基坑開挖支護方案詳解

1、基坑開挖支護方案一、方案概述擬開挖基坑深度7.5米，結構外緣尺寸為10*15米。開挖時基坑上口2米內(nèi)原路面結構采用1:1放坡開挖，開挖面尺寸以結構尺寸周邊加1.0寬工作寬度，2米以下開始采用拉森鋼板樁支護，鋼板樁采用拉森SP-，樁長12米，入土超基坑底深度6.5米，板樁密排布置，之間相互咬扣。板樁施打采用振動錘，板樁全部施工完畢后，先將板樁頂部內(nèi)側50公分挖出，進行鋼圍檁和首道支撐的施工，然后在進行正式的基坑土方開挖，下挖3米后再進行第二層的圍檁和內(nèi)支撐施工。內(nèi)支撐采用22a槽鋼，水平間距5米，槽鋼之間采用型鋼系桿連接。由于基坑較深但開挖面不是太大，所以開挖機械選用長臂挖機，挖出的土方全部外運

2、，現(xiàn)場不堆放土方。結構施工結束并達到100%強度后開始基坑回填，回填方案由業(yè)主現(xiàn)場確定（建議采用灰土夯填）。如下圖所示。3m2.5m2m5.5m入土6.5m擬建結構SP-鋼板樁鋼圍檁集水坑1.5m1:11:1鋼支撐5m鋼圍檁及錨桿施工詳圖2m2m1.0m10.3m1.0m2m1.0m15.2m1.0m鋼板樁集水坑15m鋼圍檁二、基坑排水 根據(jù)地勘報告，地下水位在地面以下兩米左右，水位較高，但考慮到鉆探是兩個月前進行的，由于目前已進入枯水期，江水位逐步下降，現(xiàn)在比坑底高1-2米，如果開挖前貿(mào)然采用井點降水，可能會造成不必要的浪費，所以建議在基坑開挖過程中確定降水方案，如果實際滲水量不大，則采用集

3、水明井進行抽排。如水量較大才用輕型井點降水，可分兩層進行。三、基坑穩(wěn)定性驗算1、驗算依據(jù)：建筑基坑支護技術規(guī)程JGJ 120-991、相關參數(shù) SP-拉森板墻截面模量W=2270cm3/m，截面積A=242.5cm2/m，彈性模量f=206MPa，單位重量=190KG/m。 內(nèi)支撐22a槽鋼截面積A=31.8cm2，慣性矩I=2394cm4，抵抗矩218cm3，單位重25Kg/m。 號土層：土容重=18.3KN/m3，土層厚4.5m，內(nèi)摩擦角=12.5度，粘聚力C=13.5Kpa。號土層：土容重=18.7KN/m3，土層厚3m，內(nèi)摩擦角=30.9度，粘聚力C=5.7Kpa。號土層：土容重=17

4、KN/m3，內(nèi)摩擦角=11.1度，粘聚力C=10.3Kpa 基坑外側作業(yè)均布荷載（挖掘機挖土作業(yè)）q=20KN/m2。 開挖深度H=7.5m，支護深度h=5.5m，板樁入土深度t=3.5m。施工水位按地面以下5m計。2、外力計算 作用板樁上的土壓力強度及分布圖86.29KN/m21mh=6.5m4.5mHtq=35mN124.5KN/m20.5me3m71.33KN/m2N2主動土壓力系數(shù)Ka1=tg2(45-/2)= tg2(45-12.5/2)=0.64被動土壓力系數(shù)Kp1=tg2(45+/2)= tg2(45+12.5/2)=1.55主動土壓力系數(shù)Ka2=tg2(45-/2)= tg2(

5、45-30.9/2)=0.32被動土壓力系數(shù)Kp2=tg2(45+/2)= tg2(45+30.9/2)=3.11主動土壓力系數(shù)Ka3=tg2(45-/2)= tg2(45-11.1/2)=0.68被動土壓力系數(shù)Kp3=tg2(45+/2)= tg2(45+11.1/2)=1.48板樁外側均布荷載換算填土高度he=20/18.3=1.09m，總填土高度h0=1+1.09=2.09m樁頂以上土壓力強度Pa0=1*h0*Ka1=18.3*2.09*0.64=24.5KN/m2 土最大土壓力強度Pa1=1*(ht0+ ht1)*Ka=18.3*(2.09+3.5)*0.64=65.5 KN/m2 土

6、最大土壓力強度Pa2=2*ht2*Ka+ Pa1=18.7*3*0.32+65.5=83.5 KN/m2內(nèi)支撐力N的計算槽鋼構件按照受壓并在自重作用下受彎，計算式為：N/A+M/W1 qL=12mq=25*10=250N/m=0.25KN/m，M=1/8*0.25*132=1.22KN/m，M/W=1.22*106/218*104=0.56MpaN=(-M/W)*A/L=(0.772*140-0.56)*31.8/5=683.8 KN/m 式中為鋼材軸向容許應力，查表得140Mpa，L為支撐間距取5米，1為鋼構件縱向彎曲系數(shù)，按照構件長細比查表得到，本例中槽鋼長細比為1300/22=59，查表

7、的1=0.7723、鋼板樁入土深度驗算以基底土體不產(chǎn)生橫向側移位驗算標準，土壓力、水壓力及被動土壓力分別對樁矩點取力矩平衡，得到：( -)*（Kp-Ka）*t3/6=h2/6+Kan2hs2/6(18-10)*(2.05-0.55)* t3/6=10*5.52/6+0.55*18*2.52/6得出t=360.73/2=3.12<4.5m，滿足要求4、抗傾覆穩(wěn)定性驗算 內(nèi)支撐對e點力矩M1=N1*Ln2+N2* Ln 2=683.8*6+683.8*3=6154.2KNM 基坑面以上土壓力對e點力矩M2=(2Pa1+Pa0)h12/12+Pa1h1h2/2+(Pa1+2Pa2)h22/12

8、=(2*65.5+24.5)*3.5*3.5/12+65.5*3.5*3/2+(65.5+2*83.5)*3*3/12=677KNM M1/M2=9.1>2，滿足要求5、鋼板樁抗彎拉驗算錨桿支撐點與基坑底面之間的鋼板樁彎矩可以近似按照兩端簡支梁承受梯形荷載計算。查靜力計算手冊，可按以下公式計算鋼板樁的最大彎矩： Mmax=Pa2L2/6·23-（1+）/（1-）2 上式中 = Pa0/Pa2；=（2+1）/3 =27.2/86.29=0.321    =（0.3212+0.321+1）/3

9、=0.689   鋼板樁最大彎矩Mmax=86.29*5*5/6*2*0.6893-0.321*(1+0.321)/(1-0.321)2=179.41KNM安全系數(shù)K=2Fmax=Mmax/W=179.41*103/2270=79.03Mpa<f/2=206/2=103 Mpa滿足要求6、基坑底部隆起驗算Nq=etg3Kp3=2.7183.14*0.196*1.48=2.74Nc=(Nq-1)/tg3=(2.74-1)/0.196=8.88抗隆起安全系數(shù)Ks=（ntNq+CNc）/(w(H+t)+q)=(17*4.5*2.74+10.3*8.88)/(18*（5.5+3.5）+20)=301/182=1.65>1.3，滿足要求序號項目名稱單位數(shù)量單價合價1基坑土方開挖外運M33337.9235116827.22鋼板樁t136.31548210992.43錨桿(含圍檁)t2.21560734335.44基坑排水