江蘇地下車庫深基坑鋼板樁支護(hù)施工方案計(jì)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(shè)備2HYPERLINK\l"_Toc290533569"二、鋼板樁設(shè)計(jì)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(chǔ)圍護(hù)鋼板樁穩(wěn)定性驗(yàn)算4HYPERLINK\l"_Toc290533572"2.3計(jì)算書9HYPERLINK\l"_Toc290533573"2.4鋼板樁截面強(qiáng)度驗(yàn)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(yàn)、吊裝、堆放12HYPERLINK\l"_Toc290533578"3.4鋼板樁打設(shè)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(shù)保障及措施14HYPERLINK\l"_Toc290533582"五、經(jīng)驗(yàn)總結(jié)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(chǔ)進(jìn)行加固支護(hù)。1、71#、72#樓基礎(chǔ)底板標(biāo)高-5.3米，與13A基礎(chǔ)底邊標(biāo)高（-6.45）相差1.15米，79#車庫基礎(chǔ)底板標(biāo)高-4.1米，與13A基礎(chǔ)底邊標(biāo)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(shí)際情況，本工程圍護(hù)長度約為140米，圍護(hù)基礎(chǔ)為71#、72#、79#樓基礎(chǔ)部位。圍護(hù)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(diǎn)，結(jié)合鋼板樁的特性、施工方法等方面進(jìn)行考慮，選用30號(hào)（C型）鋼板樁，30號(hào)（C型）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度6米槽鋼要求鋼板樁入土深度達(dá)樁長1/2以上，圍檁采用30#槽鋼。待車庫結(jié)構(gòu)完成后，將鋼板樁慢慢拔除，拔除后立即在鋼板樁孔洞內(nèi)回填粗砂，防止土體擾動(dòng)造成基礎(chǔ)變形。因疊拼與車庫靠得太近，打拔樁機(jī)無法在疊拼與車庫之間的自然地面上進(jìn)行通過，故拔樁時(shí)需要通過13A車庫頂板進(jìn)行施工，但必須滿足以下要求后方可進(jìn)行拔樁施工：1、13A車庫頂板砼強(qiáng)度必須達(dá)到100%；2、13A車庫頂板完成后必須沿拔樁機(jī)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(jī)履帶位置下方墊上2cm鋼板；1.2打樁設(shè)備采用PC450型液壓振動(dòng)打拔機(jī)（自重25噸），作為沉設(shè)鋼板樁主要?jiǎng)恿?。投入鋼板樁打拔樁機(jī)1臺(tái)用于施工。二、鋼板樁設(shè)計(jì)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(jì)算，假定上端為簡支，下端為自由支承。這種板樁相當(dāng)于單跨簡支梁，作用在樁后為主動(dòng)土壓力，作用在樁前為被動(dòng)土壓力，壓力坑底下的土重度不考慮浮力影響，計(jì)算簡圖如下。故選擇6m鋼板樁作為圍護(hù)樁是合理的。2.271#、72#、79#房基礎(chǔ)圍護(hù)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不會(huì)出現(xiàn)隆起和管涌現(xiàn)象。在軟土中開挖較深的基坑，當(dāng)樁背后的土柱重量超過基坑底面以下基土的承載力時(shí)，地基的平稀狀態(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，需對基地進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算。本計(jì)算依據(jù)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》(JGJ120-99)。1.地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)如下：序號(hào)h(m)(kN/m3)C(kPa)(°)m(kN/m4)計(jì)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(nèi)聚力(kPa),為內(nèi)摩擦角(°)。基坑外側(cè)水標(biāo)高-1.50m，基坑內(nèi)側(cè)水標(biāo)高-6.90m。2.基本計(jì)算參數(shù)：地面標(biāo)高0.00m，基坑坑底標(biāo)高-6.450m，支撐分別設(shè)置在標(biāo)高計(jì)算標(biāo)高分別為-6.450m處。側(cè)壁重要性系數(shù)1.00。樁墻頂標(biāo)高0.00m，樁墻嵌入深度6.10m，樁墻計(jì)算寬度1.00m。3.地面超載：序號(hào)布置方式作用區(qū)域標(biāo)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(cè)0.0050.00----一、第一階段,挖土深2.50m，擋土樁(墻)呈懸臂狀,計(jì)算過程如下：第1階段主動(dòng)、被動(dòng)水土壓力合力圖1.作用在樁(墻)的主動(dòng)土壓力分布：第1層土上部標(biāo)高0.00m，下部標(biāo)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(biāo)高-1.00m，下部標(biāo)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(biāo)高-1.50m，下部標(biāo)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(biāo)高-5.90m，下部標(biāo)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(dòng)土壓力分布：第4層土上部標(biāo)高-5.90m，下部標(biāo)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(diǎn)距離坑底距離d的計(jì)算：樁的被動(dòng)、主動(dòng)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(diǎn)以上土壓力對D點(diǎn)的力矩與合力計(jì)算：D點(diǎn)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(diǎn)以上土壓力對D點(diǎn)的力矩(梯形轉(zhuǎn)為矩形與三角形計(jì)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(diǎn)以下距距離t的計(jì)算：：合力Ea到D點(diǎn)點(diǎn)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(jì)算：而經(jīng)過積分運(yùn)算算得到最大正彎矩Muumax==0.000kN..m/m，發(fā)發(fā)生在標(biāo)高高0.000m處；最大負(fù)彎矩Mddmax==-4668.499kN.mm/m，發(fā)發(fā)生在標(biāo)高高-10..22m處處?？紤]到樁(墻))的計(jì)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(biāo)高00.00mm處；最大負(fù)彎矩Mddmax==1.000×-4688.49==-4688.49kkN.m，發(fā)發(fā)生在標(biāo)高高-10..22m處處；2.3計(jì)算書書土壓力計(jì)算依據(jù)據(jù)《建筑基基坑支護(hù)技技術(shù)規(guī)程》(JGJ120-99)。1.地質(zhì)勘探數(shù)數(shù)據(jù)如下：：序號(hào)h(mm)((kN/mm3)C(kkPa)(℃)MM值計(jì)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(nèi)聚力力(kPa)),為內(nèi)摩摩擦角(℃)2.基基底標(biāo)高為為-6.4550m，支撐分分別設(shè)置在在標(biāo)高計(jì)算標(biāo)標(biāo)高分別為為-6.4550m處，3.地地面超載：：序號(hào)布置方方式作用標(biāo)標(biāo)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(cè)側(cè)壁重要性性系數(shù)為11.00,,為二級(jí)基基坑抗隆起起、抗傾覆覆、抗?jié)B流流驗(yàn)算結(jié)果果按地基基承載力驗(yàn)驗(yàn)算抗隆起起計(jì)算的的抗隆起安安全系數(shù)為為:2.661達(dá)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(yàn)算算抗隆起計(jì)算的的抗隆起安安全系數(shù)為為:2.442達(dá)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(yàn)算抗抗傾覆穩(wěn)定定計(jì)算的的抗傾覆安安全系數(shù)為為:1.998達(dá)到規(guī)規(guī)范規(guī)定安安全系數(shù)11.15,,合格!驗(yàn)算抗抗?jié)B流穩(wěn)定定計(jì)算的的抗?jié)B流安安全系數(shù)為為:2.117達(dá)到規(guī)規(guī)范規(guī)定安安全系數(shù)11.50,,合格!內(nèi)力及及位移計(jì)算算采用mm法計(jì)算各工況況的最大內(nèi)內(nèi)力位移如如下：工況號(hào)樁頂位位移最大位移移最大正彎彎矩最大負(fù)負(fù)彎矩最大正剪剪力最大負(fù)負(fù)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(nèi)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(fù)負(fù)彎矩為：：-2855.10kN-mm最大正正剪力為：：933.80kN最大負(fù)負(fù)剪力為：：-777.00kN2.4鋼板樁樁截面強(qiáng)度驗(yàn)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(qiáng)度度fy=200N/mmm2鋼板樁樁抗剪強(qiáng)度度fv=115N/mmm2鋼板樁樁彎曲應(yīng)力力Siggma=MM/W=2285.11*1000000//20377000=1400.0<fy=2200抗彎強(qiáng)強(qiáng)度合格!!抗剪強(qiáng)強(qiáng)度一般不不需驗(yàn)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(shè)置位置置要符合設(shè)設(shè)計(jì)要求，便便于結(jié)構(gòu)施施工，即在在結(jié)構(gòu)最突突出的邊緣緣外留有支支模、拆模模的余地。(2)基坑護(hù)壁壁鋼板樁的的平面布置置形狀應(yīng)盡盡量平直整整齊，避免免不規(guī)則的的轉(zhuǎn)角，以以便標(biāo)準(zhǔn)鋼鋼板樁的利利用和支撐撐設(shè)置。各各周邊尺寸寸盡量符合合板樁模數(shù)數(shù)。(3)整個(gè)基礎(chǔ)礎(chǔ)施工期間間，在挖土土、吊運(yùn)、扎扎鋼筋、澆澆筑混凝土土等施工作作業(yè)中，嚴(yán)嚴(yán)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(yīng)應(yīng)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(shè)沉沉樁定位線線→整修平整整施工機(jī)械械行走道路路→沉設(shè)圍護(hù)護(hù)樁→將圍護(hù)樁樁送至指定定標(biāo)高→焊接圍檁檁、槽鋼對對拉→挖土至車庫庫底標(biāo)高→車庫結(jié)構(gòu)構(gòu)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(yàn)、吊裝裝、堆放(1)鋼板樁的的檢驗(yàn)鋼板樁運(yùn)到工地地后，需進(jìn)進(jìn)行整理。清清除鎖口內(nèi)內(nèi)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(biāo)準(zhǔn)，將將所有同型型號(hào)的鋼板板樁做鎖口口通過檢查查。檢查采采用卷揚(yáng)機(jī)機(jī)拉動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)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(jìn)行校正正。②為確保每片鋼板板樁的兩側(cè)側(cè)鎖口平行行。同時(shí)，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(nèi)。需要要進(jìn)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(nèi)內(nèi)，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(jìn)進(jìn)行加密測測量。對于于超出偏差差的鋼板樁樁不應(yīng)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(yīng)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(shí)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(yùn)裝卸鋼板樁宜采采用兩點(diǎn)吊吊。吊運(yùn)時(shí)時(shí)，每次起起吊的鋼板板樁根數(shù)不不宜過多，并并應(yīng)注意保保護(hù)鎖口免免受損傷。吊吊運(yùn)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(yùn)運(yùn)常用專用用的吊具。(3)鋼板樁堆堆放鋼板樁堆放的地地點(diǎn)，要選選擇在不會(huì)會(huì)因壓重而而發(fā)生較大大沉陷變形形的平坦而而堅(jiān)固的場場地上，并并便于運(yùn)往往打樁施工工現(xiàn)場。堆堆放時(shí)應(yīng)注注意：①堆放的順序、位位置、方向向和平面布布置等應(yīng)考考慮到以后后的施工方方②鋼板樁要按型號(hào)號(hào)、規(guī)格、長長度分別堆堆放，并在在堆放處設(shè)設(shè)置標(biāo)牌說說明；③鋼板樁應(yīng)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(yīng)應(yīng)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(shè)鋼板樁施工要正正確選擇打打樁方法、打打樁機(jī)械和和流水段劃劃分，以便便使打設(shè)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(jié)構(gòu)構(gòu)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(dú)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(jié)結(jié)束中途不不停頓。因因此，樁機(jī)機(jī)行走路線線短，施工工簡便，打打設(shè)速度快快。但是，由由于單塊打打入，易向向一邊傾斜斜，累計(jì)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(shè)置置導(dǎo)向樁，導(dǎo)導(dǎo)向樁直接接使用鋼板板樁，然后后掛繩線作作為導(dǎo)線，打打樁時(shí)利用用導(dǎo)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(dǎo)向架架。(2)準(zhǔn)備樁帽帽及送樁：：打樁機(jī)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(shí)時(shí)測量監(jiān)控控每塊樁的的斜度不超超過2％，當(dāng)偏偏斜過大不不能用拉齊齊方法調(diào)正正時(shí)，拔起起重打。3.5挖土（1）土方開挖至車庫庫底板標(biāo)高高處。（2）圍檁制做安裝裝：圍檁及支撐撐設(shè)備在板板樁頂以下下0.5米處處，根據(jù)設(shè)設(shè)計(jì)位置在在鋼板村內(nèi)內(nèi)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(shí)，發(fā)現(xiàn)有水，則必須進(jìn)行降水，以便于挖土，機(jī)械進(jìn)出口通道及四周采用換填并鋪墊鋼板以擴(kuò)散壓力，減小側(cè)壓力。（4）基坑周邊（約一一倍樁長）范范圍內(nèi)嚴(yán)禁禁堆載。（5）地面及坑內(nèi)設(shè)排排