大桥钢板桩围堰施工方案#安徽#钢板桩设计.docx

目 录第一章 编制依据1(一)专项施工方案编制依据和原则1第二章 工程概况2第三章 钢板桩围堰设计3(一)、施工难点分析3(二)、主要设计参数3(三)、设计成果4第四章 钢板桩围堰及承台施工9（一）、施工准备9（二）、测量定位10（三）、首桩定位控制10（四）、钢板桩导向架施工10（五）、钢板桩施工10（六）、合拢段施工11（七）、围堰内抽水、挖泥、安装内支撑(以5#墩设计分析为例)11（八）、质量控制及注意事项13（九）、钢板桩围堰施工中的防漏水措施14（十）、承台施工15（十一）、围堰拆除16（十二）、施工预案（湿挖条件下水下浇注封底砼）16第五章 钢板桩围堰施工计划18（一）、劳动力计划18（二）、施工周期安排（以一个承台施工周期为例）18第六章 安全保证体系19（一）、总则19（二）、安全管理机构19（三）、安全保证措施19第七章 安全应急救援预案21（一）、安全生产事故应急救援21（二）、处理突发事件应急预案的原则21（三）、应急救援领导小组21（四）、各项危险源发生应急预案21第八章 环境保护措施238.1搞好环境保护工作238.2环境保护措施23附件：各桥主墩基坑工程计算书261 工程概况261.1 土层参数261.2 基坑周边荷载262 开挖与支护设计262.1 挡墙设计262.2 支撑(锚)结构设计272.3 工况顺序283 计算原理描述293.1 围护墙主动侧土压力计算293.2 围护墙被动侧土压力计算303.3 水压力计算303.4 围护墙内力变形计算303.5 抗倾覆计算333.6 整体稳定计算343.7 抗渗流稳定计算353.8 钢板桩强度验算363.9 坑底抗隆起计算363.10 墙底抗隆起计算374 内力变形计算384.1 计算参数384.2 计算结果385 整体稳定计算425.1 计算参数425.2 计算结果426 坑底抗隆起计算436.1 计算参数436.2 计算结果447 墙底抗隆起计算447.1 计算参数447.2 计算结果448 钢板桩强度计算458.1 计算参数458.2 计算结果459 抗倾覆计算469.1 计算参数469.2 计算结果4610 抗渗流稳定计算4610.1 计算参数4610.2 计算结果4611 支撑结构内力计算46111 第一道支撑体系46112 第二、三道支撑体系4812、湿挖条件下封底厚度计算5012.1、围堰抗浮稳定性计算50附图：钢围堰设计图纸五河县青年南路新开河桥工程拉森钢板围堰专项施工方案第一章 编制依据根据招标文件的规定和建设单位的要求，制定本专项方案。本专项方案的编制以公司现有的施工力量和历年来类似的桥梁施工经验作为基点，计划施工时间为80天，即7月1日开始，9月19日前结束作为控制进度目标，统筹考虑围堰的施工工艺、现场布置以及施工进度计划。(1)五河县青年南路新开河桥工程施工地质图；(2)五河县青年南路新开河桥工程施工合同文件、施工图设计；(3) 施工现场考察情况；(4) 项目现有可投入本工程的施工技术力量和设备；(5) 有关的施工规范、试验规范、规程；A、国家行业标准建筑基坑支护技术规程 JGJ120-99B、公路桥涵施工技术规范 JTG/T F50-2011C、公路工程名词术语 JTJ002-87D、混凝土结构工程施工及验收规范 GB50204E、公路工程施工安全技术规程 JTJ 076-95根据招标文件的规定和建设单位的要求，按照将本专项方案作为重点控制的原则编制，具体体现在以下几个方面：（1）根据项目实际情况，制定切实可行的专项施工方案，合理安排施工顺序，确保施工进度、质量和安全。（2）合理布置施工现场，尽量减少工程消耗，降低生产成本。（3）积极推广新工艺、新技术、新材料的应用，增加产品的科技含量。（4）采用平行、流水施工方法和网络计划技术组织，进行有序、均衡、连续的施工。第二章 工程概况五河县青年南路新开河桥工程起点位于环城南路交叉口处，起点桩号K0+00，由北向南跨越浍河后接规划前进路，设计终点桩号K0+848.352，设计路线全长0.848公里。K0+385青年南路新开河桥位于连接新老城区的青年路与浍河交汇处，为青年路的控制性节点，桥位处河道比较顺直，呈东西走向，上游为彩虹桥，下游为S306蚌五路泄洪闸，新建大桥轴线法线方向与水流流向基本一致，路线与河道交角为90度。桥位处河面宽约205米，两侧大堤间宽约220米，堤顶标高在20.50米左右，河底标高在10.406米左右，两岸均为五河城区，其中北岸为老城区，南岸为城南新区。其中3#、4#完全置于水中，已搭设水中钢栈桥平台施工桩基；5#、6#部分位于滩地上，经回填压实后施工桩基，但5#、6#处于通航河道旁，为在施工过程中，确保航道的通行，计划对3#、4#、5#、6#进行拉森钢板围堰的施工。第三章 钢板桩围堰设计(一)、施工难点分析该围堰所处位置土层较硬，河面水位设计标高+14.50m(按十年重现期洪水位)，河底面最低标高为+10.406m，地质报告显示从河床底面以下4米范围内为粉质粘土，其下层为硬塑粘土，性质较好，但产生的土压力和水压力较大，平面开挖尺寸分别为：3#(30.3m*9.25m)矩形、4#(35.5m*9.25m)矩形、5#(35.5m*13.00m)矩形、6#(35.5m*9.25m)矩形。承台及墩身下部作业施工需要在基坑内完成，给各道围檩及内支撑的确定增加难度。相关数据如下：粉质粘土=40Kpa, 粘土=55Kpa,16.50m年 月6月7月8月9月10月11月200213.26 13.68 13.84 14.23 14.08 13.79 200313.56 13.85 14.25 14.66 14.27 14.01 200413.34 13.52 13.99 14.30 14.05 13.68 200513.95 14.44 15.22 15.50 15.12 14.64 200613.27 13.66 14.02 14.56 14.26 14.00 200713.66 13.95 14.20 14.60 14.30 13.89 200813.58 13.80 13.90 14.23 14.00 13.76 200913.49 13.95 14.45 14.87 14.52 14.12 201013.77 14.02 14.56 14.90 14.65 14.28 201113.86 14.50 14.76 14.80 14.45 14.68 5.5618.3899.1439.320(三)、设计成果2#：H=5.561m3#：H=8.389m，4#：H=9.143m，5#：H=9.320m0.5m1.3m0.15m型号钢板桩平面不直的，应尽量使其平直整齐，避免不规则的转角，以便顺利将钢板桩插打入地下，并利于围檩支撑的设置。1、将钢板桩运到工地后，钢板桩在拼组前必须对其进行检查、丈量、分类、编号，同时对两侧锁口用一块同型号长23m的短桩作通过试验，以23人拉动通过为宜。锁口通不过或桩身有弯曲、扭曲、死弯等缺陷，采用冷弯，热敲（温度不超过8001000），焊补、铆补、割除、接长等方法加以整修。插打钢板桩之前须检查振动锤。18米6、在插打过程中，加强测量工作，发现倾斜，及时调整，为保证插桩顺利合拢，要求桩身垂直。在整个钢板桩插打过程中必须保证合拢密实，以防漏水。北面中间位置34m+14.807m+12.307m+9.807m+4.107m11、质量标准内容允许值或允许偏差桩顶标高+100mm,-50mm平面位置50mm垂直度1%要求进行钢板桩监测，以便动态监控钢板桩的高程和变形。在钢板桩桩顶布置监控点，每隔2片钢板桩布置1个监测点。待钢板桩合拢后，每天观测2次，上午、下午各一次。在内部支撑施工完成后，可每天观测一次，直至钢板桩内部支撑全部拆除后，方可停止观测。（十一）、围堰拆除钢板桩拔出再重新利用，拔桩时，尽量使钢板桩下部与混凝土脱离，然后再进行拔桩。先略锤击振动各拔高12m，然后按次序将所有钢板桩均拔高12m，使其松动后，再依次拔除，对桩尖打卷及锁口变形的桩，可加大拔桩设备的能力，将相邻的桩一齐拔出。并注意一下几点：1、为防止将临近板桩同时拔出，宜将钢板桩和加固的支撑围檩逐根解除。2、按与插打钢板桩顺序相反的次序拔桩。3、将钢板桩用振动锤再复打一次，可克服土的黏附力。4、拔出的钢板桩应及时清除土砂，涂以油脂。变形较大的板桩需调直，完整的板桩要及时运出工地，堆置在平整的场地上。拉森钢板围堰材料数量表材料名称规格型号单位暂定数量钢板桩m3030钢板桩m8495630钢管桩630*12m994.32H型钢400*400*13*21m1588.5槽 钢40m64片石片石M3699.27混凝土C15M3279.72混凝土C25M31818.09土方开挖土方M312350.98第五章 钢板桩围堰施工计划（一）、劳动力计划项目施工采用集中管理，流水作业。现场设一个工点来配备劳动力，现场设管理人员2名，技术人员2名，负责包括施工管理、技术等方面的工作。其余工种人员数量配备按能满足两个墩同时施工考虑，主要有装吊工15人、铆焊工15人、混凝土工10人及普工20人等。（二）、施工周期安排（以一个承台施工周期为例）序号工 作 内 容时间(天)1拆除钻机平台72河床清理、导向安装33钢板桩插打及固定104围檩及内支撑安装（三道）95挖泥封底76内支撑安装（一道）37抽水凿桩头58承台施工(一次)59合 计49（一）、总则（1）坚决贯彻安全生产的一贯方针，保障从事本合同段市政工程施工生产人员的安全，预防事故发生，特建立健全安全保证体系，并确保正常运转。（2）项目部的各级干部、工程技术人员、生产管理人员及全体员工，应贯彻执行“安全第一、预防为主”和坚持“管生产，必须管安全”的原则，“谁主管谁负责”的安全生产责任制，在组织本合同市政项目施工时，要做到生产与安全工作同时计划、布置、检查、总结与评比。（3）本合同段市政项目施工，必须严格执行交通部颁JTJ076-95公路工程施工安全技术规程。（二）、安全管理机构（1）项目部成立安全生产管理委员会。项目经理为安委会主任，是本项目安全生产第一责任人。必须认真履行与公司签订的安全责任书，并对项目部签订责任书，逐级落实安全责任制。主 任：曹宇生副主任：孟凡江 刘燕燕 吴文林安全员：刘中武 牛庆国 成 员：毕可兵 俞善生 刘 坤 陆亚洲 段 勇 张 奎（2）安全环境部是安全领导小组的办事机构，协助经理对日常安全生产工作和机械安全工作，履行监督检查管理职责，并协助搞好工地安全和消防工作。（3）各作业队、班组设专（兼）职安全员，负责项目的安全生产工作。（4）专职安全员须经专业培训，持证上岗，且不得随意更换。（三）、安全保证措施4、基坑开挖必须根据有关规范要求进行设计，并有计算书；5、深基坑四周设防护栏杆，人员上下要有专用爬梯；6、开挖中，当遇有涌水、涌砂影响基坑边坡稳定时要立即加固防护；7、基坑需抽排水开挖时，须配备足够的抽排水设备；11、基坑开挖所设置的各种围堰和基坑支撑，其结构必须坚固牢靠。基础施工中，挖土、吊运、浇筑混凝土等作业，严禁碰撞支撑，并不得在支撑上放置重物。施工中发现围堰、支撑有松动、变形等情况时，应及时加固，危及作业人员安全时要立即撤出；13、基坑支撑拆除时，应在施工负责人的指导下进行。拆除支撑应与基坑回填相互配合进行。有引起坑壁坍塌危险征兆时，必须采取加固措施；14、人工修整基坑时，操作人员之间要保持安全距离，一般大于2.5m。多台机械开挖，挖土机间距要大于10m。挖土自上而下，逐层进行，严禁先挖坡脚的危险作业；15、在开挖基坑边沿处，必须按规范设两道1.2m高的牢固栏杆和悬挂危险标志，并在夜间挂红标志灯。严禁任何人在深坑处休息；16、夜间施工时，施工场地应有足够的照明；17、非机电专业操作人员不得擅自动用基础机电设备。 第七章 安全应急救援预案组 长：曹宇生副组长：孟凡江 刘燕燕 吴文林安全员：刘中武 牛庆国成 员：毕可兵 俞善生 刘 坤 陆亚洲 段 勇 张 奎第八章 环境保护措施8.1搞好环境保护工作环境保护是我国的一项重要国策。搞好环保工作是我们施工企业义不容辞的责任。 我们将依据中华人民共和国环境保护法、中华人民共和国水土保持法及其实施条例和有关法规，结合本路段的特点。与当地政府和环保部门联合协作，通过方案的实施，尽量减少对植被的破坏、避免扰动原地表，防止因公路建设而引发的水土流失，改善和提高工程项目区生态环境，通过落实建设项目水土保持工程的措施和办法，有效的防治道路建设引起的水土流失，控制施工污染，减少污水、空气粉尘及噪音污染，扎扎实实抓好环境保护工作。特制定以下保护措施，并制定环保体系（详见环保体系框图）：8.1.1成立环境保护机构，项目经理部成立环境保护领导小组。由项目经理任组长，各部门领导及工区负责人任成员，全面负责施工期间的环境保护工作。组 长：曹宇生副组长：孟凡江成 员：吴文林、王为贵、俞善生、毕可兵、刘坤、张奎、陆亚洲8.1.2建立学习制度。开工前和施工中，结合技术交底，组织全体员工认真学习环境保护法等一列系政策法规。达到人人关心环保事业，做到自觉而主动地保护环境。8.2环境保护措施8.2.1水土及生态环境的保护措施（1）对林木、植被及地下水资源的保护是施工中的环保重点。（2）保护原有植被。对合同规定的施工界限内、外的植物、树木等尽力维持原状；砍伐树木和其它经济植物时，应事先征得所有者和业主的批示同意，严禁超范围砍伐。（3）永久用地范围内的裸露地表的植被加以覆盖或执行业主的要求。（4）临时用地范围内的耕地采取措施进行复耕，其它裸露地表植草或种树进行绿化。（5）营造良好环境。在施工现场和生活区设置足够的临时卫生设施。 保护体系框图环境保护体系技术措施、方案保证检查保证思想保证项目部每月一次检查队每周一次检查严格按设计和环保要求实施对特殊工种制定强有力防范措施按国家和地方相关部门法规规定办事环保部门日常监督项目部定期检查工班每日一次检查班组每工序检查，材料、运输车每辆检查对施工现场环境和道路卫生有破坏和污染的逐一落实解决项目部环保工作领导小组用科学、合理的技术措施、方案来保证环保目标的实现安质环保部专职检查员队环保领导小组义务检查员班组长 开展环境保护周制定合理的施工方案、现场布局合理、采用有效措施确保运输不污染道路普及教育专业教育特殊工种教育法制法规教育强化环保意识增强预防能力实现环境保护目标组织保证（6）及早施作防护工程、排水工程防止水土流失。（7）工程完工后，及时对现场进行彻底清理，并按设计要求采用植被覆盖或其它处理措施。（8）对有害物质（如燃料、废料、垃圾等）按照当地环保管理条例进行处置后，运至监理工程师指定地点进行掩埋，防止对动、植物造成损害。8.2.2水环境保护措施（1）靠近生活水源的施工，用沟壕或堤坝同生活水源隔开，避免污染生活水源。（2）施工废水、生活污水按有关要求进行处理，不得直接排入农田和河道。（3）对于钻孔施工排出的泥浆，清洗骨料的水和其它施工废水，采取过滤、沉淀或其它方法处理后方可排放，避免污染周围环境。（4）施工机械的废油废水，采用隔油池等有效措施加以处理，不得超标排放。（5）生活污水采取二级生化或化粪池等措施进行净化处理，经有关环保单位检查符合标准后方准排放。（6）对既有的排灌系统加以保护，必要时修建临时水渠、水管等，保证排灌系统的完整性。（7）临时设施待工程完工后进行彻底清理，恢复原状原貌。8.2.3减少声音污染降低施工噪音（1）在居民区附近，除非监理工程师批准，夜间不安排噪音大的机械施工，若施工时，对施工机械和施工作业程序进行控制，使噪音降到最低限度。（2）在噪音大的机械设备和车辆上安装有效的消音器。（3）尽可能调整施工时间，尽量避免对环境敏感点如学校、养老院等的影响。（4）在敏感点附近施工时，采取临时性的降噪措施，如木质隔音板。附件：各桥主墩基坑工程计算书1 工程概况该基坑设计开挖深约在9.32m，按二级基坑 、依据国家行业标准建筑基坑支护技术规程(JGJ120-99)进行设计计算；安全系数取值见国家行业标准建筑基坑支护技术规程(JGJ120-99)1.1 土层参数序号土层名称厚度(m)(kN/m3)c(kPa)()c(kPa)()m(MN/m4)分算/合算1水3.5010.00.000.000.000.001.0合算2粉质粘土4.1118.943.3010.9043.3010.905.6合算3粘土5.4019.550.0012.3050.0012.306.8合算4粉质粘土20.2019.255.9013.5055.9013.507.9合算1.2 基坑周边荷载地面超载：0.0kPa2 开挖与支护设计基坑支护方案如上图：2.1 挡墙设计挡墙类型：钢板桩嵌入深度：7.610m露出长度：2.000m型钢型号：FSP-桩间距：400mm2.2 支撑(锚)结构设计本方案设置3道支撑(锚)，各层数据如下：第1道支撑(锚)为平面内支撑， 距墙顶深度1.693m， 工作面超过深度1.000m，预加轴力0.00kN/m。 该道平面内支撑具体数据如下： 支撑材料：钢支撑； 支撑长度：12.200m； 支撑间距：4.780m、6.170m、7.600m； 与圈梁之间的夹角：90.000； 不动点调整系数：0.500； 型钢型号：630*10； 根数：4； 松弛系数：1.000。第2道支撑(锚)为平面内支撑， 距墙顶深度4.193m， 工作面超过深度1.000m，预加轴力0.00kN/m。 该道平面内支撑具体数据如下： 支撑材料：钢支撑； 支撑长度：12.200m； 支撑间距：4.780m、6.170m、7.600m； 与圈梁之间的夹角：90.000； 不动点调整系数：0.500； 型钢型号：630*10； 根数：4； 松弛系数：1.000。第3道支撑(锚)为平面内支撑， 距墙顶深度6.693m， 工作面超过深度1.000m，预加轴力0.00kN/m。 该道平面内支撑具体数据如下： 支撑材料：钢支撑； 支撑长度：12.200m； 支撑间距：4.780m、6.170m、7.600m； 与圈梁之间的夹角：90.000； 不动点调整系数：0.500； 型钢型号：630*10； 根数：4； 松弛系数：1.000。2.3 工况顺序该基坑的施工工况顺序如下图所示：3 计算原理描述3.1 围护墙主动侧土压力计算3.1.1 朗肯主动土压力深度 z 处第i层土的主动土压力强度的标准值eak,i按下列公式计算：采用水土合算或计算点在水位以上时：（小于0取0）采用水土分算且计算点在水位以下时：（小于0取0）对于矩形土压力 模式，自重部分须扣除坑内土的自重（对水位以下的分算土层，扣除有效自重；坑内水位取坑底位置，天然水位在坑底以下就取天然水位）。式中：j第j层土的天然重度；w水的重度，取10kN/m3；hj第j层土的厚度；hwa,i地下水位；ci、ci第i层土的内聚力、有效内聚力；i、i第i层土的内摩擦角、有效内摩擦角；q超载。3.2 围护墙被动侧土压力计算被动侧土压力采用简化库伦土压力公式：采用水土合算或计算点在水位以上时：，采用水土分算且计算点在水位以下时：，式中：hwp,i坑内地下水位；i、i第i层土与墙体的摩擦角和有效摩擦角，取(2/33/4)3.3 水压力计算3.3.1 静止水压力图中：水的重度10kN/m3。3.4 围护墙内力变形计算计算简图围护墙的基本方程：内力变形关系：平衡方程：支撑处边界条件：桩端处边界条件：式中：M桩身弯矩；EI围护墙抗弯刚度，E为墙体材料的弹性模量， I截面惯性矩 ；曲率；x水平位移；z深度；Q桩身剪力；eak主动侧水土压力；ka基底以上土的水平向基床系数，见“ 土体水平向基床系数计算 ”。当位移为正是取0；kp基底以下土的水平向基床系数，见“ 土体水平向基床系数计算 ”，可考虑坑底土的塑性性质，当kpxepk时，取kp=epk/x，epk为坑底极限被动土压力，见“ 围护墙被动侧土压力计算 ”；bs主动侧水土压力计算宽度，对板桩、连续墙、搅拌桩取每延米，对排桩、SMW工法桩取桩中心距；b0土体抗力计算宽度。墙式围护取每延米；对圆形排桩围护：b0=0.9(1.5d+0.5)，d为桩径；对方形排桩围护：b0=1.5b+0.5，b为边长；计算值超过桩间距时b0取桩间距；zsi第i道支撑的深度。Ksi第i道支撑每延米的水平刚度。见“ 支撑/锚的水平刚度计算 ”；第i道支撑处的墙体剪力；第i道支撑处第m工况的水平位移；T0i第i道支撑每延米的水平向预加轴力；zL墙底端的深度；墙底端的墙体弯矩；K墙底端旋转约束刚度，模拟墙底土对墙底的约束作用， 对于较厚的搅拌桩，可考虑这种作用，对于其他厚度较薄的围护墙，可忽略这种作用。K=1b3kp(D)/12，D为嵌入深度。上述微分方程可用有限单元法求解，解得水平位移后，可求出桩身内力。3.4.1 土体水平向基床系数的计算3.4.1.1 kp=mz，m为土层的水平向基床系数随深度增长的比例系数，z为计算点距离开挖面的深度（对于主动侧就是距桩顶的距离）；3.4.2 支撑/锚水平刚度计算3.4.2.1 平面内支撑式中：Ks支撑水平刚度；支撑松弛系数，对混凝土支撑和预加压力的钢支撑，取1.0；对不预加压力的钢支撑，取0.81.0；A支撑的截面面积；L支撑长度；s支撑间距；支撑与围檩的夹角；E支撑材料的弹性模量；支撑不动点调整系数：支撑两对边基坑的土性、深度、周边荷载等条件相近，且分层对称开挖时，取=0.5；支撑两对边基坑的土性、深度、周边荷载等条件有差异时，对土压力较大或先开挖的一侧，取=0.51.0； 且差异大时取大值；对土压力较小或后开挖的一侧，取（1-）。3.5 抗倾覆计算3.5.1 带撑抗倾覆计算当不记支撑点以上土压力时：记入支撑点以上土压力时：式中o倾覆转点，最下道支撑位置处；Ea1、Ea2o点以下和以上主动侧土压力合力；Ha1、Hw1o点以上水压力、主动侧土压力合力作用点离o点的距离；Ha2o点以上主动侧土压力合力作用点离o点的距离。3.6 整体稳定计算对于单个圆弧滑面的整体稳定安全系数计算方法如下。3.6.1 瑞典条分法-总应力法上列式中：式中：Ks整体稳定安全系数；Nj土钉、锚杆、微型桩、排桩在滑弧上产生的抗滑力标准值；ci第i分条滑裂面处土体(或水泥土， 乘折减系数后的c)的粘聚力；i第i分条滑裂面处土体(或水泥土， tg乘折减系数后的)的内摩擦角；Ka主动土压力系数；Li第i分条滑动面弧长；Gi第i分条土条(包括水泥土)重量；Wi第i分条土条受到的水浮力；Wi第i分条土条受到坑内水位以下那部分水的水浮力 （当地下水位高于开挖面时，坑内水位取开挖面，否则取地下水位）；ui第i分条土条底部中心处的孔隙隙水压力，即为该点处的静水压力；若考虑土性，则对水土合算的土层取0；静水压力与浸润线有关，当地下水低于开挖面时，浸润线就是地下水位线；当地下水高于开挖面时，浸润 线如下：Qi超载和邻近荷载在第i分条上分布的总力；TNj第j道土钉/锚杆在滑裂面外的部分的抗拔力标准值和杆体抗拉强度标准值中的小值，见“ 公式 ”；Sj第j道土钉/锚杆的水平间距；i第i分条滑动面切线与水平面之间的夹角；j第j道土钉/锚杆与水平面之间的夹角。、土钉或锚杆切向力折减系数、法向力折减系数。Np滑弧切过排桩或连续墙时桩墙的抗滑力；p滑弧切桩点切线与水平面的夹角；Mc桩墙抗弯承载力设计值；hp切桩点到坡面的深度；php范围内土的平均重度；Sp排桩间距，连续墙取1m。3.7 抗渗流稳定计算3.7.1 临界水力梯度法式中：ic坑底土的临界水力坡度，根据坑底土的特性计算：或Gs为土颗粒比重，e为孔隙比，为坑底土的饱和重度，w为水的重度；i坑底土的渗流渗流坡度：L为渗径长度，m1为竖直渗径换算系数，m2为水平渗径换算系数，B为墙厚。3.8 钢板桩强度验算式中：最大弯矩截面边缘处应力；Mdmax桩分担范围内的最大设计弯矩，Mdmax=Mmax，Mmax为最大计算弯矩，从内力变形结果中求出；为设计弯矩系数；型钢钢材的抗弯强度设计值，从型钢材料表查出；W型钢沿弯矩作用方向的截面模量。3.9 坑底抗隆起计算坑底抗隆起的计算同整体稳定，破坏面为如下图所示的组合滑面，其圆弧部分的圆心可以假定为最下到支撑处或者坑底，其半径可以假定为经过桩底，也可往下搜索，找出最危险的滑面。中心在最下到支撑点处的圆弧组合滑面 中心在坑底的圆弧组合滑面（总应力法）（有效应力法）式中：KL整体稳定安全系数；FR、KS抗滑力和下滑力；c、计算点处土体的内聚力和内摩擦角，总应力指标；c、计算点处土体的内聚力和内摩擦角，有效应力指标；Ka、Ka计算点处主动土压力系数，分别用总应力指标和有效应力指标求得。弧段上计算点处切线与水平面的夹角；R圆弧半径；u计算点处的孔隙水压，u=wzw，w为水的重度；zw为计算点处的水深；Mu桩墙每延米所能承受的极限弯矩。3.10 墙底抗隆起计算式中：Kq墙底抗隆起安全系数；P墙底以下验算断面上坑外侧隆起宽度B范围内的总荷载（土重和超载）；Ra墙底以下验算断面上坑外侧隆起宽度B范围内的极限承载力的合力，Ra=raB，ra为极限承载力，由以下公式计算。4 内力变形计算4.1 计算参数水土计算（分算/合算）方法：按土层分/合算；水压力计算方法：静止水压力，修正系数：1.0；主动侧土压力计算方法： 朗肯主动土压力，分布模式：三角形，调整系数：1.0，负位移不考虑土压力增加；被动侧基床系数计算方法： m法， 土体抗力不考虑极限土压力限值；墙体抗弯刚度折减系数：1.0。4.2 计算结果4.2.1 水土压力计算结果计算宽度：0.80m。4.2.2 支撑刚度计算结果计算宽度：0.80m支撑编号123支撑刚度(MN/m)126.0126.0126.04.2.3 内力变形结果每根桩抗弯刚度EI=64848kN.m2。以下内力和土体抗力的计算结果是每根桩的；支撑反力是每延米的。第1工况：在+14.807(深0.443)m处加撑(锚)第2工况：开挖至+13.807(深1.443)m第3工况：在+12.307(深2.943)m处加撑(锚)第4工况：开挖至+11.307(深3.943)m第5工况：在+9.807(深5.443)m处加撑(锚)第6工况：开挖至+8.807(深6.443)m支(换)撑反力范围表抗力相对桩顶深度(m)最小值(kN/m)最大值(kN/m)支撑第1道支撑0.443-0.044.2第2道支撑2.9430.088.3第3道支撑5.443-0.0120.75 整体稳定计算5.1 计算参数整体稳定计算方法： 瑞典条分法；应力状态计算方法： 总应力法；土钉法向力折减系数：=0.5；土钉切向力折减系数：=1.0；锚杆法向力折减系数：=0.0；锚杆切向力折减系数：=0.0；桩墙抗滑考虑方式：滑面绕桩；浸润线不考虑止水帷幕；滑弧搜索不考虑局部失稳；考虑开挖工况；搜索范围：坡顶：全范围；坡底：全范围；搜索方法： 遗传算法。5.2 计算结果5.2.1 开挖至+4.107m(深11.143m)滑弧：圆心(1.22m,-0.00m)，半径：17.07m， 起点(-15.85m,0.00m)， 终点(13.12m,12.24m)， 拱高比0.663；下滑力：1137.12kN/m；土体(包括搅拌桩和坑底加固土)抗滑力：2433.35kN/m；土钉/锚杆抗滑力：0.00kN/m；桩墙的抗滑力：0.00kN/m；安全系数：2.141.5，满足要求。6 坑底抗隆起计算6.1 计算参数滑弧中心：最下道支撑；滑弧位置：通过桩底；应力状态计算方法：总应力法；桩墙弯曲抗力：不考虑；垂直滑面阻力：忽略；滑面水平应力：不考虑。6.2 计算结果下滑力：724.3kN/m；抗滑力：1662.2kN/m；安全系数：2.291.3，满足要求 。7 墙底抗隆起计算7.1 计算参数计算公式：Prandtl；考虑隆起土层不均匀性厚深比：0.0；考虑放坡影响宽深比：1.0。7.2 计算结果7.2.1 墙底坑内侧向外11.143m范围内总荷载：3223.7kN/m；验算断面处土体内聚力：55.9kPa；内摩擦角：13.5。地基承载力：安全系数：880.611.143/3223.7=3.041.3，满足要求。8 钢板桩强度计算8.1 计算参数设计值系数：1.0；弯矩折减系数：1.0。8.2 计算结果最大弯矩标准值：101.5kN.m；弯矩设计值：101.5kN.m；钢板桩抗弯截面模量：1816000.0mm3；钢板桩边缘正应力：55867.3kPa；抗弯强度设计值：210000.0kPa。9 抗倾覆计算9.1 计算参数水土计算（分算/合算）方法：按土层分/合算；主动侧土压力分布模式：矩形；水压力计算方法：静止水压力。9.2 计算结果抗倾覆安全系数：1.5，满足要求。10 抗渗流稳定计算10.1 计算参数抗渗流计算方法： 临界水力坡度法，垂直渗径换算系数：1.5，水平渗径换算系数：1.0， 有效重度计算方法：由饱和重度计算。10.2 计算结果抗渗流稳定安全系数：1.5，满足要求。11 支撑结构内力计算111 第一道支撑体系11.1.1第一道支撑体系内力计算支撑、围檩位移图（mm）支撑、围檩弯矩图（KN*M）支撑、围檩轴力图（KN）支撑钢管稳定性11.1.2 第一道支撑体系应力计算：（1） 围檩（H400*400*13*21单根型钢）：，；则，+MPa =210MPa，强度符合要求！（2）内圈环形支撑（630*10钢管）： ；则，MPa =210MPa，强度符合要求！112 第二、三道支撑体系11.2.1第二、三道支撑体系内力计算支撑、围檩位移图（mm）支撑、围檩弯矩图（KN*m）支撑、围檩轴力图（KN）支撑钢管稳定性11.2.2 第二、三道支撑体系应力计算：（2） 围檩（H400*400*