开槽埋管沟槽施工基坑稳定性验算计算式新

1宝菊路开槽埋管专项方案一、工程概况1.1、工程范围及内容顾村基地污水外配套工程管道工程一标段由宝菊路污水管工程及宝安公路污水管工程两部分组成。宝菊路污水管工程（菊太路至宝安公路），主要工程量为干管DN600开槽埋管520m（包括掘路修复），支管DN300计104m，各种规格窨井19座；1.2、工程参建单位：建设单位：上海市城市排水有限公司代建单位：上海市宝山区重大工程建设指挥部设计单位：上海市政工程设计研究总院施工单位：上海吴淞市政建设有限公司监理单位：上海富达工程管理咨询有限公司1.3、主要实物工程量：Φ600玻璃夹砂管520mΦ300玻璃夹砂管104m污水窨井19座二、施工难点2.1工程的特点和重点、难点宝菊路狭窄道路上施工时对交通影响，这些问题应作好充分考虑和制定周密的计划方案措施，特别要注重要解决的主要交通问题，有了强有力的保证措施，2才能保证工程质量和保证工程顺利进行。2.2特殊季节冬、雨季拟采取的施工措施本工程根据开工计划安排已进入冬末初春季节，上海天气是近海属海洋性气候，气象变化莫测，所以施工时要密切注意气象变化，所以施工中必须做好以下事项。（1）充分做好防雨季、冬季的准备工作，备足必要器材，成立应急领导小组及组织抢险队伍，制定各种应急预案，加强值班，密切注意天气变化，及时做好各种应急措施。（2）下水道雨季施工保证排水管道和临时排水畅通，应注意防止雨水倒灌沟槽，在雨天应派专人巡逻，并派专人负责沟槽排水，严格注意周边的积水情况，保证做到沟槽及施工区雨后不积水。（3）雨季施工应对现场作业的电器设备作一次严格检查，不符合安全电器设备应采取措施进行调换或维修，在雨天应做好防雨、防雷电等措施，以免发生浇砼断带事故及安全事故。三、编制依据1、顾村基地污水外配套工程管道工程一标施工招标文件及补疑文件。2、本工程有关设计施工图及设计说明。3、招标文件及设计说明中明确采用的国家、部颁、上海的施工技术（验收）规程、规范和标准、条例、规定。4、与本工程相关的工程验收规范规程《市政道路、排水管道成品与半成品施工及验收规程》（DGJ08-87-2000）《市政排水管道工程施工及验收规程》（DBJ08-220-96）《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008）《上海市排水管道通用图》（PSAR-D-01-92）《埋地塑料排水管道工程技术规范》（DG/TJ08-308-2002）《玻璃纤维增强塑料夹砂排水管道施工及验收规程》（DG/TJ08-234-2001）3《砌体工程施工质量验收规范》（GB50203-2002）《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）《建筑防腐蚀工程施工及验收规范》（GB50212-1991）四、施工总体部署根据顾村基地污水外配套工程污水管道一标工程的特点和工程规模，结合现场实际情况，合理组织流水施工作业，组织均衡施工，利用微机管理技术，施工管理网络和计算机等现代化科技手段，加强项目动态管理，保持良好的施工秩序。4.1.1总体平面布置原则和设想项目部在制定施工计划后进行围场、临时水电施工、搭设临时设施、组织测量人员对施工现场进行平面定位和总体平面布置，做好三通一平工作。在开放交通道路上进行施工应编制好交通组织方案，递交相关部门进行审核，并做好交警的协调工作，确保封交或半封交道路的交通顺畅。4.2.2临时生活设施根据本工程特点及现场踏勘的情况，项目部将临时设施搭设在宝安公路北侧宝菊路边的空地上，临时生产设施的具体位置详见《施工总平面布置图》。施工区的生活用房均按文明施工要求配备办公室、会议室、多功能活动室、宿舍、食堂、浴室、仓库、停车场、生产设施随工程情况现场搭设，临时设施周边用彩钢板作围墙，各种临时设施应相对集中，尽可能节约场地，错落有致，满足安全防火要求。另外在项目部设置业主人员和监理人员的办公及宿舍用房各二间和一间会议室及配齐男女厕所、浴室，共160平方米，并配备必要的办公设备、生活用具、器具等(包括空调、传真机、电话等)。临时设施采用双层标准彩钢板活动板房，其余职工宿舍用房采用普通活动板房，食堂、厕所、盥洗室等生活用房采用单层砖混结构，临时设施均按消防要求配置布设消防器材和灭火器材。（视项目部平面布置图）4.2.3施工用电、用水的布设施工现场的用水用电源头引出，安装计量表具后，沿施工道路沿线布线。。施工用电根据JGJ46-2005规范标准，施工现场均采用TN-S三相五线制系统，并实行三级配电二级漏电保护，一机、一闸、一箱、一漏电的基本要求，集中施工现场采用高架镝灯照明，局部区域采用碘钨灯，并现场配置一台柴油发电机作4备用电源。施工用水总管用Φ100管，分管用Φ50管接入施工用水处。4.2.4施工场地围护现场施工区域与外界非施工区域采用移动式栏杆进行隔离，尽量较少对交通的影响，护栏要求要求稳固、牢靠、统一、整齐，施工期间派专人进行日常的维修养护工作，以保证围护设施整洁、完好。4.2.5临时排水便道布置施工期间在施工区及生活区必须做好场地排水工作，生活区应设置临时排水管道或明沟，生活污水需经化粪池一般污水经沉淀池后流入管道再排入公用管网或河道。4.2.6管理人员配置计划表在充分考虑合同条件和工作范围的基础上，结合本工程技术特点进行相关人力资源优化配置。原则是管理干部职责分明、权限到位，一专多能。项目管理部岗位及人员配置。序号岗位人员人员备注1项目经理12项目工程师13下水道专业工程师14材料设备15综合管理2专职安全员1文明施工员1合计65五、开槽埋管沟槽施工基坑稳定性验算计算式本工程采用9米钢板桩为宝菊路开槽埋管的支护，根据现有的地质资料及车辆动态荷载，对宝菊路基坑稳定性加以验算.地质资料计算简图：γ，θ，c按8m范围内的加权平均值计算:γ平均=2.4×18.5+1.4×18.5+17.7×4.2=18.088θ平均=14.8°c平均=11KPa基坑稳定性---基坑隆起验算式：根据设计图纸和地质资料确定基坑最深处深度5.27m，采用钢板桩挡土，坑侧上部荷载q=5KN/㎡，土质为粘土，γ=18.08KN/m³,黏聚力c=24Kpa。K=2πc=2×3.14×11=0.7＜1.2q+γh5×18.08×5.27可能会发生隆起现象，故采取圆木水平支撑K——隆起安全系数h——进坑深度q——坑边动车荷载地基隆起计算简图8000420014002400θ=14.8°，c=11KPa灰色淤泥质粉质粘土γ=17.7KN/m3灰黄色粉质粘土γ=18.5KN/m3θ=14.8°，c=11KPaθ=14.8°，c=11KPa填土γ=18.5KN/m3OxθxCGAqτh6基坑稳定性---基坑底的管涌验算式：hth''h'j地基管涌计算简图K=γ’/j≥1.5j=iγw=h’γw/(h’+2t)式中K——抗管涌安全系数，一般取1.5~2.0γ’——土的浮重度j——最大渗流力I——水头梯度t——板桩的入土深度h’——地下水位至坑底的距离γw————地下水的重度不发生管涌的条件为：t≥（Kh’γw-γ’h’）/（2γ’）本工程基坑最深处深度5.27m，根据设计图纸和地质勘查表确定土质为粉质粘土，土重度γ=18.08KN/m³,黏聚力c=24Kpa，地下水位标高1.3米，地表标高4.8米。采用板桩支护，插入深度(9-5.27)=3.73米。土浮重度γ’=18.08-10=8.08KN/m³K取1.5，h’=5.27-（4.8-1.3）=1.77mt=（Kh’γw-γ’h’）/（2γ’）=（1.5×1.77×10-8.08×1.77）/（2×8.08）=0.758m3.73m故不会发生管涌。7基坑稳定性---钢板桩水平支撑验算：本工程钢板桩为Q235槽钢，由于板壁厚度t≤15mm，查表得[σ]=215MPA根据其允许抵抗弯矩，板桩顶部距悬臂部分的最大允许跨度h：[σ]=Mmax/W=γKah3/（6W）h=3Ka][6γσW[σ]——板桩的允许弯曲应力γ——板桩墙后土的重度Ka————主动土压力系数h=3Ka][6γσW=h=3593.0100008.1810001000002156=229.15cm≈2.3m根据规范第一道水平支撑距开挖面以下1.2m，由于路面面层为半刚性，其厚度为0.8m，故本工程第一道水平支撑架设位置为距开挖面以下2.0m2.3m。本工程支撑采用等弯矩布置，h1=1.1h=1.1×2.0=2.2m，故第二道支撑距第一道支撑2.2m。h2=0.88h=0.88×2=1.76m。因为第三道支撑架设位置低于基坑开挖底面，故无需架设第三道支撑。20005270A22001070BC支撑布置图8基坑稳定性---钢板桩入土深度计算：用盾恩近似法计算板入土深度因采用井点降水，坑底以下的土重度不考虑浮力影响。主动土压力系数Ka=tg2（45°-θ/2）=tg2（45°-14.8°/2）=0.593被动土压力系数Kp=tg2（45°+θ/2）=tg2（45°+14.8°/2）=1.686根据公式（Kp-Ka）x2-KaHx-KaHL5=0x：为入土深度DB’板桩上的荷载GDB’N’一半传至D点，另一半由基坑底土压力MR’B’承受，根据下图，将有关数据代入上式：（Kp-Ka）x2-KaHx-KaHL5=0（1.686-0.593）x2-0.593×5.27x-0.593×5.27×1.07=0x=3.68m需要板长5.27+3.68=8.959m(本工程钢板桩长度为9米)，故该板桩长度合适。5270A5270DL5x3GQMOB'BN'xpRR'KLnγ(Kp-Ka)x钢板桩入土深度计算简图9基坑稳定性---钢板桩水平支撑截面积验算：Pa=γhtg2(45°-θ/2)=18.08×5.27×tg2(45°-14.8°/2)=56.51KN/㎡Pa——h处主动土压力强度γ——坑槽壁土的平均重度h——基坑槽深度θ——基坑槽的平均内摩擦角查表得本工程所用钢板桩桩宽b=0.13mq=Pa×b=56.51×0.13=7.346KN/mR1=ql1+ql2/2=7.346×2+7.346×2.2/2=22.77KNR2=ql2/2+ql3/2=7.346×2.2/2+7.346×1.07/2=12KN故Rmax=22.77KNAc=R/θfc=22.77×103/（10×0.89）=2556㎜2＜31415.9㎜2（本工程采用圆木直径为0.2m，算的截面积为31415.9㎜2）故满足要求。Ac——横撑木的截面积R——横撑木承受的支点最大反力fc——木材顺纹抗压及承压强度设计值θ——横撑木的轴心受压稳定系数，λ=ul/i=1×1.4/（0.2/4）=28≤75θ=1/[1+（λ/80）]2=1/[1+（28/80）]2=0.89L15270AL2L3BCPaR1R2多道横支撑立柱计算见图10基坑稳定性---管道抗浮验算：根据抗浮公式（rsHs1+rs’Hs2）/（rwZ）≥KBKB≥1.10Hs1——地下水位以上覆土层的厚度（m）Hs2——管顶至地下水位标高的土层厚度（m）Z——可能出现的最高地下水位标高至管底的高度（m）rs——管顶回填土的重力密度，可取18kN/mm3rs’——地下水位以下回填土的有效密度，可取8kN/mm3rw——水的重力密度，可取10kN/mm3本工程路面土基层以上厚度为0.8m，根据地质勘查标得地下水位标高1.3m，管顶标高-0.04m管底标高-0.64mHs1=5.24-1.3-0.8=3.14mHs2=1.3-（-0.04）=1.34mZ=1.3-（-0.64）=1.94mrs=18kN/mm3rs’=8kN/mm3rw=10kN/mm3（rsHs1+rs’Hs2）/（rwZ）=（18×3.14+8×1.34）/（10×1.94）=3.461.10故管道不会发生浮起。特殊情况，当管道安放后仅覆50cm黄砂，并在暴雨后沟槽内充满水的最不利情况下验算：黄砂最小密实度为13.2kg/m3（rsHs1+rs’Hs2）/（rwZ）=（0.5×132）/（10×5.24）