新橋深基坑支護(hù)方案

1、廣深高速新橋出口片區(qū)排水工程（一期）泵站工程泵站、結(jié)合井、雨水管基坑開(kāi)挖支護(hù)方案一、編制依據(jù)1. 廣深高速新橋出口片區(qū)排水工程（一期）泵站工程設(shè)計(jì)文件。2. 擬建工程現(xiàn)場(chǎng)踏勘的情況及市場(chǎng)和社會(huì)調(diào)查資料3. 深圳地區(qū)建筑深基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)范 SJG05-964. 建筑基坑工程技術(shù)規(guī)范（YB9258-97 ）。5. 建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程（JGJ 120-99）。6. 建筑軟弱地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（DBJ10-89）。7現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況。二、工程概況廣深高速新橋出口片區(qū)排水工程（一期）泵站工程是廣深高速新橋出口片區(qū)排水工程的一部 分，是為解決片區(qū)中外環(huán)路局部低洼點(diǎn)水淹而建設(shè)的，泵站位于沙井街道廣深高速新橋出口

2、 外環(huán)路南側(cè)段內(nèi)側(cè)，往深圳方向匝道高架橋右下方。該泵站只有在外環(huán)路東側(cè)截排箱涵及內(nèi) 部市政管網(wǎng)配套后才能完全的解決外環(huán)路水淹問(wèn)題。根據(jù)工程所在地場(chǎng)地特點(diǎn)，結(jié)合鋼板樁 的特性、施工方法等方面進(jìn)行考慮，選用拉森W號(hào)鋼板樁，拉森W號(hào)鋼板樁寬度適中，抗彎 性能好，依地質(zhì)資料及作業(yè)條件決定選用鋼板樁長(zhǎng)度16長(zhǎng)，要求鋼板樁入土深度達(dá)樁長(zhǎng) 0 .5倍以上。矚慫潤(rùn)厲釤瘞睞櫪廡賴(lài)賃軔朧。本次開(kāi)挖支護(hù)的拉森W鋼板樁設(shè)計(jì)分二種類(lèi)型，即開(kāi)挖深度在8.2米,拉森W鋼板樁長(zhǎng)度為16 米的A型；開(kāi)挖深度在5.5米，拉森W鋼板樁長(zhǎng)度為16米的B型，其中A型的開(kāi)挖長(zhǎng)度為73 米,B型的開(kāi)挖長(zhǎng)度為約82.18米?；游挥谒缮⒊睗?/p>

3、的雜填土上，開(kāi)挖深度較大，地下水位 偏高。依據(jù)實(shí)際基坑位置和挖深及基坑支護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)范要求，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工情況對(duì)本涵基坑施 工進(jìn)行支護(hù)。聞創(chuàng)溝燴鐺險(xiǎn)愛(ài)氌譴凈禍測(cè)樅。三、方案編制的原則1、基坑安全可靠：滿(mǎn)足基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)本身強(qiáng)度，穩(wěn)定性以及變形的要求，確保周?chē)h(huán)境的安 全。2、支護(hù)施工便利、經(jīng)濟(jì)合理及保證工期：在安全可靠的前提下，選擇施工工期短、有效的支 護(hù)方案。四、支護(hù)結(jié)構(gòu)形式確定1、根據(jù)圖紙及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際開(kāi)挖情況，整塊涵基坑自然地面以下土質(zhì)總體力學(xué)性質(zhì)差，具有天然 含水量及孔隙比大、壓縮性高、抗剪強(qiáng)度低、易擾動(dòng)變形等特點(diǎn)，開(kāi)挖時(shí)有發(fā)生坑邊失穩(wěn)坍 塌現(xiàn)象，基坑處地下水位高，原框架涵相對(duì)接駁涵基坑也較高。

4、殘騖樓諍錈瀨濟(jì)溆塹籟婭驟東。根據(jù)上述情況，在距離基坑圖紙標(biāo)定位置外邊1.0 m處插打拉森鋼板樁。同時(shí)本單位具有鋼板樁深基坑施工方面的相應(yīng)經(jīng)驗(yàn)。釅錒極額閉鎮(zhèn)檜豬訣錐顧葒鈀。2、鋼板樁的選用根據(jù)工程所在地場(chǎng)地特點(diǎn)，結(jié)合鋼板樁的特性、施工方法等方面進(jìn)行考慮，選用拉森W號(hào)鋼 板樁，拉森W號(hào)鋼板樁寬度適中，抗彎性能好，依地質(zhì)資料及作業(yè)條件決定選用鋼板樁長(zhǎng)度 6長(zhǎng)，要求鋼板樁入土深度達(dá)樁長(zhǎng) 0 .5倍以上。3、打樁設(shè)備擬采用打拔樁機(jī)為25T吊車(chē)加液壓高頻振動(dòng)錘，激振力 220kN。謀蕎摶篋飆鐸懟類(lèi)蔣薔點(diǎn)鉍雜。 40#圍檁五、鋼板樁設(shè)計(jì)方案1.計(jì)算拉森樁入土深度全長(zhǎng)25.64m基坑支護(hù)平面圖根據(jù)鋼板樁入土的

5、深度，按單錨淺埋板樁計(jì)算，假定上端為簡(jiǎn)支，下端為自由支承。這種板 樁相當(dāng)于單跨簡(jiǎn)支梁，作用在樁后為主動(dòng)土壓力，作用在樁前為被動(dòng)土壓力，壓力坑底以下的土重度不考慮浮力影響，計(jì)算簡(jiǎn)圖如下。廈礴懇蹣駢時(shí)盡繼價(jià)騷巹癩龔。A匚和、申毎事対錮煢楨廣鰳鯡選塊網(wǎng)羈淚鍍齊鈞主動(dòng)土壓力 Ea=1/2*ea(H+t)=1/2r(H+t)2Ka被動(dòng)土壓力 Ep=1/2*ept=1/2*rt2Kp 式中：Ea-主動(dòng)土壓力最大壓強(qiáng)，ea=r(H+t)2KaEp-被動(dòng)土壓力最大壓強(qiáng)，ea=rtKpKa-主動(dòng)土壓力系數(shù) Ka=tg2(450- 9 /2)=tg2(45200/2)=0.49Kp-主動(dòng)土壓力系數(shù) Kp=tg2(

6、450+ 9 /2)=tg2(450+200/2)=2.049-土的內(nèi)摩擦角 9 =200r- 土的重度 r=16kN/m3H-基坑開(kāi)挖深度H=8.2m為了使鋼板樁保持穩(wěn)定，在 A點(diǎn)的力矩等于零，即 工Ma=0亦即EaHa-EpHp=Ea*2/3*(H-t)- Ep(H+2/3*t)=0鵝婭盡損鶴慘歷蘢鴛賴(lài)縈詰聾。將以上數(shù)據(jù)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所以鋼板樁總長(zhǎng)度為L(zhǎng)=8.2+6.3=14.5m故選擇16M拉森樁作為圍護(hù)樁是合理的。2.鋼板樁穩(wěn)定性驗(yàn)算板樁入土深度除保證本身的穩(wěn)定性外，還應(yīng)保證基坑底部在施工期間

7、不會(huì)出現(xiàn)隆起和管涌現(xiàn) 象。在軟土中開(kāi)挖較深的基坑，當(dāng)樁背后的土柱重量超過(guò)基坑底面以下地基土的承載力時(shí)，地基 的平衡狀態(tài)受到破壞，常會(huì)發(fā)生坑壁土流動(dòng)，坑頂下陷，坑底隆起的現(xiàn)象(如下圖)，為避 免這種現(xiàn)象發(fā)生，施工前，需對(duì)地基進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算?；[叢媽羥為贍債蟶練淨(jìng)櫧撻曉。齙(a)A，(奶預(yù)頌圣鉉儐歲齦訝驊糴買(mǎi)闥轉(zhuǎn)動(dòng)力距 Mov=G*x/2=(q+rh)x2/2穩(wěn)定力距Mr=x土層為均質(zhì)土?xí)r，則 Mr=n *tx2式中t-地基土不排剪切的抗剪強(qiáng)度，在飽和性軟粘土中，t=0地基穩(wěn)定力矩與轉(zhuǎn)動(dòng)力矩之比稱(chēng)抗隆起安全系數(shù)，以K表示，若K滿(mǎn)足下式，則地基土穩(wěn)定，不會(huì)發(fā)生隆起。K=Mr/Mov >=1.2當(dāng)

8、土層為均質(zhì)土?xí)r，則K=2n c/(q+rh) >=1.2式中c-內(nèi)聚力地質(zhì)報(bào)告提供c=23.5kPaq-坑側(cè)上部荷載回填土取 q=5.0kN/m2K=2n *23.5/(5+17.5*6)=147.6/110=1.34 >=1.2K>1.2故地坑不會(huì)產(chǎn)生隆起式中Mr未考慮土體與板樁間的磨擦力以及垂直面AB上土體的抗剪強(qiáng)度對(duì)土體的下滑的阻力，故偏于安全。3鋼板樁支撐體系設(shè)計(jì)及驗(yàn)算對(duì)內(nèi)支撐基坑，造成基坑失穩(wěn)的直接原因一般可歸納為兩類(lèi)：結(jié)構(gòu)不足（墻體、支撐等的強(qiáng) 度或剛度不足）和地基土強(qiáng)度不足。滲釤嗆儼勻諤鱉調(diào)硯錦鋇絨鈔。根據(jù)地質(zhì)資料和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況分析，本工程可不考慮管涌和承壓水，

9、不進(jìn)行鋼板樁的抗?jié)B透 穩(wěn)定性驗(yàn)算。本設(shè)計(jì)主要計(jì)算鋼板樁、圍檁、支撐在施工全過(guò)程中的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。鐃誅臥瀉噦圣騁貺頂廡縫勵(lì)羆。根據(jù)地質(zhì)報(bào)告，計(jì)算出排水管道施工區(qū)域土的有關(guān)加權(quán)平均指標(biāo)如下：丫 =16KN/m3© =20oC=8kpa本設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)取C=0，不考慮地下水的作用。僅考慮被動(dòng)土壓力修正系數(shù)k=1.6 （見(jiàn)深基坑工程設(shè)計(jì)施工手冊(cè) P.286），擁締鳳襪備訊顎輪爛薔報(bào)贏無(wú)。3.1 土壓力計(jì)算0002 002Qm4 A¥4如圖A所示，圖中B點(diǎn)為R1與基坑底面間的中點(diǎn)。近似計(jì)算時(shí)，即認(rèn)為R1等于eO與el間的三角形荷載，土壓力為：ei=Ka 丫 Hi另考慮基坑邊土體和機(jī)械行走

10、等產(chǎn)生的附加荷載，按 18KN/m2計(jì)算。贓熱俁閫歲匱閶鄴鎵騷鯛漢鼉。上式中Hi為土壓力計(jì)算高度。其中 H仁4100; HB=6150; H2=8200。經(jīng)計(jì)算：e0=0e1= Ka 丫 H仁 0.49 x 16X 4.1=32.14KN/m2eB= Ka 丫 HB= 0.49 X 16X 6.15=48.22rKNe2= Ka 丫 H2= 0.49 X 16 X 8.2=64.29 KN/m2設(shè)支撐間間距均為L(zhǎng)=4.5m，則通過(guò)公式：Ri=(en +en+1)/2 *hn+1+ qKa*hn+1 L 可計(jì)算出支撐反力 R1、上式中 h0=0; h0B=6.15m； Q=qKa=1X 0.49

11、=8.82 KN/m2。則：R1= (0+48.22) 2X3.15+18 X.49 X.15 X.5= 911.34KN 壇搏鄉(xiāng)囂懺蔞鍥鈴氈淚躋馱釣。3.2鋼支撐強(qiáng)度和穩(wěn)定性驗(yàn)算本工程一道長(zhǎng)鋼支撐均采用© 630X 1鋼管。已知Rmax=911.34KN，A=232cm2, r =21.8 cm,f=200Mpa。取安全系數(shù)為 K=2.0。蠟變黲癟報(bào)倀鉉錨鈰贅籜葦繯。A、對(duì)鋼管支撐長(zhǎng)度15.0 m的直鋼管，其長(zhǎng)細(xì)比 入=115.38查表得© =0.5則由公式N/ ( ©X)三f/ K可計(jì)算出15米長(zhǎng)直支撐滿(mǎn)足穩(wěn)定性要求的允許壓力為：Nz=1160 KN >

12、Rmax=911.34 KN 符合要求。B、 本工程鋼斜支撐均采用 © 377 X鋼管。第一根支撐直管從鋼板樁邊上 3.5m位置開(kāi)始支 撐，則可以求得該部位的支座力： R 支=(0+48.22) 2X5.15+18 X.49 X.15 X.5= 708.82KN，A=115cm2, r =13.0 cm，f=200Mpa。取安全系數(shù)為 K=2.0。買(mǎi)鯛鴯譖曇膚遙閆擷凄屆嬌擻。對(duì)鋼管支撐長(zhǎng)度約6.0m的斜鋼管，其長(zhǎng)細(xì)比 入=46.15查表得© =0.903 則由公式(N/ ( ©XA三f/ K可計(jì)算出6米長(zhǎng)斜支撐滿(mǎn)足穩(wěn)定性要求的允許壓力為：Nx=1038.45 KN

13、 > V2 符合要求。綾鏑鯛駕櫬鶘蹤韋轔糴飆銃麥。 由此可見(jiàn)支撐的強(qiáng)度和穩(wěn)定性均滿(mǎn)足要求。3.3鋼板樁抗彎驗(yàn)算兩道支撐間及下道支撐與基坑底面之間的鋼板樁彎矩可以近似按照兩端簡(jiǎn)支梁承受梯形荷載 計(jì)算。查靜力計(jì)算手冊(cè)，可按以下公式計(jì)算鋼板樁的最大彎矩：驅(qū)躓髏彥浹綏譎飴憂(yōu)錦諑瓊針。Mmax=q2L2/6 2 如(1+卩)/ (1-0 2 上式中 0 = q1/q2 u =( 0 2+0 12=0.475023=0.771u 12=0.753u23=0.888由此可計(jì)算出：A、兩道支撐間之間鋼板樁的最大彎矩為：MmaxB=(50.37X4.12 6) X2 X.7533- 0.475(1+0.475) (1 十 0.475)2貓蠆驢繪燈鮒誅髏貺廡獻(xiàn)鵬縮。 =78.741 KN.m/mW型拉森鋼板樁 W=2043cm3/m，安全系數(shù)K=2。fmax= MmaxB/W=78741/ (2043X0