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基坑钢板桩支护方案

第一节 工程概况

拟施工钢板桩范围为施工平面图中I区外边面以及人防区四周，地下室基坑深约2.9米，局部3.6米（人防区即II区开挖深度为4.8米），原采用放坡大开挖方式，局部采用木桩支护，当开挖2至3米左右时，基坑脚部出现流砂涌动，无法正常开挖，且在I区外边面靠近小区道路，经我司项目部技术人员研究，决定采用钢板桩进行支护，以达到止水挡土的目的。如下图：品红线为钢板桩施工范围：

一、工程设计图纸；

第二节 编制依据

二、《岩土工程勘察报告》；

四、同济大学出版社1991年11月第一版《高层建筑施工手册》；

五、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）；

工程地质条件

天然地层

天然

地层

代号

层

号

土

性

密度

ρ

粘聚力c

（kPa）

内摩

擦角

（度）

平均厚

度（米）

Qml

4

1

素填土

(g/cm3)

1.80

o

8

5

2

粉

砂

2-1

1.75

0

18

4

淤泥质粉砂

2-2 中砂

1.90

0

30

3

淤泥质土、

Qal4

2-3

淤泥

1.65

6

3

4

2-4 粉质粘土

1.80

20

12

4

淤泥质土、

2-5

1.55

6

3

3

淤泥

Qel3

3 粉质粘土

1.95

32

16

2

E

4-1 强风化岩

2.10

150

25

2

第四节 钢板桩支护设计思路及要点

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隔绝砂层地下水流入基坑，同时支护边坡防止流砂涌动，起到支护边坡的作用。设计要点如下：

一、采用拉森式（U）型钢板桩，桩长9m；

二、钢板桩沿基坑四周连续设置成封闭的帷幕周长I区约400M；人防区II

约210米；

第五节 基坑稳定性换算

1、基本参数：

a)支护入土深度h：5.4m；b)基坑深度t：3.6;c)土体平均密度r：14.5KN/m3；d)地面荷载q：0；e)钢板桩长度L：9m；f)软土内聚力C：0Kpa；h)软土内mc摩擦角￠：18oi)钢板桩抗弯强度(抗森Ⅲ)δ：182Mpa。

2、基本力学数据计算：

a)填土层：Ka=tg2(45-￠/2)=tg242.5=0.84。粉砂层：Ka=tg2(45-￠/2)=tg236=0.53

b)粉砂层：Kb=tg2(45+￠/2)=tg254=1.89。中砂层：Kb=tg2(45+￠/2)=tg260=3

Ka填土层：h0=2c/r

Ka

=0.97。

填土层：Pa=0.5γH2Ka-2cHsqur(Ka)+2c2/γ=8.028KN。

粉砂层：Pa=0.5γH2Ka=11.82KN

粉砂层：Pp=1/2(KpHp2)=39.79KN。中砂层：Pp=1/2(KpHp2)=85.5KN

钢板桩桩身最大弯矩（倾覆力矩）

Mmax=8.028*(2-0.97)*0.5*[1.6+2-(2-0.97)/3]

+8.028*1.6*0.8+(11.82-8.028)*1.6*0.5

*(1-1/3)*1.6

=28.26KN.M

钢板桩桩身抗倾覆力矩：Mmax=39.79*2.4*0.5*2.4/3+

39.79*3*(2.4+1.5)+(85.5-39.79)

*3*0.5*(2.4+3/3)

=737KN.M28.26KN.M

g) 桩身最大剪力Qmax==8.028*(2-0.97)*0.5+8.028*1.6

+(11.82-8.028)*1.6*0.5

=20KN

桩顶最大水平位移Umax=QH/δ=6.6mm。

钢板桩身受应力强度δ=M/W=28.26KN.M/1600cm3=12.5Mpa。

钢支撑长径：38.6。

3、结论：

土体作用于桩身的应力强度δ=12.5Mp钢板桩抗弯强度[δ](182Mpa)，钢板桩支护不会折断。

桩顶最大位移Umax：6.6mm，符合安全规范。

钢支撑L/D=38.6120的规范要求，技术可行。

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：

项目经理

项目经理1人

技术负责人1人

施工员1人

质安员1人

电工1人

机长2人

焊工1人

技术工人10人

第七节 施工机械及设备

机械名称

机械参数

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

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