消防水池基坑围护钢板桩施工方案.doc
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1、消防水池基坑围护钢板桩施工方案一、 工程概况本消防水池位于夏南车辆段中部,控制中心正东方向,距离控制中心6.5m,共计三座消防水池,分别为一座400m3及两座300 m3,钢筋混凝土结构,自然地坪标高为8.5m,设计基坑底标高为4.34m,基坑开挖深度为4.16m。三座消防水池距离较近,距离分别3m,地下水位在地面以下34米左右,地质情况自自然地坪上而下依次为人工填土层3.48m、淤泥质土8.52m、粉质粘土5.7m等。二、施工措施根据以上情况及夏南车辆段总体工期安排,结合我项目部技术水平以及我单位以前施工类似情况,消防水池开挖及施工基坑围护拟采用钢板桩围护:由于三座消防水池距离较近,距离分别
2、3m,所以我们计划采用整体大开挖形式,施工工艺如下:施工准备 平整场地 测量放线 基坑开挖1.5m 打桩 基坑开挖 坑内集水井排水沟施工 主体结构施工 填土 拔桩 验收(一)、钢板桩围护设计钢板桩围护示意图 基坑一方面开挖自然地坪下去1.5m后,选用拉森型钢板桩进行悬臂式板桩围护施工,围护尺寸定为:41.2m15.4m,待钢板桩施工完后再进行下部土方开挖。 1、资料数据:根据夏南车辆段地质勘察报告资料,围护拟采用拉森型钢板桩,截面抗弯模量W=2043cm3,长度为10米,顶标高+8.0m,底标高-2.0米。土的物理性质根据地质钻探资料取得。本计算书的编制参照建筑基坑支护技术规程(JGJ120-
3、99),土力学与地基基础等编制。2、参数信息重要性系数:1.00;土坡面上均布荷载值:1.50;荷载边沿至基坑边的距离:2.80;均布荷载的分布宽度:2.00;开挖深度度:4.34;桩嵌入土深度:6.00;基坑外侧土层参数:序号 土名称 土厚度 坑壁土的重度 内摩擦角 内聚力 饱和容重 (m) (kN/m3) () (kPa) (kN/m3)1 填土 3.48 17.6 8 10 21 2 淤泥质土8.52 15.4 3 7 21 3 粘性土 5.7 15.4 3 7 21 基坑以下土层参数:序号 土名称 土厚度 坑壁土的重度 内摩擦角 内聚力 饱和容重 (m) (kN/m3) () (kPa
4、) (kN/m3)1 填土 0.86 17.6 8 10 21 2 淤泥质土8.52 15.4 3 7 21 3 粘性土 5.7 19.4 7 11 21 3、积极土压力计算 Kai=tan2(450-8.000/2)=0.76;临界深度计算: 计算得z0=210.00/(17.600.761/2)-0.39/17.60=1.28;第1层土计算:ajk上=0.39 kPa;ajk下=ajk下=0.39+17.602.00=35.59 kPa;eak上=0.390.76-210.000.761/2=-17.09 kPa;eak下=35.590.76-210.000.761/2=9.51 kPa;
5、Ea=(0.00+9.51)(2.00-1.28)/2=3.40 kN/m;第2层土计算:ajk上=ajk下=35.59 kPa;ajk下=ajk下=35.59+17.601.48=61.64 kPa;eak上=35.590.76-210.000.761/2=9.51 kPa;eak下=61.640.76-210.000.761/2=29.20 kPa;Ea=(9.51+29.20)1.48/2=28.64 kN/m; Kai=tan2(450-3.000/2)=0.90;第3层土计算:ajk上=ajk下=61.64 kPa;ajk下=ajk下=61.64+15.400.86=74.89 kP
6、a;eak上=61.640.90-27.000.901/2=42.23 kPa;eak下=74.890.90-27.000.901/2=54.15 kPa;Ea=(42.23+54.15)0.86/2=41.44 kN/m;第4层土计算:ajk上=ajk下=74.89 kPa;ajk下=ajk下=74.89+15.400.00=74.89 kPa;eak上=74.890.90-27.000.901/2=54.15 kPa;eak下=74.890.90-27.000.901/2=54.15 kPa;Ea=(54.15+54.15)6.00/2=324.92 kN/m;求所有土层总的积极土压力:
7、Eai=398.40kPa;每一土层合力作用点距支护桩底的距离为hai; 则所有土层总的合力作用点距支护桩底的距离为ha; 根据公式计算得,合力作用点至桩底的距离ha=3.09m。4、基坑下的被动土压力计算 根据公式计算得Kp1=tan2(450+8.000/2)=1.32;基坑下土层以上的土层厚度之和与水位深度进行比较hi=0.86hwp=0.10,经比较可知,水位在本土层中;上层土压力计算:上层土的计算高度为:0.10m;上层土的土压力为: p1k上上=0.00kPa; p1k上下=0.00+17.600.10=1.76kPa; 根据公式计算得ep1k上上=0.001.32+210.001
8、.321/2=23.01kPa; 根据公式计算得ep1k上下=1.761.32+210.001.321/2=25.34kPa;式中c1-第一层土的粘聚力; 根据公式计算得第1层土上层土总的土压力为Ep1上=(23.01+25.34)0.10/2=2.42kPa;本土层合力作用点距支护桩底的距离为hpi; Hpi1上=5.95;下层土压力计算:下层土的计算高度为:0.76m;p1k下上=p1k上下=1.76kPa; p1k下下=1.76+(0.86-0.10)21.00=17.72kPa;下层土的土压力为: 根据公式计算得ep1k下上=1.761.32+210.001.321/2=25.34kP
9、a; 根据公式计算得ep1k下下=17.721.32+210.001.321/2=46.46kPa;式中c1-第一层土的粘聚力;所以,第1层土下层土总的土压力为: 根据公式计算得Ea1下=(25.34+46.46)0.76/2=27.28kPa;本土层合力作用点距支护桩底的距离为hpi; Hpi1下=5.48; 根据公式计算得Kp2=tan2(450+3.000/2)=1.11;由于前一土有水,所以该本土层完全有水,重度按浮容重计算;本层土压力计算:本层土的计算高度为:5.14m; p2k上=17.72kPa; p2k下=p2k上+rh2=17.72+21.005.14=125.66kPa;本
10、层土的土压力为: 根据公式计算得ep2k上=17.721.11+27.001.111/2=34.43kPa; 根据公式计算得ep2k下=125.661.11+27.001.111/2=154.29kPa;式中c2-第2层土的粘聚力;所以,第2层土下层土总的土压力为: 根据公式计算得Ep2上=(34.43+154.29)5.14/2=485.02kPa;本土层合力作用点距支护桩底的距离为hpi; Hpi2=6.37; Epi=514.72;每一土层合力作用点距支护桩底的距离为hpi; 则所有土层总的合力作用点距支护桩底的距离为hp; 根据公式计算得,合力作用点至桩底的距离hp=6.32。通过计算
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