安徽特大橋橋墩深基坑開挖鋼板樁支護技術交底4

PAGE新建xxxx鐵路SHZQ-5標橋梁基坑支護方案審定：審核：校核：設計：xxxx有限公司2016年7月目錄§1工程概況 -1-§2工地質(zhì)與水文地質(zhì)條件 -1-2.1工程地質(zhì)條件 -1-2.2水文地質(zhì)條件 -1-§3基坑支護設計依據(jù)及總體方案 -1-3.1設計依據(jù) -1-3.2總體方案 -2-§4基坑支護施工要求 -2-4.1施工順序 -2-4.2施工要求 -2-§5基坑工程監(jiān)測要求 -3-§6基坑支護設計計算書 -3-6.1單元計算 -3-6.2支撐體系計算 -11-§7附圖 -1414-§1工程概況1、基坑概況：本次設計的基坑工程，深度為6m;基坑尺寸21.6m×13.6m為橋梁承臺基坑。2、基坑周邊環(huán)境：無臨近重要設施及重要建筑物，周邊環(huán)境相對簡單?！?工地質(zhì)與水文地質(zhì)條件2.1工程地質(zhì)條件本標段位于安徽省西北部，線路經(jīng)過淮河沖積平原、黃淮沖積平原，地勢平坦開闊，略有起伏，大部分為耕地，河流發(fā)育，溝渠縱橫，地面高程一般為27～35m。由階地、河漫灘兩個微地貌組成。線路所經(jīng)過地區(qū)地層主要為第四系全新統(tǒng)沖積Q4al粉質(zhì)粘土，第四系上更新統(tǒng)沖積Q3al粘土、粉質(zhì)粘土、粉土、粉砂、細砂，表層局部為第四系全新統(tǒng)人工填土。本方案按委托方所提供最不利地質(zhì)斷面進行計算。2.2水文地質(zhì)條件沿線地下水類型主要為第四系地層孔隙潛水，受大氣降水及地下水側(cè)向徑流補給，以補給下層地下水入滲及淺層地下水人工開采為排泄條件。地下水豐富，地表下2～3m見地下水。§3基坑支護設計依據(jù)及總體方案3.1設計依據(jù)1、委托方提供資料：總平圖，巖土工程勘察文件2、現(xiàn)行規(guī)范：《建筑基坑支護技術規(guī)程》（JGJ120-2012）、《鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》（GB50017-2003）、 3.2總體方案1、支護方案根據(jù)委托方提供的設計要求、圖紙資料等，考慮到場地周圍環(huán)境、土質(zhì)條件及基坑深度等特點，本著安全、經(jīng)濟、方便施工的原則而進行設計。針對不同開挖深度，圍護結(jié)構(gòu)擬采用12m拉森鋼板樁作為擋土止水結(jié)構(gòu)。內(nèi)支撐體系采用鋼腰梁（雙拼I40b工字鋼）加40*40H型鋼支撐的內(nèi)支撐體系。具體詳見基坑支護平面布置圖及剖面圖。2、止水方案拉森鋼板樁具有止水功能，為防止鋼板樁鎖口不嚴或變形造成開裂漏水，在漏水風險較高處，加打一排作為止水加強措施。§4基坑支護施工要求4.1施工順序1、場地平整，進行施工圍擋，設備機具進場。2、施工鋼板樁。3、分層開挖至鋼腰梁標高處，施工鋼腰梁及支撐。4、待鋼支撐安裝好后，分層開挖至坑底設計標高，施做底板墊層。5、為了控制基坑變形，基坑開挖后馬上施工素混凝土墊層。4.2施工要求1、基坑開挖土方嚴禁堆放在坑邊，應及時外運，基坑周邊的超載不應超過20kpa，大型施工設備及重載車輛應遠離坑邊，以保證基坑的穩(wěn)定和安全。2、鋼腰梁鋼材均為Q235B,焊條E43.鋼構(gòu)件所有對接焊縫及坡口焊縫質(zhì)量等級均為二級。3、基坑開挖可先由機械挖到設計基底以上0.3m，其下土體由人工挖除?；娱_挖時不得碰撞圍護樁。4.土方開挖的順序、方法必須與設計工況相一致，并遵循“先撐后挖、分層開挖、嚴禁超挖”的原則?！?基坑工程監(jiān)測要求本工程基坑監(jiān)測等級為二級，由《建筑基坑工程監(jiān)測技術規(guī)范》GB50497-2009的相關條款規(guī)定，基坑開挖過程中應對以下幾方面進行監(jiān)測：1、應對鋼板樁樁頂、樁身水平位移進行監(jiān)測；2、應對周邊地表豎向位移進行監(jiān)測；3、坑外水位監(jiān)測；基坑監(jiān)測應由具有相應資質(zhì)的監(jiān)測單位進行開挖監(jiān)測，并按照規(guī)范要求制定合理、可行、全面的監(jiān)測方案，及時進行監(jiān)測數(shù)據(jù)反饋，達到信息化施工，保證基坑順利施工。監(jiān)測報警值：支護樁樁頂水平位移報警值為40mm，支護樁樁身水平位移報警值為45mm，周邊地表豎向位移預警值為30mm。變形速率為3mm/d。其他監(jiān)測項目可參考《建筑基坑工程監(jiān)測技術規(guī)范》GB50497-2009的相關規(guī)定執(zhí)行?！?基坑支護設計計算書6.1單元計算6m基坑工程計算書1工程概況該基坑設計總深6m，按二級基坑、選用《國家行業(yè)標準—建筑基坑支護技術規(guī)程(JGJ120-2012)》進行設計計算，計算斷面編號：1。1.1土層參數(shù)序號土層名稱厚度

(m)γ

(kN/m3)c

(kPa)φ

(°)1粉質(zhì)粘土6.3019.130.5012.502粉質(zhì)粘土6.2019.430.0012.003粉土1.7019.83.0026.004細砂5.9020.02.0026.005粉質(zhì)粘土2.1019.431.4013.106細砂9.2020.02.0026.007粉質(zhì)粘土5.0019.646.5015.50續(xù)表序號土層名稱厚度

(m)m

(MN/m4)Kmax

(MN/m3)分算

/合算1粉質(zhì)粘土6.304.00.0合算2粉質(zhì)粘土6.205.00.0合算3粉土1.706.00.0分算4細砂5.907.00.0分算5粉質(zhì)粘土2.106.00.0合算6細砂9.2010.00.0分算7粉質(zhì)粘土5.008.00.0合算地下水位埋深：1.00m。1.2基坑周邊荷載地面超載：20.0kPa2開挖與支護設計基坑支護方案如圖：

6m基坑工程基坑支護方案圖2.1擋墻設計·擋墻類型：鋼板樁；·嵌入深度：6.000m；·露出長度：0.000m；·型鋼型號：Q295bz-400×170；·樁間距：800mm；2.2支撐(錨)結(jié)構(gòu)設計本方案設置1道支撐(錨)，各層數(shù)據(jù)如下：第1道支撐(錨)為平面內(nèi)支撐，距墻頂深度1.500m，工作面超過深度0.300m，預加軸力0.00kN/m，對擋墻的水平約束剛度取20000.0kN/m/m。該道平面內(nèi)支撐具體數(shù)據(jù)如下：·支撐材料：鋼支撐；·支撐長度：13.600m；·支撐間距：7.500m；·與圍檁之間的夾角：90.000°；·不動點調(diào)整系數(shù)：0.500；·型鋼型號：H40*40型鋼；·根數(shù)：1；·松弛系數(shù)：1.000。計算點位置系數(shù)：0.000。2.3工況順序該基坑的施工工況順序如下圖所示：3內(nèi)力變形計算3.1計算參數(shù)水土計算（分算/合算）方法：按土層分/合算；水壓力計算方法：靜止水壓力，修正系數(shù)：1.0；主動側(cè)土壓力計算方法：朗肯主動土壓力，分布模式：矩形，調(diào)整系數(shù)：1.0，負位移不考慮土壓力增加；被動側(cè)基床系數(shù)計算方法："m"法，土體抗力不考慮極限土壓力限值；墻體抗彎剛度折減系數(shù)：1.0。3.2計算結(jié)果3.2.1內(nèi)力變形結(jié)果每根樁抗彎剛度EI=64848kN.m2。以下內(nèi)力和土體抗力的計算結(jié)果是每根樁的；支撐反力是每延米的。支(換)撐反力范圍表抗力相對樁頂深度(m)最小值(kN/m)最大值(kN/m)支撐第1道支撐1.500.031.9坑內(nèi)側(cè)土體抗力安全系數(shù)：2.86～∞。4整體穩(wěn)定計算4.1計算參數(shù)整體穩(wěn)定計算方法：瑞典條分法；應力狀態(tài)計算方法：有效應力法，孔壓考慮土性；土釘法向力折減系數(shù)：ξ=0.5；土釘切向力折減系數(shù)：ξ=1.0；錨桿法向力折減系數(shù)：ξ=0.5；錨桿切向力折減系數(shù)：ξ=1.0；樁墻抗滑考慮方式：滑面繞樁；浸潤線不考慮止水帷幕；滑弧搜索不考慮局部失穩(wěn)；考慮開挖工況；搜索范圍：坡頂：全范圍；坡底：全范圍；搜索方法：遺傳算法。4.2計算結(jié)果4.2.1開挖至-6.00m(深6.00m)滑?。簣A心(2.82m,-0.00m)，半徑：17.11m，起點(-14.30m,0.00m)，終點(18.84m,6.00m)，拱高比0.835；下滑力：1080.36kN/m；土體(若有則包括攪拌樁和坑底加固土)抗滑力：1950.45kN/m；土釘/錨桿抗滑力：0.00kN/m；樁墻的抗滑力：0.00kN/m；安全系數(shù)：1.81，要求安全系數(shù)：1.3。5坑底抗隆起計算5.1計算參數(shù)滑弧中心：最下道支撐；滑弧位置：通過樁底；應力狀態(tài)計算方法：總應力法；樁墻彎曲抗力：不考慮；垂直滑面阻力：忽略；滑面水平應力：不考慮。5.2計算結(jié)果下滑力：679.0kN/m；抗滑力：1385.8kN/m；安全系數(shù)：2.04，要求安全系數(shù)：1.9。6鋼板樁強度計算6.1計算參數(shù)設計值系數(shù)：1.25；彎矩折減系數(shù)：1.0。6.2計算結(jié)果最大彎矩標準值：74.6kN.m；彎矩設計值：93.2kN.m；鋼板樁抗彎截面模量：1816000.0mm3；鋼板樁邊緣正應力：51341.7kPa；抗彎強度設計值：265000.0kPa。7抗傾覆計算7.1計算參數(shù)水土計算（分算/合算）方法：按土層分/合算；主動側(cè)土壓力分布模式：三角形；水壓力計算方法：靜止水壓力。7.2計算結(jié)果抗傾覆安全系數(shù)：，要求安全系數(shù)：1.2。8抗?jié)B流穩(wěn)定計算8.1計算參數(shù)抗?jié)B流計算方法：臨界水力坡度法，垂直滲徑換算系數(shù)(上段)：0.8，垂直滲徑換算系數(shù)(下段)：1.0，水平滲徑換算系數(shù)：0.0，有效重度計算方法：由飽和重度計算。8.2計算結(jié)果抗?jié)B流穩(wěn)定安全系數(shù)：，要求安全系數(shù)：1.5。9其他計算9.1地表沉降計算9.1.1計算參數(shù)地表沉降計算方法：同濟拋物線法。9.1.2計算結(jié)果9.2支撐體系計算根據(jù)單元計算結(jié)果，選取最不利工況進行驗算。9.2.1腰梁內(nèi)力計算計算條件：荷載條件:均布恒載標準值:133.6kN/m 活載準永久值系數(shù):0.50均布活載標準值:0.00kN/m 支座彎矩調(diào)幅幅度:0.0%恒載分項系數(shù):1.25 活載分項系數(shù):1.40活載調(diào)整系數(shù):1.00 計算結(jié)果：單位說明:彎矩:kN.m 剪力:kN左中右彎矩(-):-159.3750.000-151.536彎矩(+):0.00079.6880.000剪力:305.9412.529-300.883所有簡圖：6.2.2腰梁截面驗算基本信息計算目標:截面驗算截面受力狀態(tài):復合受力狀態(tài)材料名稱:Q235材料抗拉強度(N/mm2):215.0材料抗剪強度(N/mm2):125.0軸心力N(kN):0.000剪切力Fx(kN):0.000剪切力Fy(kN):306.000彎矩Mx(kN-m):159.400彎矩My(kN-m):0.000截面信息截面類型:工字鋼組合Π形截面(GB706-88):xh=I40b(型號)截面抵抗矩Wx1(cm3):3000.000Wx2(cm3):3000.000Wy1(cm3):3808.343Wy2(cm3):3808.343截面塑性發(fā)展系數(shù)γx1:1.05γx2:1.05γy1:1.00γy2:1.00截面半面積矩Sx(cm3):1779.000Sy(cm3):2507.625截面剪切面積Ax(cm2):222.900Ay(cm2):222.900截面慣性矩Ix(cm4):67600.003Iy(cm4):114631.141截面附加參數(shù)參數(shù)名參數(shù)值xh:I40b(型號)w:400(mm)分析結(jié)果最大正應力σ:-50.603(N/mm2)平均剪應力τ:13.728(N/mm2)Fx作用下的剪應力最大值τmax:0.000(N/mm2)Fy作用下的剪應力最大值τmax:29.825(N/mm2)|σ=