DN2600顶管方案顶管和基坑相关计算文档格式.docx

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选用优质材料，确保人、财、物、设备等施工资源的科学合理配置。

6合理布局保护环境的原则

从节省临时占地、减少植被破坏、搞好环保、防止水土流失、认真实施文明施工等多角度出发，合理安排生产及生活场地、大临设施做到布局合理，施工适用并做好环境保护。

施工期间保证河道行洪,工程完成后，及时平整场地，恢复耕地和植被，清理工程留下的渣土、垃圾。

尽最大限度减少对生态环境的影响。

二、编制依据

（1）设计文件

（1）天津市华淼给排水研究设计院有限公司设计的《天津市南水北调市内配套工程西河原水枢纽泵站工程》施工图

（2）天津市南水北调市内配套工程原水枢纽泵站工程厂外出厂干管地质勘察报告

（2）标准、规范

（1）《现场设备、工业管道焊接工程施工规范》GB50236-2011；

（2）《工业金属管道工程施工规范》GB50235-2010；

（3）《混凝土和钢筋混凝土管》；

（GB/T11836-2009）；

（4）《建筑基坑工程检测技术规范》（GB50497-2009）；

（5）《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）；

（6）《建筑基坑工程技术规程》（DB29-202-2010）；

（7）《土压平衡和泥水平衡顶管工程施工技术规程》（J10498-2004）；

（8）《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）；

（9）《建筑地基与基础施工手册》；

（10）《顶管施工技术及验收规范》（试行）；

三、工程概况

1工程概况

本工程为南水北调配套工程西河原水枢纽泵站工程顶管部分，一趟DN2600穿越民房顶管工程，顶进长度83米，顶管管道采用DN2648Χ24钢管，材质Q235B,单根管长初步定为6米。

钢管采用焊接连接。

工程内容主要包括工作井、接收井各一座和DN2648X24钢管83m。

工作井平面尺寸为：

11m×

6m，深度8.5米。

接收井平面尺寸为：

8m×

序号

名称

数量

1

工作井长11m，宽6m，深8.5m

1座

2

接收井长8m，宽6m，深8.5m

3

泥浆池长25米宽10米深1.5米

平面位置图如下

2、工作井周边情况

工作井位于西河原水枢纽泵站院内，无明显建筑物。

3、接收井周边情况

接收井位于子牙河南路子牙河河堤上，无明显建筑物，工程施工前，对河堤进行拆除作业。

四、工程地质条件

1、工程地质条件

1）、人工填土层（Qml）

全场地均有分布，厚度为0.70~3.20m，底板标高为2.77~0.15m，主要由杂填土组成。

杂填土（地层编号①1）：

主要分布于场地内，呈杂色，多为煤灰、碎石子、砖块及混凝土路面。

2）、第四系全新统上阻陆相冲基层（Q43al）

全场地均有分布，厚度为1.00~3.20m，顶板标高为2.77~0.15m，主要由粘土（地层编号②1）组成，呈灰褐~黄褐色，多呈可塑状态，局部呈软塑状态，无层理，含铁质，属中等~高压缩性土，局部为粘性较大的粉质粘土。

3）、第四系全新统上组湖沼相沉积层（Q43l+h）

全场地均有分布，厚度为2.20~4.20m，顶板标高为0.17~-1.56m，主要由粘土（地层编号③2）组成：

呈灰绿~灰黄色，以可塑状态为主，局部为软塑，无层理，含铁质，属中等~高压缩性土，局部夹黏性较大的粉质粘土。

4）、第四系全新统中组海相沉积层（Q42m）

全场地均有分布，该层局部钻孔未揭穿。

厚度为6.80~7.70m，顶板标高为-3.62~-4.32m。

主要由粉质粘土（地层编号④1）组成：

成灰色，以软塑为主，局部呈可塑或流塑状态，有层理，含贝壳碎屑，属中等压缩性土。

土质不均匀，局部夹粉土薄层。

5）、第四系全新统下阻陆相冲积层（Q41al）

该层钻孔深度内未揭穿，最大可见厚度为5.70m，顶板标高为-10.94~-11.34m。

该层从上而下可分为2个亚层。

第一亚层，粉质粘土（地层编号⑤1）：

顶部见灰白色粉质粘土，厚度不均匀。

下部呈褐黄色，可塑状态，有层理，含铁质，数中等压缩性土。

局部夹粉土薄层。

分布不连续，钻孔深度内未揭穿，最大可见厚度5.70m。

第二亚层，粉土（地层编号⑤2）：

成灰黄~黄褐色，密实状态，有层理，含铁质，为中等压缩性土。

土质不均匀，局部夹粉砂薄层。

分布不连续，钻孔深度内未揭穿，最大可见厚度1.80m。

地基土渗透系数表和物理力学指标分层统计表如下。

五、水文地质条件

1）、经过勘察得，2014年6月场地静止水位埋深一般3.00~3.10，标高0.44~0.25m。

表层地下水属潜水类型，主要由大气降水及附近河流补给，以蒸发形式排泄，水位随季节有所变化。

一般年变幅在0.50~1.00左右。

根据现场实测地下水位、水位年变幅综合考虑，建议本场地抗浮设计水位可按大沽高程3.50考虑。

2）、环境水水质及腐蚀性评价

①为判定环境水的腐蚀性，共采取了地下水水样6组，地表水水样1组，做水质简分析试验，成果见地下水水化学分析成果。

根据试验成果得知，地下水化学类型为氯硫酸钠钾镁型水、氯硫酸钠钾钙型水、重碳酸氯钠钾钙镁型水、重碳酸氯钙钾镁型水、重碳酸硫酸钙钠钾镁型水和硫酸重碳酸镁钙钠钾型水。

PH值6.85~7.78，属中性~弱碱性水；

水的矿化度1.19~8.43g/L，属微咸水~咸水；

总硬度24.61~76.18德国度，属于极硬水。

地表水化学类型为氯硫酸钠钾钙型水。

PH值8.11，属弱碱性水；

水的矿化度1.19g/L，属咸水；

总硬度28.08，属于极硬水。

②腐蚀性评估

场地环境类型判定，本场地环境为II类。

根据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001，2009年版）对地下水腐蚀性综合评估如下：

a.有干湿交替作用时，地下水对混凝土结构腐蚀等级为中等腐蚀性；

地表水对混凝土结构腐蚀等级为弱腐蚀性；

腐蚀介质为，有干湿交替作用时，地下水对钢筋混凝土结构中的钢筋具有中等腐蚀性；

地表水对钢筋混凝土结构中的钢筋具有弱腐蚀性；

腐蚀介质为。

b.无干湿交替作用时，地下水对混凝土结构腐蚀等级为弱腐蚀性；

地表地表水对混凝土结构腐蚀等级为微腐蚀性；

长期浸水，地下水对钢筋混凝土结构中的钢筋具有微腐蚀性；

地表水对钢筋混凝土结构中的钢筋具有微腐蚀性；

建议设计根据不同情况采取抗腐蚀措施。

3）、地下水有毒物质分析

根据水质分析检测结果，地下水中Cr、Pb、Cd、CN及酚有害组分含量很小，小于饮用水水质常规指标限值。

六工作井、接收井的土质情况

1）工作井处的钻孔柱状图

2）接收井处的钻孔柱状图

第二章基坑支护设计及施工

一、基坑支护方案

1、基坑布置

（1）位置的确定

按照施工现场平面布置图进行布置。

（2）工作坑（接收坑）尺寸

工作坑底宽W=2.6+1+1.5+1.5=5.6m，本工程取6米。

工作坑底长L=L1+L2+L3+L4+L5+L6

式中L——工作井底长（m）

L1——管子顶进后,尾压在导轨上的最小长度,此处取0.5m;

L2——每节管子长度（m）,此处取3m；

L3——出土工作间隙，根据出土工具确定，此处取0.5m；

L4——千斤顶长度（m）,此处取1.5m；

L5——后背所占工作井厚度（m）,此处取1.0m；

L6——内衬管井底焊接长度4.5m；

L=L1+L2+L3+L4+L5+L6=0.5+3+0.5+1.5+1+4.5=11,本工程取11m。

工作坑：

平面尺寸为11ｍ×

6m。

基坑开挖深度8.5米。

接收坑：

接收坑按与顶坑同宽，其长度小3m，平面尺寸为：

2、工作坑（接收坑）支护方案

DN2600工作井、接收井尺寸为：

工作井：

长11米，宽6米，深8.5米。

接收井：

长8米，宽6米，深8.5米。

工作井位于施工现场内，施工过程中没有障碍。

接收井位于河坡上，施工过程中对河坡进行拆除，从而减少地面的高程，进而减少土压力。

由于现场无地势，土方必须外运，在工程完工后再运回回填，施工过程中进行拆除河堤，施工完成后进行恢复，具体平面位置见下图。

3、工作坑（接收坑）支护图示

DN2600工作井作法

工作井后背采用I40b工字钢竖排密打，其它三侧采用I40b工字钢一丁一横，桩长12米。

工作井采用人机配合开挖，工作井内用双层I40b工字钢焊接三道双矩形支撑框架，每道支撑四周加焊三角支撑（长2.5m），三角支撑选用无缝钢管。

三道支撑框架的位置距离桩顶0.5米、3.5米和5.5米。

高压旋喷桩直径为φ600，旋喷桩互相咬合200mm。

工作井平面图如下：

工作井剖面图如下：

DN2600接收井作法

由于DN2600接收井位于子牙河河堤且距离民房较近，外围采用高压旋喷桩进行蔽水，高压旋喷桩直径为φ600，互相咬合200mm，长度为14米。

高压旋喷桩内侧进行I40b工字钢一横一丁进行基坑支护，在距离桩顶0.5米、3.5米和5.5米位置设置第一、二、三道支撑，每道支撑采用双层I40b工字钢组合焊接，三角支撑选用无缝钢管。

土方开挖后再进行打桩施工，由于现场无地势，土方必须外运，在工程完工后再运回回填。

平面图如下：

接收井占用大堤示意图如下：

接收井基坑支护示意图：

工作井（接收井）基础做法

采用碎石垫层200mm厚，其上做C30混凝土底板，厚300mm，基础内预埋Φ20钢筋，焊成0.2x0.2m网状，上下双层设置。

其上焊接导轨基架。

安装完成后应对其质量进行检查，每条导轨测其4点高程，高程必须一致，导轨间每隔一米加设一根槽钢支撑。

同时，在距离洞口0.6m处，设置长为2m，宽为0.8m，深为0.5m的焊口窝子，保证钢管焊接工作面。

柴油打桩机场外运输6次，基坑打拔工字钢工作井、接收井各1次，掘进机进洞、出洞拔龙门口工字钢各1次，工作井、接收井上反拔龙门口工字钢各1次。

封底：

井身开挖及支护至设计标高后，回填碎石垫层封底，井底预留集水井。

二、工作坑、接收坑支护结构计算

本章的相关计算包括井壁计算（土压力计算、入土深度计算、板桩断面选择、后背侧顶力核算）、水平支撑计算（水平支撑和斜撑计算）、底板计算、后背水平支撑计算。

基本条件：

井内径11m×

6m，深8.5m地面有吊车，）基坑以上。

钢管管径：

DN2600mm,长度：

83m。

1、井壁计算：

井壁使用40B钢板桩，设三道工字钢环梁做内支撑（每道支撑采用