深基坑(钢板桩支护)施工方案.ppt
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1、XX特大桥深基坑(钢板桩支护)特大桥深基坑(钢板桩支护)施施 工工 方方 案案一、工程概况 1、本工程为新建铁路天津至秦皇岛客运专线塘沽西跨京津塘特大桥,我管段里程范围DK19+500DK28+438。基坑开挖深度9m13.6m,根据场地工程地质及水文地质条件,在基坑开挖和使用过程中需要进行临时性基坑支护。2、土质为各类黏性土、粉质粘土、粉土、粉砂、细砂等,夹淤泥、淤泥质黏土、淤泥质粉质黏土。3、表层地下水类型为第四系孔隙潜水,含水层厚度一般1030m,渗透系数小于10/d。潜水水位埋藏较浅,水位埋深0.393.10m,高水位期出现在雨季后期的9月份,低水位期出现在干旱少雨的45月份。潜水位年
2、变化幅度的多年平均值约0.8m。4、根据业主提供的平面图及现场资料,基坑周边场地相对开阔,距离既有铁路线约为16m-18m,基坑安全等级按二级考虑。二、钢板桩支护设计验算1、土压力模型及系数调整 弹性法土压力模型层号层号土类名称土类名称水土水土水压力水压力主动土压力主动土压力被动土压力被动土压力被动土压力被动土压力 调整系数调整系数调整系数调整系数调整系数调整系数最大值最大值(kPa)1淤泥质土合算1.0001.0001.00010000.0002淤泥质土合算1.0001.0001.00010000.0003粉土合算1.0001.0001.00010000.0004粉砂分算1.0001.000
3、1.00010000.000经典法土压力模型2、计算拉森桩入土深度 根据钢板桩入土的深度,按单锚浅埋板桩计算,假定上端为简支,下端为自由支承。这种板桩相当于单跨简支梁,作用在桩后为主动土压力,作用在桩前为被动土压力,压力坑底以下的土重度不考虑浮力影响。板桩入土深度除保证本身的稳定性外,还应保证基坑底部在施工期间不会出现隆起和管涌现象。根据盾恩法求桩的入土深度t 由公式HKa(hi+t)=(Kp-Ka)t2 Ka=tan2(45-/2)Kp=tan2(45+/2)3、钢板桩稳定性验算计算方法:瑞典条分法 整体稳定性验算一般采用土层的圆弧滑动面计算,不同于边坡验算的是,由于受支撑或锚杆的影响,圆心
4、位于坑壁面上方,靠坑内侧附近。考虑支撑作用时,可不进行整体稳定性验算,当无支撑或者不考虑支撑作用时,可通过下式计算:111()cos()sinnni iiiiiiiiiiniiiiiiic lq brb htgKq brb h4、抗倾覆稳定性验算 考虑开挖过程中最不利情况,钢板桩未加支撑时绕桩底部发生转动,抗倾覆安全系数:Mp被动土压力及锚杆力对桩底的弯矩,其中锚杆力由等值梁法求得;Ma主动土压力对桩底的弯矩;?K?s?M?p?M?a5、抗隆起验算 Prandtl(普朗德尔)公式(Ks=1.11.2),注:安全系数取自建筑基坑工程技术规范YB 9258-97(冶金部):?K?s?D?N?q?c
5、?N?c?H?D?q?N?q?tan?45?o?2?2?e?tan?6、抗管涌验算 抗管涌稳定安全系数(K=1.5):式中 0侧壁重要性系数;土的有效重度(kN/m3);w地下水重度(kN/m3);h地下水位至基坑底的距离(m);D桩(墙)入土深度(m);?1.5?0?h?w?h?2?D?7、承压水验算 式中 Pcz基坑开挖面以下至承压水层顶板间覆盖土的自重压力(kN/m2);Pwy承压水层的水头压力(kN/m2);Ky抗承压水头的稳定性安全系数,取1.5。?K?y?P?cz?P?wy8、总体施工方案 根据基坑深度不同和承台尺寸不同,采用不同的支护类型。支护类型见下表。钢板桩采用等强度焊接接长
6、,焊接时先对焊或将接口补焊合缝,再焊加强板,相邻板桩接长缝相互错开。插打钢板桩前,原地面下降1m,边开挖边布置围檩以及支撑,第一层围檩采用单层350*350mmH型钢,距原地面1.5m,第二、第三层、第四层、第五层围檩采双层350*350mmH型钢,间距参照设计图,支撑的竖向间距在保证最后一道支撑和承台的施工净空后,可适当调整支撑间距,钢垫板及腰梁与内支撑接触处采用满焊焊接;腰梁与钢板桩接触处采用隔一焊一。支撑采用630mm(壁厚12mm)钢管,C20混凝土封底根据现场实际情况厚度为0.2m0.5m,支护详图见下图。(1)本防护适用于承台尺寸为:长度=12.5m,宽度=9.1m、8.1m;平面
7、布置、节点图(2)本防护适用承台尺寸为:长度=11m,宽度=8m;平面布置图三、钢板桩支护施工准备 1、钢板桩的选用 根据工程所在地场地特点,结合钢板桩的特性、施工方法等方面进行考虑,选用拉森号钢板桩,拉森型钢板桩宽度适中,抗弯性能好。2、施工人员配备3、施工机械配备四、工期计划1、施工准备(接桩、桩机就位、测量放线):5天2、插打止水钢板桩:10天3、基坑开挖、支护:20天4、凿除桩头:2天5、破桩、混凝土封底:5天6、承台施工:6天7、承台回填:2天8、加台施工:5天9、墩身施工:10天10、回填、拆除支撑:20天11、拔除钢板桩、平整场地:2天平均一个深基坑施工需87天。五、施工步骤1、
8、基坑施工(1)测量放样 钻孔桩施工完毕,场地平整,根据设计资料计算承台开挖线坐标,用全站仪测出开挖边线,敷设标志桩,并沿四周洒上白灰线,用水准仪测出原地面高程或者测出支护桩桩顶高程,确定钢板桩长度和基坑开挖深度。做好标志,便于开挖时直接丈量控制深度。(2)钢板桩施工 钢板桩的设置位置要符合设计要求,便于基础施工,即在基础边缘外留有1.45m3m的支模、拆模工作空间。基坑护壁钢板桩的平面布置形状尽量平直整齐,避免不规则的转角,以便标准钢板桩的利用和支撑设置。各周边尺寸尽量符合板桩模数。整个基础施工期间,在挖土、吊运、绑扎钢筋、浇筑混凝土等施工作业中,严禁碰撞支撑,禁止任意拆除支撑,禁止在支撑上任
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