市政管道基坑钢板桩支护方案.docx

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市政管道基坑钢板桩支护方案

市政管道基坑钢板桩支护方案

市政管道基坑钢板桩支护方案

第一节工程概况

本工程为亚运村裕丰安置区第一标段7~12#楼，市政管道基坑深约4.7m，宽度为

2000;根据现场实际情况，与甲方、设计单位及监理单位研究，决定采用22#槽钢板桩

支护，以达到围护挡土的目的，顺利完成市政管道的施工

第二节编制依据

一、亚运村裕丰安置区第一标段7~12#楼市政管道工程设计图纸;

二、亚运村裕丰安置区第一标段7~12#楼《地质勘察报告》；

三、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》；

四、《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）

第三节工程地质条件

根据地形勘察报告，该场地范围内地层自上而下分为：

人工填土层、淤泥层、粉

F土层。

一、人工填土层：

层厚约3.7m；

二、淤泥层：

层厚约8.9m；

三、粘土层：

层厚约10.5m；

第四节钢板桩支护设计方案

根据本工程场地地质情况特点，本工程钢板桩主要作用是为了支护边坡防止侧土塌

影响施工，起到支护边坡的作用。

设计要点如下：

一、采用22#槽钢12m钢板桩；

二、钢板桩穿入土层至少7.3m；

三、钢板桩沿基坑四周连续设置成封闭的帷幕；

四、为保证基坑安全，钢板桩上间隔5000设置一道连续的22#槽钢围檩以加强钢

度及整体性；

五、基坑四角及中间做支撑;

第五节基坑稳定性计算

、参数信息

开挖深度度：

4.70;

桩嵌入土深度：

7.30;

二、基坑地质参数

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

填土

3.7

18.5

18

1020

2

淤泥

8.9

17.25

12.5

12.521

3

粘性土

10.5

18.75

25

2721

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7.917.2512.512.521

2粘性土10.518.75252721

三、主动土压力计算

水平荷载;标准值计算图（图一）

Kai=tan2（45°-18.00°/2）=0.53;

临界深度计算：

计算得zo=2X10.00/（18.50X0.531/2）-0.50/18.50=1.46

第1层土计算：

aajk上=0.50kPa；

oajk下=ojk下=0.50+18.50X3.00=56.00kPa;

eak上=0.50X0.53-2X10.00X0.531/2=-14.27kPa;

eak下=56.00X0.53-2X10.00X0.531/2=15.03kPa;

Ea=（0.00+15.03）X（3.00-1.46）/2=11.57kN/m;

第2层土计算：

oajk上=ojk下=56.00kPa;

oajk下=ojk下=56.00+18.50X0.70=68.95kPa;

eak上=56.00X0.53-2X10.00X0.531/2=15.03kPa;

eak下=68.95X0.53-2X10.00X0.531/2=21.87kPa;

Ea=（15.03+21.87）X0.70/2=12.91kN/m;

Kai=tan2（450-12.500/2）=0.64;

第3层土计算：

oajk上=ojk下=68.95kPa;

oajk下=ojk下=68.95+17.25X1.00=86.20kPa;

eak上=68.95X0.64-2X12.50X0.641/2=24.35kPa;

eak下=86.20X0.64-2X12.50X0.641/2=35.46kPa;

Ea=（24.35+35.46）X1.00/2=29.90kN/m;

第4层土计算：

oajk上=ojk下=86.20kPa;

oajk下=ok下=86.20+17.25X0.00=86.20kPa;

eak上=86.20X0.64-2X12.50X0.641/2=35.46kPa;

eak下=86.20X0.64-2X12.50X0.641/2=35.46kPa;

Ea=（35.46+35.46）X7.30/2=258.86kN/m;

求所有土层总的主动土压力：

=丘乳+丘边+…+应

刀Eai=313.24kPa;

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；

k—£%*旦皿）

根据公式计算得，合力作用点至桩底的距离ha=3.76m

四、基坑下的被动土压力计算

=t»n2（43a+Aj

hi=7.30>hwp=3.00,经比

根据公式计算得Kp1=tan2（45°+12.50°/2）=1.55;

基坑下土层以上的土层厚度之和与水位深度进行比较刀较可知，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：

疔列止上二丐上

op1k上上=0.00kPa;

旷八打=6上十弘厂加昭

op1k上下=0.00+17.25X3.00=51.75kPa;

根据公式计算得ep1k上上=0.00X1.55+2X12.50X1.551/2=31.15kPa;

■上下三上下十2q尻

根据公式计算得ep1k上下=51.75X1.55+2X12.50X1.551/2=111.49kPa;

式中c1----第一层土的粘聚力;

"3叫

根据公式计算得第1层土上层土总的土压力为Epi上=（31.15+111.49）X

3.00/2=213.96kPa；

本土层合力作用点距支护桩底的距离为hpi；

…2-府*

Fbi1上=5.52;

下层土压力计算:

下层土的计算高度为：

4.30m;

op1k下上=cp1k上下=51.75kPa;

=°扣下上+『妇一扎丿儿皿

op1k下下=51.75+（7.30-3.00）X21.00=142.05kPa;

下层土的土压力为：

根据公式计算得ep1k下上=51.75X1.55+2X12.50X1.551/2=111.49kPa;

切y下=6下声机+26

根据公式计算得ep1k下下=142.05X1.55+2X12.50X1.551/2=251.68kPa;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:

汨=伽上;*7也—九）

根据公式计算得Ea1下=（111.49+251.68）X4.30/2=780.80kPa;

本土层合力作用点距支护桩底的距离为hpi;

旳1下=1.87;

=E讥+左呻+-+己沼

刀Epi=994.76;

每一土层合力作用点距支护桩底的距离为hpi;

P路勺吐+知打

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=2.66o

经过计算得出图如下：

公式

的要求，验证所假设的hd是否满足

2.66X994.76-1.2X1.00X3.76X313.24=1230.00;满足公式要求！

六、抗渗稳定性验算

根据《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）要求，此时可不进行抗渗稳定性验

算!

七、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=20.95kN.m

2、截面弯矩设计值确定：

M-I.25y0Mr

截面弯矩设计值M=1.25X1.00X20.95=26.18;

JGJ120-99）,表3.1.3可

Y----为重要性系数，按照《建筑基坑支护技术规程》

以选定

八、截面承载力计算

1、材料的强度验算：

Y-----塑性发展系数，对于承受静力荷载和间接承受动力荷载的构件，偏于安全

考虑，可取为1.0;

W-----材料的截面抵抗矩：

233.80cm3

omax=M/（y>Wx）=26.18心.0233.80W3）=111.99MPa

omax=111.99Mpa<[fm]=205.00Mpa;

经比较知，材料强度满足要求。

2、支护结构的挠度计算:

根据连续梁计算，最大挠度为：

0.39m。

第六节施工组织计划

本工程采用项目经理负责制管理，由项目经理全权负责本项目的机械、材料和劳

动力的组织及施工，项目管理架构如下：

第七节施工机械及设备

'''''--\^机械参数

机械名称

型号

数量

功率

使用部位

液压振动锤

MIL-2000

1台

安装于挖掘机上打钢板桩

履带式单斗挖掘机

W-1001

1台

1M

挖槽、配合桩机作业及修路、吊液

压振动锤

震动拔桩机

1台

45KW

拨钢板桩

气割机

1套

切割钢板桩

主

电焊机

XD1-200

2台

2KVA

钢板桩接长

经纬仪

J2

1台

测量放线

水准仪

1台

抄平、沉降观测

第八节钢板桩施工

、材料选择

尺寸（mm

截面积

A单根

（cm2）

重量（kg/m）

惯性矩Ir

截面抵抗矩

宽度b

高度h腹

复板厚t1

翼缘厚t2

单根

每米宽单

1根（cm*；

每米宽

（cm/m）

自根（cm

每米宽

）

（cni/m）

400

18/0

15.5

10.5

99.14

77.73

193.33

4.025

31.963

343

2043

、钢板桩检验

由于本工程为钢板桩用于基坑的临时支护，故不需进行材质检验而只对其做外观检验，以便对不符合形状要求的钢板桩进行矫正，以减少打桩过程中的困难。

外观检验包括表面缺陷、长度、宽度、厚度、端头矩形比、平直度和锁口形状等内容。

检查中要注意：

①、对打入钢板桩有影响的焊接件应予以割除；②、有割孔、断面缺损的应予以补强；③、若钢板桩有严重锈蚀，应测量其实际断面厚度，以便决定在计算中是否需要折减。

原则上要对全部钢板桩进行外观检查，对不符合要求的钢板桩需进行矫正。

三、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，并应注意保护锁口免受损伤。

吊运方式有成捆起吊和单捆起吊、钢筋捆扎、专人指挥。

钢板桩堆放的顺序、位置、方向和平面布置应考虑到以后的施工方便，并按型号、规格、长度施工部位分别堆放，堆放的高度不宜超过2M

四、施工工艺流程

五、操做方法

⑴、基线确定：

施工员的在基坑边龙门架上定出轴线，留出以后施工需要的工作面,确定钢板桩施工位置。

⑵、定桩位。

按顺序标明钢板桩的具体桩位，洒灰线标明。

⑶、钢板桩施打。

采用单独打入法，即吊升第一支钢板桩，准确对准桩位，振动打入土中，使桩端透过淤泥层进入粘性土。

吊第二支钢板桩，卡好企口，振动打入土中，如此重复操作，直至基坑钢板桩完成。

钢板桩施打时，由于钢板桩制作本身