桂林市西二环路道路建设工程排水管道
深基坑开挖施工方案计算书
一、工程概况
桂林市西二环路二合同段污水管道工程的起点K12＋655，终点K17＋748，埋设管道为聚氯乙烯双壁波纹管（Ф500）和钢筋砼管（Ф800），基础采用粗砂垫层，基础至管顶上50cm范围为粗砂回填，其上为级配碎石回填至路床；起点管道底部标高为150.277m，管道平均埋深为5.2米左右，最深为7.8米，地下水位较高， 其中有局部里程段3.5m厚土层以下是流沙层，开挖时垮塌较严重，为防止开挖时坍塌事故发生，特制定该方案，施工范围为K12+655～K14+724段左侧污水管。
本段施工段地质为松散耕土、粉质粘土，地下水位高，遇水容易形成流砂。 二、方案计算依据
1、《桂林市西二环路道路建设工程（二期）施工图设计第三册（修改版-B）》（桂林市市政综合设计院）。
2、《市政排水管道工程及附属设施》（06MS201）。
3、《埋地聚乙烯排水管管道工程技术规程》（CECS164:2004）。 4、《钢结构施工计算手册》（中国建筑工业出版社）。 5、《简明施工计算手册》（中国建筑工业出版社）。 三、施工方案简述 1、钢板桩支护布置
钢板桩采用拉森ISP-Ⅳ型钢板桩，其长度为12米/根，每个施工段50m需260根钢板桩。根据施工段一般稳定水位154.0m和目前水位情况，取施工水位为154.00m。根据管沟开挖深度（4.7m），钢板桩支护设置1道型钢圈梁和支撑。以K14+100左侧排污管道
钢板桩支护为例，桩顶标高为157.83m，桩底标高为148.83m，依次穿越松散耕土→粉质粘土层。
2、钢板桩结构尺寸及截面参数
拉森ISP-Ⅳ型钢板桩计算参数如下表所示：
尺寸（mm） 型号 有效幅宽b 度h ISP-Ⅳ型 400 180 15.5 有效高厚度t 单根cm2 98.70 单根cm4 3.970 单根cm3 336 重kg/m 76.96 截面积A每块钢板桩 惯性矩Ix截面抵抗矩W单位净 四、计算假设
1、根据设计图纸中地勘资料提供的土层描述，本计算中土层参数按经验取值如下（K14+100钢板桩支护处）：
土层编号 2 5-1 土层 名称 耕 土 粉质粘土 土层顶 土层底 容 重标高（m） 标高（m） （kN/m3） 157.33 156.83 156.83 148.83 17.5 19 18.25 内摩擦角（o） 5 15 10 粘聚力（kPa） 8 40 24 加权平均 则计算取值：γ=18 KN/m3 ，φ=150 ，c=10 KPa 。 2、支护计算水位按154.00m考虑。
3、计算时按照支护周边均为土体进行计算，不考虑空隙水压力及土体浮容重,同时不扣减由土体粘聚力与钢板桩之间产生的摩擦力。 五、钢板桩围堰计算 1、内力计算
本工程土压力计算采用钢板桩全部承受的主动土压力视为有效主动土压力。以地面标
高157.330m为基准，计算各高度点的有效土压力。地面超载按照30t考虑，换算后为5KN/m2，换算为土高度h0=q/γ5/18=0.28m。 1.1主动、被动土压力系数
Ka?tg2(45?15)?0.589,Ka?0.767 2Kp?tg2(45?15)?1.698,Kp?1.303 21.2有效主动土压力计算（受力分布图如下）
按照各工况（一道支撑）进行受力计算，具体如下：
2.500X
A、在标高157.33m位置时的土压力强度（地面处）
P1?18?0.28tg2(45?15)?2.97KN/m2 2B、在标高156.33m位置时的土压力强度（支撑处）
ΔXX0H=5.200P2?18?(0.28?2)tg2(45?15)?24.17KN/m2 2C、在标高152.63m位置时的土压力强度（基底部）
P3?18?(0.28?4.7)tg2(45?15)?52.80KN/m2 2
1.3支撑层数及间距
按照等弯矩布置确定各层支撑的间距，则拉森ISP-Ⅳ型钢板桩顶部悬臂端的最大允
6[?]W36?200?2043?105许跨度为：h?3??284.9cm?2.85m 3?Ka18?10?0.589h0?2.85m
h1?1.11?2.85?3.16m
施工时考虑放管空间位置，确定采用布置一层支撑，即从自然地面下2m设置Ⅰ20a工字钢围檩，加Ф203钢管横撑；自钢板桩顶下为1道围囹支撑。