江蘇地下車庫深基坑鋼板樁支護施工方案計算書

PAGE第19頁目錄HYPERLINK\l"_Toc290533566"一、工程概況2HYPERLINK\l"_Toc290533567"1.1鋼板樁的選用2HYPERLINK\l"_Toc290533568"1.2打樁設備2HYPERLINK\l"_Toc290533569"二、鋼板樁設計方案3HYPERLINK\l"_Toc290533570"2.171#、72#、79#房鋼板樁入土深度3HYPERLINK\l"_Toc290533571"2.271#、72#、79#房基礎圍護鋼板樁穩(wěn)定性驗算4HYPERLINK\l"_Toc290533572"2.3計算書9HYPERLINK\l"_Toc290533573"2.4鋼板樁截面強度驗算書11HYPERLINK\l"_Toc290533574"三、鋼板樁施工工藝11HYPERLINK\l"_Toc290533575"3.1鋼板樁施工的一般要求11HYPERLINK\l"_Toc290533576"3.2鋼板樁施工的順序.12HYPERLINK\l"_Toc290533577"3.3鋼板樁的檢驗、吊裝、堆放12HYPERLINK\l"_Toc290533578"3.4鋼板樁打設13HYPERLINK\l"_Toc290533579"3.5挖土13HYPERLINK\l"_Toc290533580"3.6拔樁后的砂回填14HYPERLINK\l"_Toc290533581"四、安全技術保障及措施14HYPERLINK\l"_Toc290533582"五、經驗總結15一、工程概況因現(xiàn)場施工條件，71#、72#、79#樓需先施工，13A車庫后施工，現(xiàn)根據(jù)總平面的布置情況必須對71#、72#、79#樓的基礎進行加固支護。1、71#、72#樓基礎底板標高-5.3米，與13A基礎底邊標高（-6.45）相差1.15米，79#車庫基礎底板標高-4.1米，與13A基礎底邊標高（-6.75）相差2.65米，2、71#、72#樓與13A車庫底板之間的凈距樓梯處為0.045米，其余處為2.6米，79#樓與13A車庫底板底板之間的凈距樓梯處為1米~2米不等。根據(jù)現(xiàn)場實際情況，本工程圍護長度約為140米，圍護基礎為71#、72#、79#樓基礎部位。圍護鋼板樁長為6米，開挖深度約為1.15m~2.65米，具體位置見總平面圖。1.1鋼板樁的選用根據(jù)工程所在地場地特點，結合鋼板樁的特性、施工方法等方面進行考慮，選用30號（C型）鋼板樁，30號（C型）鋼板樁寬度適中，抗彎性能好，依地質資料及作業(yè)條件決定選用鋼板樁長度6米槽鋼要求鋼板樁入土深度達樁長1/2以上，圍檁采用30#槽鋼。待車庫結構完成后，將鋼板樁慢慢拔除，拔除后立即在鋼板樁孔洞內回填粗砂，防止土體擾動造成基礎變形。因疊拼與車庫靠得太近，打拔樁機無法在疊拼與車庫之間的自然地面上進行通過，故拔樁時需要通過13A車庫頂板進行施工，但必須滿足以下要求后方可進行拔樁施工：1、13A車庫頂板砼強度必須達到100%；2、13A車庫頂板完成后必須沿拔樁機通過路線在車庫頂板上撒處灰線回填500厚的土（寬度從建筑物外墻向外5米），且在挖機履帶位置下方墊上2cm鋼板；1.2打樁設備采用PC450型液壓振動打拔機（自重25噸），作為沉設鋼板樁主要動力。投入鋼板樁打拔樁機1臺用于施工。二、鋼板樁設計方案2.171#、72#、79#房鋼板樁入土深度根據(jù)鋼板樁入土的深度，按單錨淺埋板樁計算，假定上端為簡支，下端為自由支承。這種板樁相當于單跨簡支梁，作用在樁后為主動土壓力，作用在樁前為被動土壓力，壓力坑底下的土重度不考慮浮力影響，計算簡圖如下。故選擇6m鋼板樁作為圍護樁是合理的。2.271#、72#、79#房基礎圍護鋼板樁穩(wěn)定性驗算板樁入土深度除保證本身的穩(wěn)定性外，還應保證基坑底部在施工期間不會出現(xiàn)隆起和管涌現(xiàn)象。在軟土中開挖較深的基坑，當樁背后的土柱重量超過基坑底面以下基土的承載力時，地基的平稀狀態(tài)受到破壞，常會發(fā)生坑壁土流動，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，需對基地進行穩(wěn)定性驗算。本計算依據(jù)《建筑基坑支護技術規(guī)程》(JGJ120-99)。1.地質勘探數(shù)據(jù)如下：序號h(m)(kN/m3)C(kPa)(°)m(kN/m4)計算方法土類型11.000.000.000.000水土合算填土25.0018.5019.0018.506895水土合算填土38.0017.5011.0017.005180水土合算填土47.5016.7010.0013.503295水土合算填土表中：h為土層厚度(m),為土重度(kN/m3),C為內聚力(kPa),為內摩擦角(°)?；油鈧人畼烁?1.50m，基坑內側水標高-6.90m。2.基本計算參數(shù)：地面標高0.00m，基坑坑底標高-6.450m，支撐分別設置在標高計算標高分別為-6.450m處。側壁重要性系數(shù)1.00。樁墻頂標高0.00m，樁墻嵌入深度6.10m，樁墻計算寬度1.00m。3.地面超載：序號布置方式作用區(qū)域標高m荷載值kPa距基坑邊線m作用寬度m1均布荷載基坑外側0.0050.00----一、第一階段,挖土深2.50m，擋土樁(墻)呈懸臂狀,計算過程如下：第1階段主動、被動水土壓力合力圖1.作用在樁(墻)的主動土壓力分布：第1層土上部標高0.00m，下部標高-1.00mEa1上=(0.00×0.00+50.00)×tg2(45-0.00/2)-2×0.00×tg(45-0.00/2)=49.90kN/m2Ea1上=49.90×0.48=23.95kN/mEa1下=(0.00×1.00+50.00)×tg2(45-0.00/2)-2×0.00×tg(45-0.00/2)=49.90kN/m2Ea1下=49.90×0.48=23.95kN/m第2層土上部標高-1.00m，下部標高-1.50mEa2上=(0.00×1.00+18.50×0.00+50.00)×tg2(45-18.50/2)-2×19.00×tg(45-18.50/2)=-1.44kN/m2(取0.0)Ea2上=0.00×0.48=0.00kN/mEa2下=(0.00×1.00+18.50×0.50+50.00)×tg2(45-18.50/2)-2×19.00×tg(45-18.50/2)=3.33kN/m2Ea2下=3.33×0.48=1.60kN/m第3層土上部標高-1.50m，下部標高-5.90mEa3上=(0.00×1.00+18.50×0.50+18.50×0.00+50.00)×tg2(45-18.50/2)-2×19.00×tg(45-18.50/2)=3.35kN/m2Ea3上=3.35×0.48=1.61kN/mEa3下=(0.00×1.00+18.50×0.50+18.50×4.40+50.00)×tg2(45-18.50/2)-2×19.00×tg(45-18.50/2)=45.44kN/m2Ea3下=45.44×0.48=21.81kN/m第4層土上部標高-5.90m，下部標高-6.00mEa4上=(0.00×1.00+18.50×0.50+18.50×4.40+50.00)×tg2(45-18.50/2)-2×19.00×tg(45-18.50/2)=45.44kN/m2Ea4上=45.44×0.48=21.81kN/mEa4下=(0.00×1.00+18.50×0.50+18.50×4.40+50.00)×tg2(45-18.50/2)-2×19.00×tg(45-18.50/2)=45.44kN/m2Ea4下=45.44×0.48=21.81kN/m2.作用在樁(墻)的被動土壓力分布：第4層土上部標高-5.90m，下部標高-6.00mEp4上=(18.50×0.00)×tg2(45+18.50/2)+2×19.00×tg(45+18.50/2)=52.69kN/m2Ep4上=52.69×0.48=25.29kN/mEp4下=(18.50×0.10)×tg2(45+18.50/2)+2×19.00×tg(45+18.50/2)=56.23kN/m2Ep4下=56.23×0.48=26.99kN/m3.土壓力為零點距離坑底距離d的計算：樁的被動、主動土壓力差值系數(shù)為：B=((26.99-25.29)-(21.81-21.81))/0.10=17.06kN/m3d=0.00=0.00m4.D點以上土壓力對D點的力矩與合力計算：D點以上土壓力對樁(墻)土壓力的合力：Ea=(23.95+23.95)×1.00/2.0+(0.00+1.60)×0.50/2.0+(1.61+21.81)×4.40/2.0=75.87kN/mD點以上土壓力對D點的力矩(梯形轉為矩形與三角形計算)：Ma=23.95×1.00×(4.90+1.00/2.0)+(23.95-23.95)×1.00/2.0×(4.90+1.00/3.0)+(1.60-0.00)×0.50/2.0×(4.40+0.50/3.0)+1.61×4.40×(0.00+4.40/2.0)+(21.81-1.61)×4.40/2.0×(0.00+4.40/3.0)=2111.900kN.mm/m5.懸臂樁嵌入入D點以下距距離t的計算：：合力Ea到D點點的距離：：y=2111.90//75.887=2.799根據(jù)規(guī)范4.11.1條得得到樁(墻)需要的總總長度為110.400m6.最大彎矩的的計算：而經過積分運算算得到最大正彎矩Muumax==0.000kN..m/m，發(fā)發(fā)生在標高高0.000m處；最大負彎矩Mddmax==-4668.499kN.mm/m，發(fā)發(fā)生在標高高-10..22m處處?？紤]到樁(墻))的計算寬寬度為1..00m最大正彎矩Muumax==1.000×0.000=0.000kN..m，發(fā)生生在標高00.00mm處；最大負彎矩Mddmax==1.000×-4688.49==-4688.49kkN.m，發(fā)發(fā)生在標高高-10..22m處處；2.3計算書書土壓力計算依據(jù)據(jù)《建筑基基坑支護技技術規(guī)程》(JGJ120-99)。1.地質勘探數(shù)數(shù)據(jù)如下：：序號h(mm)((kN/mm3)C(kkPa)(℃)MM值計算方法法111.000.0000.0000.0000.00水土合算算255.0018..5019..0018..5068995.0水土合算算388.0017..5011..0017..0051880.0水土合算算477.5016..7010..0013..5032995.0水土合算算——————————————————————————————————————————————表中：h為土層層厚度(m),為土土重度(kN/mm3),CC為內聚力力(kPa)),為內摩摩擦角(℃)2.基基底標高為為-6.4550m，支撐分分別設置在在標高計算標標高分別為為-6.4550m處，3.地地面超載：：序號布置方方式作用標標高m荷載值值kPa距基基坑邊線mm作用寬寬度m1均均布荷載00.00550.000基坑側側壁重要性性系數(shù)為11.00,,為二級基基坑抗隆起起、抗傾覆覆、抗?jié)B流流驗算結果果按地基基承載力驗驗算抗隆起起計算的的抗隆起安安全系數(shù)為為:2.661達到規(guī)規(guī)范規(guī)定安安全系數(shù)22.00,,合格!按滑弧弧穩(wěn)定驗算算抗隆起計算的的抗隆起安安全系數(shù)為為:2.442達到規(guī)規(guī)范規(guī)定安安全系數(shù)22.00,,合格!基坑底底最大隆起起量為2.499cm驗算抗抗傾覆穩(wěn)定定計算的的抗傾覆安安全系數(shù)為為:1.998達到規(guī)規(guī)范規(guī)定安安全系數(shù)11.15,,合格!驗算抗抗?jié)B流穩(wěn)定定計算的的抗?jié)B流安安全系數(shù)為為:2.117達到規(guī)規(guī)范規(guī)定安安全系數(shù)11.50,,合格!內力及及位移計算算采用mm法計算各工況況的最大內內力位移如如下：工況號樁頂位位移最大位移移最大正彎彎矩最大負負彎矩最大正剪剪力最大負負剪力((mm)((mm)((kN-mm)(kkN-m))(kkN)(kNN)1156..611556.61100.0--285..193.88-777.0全部部工況下的的最大內力力位移如下下：最大樁樁(墻)頂部位移移為：156..61mmm最大樁樁(墻)位移為：：1566.61mm最大正正彎矩為：：0..00kkN-m最大負負彎矩為：：-2855.10kN-mm最大正正剪力為：：933.80kN最大負負剪力為：：-777.00kN2.4鋼板樁樁截面強度驗算書鋼板樁樁最大彎矩矩為2885.1kN.mm鋼板樁樁最大剪力力為933.8kkN鋼板樁樁面積為236000mmm2鋼板樁樁截面抵抗抗矩為20377000mm3鋼板樁樁抗彎強度度fy=200N/mmm2鋼板樁樁抗剪強度度fv=115N/mmm2鋼板樁樁彎曲應力力Siggma=MM/W=2285.11*1000000//20377000=1400.0<fy=2200抗彎強強度合格!!抗剪強強度一般不不需驗算!!三、鋼板樁施工工工藝3.1鋼板樁施工工的一般要要求(1)鋼板樁的的設置位置置要符合設設計要求，便便于結構施施工，即在在結構最突突出的邊緣緣外留有支支模、拆模模的余地。(2)基坑護壁壁鋼板樁的的平面布置置形狀應盡盡量平直整整齊，避免免不規(guī)則的的轉角，以以便標準鋼鋼板樁的利利用和支撐撐設置。各各周邊尺寸寸盡量符合合板樁模數(shù)數(shù)。(3)整個基礎礎施工期間間，在挖土土、吊運、扎扎鋼筋、澆澆筑混凝土土等施工作作業(yè)中，嚴嚴禁碰撞支支撐，禁止止任意拆除除支撐，禁禁止在支撐撐上任意切切割、電焊焊，也不應應在支撐上上擱置重物物。3.2鋼板樁施工工的順序根據(jù)施工圖及高高程放設沉沉樁定位線線→整修平整整施工機械械行走道路路→沉設圍護護樁→將圍護樁樁送至指定定標高→焊接圍檁檁、槽鋼對對拉→挖土至車庫庫底標高→車庫結構構施工至頂頂板→頂板回填填土→拔除鋼板板樁→挖出頂板板回填土。3.3鋼板樁的檢檢驗、吊裝裝、堆放(1)鋼板樁的的檢驗鋼板樁運到工地地后，需進進行整理。清清除鎖口內內雜物(如電焊瘤瘤渣、廢填填充物等)，對缺陷陷部位加以以整修。①鎖口檢查的方法法：用一塊塊長約2米的同類型型、同規(guī)格格的鋼板樁樁作標準，將將所有同型型號的鋼板板樁做鎖口口通過檢查查。檢查采采用卷揚機機拉動標準準鋼板樁平平車，從樁樁頭至樁尾尾作鎖口通通過檢查。對對于檢查出出的鎖口扭扭曲及“死彎”進行校正正。②為確保每片鋼板板樁的兩側側鎖口平行行。同時，盡盡可能使鋼鋼板樁的寬寬度都在同同一寬度規(guī)格格內。需要要進行寬度度檢查，方方法是：對對于每片鋼鋼板樁分為為上中下三三部分用鋼鋼尺測量其其寬度，使使每片樁的的寬度在同同一尺寸內內，每片相相鄰數(shù)差值值以小于l為宜。對對于肉眼看看到的局部部變形可進進行加密測測量。對于于超出偏差差的鋼板樁樁不應使用用。③鋼板樁的其它檢檢查，對于于樁身殘缺缺、殘跡、不不整潔、銹銹皮、卷曲曲等都要做做全面檢查查，并采取取相應措施施，以確保保正常使用用。④鎖口潤滑及防滲滲措施，對對于檢查合合格的鋼板板樁，為保保證鋼板樁樁在施工過過程中能順順利插拔，并并增加鋼板板樁在使用用時防滲性性能。每片片鋼板樁鎖鎖口都須均均勻涂以混混合油，其其體積配合合比為黃油油：干膨潤潤土：干鋸鋸沫=5：5：3。(2)鋼板樁吊吊運裝卸鋼板樁宜采采用兩點吊吊。吊運時時，每次起起吊的鋼板板樁根數(shù)不不宜過多，并并應注意保保護鎖口免免受損傷。吊吊運方式有有成捆起吊吊和單根起起吊。成捆捆起吊通常常采用鋼索索捆扎，而而單根吊運運常用專用用的吊具。(3)鋼板樁堆堆放鋼板樁堆放的地地點，要選選擇在不會會因壓重而而發(fā)生較大大沉陷變形形的平坦而而堅固的場場地上，并并便于運往往打樁施工工現(xiàn)場。堆堆放時應注注意：①堆放的順序、位位置、方向向和平面布布置等應考考慮到以后后的施工方方②鋼板樁要按型號號、規(guī)格、長長度分別堆堆放，并在在堆放處設設置標牌說說明；③鋼板樁應分層堆堆放，每層層堆放數(shù)量量一般不超超過5根，各層層間要墊枕枕木，墊木木間距一般般為3—4米，且上、下下層墊木應應在同一垂垂直線上，堆堆放的總高高度不宜超超過2米。3.4鋼板樁打設鋼板樁施工要正正確選擇打打樁方法、打打樁機械和和流水段劃劃分，以便便使打設后后的板樁墻墻有足夠的的剛度和良良好的防水水作用，且且板樁墻面面平直，以以滿足結構構施工的要要求，對封封閉式板樁樁墻還要求求封閉合攏攏。根據(jù)現(xiàn)場施工條條件，采用用單獨打入入法。此法是從一角開開始逐塊插插打；每塊塊鋼板樁自自起打到結結束中途不不停頓。因因此，樁機機行走路線線短，施工工簡便，打打設速度快快。但是，由由于單塊打打入，易向向一邊傾斜斜，累計誤誤差不易糾糾正，墻面面平直度難難以控制。(1)先由測量量人員定出出鋼板樁的的軸線，可可每隔一定定距離設置置導向樁，導導向樁直接接使用鋼板板樁，然后后掛繩線作作為導線，打打樁時利用用導線控制制鋼板樁的的軸線，在在軸向法向向要求搞的的情況下，采采用導向架架。(2)準備樁帽帽及送樁：：打樁機吊吊起鋼板樁樁，人工扶扶正就位。(3)單樁逐根根連續(xù)施打打，注意樁樁頂高程不不宜相差太太大。(4)在插打過過程中隨時時測量監(jiān)控控每塊樁的的斜度不超超過2％，當偏偏斜過大不不能用拉齊齊方法調正正時，拔起起重打。3.5挖土（1）土方開挖至車庫庫底板標高高處。（2）圍檁制做安裝裝：圍檁及支撐撐設備在板板樁頂以下下0.5米處處，根據(jù)設設計位置在在鋼板村內內壁上焊圍圍檁托架，然然后吊裝鋼鋼圍并焊接接加固。之之后將30#槽鋼圍檁檁與鋼板樁樁焊接牢固固。（3）因本工程地下水水位較低，土方開挖前無需降水，如開挖時，發(fā)現(xiàn)有水，則必須進行降水，以便于挖土，機械進出口通道及四周采用換填并鋪墊鋼板以擴散壓力，減小側壓力。（4）基坑周邊（約一一倍樁長）范范圍內嚴禁禁堆載。（5）地面及坑內設排排