上海某工程深基坑专项方案

1、工程概况工程名称：宽厚板轧机完善改造---地下循环水管改造建设地址：宽厚板厂房外（25号门）项目编号： 609建设单位：股份有限公司设计单位：中冶工程技术股份有限公司监理单位：监理公司简介：宽厚板厂房25号门外入口地下有12根从管廊出来的地下水管，由于地面走重车压陷土体导致管线变形破损漏水，特立项对水管进行更换及保护，保护方案采用桩基（灌注桩）上加混凝土梁，管道敷设穿过混凝土梁下，以后重车的重力直接作用到大梁再传到桩基上，不至于压坏地下管道。

由于老管道分四层（同一颜色管道在一层标高上）出管廊后直接敷设在土中，最深管道中心标高米（DN450/DN500，各一根），最高管道标高为米，由于无精确地下管线图，此次开挖需要全部暴露地下管道，为桩基不破坏地下管道作安全措施。

基坑开挖最深为-6米。

下图中基坑内管道需要全部更换为新管道，原来12根管道通过管廊侧壁出来直接埋设到土中，设计方案为10根管道改道通过顶板开孔和管廊内老管道连接（标高范围由4层管道标高均改为米），2根管道通过侧壁和管廊内老管道连接（标高由米改为-4米）。

白色立柱为设计的桩基的位置，为看到管廊内管道分布示意图，管廊顶盖在作图过程中特意取掉（实际上管廊顶部有800厚钢筋混凝土顶盖）。

、周围地质情况该项目基坑位置位于宽厚板厂房25号门外区域，公路旁边，现场地势平坦，附近有架空煤气管道、地下污水管及12根循环水管、生活、消防水管等。

根据勘察提供的地质资料、工程剖面图分析，该地段开挖面下米为杂填土，到米为淤泥质土组成，开挖面下至3米～8米左右，含水量大于20%。

基坑围护情况简述基坑出管廊6.3米范围最深，开挖深度为-6米左右。

本基坑采用12拉森钢板桩围护施工，支撑结构采用2Ι40型钢作为钢围檩，φ375（壁厚12mm）的钢管作为钢板桩之间的支撑。

1、基坑支护机械配置计划1、人力资源计划管理人员3名、3个焊工、3个普工、1个司机。

挖土30个普工。

2、进度计划见附件本专项方案根据以下规范及文件编制：1、《建筑结构荷载规范》 GB50009-20012、《建筑地基与基础施工质量验收规范》GB50202-20023、《深基坑支护规范》 GB50009-20015、理正深基坑计算软件。

6、《宽厚板地下循环水改造》设计图纸及地质资料；7、《上海市基坑工程设计规程》 DBJ08-61-978、《工程测量规范》 GB50026-20029、《施工现场临时用电安全技术规范》 JGJ46—200510、《建筑与市政降水工程技术规范》 JGJ／T111－981、总体施工流程施工准备→测量定位→破除路面→人工探沟→打钢板桩（压密注浆）→挖土→钢板桩内支撑→挖土→排水→堵漏→底板浇注混凝土防水2、主要工程量3、基坑围护结构设计围护结构形式本工程围护结构说明（见支撑图）（1）管廊外（长*宽）10米*10米需要挖-6米深，必须采用12m拉森钢板桩支护。

围护结构之间设置一道支撑，支撑高度约为-0.8米，支撑结构采用Ι40型钢作为钢围檩，φ375（壁厚12mm）的钢管作为钢板桩之间的支撑，支撑的水平间距为3.0m。

型钢与钢板桩之间采用-540×12钢板焊接，焊缝高度为8mm。

支撑体系具体情况在后续开挖中详细叙述。

（2）管廊外（长*宽）10米*7米范围挖-2.5米深，管廊顶部（长*宽）9米*6.3米范围挖2米深，但靠公路一侧平时需要通车，靠厂房一侧厂房内地面堆放有重物，地下水位约-3米，管道走向两端无法用钢板桩封闭，而且应生产要求所以也考虑用12米钢板桩作支护，作用有两个--- 一是可以减少重物压陷引起的地面沉降，二是可以延长地下水的流动路径，减少单位时间涌入基坑的水量，给水泵排水减小压力。

（3）由于板桩两端无法封闭，在出管廊17米*10米范围基坑两侧为减小地下水对板桩的侧压力，增大基坑支护体系的安全系数，在此范围的板桩外侧作压密注浆防水措施。

但是还是有地下水流入基坑，为保证基槽开挖后干燥，在基坑一侧砌砖槽，用多个潜水泵抽水到公路对面雨水井内，保证槽内的地下水位降至基槽以下。

开挖支撑详细情况图1：支撑平面示意图图2：支撑断面示意图。

图1：基坑支撑平面示意图图2：支撑断面示意图基坑围护体系的计算验算断面取最深处来验算，该部位施工过程中有一定的危险性，即如该断面满足规范要求，则整个沟槽都满足要求。

基坑采用拉森桩钢板桩作围护结构，桩长为12m，桩顶标高为，采用一道支撑。

取厂房一侧的断面验算，该处活荷载较大。

根据相关规范、规定以及基坑设计计算的经验，理正基坑围护软件比较适合验算该基坑，特采用理正基坑围护软件进行验算。

基坑最深处验算根据图纸设计周围荷载取值10KPa。

、钢板桩支护情况[ 基本信息 ]----------------------------------------------------------------------[ 超载信息 ]--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------[ 土层信息 ]--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------[ 土层参数 ]----------------------------------------------------------------------[ 支锚信息 ]--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------[ 土压力模型及系数调整 ]----------------------------------------------------------------------弹性法土压力模型: 经典法土压力模型:[ 结构计算 ]----------------------------------------------------------------------各工况：内力位移包络图：地表沉降图：[ 整体稳定验算 ]----------------------------------------------------------------------计算方法：瑞典条分法应力状态：总应力法条分法中的土条宽度:滑裂面数据整体稳定安全系数 K=s圆弧半径(m) R =圆心坐标X(m) X =圆心坐标Y(m) Y =---------------------------------------------------------------------- [ 抗倾覆稳定性验算 ]----------------------------------------------------------------------抗倾覆安全系数:M——被动土压力及支点力对桩底的弯矩, 对于内支撑支点力由内支撑抗压力p决定;对于锚杆或锚索，支点力为锚杆或锚索的锚固力和抗拉力的较小值。

——主动土压力对桩底的弯矩;Ma注意：锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。

序号支锚类型材料抗力(kN/m) 锚固力(kN/m)1 内撑 ---= >= , 满足规范要求。

Ks----------------------------------------------------------------------[ 抗隆起验算 ]---------------------------------------------------------------------->= ～，注：安全系数取自《建筑基坑工程技术规范》YB Prandtl(普朗德尔)公式(Ks9258-97(冶金部):= >= , 满足规范要求。

Ks>= ～，注：安全系数取自《建筑基坑工程技术规范》YB Terzaghi(太沙基)公式(Ks9258-97(冶金部):= >= , 满足规范要求。

Ks[ 隆起量的计算 ]注意：按以下公式计算的隆起量，如果为负值，按0处理!式中δ———基坑底面向上位移(mm);n———从基坑顶面到基坑底面处的土层层数;ri———第i层土的重度(kN/m3)；地下水位以上取土的天然重度(kN/m3)；地下水位以下取土的饱和重度(kN/m3);hi———第i层土的厚度(m);q———基坑顶面的地面超载(kPa);D———桩(墙)的嵌入长度(m);H———基坑的开挖深度(m);c———桩(墙)底面处土层的粘聚力(kPa);φ———桩(墙)底面处土层的内摩擦角(度);r———桩(墙)顶面到底处各土层的加权平均重度(kN/m3);δ = 72(mm)[ 抗管涌验算 ]----------------------------------------------------------------------抗管涌稳定安全系数(K >= :式中γ———侧壁重要性系数;γ'———土的有效重度(kN/m3);γw ———地下水重度(kN/m3);h'———地下水位至基坑底的距离(m);D———桩(墙)入土深度(m);K = >= , 满足规范要求。

钢管支撑的稳定性验算拉森钢板桩之间的间距为10米，支撑的直径为375mm，壁厚为12mm, 钢管的两端可作为铰接端，长度系数系数μ=1、i=、A= cm2。

于是其柔度：λ=μl/ i=1*10000/=所以钢管的稳定系数φ查《结构设计规范》，通过插值法得：φ=+（）*=经查《结构设计规范》,钢管的轴向能承受应力[σ]=255N/mm2，所受最大轴力为m。

钢支撑所能承受的许可压力为：[p]=φ[σ]A=×255×106××10-4=28704KN[p]>轴向力*支撑间距=*3= ,合格。

验算结论稳定性、坑底抗隆起以及抗倾覆等安全系数都大于规范要求，基坑围护处于安全状态，该围护方式可行。

4 、基坑围护结构施工拉森钢板桩的施工4.1.1施工线路及总说明钢板桩从煤气管道一侧、管廊侧面开始，然后逐步向管廊外插打，因为煤气管道标高为7米，考虑打桩机高度将其下方的板桩分3段进行（ 4米/每段，由12米板桩制作而成），每段间满焊再打入土中。