基坑钢板桩支护专项方案.docx
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基坑钢板桩支护专项方案
基坑钢板桩支护专项方案
一.工程概况3
二.编制依据3
三.工程地质条件4
四.钢板桩支护设计思路及要点6
五.基坑稳定性计算6
六.钢板桩施工14
七.基坑监测措施16
八.质量保证措施17
九.安全施工措施18
一.工程概况
1.建筑概况:
本项目位于沈砖公路北侧,纬四路南侧,纬七东路东侧,刘五公路西侧｡拟建建筑物共13幢,其中1~6#楼为28层,高度86.3m;7~13#楼18层,高58.3m｡地下室一层,主楼下设有地下自行车库｡建设基地面积50396平方米,建筑面积151784.11平方米（地上建筑面积133491.6平方米,地下建筑面积18292.51平方米）,本工程±0.000相对于绝对标高4.900｡
2.结构概况:
本工程主要单体结构地基基础采用桩基-平板式筏型基础或桩基-梁板式筏型基础｡
墙身工程:
砼剪力墙､砼空心砖加气混凝土砌块墙｡
地下车库采用全现浇结构｡结构砼标号为C30-C35,抗震等级为三级｡
塔吊基础基坑开挖深度约4.95米,基坑面标高约-2.6M,基坑底标高约-7.55M｡采用槽钢钢板桩进行支护,以达到止水挡土的目的｡
3.本工程建设单位:
上海韵意房地产开发有限公司
设计单位:
上海中房建筑设计有限公司
基坑围护设计单位:
上海岩土工程勘察设计研究院有限公司
勘察单位:
上海岩土工程勘察设计研究院有限公司
监理单位:
上海建浩工程顾问有限公司
施工单位:
浙江国泰建设集团有限公司
二.编制依据
1､上海岩土工程勘察设计研究院有限公司提供的本工程岩土工程勘察报告
2､《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120--99）
3､《基坑工程技术规范》（DG/TJ08-61-2010）
4､《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008
5､《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497-2009
6､《建筑地基基础施工质量验收规范》（GB50202-2002）
7､上海市标准《基坑工程设计规程》DBJ08-61-97
8､上海市标准《地基处理技术规范》DBJ08-40-94
9､《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81-2002）
三.工程地质条件
1.根据勘察报告显示,基坑开挖深度范围内的土层为以下土层:
填土:
杂､灰黄,很湿,松散,以粘土为主,含少量植物根茎｡在底部分布有厚约10~20cm黑色泥碳质土,层厚0.90~3.20m｡
粘土:
褐黄~兰灰,湿~很湿,可塑~软塑,含少量氧化铁条纹及铁锰质结核,夹少量有机质条纹｡局部缺失｡无摇振反应,土面光滑有光泽,韧性高,干强度高,层厚0.70~1.30m｡
淤泥质粉质粘土:
灰,饱和,流塑,含云母､有机质,夹粉质粘土､粘土｡无摇振反应,稍有光泽,韧性中等,干强度中等,层厚4.80~7.30m｡
2.各层土物理力学性质参数如下表:
基坑开挖影响范围内土体主要物理力学参数
土层名称
重度
γ（KN/M3）
固结快剪指标
地基承载力Fak
（kpa）
C（KPa）
（°）
粘土
17.8
17
13.5
60~65
淤泥质粉质粘土
17.8
15
14.0
50~55
3.根据地质勘察报告显示,本场地地下水类型主要为潜水和深部承压水｡
1）潜水:
拟建场地浅部地下水属潜水类型,受大气降水及地表迳流补给｡水位埋深为0.50~0.70m,低水位埋深为1.5m｡
2）据调查,场地附近无地下水污染源存在,同时对取两组水样进行混凝土腐蚀水质分析,试验结果显示,地下水对Ⅲ类场地环境中的混凝土结构有微腐蚀性,对钢结构有弱腐蚀性;在长期浸水环境下对钢筋混凝土结构中的钢筋有微腐蚀性;在干湿交替环境下对钢筋混凝土结构中的弱腐蚀性｡
3）根据区域水文资料和勘察揭示,本场地抗浮水位:
地表下-0.50米,抗压地下水位:
地表下-1.50米｡
4.不良地质作用:
拟建场地内有明浜及暗浜分布｡明浜最宽约27m左右,浜淤泥泥面标高约1.39~2.64m,浜底最大标高约-0.21m;场地西南侧水沟水面标高约为2.7m,水深约为1.30~1.60m,浜底最大标高约0.12m;场地东北侧拟建一层Ⅲ型站处有暗浜分布,暗浜宽度约12m左右,浜底最大标高约1.03m｡场地南侧也有一东西向暗浜分布,暗浜宽度约3~5m左右,浜底最大标高约-0.23m｡浜土含黑色有机质､腐植物等｡
拟建场地内的明浜为淤泥,厚度1.6m~1.9m;暗浜为
2层浜土,厚度不一,浜底最大标高约-0.23m,结构松散,土质软弱,均匀性差｡
四.钢板桩支护设计思路及要点
根据本工程场地地质情况特点,本工程钢板桩主要是为塔吊基础施工,施工工期较短,主要作用是以达到止水挡土的目的｡设计要点如下:
1.采用32#b槽钢钢板桩,桩长9m;
2.钢板桩采用32#b槽钢,设置二道围檩,上道围檩采用32#b槽钢两块合并,28#b工字钢作四角斜支撑;下道围檩采用28#b工字钢,28#b工字钢作四角斜支撑｡
3.钢板桩端处于淤泥质粉质粘土层;
4.钢板桩沿基坑四周连续设置成封闭的帷幕周长约28M,基坑每边长度7M;
5.为保证基坑安全,钢板桩帷幕上设置二道连续的工字钢或槽钢围檩以加强钢度及整体性,四角采用斜支撑加固｡
五.基坑稳定性计算
1.参数信息
重要性系数:
1.00;
开挖深度度:
4.95;
基坑下水位深度:
3.00;
基坑外侧水位深度:
3.45;
桩嵌入土深度:
4.05;
2.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）粘性土1.317.813.51020
2）淤泥质粉质粘土17.8141020
3.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）淤泥质粉质粘土617.8141021
4.主动土压力计算
Kai=tan2（450-13.500/2）=0.62;
临界深度计算:
计算得z0=2×10.00/（17.80×0.621/2）-0.00/17.80=1.43;
第1层土计算:
σajk上=0.00kPa;
σajk下=σajk下=0.00+17.80×1.30=23.14kPa;
eak上=0.00×0.62-2×10.00×0.621/2=-15.77kPa;
eak下=23.14×0.62-2×10.00×0.621/2=-1.39kPa;
Ea=（0.00+0.00）×（1.30-1.43）/2=0.00kN/m;
Kai=tan2（450-14.000/2）=0.61;
第2层土计算:
σajk上=σajk下=23.14kPa;
σajk下=σajk下=23.14+17.80×2.15=61.41kPa;
eak上=23.14×0.61-2×10.00×0.611/2=-1.50kPa;
eak下=61.41×0.61-2×10.00×0.611/2=21.86kPa;
Ea=（0.00+21.86）×2.15/2=23.50kN/m;
第3层土计算:
σajk上=σajk下=61.41kPa;
σajk下=σajk下=61.41+17.80×1.50=88.11kPa;
eak上=61.41×0.61-2×10.00×0.611/2=21.86kPa;
eak下=88.11×0.61-2×10.00×0.611/2=38.16kPa;
Ea=（21.86+38.16）×1.50/2=45.01kN/m;
第4层土计算:
σajk上=σajk下=88.11kPa;
σajk下=σajk下=88.11+17.80×0.00=88.11kPa;
eak上=88.11×0.61-2×10.00×0.611/2=38.16kPa;
eak下=88.11×0.61-2×10.00×0.611/2=38.16kPa;
Ea=（38.16+38.16）×4.05/2=154.54kN/m;
5.求所有土层总的主动土压力:
∑Eai=223.05kPa;
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的距离为ha;
根据公式计算得,合力作用点至桩底的距离ha=1.62m｡
6.基坑下的被动土压力计算
根据公式计算得Kp1=tan2（450+14.000/2）=1.64;
基坑下土层以上的土层厚度之和与水位深度进行比较∑hi=4.05>hwp=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:
σp1k上上=0.00kPa;
σp1k上下=0.00+17.80×3.00=53.40kPa;
根据公式计算得ep1k上上=0.00×1.64+2×10.00×1.641/2=25.60kPa;
根据公式计算得ep1k上下=53.40×1.64+2×10.00×1.641/2=113.08kPa;
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Ep1上=（25.60+113.08）×3.00/2=208.02kPa;
本土层合力作用点距支护桩底的距离为hpi;
Hpi1上=2.23;
下层土压力计算:
下层土的计算高度为:
1.05m;
σp1k下上=σp1k上下=53.40kPa;
σp1k下下=53.40+（4.05-3.00）×21.00=75.45kPa;
下层土的土压力为:
根据公式计算得ep1k下上=53.40×1.64+2×10.00×1.641/2=113.08kPa;
根据公式计算得ep1k下下=75.45×1.64+2×10.00×1.641/2=149.20kPa;
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Ea1下=（113.08+149.20）×1.05/2=137.70kPa;
本土层合力作用点距支护桩底的距离为hpi;
Hpi1下=0.50;
∑Epi=345.72;
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=1.54｡
经过计算得出图如下:
7.验算嵌固深度是否满足要求
根据《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）的要求,验证所假设的hd是否满足公式;
1.54×345.72-1.2×1.00×1.62×223.05=101.24;
满足公式要求!
8.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=108.91kN.m;
2）截面弯矩设计值确定:
截面弯矩设计值M=1.25×1.00×108.91=136.13;
γ0----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｡
10.截面承载力计算
1）材料的强度验算:
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