深基坑开挖作业指导书
1编制目的
本作业指导书的制定，立足于预防为主、质量一流的原则，对深基坑开挖工程施工中各项质量指标进行控制，以指导深基坑开挖施工，及时预防和纠正施工中可能产生的质量问题。
2工程概况
2.1总体概况
纬六路（怡景路-中兴路）道路新建工程位于中牟县汽车产业聚集区，西起怡景路，东至中兴路，道路全长5469.953米，是中牟县汽车产业聚集区的重要道路。 本方案按设计图纸以开挖深度超过5m进行基坑支护设计，总长度约1156.3米，其中给水管道深基坑开挖后敷设DN600球墨铸铁管372.6米，DN200球墨铸铁管 45.7米；电力排管深基坑开挖后敷设20位MPP管663米，12位MPP管75米。
⑴深基坑开挖给水管道统计表
序号 桩号 管中心路床标标高 高 （m） （m） 82.75 基底标高 （m） 74.89 挖深 井深 管径 长度 备注 （m） （m） （m） （m） J13 K1+956 75.21 7.86 600 56.2 J14 K2+012 75.21 82.4 74.89 7.51 600 主管 XH18 K2+390 77.12 81.83 76.80 5.03 6.07 600 64 J19 XH19 K2+454 76.97 K2+479 76.92 81.89 81.92 76.65 76.60 5.24 600 25 5.32 6.36 600 道 1
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59 广惠街K2+538 76.69 预留井 广惠街K2+594 76.74 预留井 8 PN5 K2+602 76.78 82.04 76.46 5.58 6.62 600 96 XH20 K2+698 77.37 82.14 77.05 5.09 6.13 600 主管18 道 J21 K2+716 77.47 82.16 77.15 5.01 600 J45 K5+339 75.21 81.24 74.89 6.35 600 46.4 J46 K5+385 75.21 81.34 74.89 6.45 600 FM72 K2+454 76.97 81.89 76.86 5.03 5.97 200 11.8 支管J19 K2+454 76.97 81.89 76.86 5.03 200 道 33.9 FM73 K2+454 76.97 81.89 76.86 5.03 5.97 200 82.03 76.42 5.61 600 81.98 76.37 5.61 600 ⑵深基坑开挖电力排管统计表
设计管人行道结基底标挖深 内底标构层底标高（m） （m） 高（m） 高（m） 81.5 86.4 81.35 5.05 55 DJ-011 DJ-024 K0+610 K1+335 20位 20位 81.34 79.09 2
序号 桩号 规格 长度 （m) 备注 DJ-010 K0+555 20位 主管道 86.35 84.29 81.19 78.94 5.16 5.35 中牟县纬六路道路新建工程（怡景路～中兴路） 纬六路深基坑开挖作业指导书
55 DJ-025 K1+390 20位 78.93 84.07 78.78 5.29 DJ-034 K1+931 20位 78.02 83.29 77.87 5.42 94 DJ-035 K2+025 20位 77.73 82.73 77.58 5.15 DJ-049 K2+680 20位 77.75 82.7 77.6 5.1 50 DJ-050 K2+730 20位 77.6 82.75 77.45 5.3 DJ-069 K3+720 20位 76.78 81.84 76.63 5.21 40 DJ-070 K3+760 20位 76.66 81.8 76.51 5.29 DJ-077 K4+150 20位 75.99 80.99 75.84 5.15 50 DJ-078 K4+200 20位 75.84 80.86 75.69 5.17 DJ-090 K4+785 20位 75.66 80.78 75.51 5.27 45 DJ-091 K4+830 20位 75.53 80.73 75.38 5.35 DJ-047N K2+590 20位 77.36 82.61 77.21 5.4 31 DJ-47-1 K2+597 20位 77.36 82.21 77.21 5 50 支管道 DJ-047-1S K2+597 DJ-062N K3+374 20位 20位 77.36 75.82 3
82.61 81.45 77.21 75.67 5.4 5.78 19 21 中牟县纬六路道路新建工程（怡景路～中兴路） 纬六路深基坑开挖作业指导书
DJ-062-1 K3+374 20位 75.82 81.05 75.67 5.38 50 DJ-062-1S K3+374 20位 75.82 81.45 75.67 5.78 16 DJ-073N K3+920 20位 76.31 81.62 76.16 5.46 22 DJ-073-1 K3+920 20位 76.31 81.22 76.16 5.06 50 DJ-073-1S K4+025 20位 76.31 81.62 76.16 5.46 15 DJ-079N K4+249 12位 75.15 80.76 75 5.76 19 DJ-079-1 K4+249 12位 12位 75.15 75.15 80.36 80.76 75 75 5.36 5.76 50 6 DJ-079-1S K4+247 2.2水文地质条件
根据设计钻探勘察资料，地下水类型为孔隙潜水类型，水位变化主要受大气降水和人为活动影响。勘察期间，稳定地下水位埋深在地面下约2.4-10.8m，根据附近场地近年来水位观测资料，沿线场地近3-5年水位标高约77.5m，历史最高水位标高约78.5m。地下水埋深较浅，沟槽、构筑物基础施工时需结合实际情况采取必要的降水措施。纬六路沿线场地地形相对平坦，地貌单元属黄河泛滥冲积平原，地形略有起伏，底层主要由耕土，以粉土或粉质粘土为主。
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3编制依据及原则
3.1编制依据
⑴《中牟汽车产业集聚区11条道路建设项目合同》 ⑵《中牟县纬六路道路新建工程施工图设计》 ⑶《工程测量规范》（0850026—2007）
⑷《建筑基坑工程监测技术规范》（0850497—2009） ⑸《建筑地基基础施工质量验收规范》（0850202—2002） ⑹《建筑边坡工程技术规范》（0850330—2002）
⑺《建筑工程施工质量验收统一标准》（0850300—2001） ⑻《建设工程施工现场供用电安全技术规范》（0850194—93） ⑼《建筑施工土石方工程安全技术规范》（505180—2009） ⑽《建筑机械使用安全技术规程》（3-03-33—2001） ⑾《施工现场临时用电安全技术规范》（50546—2005） ⑿《建筑施工现场环境与卫生标准》（505146—2004） ⒀《建筑施工安全检查标准》（50559—99） ⒁《建筑基坑支护技术规范》（505120—99） ⒂《建筑基坑支护技术规程》(503120—99)
⒃对纬六路南干渠现场踏勘所了解的有关情况和通过调查所掌握的有关信息。 3.2编制原则
⑴ 根据工程实际情况，因地制宜地制定切实可行的施工方案，合理安排施工顺
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序，确保施工目标的圆满实现；
⑵ 合理布置施工现场，尽量减少工程消耗，降低生产成本；
⑶ 积极采用、推广新工艺、新技术和新材料，增加产品的科技含量； ⑷ 采用平行、流水施工方法和网络计划技术组织施工，进行有序、均衡、连续的施工。
4施工现场平面布置
⑴保证现场便道畅通，使现场有较好的车辆行走道路，租赁的材料堆放场、加工场必须实行硬地化，确保材料不受污染。
⑵施工现场设置连续、通畅的排水设施，保证场内没有大面积积水，泥浆污水、废水通过排水设施经过沉淀池沉淀，未经处理禁止排入下水道。废浆和淤泥使用封闭的特种专用车辆进行运输。
⑶施工现场四周悬挂有安全警示语的彩旗、横幅，危险区域设立危险警示标志。
⑷施工现场门口设置安全检查员，检查员工是否按照有关规定配戴劳动保护用品。
⑸施工机械按照施工平面布置图规定的位置和线路设置，位置合适，固定牢固，保证施工道路的畅通，施工机具进场须经过安全检查，安装完后，要进行安装验收，验收合格后方能进行开机操作，操作员应依照有关规定持证上岗，禁止无证人员操作。
⑹施工现场的作业区域，材料堆放场、仓库等场所，按照规定配备足够的各
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类有效防火器材，并经常检查器材的使用状态是否有效。
⑺施工现场在天气比较干燥进行施工时，为了避免场内、场外的车辆行走造成尘土飞扬，安排专人负责喷水，湿润道路。
5施工部署
5.1施工总体安排
本工程深基坑开挖总长度为1156.3m，段落不连续，分布于全线，需要分段施工。管沟支护分两类：采用12m长III型拉森钢板桩支护102.6m，采用9m拉森钢板桩支护1053.7m，拟安排50延米左右一个作业面，平行组织流水作业。拉森钢板桩支护段打拔拉森桩采用振动打桩机/锤，每个作业面2台，挖掘机3台(2台超长臂挖掘机)。 5.2施工计划安排
根据总体施工安排，深基坑开挖施工计划安排具体如下： 施工准备：2015年03月26日～2015年03月31日； 施工放样：2015年04月01日～2015年04月02日； 基坑支护：2015年04月03日～2015年07月15日； 基坑开挖： 2015年04月04日～2015年07月16日； 基坑整修：2015年04月05日～2015年07月17日； 基坑验收：2015年04月06日～2015年07月18日； 管道敷设：2015年04月07日～2015年07月19； 基坑回填：2015年04月08日～2015年07月20日； 拆除支护：2015年04月09日～2015年07月21日；
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注：每50米形成一个工作面,全线开挖和支护按方案指导循环进行
6深基坑开挖施工方案
6.1基坑开挖
由于管槽开挖的土方量大，每延米开挖出土量平均约20～31m3，每个作业段采用二台挖掘机开挖，15个人工配合清底的方式进行开挖，挖土要遵循“纵向分
段、竖向分层先支后挖”的原则进行。
⑴采取分层分段对称进行，在开挖过程中掌握好“分层、分步、对称、平衡、限时”五个要点，遵循“竖向分层、纵向分段、先支后挖”的施工原则。
⑵在基坑开挖过程中先掏槽安装处钢围檩、架设钢支撑，以尽早对围护结构进行支撑。自卸汽车运输，基底以上30cm采用人工突击开挖，严格控制最后一次开挖，严禁超挖。
⑶分段开挖两端设截流沟和排水沟，渗水及雨水及时泵抽排走。雨季备足排
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水设备，做好预警工作，确保基坑安全。
⑷开挖过程中，按既定的监测方案对基坑及周围环境进行监测，以反馈信息指导施工。
6.2基坑支护
6.2.1基坑支护方案的选择
根据地质勘察情况，本工程基坑开挖深度范围的土层主要是粉土，管道基坑开挖深度5-7.8m，需根据不同的开挖深度采用相应的支护方式。本工程根据基坑开挖深度，采用了二种支护方式。
第一种：基坑深度<6m，采用9米长III型拉森钢板桩，加二道内支撑进行基坑支护，钢板桩之间采用HW250*250*11*11围檩进行连接，直径DN300*10的钢管进行内支撑。第一道支撑距地面1000㎜，第二道支撑距第二道支撑2000㎜。
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第二种：基坑深度6-7.8m，采用12米长III型拉森钢板桩加三道内支撑进行基坑支护，钢板桩之间采用HW250*250*11*11围檩进行连接，直径DN300*10的钢管进行内支撑。第一道支撑距地面1000㎜，第二道支撑距第一道支撑2000㎜，第二道支撑距第三道支撑2000㎜。
管道基坑支护方式图
6.2.2钢板桩支护施工工艺及施工程序
钢板桩采用III型拉森钢板桩，钢板桩之间采用HW250*250*11*11围檩进行连接，围檩与每根钢板桩之间空隙须打入木楔抵紧，转角必须设置专用构件。采用直径υ300×10的钢管进行内支撑，管道安装须调整支撑间距并及时回顶。吊装好管道后且回填密实度达到90%以上后方可拆除管道上方的钢支撑，以此为准，每50米为一个作业段，形成流水作业。
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6.2.2.1钢板桩施工的一般要求
⑴板桩的设置位置要符合设计要求，便于基础施工，即在基础最突出的边缘外留有施工作业面。
⑵基坑护壁板桩的平面布置形状应尽量平直整齐，避免不规则的转角，以便标准板桩的利用和支撑设置，各周边尺寸尽量符合板桩模数。
⑶整个基础施工期间，在挖土、吊运、浇筑混凝土等施工作业中，严禁碰撞支撑，禁止任意拆除支撑，禁止在支撑上任意切割、电焊，也不应在支撑上搁置重物。
6.2.2.2板桩施工的顺序
板桩准备→围檩支架安装→板桩打设→偏差纠正→拔桩。 6.2.2.3板桩的检验、吊装、堆放 ⑴板桩的检验
对板桩一般有材质检验和外观检验，以便对不符合要求的板桩进行矫正，以减少打桩过程中的困难。
外观检验：包括表面缺陷、长度、宽度、厚度、高度、端头矩形比、平直度和锁口形状等项内容。
⑵板桩吊运
装卸板桩宜采用两点吊。吊运时，每次起吊的板桩根数不宜过多，注意保护锁口免受损伤。吊运方式有成捆起吊和单根起吊。成捆起吊通常采用钢索捆扎，而单根吊运常用专用的吊具。
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⑶板桩堆放
板桩堆放的地点，要选择在不会因压重而发生较大沉陷变形的平坦而坚固的场地上，并便于运往打桩施工现场。堆放时应注意：
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 板桩要按型号、规格、长度分别堆放，并在堆放处设置标牌说明； ③ 板桩应分层堆放，每层堆放数量一般不超过5 根，各层间要垫枕木，垫木间距一般为3-4 米，且上、下层垫木应在同一垂直线上，堆放的总高度不宜超过2 米。
6.2.2.4导架的安装
在板桩施工中，为保证沉桩轴线位置的正确和桩的竖直，控制桩的打入精度，防止板桩的屈曲变形和提高桩的贯入能力，一般都需要设置一定刚度的、坚固的导架，亦称“施工围檩”。
导架采用单层双面形式，通常由导梁和围檩桩等组成，围檩桩的间距一般为2.5～3.5米，双面围檩之间的间距不宜过大，一般略比板桩墙厚度大8～15mm。
安装导架时应注意以下几点：
⑴采用经纬仪和水平仪控制和调整导梁的位置。
⑵导梁的高度要适宜，要有利于控制板桩的施工高度和提高施工工效。 ⑶导梁不能随着板桩的打设而产生下沉和变形。 ⑷导梁的位置应尽量垂直，并不能与板桩碰撞。
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6.2.2.5板桩施打
⑴板桩用吊机带振锤施打，施打前一定要熟悉地下管线、构筑物的情况，认真放出准确的支护桩中线。
⑵打桩前，对板桩逐根检查，剔除连接锁口锈蚀、变形严重的普通板桩，不合格者待修整后才可使用。
⑶打桩前，在板桩的锁口内涂油脂，以方便打入拔出。
⑷在插打过程中随时测量监控每块桩的斜度不超过2%，当偏斜过大不能用拉齐方法调正时，拔起重打。
⑸板桩施打采用屏风式打入法施工。屏风式打入法不易使板桩发生屈曲、扭转、倾斜和墙面凹凸，打入精度高，易于实现封闭合拢。施工时，将10～20 根板桩成排插入导架内，使它呈屏风状，然后再施打。通常将屏风墙两端的一组板桩打至设计标高或一定深度，并严格控制垂直度，用电焊固定在围檩上，然后在中间按顺序分1/3 或1/2板桩高度打入。
屏风式打入法的施工顺序有正向顺序、逆向顺序、往复顺序、中分顺序、中和顺序和复合顺序。施打顺序对板桩垂直度、位移、轴线方向的伸缩、板桩墙的凹凸及打桩效率有直接影响。因此，施打顺序是板桩施工工艺的关键之一。其选择原则是：当屏风墙两端已打设的板桩呈逆向倾斜时，应采用正向顺序施打；反之，用逆向顺序施打；当屏风墙两端板桩保持垂直状况时，可采用往复顺序施打；当板桩墙长度很长时，可用复合顺序施打。
板桩打设的公差标准如下表所示。
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项目 板桩轴线偏差 桩顶标高 板桩垂直度 允许公差 ±10cm ±10cm 1% ⑹密扣且保证开挖后入土不小于2 米，保证板桩顺利合拢；特别是工作井的四个角要使用转角板桩，若没有此类板桩，则用旧轮胎或烂布塞缝等辅助措施密封。
⑺打入桩后，及时进行桩体的闭水性检查，对漏水处进行焊接修补，每天派专人进行检查桩体。
6.2.2.6板桩的拔除
基坑回填后，要拔除板桩，以便重复使用。拔除板桩前，应仔细研究拔桩方法、顺序和拔桩时间及土孔处理。否则，由于拔桩的振动影响，以及拔桩带土过多会引起地面沉降和位移，会给已施工的地下结构带来危害，并影响临近原有建筑物、构筑物或底下管线的安全。
⑴拔桩方法
本工程拔桩采用振动锤拔桩：利用振动锤产生的强迫振动，扰动土质，破坏板桩周围土的粘聚力以克服拔桩阻力，依靠附加起吊力的作用将桩拔除。
⑵拔桩时应注意事项
① 拔桩起点和顺序：对封闭式板桩墙，拔桩起点应离开角桩5 根以上。可根据沉桩时的情况确定拔桩起点，必要时也可用跳拔的方法。拔桩的顺序最好与
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打桩时相反。
② 振打与振拔：拔桩时，可先用振动锤将板桩锁口振活以减小土的粘附，然后边振边拔。对较难拔除的板桩可先用柴油锤将桩振下100～300mm，再与振动锤交替振打、振拔。
③ 起重机应随振动锤的启动而逐渐加荷，起吊力一般略小于减振器弹簧的压缩极限。
④ 供振动锤使用的电源为振动锤本身额定功率的1.2-2.0 倍。
⑤ 对引拔阻力较大的板桩，采用间歇振动的方法，每次振动15min，振动锤连续不超过1.5h。
6.2.2.7板桩土孔处理
对拔桩后留下的桩孔，必须及时回填处理。回填的方法采用填入法，填入法所用材料为砂。 6.3基坑排水、降水措施
根据地下水位情况，地下水量小时拟采用止水、导水、排水措施，地下水较多时采用轻型井点降水来保证工程施工顺利进行。
6.3.1基坑排水措施
沿基坑两边设350×350㎜的截水明沟，防止地表水流向基坑。沿坑底的两侧挖排水沟进行基坑内导水，排水沟紧贴钢板桩施做，断面取0.3×0.3m, 坡度为0.5%，集水井隔40m左右设置一个，集水井的直径为0.8m，深度随挖土的加深适当设置，基坑内地下水流入集水井内后用水泵抽出坑外。
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6.3.2轻型井点降水措施
轻型井点施工顺序：挖井点沟槽、敷设集水总管→冲孔、沉设井点管，灌填砂滤料，将井点管同集水总管连接→安装抽水机组，连接集水总管→试抽和检查。
轻型井点施工要求：
井孔要垂直，井点管应沉放在井孔中间，滤网管不得碰到井孔壁。 管路系统的总管、弯联管(塑料联管)及接至泵体机组的连接部分，均应安装严密，不得漏气、漏水或渗水。
井管的灌砂量应冲孔孔径大小和深度确定，实际灌砂量不得小于计算量的95%，砂井高度可距地面以下1m，孔顶用粘土封填0.5～1m，防止明水渗入。
施工期间，井管有效率应达总根数的95%以上，且连续5根井管内的失效井管不得超过2根，相邻的井管不能同时失效，关键部位的井管不失效。
管路系统严禁堆土覆盖或堆放杂物(材料、设备等)，以便于检查出水情况及检漏工作。
井点降水在沟槽开挖前提前运转，一般正常运转3天、地下水位稳定至槽底以下0.5m时方可开挖沟槽。出水口设在一定范围之外，防止倒流入降水区域。 6.4基坑验收
土方开挖完成后，应申报建设单位组织设计、勘察、监理等相关单位对基坑进行质量验收。验收应包括：
（1）基坑底轴线及标高是否符合图纸要求。
（2）基坑边坡坡度及排水、泄水设施是否符合设计要求。
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（3）边坡侧移及周边建筑物沉降是否符合施工规范要求。 （4）基坑周边安全防护措施是否到位。 （5）工程质量资料是否与施工进度同步。
7拉森扣板桩受力验算
因本工程纬六路施工区地质情况复杂，且无明显变化界限。为确保施工安全，选取有代表性的地质断面分别计算荷载，取最不利荷载对拉森扣板桩支护进行验算，作为最终支护标准。根据公路勘察规划设计院提供的工程地质勘察报告及现场实际开挖获取的地质资料提取验算参数。 7.1代表性地质断面情况
表7.1-1 按14m深度统计断面情况表
地质钻地层名称 探孔号 人工回填土 PN5 淤泥质粉质粘土 细砂 人工回填土 淤泥质粉质粘土 J14 淤泥质粉砂 粉质粘土 人工回填土 粉土 J13 淤泥质粉粘土 粉质粘土 全风化泥质粉砂岩 10.2 0.6 1.9 1.6 5.5 2.4 2.6 19.3 20.1 18.4 20.3 15.9 20.1 19.3 14.2 22.2 23 6.2 4.4 22.2 14.2 0 17.3 17.3 28 5.5 17.3 40.5 （m） ｒ（KN/m） 2.6 10.2 1.1 1.9 1.3 18.4 15.9 19.3 18.4 15.9 3层厚土的容重内摩擦角υ（°） 23 4.4 0 23 4.4 凝聚力 备注 c（KPa） 5.5 0 5.5 17
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7.2拉森钢板桩参数
每延米惯钢板桩型号 每延米截面积矩 cm Ix（cm） SKSPⅢ SKSPⅣ 191 242.5 16800 38600 1340 2270 42容许弯曲应每延米抵抗矩力 Wx（cm）3 容许剪应力 ［τ］（MPa） 备注 ［σw］（MPa） 210 210 120 120 7.3拉森钢板桩最大悬臂长度的计算
7.3.1根据纬六路开挖深度h＝3m以上进行拉森钢板桩支护，取3m范围的土层计算土体参数加权平均值。
PN5：ｒ＝（18.4×2.6＋15.9×0.4）/3＝18.0 KN/m3
υ＝（23×2.6＋4.4×0.4）/3＝20.52 Ka＝tga2（45°－υ/2）=0.481
J14：ｒ＝（18.4×1.9＋15.9×1.1）/3＝18.0 KN/m3
υ＝（23×1.9＋4.4×1.1）/3＝16.18 Ka＝tga2（45°－υ/2）=0.564
J13：ｒ＝（18.4×1.9＋20.3×1.1）/3＝19.09 KN/m3
υ＝（23×1.9＋6.2×1.1）/3＝16.84 Ka＝tga（45°－υ/2）=0.551
2
3m深度处的最大主动土压力荷载： PN5：q＝ｒ×h×Ka＝25.974 KN/m J14：q＝ｒ×h×Ka＝30.456 KN/m J13：q＝ｒ×h×Ka＝31.556KN/m
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故取J13地质断面进行拉森钢板桩最大悬臂长度进行验算
开挖深度＝ｒ**K＝1/6***拉森钢板桩悬臂部分荷载图拉森钢板桩悬臂部弯矩图开挖深度
7.3.2拉森钢板桩最大悬臂长度计算
7.3.2.1SKSPⅢ型拉森钢板桩（只用于开挖深度3～4m的管道） Mmax≦Wx×［σw］
1/6×h×h×19.09×h×0.551×10000≦2270×210 故h≦3.0m
因SKSPⅢ型拉森钢板桩用于开挖深度为3～4m的管道，大于其最大悬臂长度，故需加支撑。
7.3.2.2 SKSPⅣ型拉森钢板桩（只用于开挖深度4～6.5m的管道） Mmax≦Wx×［σw］
1/6×h×h×19.09×h×0.551×10000≦1340×210 故h≦2.52m
因SKSPⅣ型拉森钢板桩用于开挖深度为4～6.5m的管道，大于其最大悬臂长度，故需加支撑。
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7.4拉森钢板桩入土深度 13.4.1土的参数计算
根据设计要求，基槽开挖深度在3～4m采用9m SKSPⅢ型拉森钢板桩，基槽开挖深度在4～6.5m采用12m SKSPⅣ型拉森钢板桩。
13.4.1.1 9m SKSPⅢ型拉森钢板桩（取土层最大影响深度9m）： PN5：ｒ＝（18.4×2.6＋15.9×6.4）/9＝16.22 KN/m3
υ＝（23×2.6＋4.4×6.4）/9＝9.77 Ka＝tga2（45°－9.77/2）=0.710
Kp＝tga2（45°＋9.77/2）=1.409
J14：ｒ＝（18.4×1.9＋15.9×1.3＋19.3×5.8）/9 ＝18.62KN/m3
υ＝（23×1.9＋6.2×1.3＋4.4×5.8）/9＝14.64 Ka＝tga2（45°－14.64/2）=0.596
Kp＝tga2（45°＋14.64/2）=1.676
J13：ｒ＝（18.4×1.9＋20.3×1.6＋15.9×5.5）/9 ＝17.21 KN/m3
υ＝（23×1.9＋6.2×1.6＋4.4×5.5）/9＝8.56
Ka＝tga（45°－8.56/2）=0.741 Kp＝tga2（45°＋8.56/2）=1.350
根据Ka×ｒ最大值选取最不利荷载J13土层参数作为计算依据 7.4.1.2 12m SKSPⅣ型拉森钢板桩（取土层最大影响深度12m）： PN5：ｒ＝（18.4×2.6＋15.9×9.4）/12＝16.44 KN/m3
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υ＝（23×2.6＋4.4×9.4）/12＝8.43 Ka＝tga2（45°－8.43/2）=0.550
Kp＝tga2（45°＋8.43/2）=1.344
J14：ｒ＝（18.4×1.9＋15.9×1.3＋19.3×8.8）/12 ＝18.79 KN/m3
υ＝（23×1.9＋6.2×1.3＋4.4×8.8）/12＝14.53 Ka＝tga2（45°－14.53/2）=0.599
Kp＝tga2（45°＋14.53/2）=1.670
J13：ｒ＝（18.4×1.9＋20.3×1.6＋15.9×5.5＋20.1×2.4＋19.3×0.6）/12
＝17.89 KN/m3
υ＝（23×1.9＋6.2×1.6＋4.4×5.5＋22.2×2.4＋14.2×0.6）/9
＝11.62
Ka＝tga2（45°－11.62/2）=0.664 Kp＝tga2（45°＋11.62/2）=1.504
根据Ka×ｒ最大值选取最不利荷载J13土层参数作为计算依据 7.4.2计算简图
根据钢板桩入土的深度，按单锚浅埋板桩计算，假定上端为简支，下端为自由支承。这种板桩相当于单跨简支梁，作用在桩后为主动土压力，作用在桩前为被动土压力，压力坑底以下的土重度不考虑浮力影响，计算简图如下：
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ｒ*K.5.5epeaｒ*Kepea荷载力分布图（用于开挖深度5内单支撑）荷载力分布图（适用于开挖深度5～6.5双支撑）弯矩图
7.4.3最小入土深度的计算
7.4.3.1 开挖4m深 SKSPⅢ型拉森钢板桩最小入土深度
为使钢板桩保持稳定，在A点的力矩等于零，即∑MA＝0，亦即 F×1.5+EaHa－EpHp＝F×1.5+Ea×2/3×(H＋t)－Ep（H+2/3×t）＝0 其中：主动土压力Ea＝1/2ea（H+t）＝1/2×ｒ×（H+t）2Ka
被动土压力Ep＝1/2ept＝1/2×ｒ×t2Kp
ｒ＝17.21 KN/m3,υ＝8.56,Ka＝0.741,Kp＝1.350，H=4m
F=Ea－Ep
将各参数分别代入弯矩平衡方程式得：t3＋6t2－37t－24.5＝0
解得 t＝4.2m，拉森钢板桩4m开挖深度最小长度为：地面预留部分0.5m＋开挖深度4m＋入土深度4.2m＝8.7m，故采用9m SKSPⅢ型拉森钢板桩支护满足3～4m基槽开挖深度的要求。
7.4.3.1开挖5m 深SKSPⅣ型拉森钢板桩最小入土深度
为使钢板桩保持稳定，在A点的力矩等于零，即∑MA＝0，亦即 F×1.5+EaHa－EpHp＝F×1.5+Ea×2/3×(H＋t)－Ep（H+2/3×t）＝0 其中:主动土压力Ea＝1/2ea（H+t）＝1/2×ｒ×（H+t）2Ka
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被动土压力Ep＝1/2ept＝1/2×ｒ×tKp
ｒ＝17.89 KN/m3,υ＝11.62, Ka＝0.664, Kp＝1.504， H=5m F=1/2× ea×(H＋t)－1/2× ept
将各参数分别代入弯矩平衡方程式得： t3＋9t2－52t－196.3＝0
解得 t＝5.8m，拉森钢板桩5m开挖深度最小长度为：地面预留部分0.5m＋开挖深度5.8m＋入土深度5m＝11.3m，故采用12m SKSPⅣ型拉森钢板桩单支撑支护满足4～5m基槽开挖深度的要求。
2
7.4.3.3开挖6.5m 深SKSPⅣ型拉森钢板桩最小入土深度
为使钢板桩保持稳定，在A点的力矩等于零，即∑MA＝0，亦即
F1×0.5+F2×3.5+EaHa－EpHp＝F1×0.5+F2×3.5+Ea×2/3×(H＋t)－Ep（H+2/3×t）＝0
其中:主动土压力Ea＝1/2ea（H+t）＝1/2×ｒ×（H+t）2Ka
被动土压力Ep＝1/2ept＝1/2×ｒ×t2Kp
ｒ＝17.89,υ＝11.62, Ka＝0.664, Kp＝1.504，H=6.5m
根据扣板桩受力平衡即F1+F2+Ep－Ea＝0及扣板桩下端弯矩平衡即（5＋t）×F1+(3+t)×F2+Ep/3－（6.5＋t）×Ea/3=0方程组求得：
F1=(1.5+0.33t) Ep -(0.42+0.33t)× Ea F2=(1.42+0.33t)× Ea-(2.5+0.33t) Ep
将各参数分别代入弯矩平衡方程式得： t3＋13t2－44t－65.8＝0
解得 t＝3.7m，拉森钢板桩5m开挖深度最小长度为：地面预留部分0.5m＋开挖深度3.7m＋入土深度6.5m＝10.7m，故采用12m SKSPⅣ型拉森钢板桩双支撑支护
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满足5～6.5m基槽开挖深度的要求。 7.5坑底涌砂验算
因6.5m开挖范围内为粘土，无粉砂土及细砂等，故基坑抽水时不会引起涌砂。 7.6拉森钢板桩支撑腰梁验算 7.6.1开挖4m深单支撑腰梁 7.6.1.1计算参数
HW400×400腰梁参数：Ix＝66900cm4 Wx＝3340cm3 ［σw］＝210MPa［τ］＝120MPa,S=219.5cm2
由4.3.1中得知q＝F/1=（Ea－Ep）/1=226KN/m 7.6.1.2荷载分布图
为简化计算采用3等跨连续梁进行受力验算
＝226KN/腰梁荷载分布图腰梁弯矩图7.6.1.3抗弯验算：
最大弯矩Mmax＝0.08×ql2＝0.08×226×52=452 KN×m Wx×［σw］＝3340×210/1000=701.4 KN×m﹥Mmax
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故腰梁满足抗弯要求 7.6.1.4抗剪验算：
最大剪力Qmax＝0.6×ql＝0.6×226×5=678KN ［τ］×S=210×219.5/10=4609.5KN﹥Qmax 故腰梁满足抗剪要求 7.6.2开挖5m深单支撑腰梁 7.6.2.1计算参数
HW400×400腰梁参数：Ix＝66900cm4 Wx＝3340cm3 ［σw］＝210MPa［τ］＝120MPa,S=219.5cm2
由4.3.2得知q＝F/1= Ea – Ep=196.1 KN/m 7.6.2.2荷载分布图
为简化计算采用3等跨连续梁进行受力验算
＝196.1KN/腰梁荷载分布图腰梁弯矩图7.6.2.3抗弯验算：
最大弯矩Mmax＝0.08×ql2＝0.08×196.1×52=392.2 KN×m
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Wx×［σw］＝3340×210/1000=701.4 KN×m﹥Mmax 故腰梁满足抗弯要求 7.6.2.4抗剪验算：
最大剪力Qmax＝0.6×ql＝0.6×196.1×5=588.3KN ［τ］×S=210×219.5/10=4609.5KN﹥Qmax 故腰梁满足抗剪要求 7.6.3开挖6.5m深双支撑腰梁 7.6.3.1计算参数
HW350×350腰梁参数：Ix＝40300cm4 Wx＝2300cm3 S＝173.9cm2 HW400×400腰梁参数：Ix＝66900cm4 Wx＝3340cm3 S=219.5cm2 ［σw］＝210MPa［τ］＝120MPa
由13.4.3.3得知q1＝F1/1=(1.5+0.33t) Ep -(0.42+0.33t)× Ea =126.7 KN/m
q2＝F2/1 (1.42+0.33t)× Ea-(2.5+0.33t) Ep＝321.6 KN/m
7.6.3.2荷载分布图
为简化计算采用3等跨连续梁进行受力验算
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＝126.7KN/＝321.6KN/腰梁荷载分布图腰梁弯矩图7.6.3.3抗弯验算： HW350×350腰梁最大弯矩
Mmax＝0.08×ql2＝0.08×126.7×42=162.2 KN×m Wx×［σw］＝2300×210/1000=483 KN×m﹥Mmax 故HW350×350腰梁满足抗弯要求 HW400×400腰梁最大弯矩
Mmax＝0.08×ql2＝0.08×321.6×42=411.6 KN×m Wx×［σw］＝3340×210/1000=701.4 KN×m﹥Mmax 故HW400×400腰梁满足抗弯要求 7.6.3.4抗剪验算：
HW350×350腰梁最大剪力Qmax＝0.6×ql＝0.6×126.7×4=304.1KN ［τ］×S=210×173.9/10=3651.9KN﹥Qmax 故HW350×350腰梁满足抗剪要求
HW400×400腰梁最大剪力Qmax＝0.6×ql＝0.6×321.6×4=771.8KN ［τ］×S=210×219.5/10=4609.5KN﹥Qmax 故HW400×400腰梁满足抗剪要求
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7.7拉森钢板桩支撑验算 7.7.1挖深4m
参数计算（不考虑土的粘结力） N=5q=5×226＝1130KN
（D2－d2）回转半径i＝＝1.8cm
4按最大开挖宽度2.8m自由长度lo＝0.5×(2.8-0.4)=1.00m
lo长细比＝＝100/1.8=75﹤56
iυ＝1.02－0.55（＋20）2/10000=0.702 容许压应力［σ］＝140 MPa
钢管截面积Am＝π/4×(D2－d2)＝3.14/4×(0.3332-0.3252)=0.0041m2 N/Am＝1130/0.0041×1000=276 MPa﹥υ×［σ］=140×0.702=98.3 MPa 故在不考虑土土的粘结力情况下钢管支撑稳定性不符合要求。 参数计算（考虑土的粘结力）
c=（17.3×1.9+28×1.6+5.5×5.5+17.3×2.4+40.5×0.6）/12=14.5KPa N=5(q－2×c×H√Ka＋2×c2/ｒ)=5(226-2×9×14.5×√0.741+2×14.52/17.21) =128.8KN
N/Am＝128.8/0.0041×1000=31.4 MPa﹤υ×［σ］=140×0.702=98.3 MPa
故在考虑土的粘结力的情况下，DN325×8钢管单支撑满足4m挖深的钢板桩支撑要求。
7.7.2挖深5m（考虑土的粘结力）
c=（17.3×1.9+28×1.6+5.5×5.5+17.3×2.4+40.5×0.6）/12=14.5KPa
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N=5(q－2×c×H√Ka＋2×c/ｒ)=5(196.1-2×12×14.5×√0.741+2×14.52/17.21) =395.1KN
（D2－d2）回转半径i＝＝1.8cm
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按最大开挖宽度2.8m自由长度lo＝0.5×(2.8-0.4)=1.00m
lo长细比＝＝100/1.8=75﹤56
iυ＝1.02－0.55（＋20）2/10000=0.702 容许压应力［σ］＝140 MPa
钢管截面积Am＝π/4×(D2－d2)＝3.14/4×(0.3332-0.3252)=0.0041m2 N/Am＝395.1/0.0041×1000=96.4 MPa﹤υ×［σ］=140×0.702=98.3 MPa
故在考虑土的粘结力的情况下，DN325×8钢管单支撑满足5m挖深的钢板桩支撑要求。
7.7.3挖深6.5m（考虑土的粘结力） 荷载分布图
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.5.2.5.5ｒ*Kepea荷载力分布图（适用于开挖深度6.5双支撑）
c=（17.3×1.9+28×1.6+5.5×5.5+17.3×2.4+40.5×0.6）/12=14.5KPa Ea=0.5×17.89×122×0.664-2×14.5×12×√0.664＋2×14.52/17.89=595.2KN Ep=0.5×17.89×5.52×1.504=407.0KN 根据钢板桩受力平衡及对A点弯矩平衡求得： F1=90.5KN, F2=97.7KN
故支撑钢管受力 N1=4×F1=362KN,N2=4×F2=390.8KN,取较大值N=390.8
（D2－d2）回转半径i＝＝1.8cm
4按最大开挖宽度2.8m自由长度lo＝0.5×(2.8-0.4)=1.00m
lo长细比＝＝100/1.8=75﹤56
iυ＝1.02－0.55（＋20）2/10000=0.702 容许压应力［σ］＝140 MPa
钢管截面积Am＝π/4×(D2－d2)＝3.14/4×(0.3332-0.3252)=0.0041m2
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N/Am＝390.8/0.0041×1000=95.3 MPa﹤υ×［σ］=140×0.702=98.3 MPa
故在考虑土的粘结力的情况下，DN325×8钢管双支撑满足6.5m挖深的钢板桩支撑要求。
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附件1 深基坑开挖施工工艺流程图
清理场地 测量放样
基坑开挖 偏差纠正 围檩支架安装 板桩打设
拔桩 不合格 管道敷设 合格 管道验收 人工修整 合格 验槽 基坑回填压实 32
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附件2:深基坑开挖施工进度计划横道图
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