深基坑专项施工方案(专家论证带钢板桩验算)

1、. 劳动动力计划划6.1项目目管理人人员本工程实行行项目经经理责任任制。由由项目经经理、项项目技术术负责人人、施工工员、专专职质检检员、材材料员、试试验员、安安全管理理小组组组成管理理班子。为为保障本本工程顺顺利进行行，我公公司决定定选派强强有力的的管理班班子承担担该项目目施工管管理。项目管理人人员组织织机构如如下：项目经理项目经理项目技术负责人项目技术负责人 试验员 材料员 质检员 施工员 试验员 材料员 质检员 施工员 安全员 土方组 打井组 土方组 打井组 模板组混凝土组 模板组混凝土组 钢筋组 外架组项目部管理理人员配配置如下下表：岗位姓名职称职责项目经理周海波高级工程师师全面领导施施

2、工，抓抓好现场场管理，是是质量、安安全、文文明施工工的直接接负责人人。项目技术负负责人顾利珍助理工程师师工程施工技技术、施施工质量量的技术术责任人人，组织织对新技技术、新新工艺的的开发和和实施，疑疑难技术术问题攻攻关。施工员丁志峰工程师实施施工组组织设计计方案和和技术开开发，调调度各工工序的衔衔接，负负责轴线线放样定定位。施工员季玉斌助理工程师师实施施工组组织设计计方案和和技术开开发，调调度各工工序的衔衔接，负负责轴线线放样定定位。质检员王青松助理工程师师负责对工序序、设备备安装质质量的检检查、监监督、指指导，负负责质量量管理制制度的实实施。安全员殷芹工程师设备的安全全使用，完完善安全全设施，

3、实实施有关关安全管管理制度度，按时时呈报有有关安全全资料报报表。材料员卢春玉工程师负责材料购购置及辅辅助设备备的采购购，保证证采购计计划的及及时、完完整、准准确、有有效实施施。6.2作业业人员劳力组织布布置由公公司工程程部配合合项目经经理部负负责组织织，依据据施工进进度要求求的劳动动力计划划报表，选选拔组织织熟练程程度高、能能信任分分项工程程质量要要求的技技术工人人，及时时办理劳劳力进场场和退场场，并作作好施工工现场新新工人的的进场三三级教育育。劳动动力可按按照施工工情况分分批进场场，并可可根据实实际施工工情况进进行调整整。作业人员安安排见下下表：序号工种工人数量备注1土方组15人负责机械挖挖

4、土、运运土。2后勤保障6人负责清土、排排水沟、截截水沟施施工，抽抽水等勤勤杂工、安安全文明明施工。3污水管道施施工组12人负责污水管管道主体体施工。4电工、电焊焊工各1人负责施工用用电、焊焊接5降水组2人负责降水井井的施工工。6钢板桩施工工组6人负责拉森钢钢板桩的的施工。7. 计算算书及相相关图纸纸本工程污水水管道总总长12262米米，其中中W18-WW31段段（长9982mm）污水水管道沟沟槽开挖挖深度（6.565.4m）均超过5m，槽底平均高程高程-2.68m。本工程深基坑管材采用D600钢筋砼预应力管，管道基础采用钢筋砼管。本次深基坑专项方案的计算书以W18W20段管道基坑为例（此段基坑

5、最深），基坑尺寸为长100m宽17.3m，基坑底标高为-3.07m,基坑深度为6.37米，本基坑放坡采用二级放坡，上层吹填土按1：1放坡，下层粉砂土采用拉森钢板桩支护后直槽开挖。本工程超过5m的基坑均按此方案进行放坡。7.1基坑坑边坡稳稳定验算算（采用用同济启启明星边边坡稳定定分析计计算软件件计算）7.1.11计算参参数土质技术参参数表层号土层名称重度r粘聚力c内摩擦角弹性模量EE孔隙比土层厚度KN/m33kPa0CMPam1-2冲填土18.54411.928.510.6550.85776.52-1粉质黏土夹夹粉土18.03381.00332.53粉土18.51113.226.612.3220

6、.87004.64淤泥质粉质质黏土夹夹粉土17.9281.03222.45粉土夹粉砂砂18.61110.925.512.2330.839947.1.22计算基基本原理理：用瑞典条分分法分析析土坡稳稳定，是是基于对对失稳土土坡现场场观测得得知土坡坡失稳时时的滑动动曲面呈呈圆弧形形，如下下（图11-1）所所示，分分析时假假定1mm长条的的土体AACD绕绕圆心OO转动（即即沿ACC弧滑动动时），用用极限平平衡状态态来判别别土坡是是否失稳稳。7.1.33计算基基本方法法：1.按比例例绘制土土坡剖面面（图11-1），假假设滑弧弧通过坡坡脚，任任选一圆圆心O、半径径为R的圆弧弧AC，并并将圆弧弧分为若若干

7、个垂垂直的土土条，并并编号。2.将每个个土条的的重力GGi(GGi=rriHibbi)，沿沿圆弧分分解成切切向力HHi和垂垂直圆弧弧的法向向力Vii，即Hi=GiisinnaiVi=Giicossai分析时不计计土条两两侧面的的法向力力和剪切切力的影影响（误误差约为为10%-155%）。3.分别计计算滑动动土体的的滑动力力矩MOOV和抗抗滑力矩矩Mr(均对滑滑动圆心心取力矩矩)，应等等于：第i条滑弧弧处土的的内摩擦擦角；第i条滑弧弧处土的的黏聚力力；第i条滑弧弧长度；第i条中线线处法线线与铅直直线的夹夹角。4.计算边边坡稳定定安全系系数K5.根据建建筑施工工土石方方工程安安全技术术规范(JGJ

8、120-2012)Kmin大于1.25时为稳定边坡。7.1.44、坡顶顶有动载载情况下下的边坡坡进行安安全稳定定系数验验算。本次主要对对上层土土的边坡坡进行稳稳定性验验算。动动载主要要考虑污污水管道道施工的的材料运运输车辆辆的荷载载，以及及施工机机械行走走通过便便道时的的荷载。荷荷载为225Kppa的均均布荷载载，范围围距基坑坑边27米。具具体验算算见下图图：7.1.55边坡稳稳定系数数验算结结论：经用“同济济启明星星边坡稳稳定性分分析计算算软件”进进行验算算，基坑坑边坡顶顶部边缘缘2m以外有有车辆动动载情况况下对边边坡稳定定安全系系数没有有影响；计算得得出本方方案基坑坑边坡稳稳定安全全系数K

9、K=2.211.225，符符合建建筑施工工土石方方工程安安全技术术规范(JGJ120-2012)的要求。7.2降水水计算7.2.11涌水量量计算本工程岩土土工程勘勘察报告告中，勘勘探深度度内未揭揭示有不不透水层层，故按按潜水无无压非完完整井进进行设计计。见下图1、计算参参数：降水设计技技术参数数表层号土层名称重度r粘聚力c内摩擦角渗透系数KK土层厚度KN/m33kPa0Ccm/sm1-2冲填土18.54411.928.52.16EE-0446.52-1粉土夹粉砂砂18.5119.528.32.36EE-04402-2粉质黏土夹夹粉土18.518EE-0552.53粉土18.6333EE-044

10、4.64淤泥质粉质质黏土夹夹粉土17.928EE-0552.45粉土夹粉砂砂18.61110.925.52.36EE-0444根据勘察报报告采用用各土层层的渗透透系数根根据土层层厚度进进行加权权计算如如下：K=（6.52.11610-4+22.51.66810-4+44.61.99310-4+22.42.88810-5+442.33610-4）/20=1.67710-4cm/ss=0.1444m/dd降水曲线坡坡度i=0.11原地面标高高：3.3m地下水位标标高：33.0mm基坑底标高高：-33.077m基坑尺寸：长1000m,宽17.3m（以上数值值见基坑坑开挖断断面图）深水井井径径d=00

11、.4mm，r=00.2mm深水井滤管管长度ll取值6m2、降水区区等效半半径按建筑基基坑支护护技术规规程(JGJJ1200-20012)附录E：r0=0.29(a+bb)=00.299（17.33+100) =334m3、基坑水水位降深深式中：s要求求降低的的水位（m）；D基坑坑开挖深深度（mm），D取6.377m；dw地地下水位位埋深（m），为0.3m； sw降下后后的水位位与基坑坑底距离离（m）为0.5m。计算得s=6.557m4、含水层层厚度的的确定由于南通地地区降水水影响深深度内没没有不透透水层，按按建筑筑施工计计算手册册表44-144：计算算有效含含水层厚厚度H0上表中地下水水位位至

12、滤管管上端距距离s= iiL/22+S=5/2*0.11+6.57=6.882m由s/（s+l）=6.882/(6.882+6)=00.544（内插插法上表表）得含水层有有效深度度式中：L深水水井至基基坑中心心的距离离,取5m；S基坑坑水位降降深,取6.557；i降水水曲线坡坡度取值值0.11。H0=1.72（s+l）=1.772*（6.882+6）=22.1m5、抽水影影响半径径的确定定按建筑基基坑支护护技术规规程(JGJJ1200-20012)7.33.111-1，故故抽水影影响半径径：R0=2SS(H00K) 1/22=2*6.557*(22.1*00.1444) 1/22=233.44

13、4m6、降水区区总涌水水量按建筑与与市政降降水工程程技术规规范（JGJ/T111-98）6.4.4-1： QQ=LKK（H02-hm2）/ RR0L条状基基坑长度度；K渗透系系数；Hm抽水水前与抽抽水时含含水层厚厚度的平平均值；R0抽水水影响半半径。降水后含水水层厚度度h= H0-S=22.1-66.577=15.5m，降水前后含含水层平平均厚度度hm=(222.1+15.5)/2=118.88m，则Q =1000*00.1114*（22.12-18.82）/23.44=82.9m33/d7.2.22井群涌涌水量验验算按建筑与与市政降降水工程程技术规规范（JGJ/T111-98）6.4.4-2

14、：Q1=n Q1=n(K(22H0-S)SS/(lln(dd/r)+ R0/2 dd）)式中d为为井间距距之半，即即d=155/2=7.55m=6*（33.144*0.1444*（2*222.1-6.557）*6.57/(ln(10/33.144*0.2)+ 3.14*23.44/2*110）)=108.3 mm3/ddQ=822.9mm3/dd符合要要求7.2.33降水水水位验算算按建筑与与市政降降水工程程技术规规范（JGJ/T111-98）6.5.2-5：Sx= HH0-（h2+( H022-h2)X/ R00）1/22 =222.11-(122.222+(222.122-12.22)*5

15、/23.44) 1/2 =77.222mS=66.577m由2、3可可知，深深水井按按间距220m布置满满足本工工程降水水要求。7.2.44深水井井埋置深深度按建筑与与市政降降水工程程技术规规范（JGJ/T111-98）6.3.2： HwHHw1Hw22Hw33Hw44Hw55Hw66式中 Hww管管井的埋埋设深度度(m) Hw11基基坑深度度取6.377m Hw22基基坑槽中中央最深深挖掘面面至降水水曲线点点的安全全距离(m)取取0.55m Hw33降降水曲线线坡度取取1/110 Hw44降降水期间间的地下下水位变变幅，取取2.22米 Hw55 降水井井过滤器器长度(m)取取6.0 Hw66

16、 沉沙管管长度（m）取2m Hw6.3770.556.661/1102.22+6+2=17.73mm ，为为了确保保降水效效果取220m。7.2.55设计结结论本深基坑采采用深水水井降水水，深水水井间距距20m，井管管选用dd4000无砂砼砼井管，埋埋置深度度20m，井底底沉淀管管长度22m，查建建筑施工工计算手手册表表3-113，选选用QYY-255型深井井水泵，其其流量为为25mm3/hh，扬程程30mm，电机机功率22.0KKW。为缩短短降水周周期、增增强降水水效果在在沟槽西西侧拉森森钢板桩桩内侧增增设一排排轻型井井点，立立管间距距1.00米、立立管高55米。7.3钢板板桩稳定定性验算算

17、基坑计算采采用排桩桩挡土支支护模型型，利用用理正深深基坑77.0程程序模拟拟计算，开开挖最大大深度为为6.337m，拉森森桩止水水支护钢钢板桩形形成悬臂臂挡土结结构，基基坑等级级按二级基坑坑设计，选选用国国家行业业标准建筑基基坑支护护技术规规程(JJGJ1120-20112)进进行设计计计算，计计算中不不考虑拉拉锚设计计影响，施施工中可可适当采采取拉锚锚等措施施加强，以以提高安安全系数数。程序序默认原原地面标标高为计计算深度度0.000m，即即基坑顶顶标高33.3m作为计计算起点点0m，坑坑底标高高-3.007m作为基基坑底，计算深度6.37m，拉森钢板桩的长度为9m，入土深度5.23米，实际

18、深度和计算深度一致。沟槽顶按150KN.M超载荷载予以考虑。土层情况见下表。土质技术参参数表层号土层名称重度r粘聚力c内摩擦角弹性模量EE孔隙比土层厚度KN/m33kPa0CMPam1-2冲填土18.54411.928.510.6550.85776.52-1粉质黏土夹夹粉土18.03381.00332.53粉土18.51113.226.612.3220.87004.64淤泥质粉质质黏土夹夹粉土17.9281.03222.45粉土夹粉砂砂18.61110.925.512.2330.83994 支护方方案 排桩支护 基本信信息 规范与规程程建筑基坑坑支护技技术规程程 JJGJ 1200-20012

19、内力计算方方法增量法支护结构安安全等级级三级支护结构重重要性系系数000.90基坑深度hh(m)6.3700嵌固深度(m)5.2300桩顶标高(m)-2.6000桩材料类型型钢板桩每延米截截面面积积A(ccm2)236.000每延米惯惯性矩II(cmm4)396000.000每延米抗抗弯模量量W(ccm3)2200.00抗弯f(Mpaa)215有无冠梁无防水帷幕无放坡级数1超载个数1支护结构上上的水平平集中力力0 放坡信信息 坡号台宽(m)坡高(m)坡度系数13.00002.60001.0000 超载信信息 超载类型超载值作用深度作用宽度距坑边距形式长度序号(kPa,kN/m)(m)(m)(m

20、)(m)1150.00000.00007.00007.0000条形 附加水水平力信信息水平力作用类型水平力值作用深度是否参与是否参与序号(kN)(m)倾覆稳定整体稳定 土层信信息 土层数3坑内加固土土否内侧降水最最终深度度(m)8.0000外侧水位深深度(mm)15.0000内侧水位是是否随开开挖过程程变化否内侧水位距距开挖面面距离(m)弹性计算方方法按土土层指定定弹性法计算算方法内力计算时时坑外土土压力计计算方法法主动 土层参参数 层号土类名称层厚重度浮重度黏聚力内摩擦角与锚固体摩摩(m)(kN/mm3)(kN/mm3)(kPa)(度)擦阻力(kkPa)1素填土6.5018.511.9002

21、8.50060.02粉土2.5017.910.017.116.260.03粉土4.6019.39.313.20026.60060.0层号黏聚力内摩擦角水土计算方法m,c,KK值不排水抗剪剪水下(kPPa)水下(度)强度(kPPa)1m法4.6820.0033.000分算m法18.488345.00015.000合算m法7.50 土压力力模型及及系数调调整 弹性法土压压力模型型:经典法法土压力力模型:层号土类水土水压力外侧土压力力外侧土压力力内侧土压力力内侧土压力力名称调整系数调整系数11调整系数22调整系数最大值(kkPa)1素填土合算1.00001.00001.0000100000.0000

22、2粉土分算1.00001.00001.00001.0000100000.00003粉土合算1.00001.00001.0000100000.0000 工况信信息 设计参参数 整体稳定计计算方法法瑞典条分法法稳定计算采采用应力力状态有效应力法法稳定计算合合算地层层考虑孔孔隙水压压力条分法中的的土条宽宽度(mm)0.40刚度折减系系数K0.8500工况工况深度支锚号类型(m)道号1开挖2.60002开挖6.3700 设计结结果 结构计计算各工况：内力位移包包络图：地表沉降图图： 截面计计算 截面参参数 弯矩折减系系数0.85剪力折减系系数1.00荷载分项系系数1.25 内力取取值 段内力类型弹性法

23、经典法内力内力号计算值计算值设计值实用值基坑内侧最最大弯矩矩(kNN.m)23.2660.0022.24422.2441基坑外侧最最大弯矩矩(kNN.m)22.95592.43321.95521.955最大剪力(kN)23.49956.50026.43326.433 截面验验算 基坑内侧抗抗弯验算算(不考虑虑轴力)nei = MMn / Wxx= 22.2422/(222000.0000*110-66)= 10.1100(MPPa) ff = 2155.0000(MMPa) 满足基坑外侧抗抗弯验算算(不考虑虑轴力)wai = MMw / Wxx= 21.9466/(222000.0000*11

24、0-66)= 9.9976(MPaa) 11.255, 满满足规范范要求。 抗倾覆覆稳定性性验算 抗倾覆(对对支护底底取矩)稳定性性验算:Mp被被动土压压力及支支点力对对桩底的的抗倾覆覆弯矩, 对于于内支撑撑支点力力由内支支撑抗压压力决定;对于于锚杆或或锚索，支支点力为为锚杆或或锚索的的锚固力力和抗拉拉力的较较小值。Ma主主动土压压力对桩桩底的倾倾覆弯矩矩。工况1：Kov = 9.8388 = 1.1500, 满满足规范范要求。工况2：Kov = 1.2388 = 1.1500, 满满足规范范要求。安全系数最最小的工工况号：工况22。最小安全KKov = 11.2338 = 11.1550,

25、满足规规范要求求。 抗隆起起验算 1) 从支支护底部部开始，逐逐层验算算抗隆起起稳定性性，结果果如下：支护底部，验验算抗隆隆起：Ks=(119.00195.22306.9930+29.100015.6122)/(18.5877(3.7700+5.2300)+1107.2799)=44.1665Ks = 4.1165 1.4000，抗隆隆起稳定定性满足足。 嵌固深深度构造造验算 根据公式: 嵌固固构造深深度=嵌固构构造深度度系数基坑深深度=0.80006.3370=5.0096mm嵌固深度采采用值55.2330m = 5.0096mm,满足足构造要要求。 嵌固段段基坑内内侧土反反力验算算 工况1

26、：Ps = 4611.3996 Epp = 20669.9953，土土反力满满足要求求。工况2：Ps = 4744.6336 Epp = 13663.9907，土土反力满满足要求求。工况3：Ps = 4722.7662 Epp = 8533.6446，土土反力满满足要求求。式中：Ps为作用用在挡土土构件嵌嵌固段上上的基坑坑内侧土土反力合合力（kkN）；Ep为作用用在挡土土构件嵌嵌固段上上的被动动土压力力合力（kN）。结论：综上上所述本本次钢板板桩设计计方案能能满足建建筑基坑坑支护技技术规程程JGJJ1200-20112的的要求的的。7.4降水水造成地地面沉降降的估算算根据上述计计算可知知本基坑

27、坑的降水水影响半半径为223.444m,在此影影响范围围内道路路西侧江江堤距离离距离降降水井的的距离为为56.5米23.44MM，本深深基坑的的降水对对江堤影影响较小小。现对降水影影响半径径为233.444m的临界界值进行行地面沉沉降估算算。由于本次降降水范围围内地下下水位以以下均以以粉砂土土为主，沉沉降量计计算公式式如下：式中，S 计算沉沉降量（cm）；P 水位变变化施加加于土层层的附加加应力（Mpa）;H为为计算土土层的厚厚度（ccm）；E土的的弹性模模量，根根据勘测测报告取取第一层层土层的的弹性模模量E=10.65。计算点点处的水水位下降降值；H含水水层厚度度，取值值22.1m；S 基基

28、坑水位位降深,取值6.57m；R 基基坑降水水影响半半径,取值233.444m；r0基基坑仿大大井半径径,取值344m；hw井井点降水水稳定水水头值； hww=H-S- i*rr0=222.11-6.57- 6.66*0.1=114.998mr 取取23.44mm。距离基坑最最近处（r1=23.44m）地基沉降量计算如下：=0.3335m=0.333510=0.00034MppaS=0.003446/10.65=0.0023ccm很小小江堤位于零零介点西西侧333.066米，降降水井对对江堤的的影响更更小。所所以深井井降水对对江堤的的影响未未超出建筑地地基基础础设计规规范（GBB500007-

29、20111）允许值值。由于于该江堤堤属于一一道江堤堤非常重重要，为为了确保保江堤万万无一失失，在江江堤内侧侧距坡脚脚2米处每每50米施施打一口口观测井井，每天天进行严严密观测测地下水水位，一一旦该处处的地下下水降幅幅超过11米就对对其进行行地下水水回灌。7.5基坑坑管涌稳稳定性验验算7.5.11管涌发发生的机机理及处处理措施施在渗透水流流作用下下，土中中的细颗颗粒在粗粗颗粒形形成的孔孔隙中移移动，以以至流失失；随着着土的孔孔隙不断断扩大，渗渗透速度度不断增增加，较较粗的颗颗粒也相相继被水水流逐渐渐带走，最最终导致致土体内内形成贯贯通的渗渗流管道道，造成成土体塌塌陷，这这种现象象称为管管涌。可可

30、见，管管涌破坏坏一般有有个时间间发展过过程，是是一种渐渐进性质质的破坏坏。土是是否发生生管涌，首首先取决决于土的的性质，管管涌多发发生在砂砂性土中中，其特特征是颗颗粒大小小差别较较大，往往往缺少少某种粒粒径，孔孔隙直径径大且相相互连通通。无粘粘性土产产生管涌涌必须具具备两个个条件：几何何条件：土中粗粗颗粒所所构成的的孔隙直直径必须须大于细细颗粒的的直径，这这是必要要条件，一一般不均均匀系数数100的土才才会发生生管涌；水力力条件：渗流力力能够带带动细颗颗粒在孔孔隙间滚滚动或移移动是发发生管涌涌的水力力条件，可可用管涌涌的水力力梯度来来表示。但但管涌临临界水力力梯度的的计算至至今尚未未成熟。对对于重大大工程，应应尽量由由试验确确定。位位于透水水地基上上的水工工建筑物物，在水水位差作作用下地地基产生生承压渗渗流。它它与作用用水头的的大小，地地基渗径