拉森钢板桩支护方案

深圳市轨道交通二期3号线横岗双层车辆段主体工程3105标段1/7雨水箱涵接驳基坑支护方案一、编制依据1、《横岗双层车辆段排洪渠框架涵与深惠路雨水箱涵排水系统接驳图（1）～（4）》。2、《建筑基坑工程技术规范》（YB9258-97）。3、《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）。4、《建筑软弱地基基础设计规范》（DBJ10-89）。5、现场实际情况。二、工程概况本工程为横岗双层车辆段排洪渠框架涵与深惠路雨水箱涵排水系统的接驳。涵身入口接车辆段框架涵，出口接深惠路雨水箱涵预留排水口；涵身尺寸为长17.88*宽4.8*高3.85m；涵基坑位于松散潮湿的杂填土上，开挖深度为3.85m；地下水位偏高，在基底以上1.30m处。依据实际基坑位置和挖深及基坑支护设计规范要求，结合现场施工情况对本涵基坑施工进行支护。三、方案编制的原则1、基坑安全可靠：满足基坑支护结构本身强度，稳定性以及变形的要求，确保周围环境的安全。2、支护施工便利、经济合理及保证工期：在安全可靠的前提下，选择施工工期短、有效的支护方案。四、支护结构形式确定1、根据图纸及现场实际开挖情况，整块涵基坑自然地面以下土深圳市轨道交通二期3号线横岗双层车辆段主体工程3105标段2/7质总体力学性质差，具有天然含水量及孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低、易扰动变形等特点，开挖时有发生坑边失稳坍塌现象，基坑处地下水位高，原框架涵相对接驳涵基坑也较高。根据上述情况，在距离涵外边1.30m处插打拉森钢板桩。同时本单位具有钢板桩深基坑施工方面的相应经验。2、钢板桩的入土深度及选择板桩截面计算：（1）计算作用于板桩上的土压力强度并绘简图Ka=tg2(45-ψ/2)=tg2(45-6.9/2)=0.79Kp=tg2(45+ψ/2)=tg2(45+6.9/2)=1.27Pb=eAh=rhKa=16.7×3.85×0.79=50.79KN/m2（2）计算y值y=Pb/r(K·Kp-Ka)=50.79/16.7×(2.4×1.27-0.79)=1.34mtt0△tAOSC3.85meAh钢板桩土压力分布图深圳市轨道交通二期3号线横岗双层车辆段主体工程3105标段3/7（3）按简支梁计算等直梁的两支点反力（P0和Ra）∑MC=0P0=［1/2×3.85×50.79×(2/3×3.85)+50.79×1.34×(3.85+1.34/3)］÷(3.85+1.34)=104.60KN∑Q=0Ra=1/2×3.85×50.79+1/2×1.34×50.79-104.60=27.27KN（4）计算板桩最小入土深度t0X=[3.85×104.8/16.7×（2.4×1.27-0.79）]=3.26mt0=X+y=3.26+1.34=4.6mt=1.2t0=1.2×4.6=5.52m板桩总长L=h+t=3.85+5.52=9.37m,取10m。（5）选择钢板桩截面先求钢板桩所受最大弯矩Mmax。最大弯矩处即为剪力等于零处，设剪力等于零处距板桩顶为X，则：Ra-1/2X2rKa=0X=2.03mMmax=RaX-1/2rX2Ka(X/3)=27.27×2.03-0.5×16.7×2.03×0.79×0.67=46.38KN·m拟采用Ⅱ号拉森钢板桩，W=874cm3∫=(46380×0.74)/(874×10-6)=39.26MPa＜[∫]/2=100MPa满足要求。3、根据现场情况与计算结果，钢板桩拟采用Ⅱ型10.0m（标准深圳市轨道交通二期3号线横岗双层车辆段主体工程3105标段4/7长为9、10、12、15m），钢板桩入土深度5.52m。内侧设钢围檩双拼[25槽钢1道，基坑长边及转角分别设双拼[25槽钢加强支撑4道和2道（详见附图），并将槽钢与钢板桩紧密焊接。五、拉森钢板桩施工技术措施要求1、施工工序：工程放线定位→钢板桩定位→安装导向钢围檩→打设钢板桩→拆除钢围檩→安装支撑装置→挖土→底板施工→拆底层支撑→箱涵施工→完成后回填土→拆除支撑装置→拔除钢板桩。2、钢板桩打设：采用自行振动式钢板桩专用机械插打。第一根钢板桩插打：桩机前臂吊起钢板桩，打开桩机头夹板夹住桩头，垂直后在设计位置通过打桩机的液压振动锤将钢板桩插入至设计深度。后续钢板桩插打：第一根桩打插完成以后，后续钢板桩沿前一根桩的扣槽插入至设计深度，直至形成封闭基坑的钢板桩围护体系；基坑转角处用大扣方式连接，使钢板桩连续。在钢板桩施工中，打设的允许误差为：桩顶标高偏差±100mm，钢板桩轴线偏差±100mm，钢板桩垂直度偏差为1%；在打设过程中，应监测是否在允许误差范围内，超出时及时纠正。六、基坑开挖施工技术措施要求1、拉森钢板桩打设完毕后，安装好支撑装置。然后进行基坑开挖施工，要求如下：深圳市轨道交通二期3号线横岗双层车辆段主体工程3105标段5/7(1)机械开挖时，快挖至基础底标高，留有300mm厚的土方由人工修挖，为了减小变形，挖出后应尽快打混凝土垫层，垫层能起到部分底支撑的作用，以减少钢板桩变形。(2)机械开挖要注意挖斗等不能碰撞钢板桩桩及工程桩桩身。2、排水、止水措施：拉森钢板桩止水效果好，施工时基本无水，钢板桩施工完毕后整体如一个钢沉井,基坑内抽水不影响基坑外的水位，基坑外的水及砂也无法流至基坑内。七、其它措施：1、考虑涵洞周边的土质松散，回填施工时用分层夯实的方法进行回填，必要时可考虑按5：7的比例掺拌水泥。2、考虑降雨或上游排水等影响，为了更好排水，在基坑西北角设置500*500*600的集水井，用砖砌护壁，同时在坑底四周边线挖排水沟，通过排水沟使坑底的水汇集于集水井中，用潜水泵及时有效的把坑内的积水排出坑外。八．监测措施：涵基坑开挖及涵洞施工期间必须保证深惠路雨水箱涵的安全，应采取监测措施（原有车辆段排洪涵为框架涵，基础较深，无需监测），用监测数据反馈来调整处理施工中的突发情况。水平位移监测及垂直位移监测各设两个检测点（所有检测点均为第一次施工前就设置的），具体的监测技术要求等应符合《JGJ120-99规程》。深圳市轨道交通二期3号线横岗双层车辆段主体工程3105标段6/7[25双拼槽钢支撑宽4.80m100mm400mm厚10.5mm钢板桩搭接大样400mm[25双拼槽钢围檩接驳涵洞全长17.88m排水箱涵框架涵基坑支护平面图拉森钢板桩附图1深圳市轨道交通二期3号线横岗双层车辆段主体工程3105标段7/73.85m0.63m5.52m基坑底排水沟原素粘土面基坑支护剖面图[25槽钢支撑附图2[25槽钢围檩