某顶管工程深基坑施工方案

某顶管工程深基坑施工方案

某整治工程——某分洪道（过某大道顶管段），深基坑（4.0m~9.0m）开挖，进水口、出水口渠箱基坑深4.5m，基坑宽度24m。工作井、接收井处渠箱基坑深9m，宽13m~16m。地质情况复杂，施工难度很较大，现编制符合现场实际情况，技术较先进，经济合理的施工组织设计，确保深基坑工程的安全及周围环境的安全。

基坑开挖施工顺序为：

施工准备拉森钢板桩支护基坑开挖支撑管基施工

渠箱施工回填拔支护桩

一、施工准备

1、根据施工图纸测量放线，确定渠箱边线，在边线上每20m设基线桩，然后撒白灰线，作为管沟打支护桩之依据。

2、依据撒灰线位置，迁移绿化、拆除障碍物及各种既定设施，平整施工场地。

3、做好临建设施和安全、文明措施，作为施工时的用水、用电准备工作。

4、作好施工机械及设备的调试运转工作。

二、打支护桩

由于受场地限制，且基坑地层以杂质土、淤泥层和粉质粘土层为主，土的摩擦力

较小，透水性大，土质稳定性差，基坑开挖较深，不具备自然放坡条件，为确保开挖时基坑内施工作业的安全和对周围建、构筑物及市政设施的正常使

用造成影响及危害，该基坑支护结构选择拉森钢板桩，它具有强度高，结合紧密，堵水性好，速度快等特点。

1、打桩机械选择

根据工程规模、土质情况、作业能力，作业环境打拉森式钢板桩，采用振动冲击打桩机械，即采用PC200履带式挖土机带油压振动锤打桩。

2、打桩方式的选择

打桩方式采用单桩打入法，施工简便、可不停地打、桩机行走路线短、速度快，但是容易倾斜，对此可在一根桩打入后，把它与前一根焊牢，既防止倾斜又避免被后打的桩带入土中。

3、挡土钢板桩支护计算

挡土钢板桩根据基坑挖土深度、土质情况、地质条件和邻近建筑管线情况，选用多锚（支撑）板桩形式，对坑壁支护，以便基坑开挖。根据现场实际情况分析，最危险处是工作井、接收井处渠箱施工，基坑开挖深9米，宽15米的基坑支护计算。

多锚支撑式板桩计算，钢板桩选用日本产拉森FSP-IV型钢板桩，每延长米截面矩W=2270cm3/m，[f]=200Mpa，取基坑深H=9.0m，距板桩外2 m地面附加荷载q=30KN/㎡。根据地质资料，不同深度层土的密度r，内摩擦角Ф及粘聚力C的值，

4500

15000

3600

4400

。

10.5

8.0

人工填土:r=18.75KN/m3 φ=10 C=5.0KPa 中粗砂:r=20.0KN/m3 φ=30° C=0KPa 粉质粘土:r=19.8KN/m3 φ=18° C=22KPa 泥质粉砂岩:r=20.5KN/m3 φ=25° C=28KPa (强风化)

r 1φ1=(10º×3.6+30º×4.4+18º×1)/9=20.7º C 1=(5×3.6+0+22×1)/9=4.4kpa

r 2=(19.8×1.5+20.5×4.5)/6=20.325 kN/m 3 φ2=(18º×1.5+20.5º×4.5)/6=23.3º C 1=(22×1.5+28×4.5)/6=26.5kpa 故该土层为上软下硬土层的情况

（1） 计算作用于板桩上的土压力强度，土压力分布

Ka 1= tan 2 (45º-20.7º/2)=0.478 Ka 2= tan 2 (45º-23.3º/2)=0.433

Kp2= tan2 (45º+23.3º/2)=2.309

考虑钢板桩与土间的摩擦力作用，取墙前K=1.666得

K.Kp2=1.666×2.309=3.846

K.Kp2- Ka2=3.413

e Aq=qka1=30×0.478=14.34kN/㎡

y q= tan(45º+20.7º/2)×2=2.89m

e Ah= r1HKa1-2c1√(ka1)+[(H-3.7)-(H-3.7)Ka1] r w

=19.48×9×0.478-2×4.4×√(0.478)+(5.3-5.3×0.478) ×10

=83.803-6.084+27.666=105.685kN/ m2

B点上P b上= e Aq + e Ah =105.385+14.34=119.725kN/ m2

B点下P b下= r1HKa2-2c2√(ka2)+[(H-3.7)-(H-3.7)Ka2] r w+qka2

=19.48×9×0.433-2×26.5×√(0.433)+(5.3-5.3×0.433) ×10+30×0.433 =75.914-34.875+30.051+12.99=84.08 kN/ m2

e Ac=r1Ka1×2.5=19.48×0.478×2.5=23.279 kN/ m2

34.452

23.279

39.457

x

Ps

0.39

等值梁计算简图

Rc

h 0=2.5m y d =2.89

R D

h 1=3.3m

h 2=3.2m

2000

65.493

y =0.48

84.08105.385

119.725

（2）计算板桩墙上土压力强度等于零的点离控土面的距离y ，在y 处板桩墙前的被动土压力等于板桩墙后的被动土压力，即

y=P b 下/{(r 2- r w )(kkp 2-ka 2)+2c 2[(√kkp 2)+√(ka 2)]}

=84.08/[(20.325-10)×3.413+2×26.5×[√(3.846)+√(0.433)] =84.08/(35.239+138.815)=0.48m

（3）确定支撑层数及间距

按等弯矩布置法确定各层支撑的间距，板桩顶部悬臂的最大允许跨度为： h=3√[(6[f]w)/( r 1ka 1)]= 3√[(6×200×105×2270)/(19.48×103×0.478)] =308cm=3.0m

取h 0=2.5m h 1=1.11×3.0=3.42m 取h 1=3.3m h 2=3.2m （4）用力矩分配法求解AS 连续梁