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蓄水池及消防水池、污水处理池工程钢板桩基坑支护施工方案蓄水池及消防水池、污水处理池工程钢板桩基坑支护施工方案
目录 第一章编制依据…………………………………………………………………3 第二章工程概况…………………………………………………………………3第三章基坑支护结构设计………………………………………………………3
智能建筑工程设计通则基坑支护结构的主要技术参数及技术要求……………………………5 4.1机械计划…………………………………………………………………5
4.1钢板桩……………………………………………………………………5 第五章钢板桩支护施工…………………………………………………………6 5.1钢板桩支护施工流程……………………………………………………65.2钢板桩的吊运及堆放…………………………………………………7 5.3钢板桩的打设…………………………………………………………7 5.4基坑土方开挖…………………………………………………………8
5.5基坑排水降水措施………………………………………………………9 5.6拔桩……………………………………………………………………9 第六章基坑监测…………………………………………………………………9
6.1本基坑监测项目…………………………………………………………9
6.2监测点的位置及数量……………………………………………………9
6.3监测与测试的控制指标…………………………………………………9
6.4监测要求………………………………………………………10
6.5监测周期………………………………………………………10第七章基坑验收……………………………………………………………10 第八章施工注意事项及要求………………………………………………10 第九章深基坑施工安全措施………………………………………………10 第十章基坑工程钢板桩支护计算书…………………………………………12
10.1参数信息………………………………………………………12
10.2主动土压力计算………………………………………………………13
10.3基坑下的被动土压力计算……………………………………………16
10.4验算嵌固深度是否满足要求…………………………………………19
10.5结构计算…………………………………………………………19
10.6截面承载力计算………………………………………………………20 第十一章应急救援预案…………………………………………………………20
11.1成立基坑应急安全小组…………………………………………………20
11.2基坑使用和维护要求…………………………………………………20
11.3应急措施…………………………………………………………………21
11.5注意基坑的时空效应…………………………………………………21
第三章基坑支护结构设计 污水处理池基坑较深，基坑结构设计和基坑工程钢板桩支护计算书以污水处理池为例，根据地质资料不宜采用自然放坡开挖，且考虑到开挖土体卸荷后对业已完成的相邻管桩基础有不利影响，基坑必须采取支护措施，先支护、后开挖。拟采用H型钢板桩作为基坑围护体系，桩长12米，嵌入基坑底土体9.65m。在基坑顶部适当位置用砌块砌筑排水沟，用以拦截地表水，并排出场外，基坑底部沿支护桩侧用砌块砌筑临时排水沟，基坑底部各拐角点设置集水井，用以排除基坑内积水。
消防水池蓄水池基坑支护平面图
消防水池蓄水池基坑支护剖面图
污水处理池基坑支护剖面图
第四章基坑支护结构的主要技术参数及技术要求 4.1钢板桩 (1)材料要求 钢板桩选用H型钢板桩，截面抵抗矩W=2270cm3；进场钢板桩需进行外观检验及桩身缺陷矫正。 (2)打桩作业要求 宜选择对周围影响较小的振动锤施打；为保证板桩的垂直度，选用屏风式打入法；为保证转角处闭合可通过轴线或板桩块数来调整。 (3)拔桩作业要求 宜选用振动锤进行拔桩；为防止拔桩后地面沉降及对其它构筑物的影响，应及时回填。 第五章钢板桩支护施工 5.1钢板桩支护施工流程 钢板桩的打设虽然在基坑开挖前已完成，但整个板桩支护结构需要等地下结构施工和回填完成后，在许可的条件下将板桩拔除才算完全结束。因此，对于钢板桩的施工应考虑打设、挖土、地下结构施工、回填、板桩的拔除。 施工顺序：测量放线→打钢板桩→土方开挖至基坑底设计标高→钢筋砼底板与导墙施工→外壁防水层施工、回填土方→H型钢板桩拔除，如下示意图：
5.2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，注意保护端头免受损伤。钢板桩应堆放在平坦而坚固的场地上，必要时对场地地基土进行压实处理。在堆放时要注意： (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；
第六章基坑监测 6.1本基坑监测项目 包括支护结构的水平位移、周围地下管线的变形、地下水位、桩内力、支撑轴力、土体分层位移等。 6.2监测点的位置及数量 (1)在基坑顶部各转角处应设置沉降、倾斜及水平位移观测点； (2)地下水位的观测宜在基坑四周设四个观测井。 (4)基坑底部回弹及隆起观测视现场情况确定。 6.3监测与测试的控制指标 (1)支护桩顶水平位移累计不大于30mm，位移速率不大于3mm/d。 (2)桩身、立柱的应力值不大于设计值的80%； (3)周围道路及管线水平位移总量不大于30mm； (4)地下水位应低于设计指标。 6.4监测要求 (1)在支护结构施工完后精确测定初始值。 (2)施工中应加强对测试点及测试设备的保护，防止损坏； (3)应采取有效措施保证测试基准点的可靠性及测试设备的完好，以确保测试数据的准确性。 (4)应及时向设计人员提供监测数据及最终测试评价成果，以便进行分析及采取相应的防范措施。 6.5监测周期 从基坑土方开挖至基坑回填土。在围护施工时，正常情况下，临近监测对象每2天观测1次，当日变化量或累计变化量超警戒值时，监测频率适当加密，每天观测1次。特殊情况如监测数据有异常或突变，变化速率偏大等，适当加密监测频率，直至跟踪监测。在地下结构施工阶段，各监测项目观测频率为2～3次/周，支撑拆除阶段1次/天。
第七章基坑验收 基坑验收应采取分步验收法进行。每道工序完成经检查验收合格后方可进行下道工序的施工。验收应符合《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120－99)及相关验收规范的规定。
第八章施工注意事项及要求 8.1基坑土方开挖应遵循分层、平衡、适时的原则。采用机械开挖时，坑底设计标高以上15cm由人工清除，不得超挖。开挖到位后，应及时施工管道，严禁基坑暴露时间过长。 8.2做好基坑内的排水工作，雨季施工必须准备足够的抽排水设备。 8.3支护板桩施工应采取有效措施控制好桩位、垂直度及保证转角处的闭合。 8.4土方开挖期间，应采取有效的管理手段及可靠的保证措施防止挖土机械碰撞支护结构，基坑四周严禁堆土或堆载，地面施工荷载不超过15Kpa。 8.5应作好可能发生事故的预防和抢险准备工作。施工时发现地质情况与钻探资料相差较远，应立即会同业主、设计、监理等单位商量研究解决。 8.6加强基坑监测，监测数据应及时通知有关人员。
第十章基坑工程钢板桩支护计算书：
污水处理池基坑较深，基坑工程钢板桩支护计算书以污水处理池为例。
重要性系数：1.00；
基坑下水位深度：0.50；
基坑外侧水位深度：7.35；
桩嵌入土深度：8.85；
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0.6198820
2粘土3.3319.17.41021
3粘土1.5817.35.411.921
4粉质粘土3.3818.85.417.621
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粘土1.9219.65.825.321
2粉质粘土5.32205.819.721
3粘土1.4319.818.515.221
10.2、主动土压力计算
σajk上=0.00kPa；
σajk下=σajk下=0.00+19.00×0.60=11.40kPa；
σajk上=σajk下=11.40kPa；
σajk下=σajk下=11.40+19.10×3.33=75.00kPa；
Ea=(0.00+40.32)×3.33/2=67.13kN/m；
σajk上=σajk下=75.00kPa；
σajk下=σajk下=75.00+17.30×1.58=102.34kPa；
Ea=(40.44+63.08)×1.58/2=81.78kN/m；
σajk上=σajk下=102.34kPa；
σajk下=σajk下=102.34+18.80×0.24=106.85kPa；
Ea=(52.70+56.44)×0.24/2=13.10kN/m；
σajk上=σajk下=106.85kPa；
σajk下=σajk下=106.85+18.80×0.00=106.85kPa；
Ea=(56.44+56.44)×1.60/2=90.30kN/m；
σajk上=σajk下=106.85kPa；
σajk下=σajk下=106.85+18.80×0.00=106.85kPa；
Ea=(56.44+56.44)×1.54/2=86.92kN/m；
σajk上=σajk下=106.85kPa；
σajk下=σajk下=106.85+18.80×0.00=106.85kPa；
Ea=(56.44+56.44)×0.82/2=46.28kN/m；
σajk上=σajk下=106.85kPa；
σajk下=σajk下=106.85+18.90×0.00=106.85kPa；
Ea=(55.46+55.46)×2.29/2=127.00kN/m；
求所有土层总的主动土压力：
∑Eai=512.50kPa;
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=4.31m。
10.3、基坑下的被动土压力计算
根据公式计算得Kp1=tan2(450+5.800/2)=1.22；
基坑下土层以上的土层厚度之和与水位深度进行比较∑hi=1.92>hwp=0.50,经比较可知，水位在本土层中；
上层土的计算高度为：0.50m；
σp1k上上=0.00kPa;
σp1k上下=0.00+19.60×0.50=9.80kPa；
根据公式计算得ep1k上上=0.00×1.22+2×25.30×1.221/2=56.00kPa；
根据公式计算得ep1k上下=9.80×1.22+2×25.30×1.221/2=68.00kPa；
根据公式计算得第1层土上层土总的土压力为Ep1上=(56.00+68.00)×0.50/2=31.00kPa；
本土层合力作用点距支护桩底的距离为hpi；
Hpi1上=5.99；
下层土的计算高度为：1.42m；
σp1k下上=σp1k上下=9.80kPa；
根据公式计算得ep1k下上=9.80×1.22+2×25.30×1.221/2=68.00kPa；
根据公式计算得ep1k下下=39.62×1.22+2×25.30×1.221/2=104.53kPa；
所以，第1层土下层土总的土压力为：
根据公式计算得Ea1下=(68.00+104.53)×1.42/2=122.50kPa；
本土层合力作用点距支护桩底的距离为hpi；
Hpi1下=4.99；
根据公式计算得Kp2=tan2(450+5.800/2)=1.22；
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；
本层土的计算高度为：4.33m;
σp2k上=39.62kPa；
σp2k下=σp2k上+r'×h2=39.62+21.00×4.33=130.55kPa；
根据公式计算得ep2k上=39.62×1.22+2×19.70×1.221/2=92.13kPa；
根据公式计算得ep2k下=130.55×1.22+2×19.70×1.221/2=203.51kPa；
所以，第2层土下层土总的土压力为：
根据公式计算得Ep2上=(92.13+203.51)×4.33/2=640.06kPa；
本土层合力作用点距支护桩底的距离为hpi；
∑Epi=8.89299719433467264E254;
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=0.00。
土压力分布简图(单位：kPa)
10.4、验算嵌固深度是否满足要求
【书签版】TCECS 650-2020：健康社区评价标准.pdf10.5.1、结构弯矩计算
悬臂式支护结构弯矩Mc=121.66kN.m；
10.5.2、截面弯矩设计值确定：
截面弯矩设计值M=1.25×1.00×121.66=152.07；
10.6、截面承载力计算
10.6.1、材料的强度验算：
σmax=165.48Mpa<[fm]=205.00Mpa;
经比较知，材料强度满足要求。
11.3应急措施 当监测项目超过控制值时，必须迅速撤离基坑内施工人员和设备(如有可能)，停止施工，会同监理、设计和建设单位有关人员查明原因，对支护方案进行修改，待加固后方能进行后续施工。一般应急措施有： (1)施工前准备好钢筋、水泥、足够的砂袋等加固材料，以及挖土机、水泵等工具，以备抢险用。 (2)迅速回填或反压京开高速公路工程交通导行施工方案，保证位移值不再增大。 (3)进行回固。 (4)坡顶支护结构后开挖卸载。 (5)当支护结构因碰撞后出现渗漏水时，应及时进行止水处理，必须时原位回填。 (6)必要时，采取深层搅拌桩加固或者进行水泥注浆。 11.5注意基坑的时空效应 根据以往的工程经验，基坑边坡的时效性问题比较明显，雨季更为显著。我公司将充分考虑土层的蠕变性，尽快完成支护结构施工。