基坑支护施工方案及设计计算Word格式.docx
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[支护方案]
排桩支护
[基本信息]
规范与规程
《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012
内力计算方法
增量法
支护结构安全等级
二级
支护结构重要性系数γ0
1.00
基坑深度h(m)
7.000
嵌固深度(m)
6.000
桩顶标高(m)
-1.000
桩材料类型
型钢
├钢材牌号
Q345
└截面参数
轻型工字钢I36
└抗拉、抗压和抗弯f(Mpa)
215
└抗剪fv(Mpa)
└截面塑性发展系数
1.05
桩间距(m)
0.600
有无冠梁
无
防水帷幕
放坡级数
1
超载个数
支护结构上的水平集中力
20
[放坡信息]
坡号
台宽(m)
坡高(m)
坡度系数
0.500
1.000
[超载信息]
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)
25.000
0.000
8.000
2.000
条形
---
[附加水平力信息]
水平力
作用类型
水平力值
是否参与
(kN)
倾覆稳定
整体稳定
开挖后
10.000
√
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
ㄨ
12
开挖前
4.000
13
14
15
16
17
18
19
[土层信息]
土层数
坑内加固土
否
内侧降水最终深度(m)
22.000
外侧水位深度(m)
内侧水位是否随开挖过程变化
内侧水位距开挖面距离(m)
弹性计算方法按土层指定
弹性法计算方法
m法
内力计算时坑外土压力计算方法
主动
[土层参数]
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
(kN/m3)
(kPa)
(度)
擦阻力(kPa)
杂填土
2.00
18.0
8.00
10.00
20.0
粘性土
4.70
19.8
37.70
9.10
78.0
13.30
18.8
26.10
7.50
61.0
5.50
18.5
8.0
32.50
11.50
52.0
水土
计算方法
m,c,K值
不排水抗剪
水下(kPa)
水下(度)
强度(kPa)
1.80
4.52
2.99
分算
4.74
[支锚信息]
支锚道数
支锚
支锚类型
水平间距
竖向间距
入射角
总长
锚固段
道号
(°
)
长度(m)
锚杆
1.200
3.000
15.00
22.00
16.00
20.00
预加力
支锚刚度
锚固体
工况
锚固力
材料抗力
(MN/m)
直径(mm)
号
调整系数
120.00
30.00
150
2~
20.11
100.00
4~
101.79
[土压力模型及系数调整]
弹性法土压力模型:
经典法土压力模型:
土类
水压力
外侧土压力
内侧土压力
名称
调整系数1
调整系数2
最大值(kPa)
合算
10000.000
[工况信息]
深度
开挖
3.500
加撑
1.锚杆
5.500
2.锚杆
[设计参数]
整体稳定计算方法
瑞典条分法
稳定计算采用应力状态
有效应力法
稳定计算合算地层考虑孔隙水压力
条分法中的土条宽度(m)
0.40
刚度折减系数K
0.850
[设计结果]
[结构计算]
各工况:
内力位移包络图:
地表沉降图:
[截面计算]
[截面参数]
弯矩折减系数
0.85
剪力折减系数
荷载分项系数
1.25
[内力取值]
段
内力类型
弹性法
经典法
内力
计算值
设计值
实用值
基坑内侧最大弯矩(kN.m)
60.38
24.88
64.15
基坑外侧最大弯矩(kN.m)
29.63
35.42
31.48
最大剪力(kN)
66.16
25.62
82.70
[截面验算]
基坑内侧抗弯验算(不考虑轴力)
σnei=Mn/(γ*Wx)
=64.149/(1.050*743.200*10-6)
=82.204(MPa)<
f=215.000(MPa)满足
基坑外侧抗弯验算(不考虑轴力)
σwai=Mw/(γ*Wx)
=31.480/(1.050*743.200*10-6)
=40.341(MPa)<
抗剪验算
τ=V*Sx/(I*tw)
=82.703*0.423*10-3/(13376.999*10-8*0.750*10-2)
=34.894(MPa)<
fv=215.000(MPa)满足
式中:
σwai———基坑外侧最大弯矩处的正应力(Mpa);
σnei———基坑内侧最大弯矩处的正应力(Mpa);
Mw———基坑外侧最大弯矩设计值(kN.m);
Mn———基坑内侧最大弯矩设计值(kN.m);
Wx———钢材对x轴的净截面模量(m3);
f———钢材的抗弯强度设计值(Mpa);
τ———基坑最大剪力处的剪应力(Mpa)
V———基坑最大剪力设计值(kN);
Sx———计算剪应力处以上毛截面对中和轴的面积矩(m2);
I———毛截面惯性矩(m4);
tw———钢材腹板厚度(m);
fv———钢材的抗剪强度设计值(Mpa);
γ———型钢截面塑性发展系数;
[锚杆计算]
[锚杆参数]
锚杆钢筋级别
HRB400
锚索材料强度设计值(MPa)
1860.000
锚索材料强度标准值(MPa)
1320.000
锚索采用钢绞线种类
1×
7
锚杆材料弹性模量(×
105MPa)
锚索材料弹性模量(×
1.950
注浆体弹性模量(×
104MPa)
锚杆抗拔安全系数
1.600
锚杆荷载分项系数
1.250
[锚杆水平方向内力]
支锚道号
最大内力
弹性法(kN)
经典法(kN)
标准值(kN)
设计值(kN)
127.50
8.91
11.13
174.56
56.98
71.22
[锚杆轴向内力]
132.00
9.22
11.52
180.72
58.99
73.73
[锚杆自由段长度计算简图]
钢筋或
自由段长度
锚固段长度
实配[计算]面积
锚杆刚度
钢绞线配筋
实用值(m)
(mm2)
2E15.2
6.0
16.0
50[32]
1.54
5.0
15.0
254[205]
8.72
[整体稳定验算]
计算方法:
应力状态:
条分法中的土条宽度:
0.40m
滑裂面数据
圆弧半径(m)R=12.176
圆心坐标X(m)X=-1.774
圆心坐标Y(m)Y=5.987
整体稳定安全系数Ks=1.372>
1.30,满足规范要求。
[嵌固段基坑内侧土反力验算]
工况1:
Ps=468.107≤Ep=1080.948,土反力满足要求。
工况2:
Ps=449.281≤Ep=1080.948,土反力满足要求。
工况3:
Ps=436.657≤Ep=708.279,土反力满足要求。
工况4:
Ps=421.681≤Ep=708.279,土反力满足要求。
工况5:
Ps=393.844≤Ep=478.283,土反力满足要求。
式中:
Ps为作用在挡土构件嵌固段上的基坑内侧土反力合力(kN);
Ep为作用在挡土构件嵌固段上的被动土压力合力(kN)。
二、施工方法及技术要求
1、场地条件与测量
(1)、场地应达到“三通一平”,即路通、水通、电通,场地平整,具备施工的基本条件。
(2)、认真做好场地测量工作,基线、轴线、标高、孔位等测后要做好标志,并由甲方、监理等有关单位进行复测与审核。
(3)、提供施工区地下隐蔽物和障碍情况,协商制定处理方案。
2、钢板桩施工
(1)、施工工艺流程图
(2)、操作方法
1、放坡整体开挖1.0m;
2、基线确定:
在基坑边定出轴线,留出以后施工需要的工作面,确定钢板桩施工位置。
3、定桩位。
按顺序标明钢板桩的具体桩位,洒灰线标明。
4、钢板桩施打。
采用单独打入法,即吊升第一支钢板桩,准确对准桩位,振动打入土中,使桩端进入粉质粘土层。
吊第二支钢板桩,卡好企口,振动打入土中,如此重复操作,直至基坑钢板桩帷幕完成。
钢板桩施打时,由于钢板桩制作本身的误差、打桩时的偏差、施工条件的限制,使帷幕的实际长度无法保证按钢板桩标准宽度的整数倍,故此钢板桩帷幕最终封闭合拢有相当难度。
调整的办法,一般有采用异形钢板桩来闭合或通过调整帷幕轴线用标准桩实现闭合。
由于本工程钢板桩墙精度要求不高,属于段面支护,不需要闭合。
如出现部分钢板桩长度不足,可采用焊接接长,一般用鱼尾板焊接法。
接长时避免相邻两桩接头在同一深度,接头位置应错开1M以上,且宜间隔放置打桩。
钢板桩施工采用机械方式高频振动压桩,机械吊起钢板桩后对准桩位压入设计标高,距误差小于5cm;
钢板桩拔除
基坑回填后,要拔除钢板桩,以便重复使用。
拔除钢板桩前,应仔细研究拔桩方法顺序和拔桩时间及土孔处理。
否则,由于拔桩的振动影响,以及拔桩带土过多会引起地面沉降和位移,会给己施工的地下结构带来危害,并影响临近原有建筑物、构筑物或底下管线的安全。
㈠拔桩方法
本工程拔桩采用压桩机拔桩:
利用振动产生的强迫振动,扰动土质,破坏钢板桩周围土的粘聚力以克服拔桩阻力,依靠附加起吊力的作用将桩拔除。
㈡拔桩时应注意事项
⑴拔桩起点和顺序:
对钢板桩墙,可根据沉桩时的情况确定拔桩起点,必要时也可用跳拔的方法。
拔桩的顺序最好与打桩时相反。
⑵振打与振拔:
拔桩时,可先用拔桩机将板桩锁口振活以减小土的粘附,然后边振边拔。
对较难拔除的板桩可先用拔桩机振下100-300mm,有时,为及时回填拔桩后的土孔,当把板桩拔至比基础底板略高时暂停引拔,用振动锤振动几分钟,尽量让土孔填实一部分。
⑶起重机应随振动锤的启动而逐渐加荷一般略小于减振器弹簧的压缩极限。
⑷供振动使用的电源为振动锤本身额定功率的1.2-2.0倍,本机自带。
⑸对引拔阻力较大的钢板桩,采用间歇振动的方法,每次振动15min,振动锤连续不超过1.5h。
⑹拔桩过程中桩孔必须边拔边及时用砂回填,防止松动造成上部土钉墙结构不安全。
(3).钢板桩施工质量检验标准
钢板桩施工质量检验标准 表四
项
序
检查项目
允许偏差或允许值
检查
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- 基坑 支护 施工 方案 设计 计算