拉森钢板桩施工方案(22页).doc

-拉森钢板桩施工方案-第 22 页太仓WG2017-12-2号地块项目拉森钢板桩施工方案编 制 人： 编制单位： 日 期： 2018.3.4 1编制目的 (1) 保证钢板桩围护施工过程的生产安全； (2) 指导钢板桩围护的正确生产施工； (3) 保证基底开挖的防水要求。 (4) 因地制宜，科学组织施工，提高生产效率，在保障安全的前提下，加快施工进度，提高围护质量。2 编制依据（1）工程地质与水文地质详勘报告；（2）建筑地基基础工程施工质量验收规范 （GB50202-2002）（3）国家标准建筑基坑支护技术规范 （JGJ120-2012）（4）混凝土结构工程施工质量验收规范 （GB50204-2002）（5）建筑基坑支护技术规程 （JGJ120-2012）（6）建筑地基处理技术规范 （JGJ79-2002）（7）钢结构工程施工质量验收规范 （GB50205-2001）（8） 现场实地踏勘结果。3 工程概况 3.1 设计概况太仓WG2017-12-2号地块项目工程，由太仓建晋房地产开发有限公司开发建设，位于洛阳路与常胜路交汇处西北处，由苏州城发建筑设计院有限公司、苏州和信建筑咨询有限公司监理、龙信建设集团有限公司承建。本工程由12栋17层-20层高层及一层地库组成，总建筑面积15万m2，占地面积4.8万m2，基坑面积4万m2，采用国家85高程，±0.000相当绝对标高3.30米，自然地面相对标高-1.3m，主楼地下室及地下车库开挖深度自然地面以下分别为5.3m、4.6m，基础采用桩基+筏板基础形式。 3.2 工程地质概况1.自地面起由上而下的土层分布：素填土：灰黄灰褐色，松软松散。主要成分为黏性土，含植物根茎，粉粒含量较高，局部夹有较多碎石、砖块等建筑垃圾。堆积时间约8年。场地内均有分布，层厚1.003.20m。粉质黏土夹粉土：灰黄色，软流塑。含氧化铁斑点，局部夹薄层粉土。刀切面稍有光泽，无摇振反应，干强度中等，韧性中等。场地内多有分布，层厚0.402.40m，层顶高程-0.831.08m。粉土夹粉砂：灰色，湿很湿，饱和，稍中密。薄层理发育，夹较多薄层粉砂及少量粉质黏土，见云母、贝壳碎屑。刀切面无光泽，摇振反应迅速，干强度低，韧性低。场地内均有分布，层厚2.704.00m，层顶高程-1.72-0.62m。淤泥质粉质黏土：灰色，流塑。含少量有机质及腐殖物，测得有机质含量在1.3%1.7%之间，平均1.5%，局部夹少量薄层粉土。刀切面稍有光泽，无摇振反应，干强度中等，韧性中等。场地内均有分布，层厚5.7016.90m，层顶高程-4.94-3.90m。粉土夹粉质黏土：灰色，湿很湿，饱和，稍中密。薄层理发育，局部夹较多薄层粉质黏土，见云母、贝壳碎屑。刀切面无光泽，摇振反应迅速，干强度低，韧性低。场地内局部有分布，层厚0.809.60m，层顶高程-17.74-10.30m。粉质黏土：灰色，软流塑。薄层理发育，夹少量薄层粉土，局部为淤泥质粉质黏土。刀切面稍有光泽，无摇振反应，干强度中等，韧性中等。场地内局部有分布，层厚0.807.60m，层顶高程-20.0713.25m。-1粉质黏土夹粉土：灰色，软塑。薄层稍 发育，夹薄层粉土，局部夹层稍多。刀切面稍有光泽，无摇振反应，干强度中等，韧性中等。场地内均有分布，层厚2.209.80m，层顶高程-21.94-17.90m。-2粉质黏土：灰色，软塑为主。薄层理发育，夹少量薄层粉土，局部夹少量淤泥质粉质黏土。刀切面稍有光泽，无摇振反应，干强度中等，韧性中等。场地内多有分布，层厚1.0016.00m，层顶高程-30.00-24.09m。-1粉质黏土：灰绿色，可塑。含铁锰氧化物斑点，夹青灰色条纹，局部为黏土。刀切面稍有光泽，无摇振反应，干强度中等中等偏高，韧性中等中等偏高。场地内局部有分布，层厚1.308.40m，层顶高程-34.98-22.04m。-2粉质黏土夹粉土：灰黄灰色，可软塑。薄层理发育，夹薄层粉土，场地南部局部夹层较多以粉土为主。刀切面稍有光泽，摇振反应无缓慢，干强度中等中等偏低，韧性中等中等偏低。场地内多有分布，层厚0.5011.30m，层顶高程-38.95-28.73m。粉土夹粉质黏土：灰色，湿很湿，饱和，中密密实 。薄层理发育，夹薄层粉质黏土，局部夹层较多。刀切面无光泽，摇振反应迅速，干强度低，韧性低。场地内均有分布，层厚9.3013.40m，层顶高程-41.18-38.85m。粉质黏土：灰色，软可塑。薄层理发育，夹少量薄层粉土。刀切面稍有光泽，无摇振反应，干强度中等，韧性中等。场地内控制性孔有揭示，层顶高程-52.63-50.48m，本次勘察未揭穿，最大揭示厚度2.70m。2.地下水分布2.1潜水潜水主要赋存于浅部填土层中，富水性差；其主要补给来源为大气降水，以地面蒸发为主要排泄方式；潜水水位标高在0.151.10m之间，测得潜水稳定水位标高在1.001.70m之间。2.2微承压水微承压水主要赋存于粉土夹粉质黏土层中，该含水层富水性一般，透水性一般；其主要补给来源为地下水的侧向迳流及浅部地下水的垂直入渗，以地下水的侧向迳流为主要排泄方式；测得微承压水初见水位标高在-10.00 m左右，测得微承压水稳定水位标高在1.20m 4施工准备1根据本工程的情况，进场前做好现场的三通一平工作,甲方必须将施工用水 、电通至施工现场100米范围内,要求进场道路畅通 。安排大门的进出口道路及施工区排水出口2. 开工前，甲方提供地下障碍、管线位置，并及时清除。根据该地段施工的现场情况，了解周边的地下管线。并做好周边建筑物、地下管线沉降观察记录工作。3、施工前资料准备:地质报告、施工说明,由甲方在开工前三天提供现场定位基准点、标高点在开工前三天提供。6、根据施工流程，布置临时设施、材料的堆放、进出道路的走向，安排机械进场组装，调试机械的运作情况。7、联系业主、总包、监理、设计单位，对工程进行技术交底，审定施工方案。8、根据业主提供的控制点坐标，测设建筑物的轴线。并根据轴线及围护平面图定出围护样槽，同时引进水准点标高到施工区。8、安排各种规格的材料进场，做好材料进场的统计，并对各种规格的建材根据规范要求进行检验，收集后报监理审核。9、对所定控制点、轴线及水准点标志，做好保护措施，并在施工区周围固定物上做好复测标志。10、设备进场调试并检测报验。11、开工前做好职工的思想工作，根据设计要求及安全生产要求进行施工技术、安全生产的交底工作，提倡文明施工、安全生产。5总体施工安排本工程施工计划2018年3月5日开工，2019年12月31日竣工。6支护、支撑系统的结构设计一、支护、支撑结构选型 根据岩土工程勘察报告，本工程基坑开挖深度范围的土层主要为填土和粉土夹粉砂、淤泥质粉质黏土，本工程根据基坑开挖深度，采用了以下的支护方式。（一）基坑支护形式10#楼东侧，靠近施工道路的基坑深度约6m，采用自然1：1放坡至围护桩顶-3.50m，在围护桩外侧使用9米长IV型拉森钢板桩支护。 7基坑支护施工工艺及施工程序一、钢板桩支护施工工艺及施工程序钢板桩采用IV型拉森钢板桩，钢板桩之间采用H400*400*13*21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H400*400*13*21的钢支撑。1、钢板桩施工的一般要求（1）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。（2）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。（3）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。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。3、板桩的检验、吊装、堆放（1）板桩的检验对板桩，一般有材质检验和外观检验，以便对不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。（2）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。（3）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： 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； 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； 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。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4.0米，双面围檩之间的间距不宜过大，一般略比板桩墙厚度大815mm。安装导架时应注意以下几点：（1）采用经纬仪和水平仪控制和调整导梁的位置。（2）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。（3）导梁不能随着板桩的打设而产生下沉和变形。（4）导梁的位置应尽量垂直，并不能与板桩碰撞。5、板桩施打（1）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。（2）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。（3）打桩前，在板桩的锁口内涂油脂，以方便打入拔出。（4）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。（5）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1020 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。项目允许公差板桩轴线偏差±10cm桩顶标高±10cm板桩垂直度1%（6）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。（7）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、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。（1）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。（2）拔桩时应注意事项 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。拔桩的顺序最好与打桩时相反。 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100300mm，再与振动锤交替振打、振拔。 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。 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。 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。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。八 应急预案8.1应急保证措施1）突发事件处置措施：根据工程施工现场和周围环境等具体情况，制定有针对性的关于施工过程的应急措施。2） 治安管理：施工人员如发生打架斗殴、流血事件，应立即制止，在现场不能控制事态的情况下，立即拨打110电话。3）消防：施工现场、生活区按规定设置灭火机和消防水龙头，如发生火灾，应立即切断电源，人员疏散，氧气、乙炔瓶等易燃易爆物品及时转移到安全地带。同时组织人员利用灭火器材进行灭火，并拨打119电话，组织好消防车的进出场工作。8.2围护结构接缝涌水应急措施如果基坑开挖过程中，围护结构接缝突然冒砂涌水，立即停止开挖，采用“支、补、堵”的有效措施，“支”就是增加支撑防止变形继续扩大；“补”就是在基坑回填后外侧补设压密注浆加固土体；“堵”就是在基坑内采用沙袋封堵，同时围护结构背后进行压密注浆加固。8.3基坑变形过快时（1）禁止重型设备通过，立即补架临时支撑，同时查原因，根据情况采取下步方案。（2）根据实际情况，调整挖土的施工速度，有效控制基坑的变形。（3）发现异常，对基坑周边堆有重荷载的，应及时卸除荷载，加强基坑变形收敛、地面沉降监测频率，24小时观察基坑动态，以监测信息决定是否继续向下开挖或开挖多少。（4）准备双液注浆机械 各一套及编制袋、短木桩等相关应急物资若干。当出现涌泥涌砂或涌水现象时，先用编制袋装砂封堵涌口，然后迅速从墙后实施双液注浆加固。（5）基坑收底阶段如果基坑变形过快，可分段浇筑垫层，严格控制设计要求的每段距离，同时适当配筋形成加筋垫层。8.4流砂现象应急措施（1）挖土之前，降水必须降至在基坑以下50cm。（2）一旦发生流砂现象，必须马上停止进行开挖，及时进行回填，会同各方进行处理后方可进行继续开挖。8.5、基坑挖土施工阶段安全管理要求（1）施工单位在基坑阶段加快施工进度，尽快完成地下室主体结构施工。（2）加强观测工作，尤其是对围护坝体及周边结构的观测，并做好观测记录。（3）基坑施工各责任单位要24小时设专人监测基坑安全情况，并做好监测记录。遇有险情，立即采取有效措施，防止险情扩大，并按照规定程序上报有关单位。8.6地下管线应急处理措施的工作流程按照监测频率得到数据并绘成曲线地下管线沉降与位移警戒值通知有关单位及部门围护结构设计单位总包及专业施工单位监理单位各管线所属单位分析原因，商讨、制订针对性技术加固措施实施加固措施继续施工观察加固后的效果对监测值的发展和变化作阶段总结基坑工程结束作完整的监测报告立即研究，调整施工方案实施调整方案8.7应急组织管理措施现场成立基坑监测领导小组和工作小组，并定期召开分析会，发现问题，及时解决处理。领导小组名单：组长 项目经理 项目副经理组员 各现场管理人员8.9抢险物资配备抢险物资一览表序号材料名称用途数量仓储地1水泥基坑加固5吨现场2水玻璃基坑加固2筒现场3泥浆泵基坑抽水1台现场4电箱临时供电2只现场5麻袋临时封堵150只现场6晴塑管抽水5卷现场7手电临时照明2只现场8斧头清障1把现场9钳子清障1把现场10煤铲清障5把现场11铅丝清障1卷现场12九 质量管理措施本工程按全面质量管理要求，实施全面、全员、全过程的质量管理。由班组、项目经理部、公司组成质量小组，对本工程施工质量进行检查，并接受业主、设计、监理、质监部门的质量监督。5.1实行项目经理全面负责制的项目法施工管理，做好技术管理工作，认真贯彻各项技术管理制度。开工前落实岗位责任制，做好技术交底，使每一个施工人员对工程的总体技术要求明确，对岗位尽责、对质量要求和设计要求有深刻了解。5.2实行工序管理制度，有施工员及时协调，使各工序紧密衔接，专职质检员每天三班制跟踪检查、验收控制个工序质量，各班实行自检、互检和交检制度，特别注重交接班工作。5.3认真做好各种原始记录和施工日记，做到准确、整洁、齐全，并及时整理汇总、信息反馈，进一步指导施工。5.4制定严格的质量奖罚制度，实行记件与质量风险相结合的工资制度，严格执行先验收后隐蔽的工作程序。5.5建立材料质量台帐。5.6选择一级土建实验室，做好原材料复试计划，专人负责实施本工程的材料复试、试块试验。十 安全生产、文明施工技术保证措施10.1安全生产技术措施1）现场施工必须严格遵守有关安全生产的规定。对进入现场施工人员在开工前进行“三级安全教育”、“安全技术交底”，施工中进行经常性的安全教育，开展定期的班组安全日活动。2）开工前对设备、安全防护装置、临时设施、电缆、电器、围栏进行全面的检查验收，使前期准备工作为安全生产提供可靠的物质保证。3）施工作业上岗岗位分工明确，不准串岗作业，特殊工种必须持证上岗。4）现场使用的主电缆必须沿围墙架空铺设，支线电缆尽量架空不拖地，电缆接头严禁拖地。所有电气设备采用漏电保护器。5）各种大型机械、吊车、焊接作业点（场所）、机动车辆活动区域等易发生事故和危险的作业点、场所，明确控制危险源的防范措施和安全责任人，并悬挂醒目的安全警示标志。6）围护桩顶设预埋件间距1.5m，基坑施工四周搭设安全防护栏杆，栏杆立杆间距1.5m，与埋件焊接；栏杆高1.1m，设二道水平横杆，刷黄黑安全标志，并设置警示牌，确保基坑施工安全。7）基坑四周围护栏杆上严禁挂太阳灯。8）每一分块挖土按1：1放坡开挖，避免塌方，基坑每挖深一层坑壁上的零星杂物必须清理干净。9）上下基坑通道专门设置，两边立1200mm高的栏杆，通道上下不准堆物。10）施工中，特别在入坑挖机设专人监护，防止机身、臂、斗对施工人员、监测点的碰撞。11） 挖机工作半径内严禁站人，配合扦土人员要与挖机保持一定距离。12）基坑挖土阶段，派专人对基坑进行巡视，特别是开挖时密切注意围护和基坑的情况，一旦有情况立即采取措施解决。13）基坑上下设专用扶梯通道，基坑南北两侧各设两部登高扶梯，西侧设置一部登高扶梯。扶梯两边设1200高的扶手，至坑内的登高用脚手架钢管搭设。验收后方可使用。14）施工作业人员必须严格遵守施工现场“六大纪律”，进场必须穿戴整齐，戴好安全帽，高空作业须系好安全带。15）明火操作配备灭火机等消防措施。16）夜间施工有足够的照明，并严格控制噪音源。17）机械传动部位必须设有防护罩，所有设备的安全防护装置齐全，吊车的安全保护装置确保有效。18）项目部认真抓好生产过程中的安全动态管理，建立健全安全管理台帐。19）及时做好废弃的坑、池、沟、槽、空桩头的回填和平整工作，对空桩回填需回填一个登记一个，做到有据可查。20）针对施工现场的特殊情况，如施工机械与架空线路的距离、地下管线的分布等采取相应的安全防范措施。10.2文明施工技术措施1）认真做好各施工阶段的场地平面规划，合理布置污水排放系统。2）保持现场清洁卫生，工地配备工地保洁工，专职从事场地的保养、保洁工作，工地大门设置专人对出场的车辆进行冲洗。现场的积水经沉淀成清水后方可排放到下水道中，严禁将泥浆、污水直接排入下水道。3）场地内合理设置各类临时设施、机械设备，做到材料堆放整齐，施工场地平整，道路畅通。4）严格控制粉尘、噪音污染，做到施工中不扰民。十一 附图钢板桩详图钢板桩平面布置图十二 计算书 计算依据： 1、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(m)0.4支护桩嵌入土深度ld(m)5.1基坑开挖深度h(m)2.9基坑外侧水位深度ha(m)0.8基坑内侧水位深度hp(m)1.2支护桩在坑底处的水平位移量(mm)12地下水位面至坑底的土层厚度D1(m)4.3基坑内外的水头差h(m)5 2、土层参数土层类型土厚度h(m)土重度(kN/m3)粘聚力c(kPa)内摩擦角(°)饱和土重度sat(kN/m3)水土分算粉土1.318.5626.920否淤泥质二11.717.6189.822是 3、荷载参数类型荷载q(kpa)距支护边缘的水平距离a(m)垂直基坑边的分布宽度b(m)平行基坑边的分布长度l(m)作用深度d(m)满布荷载3/条形局部荷载3.544/0矩形局部荷载45562 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流土稳定性安全系数Kf1.1 二、土压力计算 1、主动土压力计算 1）主动土压力系数 Ka1=tan2(45°- 1/2）= tan2(45-26.9/2)=0.377； Ka2=tan2(45°- 2/2）= tan2(45-26.9/2)=0.377； Ka3=tan2(45°- 3/2）= tan2(45-9.8/2)=0.709； Ka4=tan2(45°- 4/2）= tan2(45-9.8/2)=0.709； Ka5=tan2(45°- 5/2）= tan2(45-9.8/2)=0.709； 2）土压力、地下水产生的水平荷载 第1层土：0-0.8m H1'=0h0+q1/i=0+3/18.5=0.162m Pak1上 =1H1'Ka1-2c1Ka10.5=18.5×0.162×0.377-2×6×0.3770.5=-6.238kN/m2 Pak1下 =1(h1+H1')Ka1-2c1Ka10.5=18.5×(0.8+0.162)×0.377-2×6×0.3770.5=-0.659kN/m2 第2层土：0.8-1.3m H2'=1h1+q1/sati=14.8+3/20=0.89m Pak2上 =sat2H2'Ka2-2c2Ka20.5=20×0.89×0.377-2×6×0.3770.5=-0.657kN/m2 Pak2下 =sat2(h2+H2')Ka2-2c2Ka20.5=20×(0.5+0.89)×0.377-2×6×0.3770.5=3.113kN/m2 第3层土：1.3-4m H3'=2h2+q1/sati=24.8+3/22=1.264m Pak3上 =sat3H3'-w(h2-ha)Ka3-2c3Ka30.5+w(h2-ha)=22×1.264-10×(1.3-0.8)×0.709-2×18×0.7090.5+10×(1.3-0.8)=-9.142kN/m2 Pak3下 =sat3(H3'+h3)-w(h2-ha)Ka3-2c3Ka30.5+w(h2-ha)=22×(1.264+2.7)-10×(4-0.8)×0.709-2×18×0.7090.5+10×(4-0.8)=40.83kN/m2 第4层土：4-7m H4'=3h3+q1+q1b1/(b1+2a1)/sati=84.2+3+1.167/22=4.017m Pak4上 =sat4H4'-w(h3-ha)Ka4-2c4Ka40.5+w(h3-ha)=22×4.017-10×(4-0.8)×0.709-2×18×0.7090.5+10×(4-0.8)=41.656kN/m2 Pak4下 =sat4(H4'+h4)-w(h3-ha)Ka4-2c4Ka40.5+w(h3-ha)=22×(4.017+3)-10×(7-0.8)×0.709-2×18×0.7090.5+10×(7-0.8)=97.18kN/m2 第5层土：7-8m H5'=4h4+q1+q1b1/(b1+2a1)+q1b1l1/(b1+2a1)(l1+2a1)/sati=150.2+3+1.167+0.5/22=7.039m Pak5上 =sat5H5'-w(h4-ha)Ka5-2c5Ka50.5+w(h4-ha)=22×7.039-10×(7-0.8)×0.709-2×18×0.7090.5+10×(7-0.8)=97.524kN/m2 Pak5下 =sat5(H5'+h5)-w(h4-ha)Ka5-2c5Ka50.5+w(h4-ha)=22×(7.039+1)-10×(8-0.8)×0.709-2×18×0.7090.5+10×(8-0.8)=116.032kN/m2 3）水平荷载 临界深度：Z0=Pak2下h2/(Pak2上+ Pak2下)=3.113×0.5/(0.657+3.113)=0.413m； 第1层土 Eak1=0kN； 第2层土 Eak2=0.5Pak2下Z0ba=0.5×3.113×0.413×0.4=0.257kN； aa2=Z0/3+h3=0.413/3+6.7=6.838m； 第3层土 Eak3=h3(Pa3上+Pa3下)ba/2=2.7×(-9.142+40.83)×0.4/2=17.112kN； aa3=h3(2Pa3上+Pa3下)/(3Pa3上+3Pa3下)+h4=2.7×(2×-9.142+40.83)/(3×-9.142+3×40.83)+4=4.64m； 第4层土 Eak4=h4(Pa4上+Pa4下)ba/2=3×(41.656+97.18)×0.4/2=83.302kN； aa4=h4(2Pa4上+Pa4下)/(3Pa4上+3Pa4下)+h5=3×(2×41.656+97.18)/(3×41.656+3×97.18)+1=2.3m； 第5层土 Eak5=h5(Pa5上+Pa5下)ba/2=1×(97.524+116.032)×0.4/2=42.711kN； aa5=h5(2Pa5上+Pa5下)/(3Pa5上+3Pa5下)=1×(2×97.524+116.032)/(3×97.524+3×116.032)=0.486m； 土压力合力： Eak=Eaki=0+0.257+17.112+83.302+42.711=143.382kN； 合力作用点： aa= (aaiEaki)/Eak=(0×0+6.838×0.257+4.64×17.112+2.3×83.302+0.486×42.711)/143.382=2.047m； 2、被动土压力计算 1）被动土压力系数 Kp1=tan2(45°+ 1/2）= tan2(45+9.8/2)=1.41； Kp2=tan2(45°+ 2/2）= tan2(45+9.8/2)=1.41； 2）土压力、地下水产生的水平荷载 第1层土：2.9-4.1m H1'=0h0/i=0/17.6=0m Ppk1上 =1H1'Kp1+2c1Kp10.5=17.6×0×1.41+2×18×1.410.5=42.748kN/m2 Ppk1下 =1(h1+H1')Kp1+2c1Kp10.5=17.6×(1.2+0)×1.41+2×18×1.410.5=72.527kN/m2 第2层土：4.1-8m H2'=1h1/sati=21.12/22=0.96m Ppk2上 =sat2H2'-w(h1-hp)Kp2+2c2Kp20.5+w(h1-hp)=22×0.96-10×(1.2-1.2)×1.41+2×18×1.410.5+10×(1.2-1.2)=72.527kN/m2 Ppk2下 =sat2(H2'+h2)-w(h1-hp)Kp2+2c2Kp20.5+w(h1-hp)=22×(0.96+3.9)-10×(5.1-1.2)×1.41+2×18×1.410.5+10×(5.1-1.2)=177.515kN/m2 3）水平荷载 第1层土 Epk1=bah1(Pp1上+Pp1下)/2=0.4×1.2×(42.748+72.527)/2=27.666kN； ap1=h1(2Pp1上+Pp1下)/(3Pp1上+3Pp1下)+h2=1.2×(2×42.748+72.527)/(3×42.748+3×72.527)+3.9=4.448m； 第2层土 Epk2=bah2(Pp2上+Pp2下)/2=0.4×3.9×(72.527+177.515)/2=195.033kN； ap2=h2(2Pp2上+Pp2下)/(3Pp2上+3Pp2下)=3.9×(2×72.527+177.515)/(3×72.527+3×177.515)=1.677m； 土压力合力： Epk=Epki=27.666+195.033=222.699kN； 合力作用点： ap= (apiEpki)/Epk=(4.448×27.666+1.677×195.033)/222.699=2.021m； 3、基坑内侧土反力计算 1）主动土压力系数 Ka1=tan2(45°-1/2）= tan2(45-9.8/2)=0.709； Ka2=tan2(45°-2/2）= tan2(45-9.8/2)=0.709； 2）土压力、地下水产生的水平荷载 第1层土：2.9-4.1m H1'=0h0/i=0/17.6=0m Psk1上 =(0.212-1+c1)h0(1-h0/ld)/b+1H1'Ka1=(0.2×9.82-9.8+18)×0×(1-0/5.1)×0.012/0.012+17.6×0×0.709=0kN/m2 Psk1下 =(0.212-1+c1)h1(1-h1/ld)/b+1(h1+H1')Ka1=(0.2×9.82-9.8+18)×1.2×(1-1.2/5.1)×0.012/0.012+17.6×(0+1.2)×0.709=40.125kN/m2 第2层土：4.1-8m H2'=1h1/sati=21.12/22=0.96m Psk2上 =(0.222-2+c2)h1(1-h1/ld)/b+sat2H2'-w(h1-hp)Kp2+w(h1-hp)=(0.2×9.82-9.8+18)×1.2×(1-1.2/5.1)×12/12+22×0.96-10×(1.2-1.2)×0.709+10×(1.2-1.2)=40.125kN/m2 Psk2下 =(0.222-2+c2)h2(1-h2/ld)/b+sat2(H2'+h2)-w(h2-hp)Kp2+w(h2-hp)=(0.2×9.82-9.8+18)×5.1×(1-5.1/5.1)×12/12+22×(0.96+3.9)-10×(5.1-1.2)×0.709+10×(5.1-1.2)=87.155kN/m2 3）水平荷载 第1层土 Psk1=b0h1(Ps1上+Ps1下)/2=0.4×1.2×(0+40.125)/2=9.63kN； as1=h1(2Ps1上+Ps1下)/(3Ps1上+3Ps1下)+h2=1.2×(2×0+40.125)/(3×0+3×40.125)+3.9=4.3m； 第2层土 Psk2=b0h2(Ps2上+Ps2下)/2=0.4×3.9×(40.125+87.155)/2=99.278kN； as2=h2(2Ps2上+Ps2下)/(3Ps2上+3Ps2下)=3.9×(2×40.125+87.155)/(3×40.125+3×87.155)=1.71m； 土压力合力： Ppk=Ppki=9.63+99.278=108.908kN； 合力作用点： as= (asiPski)/Ppk=(4.3×9.63+1.71×99.278)/108.908=1.939m； Psk=108.908kNEp=222.699kN 满足要求！ 三、稳定性验算 1、嵌固稳定性验算 Epkapl/(Eakaal)=222.699×2.021/(143.382×2.047)=1.533Ke=1.2 满足要求！ 2、整体滑动稳定性验算 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)、内摩擦角(°)； bj第j土条的宽度(m)； j第j土条滑弧面中点处的法线与垂直面的夹角(°)；