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1、桂林市西二环路道路建设工程排水管道深基坑开挖施工方案计算书一、工程概况桂林市西二环路二合同段污水道工程的起点K12+655，终点K17+748，埋设管道为聚氯乙烯双壁波纹管（6500）和钢筋砼管（0800）基础采纳粗砂垫层，基础至管顶上50cm范围为粗砂回填，其上为级配碎石回填至路床；起点管道底部标高为，管道平均埋深为米左右，最深为米，地下水位较高，其中有局部里程段厚土层以下是流沙层，开挖时垮塌较严峻，为避免开挖时坍塌事故发生，特制定该方案，施工范围为K12+655K14+724段左侧污水管。本段施工段地质为松散耕土、粉质粘土，地下水位高，遇水容易形成流砂。二、方案计算依据一、桂林市西二环路道
2、路建设工程（二期）施工图设计第三册（修改BB）（桂林市市政综合设计院）。二市政排冰管道工程及附属设施（06MS201）3、埋地聚乙烯排水管管道工程技术规程（CECS164:2004）。4、钢结构施工计算手册（中国建筑工业出版社）。5、简明施工计算手册（中国建筑工业出版社）。三、施工方案简述一、钢板桩支护布置钢板桩采纳拉森ISP-W型钢板桩，其长度为12米/根，每一个施工段50m需260根钢板桩。依照施工段一样稳固水位1540m和目前水位情形,取施工水位为154.00m。依照管沟开挖深度（）,钢板桩支护设置1道型钢圈梁和支撑。以K14+100左侧排污管道钢板桩支护为例，桩顶标高为157.83m,
3、桩底标高为148.83m，依次穿越松散耕土粉质粘土层。二、钢板桩结构尺寸及截面参数拉森ISP-W型钢板桩计算参数如下表所示:型号尺寸（mm）每块钢板桩有效幅宽b有效高度h厚度t截面积A单根cm2惯性矩Ix单根cm4截面抵抗矩W单根cm3单位净重kg/mISP-W型400180336四、计算假设一、依照设计图纸中地勘资料提供的土层描述，本计算中土层参数按体会取值如下（K14+100钢板桩支护处）：土层土层土层顶土层底容重内摩擦角粘聚力编号名称标高（m）标高（m）(kN/m3)(o)(kPa)2耕土585-1粉质粘土191540加权平均1024则计算取值：Y=18KN/m3,d=15o,c=10K
4、Pa。二、支护计算水位按154.00m考虑。3、计算时依照支护周边均为土体进行计算，不考虑间隙水压力及土体浮容重,同时不扣减由土体粘聚力与钢板桩之间产生的摩擦力。五、钢板桩围堰计算一、内力计算本工程土压力计算采纳钢板桩全数经受的主动土压力视为有效主动土压力。以地面标高157330m为基准，计算各高度点的有效土压力。地面超载依照30t考虑，换算后为5KN/m2,换算为土高度h=q/Y5/18=028m。0主动、被动土压力系数15.Ka=tg2（45-一）=0.589八Ka=0.7672Kp=tg2（45+）=1.698,両=1.303有效主动土压力计算（受力散布图如下）依照各工况（一道支撑）进行
5、受力计算，具体如下基底柿高】52-63V帼扳捉顶标高I渤-R3/3钢桩桩底标崙】4雷晡制板桩土压力分布图A、在标高157.33m位置时的土压力强度（地面处）P1=18x0.28tg2(45-)=2.97KN/m22B、在标高15633m位置时的土压力强度(支撑处)P2=18x(0.28+2)tg2(45-)=24.17KN/m22C、在标高15263m位置时的土压力强度(基底部)P3=18x(0.28+4.7)tg2(45-乞)=52.80KN/m22p1P2P3等值染夕布图支撑层数及间距依照等弯矩布置确信各层支撑的间距，则拉森ISP-W型钢板桩顶部悬臂端的最大许诺跨度为：h_60W_6X20
6、0X2043x105_3yKa_318x103x0.589_284.9cm_2.85mh0_2.85mh_1.11x2.85_3.16m1施工时考虑放管空间位置，确信采纳布置一层支撑，即从自然地面下加设置I20a工字钢围檩，加203钢管横撑；自钢板桩顶下为1道围囹支撑。施工工况下围檩计算围檩受力（采纳近似法计算）公式：Rn处土压力q=(P+P)/2Xh/2+(P+P)/2Xh/2，则计算如下:nnn-11nn+12q_24.17x0.28+2.0_13.78KN/m12开挖到基底标高时土压力最大，为最不利工况，土压力均布荷载为m，则现在钢板桩所受的最大弯矩为M二0.125xqxl2二0.125
7、x13.78x32二15.503KNm，拉森ISP-W型钢板桩抗弯截max1面模量为2043cm3,则钢板桩所受最大弯曲应力为：MmaxW15.503x1062043000=7.59Mpa200Mpa,完全知足要求。钢板桩最小入土深度计算入土深度操纵是钢板桩设计计算的关键，本方案为验证相关计算规则的合理性及准确性，采纳两种计算方式进行验算后对照复核。07(Kp-Ka)多泾支撑钢板桩计算简图纳盾恩近似法计算如上简化后土压力散布图，假定作用在板桩EG段上的荷载EHJG半传至E点上，另一半由坑底土压力FGR经受，由几何平稳关系可得入土深度计算公式：yKaH(h+x)=y(Kp-Ka)x2242即(K
8、p-Ka)x2-KaHx-KaHh=0,代入相关数据计算可得：41.109x2-2.77x-7.474=0,求解得x=4.12m,即钢板桩在基底以下入土深度大于时就能够知足要求。综合以上两种计算方式结果，为安全起见，取验算最大值并考虑倍安全系数，则x=x=，本施工方案采纳1加长钢板桩，桩顶标高为，基底标高为，入土深度=12-完全知足要求。2、内支撑受力检算内支撑及围檩设计如前图所示，选择荷载最大的围檩位置进行验算，该处土压力q=m,取跨度最大的两跨不等距持续梁检算，依照方案设计围檩选择I20a，工字钢W二178cm3,fL200MPa,取系数n=，则在静载时：M二0.125x24.17x2.7
9、2=22.025KNmmax5=气U=61-87MPaf=200MPa，故围檩抗弯强度知足要求。内支撑设计围檩处内支撑采纳G203mm钢管，钢管壁厚10mm，D=203mm，d=183mm，i=32+d2=v；2032+1832=21.96，44=6060.2mm2，xD2-d2=3.14x2032-183244W=nxD4d4=3.14x2034二1834=278746.81mm332D32x203依照长细比比=卜麴=182.149，查钢结构设计规范附表得稳固系数”=.216。自重弯矩：Mmaxql20.466x428=0.932KNmNM=+maxAW242.9x1030.932x106+0.216x=188.9MPaf=200MPa知足要求。通过上述计算，本方案钢板桩支护设计检算是符合要求的，安全性能靠得住。
拉森钢板桩支护方案计算书
