钢板桩施工方案.docx
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钢板桩施工方案
钢板桩施工方案
建设单位：
施工单位：
编制人：
编制日期：
审批人：
审批日期：
编制单位：
第一章工程概况与场地环境条件
本工程由站房、加油亭、综合楼、油罐基础、设备管道安装以及道路绿化等部分组成。
油站红线总面积为3139m2，净用地面积为2157.7m2，建筑占地面积为648m2，总建筑面积为648m2。
其中油罐基础大小为11.8m×7.7m×4.0m。
由于油罐基础位于1-2×B-C位置，受到场地影响，不能采用的放坡方式进行土方开挖，因此根据工程的地质情况和考虑到施工安全，基坑采取拉森钢板桩支护措施。
基坑拟开挖尺寸为：
11.8m×7.7m×4.0m，由于本工程前期已全面大开挖1m，因此实际基坑开挖深度仅为3.0m。
基坑支护采用拉森钢板桩围护加支撑的形式，钢板桩型号选用拉森式III，长度6.0m，腰梁及角撑梁采用双轴对称焊接工字钢255*250*14*14，中间支撑为电焊管Φ245*8，支撑位置从桩顶标高下0.5m处。
由于钢板桩较短，计划采用挖土机震、压施打，待基础完成后，再拔起钢板桩。
第二章水文地质条件
按照本工程地质勘察报告，地质条件如下：
1．地层结构
（1）人工填土层：
属杂填土，褐红、灰黄等色，主要由粘性土混建筑垃圾（砼砖碎块、余泥渣土等）组成，系新近堆填而成，结构松散，密实程度不均匀。
该层分布于整个场地，厚度为2.60~4.5米。
（2）淤泥：
灰黑色，含有机质、粉细砂，具腥臭味，摇震反应缓慢，光泽反应光滑，干强度及韧性高，呈饱和、流塑状态，底部渐变为淤泥混砂。
各钻孔均遇见该层，厚度为2.70~4.30米。
层顶埋深2.60~4.50米，层顶埋藏标高3.31~5.16米。
（3）粉砂：
灰、深灰色，主要成份为石英质，混少量淤泥质，呈饱和、松散状态，局部渐变为粉细砂。
层厚1.00~2.10米。
层顶埋深6.30~8.20米，层顶埋藏标高-0.39~1.42米。
2．水文地质条件
拟建场地地下水属潜水，按赋存的地层不同可分为：
第四系土层孔隙潜水、基岩裂隙潜水。
勘察期间，各钻孔均遇见地下水，测得孔内地下水稳定水位埋藏深度介于1.20~1.30米之间。
第三章支护结构设计
截面信息：
截面类型:
拉森III钢板桩
截面描述:
每延米板桩截面面积A=198.000（cm2）
每延米板桩壁惯性矩I=18200.000（cm4）
每延米板桩抗弯模量W=1350.000（cm3）
第一节钢板桩支护计算
一、基本信息
内力计算方法
增量法
规范与规程
《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99
基坑等级
二级
基坑侧壁重要性系数γ0
1.00
基坑深度H（m）
3.000
嵌固深度（m）
3.000
墙顶标高（m）
0.000
连续墙类型
钢板桩
├每延米板桩截面面积A（cm2）
198.00
├每延米板桩壁惯性矩I（cm4）
18200.00
└每延米板桩抗弯模量W（cm3）
1350.00
有无冠梁
无
放坡级数
0
超载个数
1
二、超载信息
超载
类型
超载值
作用深度
作用宽度
距坑边距
形式
长度
序号
（kPa,kN/m）
（m）
（m）
（m）
（m）
1
20.000
---
---
---
---
---
三、土层信息
土层数
2
坑内加固土
否
内侧降水最终深度（m）
3.000
外侧水位深度（m）
0.300
内侧水位是否随开挖过程变化
否
内侧水位距开挖面距离（m）
---
弹性计算方法按土层指定
ㄨ
弹性法计算方法
m法
四、土层参数
层号
土类名称
层厚
重度
浮重度
粘聚力
内摩擦角
（m）
（kN/m3）
（kN/m3）
（kPa）
（度）
1
人工填土
3.70
16.2
10.0
8.40
3.70
2
砾砂（粉砂）
3.60
18.0
10.0
---
---
层号
与锚固体摩
粘聚力
内摩擦角
水土
计算方法
m,c,K值
抗剪强度
擦阻力（kPa）
水下（kPa）
水下（度）
（kPa）
1
16.0
8.40
10.00
分算
m法
1.84
---
2
20.0
0.00
30.00
分算
m法
15.00
---
五、支锚信息
支锚道数
1
支锚
支锚类型
水平间距
竖向间距
入射角
总长
锚固段
道号
（m）
（m）
（°）
（m）
长度（m）
1
内撑
1.000
0.500
---
---
---
支锚
预加力
支锚刚度
锚固体
工况
锚固力
材料抗力
材料抗力
道号
（kN）
（MN/m）
直径（mm）
号
调整系数
（kN）
调整系数
1
0.00
30.00
---
2～
---
100.00
1.00
六、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:
层号
土类名称
水土
水压力
主动土压力
被动土压力
被动土压力
调整系数
调整系数
调整系数
最大值（kPa）
1
人工填土
分算
1.000
1.000
1.000
10000.000
2
砾砂（粉砂）
分算
1.000
1.000
1.000
10000.000
七、工况信息
工况
工况
深度
支锚
号
类型
（m）
道号
1
开挖
1.000
---
2
加撑
---
1.内撑
3
开挖
3.000
---
八、结构计算
各工况：
内力位移包络图：
地表沉降图：
九、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:
1.00m
1、滑裂面数据
整体稳定安全系数Ks=2.029
圆弧半径（m）R=6.344
圆心坐标X（m）X=-0.941
圆心坐标Y（m）Y=3.201
2、抗倾覆稳定性验算
抗倾覆安全系数:
Mp——被动土压力及支点力对桩底的抗倾覆弯矩,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。
Ma——主动土压力对桩底的倾覆弯矩。
工况1：
序号支锚类型材料抗力（kN/m）锚固力（kN/m）
1内撑0.000---
Ks=1.945>=1.200,满足规范要求。
工况2：
序号支锚类型材料抗力（kN/m）锚固力（kN/m）
1内撑100.000---
Ks=3.311>=1.200,满足规范要求。
工况3：
序号支锚类型材料抗力（kN/m）锚固力（kN/m）
1内撑100.000---
Ks=1.430>=1.200,满足规范要求。
安全系数最小的工况号：
工况3。
最小安全Ks=1.430>=1.200,满足规范要求。
十、抗管涌验算
抗管涌稳定安全系数（K>=1.5）:
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=3.222>=1.5,满足规范要求。
十一、嵌固深度计算
嵌固深度计算参数：
嵌固深度系数
1.200
抗渗嵌固系数
1.200
嵌固深度计算过程：
按《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99单支点结构计算支点力和嵌固深度设计值hd：
1）按ea1k=ep1k确定出支护结构弯矩零点hc1=1.476
2）支点力Tc1可按下式计算：
hT1=2.500m
Tc1=51.064kN
3）hd按公式：
hp∑Epj+Tc1（hT1+hd）-βγ0ha∑Eai>=0确定
β=1.200，γ0=1.000
hp=2.320m，∑Epj=542.271kPa
ha=4.011m，∑Eai=354.045kPa
得到hd=6.276m，hd采用值为：
3.000m
第二节内支撑设计
基坑内支撑布置图
一、支撑梁计算结果
（1）支撑梁ZCL-1
截面信息：
截面描述:
工字形255×250×14×14
截面面积A=1×102（cm2）
截面惯性矩Iy=0.39×104（cm4）
截面惯性矩Ix=1.12×104（cm4）
抗扭惯性矩It=0.01×104（cm4）
材料信息：
材料描述:
钢材Q235
材料比重=76.930（kN/m3）
弹性模量=206000.000（MPa）
泊松比=3.290
剪切模量=79000.000
位移结果:
起点
中点
终点
最大值
截面x方向（mm）：
0.00
0.05
0.10
---
截面y方向（mm）：
0.00
-0.08
0.00
---
轴向（mm）：
-0.04
-0.02
0.00
---
合成（mm）：
0.04
0.10
0.10
0.10
内力结果:
起点
中点
终点
水平弯矩（+）（kN-m）：
0.00
0.00
0.00
水平弯矩（-）（kN-m）：
-0.00
-0.00
-0.00
竖向弯矩（+）（kN-m）：
0.00
0.79
0.00
竖向弯矩（-）（kN-m）：
0.00
0.00
0.00
水平剪力（kN）：
-0.00
-0.00
0.00
竖向剪力（kN）：
1.11
0.00
-1.11
轴力（kN）：
-28.45
-28.45
-28.45
扭矩（kN-m）：
0.00
0.00
0.00
（2）支撑梁ZCL-2
截面信息：
截面描述:
工字形255×250×14×14
截面面积A=1×102（cm2）
截面惯性矩Iy=0.39×104（cm4）
截面惯性矩Ix=1.12×104（cm4）
抗扭惯性矩It=0.01×104（cm4）
材料信息：
材料描述:
钢材Q235
材料比重=76.930（kN/m3）
弹性模量=206000.000（MPa）
泊松比=3.290
剪切模量=79000.000
位移结果:
起点
中点
终点
最大值
截面x方向（mm）：
0.10
0.05
0.00
---
截面y方向（mm）：
0.00
-0.08
0.00
---
轴向（mm）：
-0.00
0.02
0.04
---
合成（mm）：
0.10
0.10
0.04
0.10
内力结果:
起点
中点
终点
水平弯矩（+）（kN-m）：
0.00
0.00
0.00
水平弯矩（-）（kN-m）：
0.00
0.00
0.00
竖向弯矩（+）（kN-m）：
0.00
0.79
0.00
竖向弯矩（-）（kN-m）：
0.00
0.00
0.00
水平剪力（kN）：
0.00
0.00
-0.00
竖向剪力（kN）：
1.11
0.00
-1.11
轴力（kN）：
-28.44
-28.44
-28.44
扭矩（kN-m）：
0.00
0.00
-0.00
（3）支撑梁ZCL-3
截面信息：
截面描述:
电焊钢管φ245×8.0
截面面积A=1×102（cm2）
截面惯性矩Iy=0.42×104（cm4）
截面惯性矩Ix=0.42×104（cm4）
抗扭惯性矩It=0.84×104（cm4）
材料信息：
材料描述:
钢材Q235
材料比重=76.930（kN/m3）
弹性模量=206000.000（MPa）
泊松比=3.290
剪切模量=79000.000
位移结果:
起点
中点
终点
最大值
截面x方向（mm）：
0.17
0.00
-0.17
---
截面y方向（mm）：
0.00
-0.46
0.00
---
轴向（mm）：
0.00
-0.09
0.00
---
合成（mm）：
0.17
0.47
0.17
0.47
内力结果:
起点
中点
终点
水平弯矩（+）（kN-m）：
0.00
0.00
0.00
水平弯矩（-）（kN-m）：
-0.10
-0.10
-0.10
竖向弯矩（+）（kN-m）：
0.00
1.10
0.00
竖向弯矩（-）（kN-m）：
-2.30
0.00
-2.30
水平剪力（kN）：
-0.00
-0.00
-0.00
竖向剪力（kN）：
1.76
0.00
-1.76
轴力（kN）：
-53.64
-53.64
-53.64
扭矩（kN-m）：
-0.00
-0.00
-0.00
（4）支撑梁ZCL-4
截面信息：
截面描述:
电焊钢管φ245×8.0
截面面积A=1×102（cm2）
截面惯性矩Iy=0.42×104（cm4）
截面惯性矩Ix=0.42×104（cm4）
抗扭惯性矩It=0.84×104（cm4）
材料信息：
材料描述:
钢材Q235
材料比重=76.930（kN/m3）
弹性模量=206000.000（MPa）
泊松比=3.290
剪切模量=79000.000
位移结果:
起点
中点
终点
最大值
截面x方向（mm）：
0.24
0.00
-0.24
---
截面y方向（mm）：
0.00
-0.46
0.00
---
轴向（mm）：
-0.00
0.00
0.00
---
合成（mm）：
0.24
0.46
0.24
0.46
内力结果:
起点
中点
终点
水平弯矩（+）（kN-m）：
0.00
0.00
0.00
水平弯矩（-）（kN-m）：
0.00
0.00
-0.00
竖向弯矩（+）（kN-m）：
0.00
1.09
0.00
竖向弯矩（-）（kN-m）：
-2.30
0.00
-2.30
水平剪力（kN）：
-0.00
-0.00
-0.00
竖向剪力（kN）：
1.76
-0.00
-1.76
轴力（kN）：
-74.91
-74.91
-74.91
扭矩（kN-m）：
0.00
0.00
0.00
（5）支撑梁ZCL-5
截面信息：
截面描述:
电焊钢管φ245×8.0
截面面积A=1×102（cm2）
截面惯性矩Iy=0.42×104（cm4）
截面惯性矩Ix=0.42×104（cm4）
抗扭惯性矩It=0.84×104（cm4）
材料信息：
材料描述:
钢材Q235
材料比重=76.930（kN/m3）
弹性模量=206000.000（MPa）
泊松比=3.290
剪切模量=79000.000
位移结果:
起点
中点
终点
最大值
截面x方向（mm）：
0.17
-0.00
-0.17
---
截面y方向（mm）：
0.00
-0.46
0.00
---
轴向（mm）：
-0.00
0.09
-0.00
---
合成（mm）：
0.17
0.47
0.17
0.47
内力结果:
起点
中点
终点
水平弯矩（+）（kN-m）：
0.10
0.10
0.10
水平弯矩（-）（kN-m）：
0.00
0.00
0.00
竖向弯矩（+）（kN-m）：
0.00
1.10
0.00
竖向弯矩（-）（kN-m）：
-2.30
0.00
-2.30
水平剪力（kN）：
-0.00
-0.00
-0.00
竖向剪力（kN）：
1.76
-0.00
-1.76
轴力（kN）：
-53.63
-53.63
-53.63
扭矩（kN-m）：
-0.00
-0.00
-0.00
（6）支撑梁ZCL-6
截面信息：
截面描述:
工字形255×250×14×14
截面面积A=1×102（cm2）
截面惯性矩Iy=0.39×104（cm4）
截面惯性矩Ix=1.12×104（cm4）
抗扭惯性矩It=0.01×104（cm4）
材料信息：
材料描述:
钢材Q235
材料比重=76.930（kN/m3）
弹性模量=206000.000（MPa）
泊松比=3.290
剪切模量=79000.000
位移结果:
起点
中点
终点
最大值
截面x方向（mm）：
-0.00
-0.05
-0.10
---
截面y方向（mm）：
0.00
-0.08
0.00
---
轴向（mm）：
-0.04
-0.02
0.00
---
合成（mm）：
0.04
0.10
0.10
0.10
内力结果:
起点
中点
终点
水平弯矩（+）（kN-m）：
0.00
0.00
0.00
水平弯矩（-）（kN-m）：
-0.00
0.00
0.00
竖向弯矩（+）（kN-m）：
0.00
0.79
0.00
竖向弯矩（-）（kN-m）：
0.00
0.00
0.00
水平剪力（kN）：
-0.00
0.00
-0.00
竖向剪力（kN）：
1.11
0.00
-1.11
轴力（kN）：
-28.43
-28.43
-28.43
扭矩（kN-m）：
0.00
-0.00
-0.00
（7）支撑梁ZCL-7
截面信息：
截面描述:
工字形255×250×14×14
截面面积A=1×102（cm2）
截面惯性矩Iy=0.39×104（cm4）
截面惯性矩Ix=1.12×104（cm4）
抗扭惯性矩It=0.01×104（cm4）
材料信息：
材料描述:
钢材Q235
材料比重=76.930（kN/m3）
弹性模量=206000.000（MPa）
泊松比=3.290
剪切模量=79000.000
位移结果:
起点
中点
终点
最大值
截面x方向（mm）：
-0.10
-0.05
-0.00
---
截面y方向（mm）：
0.00
-0.08
0.00
---
轴向（mm）：
-0.00
0.02
0.04
---
合成（mm）：
0.10
0.10
0.04
0.10
内力结果:
起点
中点
终点
水平弯矩（+）（kN-m）：
0.00
0.00
0.00
水平弯矩（-）（kN-m）：
-0.00
-0.00
-0.00
竖向弯矩（+）（kN-m）：
0.00
0.79
0.00
竖向弯矩（-）（kN-m）：
0.00
0.00
0.00
水平剪力（kN）：
-0.00
0.00
0.00
竖向剪力（kN）：
1.11
0.00
-1.11
轴力（kN）：
-28.44
-28.44
-28.44
扭矩（kN-m）：
0.00
0.00
0.00
（8）H形钢支撑梁稳定验算
1输入数据
1.1基本输入数据
构件材料特性
设计强度:
215.00（N/mm2）
屈服强度:
235.00（N/mm2）
截面特性
截面名称:
双轴对称焊接工字钢:
b=255（mm）
翼缘板宽度[3d≤b≤40t]:
255（mm）
腹板厚度[（h-2t）/40≤d≤b/3]:
14（mm）
翼缘板厚度[b/40≤t]:
14（mm）
截面高度[4t≤h≤（40d+2t）]:
250（mm）
缀件类型:
构件长度:
2.100（m）
容许强度安全系数:
1.00
容许稳定性安全系数:
1.00
1.2荷载信息
恒载分项系数:
1.20
活载分项系数:
1.40
是否考虑自重:
考虑
轴向恒载标准值:
28.450（kN）
1.3连接信息
连接方式:
普通连接
截面是否被削弱:
否
1.4端部约束信息
X-Z平面内顶部约束类型:
简支
X-Z平面内底部约束类型:
简支
X-Z平面内计算长度系数:
1.00
Y-Z平面内顶部约束类型:
简支
Y-Z平面内底部约束类型:
简支
Y-Z平面内计算长度系数:
1.00
2中间结果
2.1截面几何特性
面积:
102.48（cm2）
惯性矩Ix:
11229.85（cm4）
抵抗矩Wx:
898.39（cm3）
回转半径ix:
10.47（cm）
惯性矩Iy:
3874.06（cm4）
抵抗矩Wy:
303.85（cm3）
回转半径iy:
6.15（cm）
塑性发展系数γx1:
1.05
塑性发展系数γy1:
1.20
塑性发展系数γx2:
1.05
塑性发展系数γy2:
1.20
2.2材料特性
抗拉强度:
215.00（N/mm2）
抗压强度:
215.00（N/mm2）
抗弯强度:
215.00（N/mm2）
抗剪强度:
125.00（N/mm2）
屈服强度:
235.00（N/mm2）
密度:
7850.00（kg/m3）
2.3稳定信息
绕X轴屈曲时最小稳定性安全系数:
59.08
绕Y轴屈曲时最小稳定性安全系数:
53.38
绕X轴屈曲时最大稳定性安全系数:
62.59
绕Y轴屈曲时最大稳定性安全系数:
56.55
绕X轴屈曲时最小稳定性安全系数对应的截面到构件顶端的距离:
2.100（m）
绕Y轴屈曲时最小稳定性安全系数对应的截面到构件顶端的距离:
2.100（m）
绕X轴屈曲时最大稳定性安全系数对应的截面到构件顶端的距离:
0.000（m）
绕Y轴屈曲时最大稳定性安全系数对应的截面到构件顶端的距离:
0.000（m）
绕X轴弯曲时的轴心受压构件截面分类（按受压特性）:
b类
绕Y轴弯曲时的轴心受压构件截面分类
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