污水处理站基坑开挖钢板桩支护施工方案[优秀工程方案]

1、宿城区镇村生活污水治理PPP项目污水处理站基坑开挖及支护施工方案编制:审核:批准:北京久安建设投资集团有限公司2018年4月24日目 录第一章 编制依据 3第二章 工程概况 3第三章 基坑支护结构设计 3第4章 基坑支护结构的 主要技术参数及技术要求 5 4.1 机械计划 5 4.1 钢板桩 5第五章 钢板桩支护施工 6 5.1 钢板桩支护施工流程 6 5.2 钢板桩的 吊运及堆放 7 5.3 钢板桩的 打设 7 5.4 基坑土方开挖 8 5.5 基坑排水降水措施 9 5.6 拔桩 9第六章 基坑监测 9 6.1 本基坑监测项目 9 6.2 监测点的 位置及数量 9 6.3 监测与测试的 控制

2、指标 9 6.4 监测要求 10 6.5 监测周期 10 第七章 基坑验收 10第八章 施工注意事项及要求 10第九章 深基坑施工安全措施 10第十章 基坑工程钢板桩支护计算书 12 10.1 参数信息 12 10.2 主动土压力计算 13 10.3 基坑下的 被动土压力计算 16 10.4 验算嵌固深度 是否满足要求 19 10.5 结构计算 19 10.6 截面承载力计算 22第十一章 应急救援预案 22 11.1 成立基坑应急安全小组23 11.2 基坑使用和维护要求 23 11.3 应急措施 23 11.5 注意基坑的 时空效应 24第一章 编制依据行业标准建筑桩基技术规范(JGJ94

3、-2014);行业标准建筑基坑支护技术规程(JGJ 1202016);国家标准钢结构工程施工质量验收规范(GB50205-2015);施工图纸.第二章 工程概况 本项目为地下构筑物,处理站顶板面标高19.65米,底板面标高14.715米,由总图可知现场自然土面标高约为21.272,则开挖深度 为6.557米;开挖平面尺寸在处理站结构尺寸的 基础上每边加2米,即基坑长度 11.2米,基坑宽度 9.00米.因施工现场在农田里,无法采用大开挖的 方式进行,该工程采用止水钢板加支撑体系进行土方开挖施工;周边采用管井降水控制地下水位;基坑底部采用直径50厘米水泥含量15%的 深层搅拌桩进行加固.第三章

4、基坑支护结构设计 由于基坑较深,结合现场实际情况和地质勘查报告不可采用自然放坡开挖,且考虑到开挖土体量较大,基坑必须采取支护措施,先支护、后开挖.拟采用拉森钢板桩作为基坑围护体系,H40型钢作为加固支撑体系,在长边方向的 中心加入一根H40的 型钢.本工程的 拉森桩长15米,嵌入基坑底土体11.2米.基坑顶部采用管井降水和地表截水相结合,首先在基坑顶部适当位置用砌块砌筑排水沟,用以拦截地表水,并排出场外,外侧采用管井降水,设置在距离钢板1.5米处,每侧在中安放.基坑底部沿支护桩侧用真空排水系统,用以排除基坑内积水,第四章 基坑支护结构的 主要技术参数及技术要求 4.1 钢板桩(1) 材料要求

5、钢板桩选用15米拉森钢板桩,截面抵抗矩W=4460厘米3;进场钢板桩需进行外观检验及桩身缺陷矫正.(2) 打桩作业要求 宜选择对周围影响较小的 振动锤施打;为保证板桩的 垂直度 ,选用屏风式打入法;为保证转角处闭合可通过轴线或板桩块数来调整.(3) 拔桩作业要求 宜选用振动锤进行拔桩;为防止拔桩后地面沉降及对其它构筑物的 影响,应及时回填.第五章 钢板桩支护施工 5.1 钢板桩支护施工流程 钢板桩的 打设虽然在基坑开挖前已完成,但整个板桩支护结构需要等地下结构施工和回填完成后,在许可的 条件下将板桩拔除才算完全结束.因此,对于钢板桩的 施工应考虑打设、挖土、地下结构施工、回填、板桩的 拔除.

6、施工顺序:测量放线打钢板桩、支撑结构土方开挖至基坑底设计标高钢筋砼底板与导墙施工外壁防水层施工、回填土方拉森钢板桩拔除,如下示意图:5.2 钢板桩吊运及堆放 装卸钢板桩宜采用两点吊.吊运时,每次起吊的 钢板桩根数不宜过多,注意保护端头免受损伤.钢板桩应堆放在平坦而坚固的 场地上,必要时对场地地基土进行压实处理.在堆放时要注意:(1) 堆放的 顺序、位置、方向和平面布置等应考虑到以后的 施工方便;(2) 钢板桩要按型号(40A)、规格、长度 (15米)、施工部位分别堆放,并在堆放处设置标牌说明;(3) 钢板桩应分别堆放,每层堆放数量一般不超过15根,各层间要垫枕木,垫木间距一般为34米,且上、下

7、层垫木应在同一垂直线上,堆放的 总高度 不宜超过2米.5.3 钢板桩的 打设机械计划: 施工机械采用1台SH350挖掘机,配合1台3500HP振动锤施工.GPS定位仪 1台,水准仪一台.(2) 钢板桩打设 单桩打入法以一块或两块钢板为一组,从一角开始逐块插打,直至工程结束,这种打入方法施工简便,可不停顿地打,桩机行走路线短,速度 快.但单块打入易向一边倾斜,误差积累不易纠正,墙面平直度 难控制. 先用挖掘机将钢板桩吊至插点处进行插桩,插桩时注意钢板桩之间的 间隙,人工配合扶正,再轻轻加以锤击; 在打桩过程中,为保证钢板桩的 垂直度 ,用两台经纬仪在两个方向加以控制; 开始打设的 一、二块钢板桩

8、的 位置和方向应确保精度 ,以便起到样板导向作用,故每打入1米应测量一次.(3) 钢板桩的 转角和封闭合拢.由于板桩墙的 设计长度 有时不是钢板桩标准宽度 的 整数倍,或板桩墙的 轴线较复杂,或钢板桩打入时倾斜,这些都会给板桩墙的 最终封闭合拢带来困难,采用轴线修整法解决.轴线修整法通过对板桩墙闭合轴线设计长度 和位置的 调整,实现封闭合拢,封闭合拢处最好选在短边的 角部.具体作法如下: 沿长边方向打至离转角桩约沿有8块钢板桩时暂时停止,量出至转角桩的 总长度 和增加的 长度 ; 在短边方向也照上述办法进行; 根据修正后的 轴线沿短边方向继续向前插打,最后一块封闭合拢的 钢板桩,设在短边方向从

9、端部算起的 第三块板桩的 位置处. 5.4 基坑土方开挖 土方开挖选用2台斗容量1米3的 挖机于基坑顶作业,较深部位的 掘土换用1台长臂挖机施工;基槽开挖至坑底,并预留人工清理土层厚度 约15厘米.土方开挖完成后,应立即排除积水,平整填实后及时浇筑砼垫层进行固化保护.5.5 基坑排水降水措施 根据地勘资料,本场地地下水位较浅,现场局部开挖施工过程中可见有地下水涌出,因此基坑开挖前与开挖过程中,需采取相应排水降水措施,以确保基坑施工的 安全.在基坑开挖前,沿开挖边线外布置轻型井点降水. 在基坑顶部适当位置用砌块砌筑排水沟,用以拦截地表水,并排出场外;基坑底部沿支护桩侧用砌块砌筑临时排水沟,基坑底

10、部各拐角点设置集水井,用以排除基坑内积水.基坑顶与基坑内的 排水沟和集水井的 布置以不影响基坑钢板桩支护及后续施工布置.5.6 拔桩5.6.1 拔桩顺序 对于封闭式钢板桩墙,拔桩的 开始点离开桩角5根以上,必要时还可间隔拔除.拔桩要点:(1) 拢桩时,可先用振动锤将板桩锁口振活以减小土的 阻力,然后边振边拢.对较难拔出的 板桩可先用柴油锤将桩振打下100300米米,再与振动锤交替振打、振拔.为及时回填拔桩后的 土孔,在把板桩拔至此基础底板略高时(如500米米)暂停引拔,用振动锤振动几分钟,尽量让土孔填实一部分;(2) 挖掘机应控制振动锤的 起动而逐渐加荷,起吊力一般略小于减振器弹簧的 压缩极限

11、;(3) 对引拔阻力较大的 钢板桩,采用间歇振动的 方法,每次振动15米in,振动锤连续工作不超过1.5h.5.6.2 桩孔处理 钢板桩拔除后留下的 土孔应及时回填处理,特别是周围有建筑物、构筑物或地下管线的 场合,尤其应注意及时回填,否则往往会引起周围土体位移及沉降,并由此造成临近建筑物等的 破坏.第六章 基坑监测 6.1 本基坑监测项目 包括支护结构的 水平位移、周围地下管线的 变形、地下水位、桩内力、支撑轴力、土体分层位移等. 6.2 监测点的 位置及数量(1) 在基坑顶部各转角处应设置沉降、倾斜及水平位移观测点;(2) 地下水位的 观测宜在基坑四周设四个观测井.(4) 基坑底部回弹及隆

12、起观测视现场情况确定. 6.3 监测与测试的 控制指标(1) 支护桩顶水平位移累计不大于30米米,位移速率不大于3米米/d.(2) 桩身、立柱的 应力值不大于设计值的 80%;(3) 周围道路及管线水平位移总量不大于30米米;(4) 地下水位应低于设计指标. 6.4 监测要求(1) 在支护结构施工完后精确测定初始值.(2) 施工中应加强对测试点及测试设备的 保护,防止损坏;(3) 应采取有效措施保证测试基准点的 可靠性及测试设备的 完好,以确保测试数据的 准确性.(4) 应及时向设计人员提供监测数据及最终测试评价成果,以便进行分析及采取相应的 防范措施.6.5 监测周期 从基坑土方开挖至基坑回

13、填土.在围护施工时,正常情况下,临近监测对象每2天观测1次,当日变化量或累计变化量超警戒值时,监测频率适当加密,每天观测1次.特殊情况如监测数据有异常或突变,变化速率偏大等,适当加密监测频率,直至跟踪监测.在地下结构施工阶段,各监测项目观测频率为23次/周,支撑拆除阶段1次/天.第七章 基坑验收 基坑验收应采取分步验收法进行.每道工序完成经检查验收合格后方可进行下道工序的 施工. 验收应符合建筑基坑支护技术规程(JGJ 12099)及相关验收规范的 规定.第八章 施工注意事项及要求 8.1 基坑土方开挖应遵循分层、平衡、适时的 原则.采用机械开挖时,坑底设计标高以上15厘米由人工清除,不得超挖

14、.开挖到位后,应及时施工垫层及底板混凝土,严禁基坑暴露时间过长. 8.2 做好基坑内的 排水工作,雨季施工必须准备足够的 抽排水设备. 8.3 支护板桩施工应采取有效措施控制好桩位、垂直度 及保证转角处的 闭合. 8.4 土方开挖期间,应采取有效的 管理手段及可靠的 保证措施防止挖土机械碰撞支护结构,基坑四周严禁堆土或堆载,地面施工荷载不超过15Kpa. 8.5 应作好可能发生事故的 预防和抢险准备工作.施工时发现地质情况与钻探资料相差较远,应立即会同业主、设计、监理等单位商量研究解决. 8.6 加强基坑监测,监测数据应及时通知有关人员.第九章 基坑施工安全措施 9.1 基坑施工过程中及时作好

15、基坑口的 临边围护,禁止高空抛物、严防坠落. 9.2 进入工地一定要戴硬质反光安全帽,操作工必须手戴防护手套,电工戴电工专用绝缘手套. 9.3 用机械开挖时,应设专人盯测,以防坑底和坑侧超挖.坑底的 控制标高应比设计标高提高1530厘米,坑壁的 控制线应比设计标线提高1015厘米或先打桩后挖土,机械挖完后,再用人工清坑. 9.4 基坑开挖到设计标高后,一定要将支护桩根部的 淤泥清挖,否则会造成支护桩倒塌. 9.5 基坑底面不能暴露时间过长.基坑开挖中间间歇间过长,变形会随着时间不断增加.这种情况下,应考虑增加支护结构的 强度 . 9.6 遇有粉、细砂层时,要采用恰当的 排水方式,以防产生流砂造

16、成基坑坍塌. 9.7 如果基坑开挖后,不能立即进行下一道工序施工时,可在基坑设计标高之上,预留0.15-0.3米厚的 一层土不挖,待下一工序开始前,再用人工开挖至槽底的 设计标高.否则在下雨时,基坑会浸水,土质变软. 9.8 验收合格方可进行作业,未经验收或验收不合格不准作下一道工序作业. 9.10 打拔钢板桩安全操作规程(1) 挖掘机或震锤工作时发现异常,应立即停车检查.(2) 挖掘机作业点地面应平坦,地面不平应垫平,防止翻车事故.若地面松软,支承脚底部应铺垫板.(3) 吊桩时要用专用的 钢丝绳和锁扣扣紧桩身,并轻起轻放.打拔桩前要检查震锤是否夹紧,防止应震锤未夹紧损坏钢板装或造成事故.(4

17、) 不得在架空输电线下面打拔桩.在高压线附近工作,挖掘机臂端应离开高压线2以上.(5) 作业范围内严禁站人,以防各种突发事件造成事故.(6) 打拔桩严禁超负荷作业,不准超力矩,仰角也不得超过限度 ,以防“翻车”“折臂”事故.(7) 不得在风力超过6级及大雨、雪、雾等恶劣天气下作业;台风来临,现场挖掘机应收臂停放,材料及其它设施采取遮盖、压紧等措施.(8) 严禁非司机作业.回转操作要平稳地接触回转离合器,尽量减少钢板装的 摆动,起吊时应先鸣笛示警,要稳妥操作.(9) 要统一信号,专人指挥,夜间作业,必须有良好的 照明.第十章 基坑工程钢板桩支护计算书:(悬臂支护结构设计计算书) 计算依据: 1、

18、建筑基坑支护技术规程JGJ120-2012 2、建筑施工计算手册江正荣编著 3、实用土木工程手册第三版杨文渊编著 4、施工现场设施安全设计计算手册谢建民编著 5、土力学与地基基础 一、参数信息 1、基本参数支护桩材料钢桩支护桩间距ba(米)0.001支护桩嵌入土深度 ld(米)10.5基坑开挖深度 h(米)4.5基坑外侧水位深度 ha(米)11基坑内侧水位深度 hp(米)3.5支护桩在坑底处的 水平位移量(米米)12承压水含水层顶面至坑底的 土层厚度 D(米)3.5承压水含水层顶面的 压力水头高度 hw(米)4 2、土层参数土层类型土厚度 h(米)土重度 (kN/米3)粘聚力c(kPa)内摩擦

19、角()饱和土重度 sat(kN/米3)水土分算填土2.519101220否粉土1.518181822是粉土419182222是粘性土519222223粉土519181822淤泥质二516111120 3、荷载参数类型荷载q(kpa)距支护边缘的 水平距离a(米)垂直基坑边的 分布宽度 b(米)平行基坑边的 分布长度 l(米)作用深度 d(米)满布荷载2/条形局部荷载2.544/0矩形局部荷载35562 4、计算系数结构重要性系数01综合分项系数F1.25嵌固稳定安全系数Ke1.2圆弧滑动稳定安全系数Ks1.3突涌稳定安全系数Kh1.1 二、土压力计算土压力分布示意图附加荷载布置图 1、主动土压

20、力计算 1)主动土压力系数 Ka1=tan2(45- 1/2)= tan2(45-12/2)=0.656; Ka2=tan2(45- 2/2)= tan2(45-18/2)=0.528; Ka3=tan2(45- 3/2)= tan2(45-22/2)=0.455; Ka4=tan2(45- 4/2)= tan2(45-22/2)=0.455; Ka5=tan2(45- 5/2)= tan2(45-22/2)=0.455; Ka6=tan2(45- 6/2)= tan2(45-22/2)=0.455; Ka7=tan2(45- 7/2)= tan2(45-18/2)=0.528; 2)土压力、

21、地下水产生的 水平荷载 第1层土:0-2.5米 H1=0h0+q1/i=0+2/19=0.105米 Pak1上 =1H1Ka1-2c1Ka10.5=190.1050.656-2100.6560.5=-14.89kN/米2 Pak1下 =1(h1+H1)Ka1-2c1Ka10.5=19(2.5+0.105)0.656-2100.6560.5=16.27kN/米2 第2层土:2.5-4米 H2=1h1+q1/i=47.5+2/18=2.75米 Pak2上 =2H2Ka2-2c2Ka20.5=182.750.528-2180.5280.5=-0.023kN/米2 Pak2下 =2(h2+H2)Ka2

22、-2c2Ka20.5=18(1.5+2.75)0.528-2180.5280.5=14.233kN/米2 第3层土:4-7米 H3=2h2+q1+q1b1/(b1+2a1)/i=74.5+2+0.833/19=4.07米 Pak3上 =3H3Ka3-2c3Ka30.5=194.070.455-2180.4550.5=10.902kN/米2 Pak3下 =3(h3+H3)Ka3-2c3Ka30.5=19(3+4.07)0.455-2180.4550.5=36.837kN/米2 第4层土:7-8米 H4=3h3+q1+q1b1/(b1+2a1)+q1b1l1/(b1+2a1)(l1+2a1)/i=

23、131.5+2+0.833+0.375/19=7.09米 Pak4上 =4H4Ka4-2c4Ka40.5=197.090.455-2180.4550.5=37.01kN/米2 Pak4下 =4(h4+H4)Ka4-2c4Ka40.5=19(1+7.09)0.455-2180.4550.5=45.655kN/米2 第5层土:8-11米 H5=4h4+q1+q1b1/(b1+2a1)+q1b1l1/(b1+2a1)(l1+2a1)/i=150.5+2+0.833+0.375/19=8.09米 Pak5上 =5H5Ka5-2c5Ka50.5=198.090.455-2220.4550.5=40.25

24、8kN/米2 Pak5下 =5(h5+H5)Ka5-2c5Ka50.5=19(3+8.09)0.455-2220.4550.5=66.193kN/米2 第6层土:11-13米 H6=5h5+q1+q1b1/(b1+2a1)+q1b1l1/(b1+2a1)(l1+2a1)/sati=207.5+2+0.833+0.375/23=9.161米 Pak6上 =sat6H6-w(h5-ha)Ka6-2c6Ka60.5+w(h5-ha)=239.161-10(11-11)0.455-2220.4550.5+10(11-11)=66.19kN/米2 Pak6下 =sat6(H6+h6)-w(h5-ha)K

25、a6-2c6Ka60.5+w(h5-ha)=23(9.161+2)-10(13-11)0.455-2220.4550.5+10(13-11)=98.02kN/米2 第7层土:13-15米 H7=6h6+q1+q1b1/(b1+2a1)+q1b1l1/(b1+2a1)(l1+2a1)/sati=253.5+2+0.833+0.375/22=11.669米 Pak7上 =sat7H7-w(h6-ha)Ka7-2c7Ka70.5+w(h6-ha)=2211.669-10(13-11)0.528-2180.5280.5+10(13-11)=118.828kN/米2 Pak7下 =sat7(H7+h7)

26、-w(h6-ha)Ka7-2c7Ka70.5+w(h6-ha)=22(11.669+2)-10(15-11)0.528-2180.5280.5+10(15-11)=151.5kN/米2 3)水平荷载 临界深度 :Z0=Pak1下h1/(Pak1上+ Pak1下)=16.272.5/(14.89+16.27)=1.305米; 第1层土 Eak1=0.5Pak1下Z0ba=0.516.271.3050.001=0.011kN; aa1=Z0/3+h2=1.305/3+12.5=12.935米; 第2层土 Eak2=h2(Pa2上+Pa2下)ba/2=1.5(-0.023+14.233)0.001/

27、2=0.011kN; aa2=h2(2Pa2上+Pa2下)/(3Pa2上+3Pa2下)+h3=1.5(2-0.023+14.233)/(3-0.023+314.233)+11=11.499米; 第3层土 Eak3=h3(Pa3上+Pa3下)ba/2=3(10.902+36.837)0.001/2=0.072kN; aa3=h3(2Pa3上+Pa3下)/(3Pa3上+3Pa3下)+h4=3(210.902+36.837)/(310.902+336.837)+8=9.228米; 第4层土 Eak4=h4(Pa4上+Pa4下)ba/2=1(37.01+45.655)0.001/2=0.041kN;

28、aa4=h4(2Pa4上+Pa4下)/(3Pa4上+3Pa4下)+h5=1(237.01+45.655)/(337.01+345.655)+7=7.483米; 第5层土 Eak5=h5(Pa5上+Pa5下)ba/2=3(40.258+66.193)0.001/2=0.16kN; aa5=h5(2Pa5上+Pa5下)/(3Pa5上+3Pa5下)+h6=3(240.258+66.193)/(340.258+366.193)+4=5.378米; 第6层土 Eak6=h6(Pa6上+Pa6下)ba/2=2(66.19+98.02)0.001/2=0.164kN; aa6=h6(2Pa6上+Pa6下)/

29、(3Pa6上+3Pa6下)+h7=2(266.19+98.02)/(366.19+398.02)+2=2.935米; 第7层土 Eak7=h7(Pa7上+Pa7下)ba/2=2(118.828+151.5)0.001/2=0.27kN; aa7=h7(2Pa7上+Pa7下)/(3Pa7上+3Pa7下)=2(2118.828+151.5)/(3118.828+3151.5)=0.96米; 土压力合力: Eak=Eaki=0.011+0.011+0.072+0.041+0.16+0.164+0.27=0.729kN; 合力作用点: aa= (aaiEaki)/Eak=(12.9350.011+11

30、.4990.011+9.2280.072+7.4830.041+5.3780.16+2.9350.164+0.960.27)/0.729=3.897米; 2、被动土压力计算 1)被动土压力系数 Kp1=tan2(45+ 1/2)= tan2(45+22/2)=2.198; Kp2=tan2(45+ 2/2)= tan2(45+22/2)=2.198; Kp3=tan2(45+ 3/2)= tan2(45+18/2)=1.894; 2)土压力、地下水产生的 水平荷载 第1层土:4.5-8米 H1=0h0/i=0/19=0米 Ppk1上 =1H1Kp1+2c1Kp10.5=1902.198+218

31、2.1980.5=53.372kN/米2 Ppk1下 =1(h1+H1)Kp1+2c1Kp10.5=19(3.5+0)2.198+2182.1980.5=199.539kN/米2 第2层土:8-13米 H2=1h1/sati=66.5/23=2.891米 Ppk2上 =sat2H2-w(h1-hp)Kp2+2c2Kp20.5+w(h1-hp)=232.891-10(3.5-3.5)2.198+2222.1980.5+10(3.5-3.5)=211.384kN/米2 Ppk2下 =sat2(H2+h2)-w(h1-hp)Kp2+2c2Kp20.5+w(h1-hp)=23(2.891+5)-10(

32、8.5-3.5)2.198+2222.1980.5+10(8.5-3.5)=404.254kN/米2 第3层土:13-15米 H3=2h2/sati=181.5/22=8.25米 Ppk3上 =sat3H3-w(h2-hp)Kp3+2c3Kp30.5+w(h2-hp)=228.25-10(8.5-3.5)1.894+2181.8940.5+10(8.5-3.5)=348.605kN/米2 Ppk3下 =sat3(H3+h3)-w(h2-hp)Kp3+2c3Kp30.5+w(h2-hp)=22(8.25+2)-10(10.5-3.5)1.894+2181.8940.5+10(10.5-3.5)=

33、414.061kN/米2 3)水平荷载 第1层土 Epk1=bah1(Pp1上+Pp1下)/2=0.0013.5(53.372+199.539)/2=0.443kN; ap1=h1(2Pp1上+Pp1下)/(3Pp1上+3Pp1下)+h2=3.5(253.372+199.539)/(353.372+3199.539)+7=8.413米; 第2层土 Epk2=bah2(Pp2上+Pp2下)/2=0.0015(211.384+404.254)/2=1.539kN; ap2=h2(2Pp2上+Pp2下)/(3Pp2上+3Pp2下)+h3=5(2211.384+404.254)/(3211.384+3

34、404.254)+2=4.239米; 第3层土 Epk3=bah3(Pp3上+Pp3下)/2=0.0012(348.605+414.061)/2=0.763kN; ap3=h3(2Pp3上+Pp3下)/(3Pp3上+3Pp3下)=2(2348.605+414.061)/(3348.605+3414.061)=0.971米; 土压力合力: Epk=Epki=0.443+1.539+0.763=2.745kN; 合力作用点: ap= (apiEpki)/Epk=(8.4130.443+4.2391.539+0.9710.763)/2.745=4.004米; 3、基坑内侧土反力计算 1)主动土压力系

35、数 Ka1=tan2(45-1/2)= tan2(45-22/2)=0.455; Ka2=tan2(45-2/2)= tan2(45-22/2)=0.455; Ka3=tan2(45-3/2)= tan2(45-18/2)=0.528; 2)土压力、地下水产生的 水平荷载 第1层土:4.5-8米 H1=0h0/i=0/19=0米 Psk1上 =(0.212-1+c1)h0(1-h0/ld)/b+1H1Ka1=(0.2222-22+18)0(1-0/10.5)0.012/0.012+1900.455=0kN/米2 Psk1下 =(0.212-1+c1)h1(1-h1/ld)/b+1(h1+H1)

36、Ka1=(0.2222-22+18)3.5(1-3.5/10.5)0.012/0.012+19(0+3.5)0.455=246.791kN/米2 第2层土:8-13米 H2=1h1/sati=66.5/23=2.891米 Psk2上 =(0.222-2+c2)h1(1-h1/ld)/b+sat2H2-w(h1-hp)Kp2+w(h1-hp)=(0.2222-22+22)3.5(1-3.5/10.5)12/12+232.891-10(3.5-3.5)0.455+10(3.5-3.5)=256.121kN/米2 Psk2下 =(0.222-2+c2)h2(1-h2/ld)/b+sat2(H2+h2

37、)-w(h2-hp)Kp2+w(h2-hp)=(0.2222-22+22)8.5(1-8.5/10.5)12/12+23(2.891+5)-10(8.5-3.5)0.455+10(8.5-3.5)=266.553kN/米2 第3层土:13-15米 H3=2h2/sati=181.5/22=8.25米 Psk3上 =(0.232-3+c3)h2(1-h2/ld)/b+sat3H3-w(h2-hp)Kp3+w(h2-hp)=(0.2182-18+18)8.5(1-8.5/10.5)12/12+228.25-10(8.5-3.5)0.528+10(8.5-3.5)=224.346kN/米2 Psk3

38、下 =(0.232-3+c3)h3(1-h3/ld)/b+sat3(H3+h3)-w(h3-hp)Kp3+w(h3-hp)=(0.2182-18+18)10.5(1-10.5/10.5)12/12+22(8.25+2)-10(10.5-3.5)0.528+10(10.5-3.5)=152.104kN/米2 3)水平荷载 第1层土 Psk1=b0h1(Ps1上+Ps1下)/2=0.0013.5(0+246.791)/2=0.432kN; as1=h1(2Ps1上+Ps1下)/(3Ps1上+3Ps1下)+h2=3.5(20+246.791)/(30+3246.791)+7=8.167米; 第2层土

39、 Psk2=b0h2(Ps2上+Ps2下)/2=0.0015(256.121+266.553)/2=1.307kN; as2=h2(2Ps2上+Ps2下)/(3Ps2上+3Ps2下)+h3=5(2256.121+266.553)/(3256.121+3266.553)+2=4.483米; 第3层土 Psk3=b0h3(Ps3上+Ps3下)/2=0.0012(224.346+152.104)/2=0.376kN; as3=h3(2Ps3上+Ps3下)/(3Ps3上+3Ps3下)=2(2224.346+152.104)/(3224.346+3152.104)=1.064米; 土压力合力: Ppk=

40、Ppki=0.432+1.307+0.376=2.115kN; 合力作用点: as= (asiPski)/Ppk=(8.1670.432+4.4831.307+1.0640.376)/2.115=4.628米; Psk=2.115kNEp=2.745kN 满足要求！ 三、稳定性验算 1、嵌固稳定性验算 Epkapl/(Eakaal)=2.7454.004/(0.7293.897)=3.869Ke=1.2 满足要求！ 2、整体滑动稳定性验算圆弧滑动条分法示意图 Ksi =cjlj+(qjbj+Gj)cosj-jljtanj/(qjbj+Gj)sin cj、j 第j土条滑弧面处土的 粘聚力(kPa

41、)、内摩擦角(); bj第j土条的 宽度 (米); j第j土条滑弧面中点处的 法线与垂直面的 夹角(); lj第j土条的 滑弧段长度 (米),取ljbj/cosj; qj作用在第j土条上的 附加分布荷载标准值(kPa) ; Gj第j土条的 自重(kN),按天然重度 计算; uj第j土条在滑弧面上的 孔隙水压力(kPa),采用落底式截水帷幕时,对地下水位以下的 砂土、碎石土、粉土,在基坑外侧,可取ujwhwaj,在基坑内侧,可取ujwhwpj;滑弧面在地下水位以上或对地下水位以下的 粘性土,取uj0; w地下水重度 (kN/米3); hwaj基坑外侧第j土条滑弧面中点的 压力水头(米); hwpj基坑内侧第j土条滑弧面中点的 压力水头(米); 米in Ks1 ,Ks2 ,Ksi,=2.237Ks=1.3 满足要求！ 3、渗透稳定性验算渗透稳定性简图 承压水作用下的 坑底突涌稳定性验算: D /(hww) =hii /(hww)=(419)/(410)=1.9 D /(hww) =1.9Kh=1.1 满足要求！ 四、结构计