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1、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:某某市华航物资服务有限公司监理单位:某某市鼎信工程建设管理有限公司施工单位:某某建设集团有限公司工程地点:某某东侧杨树路北侧 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
2、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
3、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(kN/m3) 坑壁土的内摩擦角() 1 碎石 1.6 21.5 14 2 填土 1.4 18.5 35 坑壁土的平均重度(kN/m3):20.100;坑壁土的平均内摩擦角():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
4、弯强度设计值fm(N/mm2):205.00;弹性模量E(N/mm2):;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):;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):;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=htg2(45-/2)其中,h-基坑(槽)开挖深度; -坑壁土的平均重度 (kN/m3); -坑壁土的平均内摩擦角 (); pa-主动土压力强度(kN
5、/m2);pa=20.1003.00tg2(45-23.800/2) =25.625 kN/m2。三、挡土板计算: 计算简图 剪力图(kN) 弯矩图(kNm) 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=pal1其中q-挡土板的线荷载(kN/m); l1-挡土板的间距(mm);q =25.6250.250=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 = 7.207 kNm 。最大受弯应力按以下计算公式计算: = M/W其中,M-背楞的最大弯矩(kNm); W-背楞的截面抵抗矩(m
6、m3); W =90142/6 del=49157(mm3);= 7.207106/49157 =146.614N/mm2。挡土板的受弯应力计算值 =146.614 N/mm2 小于抗弯强度设计值 205 N/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 = 67.266 kN/m。2、背楞按照三跨连续梁计算最大弯矩,计算公
7、式如下:Mmax=0.1ql22=0.167.266 1.5002 = 15.135 kNm。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: =M/W其中,M-背楞的最大弯矩(kNm); W-背楞的截面抵抗矩(mm3);W = 75989.00(mm3);=M/W=15.135106 / 75989.00 = 199.173 N/mm2。背楞的受弯应力计算值 =199.173 N/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 =1.1ql2R =1.1ql2= 1.167.2661.500
8、= 110.989 kN。 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)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; -横撑杆的轴心受压稳定系数; = 0.135; -横撑杆的长细比=l0/i= 7232.000/26.140 = 276.664 ; l0-横撑杆的长度(mm);l0= l-b12- h12=7900 - 320 2 - 14 2 = 7232 mm; i-横撑杆的回转半径(mm);i = 26.140 mm; I-横撑杆的截面惯性矩(mm4);I =502 mm4 ; A-横撑杆的截面积(mm2);A = 7345 mm2; 得到: fc=110.989103/(73450.135) =111.932 N/mm2。横撑杆的抗压强度计算值 : fc = 111.932 N/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60)进行排水,以确保基底土质不被水浸泡 。