拉森钢板桩支护专项方案.doc

雨水箱涵接驳基坑支护方案
一、编制依据
1、《横岗双层车辆段排洪渠框架涵和深惠路雨水箱涵排水系统接驳图（1）～（4）》。
2、《建筑基坑工程技术规范》（YB9258-97）。
3、《建筑基坑支护技术规程》（JGJ 120-99）。
4、《建筑软弱地基基础设计规范》（DBJ10-89）。
5、 现场实际情况。
二、工程概况
本工程为横岗双层车辆段排洪渠框架涵和深惠路雨水箱涵排水系统接驳。涵身入口接车辆段框架涵，出口接深惠路雨水箱涵预留排水口；涵身尺寸为长17.88*宽4.8*高3.85m；涵基坑在松散潮湿杂填土上，开挖深度为3.85m；地下水位偏高，在基底以上1.30m处。依据实际基坑位置和挖深及基坑支护设计规范要求，结合现场施工情况对本涵基坑施工进行支护。
三、方案编制标准
1、基坑安全可靠：满足基坑支护结构本身强度，稳定性和变
形要求，确保周围环境安全。
2、支护施工便利、经济合理及确保工期：在安全可靠前提下，
选择施工工期短、有效支护方案。
四、支护结构形式确定
1、依据图纸及现场实际开挖情况，整块涵基坑自然地面以下土质总体力学性质差，含有天然含水量及孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低、易扰动变形等特点，开挖时有发生坑边失稳坍塌现象，基坑处地下水位高，原框架涵相对接驳涵基坑也较高。
依据上述情况，在距离涵外边1.30m 处插打拉森钢板桩。同时本单位含有钢板桩深基坑施工方面对应经验。
2、钢板桩入土深度及选择板桩截面计算：
（1）计算作用于板桩上土压力强度并绘简图
Ka=tg2(45-ψ/2)= tg2(45-6.9/2)=0.79
Kp=tg2(45+ψ/2)= tg2(45+6.9/2)=1.27
Pb=eAh=rhKa=16.7×3.85×0.79=50.79KN/m2
t
t0
△t
A
O
S
C
3.85m
eAh
钢板桩土压力分布图

（2）计算y值
y =Pb/r(K·Kp- Ka)=50.79/16.7×(2.4×1.27-0.79)=1.34m
（3）按简支梁计算等直梁两支点反力（P0和Ra）
∑MC=0
P0 =［1/2×3.85×50.79×(2/3×3.85)+50.79×1.34×(3.85+1.34/3)］÷(3.85+1.34)=104.60KN
∑Q=0
Ra=1/2×3.85×50.79+1/2×1.34×50.79-104.60=27.27KN
（4）计算板桩最小入土深度t0
X= [3.85×104.8/16.7×（2.4×1.27-0.79）]=3.26m
t0=X+y=3.26+1.34=4.6m
t=1.2t0=1.2×4.6=5.52m
板桩总长 L=h+t=3.85+5.52=9.37m,取10m。
（5）选择钢板桩截面
先求钢板桩所受最大弯矩Mmax。最大弯矩处即为剪力等于零处，设剪力等于零处距板桩顶为X，则：
Ra-1/2X2rKa=0
X=2.03m
Mmax= RaX-1/2rX2Ka(X/3)=27.27×2.03-0.5×16.7×2.03×0.79×0.67=46.38 KN·m
拟采取Ⅱ号拉森钢板桩，W=874cm3
∫=(46380×0.74)/(874×10-6)=39.26 MPa＜[ ∫ ]/2=100MPa
满足要求。
3、依据现场情况和计算结果，钢板桩拟采取Ⅱ型10.0m（标准长为9、10、12、15m），钢板桩入土深度5.52m。内侧设钢围檩双拼[25 槽钢1道，基坑长边及转角分别设双拼[25 槽钢加强支撑4道和2道（详见附图），并将槽钢和钢板桩紧密焊接。
五、拉森钢板桩施工技术方法要求
1、施工工序：
工程放线定位→钢板桩定位→安装导向钢围檩→打设钢板桩→
拆除钢围檩→安装支撑装置→挖土→底板施工→拆底层支撑→箱涵施工→完成后回填土→拆除支撑装置→拔除钢板桩。
2、钢板桩打设：
采取自行振动式钢板桩专用机械插打。
第一根钢板桩插打：桩机前臂吊起钢板桩，打开桩机头夹板夹住桩头，垂直后在设计位置经过打桩机液压振动锤将钢板桩插入至设计深度。
后续钢板桩插打：第一根桩打插完成以后，后续钢板桩沿前一根桩扣槽插入至设计深度，直至形成封闭基坑钢板桩围护体系；基坑转角处用大扣方法连接，使钢板桩连续。
在钢板桩施工中，打设许可误差为：桩顶标高偏差±100mm，钢板桩轴线偏差±100mm，钢板桩垂直度偏差为1%；在打设过程中，应监测是否在许可误差范围内，超出时立即纠正。
六、基坑开挖施工技术方法要求
1、拉森钢板桩打设完成后，安装好支撑装置。然后进行基坑开
挖施工，要求以下：
(1)机械开挖时，快挖至基础底标高，留有300mm 厚土方由
人工修挖，为了减小变形，挖出后应立即打混凝土垫层，垫层能起到
部分底支撑作用，以降低钢板桩变形。
(2)机械开挖要注意挖斗等不能碰撞钢板桩桩及工程桩桩身。
2、排水、止水方法：
拉森钢板桩止水效果好，施工时基础无水，钢板桩施工完成后整体如一个钢沉井,基坑内抽水不影响基坑外水位，基坑外水及砂也无法流至基坑内。
七、 其它方法：
1、考虑涵洞周围土质松散，回填施工时用分层扎实方法进行回填，必需时可考虑按5：7 百分比掺拌水泥。
2、考虑降雨或上游排水等影响， 为了愈加好排水， 在基坑西北角设置500*500*600 集水井，用砖砌护壁，同时在坑底四面围线挖排水沟，经过排水沟使坑底水聚集于集水井中，用潜水泵立即有效把坑内积水排出坑外。
八．监测方法：
涵基坑开挖及涵洞施工期间必需确保深惠路雨水箱涵安全，应采取监测方法（原有车辆段排洪涵为框架涵，基础较深，无需监测），用监测数据反馈来调整处理施工中突发情况。
水平位移监测及垂直位移监测各设两个检测点（全部检测点均为第一次施工前就设置），具体监测技术要求等应符合《JGJ120-99 规程》。
厚10.5mm
附图1
拉森钢板桩
框架涵
排水箱涵
接驳涵洞全长17.88m
钢板桩搭接大样
100mm
宽4.80m

400mm

H60型钢
400mm

[25双拼槽钢支撑

基坑支护平面图

附图2

[25槽钢围檩

[25槽钢支撑

原素粘土面
0.63m

基坑底
3.85m

排水沟

5.52m

基坑支护剖面图