钢板桩基坑支护方案.docx
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钢板桩基坑支护方案
基坑钢板桩支护方案
第一章支护形式
钢板桩+两排预应力锚杆，设计支护深度米。
第二章支护结构设计
（1）围护桩
部位
桩长
嵌固深度
钢板桩型号
桩中心距
钢板桩
15000mm
5000mm
350*350*12*19
650mm
（2）锚杆：
部位
标高
（m）
水平拉力（KN）
间距
（m）
倾角
（度）
直径
（m）
自由段长（m）
锚固段长（m）
腰梁
拉杆
第一排
200
15
15
2I20a
2Φ钢绞线
第二排
200
15
18
2I20a
3Φ钢绞线
（3）冠梁：
名称
梁宽
梁高
配筋
砼强度
冠梁
600mm
500m
3Φ22，2Φ22，2φ16，2φ16，φ10@200
C30
第三章施工组织计划
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。
现场土质综合表
土层
层底标高（m）
平均层厚（m）
重度（KN/m³）
内摩擦角（º）
粘聚力（KPa）
回填土
粉质粘土
7
中砂
第一节施工机械及设备
机械参数
机械名称
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
履带式单斗挖掘机
W-1001
1台
1M3
吊液压振动锤
汽车式起重机
1台
30t
用于拨钢板桩
震动拔桩机
1台
45KW
拨钢板桩
履带式单斗挖掘机
W-1001
1台
1M3
挖槽、配合桩机作业及修路
气割机
1套
切割钢板桩
电焊机
XD1-200
2台
2KVA
钢板桩接长
经纬仪
J2
1台
测量放线
水准仪
S3-d
1台
抄平、沉降观测
砂浆搅拌机
250L
1台
4KW
锚杆注浆
泥浆泵
BW-150/15
1台
锚杆压力灌浆
第二节土层锚杆施工
1、钻孔
沿基坑护坡周边，第一排间距，第二排间距,孔洞与土面成15°夹角。
2、压力灌浆
压力灌浆为土层锚杆施工的重要工序。
作用是：
⑴、形成锚固段。
将锚杆锚固在土层中；⑵、防止钢拉杆腐蚀；⑶、充填土层中的孔隙和裂缝，改善土质。
灌浆采用二次灌浆法。
第一次灌浆采用水泥砂浆。
第二次灌浆用水泥浆，在第一次灌浆的浆液初凝后进行。
土层锚杆灌浆材料及其配合比
材料名称
灌浆
普通硅酸盐水泥
水
砂（粒径＜）
早强减水剂
第一次灌浆
1
第二次灌浆
1
第三节钢板桩施工
一、钢板桩检验
由于本工程为钢板桩用于基坑的临时支护，故不需进行材质检验而只对其做外观检验，以便对不符合形状要求的钢板桩进行矫正，以减少打桩过程中的困难。
外观检验包括表面缺陷、长度、宽度、厚度、端头矩形比、平直度和锁口形状等内容。
检查中要注意：
①、对打入钢板桩有影响的焊接件应予以割除；②、有割孔、断面缺损的应予以补强；③、若钢板桩有严重锈蚀，应测量其实际断面厚度，以便决定在计算中是否需要折减。
原则上要对全部钢板桩进行外观检查，对不符合要求的钢板桩需进行矫正。
二、钢板桩吊运及堆放
装卸钢板桩宜采用两点吊。
吊运时，每次起吊的钢板桩根数不宜过多，并应注意保护锁口免受损伤。
吊运方式有成捆起吊和单捆起吊、钢筋捆扎、专人指挥。
钢板桩堆放的顺序、位置、方向和平面布置应考虑到以后的施工方便，并按型号、规格、长度施工部位分别堆放，堆放的高度不宜超过2M。
三、施工工艺流程
基线确定定桩位钢板桩施打围檩、拉杆、角撑土建施工拔桩
四、操做方法
⑴、基线确定：
施工员的在基坑边龙门架上定出轴线，留出以后施工需要的工作面，确定钢板桩施工位置。
⑵、定桩位：
按顺序标明钢板桩的具体桩位，洒灰线标明。
⑶、钢板桩施打：
采用单独打入法，即吊升第一支钢板桩，准确对准桩位，振动打入土中，吊第二支钢板桩，卡好企口，振动打入土中，如此重复操作，直至基坑钢板桩帷幕完成。
钢板桩施打时，由于钢板桩制作本身的误差、打桩时的偏差、施工条件的限制，使帷幕的实际长度无法保证按钢板桩标准宽度的整数倍，故此钢板桩帷幕最终封闭合拢有相当难度。
调整的办法，一般有采用异形钢板桩来闭合或通过调整帷幕轴线用标准桩实现闭合。
由于本工程钢板桩墙精度要求不高，故采用后一方法来实现转角的闭合，即在转角处两侧各以10根钢板桩的宽度来调整轴线实现闭合。
如出现部分钢板桩长度不足，可采用焊接接长，一般用鱼尾板焊接法。
接长时避免相邻两桩接头在同一深度，接头位置应错开1M以上，且宜间隔放置打桩。
⑷、围檩、拉杆、角撑：
为加强钢板桩墙的整体刚度，沿钢板桩墙全长设置围檩，围檩用槽钢或角钢组成，通过拉杆固定于原已打好的钢管锚杆上，拉杆由两根Φ25钢筋组成，焊接于钢管锚杆上。
为稳妥起见，在钢板桩墙五个转角上另用槽钢或角钢做角撑。
⑸、钢板桩拔除：
土建工程完毕后即进行钢板桩的拔除。
由于基坑较大，无法太靠近基坑操作，故须采用较大型的吊车与振动锤配合来进行钢板桩的拔除，即利用振动锤产生的强迫振动扰动土质，破坏钢板桩周围土的粘聚力以克服拔桩阻力，依靠附加起吊车的作用将桩拔除。
钢板桩拔除后留下的桩孔，必须即时做回填处理，回填一般用挤密法或填入法，所用材料为中砂。
第四节基坑监测措施
一、基准网的建立
为了科学地预测基坑支护的稳定和周边环境的变化，及时预报和提供准确可靠的变形数据，因此建立基坑支护施工变形与沉降观测网，定期进行变形沉降观测。
二、基坑支护变形观测
（1）基坑支护水平位移观测
在基坑边坡顶上布置基线（每基坑边一条），每条基线上设1～3个变形观测点，同时又作为沉降观测点。
（2）基坑支护沉降观测
利用远离场区的城市高程系水准控制点或独立水准点作为沉降观测的起算点，与以上点联测，构成基坑支护沉降观测网。
四面围墙周边附近各布置四个沉降观测点，与基坑周边浅埋基础建（构）筑物、重要管线监测点一起构成监测周边环境的沉降观测网。
三、观测方法
（1）水平位移观测
分别在基线点四个角上设站，用J2型经纬仪观测四边网的水平角度（四边形内角），并与城市的大地控制网三角点联测水平夹角，检查基线点是否发生位移，在基线点正确无误的情况下，同时在四角测端上分别以对应的相邻角点定向，并观测定向基线上各预埋点的水平位移量初始读数。
（2）沉降观测
对基坑边上的各点及周边点建立的沉降观测网的测量方法为：
首先自远离基坑的城市水准控制点开始观测，引测至基坑周围后，按编定的各点观测次序依次观测，最后测至另一水准控制点符合，观测仪器采用S3型精密水准仪。
四、基坑周围建（构）筑物等的监测措施
本工程对基坑周边50米范围内的所有建（构）筑物进行监测，并特别对临近坑边～范围内建（构）筑物，包括道路、市政管道、电力电缆、电信管网等加强监测力度。
具体监测措施是：
（1）对建（构）筑物，定期进行沉降变形观测。
（2）施工前，了解地下管线的分布情况，对整个场地的地下管线进行摸底，并在地面投影其轴线走向，布置变形观测点进行监测；对某些变形要求较高及紧邻基坑开挖边缘的重要管线，预先做好加固处理措施。
第五节质量保证措施
1、严格遵守和执行有关的施工质量规范。
2、根据ISO9001标准要求，推行全面质量管理，建立质量保证体系，提高全员质量意识，确保质量管理惯彻整个施工过程。
坚持质量自检、互检、交接检“三检”制。
3、实行质量管理项目部负责制，配置专职质检员，具体负责质量管理工作。
严格按项目部管理体系进行施工管理。
4、钢板桩施打前必须进行选材，对有变形的进行矫正。
5、管锚施工必须在钢板桩施打前3天左右完成，以保证锚杆有足够的强度。
第六节安全施工措施
1、基坑顶周边设置连续封闭的安全护栏，防止人员坠落。
2、开挖前，先进行围檩施工，做好支撑后才能开挖至设计深度。
3、为切实保证施工人员安全，树立“安全第一，预防为主”的思想，根据国家建设部颁发的安全检查评分标准制订具体措施。
4、建立安全保证体系，除企业已有的机构外，工地设立安全管理机构，工程项目设立安全小组、班组设安全员，形成一个健全的安全保证体系，工地的安全管理机构负责工地日常的安全工作，定期组织安全检查，对不符合要求的要及时发出整改通知，指导工程项目部和班组安全员的工作，对违章作业者进行批评教育和处罚。
6、优化安全技术组织措施，包括以改善施工劳动条件，防止伤亡事故和职业病为目的的一切技术措施，如积极改进施工工艺和操作方法，改善劳动条件，减轻劳动强度，消除危险因素，机械设备应设有安全装置。
7、机械操作人员必须持证上岗，各种作业人员应配带相应的安全防护用具及劳保用品，严禁操作人员违章作业，管理人员违章指挥。
8、施工中所有机械、电器设备必须达到国家安全防护标准，自制设备、设施应通过安全检验，一切设备应经过工前性能检验合格后方可使用，并由专人负责，严格执行交接班制度，并按规定定期检查保养。
9、凡进入现场的一切人员，均要戴安全帽，正确使用“三宝”。
要配合公司安全月检工作，工程项目部要实行周检，项目点要日检，施工中应抽检，及时消除安全隐患。
10、严格执行各项安全操作规程，施工前要进行安全交底，每月定期进行安全教育，加强工人的安全意识教育。
11、在主要入口处挂醒目的安全防火宣传语牌。
12、现场施工用高低压设备及线路，严禁电线随地走，所有电掣应有门、有锁，有危险标志。
严格执行《施工现场临时用电安全技术规范》的规定，现场采用“三相五线”制供电，执行“一机一闸一漏电保护开关”制度。
所有电器设备及金属构架均应按规定设置可靠的接零及接地保护，施工现场所有用电设备，必须按规定设置漏电保护装置，要定期检查，发现问题及时处理。
13、加强安全教育和监督，坚持经常性的安全交底制度，提高施工人员的安全生产意识，及时消除事故隐患。
14、在施工过程中，对地面沉降、支护位要定期观察测试，加强对支护的监控。
15、所有施工人员均应掌握安全用电基本知识和设备性能，用电人员各自保护好自用设备的负荷、地线和开关箱，发现问题及时找电工解决，严禁非专业电气操作人员乱动电器设备。
16、配电系统分级配电，本电箱、开关箱外观必须完整、牢固，防雨防尘。
17、多机作业用电必须分闸，严禁一闸多机和一闸多用，施工现场电缆、电线必须按规定架设，严禁拖地和乱拉乱搭。
18、各种机械要有专人负责维修、保养，并经常对机械运行的关键部位进行检查。
19、使用机械时，操作员要密切注意机上的仪器、仪表、指针是否超出安全范围，机体是否有异常振动及发出异响，出现问题应进行停电关机处理，不得擅离职守，隐瞒不报。
20、设备基础必须平稳、牢固，基本的锚固、支撑措施必须齐全，不得使用临时支撑，高大机械在多风季节前设缆风绳。
第七节应急准备及措施
1、参加施工的所有人员，必须熟悉并认真执行本工种安全技术操作规程。
进入施工现场，应接受安全交底。
2、施工前应对操作员工进行岗前培训，使上岗员工熟知该分部分项工程的应急预案，并组织演练，验证应急准备工作和预案实施效果，提高实战中自防自救能力。
3、发生事故后，应急小组马上投入到应急救援工作中，指挥人员撤离，保护现场，同时组织人力、物力对处于危险状态的工人进行施救。
4、对受轻伤的员工，安排专车送往医院进行救治，受重伤的员工就地实施抢救，等待医院救护医生到来处理。
第八节文明施工措施
1、为避免施工现场的混乱现象，现场文明施工划区域派专人负责，落实岗位责任制，搞好环境卫生工作。
2、施工现场必须按施工平面图进行布置，不能随意改变。
3、工地现场入口设置现场标志牌，明确各区域负责范围，不定期检查和督促。
4、现场材料进场道路保持畅通无阻，排水畅通，无积水，场地整洁、材料堆放整齐，无施工垃圾。
第四章计算书
排桩计算书
本计算依据《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）。
1.地质勘探数据如下：
序号h（m）（kN/m3）C（kPa）（°）m（kN/m4）计算方法土类型11800水土合算杂填土
24600水土合算粉质黏土32520水土合算粉质黏土
54020水土合算粉质黏土
61380水土合算粉质黏土72320水土合算粉质黏土
85580水土合算中砂
93720水土合算粗砂1010000水土合算中砂
表中：
h为土层厚度（m）,为土重度（kN/m3）,C为内聚力（kPa）,为内摩擦角（°）。
基坑外侧水标高，基坑内侧水标高。
2.基本计算参数：
地面标高，基坑坑底标高，
支撑分别设置在标高、处，
计算标高分别为、、处。
侧壁重要性系数。
桩墙顶标高，
桩墙嵌入深度，
桩墙计算宽度。
桩墙顶标高以上放坡级数为0级坡。
3.地面超载：
序号布置方式作用区域标高m荷载值kPa距基坑边线m作用宽度m
1均布荷载基坑外侧----
一、第一阶段,挖土深，挡土桩（墙）呈悬臂状,计算过程如下：
第1阶段主动、被动水土压力合力图
1.作用在桩（墙）的主动土压力分布：
第1层土上部标高，下部标高Ea1上=×+×tg22）-2××tg2）=m2
Ea1下=×+×tg22）-2××tg2）=m2
第2层土上部标高，下部标高
Ea2上=×+×+×tg22）-2××tg2）=m2
Ea2下=×+×+×tg22）-2××tg2）=m2
第3层土上部标高，下部标高
Ea3上=×+×+×tg22）-2××tg2=m2Ea3下=×+×+×tg22）-2××tg2）=m2
2.作用在桩（墙）的被动土压力分布：
第3层土上部标高，下部标高
Ep3上=××tg2（45+2）+2××tg（45+2）=m2
Ep3下=××tg2（45+2）+2××tg（45+2）=m2
3.土压力为零点距离坑底距离d的计算：
桩的被动、主动土压力差值系数为：
B=（d==
点以上土压力对D点的力矩与合力计算：
D点以上土压力对桩（墙）土压力的合力：
Ea=+×++×
=m
D点以上土压力对D点的力矩（梯形转为矩形与三角形计算）：
Ma=××++=5.悬臂桩嵌入D点以下距离t的计算：
合力Ea到D点的距离：
y==
根据规范条得到桩（墙）需要的总长度为
6.最大弯矩的计算：
而经过积分运算得到
最大正弯矩Mumax=，发生在标高处；
最大负弯矩Mdmax=，发生在标高处。
考虑到桩（墙）的计算宽度为
最大正弯矩Mumax=×=，发生在标高处；
最大负弯矩Mdmax=×=，发生在标高处；
二、第二阶段,挖土深，支撑分别设置在标高处，计算过程如下：
第2阶段主动、被动水土压力合力图
1.作用在桩（墙）的主动土压力分布：
第1层土上部标高，下部标高
Ea1上=×+×tg22）-2××tg2）=m2
Ea1下=×+×tg22）-2××tg2）=m2
第2层土上部标高，下部标高
Ea2上=×+×+×tg22）-2××tg2）=m2
Ea2下=×+×+×tg22）-2××tg2）=m2
第3层土上部标高，下部标高
Ea3上=×+×+×+×tg22）-2××tg2）=m2
Ea3下=×+×+×+×tg22）-2××tg2）=m2
第4层土上部标高，下部标高
Ea4上=×+×+×+×tg22）-2××tg2）=m2
Ea4下=×+×+×+×tg22）-2××tg2）=m2
2.作用在桩（墙）的被动土压力分布：
第4层土上部标高，下部标高
Ep4上=××tg2（45+2）+2××tg（45+2）=m2
Ep4下=××tg2（45+2）+2××tg（45+2）=m2
3.土压力为零点距离坑底距离d的计算：
桩的被动、主动土压力差值系数为：
B=（d==
点以上土压力对D点的力矩与合力计算：
D点以上土压力对桩（墙）土压力的合力：
Ea=+×++×+
+×+m
D点以上土压力对D点的力矩（梯形转为矩形与三角形计算）：
Ma=××++××++=5.桩（墙）嵌入D点以下距离t的计算：
第1层支撑到D点距离：
a1=
第1层支撑反力：
E1==m
假设支座D点的支撑反力：
ED==m
根据规范条得到桩（墙）需要的总长度为
考虑到桩（墙）的计算宽度为
E1=×=
ED=×=
6.最大弯矩的计算：
而经过积分运算得到
最大正弯矩Mumax=，发生在标高处；
最大负弯矩Mdmax=，发生在标高处。
考虑到桩（墙）的计算宽度为
最大正弯矩Mumax=×=，发生在标高处；
最大负弯矩Mdmax=×=，发生在标高处；
三、第三阶段,挖土深，支撑分别设置在标高、处，计算过程如下：
第3阶段主动、被动水土压力合力图
1.作用在桩（墙）的主动土压力分布：
第1层土上部标高，下部标高
Ea1上=×+×tg22）-2××tg2）=m2
Ea1下=×+×tg22）-2××tg2）=m2
第2层土上部标高，下部标高
Ea2上=×+×+×tg22）-2××tg2）=m2
Ea2下=×+×+×tg22）-2××tg2）=m2
第3层土上部标高，下部标高
Ea3上=×+×+×+×tg22）-2××tg2）=m2
Ea3下=×+×+×+×tg22）-2××tg2）=m2
第4层土上部标高，下部标高
Ea4上=×+×+×+×+×tg22）-2××tg2）
=m2
Ea4下=×+×+×+×+×tg22）-2××tg2）
=m2
第5层土上部标高，下部标高
Ea5上=×+×+×+×+×+×tg22）-2××tg2）=m2
Ea5下=×+×+×+×+×+×tg22）-2××tg2）=m2
第6层土上部标高，下部标高
Ea6上=×+×+×+×+×+×tg22）-2××tg2）=m2
Ea6下=×+×+×+×+×+×tg22）-2××tg2）=m2
第7层土上部标高，下部标高
Ea7上=×+×+×+×+×+×tg22）-2××tg2）=m2
Ea7下=×+×+×+×+×+×tg22）-2××tg2）=m2
第8层土上部标高，下部标高
Ea8上=×+×+×+×+×+×tg22）-2××tg2）=m2
Ea8下=×+×+×+×+×+×tg22）-2××tg2）=m2
2.作用在桩（墙）的被动土压力分布：
第6层土上部标高，下部标高
Ep6上=××tg2（45+2）+2××tg（45+2）=m2
Ep6下=××tg2（45+2）+2××tg（45+2）=m2
第7层土上部标高，下部标高
Ep7上=×+××tg2（45+2）+2××tg（45+2）=m2
Ep7下=×+××tg2（45+2）+2××tg（45+2）=m2
第8层土上部标高，下部标高
Ep8上=×+×+××tg2（45+2）+2××tg（45+2）=m2
Ep8下=×+×+××tg2（45+2）+2××tg（45+2）=m2
3.土压力为零点距离坑底距离d的计算：
桩的被动、主动土压力差值系数为：
B=（d=++=
点以上土压力对D点的力矩与合力计算：
D点以上土压力对桩（墙）土压力的合力：
Ea=+*++*+
+×++×+
++=m
D点以上土压力对D点的力矩（梯形转为矩形与三角形计算）：
Ma=**++=5.桩（墙）嵌入D点以下距离t的计算：
第1层支撑力取第2阶段的值：
E1=m
第1层支撑到D点距离：
a1=
第2层支撑到D点距离：
a2=
第2层支撑反力：
E2==m
假设支座D点的支撑反力：
ED==m
根据规范条得到桩（墙）需要的总长度为
考虑到桩（墙）的计算宽度为
E1=×=
E2=×=
ED=×=
6.最大弯矩的计算：
而经过积分运算得到
最大正弯矩Mumax=，发生在标高处；
最大负弯矩Mdmax=，发生在标高处。
考虑到桩（墙）的计算宽度为
最大正弯矩Mumax=×=，发生在标高处；
最大负弯矩Mdmax=×=，发生在标高处；
M法计算书
土压力计算依据《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）。
1.地质勘探数据如下：
序号h（m）（kN/m3）C（kPa）（°）m（kN/m4）计算方法土类型11800水土合算杂填土
24600水土合算粉质黏土32520水土合算粉质黏土
54020水土合算粉质黏土
61380水土合算粉质黏土72320水土合算粉质黏土
85580水土合算中砂
93720水土合算粗砂1010000水土合算中砂
表中：
h为土层厚度（m）,为土重度（kN/m3）,C为内聚力（kPa）,为内摩擦角（℃）
2.基底标高为，
支撑分别设置在标高、处，
计算标高分别为、、处，
3.地面超载：
序号布置方式作用标高m荷载值kPa距基坑边线m作用宽度m
1均布荷载----
基坑侧壁重要性系数为,为二级基坑
抗隆起、抗倾覆、抗渗流验算结果
按地基承载力验算抗隆起
计算的抗隆起安全系数为:
达到规范规定安全系数,合格!
按滑弧稳定验算抗隆起
计算的抗隆起安全系数为:
达到规范规定安全系数,合格!
基坑底最大隆起量为
验算抗倾覆稳定
计算的抗倾覆安全系数为:
达到规范规定安全系数,合格!
验算抗渗流稳定
计算的抗渗流安全系数为:
达到规范规定安全系数,合格!
内力及位移计算
采用m法计算
共2层支点，支点计算数据如下：
序号水平间距（m）倾角（度）刚度（kN/m）预加力（kN）
1
2
共计算3个工况,各支点在各个工况中的支点力如下（单位为kN）：
1
2
全部工况下各支点的最大轴力如下（单位为kN）：
1
2
各工况的最大内力位移如下：
工况号桩顶位移最大位移最大正弯矩最大负弯矩最大正剪力最大负剪力
（mm）（mm）（kN-m）（kN-m）（kN）（kN）
1
2
3
全部工况下的最大内力位移如下：
最大桩（墙）顶部位移为：
mm
最大桩（墙）位移为：
mm
最大正弯矩为：
kN-m
最大负弯矩为：
kN-m
最大正剪力为：
kN
最大负剪力为：
k
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