 抗倾覆稳定性验算 ]

--------------------------------------------------------------------- 抗倾覆安全系数:

KsMpMa

Mp——被动土压力及支点力对桩底的弯矩, 对于内支撑支点力由内支撑抗压

力决定;对于锚杆或锚索，支点力为锚杆或锚索的锚固力和抗拉力的较小值。

--------------------------------------------------------------------- [ 抗隆起验算 ]

---------------------------------------------------------------------

Ks = 7.168 >= 1.200, 满足规范要求。

Ks239.574 6000.000870.375Ma——主动土压力对桩底的弯矩;

注意：锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。 序号

支锚类型 材料抗力(kN/m)

锚固力(kN/m)

1 内撑 400.000 --- 2 内撑 400.000 --- 3 内撑 100.000 ---

Prandtl(普朗德尔)公式(Ks >= 1.1～1.2)，注：安全系数取自《建筑基坑工程

技术规范》YB 9258-97(冶金部):

KsDNqcNc

HDq o

Nqtan4512 2etan NcNq1tan

Nqtan4511.000212e3.142tan11.0002.710 Nc2.7101Kstan11.000 18.0002.8002.71015.0008.7988.79818.7535.7002.80032.222 Ks = 1.401 >= 1.1, 满足规范要求。

Terzaghi(太沙基)公式(Ks >= 1.15～1.25)，注：安全系数取自《建筑基坑工程技术规范》YB 9258-97(冶金部):

KsDNqcNc

HDq 34Nq12

e2otancos34452222 NcNq11tan 11.000tan11.000Nq12e3.142

cos4511.000 22.975 Nc2.97511tan11.00010.163

KS18.0002.8002.97515.00010.16318.7535.7002.80032.222 Ks = 1.578 >= 1.15, 满足规范要求。

[ 隆起量的计算 ]

注意：按以下公式计算的隆起量，如果为负值，按0处理!

875316 式中

ni1ihiq125DH0.56.37c0.04tan0. δ———基坑底面向上位移(mm);

n———从基坑顶面到基坑底面处的土层层数; ri———第i层土的重度(kN/m)；

地下水位以上取土的天然重度(kN/m3)；地下水位以下取土的饱和重度

3

(kN/m3);

875316147.232.2hi———第i层土的厚度(m); q———基坑顶面的地面超载(kPa); D———桩(墙)的嵌入长度(m); H———基坑的开挖深度(m);

c———桩(墙)底面处土层的粘聚力(kPa); φ———桩(墙)底面处土层的内摩擦角(度);

r———桩(墙)顶面到底处各土层的加权平均重度(kN/m3);

1252.87.70.56.3718.815.00.04tan0.190.

δ = 145(mm)

--------------------------------------------------------------------- [ 抗管涌验算 ]

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抗管涌稳定安全系数(K >= 1.5): 1.50h'w'h'2D

式中 γ0———侧壁重要性系数;

γ'———土的有效重度(kN/m3); γw———地下水重度(kN/m3);

h'———地下水位至基坑底的距离(m); D———桩(墙)入土深度(m);

K = 1.594 >= 1.5, 满足规范要求。

钢板桩受力计算 钢板桩自身验算

钢板桩参数见下表

根据理正设计坑计算结果，基坑开挖钢板桩承受的最大弯矩M=141KN·m2 钢板桩极限弯矩：[M]=0.6×W×[σ]=0.6×2270×10-6×200×103=272.4KN·m2＞141KN·m2

满足要求。 围檩受力验算

支撑间距5m，支反力R=921KN，考虑施工误差及各种不利因素，围檩受力按简支梁计算，围檩弯矩:Mmax=ql2/8 =921/5×52/8=576 KN·m

q=184.2KN

围檩材料采用双拼300×300×15×15H型钢，截面特性如下图所示

考虑截面塑性发展系数γx=1.05，围檩能承受的最大弯矩：

[M]=γxW×[σ]=1.05×1383.5×10-6×200×103×2=290.5×2KN /m2=581 KN /m2 Mmax=576 KN/m2< [M]= 581KN/m2 满足要求。 支撑受力计算

支撑材料：φ400钢管，t=12.5mm，支撑轴力R=921KN，计算长度l0=11.6m，截面特性如下图所示：

按照《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99，偏心距可取支撑计算长度的1/1000，即e=1.2cm。

q=6.8KN/m R=921KN R=921KN 压弯构件应满足：取γx=1.15

σ=921×103/（152.171×100）+（921×0.012×106+6.8×11.62×106/8）/1430×103）=60+76=136MPa＜[σ] （1.15×满足要求。

MxNf，截面塑性发展系数按照钢结构设计规范AnxWnx