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1、污水雨水管渠深基坑支护方案专家论证117污水、雨水管（渠）深基坑支护施工专项方案目录污水、雨水管（渠）深基坑支护施工专项方案1.主要编制依据 1.1建筑基坑支护技术规程 （JGJ120）1.2珠海金湾航空城市政道路二期工程A区一标段设计施工图1.3本工程地质资料1.4建筑施工安全检查标准 (JGJ59)2.工程概况2.1深基坑范围本标段合同范围内共包含4条道路，全长1449.594m。属深基坑段为迎河东路GK0+087GK0+420段D1000污水管道，管道长度518米，开挖深度从5.4 m 到6.6m。2.2场地水文地质情况 2.2.1、气象条件 广东省珠海市位于珠江口伶洋西岸 ，属亚热带海

2、洋性气候，年平均降雨量为1993.7mm,其中5-9月降水集中占全年降雨量77%,夏季多台风，易出现暴雨、大风天气。2.2.2、地形地貌： 原始地貌单元为海陆交互相沉积地貌。地形上主要表现为：场地平缓，大部分为近期场平而成。为待开发城市新区，本标施工沿线原有管道管线较少，深基坑周边无其他建筑及结构物。2.2.3、地层岩性根据工程地质勘察报告拟建场区地层为第四系土层，下伏基岩为燕山期花岗岩，第四系土层自上而下依次为：（1）、填筑土-1，该层厚0.79.66米，平均3.4米，主要由碎、块石混粘性土组成，（2）、填筑土-2：该层厚1.03.5米，平均1.95米，主要由吹填的细粉砂组成。结构松散，密实

3、程度不均匀。（3）、海陆交互相沉积层，广泛分布，层厚较大，可分为淤泥层和粘土层两个大层，淤泥层厚2.0-49.4米，平均34.92m,（雨、污管道工程大都处于该地质层内，因此，管道施工前必须先按设计要求进行地基处理，管桩处理区管道进行水泥搅拌桩基础地基处理，真空堆载区进行塑料排水板、抽真空，堆载预压，下沉稳定卸载等工艺处理，改善其地层工程特性）。表1地勘报告中各地层工程特性指标建议值如下地 层内摩擦角凝聚力C(Kpa)天然重度r(KN/m3)备注填筑土-1121018填筑土-215318淤泥16.10.2516.32.2.4、水文条件 地下水主要为赋存于第四系各地层潜水类型，受大气降水及地表水

4、补给，水位变化因气候、季节而导，第四系各层处于饱和状态。地下水位标高在-0.243.0m变化。在本标范围内地下水水质对混凝土不具分解类、结晶类及结晶分解类复合类腐蚀性。2.3 关键点分析（1）基坑支护必须进行设计计算，提出切实可行的支护方案。挡土支护体系必须保证其施工质量，若施工不良易引发挡土结构变形、基坑坍塌、挡土结构渗水。（2）深基坑施工应严格进行管理，基坑周围不得堆载、停放重型机械。基坑开挖后必须快速组织施工，严禁长时间暴露。3.基坑工程支护、支撑结构设计3.1、设计单位设计方案设计单位在设计图中已对不同软基处理类型，不同结构、不同基坑深度，进行了基坑支护标准性设计。设计支护方案突出如下

5、几点。（1）设计基坑安全等级为二级，基坑侧壁重要性系数为1.0。（2）抗震设防烈度为7度。（3）地面活载q20Kpa.（4）基坑每个施工段工期不超过1个月。(5)基坑支护采用“拉森、型钢板桩+钢管内撑”形式。加固支撑体系包括HW型钢围檩和热轧钢管内撑。型钢围檩与钢板桩的空隙采用C30细石混凝土填实以保证受力均匀。(6)横支撑与围檩采用焊接，设钢牛腿。围檩在横撑对应位置并沿纵向每隔2m设置10mm厚加劲钢板。(7)所有钢构件焊缝高度均为10mm，焊接质量应符合钢结构焊接规范GB50661-2011。(8)管底至管顶以上0.5m铺设土工布。(9)开挖至基坑底面如遇到淤泥，则开挖底面为碎石垫层底面，

6、应抛填片石100cm，及设置30cm碎石垫层及20cm中粗砂垫层。3.2、对设计基坑支护方案的细化根据设计单位的基坑支护方案，迎河东路污水管道支护及支撑结构如下：桩号及管渠结构软基处理类型管渠长度m基坑深度m基坑宽度支撑长度m钢板桩类型及长度钢板桩入土深度cm第一道支撑距桩顶高度cm第一、二道支撑竖向间距cm第二道支撑距基坑底高度cm横向支撑间距cm横向支撑材料围檩材料迎河东路GK0+098-GK0+340段D1000污水管真空预压区3846.52.5放坡一级后打12m拉森型钢板桩650100200300200400D377mm,t=8mm钢管HW40040013/21工字钢GK0+340-G

7、K0+420段D1000污水管管桩处理区1345.52.515m拉森型钢板桩900100150250200400D377mm,t=8mm钢管HW40040013/21工字钢3.3基坑钢板桩支护管道基坑支护采用钢板桩支护类型，有六种形式（分为1-型、1-型、1-型、1-、1-型、2-型），均为钢板桩+钢管内撑形式，钢板桩为拉森III型及IV型，等级不低于SY390型拉森钢板桩，屈服强度不低于390MPa，钢管内支撑采用Q235钢材，尺寸为2998mm圆钢管（1-型、1-型、1-型支护断面基坑使用）及3778mm圆钢管（1-型、1-型、2-型支护断面基坑使用），基坑钢围檩采用 HW30030010

8、/15（1-型、1-型、1-、型支护断面基坑使用）及HW40040013/21mm（1-型、1-型、2-型支护断面基坑使用）。根据基坑开挖深度的不同，分别采用单排或双排钢管内支撑与型钢围檩。按设计要求，属于深基坑范围迎河东路污水管道钢板桩基坑支护形式如下：（1）、迎河东路GK0+098-GK0+340段D1000污水管段，支护形式1-V型：基坑开挖深度6m-7m，开挖宽度1.8m-2.7 m，放坡一级后支护采用12m拉森III型钢板桩，两道钢管内支撑（D377mm8mm钢管），第一道钢管支撑距钢板桩顶部1.0m位置（可根据沟体结构顶板位置适当调整距顶部位置，以便结构施工），第二道钢管支撑距坑底

9、2.0m位置，支撑纵向布置间距为4m。基坑钢围檩采用HW40040013/21mm 型钢。（2）、迎河东路GK0+340-GK0+420段D1000污水管段，支护形式1-III型：基坑开挖深度5m-6m，开挖宽度1.8m-2.7 m，支护采用15m拉森IV型钢板桩，两道钢管内支撑（D377mm8mm钢管），第一道钢管支撑距钢板桩顶部1.0m位置（可根据沟体结构顶板位置适当调整距顶部位置，以便结构施工），第二道钢管支撑距坑底2.0m，支撑纵向布置间距为4m。基坑钢围檩采用HW40040013/21mm 型钢。 4、各种支护计算4.1长度为12m拉森型钢板桩在真空堆载处理区，开挖深度为67米，放坡

10、一级后用长12m的拉森型钢板桩支护。用等值梁法计算。板桩实际入土深度t6.5m，暂定板桩的计算入土深度t06.5m。 地面 1.0m 填土 3m 18 kN/m3，15 H5.5m 4.0m 2.0m 淤质粘土 排水管基底 4m 16.3 kN/m3，16.1 t06.5 m 1.0m 1、土压力计算1）、的加权平均值平均（183+16.34）/5.518.7 kN/m3 平均（153+16.14）/5.519.892、主动土压力（1）主动土压力系数Katan2（45/2）tan2(4519.89/2)0.575（2）主动土压力最大压力强度Ea max（H+t0）Ka17（6.5+5.5）0.

11、575117.3 kN/m2 （3）每根板桩的主动土压力最大压力强度板桩间距0.4mEa 1 max0.4ea0.4117.346.92N/m2 （4）挖土面处主动土压力强度Ea HKa175.50.57568.43kN/m2 （5）挖土面处每根板桩的主动土压力强度Ea1 0.4ea0.468.4327.37kN/m2 3、被动土压力（1）被动土压力修正系数平均15.63，查得被动土压力修正系数：K1.42（2）被动土压力系数Kptan2（45+/2）tan2(45+19.89 /2)1.738KpKKp1.421.7382.467（3）被动土压力最大压力强度Ept0Kp176.52.4672

12、72.6 kN/m2 （4）每根板桩被动土压力最大压力强度Ep 10.4ep0.4272.6109 kN/m2 4土压力强度等于零的距离yy0.73m2）土压力分布图 1.0m 10.35kN/m2 H5.5 m 2.5m 39.1kN/m2 2.0m ea1 =58.65 kN/m2 y =0.73m t06.5 m xep 1209.7 kN/m2 ea1 max107.25 kN/m2 ep=102.45 kN/m2土压力分布图 叠加后的土压力分布图3）板桩计算用等值梁法计算。采用拉森型钢板桩，215 N/mm2、W223cm3 。1撑层数及间距按等弯距布置确定各层间距，拉森钢板桩顶部悬

13、臂端的最大允许跨度为：= 2904mm 第一道支撑距板顶（地面）1.0m,第二道支撑设在距离基槽底2.0m处。故h0=1.0m h1=2.5m, h2=2.0m.层数为两层板桩入土深度、计算土体侧向稳定性板桩入土深度 根据盾恩法计算公式解得（KpKa）x2KaHxKaHh2017（2.4670.575）x20.575175.5x0.575175.52032.16x253.76x107.530x2.85mKtt/x6.5/2.852.281.1 （满足） 、由于地下水位较高，特别是管桩处理区，地下水埋藏1.0m,故应进行抗渗不产生管涌为条件 KirwrbK为安全系数，取K=1.8i为水力坡度,i

14、=h-1+2Xrw为水容重，取10KN/m3rb为土的浮容重，rb=r-1=17-1=0.7 解得 X2.3m 钢板桩入土深度大于2.3m时不会发生管涌现象。4、支撑系统计算（1）、围檩（采用近似并偏于安全计算法） 第一层围檩受力 q=+第二层围檩受力q=采用HW300*300*10/13型钢，按连续梁两端固结计算最大弯距 Wmax=0.072=0.0785.9642=96.27KN.mW Mmax /96.271000/215=447.8cm3 1072(cm3)满足要求，但设计方案为HW40040013/21型钢（2）、横向支撑R=式中相邻两支撑间距第一道支撑 R=121.32kN第二道支

15、撑 R=343.84kN1）强度验算采用D2998钢管时，A=8295.4mm2 i=104.3mm R A2153705.2/1000796.6kNR343.84 KN(满足,设计采用D3778钢管)2稳定验算L/i 2200/104.321查得：0.853 N A0.8532153705.2/1000679.5kNR343.84 kN , 从安全稳定性上考虑，本标6.5m基坑最大支撑宽度2.2m，(管道基坑为1.6m考虑检查井加长0.6m）,采用D2999钢管可满足稳定性要求,设计方案采用D3778钢管。4.2长度为15m拉森型钢板桩在管桩处理区，开挖深度5m6m，设计方案为15m的拉森型

16、钢板桩支护。用等值梁法计算。板桩实际入土深度t9m，暂定板桩的计算入土深度t09m。填筑土：118 kN/m3、12淤泥质粘土：216.1 kN/m3、9现场填土深度大约1.0m,其下为淤泥质土。 地面 1.0m 填土 1.0m 18 kN/m3，12 H6m 排水管基底 3.0m 2.0m 淤质粘土 排水管基底 6m 16.1 kN/m3，9 t09.0 m 1.0m 1、土压力计算1）、的加权平均值（按GK0+668淤泥最深，填土厚度不大，按地勘报告重新取值）平均（181+16.13）/616.37 kN/m3 平均（121+93）/69.52主动土压力（1）主动土压力系数Katan2（4

17、5/2）tan2(459.5/2)0.717（2）主动土压力最大压力强度ea max（H+t0）Ka-16.37（7+7）0.717164.3 kN/m2 （3）挖土面处主动土压力强度ea HKa16.3760.71770.42kN/m2 3.被动土压力（1）被动土压力修正系数平均9.5，查得被动土压力修正系数：K1.38（2）被动土压力系数Kptan2（45+/2）tan2(45+9/2)1.37KpKKp1.381.371.89（2）被动土压力最大压力强度ept0Kp16.3771.89216.6kN/m2 4土压力强度等于零的距离yy3.67m2）土压力分布图 2.0m 23.47kN/

18、m2 H6.0 m 3.0m 58.68kN/m2 2.0m ea1 =70.4kN/m2 y =3.67m t09.0 m xep 1216.6 kN/m2 ea1 max1645.3 kN/m2 ep=52.3kN/m2土压力分布图 叠加后的土压力分布图3）板桩计算用等值梁法计算。采用拉森型钢板桩，215 N/mm2、W223cm3 。1撑层数及间距按等弯距布置确定各层间距，拉森型钢板桩顶部悬臂端的最大允许跨度为： = = 3010mm 第一道支撑距板顶（地面）1.0m,第二道支撑设在距离基槽底2.0m处。故h0=2.0m h1=3.0m, h2=2.0m.层数为两层板桩入土深度、计算土体

19、侧向稳定性板桩入土深度 根据盾恩法计算公式解得（KpKa）x2KaHxKaHh2016.37（1.890.742）x20.71716.377x0.74216.3772019.2x282.16x164.320x5.76mKt9/5.761.561.1 （满足） 、由于地下水位较高，特别是管桩处理区，地下水埋藏1.0m,故应进行抗渗不产生管涌为条件 KirwrbK为安全系数，取K=1.8i为水力坡度,i=h-1+2Xrw为水容重，取10KN/m3rb为土的浮容重，rb=r-1=1.637-1=0.637 解得 X2.8m 钢板桩入土深度大于2.8m时不会发生管涌现象。4、支撑系统计算（1）、围檩（

20、采用近似并偏于安全计算法） 第一层围檩受力 q=+第二层围檩受力q=采用HW300*300*10/13型钢，按连续梁两端固结计算最大弯距 Wmax=0.072 =0.07106.1642=118.9KN.mW Mmax /126.161000/215=586cm3 1072(cm3)满足要求，设计为HW400*400*13/21型钢。（2）、横向支撑R=式中为相邻两支撑间距第一道支撑 R=293.36kN第二道支撑 R=504.64kN1）强度验算采用D2998钢管时，A=3705.2.4mm2 i=104.3mm R A2153705.2/1000796.6kNR504.6 KN(满足,设计

21、采用D3778钢管)2稳定验算L/i 2200/104.321查得：0.853 N A0.8532153705.2/1000679.5kNR504.6 kN , 从安全稳定性上考虑，本标6m-7m深基坑最大支撑宽度2.2m，(管道基坑为1.6m考虑检查井加长0.6m）,采用D2999钢管可满足稳定性要求,设计方案采用D3778钢管。5、 基坑安全施工监测本项目沟槽安全等级为二级，我部按照施工图给出沟槽安全的监测项目和报警值，以及参考建筑基坑工程监测技术规范GB 50497-2009有关二级基坑安全监测的有关内容，拟定监测内容为支护结构水平位移、支护结构竖向位移（沉降）、钢板桩深层水平位移、周边

22、土体沉降、地下水变化幅度、支护支撑轴力。为确保基坑施工安全，项目部必须重视和认真抓好，落实基坑施工安全监测工作。沟槽支护安全监测以仪器观测为主、目测为辅。施工监测工作要求如下：（1）基坑监测点设置于钢板桩顶面，每5m布置1个，内外侧钢板桩均需设置。监测控制点直接采用道路测量控制点，通视不良好时设置转点进行控制，转点采用钢筋混凝土制作并设置稳固。（2）从施工开始至支护施工完成并变形稳定期间，应对基坑进行监测，具体监测项目及内容见基坑监测项目及内容一览表。监测工作由工程部测量组负责。（3）在测量组采用仪器对测点进行监控的同时，由专职安全员进行巡视检查，检查频率为每天不少于两次。遇大雨等恶劣天气应加

23、密基坑监测频率。（4）监测项目达到预警值应立即停止基坑施工，采取必要措施，并迅速召集有关人员研究分析，做出有效应对措施。（5）监测数据如实记录，每天汇报送监量及建设单位，不得更改和瞒报。（6）监测项目在基坑开挖前应测得初始值，且不应少于两次。基坑监测项目及内容详见下表: 基坑监测项目及内容一览表监测项目监测点监测方法或位置监测频率监测报警值累计值（mm）变化速率（mm/d)绝对值相对基坑深度h控制值支护结构水平位移1个/20m.侧钢板桩顶端2次/d300.5%5支护结构竖向位移2次/d200.4%3深层水平位移1个/30m.侧1、带内撑钢板桩中部2次/d400.7%52、钢板桩与基坑底交界支撑

24、内力1根/30m.层内支撑杆件2次/d（75%）f2-地下水位1处/50m.侧1、丙侧无构筑物、重要管线2次/d10005001处/20m.侧2、基坑外被保护对象周边周边地表竖向位移一个剖面/30m5个点/剖1、现状机动车道内边缘2次/d5052、现状机动车道外边缘周边建筑竖向位移3个/处建筑四角、沿外墙每10m等2次/d302倾斜3个/处建筑四角、变形缝两侧承重柱或墙上2次/d2/1000-水平位移 3个/墙体建筑外墙墙角、中部、裂缝两侧等1次/d302周边地表裂缝2个裂缝最宽处及末端1次/d建筑2持续地表10发展周边管道变形压力刚性管道1个/30m管线的节点、转焦点和变形曲率较大处1次/d

25、202非压力刚性管道304柔性管道304 6.总体施工安排本管线长度518m，分段施工。，组织流水作业。污水管道计划先行施工GK0+340GK0+420段管桩处理段，开挖顺序从GK0+420终点段起挖，拟安排每60延米一个作业面，先施工主管后才施工支管。拉森钢板桩支护段打拔拉森桩采用振动打桩机/锤，每个作业面1台，挖掘机1台(1台超长臂挖掘机)。7.基坑开挖运输平面布置图及总平面图基坑开挖总平面图8.临边防护为保证施工安全，基坑开挖施工过程中应做好临边防护工作，在基坑周围设置48钢管栏杆，防护栏杆由上、下两道栏杆和立柱组成，上杆离地1.2m，下杆离地0.6m，用直角扣件扣接在栏杆柱上，栏杆立柱

26、高1.2m，间距3.0m，设置固定支撑，并设置扫地杆，距离基坑边缘0.5m。栏杆边醒目位置挂警示牌。临边防护图9.试验段工程正式开工前应做50米试验段，然后将各种监测数据反馈给设计院。等设计院确定后才能正式开工。10.基坑支护施工工艺及施工程序10.1钢板桩施工的一般要求（1）板桩的设置位置要符合设计要求，便于基础施工，即在基础最突出的边缘预留施工作业面。（2）基坑护壁板桩的平面布置形状应尽量平直整齐，避免不规则的转角，以便标准板桩的利用和支撑设置，各周边尺寸尽量符合板桩模数。（3）基坑开挖及碎石铺填施工期间，严禁碰撞支撑，禁止任意拆除支撑，禁止在支撑上任意切割、电焊，也不应在支撑上搁置重物。

27、10.2板桩施工的顺序板桩准备施工放线打设定位钢板桩焊接围檩板桩打设偏差纠正拔桩。10.3板桩的检验、吊装、堆放（1）板桩的检验对板桩，一般有材质检验和外观检验，以便对不合要求的板桩进行矫正，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、高度、端头矩形比、平直度和锁口形状等项内容。（2）板桩吊运装卸板桩宜采用两点吊。吊运时，每次起吊的板桩根数不宜过多，注意保护锁口免受损伤。吊运方式有成捆起吊和单根起吊。成捆起吊通常采用钢索捆扎，而单根吊运常用专用的吊具。（3）板桩堆放：板桩堆放的地点，要选择在不会因压重而发生较大沉陷变形的平坦而坚固的场地上，并便于运往打桩施工现场。堆放时应

28、注意： 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； 板桩要按型号、规格、长度分别堆放，并在堆放处设置标牌说明； 板桩应分层堆放，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3-4 米，且上、下层垫木应在同一垂直线上，堆放的总高度不宜超过2 米。10.4板桩施打（1）板桩用吊机带振锤施打，施打前一定要熟悉地下管线、构筑物的情况，认真放出准确的支护桩中线。（2）打桩前，对板桩逐根检查，剔除连接锁口锈蚀、变形严重的普通板桩，不合格者待修整后才可使用。（3）打桩前，在板桩的锁口内涂油脂，以方便打入拔出。（4）在插打过程中随时测量监控每块桩的斜度不超过2%，当偏斜过大不能调正时，拔起重打。板桩打设的公差标准如下表所示项目允许公差板桩轴线偏差10cm桩顶标高10cm板桩垂直度1%10.5板桩的拔除基坑回填后，要拔除板桩，以便重复使用。拔除板桩前，应仔细研究拔桩方法、顺序和拔桩时间及土孔处理。否则，由于拔桩的振动影响，以及拔桩带土过多会引起地面沉降和