一、工程概况×××路是××开发区南部的主干线,线路途经×××和×××,途中与省道S111平交,通过沥心沙立交联络支线、福安立交联络支线与南部快速干线相接,终点可直接与JFE钢铁基地联络道相联接,形成一个重要的运输网络,服务于本地区的工业园区。×××路位于×××开发区南部,所处地域为珠江三角洲冲积平原,一面临海,三面被××水道、××水道和××水道包围。本地区河涌、水塘发育,沿线跨越17条河涌。河涌宽度40~100米,间距0.8~1.3公里之间。线路两侧为农业区,以种植蔬菜、水稻、香蕉为主,在16涌南岸与砂土路之间有几片莲藕种植地,常年水浸。××西路基本沿现有××西线公路(路基宽10米)自北向南延伸,属于改扩建工程。××西路主线起点设在××中粉涌桥北约200米处,终点为××大道16涌南岸平交口,全长19.924公里。联络支线3条共长4.882公里,匝道2条共长0.901公里。共分四个标段,×司承建第一标段工程的施工,其中排水工程为雨、污分流制,雨、污水管道布置在近远期道路两侧的绿化带及人行道下。雨水干管沿道路两侧铺设,雨水管道系统充分利用地形坡度,分散就近自然排入河涌,以节省管径、控制埋深、节省投资。污水干管沿道路西南侧(道路右侧)单侧铺设,收集道路沿线两侧污水,汇集至南沙万顷沙污水规划的污水出水口。过河管设计为倒虹管,采用顶管施工。排水管径当D≤300时采用U-PVC双壁排水波纹管,300<D<800时采用HDPE双壁排水波纹管,D≥800时采用RPMP玻璃钢夹砂管,倒虹管采用机制Ⅱ级钢筋混凝土输水管。本工程中雨水系统管道总长度约10500m,污水管道约6069m,各类检查井约494座,-1-沉砂井64??,出水口10个,雨水口294个。二、钢板桩的设计:排水工程除过河段污水采用顶管施工,其余为明挖施工,管沟计算开挖深度在1.5m~6.0m之间,开挖深度随着桥头台升而增加,由于全段位于软弱土层,开挖深度超过2m的深基坑,采用钢板桩支护开挖。施工中为了减少桥头段排水施工开挖深度,真空预压和堆载预压段在结束工艺后不立即进行开挖,而是先进行1m卸载,减少管沟开挖深度。本方案按照卸载后最大挖深5.0m进行钢板桩支护设计。根据钻探资料显示,本工程道路路面设计标高以下0~3米内为路基填筑细砂土,土容重为γ=19KN/m3,内摩擦角φ=25°,粘聚力c=0KPa;其下3~7m为淤泥质土层,土容重为γ=16.2KN/m3,内摩擦角φ=5.5°,粘聚力c=6.5Kpa;7m以下深为淤泥质粉砂土,土容重为γ=18KN/m3,内摩擦角φ=15°,粘聚力c=2KPa。施工中拟投入拉森Ⅴ型钢板桩,计算简图如下。2.1土压力计算:平均γ=(3×19+4.0×16.5+5×18.0)/10=17.75KN/m3平均φ=(3×25+4×5.5+5.0×15)/10=14.33°平均C=(3×0+4×6.5+5.0×2)/10=3Kpa被动土压力系数:Kp=tg2(45°+14.33°/2)=1.66主动土压力系数:Ka=tg2(45°-14.33°/2)=0.60基坑边施工机械按均布荷载q=30KN/m2则:等同于土压力:eq=qKa=18KN/m2确定支撑层数:按照等弯矩布置确定各层支撑间距,则板桩顶部悬臂端的最大允许长度为:-2-e=Kaγh=0.6×17.75×2.0=21.3KN/me=KaγH+eq=0.60×17.75×5+18=71.3KN/m=M=e×3/12+(e-e)×3/20=38.5KNmh={6[f]W/γKa}1/3={6×200×105×3000/(17.75×103×0.60)=323cm=3.23m。第二层跨度可达h1=1.11h=3.55m,而本基础最深为5m,则根据本例实际情况,确定支撑布置如图示。采用盾恩近似法计算钢板桩入土深度:Kn=γ(Kp-Ka)=17.75×(1.66-0.60)=18.82emax=MQ=KaγH+eq=0.60×17.75×5+18=71.3KN/m2DB'板桩上的荷载GDB'N'一半传到D点,另一半传到土压力MR'B',则有:emax(h-x)/2=γ(Kp-Ka)x2/2γ(Kp-Ka)x2-emaxx-emaxh=018.82x2-71.3x-213.9=0X=5.8m所以钢板桩的总长度至少为:l=5+5.8=10.8m,取12米。钢板桩上弯矩最大的为基底处,可以根据其验算钢板桩强度:按照图示两端固定的梁永叠加法计算f=Mmax/W,Mmax=MD2DD2maxMmaxDD2maxD2f=Mmax/W=38.5×103/3000×106=128MPa≤[f]=200MPa所以,钢板桩满足支护要求。支撑水平间距计算:支撑反力计算:-3-R=eDl/2+3(emax-eD)l/20=21.3