新桥深基坑支护方案

-1-XX出口片区排水工程(一期)泵站工程泵站、结合井、雨水管基坑开挖支护方案工程地点：XX市XX区XX街道建设单位：XX市XX区水务局编制单位：XX市层层高建设工程有限公司编制人：审核人：编制日期：二OO九年三月十日-2-目录1．编制依据……………………………………………………………………………………………12．工程概况……………………………………………………………………………………………13．方案编制的原则……………………………………………………………………………………14．支护结构形式确定…………………………………………………………………………………25.钢板桩设计方案……………………………………………………………………………………45.1计算拉森桩入土深度……………………………………………………………………………45.2钢板桩稳定性验算………………………………………………………………………………55.3钢板桩支撑体系设计及验算……………………………………………………………………65.3.1土压力计算……………………………………………………………………………………65.3.2钢支撑强度和稳定性验算……………………………………………………………………85.3.3钢板桩抗弯验算………………………………………………………………………………95.3.4工字梁围檩抗弯抗压验算……………………………………………………………………95.3.5钢板桩变形验算………………………………………………………………………………106．总体施工部署及施工准备………………………………………………………………………116.1组织机构…………………………………………………………………………………………116.2项目经理部职责…………………………………………………………………………………136.3主要岗位职责……………………………………………………………………………………136.4施工组织管理……………………………………………………………………………………166.5施工进度计划……………………………………………………………………………………166.6项目质量管理说明………………………………………………………………………………186.7质量保证措施……………………………………………………………………………………187.钢板桩施工工艺…………………………………………………………………………………197.1钢板桩施工的一般要求…………………………………………………………………………197.2钢板桩施工的顺序………………………………………………………………………………207.3钢板桩的检验、吊装、堆放……………………………………………………………………207.4导向架的安装……………………………………………………………………………………217.5钢板桩打设………………………………………………………………………………………217.6挖土………………………………………………………………………………………………227.6.1基坑土方开挖的施工顺序……………………………………………………………………22-3-7.6.2基坑开挖注意事项…………………………………………………………………………227.6.3基坑开挖过程中可能出现的问题及相应处理措施…………………………………………237.6.3.1基坑紧急措施………………………………………………………………………………237.6.4基坑排水………………………………………………………………………………………237.6.4.1基坑降水方案设计…………………………………………………………………………237.6.4.1.1降深要求…………………………………………………………………………………237.6.4.1.2降水方案…………………………………………………………………………………237.7支撑安装…………………………………………………………………………………………267.8支撑钢管及钢板桩的拔除………………………………………………………………………328.基坑监测与维护…………………………………………………………………………………338.1坡项水平位移……………………………………………………………………………………358.2地面沉降…………………………………………………………………………………………358.3周围管线建筑物观测……………………………………………………………………………358.4数据分析…………………………………………………………………………………………358.5抢险对策…………………………………………………………………………………………357.6基坑维护与安全…………………………………………………………………………………359．安全技术保障及措施……………………………………………………………………………3510.安全生产保证措施………………………………………………………………………………3610.1安全生产目标…………………………………………………………………………………3610.2安全保证体系…………………………………………………………………………………3611.雨季、台风和夏季高温施工保证措施…………………………………………………………4510.1雨季施工措施…………………………………………………………………………………4510.2台风防患措施………………………………………………………………………4610.3夏季高温施工措施……………………………………………………………………………47-4-一、编制依据1.XX出口片区排水工程(一期)泵站工程设计文件。2.拟建工程现场踏勘的情况及市场和社会调查资料3.《XX地区建筑深基坑支护技术规范SJG05-96》4.《建筑基坑工程技术规范》（YB9258-97）。5.《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）。6.《建筑软弱地基基础设计规范》（DBJ10-89）。7.现场实际情况。二、工程概况XX出口片区排水工程（一期）泵站工程是XX出口片区排水工程的一部分，是为解决片区中外环路局部低洼点水淹而建设的，泵站位于XX街道XX出口外环路南侧段内侧，往XX方向匝道高架桥右下方。该泵站只有在外环路东侧截排箱涵及内部市政管网配套后才能完全的解决外环路水淹问题。根据工程所在地场地特点，结合钢板桩的特性、施工方法等方面进行考虑，选用拉森Ⅳ号钢板桩，拉森Ⅳ号钢板桩宽度适中，抗弯性能好，依地质资料及作业条件决定选用钢板桩长度16长，要求钢板桩入土深度达桩长0.5倍以上。本次开挖支护的拉森Ⅳ钢板桩设计分二种类型,即开挖深度在8.2米,拉森Ⅳ钢板桩长度为16米的A型；开挖深度在5.5米,拉森Ⅳ钢板桩长度为16米的B型,其中A型的开挖长度为73米,B型的开挖长度为约82.18米。基坑位于松散潮湿的杂填土上，开挖深度较大，地下水位偏高。依据实际基坑位置和挖深及基坑支护设计规范要求，结合现场施工情况对本涵基坑施工进行支护。三、方案编制的原则1、基坑安全可靠：满足基坑支护结构本身强度，稳定性以及变形的要求，确保周围环境的安全。2、支护施工便利、经济合理及保证工期：在安全可靠的前提下，选择施工工期短、有效的支护方案。四、支护结构形式确定1、根据图纸及现场实际开挖情况，整块涵基坑自然地面以下土质总体力学性质差，具有天然含水量及孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低、易扰动变形等特点，开挖时有发生坑边失稳坍塌现象，基坑处地下水位高，原框架涵相对接驳涵-5-基坑也较高。根据上述情况，在距离基坑图纸标定位置外边1.0m处插打拉森钢板桩。同时本单位具有钢板桩深基坑施工方面的相应经验。2、钢板桩的选用根据工程所在地场地特点，结合钢板桩的特性、施工方法等方面进行考虑，选用拉森Ⅳ号钢板桩，拉森Ⅳ号钢板桩宽度适中，抗弯性能好，依地质资料及作业条件决定选用钢板桩长度6长，要求钢板桩入土深度达桩长0.5倍以上。3、打桩设备拟采用打拔桩机为25T吊车加液压高频振动锤，激振力220kN。-6-支撑钢管全长25.64m40#围檩宽15m100mm400mm厚10.5mm钢板桩搭接大样400mm40#工字钢围檩拉森钢板桩附图1-7-五、钢板桩设计方案1.计算拉森桩入土深度根据钢板桩入土的深度，按单锚浅埋板桩计算，假定上端为简支，下端为自由支承。这种板桩相当于单跨简支梁，作用在桩后为主动土压力，作用在桩前为被动土压力，压力坑底以下的土重度不考虑浮力影响，计算简图如下。主动土压力Ea=1/2*ea(H+t)=1/2r(H+t)2Ka被动土压力Ep=1/2*ept=1/2*rt2Kp式中：Ea---主动土压力最大压强，ea=r(H+t)2KaEp---被动土压力最大压强，ea=rtKpKa---主动土压力系数Ka=tg2(450-θ/2)=tg2(450-200/2)=0.49Kp---主动土压力系数Kp=tg2(450+θ/2)=tg2(450+200/2)=2.04θ---土的内摩擦角θ=200r---土的重度r=16kN/m3H---基坑开挖深度H=8.2m为了使钢板桩保持稳定，在A点的力矩等于零，即ΣMa=0,亦即EaHa-EpHp=Ea*2/3*(H-t)-Ep(H+2/3*t)=0将以上数据代入上式中，可得下式t3+8.36t2-64.71t-176=0整理后即可求得所需的最小入土深度t=6.3m-8-所以钢板桩总长度为L=8.2+6.3=14.5m故选择16M拉森桩作为围护桩是合理的。2.钢板桩稳定性验算板桩入土深度除保证本身的稳定性外，还应保证基坑底部在施工期间不会出现隆起和管涌现象。在软土中开挖较深的基坑，当桩背后的土柱重量超过基坑底面以下地基土的承载力时，地基的平衡状态受到破坏，常会发生坑壁土流动，坑顶下陷，坑底隆起的现象（如下图），为避免这种现象发生，施工前，需对地基进行稳定性验算。转动力距Mov=G*x/2=(q+rh)x2/2稳定力距Mr=x土层为均质土时，则Mr=π*tx2式中t---地基土不排剪切的抗剪强度，在饱和性软粘土中，t=0地基稳定力矩与转动力矩之比称抗隆起安全系数，以K表示，若K满足下式，则地基土稳定，不会发生隆起。K=Mr/Mov=1.2当土层为均质土时，则K=2πc/(q+rh)=1.2式中c---内聚力地质报告提供c=23.5kPa-9-q---坑侧上部荷载回填土取q=5.0kN/m2K=2π*23.5/(5+17.5*6)=147.6/110=1.34=1.2K1.2故地坑不会产生隆起式中Mr未考虑土体与板桩间的磨擦力以及垂直面AB上土体的抗剪强度对土体的下滑的阻力，故偏于安全。3.钢板桩支撑体系设计及验算对内支撑基坑，造成基坑失稳的直接原因一般可归纳为两类：结构不足（墙体、支撑等的强度或刚度不足）和地基土强度不足。根据地质资料和现场实际情况分析，本工程可不考虑管涌和承压水，不进行钢板桩的抗渗透稳定性验算。本设计主要计算钢板桩、围檩、支撑在施工全过程中的强度和稳定性。根据地质报告，计算出排水管道施工区域土的有关加权平均指标如下：γ=16KN/m3φ=20ºC=8kpa本设计计算时取C=0，不考虑地下水的作用。仅考虑被动土压力修正系数k=1.6（见《深基坑工程设计施工手册》P.286），3.1土压力计算-10-8200R14100410020502050MOe310BeBPa1e2Pa22SPPqKa图A:钢板桩支护计算示意图e0q=18KN/m2-11-主动土压力系数Ka=tg2(45º-20º/2)=0.49被动土压力系数Kp=tg2(45º+20º/2)=2.04被动土压力修正系数k=1.6，则：Kp=kKp=3.264如图A所示，图中B点为R1与基坑底面间的中点。近似计算时，即认为R1等于e0与e1间的三角形荷载，土压力为：ei=KaγHi。另考虑基坑边土体和机械行走