消防水池基坑围护钢板桩施工方案

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发布时间：2021-10-12

资料介绍

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3～4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
          基坑首先开挖自然地坪下去1.5m后，选用拉森Ⅳ型钢板桩进行悬臂式板桩围护施工，围护尺寸定为：41.2m×15.4m,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Ⅳ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》（JGJ120-99），《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)   (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、主动土压力计算


Kai=tan2(450-8.000/2)=0.76；
临界深度计算:

计算得z0=2×10.00/(17.60×0.761/2)-0.39/17.60=1.28；
第1层土计算：
σajk上=0.39 kPa；
σajk下=σajk下=0.39+17.60×2.00=35.59 kPa；
eak上=0.39×0.76-2×10.00×0.761/2=-17.09 kPa；
eak下=35.59×0.76-2×10.00×0.761/2=9.51 kPa；
Ea=(0.00+9.51)×(2.00-1.28)/2=3.40 kN/m；
第2层土计算：
σajk上=σajk下=35.59 kPa；
σajk下=σajk下=35.59+17.60×1.48=61.64 kPa；
eak上=35.59×0.76-2×10.00×0.761/2=9.51 kPa；
eak下=61.64×0.76-2×10.00×0.761/2=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：
σajk上=σajk下=61.64 kPa；
σajk下=σajk下=61.64+15.40×0.86=74.89 kPa；
eak上=61.64×0.90-2×7.00×0.901/2=42.23 kPa；
eak下=74.89×0.90-2×7.00×0.901/2=54.15 kPa；
Ea=(42.23+54.15)×0.86/2=41.44 kN/m；
第4层土计算：
σajk上=σajk下=74.89 kPa；
σajk下=σajk下=74.89+15.40×0.00=74.89 kPa；
eak上=74.89×0.90-2×7.00×0.901/2=54.15 kPa；
eak下=74.89×0.90-2×7.00×0.901/2=54.15 kPa；
Ea=(54.15+54.15)×6.00/2=324.92 kN/m；
求所有土层总的主动土压力：

∑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；