水池基坑钢板桩支护方案.doc

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壳牌（珠海）新建润滑脂项目地下管网含油废水收集池（WJJ-2）基坑钢板桩支护方案

含油废水收集池基坑钢板桩支护方案

第一节工程概况

1、本工程壳牌（珠海）新建润滑脂项目地下管网含油废水收集池（WJJ-2），水池顶标高为6.3m，池底标高1.94m,底板厚度300，水池内径总长度10m，内径宽度3m,总深度4.36m根据地质勘探资料生产车间南侧底标高为-4.360m为海退沙，有流沙层,根据现场实际情况，与业主、总包单位及监理单位研究，决定采用钢板桩进行支护，以达到围护挡土的目的，并消除水池的施工给生产车间1轴南侧基础的影响。

第二节编制依据

1、全厂雨水井结构图（T10057-1000CC13-01）工程设计图纸；

2、壳牌中国珠海新建润滑脂项目《岩土工程勘察报告》；

3、《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）；

4、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）；

5、《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）

第三节工程地质条件

根据地形勘察报告，该场地范围内地层自上而下分为：

素填山沙层、海退细沙层、流沙层。

一、素填山沙层：

层厚约0.6m；

二、海退细沙层：

层厚约2.5m；

三、流沙层：

层厚约4m；

第四节、基坑降水排水方案的设计

一、基坑降水排水方案总体技术思路

场地内对基坑施工有影响的地下水水位标高大概为-1.5～-2.0m以下。

（1）根据该场地地下水埋藏条件、基坑开挖深度、本工程实际情况以及场地附近地区已有的施工经验，拟采用水池四角设降水井降水方案降低地下水位，即在基坑坑内四角各布设一个排水深井，由排水井统一将地下水抽出，达到阻截基坑外围地下水流入基坑的目的，从而满足基础施工对降水、排水的要求。

（2）在基坑四周及时设置排水明沟，挖b=300mm，h=500mm的沟，坑中增设2道过水明沟，b=200mm，h=250mm，将沟中水引至深井中。

（3）设4台50潜水泵抽水。

将水抽至现场原有的排水井中排走，抽水期自挖土至基础回填土施工完停止，三班不停连续排水。

二、地面防渗措施

1.严格控制基坑四周的用水点。

2.基坑四周作好排水措施，修筑排水沟，防止人工或雨水流入坑内。

3.妥善处理各种管道渗漏水。

三、基坑四周地面沉降观测及其预防措施

因降水有可能造成地面附加沉降，但其附加沉降量不大，对周围建筑物、构筑物影响较小。

为安全起见，基坑四周地面设置一定数量的观测点，以对地面沉降进行监测。

若地面沉降量较大，对相关建筑物造成影响时，需及时采取有效的保护措施。

第五节钢板桩支护设计思路及要点

根据本工程场地地质情况特点，本工程钢板桩主要作用是为了支护边坡防止生产车间1轴南侧基础土塌方，影响南侧基础，起到支护边坡的作用。

设计要点如下：

一、采用钢板桩，桩长9m；

二、钢板桩穿过细沙层，进入流沙层；

三、钢板桩沿基坑四周连续设置成封闭的帷幕周长约50M；

四、为保证基坑安全，钢板桩帷幕上设置一道连续的工字钢或槽钢围檩以加强钢度及整体性；

五、基坑四角及中间做支撑；

六、

第六节基坑稳定性换算

1、基本参数：

a）支护入土深度h：

4m；b）基坑深度t：

2;c）沙体平均密度r：

16KN/m3；d）地面荷载q：

0；e）钢板桩长度L：

9m；f）沙土内聚力C：

5Kpa；h）沙土内mc摩擦角0：

8oi）角支撑钢梁Φ>220，长度约8.5m；j）锚杆抗拔力f：

150KN/g）钢板桩抗弯强度δ：

182Mpa。

2、基本力学数据计算：

a）Ka=tg2（45-0/2）=tg41=0.72。

b）Kb=tg2（45+0/2）=tg249=1.323。

c）h0=2c/r=2×5/16×=0.72m。

d）Ea1/2（KaHa2）=1/2×0.756×3.52=4.63Kpa。

e）Ep=1/2（KpHp2）=1/2×1.323×3.52=8.1Kpa。

f）钢板桩桩身最大弯矩Mmax=Eaha·S—Ep·hp·S

=Ea·ha·H·L—Ep·hp·H·L

=3.92KNM

[ha=1/3（H‐ho）=0.93m,hp=0.39]

g）桩身最大剪力Qmax=Ea·ha·H·L—Ep·hp·H·L。

h）桩顶最大水平位移Umax=QH/δ=6.6mm。

i）钢板桩身应力强度δ=QH=12Mpa。

j）钢支撑长径：

<38.6。

3、结论：

a）土体作用于桩身的应力强度δ=12Mp<钢板桩抗弯强度[δ]（182Mpa），钢板桩支护不会折断。

b）桩顶最大位移Umax：

6.6mm，符合安全规范。

c）钢支撑L/D=38.6<120的规范要求，技术可行。

第七节施工组织计划

本工程采用项目经理负责制管理，由项目经理全权负责本项目的机械、材料和劳动力的组织及施工，项目管理架构如下：

项目组织机构图

项目经理：

魏承富

技术负责人：

耿秀章

质量经理：

魏金明

安全经理：

王俊平

施工经理：

魏全胜

办事员：

魏全胜

后勤管理员：

魏承斌

采购员：

刘荣红

质量员：

甄学静

安全员：

刘长治

施工员：

刘杰、马俊亭

技术员：

于风善

计划员

于风善

第八节施工机械及设备

机械参数

机械名称

型号

数量

功率

使用部位

液压振动锤

MIL-2000

1台

安装于挖掘机上打钢板桩

履带式单斗挖掘机

W-1001

1台

1M3

挖槽、配合桩机作业及修路、吊液压振动锤

震动拔桩机

1台

45KW

拨钢板桩

气割机

1套

切割钢板桩

电焊机

XD1-200

2台

2KVA

钢板桩接长

经纬仪

J2

1台

测量放线

水准仪

1台

抄平、沉降观测

第九节钢板桩施工

一、材料选择。

尺寸（mm）

截面积

A单根

（cm2）

重量（kg/m）

惯性矩Ir

截面抵抗矩

宽度b

高度h

腹板厚t1

翼缘厚t2

单根

每米宽

单根（cm4）

每米宽（cm4/m）

单根（cm3）

每米宽（cm3/m）

400

6/0

15.5

10.5

99.14

77.73

193.33

4.025

31.963

343

2043

二、钢板桩检验。

由于本工程为钢板桩用于基坑的临时支护，故不需进行材质检验而只对其做外观检验，以便对不符合形状要求的钢板桩进行矫正，以减少打桩过程中的困难。

外观检验包括表面缺陷、长度、宽度、厚度、端头矩形比、平直度和锁口形状等内容。

检查中要注意：

①、对打入钢板桩有影响的焊接件应予以割除；②、有割孔、断面缺损的应予以补强；③、若钢板桩有严重锈蚀，应测量其实际断面厚度，以便决定在计算中是否需要折减。

原则上要对全部钢板桩进行外观检查，对不符合要求的钢板桩需进行矫正。

三、钢板桩吊运及堆放

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捆起吊、钢筋捆扎、专人指挥。

钢板桩堆放的顺序、位置、方向和平面布置应考虑到以后的施工方便，并按型号、规格、长度施工部位分别堆放，堆放的高度不宜超过2M。

四、施工工艺流程

围檩、角撑、支撑

钢板桩施打

定桩位

基线确定

土层浅挖

拔桩

土建施工

五、操做方法

（1）土层浅挖：

由于该处砂层位于地表处2m以下，故在钢板桩施工前，需先，在开挖过程中，要观察土质的变化情况，发现有淤泥质或沙土层出现时，要立即停止开挖，做好周边防护，基坑周围用钢管维护，设置警示标识。

挖除土方应即时运至场外，存留土方堆放距离基坑边缘1m以上，堆土高度小于1.5m，

（2）、基线确定：

施工员的在基坑边龙门架上定出轴线，留出以后施工需要的工作面，确定钢板桩施工位置。

钢板桩排列图

（3）、定桩位。

按顺序标明钢板桩的具体桩位，洒灰线标明。

（4）、钢板桩排列及施打。

本工程的钢板桩采用错槎的排列方式，

钢板桩的连接方式为锁扣连接（详见钢板桩排列图）。

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，使桩端透过粘土层进入淤泥层。

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，故采用后一方法来实现转角的闭合，即在转角处两侧各以10根钢板桩的宽度来调整轴线实现闭合。

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。

⑷、围檩、支撑、角撑

为加强钢板桩墙的整体刚度，沿钢板桩墙全长设置围檩，围檩用160*7的槽钢组成，在钢板桩内壁采用焊接连接的方式，将槽钢与钢板桩固定连接。

在池横断面用槽钢连接相对

侧钢板桩作为支撑。

为稳妥起见，

在钢板桩墙四个转角上另用槽钢

或角钢做角撑。

如右图所示。

⑸、钢板桩拔除。

土建工程完毕后即进行钢

板桩的拔除。

采用振动锤等来进行钢板桩的拔除，即利用振动锤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，依靠附加起吊的作用将桩拔除。

钢板桩拔除后留下的桩孔，必须即时做回填处理，回填一般用挤密法或填入法，所用材料为中砂。

第十节基坑监测措施

1、基准网的建立

为了科学地预测基坑支护的稳定和周边环境的变化，及时预报和提供准确可靠的变形数据，因此建立基坑支护施工变形与沉降观测网，定期进行变形沉降观测。

2、基坑支护变形观测

（1）基坑支护水平位移观测

在基坑边坡顶上布置基线（每基坑边一条），每条基线上设1～3个变形观测点，同时又作为沉降观测点。

（2）基坑支护沉降观测

利用厂区南侧道路的高程水准控制点（QP1）5.664作为沉降观测的起算点，与基坑周边浅埋基础建（构）筑物、基坑边、重要管线监测点一起构成基坑支护沉降观测网。

3、观测方法

（1）水平位移观测

分别在基线点四个角上设站，用J2型经纬仪观测四边网的水平角度（四边形内角），检查基线点是否发生位移，在基线点正确无误的情况下，同时在四角测端上分别以对应的相邻角点定向，并观测定向基线上各预埋点的水平位移量初始读数。

（2）沉降观测

对基坑边上的各点及周边点建立的沉降观测网的测量方法为：

首先自远离基坑的水准控制点开始观测，引测至基坑周围后，按编定的各点观测次序依次观测，最后测至另一水准控制点符合，观测仪器采用S3型水准仪。

4、基坑周围建（构）筑物等的监测措施

本工程对基坑周边30米范围内的所有建（构）筑物进行监测，并特别对临近坑边6轴西侧范围内建（构）筑物，加强监测力度。

具体监测措施是：

（1）对建（构）筑物，定期进行沉降变形观测。

（2）施工前，了解地下管线的分布情况，对整个场地的地下管线进行摸底，并在地面投影其轴线走向，布置变形观测点进行监测；对某些变形要求较高及紧邻基坑开挖边缘的重要管线，预先做好加固处理措施。

第十一节施工工期