消防泵房基坑钢板桩支护施工方案.docx
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消防泵房基坑钢板桩支护施工方案
目录
一、工程概况:
2
二、编制依据3
三、支护方案选择及施工工艺4
四、钢板桩支护安全计算8
五、基坑排水措施12
消防泵房基坑钢板桩支护方案
一、工程概况:
工程名称:
消防泵房
建设单位:
昆山市华航物资服务有限公司
监理单位:
昆山市鼎信工程建设管理有限公司
施工单位:
江苏兴港建设集团有限公司
工程地点:
金沙江路东侧杨树路北侧
本工程基坑底面积75.19平方米,设计底标高为-3.5米,实际开挖深度为3.0米,基坑支护采用钢板桩(32b号槽钢)支护。
二、编制依据
《建筑施工计算手册》江正荣编著中国建筑工业出版社
《实用土木工程手册》第三版杨文渊编著人民交通出版社
《地基与基础》第三版中国建筑工业出版社
三、支护方案选择及施工工艺
本工程地质条件较差,地下水位较高,为保证基坑土壁的稳定性,根据现场地质情况,固采用连续垂直板式(钢板桩)支撑基坑土壁,板式支撑的挡土板、背楞、横撑杆的强度及稳定性计算详计算书。
钢板桩的施工方法及措施如下:
1、钢板桩施工流程:
确定地下情况,有无管道、电缆等
2、施工前依据消防泵房轴线测放出基坑四周边线的具体位置,并用白石灰线标识,确定钢板桩施打的位置线。
3、施工钢板桩前,先对材料进行检查、分类、编号、矫正桩体。
4、为保证钢板桩能垂直打入和板桩墙面平直,用经伟仪在两个方向加以控制。
5、打桩方法:
打桩时先把钢板桩吊起就位,让其凭自重入土,竖起稳定后,再开启振动锤将钢板桩打到要求的深度。
6、钢板桩施打时,应采取措施减少施工对原有建筑物、道路、管网的影响。
如在施打钢板桩前,先查明地下管网的情况,若遇有地下管线或泄水孔,应跳开该处不打钢板桩,待开挖后,沿缺口两边钢板桩外侧插入钢板挡土。
7、具体支护见下图
四、钢板桩支护安全计算
1、基坑(槽)参数
土层参数表:
序号土名称土厚度(m)坑壁土的重度γ(kN/m3)坑壁土的内摩擦角φ(°)
1碎石1.621.514
2填土1.418.535
坑壁土的平均重度γ(kN/m3):
20.100;
坑壁土的平均内摩擦角φ(°):
23.800;
基坑开挖深度H(m):
3.00;
基坑开挖宽度l(m):
7.90。
2、支撑材料参数
挡土板材料类型:
32b号槽钢;
抗弯强度设计值fm(N/mm2):
205.00;
弹性模量E(N/mm2):
206000;
背楞材料类型:
32b号槽钢;
抗弯强度设计值fm(N/mm2):
205.00;
弹性模量E(N/mm2):
206000;
横撑材料类型:
32b号槽钢;
抗弯强度设计值fm(N/mm2):
205.00;
弹性模量E(N/mm2):
206000;
竖直方向背楞道数:
1道。
距坑底距离为:
3000mm,水平方向横撑间距l2(mm):
1500。
二、主动土压力强度计算:
深度h处的主动土压力强度按以下公式计算:
pa=γ×h×tg2(45°-φ/2)
其中,h--基坑(槽)开挖深度;
γ--坑壁土的平均重度(kN/m3);
φ--坑壁土的平均内摩擦角(°);
pa--主动土压力强度(kN/m2);
pa=20.100×3.00×tg2(45°-23.800°/2)=25.625kN/m2。
三、挡土板计算:
计算简图
剪力图(kN)
弯矩图(kN·m)
变形图(mm)
挡土板承受三角形荷载作用,按照多跨连续梁进行计算:
1、荷载计算
挡土板的最大线荷载按以下公式计算:
q=pa×l1
其中q--挡土板的线荷载(kN/m);
l1--挡土板的间距(mm);
q=25.625×0.250=6.406(kN/m)。
2、挡土板按照连续梁计算最大弯矩,计算如下:
最大弯矩Mmax=7.207kN·m。
最大受弯应力按以下计算公式计算:
σ=M/W
其中,M--背楞的最大弯矩(kN·m);
W--背楞的截面抵抗矩(mm3);
W=90×142/6{del}=49157(mm3);
σ=7.207×106/49157=146.614N/mm2。
挡土板的受弯应力计算值σ=146.614N/mm2小于抗弯强度设计值205N/mm2,满足要求!
四、背楞计算:
背楞按受力最大的一根计算。
背楞需要计算弯矩和剪力。
1、荷载计算
各背楞对挡土板作用的最大支座反力Rmax=16.817kN。
所以背楞的线荷载按以下公式计算:
q=Rmax/l1
其中,q--背楞的线荷载(kN/m);
l1--挡土板的间距(m);
q=Rmax/l1=16.817/0.250=67.266kN/m。
2、背楞按照三跨连续梁计算最大弯矩,计算公式如下:
Mmax=0.1ql22=0.1×67.266×1.5002=15.135kN·m。
其中,q--背楞的线荷载(kN/m);
l2--水平方向横撑间距(m);
最大受弯应力按以下计算公式计算:
σ=M/W
其中,M--背楞的最大弯矩(kN·m);
W--背楞的截面抵抗矩(mm3);W=75989.00(mm3);
σ=M/W=15.135×106/75989.00=199.173N/mm2。
背楞的受弯应力计算值σ=199.173N/mm2小于抗弯强度设计值205N/mm2,满足要求!
3、最大支座反力按以下公式计算:
R=1.1×q×l2
R=1.1×q×l2=1.1×67.266×1.500=110.989kN。
五、横撑杆计算:
横撑杆为承受支座反力的中心受压杆件,可按以下公式验算其稳定性。
fc=R/(A×φ)≤[fc]
其中,fc--横撑杆抗压强度(N/mm2);
[fc]--横撑杆抗压强度设计值(N/mm2);
R--横撑杆承受的支点最大反力(kN);R=110.989kN;
φ--横撑杆的轴心受压稳定系数;φ=0.135;
λ--横撑杆的长细比λ=l0/i=7232.000/26.140=276.664;
l0--横撑杆的长度(mm);l0=l-b1×2-h1×2=7900-320×2-14×2=7232mm;
i--横撑杆的回转半径(mm);i=26.140mm;
I--横撑杆的截面惯性矩(mm4);I=502mm4;
A--横撑杆的截面积(mm2);A=7345mm2;
得到:
fc=110.989×103/(7345×0.135)=111.932N/mm2。
横撑杆的抗压强度计算值:
fc=111.932N/mm2小于32b号工字钢抗压强度设计值205N/mm2,满足要求!
五、基坑排水措施
基坑四周设200宽400深的明沟,按2%坡度坡向消防水池北侧,在消防水池北侧设两个800*800*800的集水坑,并设两台潜水泵(出水口径Φ60)进行排水,以确保基底土质不被水浸泡。
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