施工组织设计下载简介
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XXX深基坑钢板桩围堰专项施工方案(附钢板桩支护计算书)采用理正深基坑进行分析，钢板桩施工过程分为9个工况，从开挖开始，开挖至第一道支撑下0.5m为第一个工况；安装第一道围囹及内支撑为第二工况；开挖至第二道支撑下0.5m为第三个工况；加设第二道支撑为第四个工况；继续开挖至第三道支撑下0.5m为第五个工况；加设第三道支撑为第六个工况；继续开挖至坑底为第七个工况；封底为第八个工况；拆除第三道支撑为第九个工况。
1、钢板桩围堰封底厚度计算
封底砼厚度计算(根据《建筑施工计算手册》)：水下封底砼承受的荷载应按施工中最不利的情况考虑，即在围堰封底以后，围堰内的水被排干，封底素混凝土将受到可能产生的向上最大水压力的作用，通常以此荷载(即地下水头高度减去封底混凝土的重力)作为计算值。由于封底混凝土与各桩基连成一个整体，应按简支支承的双向板计算，承受均布荷载时，跨中弯矩M1、M2可按下式计算：
式中、－弯矩系数，按下表取用；
DB12／T 861-2019标准下载－静水压力形成的荷载(kN/m2)
－矩形板的计算跨度(取最小跨)(m)。
L1=3.5m,l2=4.0m，l1/l2=0.875m，查表α1=0.054，α2=0.0433，，
封底混凝土的厚度计算，根据求的弯矩M按下式计算：
－封底混凝土厚度(mm)
－安全系数，按抗拉强度计算的受压、受弯构件为2.65；
－板的最大弯矩(N·mm)；
－板宽，单位长度取1000mm；
－砼抗拉强度设计值(N·mm2)。C40取1.71MPa；
－考虑水下混凝土可能与围堰下泥土掺混的增加厚度，一般取300～500mm。本计算取0mm。
求得h=540mm。封底混凝土的厚度取为0.6m,符合要求。
2、各工况内力位移分析
采用理正深基坑软件对钢板桩的内力、位移等进行分析，计算结果如下。
工况一，开挖至标高1.1m
工况八，浇筑封底混凝土并达到强度规定值
工况九，拆除第三道支撑
采用钢板桩支护，型号为用户定义，钢板桩每米墙面截面惯性矩为39600m4/m，截面模数为2200m3/m。采用Q235钢材，抗拉强度设计值为215MPa。
基坑内侧抗弯验算(不考虑轴力)
=71.958(MPa) 基坑外侧抗弯验算(不考虑轴力) =66.701(MPa) σwai———基坑外侧最大弯矩处的正应力(Mpa); σnei———基坑内侧最大弯矩处的正应力(Mpa); Mw———基坑外侧最大弯矩设计值(kN.m); Mn———基坑内侧最大弯矩设计值(kN.m); Wx———钢材对x轴的净截面模量(m3); f———钢材的抗弯强度设计值(Mpa); 1)从支护底部开始，逐层验算抗隆起稳定性，结果如下： 支护底部，验算抗隆起： Ks=1.821≥1.600，抗隆起稳定性满足。 深度19.600处，验算抗隆起： Ks=4.037≥1.600，抗隆起稳定性满足。 深度23.200处，验算抗隆起。 Ks=2.174≥1.600，抗隆起稳定性满足。 深度25.400处，验算抗隆起。 Ks=6.283≥1.600，抗隆起稳定性满足。 将钢板桩下(32粉土层视为承压透水层，则 式中 Pcz———基坑开挖面以下至承压水层顶板间覆盖土的自重压力(kN/m2); Pwy———承压水层的水头压力(kN/m2); Ky———抗承压水头(突涌)稳定性安全系数，规范要求取大于1.100。 Ky=223.55/73.85=3.02>=1.10 基坑底部土抗承压水头稳定! 嵌固深度是否考虑内支撑作用 是否考虑坑底隆起稳定性 当地层不够时，软件是自动加深最后地层厚度(最多延伸100m)得到的结果。 1)嵌固深度构造要求： 嵌固深度对于多支点支护结构ld不宜小于0.2h。 嵌固深度构造长度ld：1.557m。 2)嵌固深度满足整体滑动稳定性要求： 嵌固深度计算值ld=0.000m。 3)嵌固深度满足坑底抗隆起要求： 符合坑底抗隆起的嵌固深度ld=9.200m 满足以上要求的嵌固深度ld计算值=9.200m，ld采用值=9.715m。 五、钢板桩围堰空间整体分析 根据施工步骤，空间整体分析分五种工况。 工况一：加设第一道支撑，坑内土挖至第二道支撑下0.5m。 工况二：加设第二道支撑，坑内土挖至第三道支撑下0.5m。 工况三：加设第三道支撑，坑内土挖至坑底。 工况四：封底后混凝土强度达到要求，拆除第三道支撑。 工况五：承台施工完毕，四周填土密实顶部浇筑50cm混凝土支撑，拆除第一道和第二道对撑。 空间分析时将钢板桩按惯性矩相等的方式简化为钢板，钢板桩间释放约束视为铰接，封底及承台施工完回填后该范围内均视为对钢板桩的横向约束。围囹与支撑、围囹与钢板桩均视为固结。钢板桩嵌固段增设弹簧支撑。 首先计算各工况下钢板桩承受土和水压力强度标准值。 P──支护结构外侧，土中计算点的主动土压力强度标准值(kPa)；当p<0时，应取p＝0； σ──为支护结构外侧计算点的土中竖向应力标准值(kPa)； K──为该层土的主动土压力系数，； C，(──土的粘聚力(kPa)、内摩擦角(°)； u──为支护结构外侧计算点的水压力(kPa)， σ1=γ1h1=19.5×1.5+20=49.25kPa σ2底=σ2顶+γ2h2=49.25+19.6×9.0=225.65kPa P──支护结构外侧，土中计算点的主动土压力强度标准值(kPa)；当p<0时，应取p＝0； σ──为支护结构外侧计算点的土中竖向应力标准值(kPa)； K──为该层土的主动土压力系数，； c，(──土的粘聚力(kPa)、内摩擦角(°)； u──为支护结构外侧计算点的水压力(kPa)， U顶=10×（0.6+8.5）=91kPa，U底=10×（0.6+10.8）=114kPa σ3顶=σ2底=225.65kPa，σ3底=225.65+19.5×2.3=270.5kPa 该层土顶压力强度标准值 该层土底压力强度标准值 P1──支护结构外侧，第1层土中计算点的主动土压力强度标准值(kPa)；当p<0时，应取p＝0； σ1──为支护结构外侧计算点的土中竖向应力标准值(kPa)； K1──为第1层土的主动土压力系数，； C，(──土的粘聚力(kPa)、内摩擦角(°)； σ4顶=σ3底=270.5kPa，σ4底=270.5+17.7×4.1=343.07kPa 该层土顶压力强度标准值 该层土底压力强度标准值 该层土顶压力强度标准值 该层土底压力强度标准值 主动土压力曲线如下图所示： 利用有限元软件MidasCivil建立整体模型如下： 空间模型钢板桩采用板单元模拟，围囹及支撑采用梁单元进行模拟，其中梁单元459个，板单元5112个。钢板桩采用与其惯性矩等效的板模拟，板厚为16.8cm。土弹簧采用节点弹性支撑模拟，m值见前述土层信息。 对模型的五个工况分别进行分析。 最大位移1.2cm，满足要求。 内支撑及围囹应力图如下： 最大应力为32.1MPa<[σ]=200Mpa，满足要求。 内支撑及围囹最大位移0.51mm，满足要求。 由上可知，钢板桩、围囹和内支撑内力和变形均符合要求。 钢板桩最大位移2.1cm，满足要求。 内支撑及围囹应力如下图所示： 支撑及围囹最大组合应力为47.5MPa，满足要求。 支撑及围囹最大位移4.7mm，满足要求。 综上，用有限元软件对钢板桩围堰进行整体分析可知，第二种工况下钢板桩、围囹及内支撑的强度、变形均满足要求。 钢板桩内力分析如下图所示： 钢板桩最大位移为3.7cm，满足要求。 围囹及支撑应力计算图如下： 围囹及支撑最大应力为55.4MPa<[σ]=200Mpa，满足要求。 围囹及支撑最大位移为8.9mm，满足要求。 围堰整体稳定性分析如图： 第一阶模态特征值λ=12.7 综上，用有限元软件对钢板桩围堰进行整体分析可知，第三种工况下钢板桩、围囹及内支撑的强度、变形、稳定性均满足要求。 钢板桩最大位移为37mm，满足要求。 围囹及支撑应力计算图如下： 围囹及支撑最大应力为55.4MPa<[σ]=200Mpa，满足要求。 围囹及支撑变形为4.8mm，符合要求。 综上，用有限元软件对钢板桩围堰进行整体分析可知，第四种工况下钢板桩、围囹及内支撑的强度、变形均满足要求。 钢板桩最大位移为37mm，满足要求。 围囹及支撑最大应力见下图： 最大应力为55.0MPa<[σ]=200Mpa，满足要求。 最大变形为4.9mm。 综上XJJ 114-2019 城市综合管廊建筑信息模型应用标准.pdf，用有限元软件对钢板桩围堰进行整体分析可知，钢板桩、围囹及内支撑的强度、变形、稳定性均满足要求。 （1）围堰封底厚度满足要求； （2）围堰嵌固深度满足要求； （3）基坑抗隆起满足要求； （4）钢板桩及围囹支撑强度满足要求； （5）钢板桩及围囹支撑变形满足要求； （6）钢板桩及围囹支撑稳定性满足要求； JGJ 196-2010标准下载施工中对钢板桩、围囹及内支撑、钢板桩内外土体的变形沉降等按相关规定进行监测。