运城市河东西街延长线基坑开挖专项施工方案钢板桩

编号:

运城市河东西街延长线建设项目跨南同蒲铁路高架桥工程

基坑开挖专项施工及安全施工方案

编制人:_____________

审核人:_____________

批准人:_____________

日期:_______________

目录

一、工程概况..........................................................

3

I.工程概

2.工程所在地区环

境........................................................3

二、编制依据..........................................................

4

三、施工计划..........................................................

4

1、施工进度计

戈..............................................................4

2、材料与设备计

划.......................................................5四、施工工艺技

术......................................................6

1、降水施工工

艺..........................................................6

2、钢板桩支护施工工

艺.12

3、基坑土方开挖施工工

艺................................................153.1工艺流

程..................................................153.2基坑开挖不意

图.............................................163.3基坑开挖计算

书.............................................183.4基坑开挖示意

图.............................................213.5钢板桩支护开

挖.............................................243.6基坑降水方

案..............................................383.7西引桥承台基坑支护

降水布置图.............................40五、施工安全保证措

施51

1、组织保

障.............................................................................................................................51

2、技术保证措

施.........................................................51

3、应急预

案..............................................................52

4、基坑位移观测与监

测...................................................64

5、地下管线和周围构筑物的保

护.........................................66六、劳动力计

划................................................................67

一、工程概况

1.工程概况

运城市新建河东西街延长线（凤凰路・圣惠路跨南同蒲铁路高架桥位于运城市

火车站南侧，桥面总宽25m,左右分幅设置，两幅净距1m，河东西街延长线与运城市

火车站南咽喉南同蒲铁路相交里程为K754+835.0（铁路里程，相交处的河东西街延

长线里程（道路里程，斜交角度为140.4度（右前角。运城市火车站南咽喉共有3股道,

从西往东依次分别为货场专用线（牵出线、南同蒲线和盐化铁路专用线。线间距为

19.92m和12.09m.斜交角度分别为146.1度（右前角，140.4度（右前角和129.8度（右

前角。上跨南同蒲铁路高架桥（主桥、引桥、弓I道，本桥桥跨形式为:左幅共5

联:5・30+2-22+（57+100+57+3・30+3-30m;右幅共5联:3-30+3-30+（57+100+57+2-2-25-

30mo主桥主孔跨越既有南同蒲铁路正线、运城站牵出线、盐化专用线采用悬臂

浇筑主跨100m的预应力混凝土连续梁。引桥采用30m和22m的先简支后连续预

应力碎（后张箱梁;下部结构采用柱式墩，墩台采用桩基础。本桥平面位于直线上，桥

面横坡为双向2%,纵断面位于半径R为1500的竖曲线上。本桥为上跨既有南同蒲

铁路正线、运城站牵出线、盐化专用线所设。

2.工程所在地区环境

1.自然环境

1.1工程地质地貌

本桥所处大地构造位置属临汾■运城新裂陷，运城凹陷，所处地貌单位为谏水河

冲击平原。桥梁位置处地形起伏不大，最大高差5.89m。

1.2气象特征

本桥所处地区位于暖温带半干旱气候区,年平均气温13.2C,极端最高气温

42.7℃,极端最低气温」8.9℃,年平均降雨量550.8mm，年平均风速2.9m/s,最大风速

24.0m/s,最大冻土深度43cm,最大积雪深度17cm0最热月平均相对湿度68%,最冷

月平均相对湿度57%。

L3地震效应

根据《建筑抗震设计规范》(B50011-2010,桥梁所处地区抗震设防烈度为VII度,

设计基本地震动加速度值为0.15g;据《中国地震动反应谱特征周期区划图》

(GB18306-2001,本区地震动反应谱特征周期为0.40s。

2.施工环境

2.1建筑场地类型

场地土主要由填筑土、粉土、粉质粘土组成，按土性状态划分，该场地土属中软

土，本场地建筑场地类型为in类。

2.2交通运输情况

本桥位于河东西街地界，交通运输方便,施工便道可以直达。

2.3施工用水

本桥采用商品混凝土，故现场施工用水量较少，日常用水由运输车拉运储水罐至

工地，满足使用。

2.4用电情况

施工用电由临近电力线路接入大电，满足项目部及附近工地及钢筋加工场的用

电需求;同时，项目部自备发电机以备急用。

二、编制依据

Is《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012

2、《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2013

3、《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》建制【2009】87号

4、《建筑施工测量技术》GB50026-2007

5、《公路桥涵施工技术规范》JTG/TF50-2011

6、《公路工程质量检验评定标准》JTGF801-2004

7、《建筑变形测量规程》JGT8-2007

8、《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008

9、《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497-2009

10、《运城市河东西街延长线桥梁工程施工组织设计》

11、《运城市河东西街延长线桥梁工程地质勘探报告》

12、《运城市河东西街延长想桥梁工程施工图》

三、施工计划

1、施工进度计划

本工程承台基坑开挖计划于2016年1月17日开始,2016年3月25日结束。

2、材料与设备计划

主要施工机械材料投入计划表

序号收着名霁81号及规格单位ft*备注

1怆出机PC220.PC2W台2

2长W论相机Pc800台]

3振动停打桩机G2B-600台1

1修桩机DJ100台2

5轮的式装载机PYZ2250聃4n

6汽车吊QY-25tf?4

一

自卸汽车CQ30-29015

8交通第帆BX-315台3

?发电机里3OCKW台1

10酒水率WS1IIAS台1

11沿水排污定50a'/h台16

12潜水史WQ9-22-2.2白100

B例丝鲤4»6■5000提案

14c"B7000

不

15控制航100

16电位“16・2*10■2000主线

17水柒电源“25”1.5)06000支代

18泵宅个231

19肥砂混凝卜髭什⑥ICOmm1500

20弧科83中加Dm5000

21上工新300Hoe«/i»'m*920

22竹笈L=2ar•加M18000

23就迨1C08200

24红转240*115453m460

25PVC排水忤DE500m760

26工学的368CT

根瓶沟情施I：

27情的T

进度分段投入

28的饯0325*10T

检测设备投入计划一览表

序号设备名称型号规格单位数量备注

1激光全站仪SET3110台1

台

2水准仪S33

3磅秤lOOOKg台1

4混凝土试模标准组20

5砂浆试模标准组6

8水泥碎标准养护箱HBY-50CZ-j.1

9钢卷尺50m把9

10静力轻便触探仪lOKg介3

11坍落度筒标准件3

台

12万能材料试验机WE-3001

13比重计个2

介

14RTK中海达2

四、施工工艺技术

1、降水施工工艺

1.1、降水方案设计

1.1.1、地质勘探结果

根据进场复测原地面高程本桥承台最大埋深7.9m，承台底标高介于

355.652〜359.689,根据勘察设计图纸，本次施工区域水纹资料,地下水类型属于潜水，

地下水位埋深2.4〜8.2m之间，地下水位高程为354.5〜358.33,根据区域水文地质资料,

地下水变幅在1.5m左右，图纸勘察报告为枯水期。因此考虑承台施工过程中，需基

坑降水，临近建筑物或距离居民较近的承台需进行基坑支护。

1.2、降水井布设

121、降水

降水井的布设在不影响基础开挖的基础上按照区域布设,按照降水标高,来合

理选择降水井的深度,局部根据土方开挖的情况略有调整，以现场实际施工为准。

（后附降水井布置图

1.2.2、降水井结构

降水管井设计开孔口径①700mm。钻进工艺采用旋挖钻施工工艺，地面泥浆需

作排放处理。降水管井安装无砂混凝土滤管①400mm，地表以下2m内安装水泥

壁管。要求井管必须垂直，不能错位。砾料选择①3〜①8mm，四周均匀投砾，填

至距地表2.0m时用粘土封井止水。

井结构设计见下图。

1.2.3、降水井数

根据现场实际情况布设降水井124、降水周期

场地平整后开始打井降水,至承台开挖、桩头破除、桩基检测、承台施工、回

填为承台的施工周期也是降水周期。

1.3、深井降水施工工艺1.3.1、工艺流程

深井施工流程为:施工准备一放线一井点的测量定位一挖泥浆坑一挖井口一钻

机就位一钻孔->泥浆置换一回填井底砂垫层一吊放井管一回填砂砾过滤层一洗井

T粘土封井一安置水泵一试抽水T正常拍水一铺设排水总管及沉砂池一联网抽水

T降水维护一降水完毕后封井。

132、主要施工方法⑴施工准备

落实现场的施工条件，解决“三通一平''

，先期进行井管及滤料的选购和试

验工作，检修设备,合理调配人力，编制施工方案及审批等，各种施工材料、设

备、人员进入施工现场。

⑵测量放线

根据提供的基坑开挖顶边线,测放出管井井位并作保护。放线时井位距基坑上

开口线2.0米以上。

⑶泥浆池

根据场地条件尽量利用现有的桩基施工的泥浆池。

⑷挖探坑

为清除井位下障碍物,应在井位处挖探坑,当井口土质松散时,须设置护筒,避免

泥浆侵泡冲刷导致孔□坍塌。

⑸成孔

降水井采用旋挖转钻机成孔，地层自造浆护壁。在施工过程中若发现地层泥浆

不能满足护壁要求,须进行护壁性能好的红粘土或进行人工造浆。井径不小于

700mm，井孔应保持圆正垂直，孔深与设计井深误差小于300mm，局部地层有块石可

采用冲击成孔成井。

①打井机安装要平稳，整个连接部位要牢靠。

②钻头钻进过程中，要保证钻头垂直,当钢丝绳摆动剧烈时，停止施工，调整后再

正常钻进。

③钻进时要有充足的水量，使钻头削下的土能搅拌成泥浆。

⑹泥浆置换

可用捞筒将孔内的稠泥浆捞出来,直到比较干净为止,或用吸泥器,将口径

80〜100mm的吸泥器放入井底,通过进风管注入3〜4kg/cm3压缩空气,将泥浆排出，

同时往井内注水。泥浆必须放入泥浆池内，不得随地排放。

⑺下井管

井管下入前注入清水置换全井孔内泥浆,泥浆泵抽出孔内沉渣并测定孔深。换

浆过程中务必安排好泥浆及渣土的清运工作。

深井井管采用无砂混凝土滤管,管外径400mm，壁厚50mm〜6()mm，安放应该垂

直并位于井孔中心;在预制混凝土管鞋上入置井管，在底部中间设导中器,四周栓10

号铁丝，缓缓下放，当管口与井口相差200mm时接上节井管，接头

处用玻璃丝布粘贴，以免挤入混砂淤塞井管,竖向用2〜4条长2〜3米,30mm宽竹

条2道铁丝固定封管。为防止上下节错位，在下管前将井管依方向立直。吊放井

管要垂直,并保持在井孔中心,为防止雨水泥砂或异物流入井中，井管要高出地面

300〜500mm，井口加盖。

⑻填滤料

井管下入后立即填充砂砾滤料。井筒的底部，用草袋片或土工布

(300-400g/m2和粗砂砾石作反滤层，厚度约20cm。井筒与井孔之间的空隙,用粗

砂、砾石等滤料回填至地下水位,颗粒为3・8mm的细砾石,砂砾料必须符合级配要

求。其合格率大于90%,杂质含量不大于3%。滤料沿井孔四周均匀填入，宜保持连

续，将泥浆挤出井孔。填滤料时，应随填随测滤料填入高度，当填入量与理论计算量不

一致时，及时查找原因，不得用装载机、手推车直接填料，应用铁锹下料，以防不均匀

或冲击井壁。如遇蓬堵可用水冲。填充滤料必须一次连续完成，从底填至井口1m

左右，上部采用不含砂石的粘土封口。填料完成在洗井过程中发现砾料下沉过大，应

补填至井口下2000mm处。

⑼洗井

成井后，用空压机和抽水泵反复进行恢复性抽洗，抽洗次数不得少于4次。洗井

过程中应观测水位和出水量的变化情况。成井后应及时洗井，做到随打随洗。不得

搁置时间过长或成井后集中洗井。

洗井合格后，应用粘性土封井。

⑩水泵安装

深井水泵采用WQ9・22・2.2潜水泵，配管内径51mm。水泵安装前，应对水泵和

控制系统作一次全面细致的检查,检查电动机的旋转方向，各部位的螺栓是否拧紧，

电缆接头的封口是否松动，电缆线有无破损折断。然后在地面空转3-5min,无问题

后放入井中使用。安装完毕后应进行试抽水,在开始抽水至沟槽回填到地下水位上

前,不得中断抽水,在抽水期间应经常检查水泵出水、地下水位变化、井底回淤等

情况，防止潜水泵或水泵井水管被回淤掩埋。满足要求后投入正常使用。每个泵

都必须有单独的开关和漏电保护器,开关和漏电保护器必须一井，一杆（长3米，直径

15厘米，一机，一闸，一漏，一箱制，箱门上锁，由专人看管。井点供电系统应采用双线

路,并设置备用的发电机组和足够的备用泵，以防

止突然停电或出现故障，淹没沟槽。

（11）排水:深井抽出的水统一排入现状管线内。若距离进水口较远,设砖砌集水

井（二四墙，内径长1米、宽1米、高1米基础采用10厚碎石垫层，10厘米厚CIO

位，长1.05米、宽1.05米，内壁1:3水泥砂浆抹面，将深井水汇集后,通过集水干管

（（p325〜500mmpVC管等排入雨水进水口，其坡度不小于3%。。⑫抽降

联网抽降后应视水位变化情况,有效的合理的启动水泵。在抽水期间应设专人

经常检查水泵出水量、地下水位变化情况、井底淤积等情况，保证潜水泵正常工

作，并做好每眼井详细的降水记录。完工后，深井需及时回填中粗砂至井口。①观测

时间:从开始降水到降水结束为止。

②抽水前应进行静止水位的观测,抽水初期每天早晚7点观测2次。水位稳定

后应每天观测1次。

③基坑开挖阶段,利用基坑内的观测井进行观测基坑内降水水位，同时与基坑

边缘的降水井水位比较。

④做好观测记录，每天中午上报一次。

133、施工分段

根据工期安排和段落划分,共配置20台WQ9-22-2.2潜水泵,8台污水泵。深井

架线抽水必须一井，一机，一闸，一漏，一箱制,箱门上锁使用，不允许一闸多机使用。配

电箱及闸刀开关在室外装配时,应有防雨措施，严防漏电，短路及触电事故的发生，所

有配电箱，总配电箱，大型用电机具必须有防火措施。134、沉降观测

抽水期间设沉降观测点,专人对深井附近的建筑物和地面进行沉降观测,如地

面和建筑物出现下陷和开裂现象及时通知施工人员停止降水工作,对建筑物及时采

取加固和保护。

135、质量管理保证措施

⑴质量标准

降水井井管垂直度31%

井点间距允许偏差S150mm

井管插入深度允许偏差＜200mm

过滤砂砾料填灌＜5%（与设计量相比

洗井含砂率＜2%

⑵质量保证措施

①钻机安装应周正平稳,操作应严格按操作规程执行，保证钻孔垂直度误差小

于1%,孔深误差小于1%O

②下钻具时要轻提慢放，避免产生抽吸作用，造成塌孔。

③清孔后应保证孔底沉渣厚度小于300mm，浆液含砂率小于4%o

④下管时混凝土管接头处要用竹片夹好绑牢，防止在下入过程中发生位移;下管

时应轻提慢放,遇阻碍时应查明原因后再下,严禁强行墩放，以防损坏井管；下至设

计位置后，保证井管□高出地面300〜500mm，用盖板盖好，防止掉入杂物;井管应居于

钻孔中央位置，以保证滤料填入均匀。

⑤填入滤料时仔细检查滤料质量,控制其含泥量不超过5%;填料过程中用铁锹

沿井管四周均匀缓慢填入，防止投料不均、中途架桥现象。在抽水过程中，如果滤

料下沉应及时补充滤料。

⑥采用空压机洗井时,洗井管应下到预定位置,并随时检查水中含砂量,直至水

清砂净。

⑶保证降水效果的措施及应急预案

为保证降水效果,防止因停电等原因造成降水中断、水位回升,给沉井安全施

工造成影响,特制定如下措施及应急预案，降水过程中项目经理部认真组织落实。

①停电事故

准备发电机,发电机功率由所有水泵功率决定。

②烧泵事故

水泵长时间运行,可能发生烧泵事故，降水巡视观测人员发现烧泵时应立即更

换水泵。水泵备用量为降水井数量的10〜20%。

③排水管漏水事故

施工过程中，发现排水管漏水时,应立即处理。水泵排水管发生漏水时应立即

无条件更换。排水管接头或管本身漏水时,应立即安排人员抢修,补漏或更换排水

管。

④排水井或排水管堵塞

每天安排巡视人员检查排水井及排水管内有无沉淀砂。排水管内沉淀的泥砂

距排水口高度小于lOOimi时应及时安排专人清掏泥砂。发现堵塞时,立即安排人员

进行清理。

⑤解决排水问题，防止回灌

根据现场情况降水井内水排放于临时排水干管内，最终排放到附近现状排水

涵。或排放到业主指定的排水渠内，不能随意乱排,防止降水排H基坑后渗到地下

回流。

为防止沉井顶部地表水回流到基坑，在顶部设封闭挡水围堰（挡水堤。发现挡

水堤破坏时应立即组织恢复。基坑四周应进行场地平整，做到基坑边高,水往外

排。

2、钢板桩支护施工工艺

2.1、支护、支撑系统的结构设计

2.1.1、支护、支撑结构选型

根据地质勘察报告,承台基坑开挖深度范围的土层主要为素填土和粉质粘土,建

筑垃圾等，承台第一层土质具有中、高压缩性，土质不均,力学性质较差，回填时间短；

西引桥左幅承台基坑为姚暹渠河道，土为过湿类型,地下水位较高，地质条件差，土基

回弹模量也较低。左幅4#、5#紧邻民用建筑房屋，围墙距开挖基坑边放坡范围不足

1米。若大开挖放坡北侧围墙安全无法保证,必须采用基坑支护的施工方法进行保

护才能保证民居建筑安全，并涉及一部分的拆迁。根据本工程图纸设计及勘探地质

情况综合考虑,西弓I桥左幅原地面距离承台底标高，沟槽开挖深度为3〜5m，沟槽采

取钢板桩咬合密排支护结构，一顺一丁施工,桩长为9m，型号36#C工字钢。左幅承

台开挖施工详见基坑开挖支护示意图。

工字钢板桩平面布置图

备注:如遇到有渗水、渗泥沙情况,采用打土工布施工。

2.2、工字钢钢板桩施工工艺

221、钢板桩施工前准备

⑴钢板桩种类选择,本工程采用工字钢钢板桩支护结构,型号工字钢36#CO⑵

钢板桩的设置位置应便于基础施工，即在地下结构边缘之外，并留有支、拆模板的操

作面。

⑶钢板桩不直的平面位置,应尽量平直整齐,避免不规则的转角，以便充分利用

标准钢板和便于设置支撑。

⑷采用履带式液压打拔桩机，将钢板桩压入。

⑸钢板桩长度选择为12m。

222、钢板桩的检验、吊装、堆放

⑴钢板桩的检验。

对钢板桩,一般有材质检验和外观检验，以便对不合要求的钢板桩进行矫正，以

减少打桩过程中的困难。

①外观检验:包括表面缺陷、长度、宽度、厚度、高度、端部矩形比、平直度

和锁口形状等项内容。

检查中要注意：

A.对打入钢板桩有影响的焊接件应予以割除。

B.割孔、断面缺损的应予以补强。

C.若钢板桩有严重锈蚀,应测量其实际断面厚度。要对全部钢板桩进行外观

检查。

②材质检验:对钢板桩母材的化学成分及机械性能进行全面试验。包括钢材的

化学成分分析，构件的拉伸、弯曲试验，锁口强度试验和延伸率试验等项内容。每

一种规格的钢板桩至少进行一个拉伸、弯曲试验。每20-50t重的钢板桩应进行两

个试件试验。

⑵钢板桩吊运

装卸钢板桩宜采用两点吊。吊运时，每次起吊的钢板桩根数不宜过多,并应注

意保护锁口免受损伤。吊运方式有成捆起吊和单根起吊。成捆起吊通常采用钢索

捆扎，而单根吊运常用专用的吊具。

⑶钢板桩堆放

钢板桩堆放的地点,要选择在不会因压重而发生较大沉陷变形的平坦而坚固的

场地上，并便于运往打桩施工现场。堆放时应注意：

①堆放的顺序、位置、方向和平面布置等应考虑到以后的施工方便。②钢板

桩要按型号、规格、长度分别堆放，并在堆放处设置标牌说明。③钢板桩应分层堆

放,每层堆放数量一般不超过5根,各层间要垫枕木,垫木间距一般为3-4米,且上、

下层垫木应在同一垂直线上,堆放的总高度不宜超过2米。

223、钢板桩的打入

⑴钢板桩采用履带式挖土机（带震动锤机施打，板桩打设方式采用“单独打入

法这种方法是从板桩墙一角开始，逐根打入,直至打桩工程结束。⑵钢板桩打设

工艺程序：

测量定位放线一桩机就位插桩一轻轻加以捶击一桩打设至标高一桩机移位一

重复施工程序至打桩结束一沟槽开挖一桩上部支撑安装一地基处理换填一管基施

工一管道安装一回填一拔除支护钢板桩。

⑶钢板桩打设技术要求：

①在打桩过程中，为保证钢板桩的垂直度，以两台RTK仪器在两个方向加以控

制。

②打设桩前,测量定位放线，桩按线插入就位。

③打桩时,开始打设的第一、二块钢板桩的打入位置和方向要确保精度,它可

以起样板导向作用，一般每打入1m应测量一次。

④在插打过程中随时测量监控每块桩的斜度不超过2%,当偏斜过大不能用拉

齐方法调正时，拔起重打。

施工中应根据具体情况变化施打顺序采用一种或多种施打顺序,逐步将板桩

打至设计标高。

钢板桩打设公差标准

项目允许公差

板桩轴线偏差土lOCm

桩顶标高土lOCm

板桩垂直度土2%

⑷钢板桩打设质量验收标准。按目前国家规定打设钢板桩允许误差:桩顶标高

±100mm,拔桩轴线偏差±100mm。板桩垂直度为1%。

2.2.4、钢板桩的拔除

工程达到土Om时进行拔桩,边拔桩边回填，拔桩采用间隔式拔法,以避免大面积

破坏原状土。

⑴沟槽内先回填夯实。

⑵对于钢板桩墙,拔桩的开始点宜离开角正装5根以上,必须时还可用跳拔的

方法间隔拔除。

⑶拔桩的顺序一般与打设桩顺序相反。

⑷拔除钢板桩宜用柴油锤和振动锤配合起重机共同拔除。振动锤产生强大振

动破坏拔桩一周围土体间的粘结力，依靠附加的起吊力克服拔桩阻力将桩拔除。⑸

对较难拔的桩,亦可先用柴油锤先振动,然后再与振动锤交替进行振打和振拔。为

了考虑施工条件,施工工期,钢板桩露头割除,余留部不拔埋入土层内。⑹当将桩拔

出后，及时用中粗砂回填孔洞，或者振动几分钟,让土孔填实。拔桩的空洞必须及时回

士真，减少对邻边基础的影响。回填方法有振动法、剂实法及填入法。也可在桩拔

时间灌水，边振边拔并回填砂子。

3、基坑土方开挖施工工艺

3.1工艺流程

降水一第一步开挖（整体标高降至距离基坑底部3.5m一钢板桩施工一第二步

开挖（有支护侧垂直开挖,无支护侧自然放坡,开挖至承台底以上3.5米处,边开挖边

破桩一第三步开挖（开挖至承台底，边开挖边破桩一人工清槽一基

河东西街延长线跨南同蒲铁路高架桥工程基坑开挖施工方案

底验收一承台施工-土方回填一＞停止降水。

3.2基坑开挖示意图

河东西街延长线跨南同蒲铁路高架桥工程基坑开挖施工方案

17山西建筑工程（集团总公司

0+519.59#

3.3基坑开挖计算书

（1参数信息：（无钢板桩支护的自然放坡开挖

基本参数:

放坡参数:

条分方法瑞典条分法基坑开挖深度h(m)71•Vc

r

条分块数50基坑外侧水位到坑顶的距离ha(m)i•4

基坑内侧水位到坑底的距离hp(m)8

7[

条分方法瑞典条分法基坑开挖深度h(m)1•L

r

条分块数50基坑外侧水位到坑顶的距离ha(m)i•©

基坑内侧水位到坑底的距离hp(m)8

荷载参数:

土层参数:

7r

条分方.法瑞典条分法基坑开挖深度h(m)i•i

rt

条分块数50基坑外侧水位到坑顶的距离ha(m)1•4

基坑内侧水位到坑底的距离hp(in)8

府号I沛加'高幽"m)的班富庶W(m)I平台富庶R(m)

(2计算原理：

根据土坡极限平衡稳定进行计算。自然界匀质土坡失去稳定,滑动面呈曲面，

通常滑动面接近圆弧,可将滑裂面近似成圆弧计算。将土坡的土体沿竖直方向分成

若干个土条,从土条中任意取出第i条，不考虑其侧面上的作用力时,该土条上存在着:

Is土条自重,2、作用于土条弧面上的法向反力，3、作用于土条圆弧面上的切

向阻力。

将抗剪强度引起的极限抗滑力矩和滑动力矩的比值作为安全系数,考虑安全

储备的大小，按照《规范》要求，安全系数要满足2L2的要求。

圆弧滑动法示意图

(3计算公式：

Ksj=2^{cili+[AGibi+qbi]cosOitan(pi}/2[AGibi+qbi]sinOi

式子中：

Ksj-第j个圆弧滑动体的抗滑力矩与滑动力矩的比值；

ci--土层的粘聚力；

第i条土条的圆弧长度；

AGi-第i土条的自重；

Oi-第i条土中线处法线与铅直线的夹角；

(pi-土层的内摩擦角；

bi--第i条土的宽度；

hi-第i条土的平均高度；

q-第i条土条土上的均布荷载；

(4计算安全系数：

将数据各参数代入上面的公式,通过循环计算,求得最小的安全系数Ksjmin:

0

q

计算步数安全系数滑裂角(度圆心X(m圆心Y(m半径

R(m

第1步1.79738.6640.7026.3226.361示意图如下：

计算步数安全系数滑裂角(度圆心X(m圆心Y(m半径R(m第2步1.297

42.7851.25512.37912.443示意图如下:

第1步开挖内部整体稳定性安全系数Ksjmin=1.797A.200满足要求！［标高-

4.000m］

第2步开挖内部整体稳定性安全系数Ksjmin=1.297>1.200满足要求！［标高・

7.500m]

3.4基坑开挖示意图

考虑到7#左幅承台深度大于5m属于个别现象，因此在基坑开挖之前先将基坑

顶面原地面土下降至5m以内，然后进行承台基坑开挖,基坑开挖示意图如下：

(1参数信息:

基本参数：

条分方.法瑞典条分法基坑开挖深度h(m)4.75

条分块数50基坑外侧水位到坑顶的距离4.5

ha(m)

基坑内侧水位到坑底的距离5

hp(m)

条分方法瑞典条分法基坑开挖深度h(m)4.75

放坡参数：

21山西建筑工程(集团总公司

基坑边线距离

序号类型面荷载q(kPa)荷载宽度b(m)

a(m)

荷载参数:

基坑边线距离

序号类型面荷载q(kPa)荷载宽度b(m)

a(m)

1局布311

土层参数:

基坑边线距离

序号类型面荷载q(kPa)荷载宽度b(m)

a(m)

1局布311

0

(2计算原理:

根据土坡极限平衡稳定进行计算。自然界匀质土坡失去稳定,滑动面呈曲面，

通常滑动面接近圆弧,可将滑裂面近似成圆弧计算。将土坡的土体沿竖直方向分成

若干个土条,从土条中任意取出第i条，不考虑其侧面上的作用力时,该土条上存在着:

1、土条自重,2、作用于土条弧面上的法向反力，3、作用于土条圆弧面上的切

向阻力。

将抗剪强度引起的极限抗滑力矩和滑动力矩的比值作为安全系数,考虑安全储

备的大小，按照《规范》要求，安全系数要满足之L2的要求。

22山西建筑，程(集团总公司

圆弧滑动法示意图

(3计算公式:

Ksj=Z{ci1i+[AGibi+qbi]cos0itanvi}/£[AGibi+qbi]sin6i

式子中：

Ksj-第j个圆弧滑动体的抗滑力矩与滑动力矩的比值；

ci--土层的粘聚力；

li—第i条土条的圆弧长度；

AGi-第i土条的自重；

Oi-第i条土中线处法线与铅直线的夹角；

ui-土层的内摩擦角；

讨--第1条士的宽度；

hi-第i条土的平均高度；

q—第i条土条土上的均布荷载；

(4计算安全系数：

将数据各参数代入上面的公式,通过循环计算,求得最小的安全系数Ksjmin:-

计算步数安全系数滑裂角(度圆心X(m圆心Y(m半径R(m

第1步4.11130.4860.4911.8981.960示意图如下：

计算步数安全系数滑裂角(度圆心X(m圆心Y(m半径R(n】第2步1.783

41.4671.2407.8537.950

23山西建筑工程（集团总公司

示意图如下：

计算结论如下：

第1步开挖内部整体稳定性安全系数Ksjmin=4.11>1.200满足要求！[标高-

1.300m]

第2步开挖内部整体稳定性安全系数Ksjmin=1.783>1.200满足要求！[标高-

4.750m]

3.5钢板桩支护开挖（适用于西引桥承台基坑开挖

24山西建筑工程(集团总公司

(1、参数信息

1、基本参数

支护桩材料钢桥支护桩间距ba(m)0.06

支护桩嵌入土深度ld(m)12基坑开挖深度h(m)3.5

基坑外侧水位深度Mm)7.2基坑内侧水位深度hp(m)7.5

支护桩在坑底处的水平位移12承压水含水层顶囿至坑底的7.2

25山西建筑工程(集团总公司

士重度粘聚力内摩擦角饱和土重度

上层类型上厚度h(m)水上分拿

y(kN/m3)c(kPa)9(°)y^CkN/m3)

填上619101220否

2、土层参数

L甫度粘聚力内摩擦角饱和上重度

上层类型上厚度h(ni)水上分冬

y(kN/m3)c(kPa)<F(°)加

填土619101220否

粘性上321151822是

粘性上15J-161822是

上重度粘聚力内摩擦角饱和上重度

上层类型上厚度h(m)水土分拿

y(kN/m3)c(kPa)9(°)加(kN/n?)

填上619101220否

粘性上321151822是

粘性土15?2161822是

3、荷载参数

土重度粘聚力内摩擦角饱和上重度

土层类型土厚度h(m)水土分享

33

7(kN/m)c(kPa)<F(°)7sal(kN/m)

填土.619101220否

4、计算系数(2、土压力计算

土压力分布示意图

附加荷载布置图1、主动土压力计算

1主动土压力系数

Kal=tan2(45°-ul/2=tan2(45-12/2=0.656;Ka2=tan2(45°-u2/2=tan2(45-

12/2=0.656;Ka3=tan2(45°-u3/2=tan2(45-18/2=0.528;

Ka4=tan2(45°-x)4/2=tan2(45-18/2=0.528;

Ka5=tan2(45°-v5/2=tan2(45-l8/2=0.528;

Ka6=tan2(45°-v6/2=tan2(45-18/2=0.528;

2土压力、地下水产生的水平荷载

第1层±:0-4.23m

Hr=Ey0h0+Zql]/yi=[0+l]/19=0.053m

Pakl±=ylHl*Kal-2c1Ka10.5=19x0.053x0.656-2x10x0.6560.5=-

15.538kN/m2Pakl下

=yl(hl+HrKal-2clKalO.5=l9x(4.23+0.053x0.656-

2x10x0.6560.5=37.185kN/m2第2层土：4.23・6m

H2HzyIh1+Zq1+Zqlbl/(bl+2al]/yi=[80.37+1+0.321]/l9=4.3m

Pak2上=Y2H2Ka2-2c2Ka20.5=19x4.3x0.656-2x10x0.6560.5=37.396kN/m2

Pak2T

=y2(h2+H2Ka2-2c2Ka20.5=19x(1.77+4.3x0.656-2xl0x0.6560.5=59.458kN/m2

第3层±:6-7m

H3-[Xy2h2+gq1+gqlbl/(bl+2al]/yi=[1144-l+0.321]/21=5.491m

Pak3上=y3H3'Ka3-2c3Ka30.5=21x5.491x().528-2x15x().5280.5=39.085kN/m2

Pak3下

=y3(h3+H3Ka3-2c3Ka30.5=21x(l+5.491x0.528-2x15x0.5280.5=50.173kN/m2

第4层±:7-7.2m

H4Hzy3h3+2q1+gqlbl/(bl+2al+£qlb11l/((bl+2al(ll+2al]/yi

=[135+1+0.321+0.125]/21=6.497m

Pak4上=y4H4Ka4-2c4Ka40.5=21x6.497x0.528-2x15x0.5280.5=50.24kN/m2

Pak4下

=y4(h4+H4Ka4-2c4Ka40.5=21x(0.2+6.497x0.528-2x15x0.5280.5=52.457kN/m2

第5层±:7.2-9m

H5-[Xy4h4+.q1+gqlbl/(bl+2al-^qlbIIl/((bl+2al(ll+2al]/ysati

=[139.2+1+0.321+0.1

25]/22=6.393m

Pak5±

=[ysat5H51-yw(gh4-ha]Ka5-2c5Ka50.5+yw(gh4-ha=[22x6.393-10x(7.2-

7.21x0.528-2x15x0.5280.5+10x(7.2-7.2=52.462kN/m2

Pak5下

=[Ysat5(H5,+h5-yw(gh4-ha]Ka5-2c5Ka50.5+yw(gh4-ha=[22x(6.393+1.8-

10x(9-7.2]x0.528-2xJ5x0.5280.5+10x(9-7.2=81.867kN/m2

第6层±:9・15.5m

H6-[£y5h5+£q1+gqlbl/(bl+2al-£qlb11l/((bH-2al(ll+2al]/ysati

=[178.8+1+0.321+0.125]/22=8.193m

Pak6±

=[ysat6H6'-yw(gh5-halKa6-2c6Ka60.5+yw(^h5-ha=[22x8.193-10x(9-

7.2]x0.528-2x16x0.5280.5+10x(9-7.2=80414kN/m2

Pak6下

=[ysat6(H6'+h6-yw(”n5-ha]Ka6-2c6Ka60.5+yw(gh5-ha=[22x(8.193+6.5-

10x(15.5-7.2]x0.528-2x16x0.5280.5+10x(15.5-7.2=186.598kN/m2

3水平荷载

临界深度:ZOPakl下hl/(Pakl上+Pakl下

=37.185x4.23/(15.538+37.185=2.983m;第1层土

Eakl=0.5PaklTZOba=0.5x37.185x2.983x0.06=3.328kN;

aal=Z0/3+Zh2=2.983/3+11.27=12.264m;

第2层土

Eak2=h2(Pa2上+Pa2下