施工组织设计下载简介

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深基坑拉森钢板桩支护专项施工方案

每延米抵抗矩Wx（cm3）

3、拉森钢板桩最大悬臂长度的计算：

3.1、根据xx开挖深度h＝3m以上进行拉森钢板桩支护，取3m范围的土层计算土体参数加权平均值。

Q／GDW 11750.7-2017 特高压换流站分系统调试规范 第7部分：站用电分系统调试.pdfZK50：ｒ＝（18.4×2.6＋15.9×0.4）/3＝18.0KN/m3

φ＝（23×2.6＋4.4×0.4）/3＝20.52

Ka＝tga2（45°－φ/2）=0.481

ZK56：ｒ＝（18.4×1.9＋15.9×1.1）/3＝18.0KN/m3

φ＝（23×1.9＋4.4×1.1）/3＝16.18

Ka＝tga2（45°－φ/2）=0.564

ZK64：ｒ＝（18.4×1.9＋20.3×1.1）/3＝19.09KN/m3

φ＝（23×1.9＋6.2×1.1）/3＝16.84

Ka＝tga2（45°－φ/2）=0.551

3m深度处的最大主动土压力荷载：

ZK50：q＝ｒ×h×Ka＝25.974KN/m

ZK56：q＝ｒ×h×Ka＝30.456KN/m

ZK64：q＝ｒ×h×Ka＝31.556KN/m

故取ZK64地质断面进行拉森钢板桩最大悬臂长度进行验算

3.2拉森钢板桩最大悬臂长度计算

3.2.1、SKSPⅢ型拉森钢板桩（只用于开挖深度3～4m的管道）

Mmax≦Wx×［σw］

1/6*h*h*19.09*h*0.551*10000≦2270*210

因SKSPⅢ型拉森钢板桩用于开挖深度为3～4m的管道，大于其最大悬臂长度，故需加支撑。

3.2.2、SKSPⅣ型拉森钢板桩（只用于开挖深度4～6.5m的管道）

Mmax≦Wx×［σw］

1/6*h*h*19.09*h*0.551*10000≦1340*210

因SKSPⅣ型拉森钢板桩用于开挖深度为4～6.5m的管道，大于其最大悬臂长度，故需加支撑。

4、拉森钢板桩入土深度

根据设计要求，基槽开挖深度在3～4m采用9mSKSPⅢ型拉森钢板桩，基槽开挖深度在4～6.5m采用12mSKSPⅣ型拉森钢板桩。

4.1.1、9mSKSPⅢ型拉森钢板桩（取土层最大影响深度9m）：

ZK50：ｒ＝（18.4×2.6＋15.9×6.4）/9＝16.22KN/m3

φ＝（23×2.6＋4.4×6.4）/9＝9.77

Ka＝tga2（45°－9.77/2）=0.710

Kp＝tga2（45°＋9.77/2）=1.409

ZK56：ｒ＝（18.4×1.9＋15.9×1.3＋19.3×5.8）/9

＝18.62KN/m3

φ＝（23×1.9＋6.2×1.3＋4.4×5.8）/9＝14.64

Ka＝tga2（45°－14.64/2）=0.596

Kp＝tga2（45°＋14.64/2）=1.676

ZK64：ｒ＝（18.4×1.9＋20.3×1.6＋15.9×5.5）/9

＝17.21KN/m3

φ＝（23×1.9＋6.2×1.6＋4.4×5.5）/9＝8.56

Ka＝tga2（45°－8.56/2）=0.741

Kp＝tga2（45°＋8.56/2）=1.350

根据Ka×ｒ最大值选取最不利荷载ZK64土层参数作为计算依据

4.1.2、12mSKSPⅣ型拉森钢板桩（取土层最大影响深度12m）：

ZK50：ｒ＝（18.4×2.6＋15.9×9.4）/12＝16.44KN/m3

φ＝（23×2.6＋4.4×9.4）/12＝8.43

Ka＝tga2（45°－8.43/2）=0.550

Kp＝tga2（45°＋8.43/2）=1.344

ZK56：ｒ＝（18.4×1.9＋15.9×1.3＋19.3×8.8）/12

＝18.79KN/m3

φ＝（23×1.9＋6.2×1.3＋4.4×8.8）/12＝14.53

Ka＝tga2（45°－14.53/2）=0.599

Kp＝tga2（45°＋14.53/2）=1.670

ZK64：ｒ＝（18.4×1.9＋20.3×1.6＋15.9×5.5＋20.1×2.4＋19.3×0.6）/12＝17.89KN/m3

φ＝（23×1.9＋6.2×1.6＋4.4×5.5＋22.2×2.4＋14.2×0.6）/9＝11.62

Ka＝tga2（45°－11.62/2）=0.664

Kp＝tga2（45°＋11.62/2）=1.504

根据Ka×ｒ最大值选取最不利荷载ZK64土层参数作为计算依据

4.2.1、根据钢板桩入土的深度，按单锚浅埋板桩计算，假定上端为简支，下端为自由支承。这种板桩相当于单跨简支梁，作用在桩后为主动土压力，作用在桩前为被动土压力，压力坑底以下的土重度不考虑浮力影响，计算简图如下：

4.2最小入土深度的计算

4.3.1开挖4m深SKSPⅢ型拉森钢板桩最小入土深度

为使钢板桩保持稳定，在A点的力矩等于零，即∑MA＝0，亦即

F*1.5+EaHa－EpHp＝F*1.5+Ea*2/3*(H＋t)－Ep（H+2/3*t）＝0

其中：主动土压力Ea＝1/2ea（H+t）＝1/2*ｒ*（H+t）2Ka

被动土压力Ep＝1/2ept＝1/2*ｒ*t2Kp

ｒ＝17.21KN/m3,φ＝8.56,Ka＝0.741,Kp＝1.350，H=4m

将各参数分别代入弯矩平衡方程式得：t3＋6t2－37t－24.5＝0

解得t＝4.2m，拉森钢板桩4m开挖深度最小长度为：地面预留部分0.5m＋开挖深度4m＋入土深度4.2m＝8.7m，故采用9mSKSPⅢ型拉森钢板桩支护满足3～4m基槽开挖深度的要求。

4.3.2开挖5m深SKSPⅣ型拉森钢板桩最小入土深度

为使钢板桩保持稳定，在A点的力矩等于零，即∑MA＝0，亦即

F*1.5+EaHa－EpHp＝F*1.5+Ea*2/3*(H＋t)－Ep（H+2/3*t）＝0

其中:主动土压力Ea＝1/2ea（H+t）＝1/2*ｒ*（H+t）2Ka

被动土压力Ep＝1/2ept＝1/2*ｒ*t2Kp

ｒ＝17.89KN/m3,φ＝11.62,Ka＝0.664,Kp＝1.504，H=5m

F=1/2*ea*(H＋t)－1/2*ept

将各参数分别代入弯矩平衡方程式得：t3＋9t2－52t－196.3＝0

解得t＝5.8m，拉森钢板桩5m开挖深度最小长度为：地面预留部分0.5m＋开挖深度5.8m＋入土深度5m＝11.3m，故采用12mSKSPⅣ型拉森钢板桩单支撑支护满足4～5m基槽开挖深度的要求。

4.3.3开挖6.5m深SKSPⅣ型拉森钢板桩最小入土深度

为使钢板桩保持稳定，在A点的力矩等于零，即∑MA＝0，亦即

F1*0.5+F2*3.5+EaHa－EpHp＝F1*0.5+F2*3.5+Ea*2/3*(H＋t)－Ep（H+2/3*t）＝0

其中:主动土压力Ea＝1/2ea（H+t）＝1/2*ｒ*（H+t）2Ka

被动土压力Ep＝1/2ept＝1/2*ｒ*t2Kp

ｒ＝17.89,φ＝11.62,Ka＝0.664,Kp＝1.504，H=6.5m

根据扣板桩受力平衡即F1+F2+Ep－Ea＝0及扣板桩下端弯矩平衡即（5＋t）*F1+(3+t)*F2+Ep/3－（6.5＋t）*Ea/3=0方程组求得：

将各参数分别代入弯矩平衡方程式得：t3＋13t2－44t－65.8＝0

解得t＝3.7m，拉森钢板桩5m开挖深度最小长度为：地面预留部分0.5m＋开挖深度3.7m＋入土深度6.5m＝10.7m，故采用12mSKSPⅣ型拉森钢板桩双支撑支护满足5～6.5m基槽开挖深度的要求。

因6.5m开挖范围内为粘土，无粉砂土及细砂等，故基坑抽水时不会引起涌砂。

6、拉森钢板桩支撑腰梁验算

6.1开挖4m深单支撑腰梁

HW400*400腰梁参数：Ix＝66900cm4Wx＝3340cm3［σw］＝210MPa［τ］＝120MPa,S=219.5cm2

由4.3.1中得知q＝F/1=（Ea－Ep）/1=226KN/m

为简化计算采用3等跨连续梁进行受力验算

最大弯矩Mmax＝0.08*ql2＝0.08*226*52=452KN*m

Wx×［σw］＝3340*210/1000=701.4KN*m﹥Mmax

最大剪力Qmax＝0.6*ql＝0.6*226*5=678KN

［τ］*S=210*219.5/10=4609.5KN﹥Qmax

6.2开挖5m深单支撑腰梁

HW400*400腰梁参数：Ix＝66900cm4Wx＝3340cm3［σw］＝210MPa［τ］＝120MPa,S=219.5cm2

由4.3.2得知q＝F/1=Ea–Ep=196.1KN/m

为简化计算采用3等跨连续梁进行受力验算

最大弯矩Mmax＝0.08*ql2＝0.08*196.1*52=392.2KN*m

Wx×［σw］＝3340*210/1000=701.4KN*m﹥Mmax

最大剪力Qmax＝0.6*ql＝0.6*196.1*5=588.3KN

［τ］*S=210*219.5/10=4609.5KN﹥Qmax

6.3开挖6.5m深双支撑腰梁

HW350*350腰梁参数：Ix＝40300cm4Wx＝2300cm3S＝173.9cm2

HW400*400腰梁参数：Ix＝66900cm4Wx＝3340cm3S=219.5cm2

［σw］＝210MPa［τ］＝120MPa

为简化计算采用3等跨连续梁进行受力验算

HW350*350腰梁最大弯矩

Mmax＝0.08*ql2＝0.08*126.7*42=162.2KN*m

Wx×［σw］＝2300*210/1000=483KN*m﹥Mmax

故HW350*350腰梁满足抗弯要求

HW400*400腰梁最大弯矩

Mmax＝0.08*ql2＝0.08*321.6*42=411.6KN*m

Wx×［σw］＝3340*210/1000=701.4KN*m﹥Mmax

故HW400*400腰梁满足抗弯要求

HW350*350腰梁最大剪力Qmax＝0.6*ql＝0.6*126.7*4=304.1KN

［τ］*S=210*173.9/10=3651.9KN﹥Qmax

故HW350*350腰梁满足抗剪要求

HW400*400腰梁最大剪力Qmax＝0.6*ql＝0.6*321.6*4=771.8KN

［τ］*S=210*219.5/10=4609.5KN﹥Qmax

故HW400*400腰梁满足抗剪要求

7、拉森钢板桩支撑验算

7.1.1参数计算（不考虑土的粘结力）

N=5q=5×226＝1130KN

回转半径

＝1.8cm

长细比
100/1.8=75﹤56

φ＝1.02－0.55（
＋20）2/10000=0.702

容许压应力［σ］＝140MPa

N/Am＝1130/0.0041*1000=276MPa﹥φ*［σ］=140*0.702=98.3MPa

故在不考虑土土的粘结力情况下钢管支撑稳定性不符合要求。

7.1.2参数计算（考虑土的粘结力）

c=（17.3*1.9+28*1.6+5.5*5.5+17.3*2.4+40.5*0.6）/12=14.5KPa

N/Am＝128.8/0.0041*1000=31.4MPa﹤φ*［σ］=140*0.702=98.3MPa

故在考虑土的粘结力的情况下，DN325*8钢管单支撑满足4m挖深的钢板桩支撑要求。

7.2挖深5m（考虑土的粘结力）

c=（17.3*1.9+28*1.6+5.5*5.5+17.3*2.4+40.5*0.6）/12=14.5KPa

回转半径

＝1.8cm

长细比
100/1.8=75﹤56

φ＝1.02－0.55（
＋20）2/10000=0.702

容许压应力［σ］＝140MPa

N/Am＝395.1/0.0041*1000=96.4MPa﹤φ*［σ］=140*0.702=98.3MPa

故在考虑土的粘结力的情况下，DN325*8钢管单支撑满足5m挖深的钢板桩支撑要求。

7.2挖深6.5m（考虑土的粘结力）

c=（17.3*1.9+28*1.6+5.5*5.5+17.3*2.4+40.5*0.6）/12=14.5KPa

Ep=0.5*17.89*5.52*1.504=407.0KN

根据钢板桩受力平衡及对A点弯矩平衡求得：

F1=90.5KN,F2=97.7KN

DBJ61／T 108-2015标准下载故支撑钢管受力N1=4*F1=362KN,N2=4*F2=390.8KN,取较大值N=390.8

回转半径

＝1.8cm

长细比
100/1.8=75﹤56

φ＝1.02－0.55（
＋20）2/10000=0.702

容许压应力［σ］＝140MPa

屋面工程施工方案0001N/Am＝390.8/0.0041*1000=95.3MPa﹤φ*［σ］=140*0.702=98.3MPa

故在考虑土的粘结力的情况下，DN325*8钢管双支撑满足6.5m挖深的钢板桩支撑要求。