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1、绍兴市上虞区滨江小学体育馆新建项目绍兴市上虞区滨江小学体育馆新建项目消防水池和泵房钢板桩围护方案消防水池和泵房钢板桩围护方案一、工程概况一、工程概况 绍兴市上虞区滨江小学体育馆新建工程，框架二层，建筑面积：7711.2，建筑高度：17.10m；因消防水池和泵房挖深算至承台垫层底约4.93m；深度较深，挖深范围内以粉质粉土为主，土层中含水量较高，本基坑采取拉森钢板桩加支撑支护，在坑内采用深井降水。二、工程地质特征二、工程地质特征滨江小学消防水池周边承台较密，特别是西边大承台靠近消防水池地下室外墙仅0.6m；西侧有一个游泳池，靠近消防水池较近，最近处约2.3m；土层内以粘质粉土为主，含水量较高。综
2、合以上特点，本基坑采取拉森钢板桩加支撑支护，在坑内采用深井降水，此围护方法对周边环境影响小，坑内降水不会引起周边地层沉降，挖土方量小，且施工速度快。基坑支护平面图见附图。三、基坑钢板桩支护思路及要点三、基坑钢板桩支护思路及要点根据围护设计说明，若采取放坡结合降水的围护方法，主要有如下缺点：1、基坑开挖深度较深，放坡要采取两级放坡，土方量较大，且后期回填土的质量不能保证，可能对底板造成不均匀沉降；2、西边游泳池靠近消防水池外墙较近，大放坡会造成游泳池下部土方卸除，后期在游泳池的使用过程中也有可能造成不均匀沉降；3、西边大承台靠近消防水池较近，放坡会影响大承台的桩侧摩阻力，对桩的受力有影响；4、若
3、不采取隔水措施，大范围降水会造成地层不均匀沉降，对周边环境有影响；综上，本基坑采取拉森钢板桩加支撑支护。钢板桩具体施工范围见钢板桩支护平面图附图。施工要点：施工要点： 1.钢板桩类型采用拉森钢板桩（SKSP-），壁厚13mm； 2.拉森钢板桩采用履带式挖土机施打，施工前一定要调查清楚地下管线、构筑物的情况，认真放出准确的支护桩中线； 3.打桩前应对钢板桩逐根进行检查，提出连接锁扣处的锈蚀、变形严重的钢板桩，待修整合格后方可使用； 4.现场准备水平支撑，开挖后如发现局部钢板桩位移异常，及时架设支撑； 5.为保证钢板桩施打完后有较好的止水效果，在钢板桩施打过程中严格做好过程控制，施打前必须放线，检
4、查钢板桩咬口部分是否有弯曲等质量缺陷，如有弯曲变形，必须经过校正后方可使用。四、施工方法四、施工方法 1. 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，选用的拉森型钢板桩，拉森型钢板桩宽度适中，抗弯性能好，其主要技术参 数为：W=2270cm3/m，g=76kg/m，要求钢板桩开挖后入土不小于钢板桩整体受力长度的三分二； 2.施工工艺流程 本工程基坑施 工工艺流程为：放坡打桩定位放线施打钢板桩土方开挖基础施工抵抗强施工回填土方拔起钢板桩 3.整平：在施打钢板桩之前，先用装载机和挖机配合将原地面整平，挖出导沟，然后进行钢板桩施工。 4.钢板桩施工方法 1)测量放
5、线：由测量人员放出钢板支护结构的轴线和边线，然后在边线位置撒上白灰进行标记。2)钢板桩的打设：拉森钢板桩施工关系到施工止水效果和施工安全，是本工程施工最关键的工序之一，要求在施工中要注意以下施工有关要求：1、采用型密扣拉森钢板桩。拉森钢板桩采用振动打入法，采用单桩逐块打设。施工时，先用吊车吊起振动锤，振动锤将钢板桩上端夹紧，然后将钢板桩吊至插桩点进行插桩，插桩时对准锁口后将钢板桩振动打入，施打前一定要熟悉地下管线、构筑物的情况；2、打桩前，对钢板桩逐根检查，剔除连接锁口锈蚀、变形严重的钢板桩，不合格者待修整后才可使用；3、在插打过程中随时测量监控每块桩的斜度不超过 1%，当偏斜过大不能用拉齐方
6、法调正时，必须拔起重打；桩顶标高偏差控制在100mm左右，轴线偏差控制在100mm左右。总之，施工中应根据具体情况变化施打顺序，采用一种或多种施打顺序， 逐步将板桩打至设计标高，一次打入的深度一般为 0.5-3.0 米。钢板桩施工允许偏差板桩入土深度（cm）受力长度的三分之二板桩轴线偏差5cm板桩垂直度8%，不超 10cm支撑位置偏差20cm5、密扣且保证开挖后入土不小于 受力部分长度的三分之二，保证钢板桩顺利合拢，特别是在基坑四角要设置转角钢板桩。五、基坑支护计算五、基坑支护计算 基本信息 规范与规程建筑基坑支护技术规程 JGJ 120-2012内力计算方法增量法基坑等级二级基坑侧壁重要性系
7、数01.00基坑深度H(m)4.930嵌固深度(m)7.070墙顶标高(m)0.000连续墙类型钢板桩 每延米板桩截面面积A(cm2) 236.00每延米板桩壁惯性矩I(cm4) 39600.00 每延米板桩抗弯模量W(cm3) 2200.00 抗弯f(N/mm2)215有无冠梁无放坡级数 1超载个数 2支护结构上的水平集中力0- 放坡信息 坡号台宽(m)坡高(m)坡度系数17.5002.5002.000 超载信息 超载类型超载值作用深度作用宽度距坑边距形式长度序号 (kPa,kN/m)(m)(m)(m) (m)115.0002.5006.0000.000条形-210.000- 土层信息 土层
8、数 7坑内加固土 是内侧降水最终深度(m)5.100外侧水位深度(m)3.500弹性计算方法按土层指定弹性法计算方法m法基坑外侧土压力计算方法主动 土层参数 -层号土类名称层厚重度浮重度粘聚力内摩擦角 (m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)1细砂3.7020.09.10.0035.002粉土1.1012.610.60.0025.003粉土3.2017.37.311.0012.804粘性土3.4019.49.4-5粘性土3.1020.410.4-6强风化岩1.8022.012.0-7中风化岩11.0023.013.0-层号与锚固体摩粘聚力内摩擦角水土计算方法m,c,K值抗剪强度 擦阻
9、力(kPa)水下(kPa)水下(度) (kPa)135.00.0038.00分算m法21.00-260.00.0028.00分算m法10.00-335.09.0019.81分算m法3.10-455.05.0028.96合算m法4.00-565.06.0030.00合算m法4.00-685.050.0035.00分算m法4.00-7120.050.0035.00分算m法4.00- 土压力模型及系数调整 弹性法土压力模型:经典法土压力模型:层号土类水土水压力外侧土压力外侧土压力内侧土压力内侧土压力 名称 调整系数调整系数1调整系数2调整系数最大值(kPa)1细砂分算1.0001.0000.0001
10、.00010000.0002粉土分算1.0001.0000.0001.00010000.0003粉土分算1.0001.0001.0001.00010000.0004粘性土合算1.0001.0001.0001.00010000.0005粘性土合算1.0001.0001.0001.00010000.0006强风化岩分算1.0001.0001.0001.00010000.0007中风化岩分算1.0001.0001.0001.00010000.000 工况信息 工况号工况类型深度(m)支锚道号1开挖4.930- 结构计算 各工况：内力位移包络图：地表沉降图： 截面计算 - 截面参数 弯矩折减系数0.8
11、5剪力折减系数1.00荷载分项系数1.25 内力取值 段内力类型弹性法经典法内力内力号 计算值计算值设计值实用值1基坑内侧最大弯矩(kN.m)0.000.000.000.00基坑外侧最大弯矩(kN.m)145.38183.25154.46154.46最大剪力(kN)62.1453.0577.6777.67 截面验算 基坑内侧抗弯验算(不考虑轴力) nei = M / W = 0.000/(2200.000*10-6) = 0.000(kPa) = 0.000(MPa) f = 215.000(MPa) 满足 基坑外侧抗弯验算(不考虑轴力) wai = M / W = 154.464/(2200
12、.000*10-6) = 70210.808(kPa) = 70.211(MPa) = 1.200, 满足规范要求。 抗隆起验算 1) 从支护底部开始，逐层验算抗隆起稳定性，结果如下：Ksm2ldNqcNcm1hldq0KheNqtan45o22etanNcNq11tan支护底部，验算抗隆起：Ks = 25.562 1.600，抗隆起稳定性满足。深度16.300处，验算抗隆起。Ks = 30.607 1.600，抗隆起稳定性满足。深度27.300处，验算抗隆起。Ks = 31.808 1.600，抗隆起稳定性满足。 抗管涌验算 -K2ld0.8D1hwKseKse流土稳定性安全系数；安全等级为
13、一、二、三级的基坑支护，流土稳定性安全系数分别不应小于1.6、1.5、1.4；ld截水帷幕在基坑底面以下的长度(m)；D1潜水水面或承压水含水层顶面至基坑底面的垂直距离(m)；土的浮重度(kN/m3)；h基坑内外的水头差(m)；w地下水重度(kN/m3)；K = 8.110 = 1.5, 满足规范要求。 嵌固深度计算 嵌固深度计算参数：嵌固深度计算过程： 按建筑基坑支护技术规程 JGJ 120-2012悬臂式支护结构计算嵌固深度ld值，规范公式如下：KEpkZp1EakZa1Kem K697.2051.662301.2933.2041.2011.200 得到ld = 5.200m，ld采用值为
14、：6.900m 天然放坡支护天然放坡支护 基本信息 规范与规程建筑基坑支护技术规程 JGJ 120-2012基坑等级二级基坑侧壁重要性系数01.00基坑深度H(m)2.500放坡级数 1超载个数 1 放坡信息 -坡号台宽(m)坡高(m)坡度系数10.0002.5002.000 超载信息 -超载类型超载值作用深度作用宽度距坑边距形式长度序号 (kPa,kN/m)(m)(m)(m) (m)110.000- 土层信息 -土层数 7坑内加固土 是内侧降水最终深度(m)3.500外侧水位深度(m)3.500 土层参数 -层号 土类名称层厚重度浮重度粘聚力内摩擦角与锚固体摩粘聚力内摩擦角 (m)(kN/m
15、3)(kN/m3)(kPa)(度)擦阻力(kPa) 水下(kPa)水下(度)1细砂3.7020.09.10.0035.0035.00.0038.002粉土1.1012.610.6-60.00.0028.003粉土3.2017.37.3-35.09.0019.814粘性土3.4019.49.4-55.05.0028.965粘性土3.1020.410.4-65.06.0030.006强风化岩1.8022.012.0-85.050.0035.007中风化岩11.0023.013.0-120.050.0035.00 整体稳定验算 -天然放坡计算条件: 计算方法：瑞典条分法应力状态：总应力法基坑底面以下
16、的截止计算深度: 0.00m基坑底面以下滑裂面搜索步长: 5.00m条分法中的土条宽度: 0.40m天然放坡计算结果: 道号整体稳定半径圆心坐标圆心坐标 安全系数R(m)Xc(m)Yc(m)11.4037.022-2.6306.511六、质量保证六、质量保证1、开挖、安装过程中要密切注意土壤的移位变化，值得注意的是由于钢板桩在插打过程中受各种因素影响， 整个围堰的侧面顺直度会出现一定的偏差，如局部需架设支撑，要设置围檩时，为保持钢板桩均匀受力，围檩与钢板桩之间的空隙要用型钢焊接，围堰的四角应加强处理。2、钢板桩堵漏钢板桩在插打不当或水压作用下会使锁口发生变形、 胀缝，出现渗水的情况。锁口不密封漏水时，应用木条、棉絮、麻绒等在板桩内侧嵌塞，或在漏缝外侧水中撒下大量的炉渣、木屑或谷糠等随水夹带至漏缝处，通过水流渗透自行填塞。也可用质量较好的塑料薄膜整块挂在围堰外侧进行挡水处理，减小渗水量。3、钢板桩围堰施工的质量控制措施1）拉森桩打入底标高，入土深度必须达到拉森桩桩长 2 分之 1 倍长度以上，紧密咬口式呈长方形，弯曲的拉森桩（桩身弯曲矢度大于 1桩长）不得使用。2）围护拉森桩打好后，首先
