1、中国工程建设标准化协会 T/CECS 20钢板桩支护技术规程Technical specification for retaining and protection of steel sheet piling（征求意见稿）201 发布 20101 实施中国工程建设标准化协会 发布中国工程建设标准化协会钢板桩支护技术规程Technical specification for retaining and protection of steel sheet pilingT/CECS 20主编单位：建研地基基础工程有限责任公司批准部门：中国工程建设标准化协会施行日期： 2 0 年 月 1 日中国建筑工
2、业出版社20 北 京1前 言根据中国工程建设标准化协会关于印发的通知 （建标协字2017014 号）的要求，规程编制组经广泛调查研究，认真总结实践经验，结合我国实际情况，参考有关国内外先进标准，并在广泛征求意见的基础上，制定本规程。本规程的主要技术内容包括：总则、术语和符号、基本规定、钢板桩支护结构设计、钢板桩施工、钢板桩截水设计、钢板桩验收与检测、开挖与监测等。本规程由中国工程建设标准化协会地基基础专业委员会归口管理，由建研地基基础工程有限责任公司负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见或建议，请寄送建研地基基础工程有限责任公司（地址：北京市北三环东路 30 号中国建筑科学研究院科学研究院
3、地基基础研究所，邮政编码：100013）。本规程主编单位： 建研地基基础工程有限责任公司本规程参编单位：本规程主要起草人员：本规程主要审查人员：23目 次1 总 则 12 术语和符号 22.1 术 语 .22.2 符 号 .43 基本规定 63.1 设计原则 .63.2 勘察要求 .73.3 支护结构选型 .83.4 水平荷载 .104 支护结构设计 114.1 一般规定 .114.2 结构分析 .124.3 稳定性验算 .134.4 围堰设计 .134.5 截面计算 .164.6 围檩、锚碇、拉杆设计 .204.7 构造要求 .234.8 钢板桩耐久性设计 .255 钢板桩施工 275.1
4、一般规定 .275.2 振动沉桩 .315.3 锤击沉桩 .325.4 静压沉桩 .325.5 水上沉桩 .335.6 钢板桩的拔除 .345.7 绿色文明施工及质量、安全保障措施 .356 钢板桩截水设计 386.1 一般规定 .386.2 钢板桩截水 .387 钢板桩验收与检测 447.1 钢板桩进场检验 .447.2 钢板桩支护结构检测 .457.3 钢板桩支护结构验收 .458 开挖与监测 468.1 一般规定 .468.3 监测 .47附录 A 冷弯系列钢板桩 49附录 B 热轧系列钢板桩 58附录 C 组合钢板桩 64附录 D 日本产 U 型热轧钢板桩 .69附录 E 常用电动振动
5、锤技术参数 704附录 F 常用液压振动锤技术参数 71附录 G 免共振液压振动锤技术参数（ ICE） .72附录 H 免共振挖掘机装振动锤技术参数（ ICE） .73附录 I 静压植桩机技术参数 .74附录 J 重复使用钢板桩检验批记录表 .75本规程用词说明 76引用标准名录 77附：条文说明785Contenst1 General Provisions.12 Terms and Symbols22.1 Terms 22.2 Symbols.43 Basic Requirements .73.1 Principles of Design73.2 Investigation of Excav
6、ated Site 83.3 Choice of Types for Retaining and Protection Structure 93.4 Horizontal Load 114 Design of Retaining and Protection Structures124.1 General requirement124.2 Structural Analysis134.3 Stability Analysis144.4 Design of Cofferdam.144.5 Design of Section174.6 Design of Enclosing Purlin，Anch
7、or and Tie Rod 204.7 Structural Details 234.8 Duribility Design of Steel Piling.255 Construction of Steel Sheet Piling .275.1 General requirement275.2 Pile Sinking by Viberation Method 315.3 Pile Sinking by Hammering Method 325.4 Pile Sinking by Static Pressure Method325.5 Pile Sinking in Aquatic En
8、vironment .335.6 Extraction of Steel Sheet Piles345.7 Environmental Friendly Construction and Measurement of Quality and Safety356 Water Proof Design of Steel Sheet Piling386.1 General requirement386.2 Cut-off Drains of Steel Sheet Sheet Piling .387 Testing and Acceptance Check for Steel Sheet Pilin
9、g.447.1 Site Inspection of Steel Sheet Piling.447.2 Testing for Retaining and Protection Strcture of Steel Sheet Piling.457.3 Acceptance Check for Retaining and Protection Strcture of Steel Sheet Piling.458 Excavation and Monitoring468.1 General requirement468.2 Excavation.468.3 Monitoring 46Appendi
10、x A Series of Cold formed Steel Piles.49Appendix B Serries of Hot Rolled Steel Piles 58Appendix C Combined steel sheet piles .64Appendix D U-shaped Hot Rolled Steel Piles from Japan .686Appendix E Commonly Used Technical Specification for Electrical Viberation Hammer .69Appendix F Commonly Used Tech
11、nical Specification for Hydraulic Viberation Hammer.70Appendix G Technical Specification for Non-Resonant Hydraulic Viberation Hammer（ICE）71Appendix H Technical Specification for Non-Resonant Excavator Loaded with Viberation Hammer（ICE） .72Appendix I Technical Specification for Static Pressure Pile
12、Driver.73Appendix J Sample of Record for Repetitively Used Steel Sheet Piles .74Explanation of Wording in This Specification 75Normative Standards76Addition：Explanation of Provisions7811 总 则1.0.1 为了在钢板桩支护工程的设计、施工中做到安全适用、保护环境、技术先进、经济合理、确保质量，制定本规程。1.0.2 本规程适用于一般地质条件下采用钢板桩作为支护结构的勘察、设计、施工、检测、基坑开挖与监测。对湿陷
13、性土、多年冻土、膨胀土、盐渍土等特殊土或岩石支护工程，应结合当地工程经验应用本规程。1.0.3 采用钢板桩作为永久性支护结构时，除应符合本规程的规定外，尚应考虑结构抗震、防腐蚀等使用期安全性、适用性、耐久性要求，其勘察、设计、施工、检测、监测等应符合国家现行有关标准的规定。1.0.4 钢板桩支护设计、施工与开挖，应综合考虑地质条件、周边环境要求、主体地下结构要求、施工季节变化及支护结构使用期等因素，因地制宜，合理选型、优化设计、精心施工、严格监控。1.0.5 钢板桩支护工程除应符合本规程的规定外，尚应符合国家现行有关标准的规定。22 术语和符号2.1 术 语2.1.1 钢板桩 steel sh
14、eet piling以钢材为原料，经冷弯或热轧工艺加工的、带有锁口连接的钢构件产品，可分为冷弯钢板桩和热轧钢板桩。2.1.2 热轧钢板桩 hot rolled steel sheet piling对钢坯加热，经轧机轧制而成，截面为 Z 形、U 形、直线形或其他形状，并能通过两侧锁口或连接件交互联接的型钢（构件）。2.1.3 冷弯钢板桩 cold formed steel sheet piling对钢带进行连续辊弯变形，形成截面为 Z 形、U 形、帽形或其他形状，并能通过两侧锁口或弯边交互联接的型钢（构件）。2.1.4 组合钢板桩 combined steel sheet piling通过钢板桩
15、与钢板桩，或钢板桩与其他型式钢材经焊接或拼装形成的组合式钢板桩。2.1.5 永久性支护结构 permanent retaining structure设计使用年限超过 2 年的支护结构。2.1.6 临时性支护结构 temporary retaining structure设计使用年限不超过 2 年的支护结构。2. 1.7 锁口 interlock钢板桩边缘自带的、用于连接邻近钢板桩以形成连续钢板桩墙的部位。2.1.8 弯曲度 curvature钢板桩沿长度方向平面和侧向弯曲的最大幅度。包括平面弯曲度和侧向弯曲度。2.1.9 扭曲度 rate of torsion钢板桩的一个面放置在同一水平面上
16、，将其一端压紧在水平面上，以水平面为基准，测定的两相对面的对角高度差。2.1.10 钢板桩墙 steel sheet pile wall由单一钢板桩或组合钢板桩组成的连续墙体。2.1.11 悬臂式钢板桩支护结构 cantilevered retaining structure of steel sheet pile 仅以钢板桩作为主要挡土、挡水构件的支护结构。2.1.12 支撑式钢板桩支护结构 strutted retaining structure of steel sheet pile以钢板桩挡土、挡水构件和支撑为主的支护结构。2.1.13 锚拉式钢板桩支护结构 anchored reta
17、ining structure of steel sheet piling以钢板桩和锚杆为主的支护结构。2.1.14 围堰 cofferdam围护建筑物施工、创造干地施工条件、使其免受基坑外侧水体影响的临时性挡水建筑物。2.1.15 双排钢板桩围堰 double steel sheet pile wall cofferdam将两排平行打入的钢板桩墙通过拉杆、围檩连接，两排钢板桩墙之间回填土石料，依靠整体体系来抵抗所受到外部荷载的围堰结构。2.1.16 嵌固深度 embedded depth为保证支撑结构的稳定与安全，钢板桩结构在坑底面下的埋置深度。2.1.17 支点 supporting po
18、int钢板桩支护结构承受水平约束的作用点。32.1.18 楔形钢板桩 tapered steel sheet pile顶部和底部宽度不同的异形钢板桩，主要用于钢板桩墙纠偏。2.1.19 导向架 driving guide施工时为确保钢板桩水平和竖向对齐及施工精度的导向支架结构。2.1.20 屏风式打桩法 panel driving technique首先将多根钢板桩插入到可以自立的深度，先施工两端的两根钢板桩而后将中间的钢板桩打入到同样深度，再重复上述操作，以将全部钢板桩分为数段施工的方式，最终将钢板桩打设到规定深度的方法。2.1.21 错列式打桩法 staggered driving tec
19、hnique 每隔一根钢板桩先进行打设，然后再施工中间桩的方法。2.1.22 密封剂 sealant为提高或确保钢板桩止水效果，在钢板桩打设前预先在锁口内涂布的止水材料。42.2 符 号2.2.1 作用和作用效应Eak、E pk主动土压力、被动土压力标准值；G支护结构、土的自重；J渗透力；M弯矩设计值；Mk荷载标准组合的弯矩值；N轴向拉力或轴向压力设计值；Nk荷载标准组合的轴向拉力值或轴向压力值；pak、p pk主动土压力强度、被动土压力强度标准值；p0基础底面附加压力的标准值；ps 土对挡土构件的分布反力；ps0土对挡土构件嵌固段的分布土反力初始值；P预加轴向力值；Q降水井的单井流量；q 地
20、面均布荷载；s 降水引起的建筑物基础或地面的固结沉降量；s0 基坑地下水位降深；sd 基坑地下水位的设计降深；Sd 荷载基本组合的效应设计值；Sk 荷载标准组合的效应设计值；u 孔隙水压力；V剪力设计值；Vk 荷载标准组合的剪力值； 钢板桩截面应力；v 挡土构件的水平位移。2.2.2 材料性能和抗力C正常使用极限状态下支护结构位移或建筑物基础、地面沉降的限值；c 土的粘聚力；Ec锚杆的复合弹性模量；Em锚杆固结体的弹性模量；Es锚杆杆体或支撑的弹性模量或土的压缩模量；f钢板桩构件材料强度设计值；fcs 水泥土开挖龄期时的轴心抗压强度设计值；fpy预应力钢筋的抗拉强度设计值；fy普通钢筋的抗拉强
21、度设计值；F钢板桩拔桩阻力；Fe钢板桩与土体的吸附力；Fs钢板桩断面与土体侧面阻力；k土的渗透系数；qsk土与锚杆或土钉的极限粘结强度标准值；Rd结构构件的抗力设计值；5Rk锚杆或土钉的极限抗拔承载力标准值； 土的天然重度；cs水泥土墙的重度；w 地下水的重度；土的内摩擦角；2.2.3 几何参数A 构件的截面面积；Ap预应力钢筋的截面面积；As非预应力钢筋的截面面积；b 截面宽度；zwa基坑外地下水水位距地面的深度；zwp基坑内地下水水位距地面的深度；la锚杆锚固段长度；ld钢板桩或其它挡土构件的嵌固深度；lf 锚杆自由段长度；l0受压支撑构件的长度；M承压含水层厚度；rw 降水井半径；土钉墙
22、坡面与水平面的夹角；锚杆、土钉的倾角或支撑轴线与水平面的夹角。B钢板桩截面宽度；t冷弯钢板桩厚度，热轧钢板桩腹板厚度；s热轧钢板桩翼缘板厚度；Ix钢板桩惯性矩；Sa钢板桩截面面积；U钢板桩的周长；W钢板桩重量；Wx钢板桩截面模量。2.2.4 设计参数和计算系数ks 土的水平反力系数；kR弹性支点轴向刚度系数；K稳定性安全系数；Ka主动土压力系数； Kp被动土压力系数；Ke嵌固稳定安全系数；m土的水平反力系数的比例系数；支撑松弛系数；F 作用基本组合的综合分项系数；o 支护结构重要性系数； 主动土压力的坡面倾斜折减系数； 支撑不动点调整系数； 墙体材料的抗剪断系数； 钢板桩重复利用折减系数。63
23、 基本规定3.1 设计原则3.1.1 钢板桩支护结构适用于软土或以黏性土、粉土、砂土为主的支护工程，对存在杂填土层、碎石土层的支护工程，应通过现场试验确定其适用性。3.1.2 设计文件应明确支护结构的设计使用年限。若无特殊要求，钢板桩支护结构按临时性支护结构设计，当按永久性支护结构设计时，其设计使用年限不应低于被保护的建（构）筑物设计使用年限。3.1.3 钢板桩支护结构应按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计。3.1.4 当出现下列状态之一时，应判定为达到了承载能力极限状态：1 支护结构构件或连接因应力超过材料强度而破坏，或因过度变形而不适于继续承载；2 支护结构转变为机动体系，支护结构
24、或结构构件丧失稳定；3 支护结构或土体发生滑动、隆起、推移、倾覆、滑移；4 地下水渗流引起土体渗透破坏；5 桥梁钢板桩围堰等工程中尚需考虑深水基础抗浮失效等问题。3.1.5 当出现下列状态时，应判定为达到了正常使用极限状态：1 支护结构的变形或地下水的状态已妨碍地下结构或周边环境的正常使用功能;2 当支护结构构件同时用作主体地下结构构件时，支护结构水平位移控制值大于主体结构设计对其变形的限值；3 当无本条第 1 款、第 2 款情况时，支护结构水平位移已达到控制值。支护结构的水平位移控制值应根据经验按工程的具体条件确定。3.1.6 钢板桩支护结构设计, 应按表 3.1.6 确定支护结构的安全等级
25、及重要性系数 0。同一支护结构的不同部位可采用不同的安全等级。表 3.1.6 支护结构的安全等级安全等级 破坏后果 o一级 支护结构失效、土体过大变形对周边环境或主体结构施工安全的影响很严重 1.1二级 支护结构失效、土体过大变形对周边环境或主体结构施工安全的影响严重 1.0三级 支护结构失效、土体过大变形对周边环境或主体结构施工安全的影响不严重 0.93.1.7 钢板桩支护结构内力设计值应按式3.1.7确定。1 弯矩设计值： M = 0FMk （3.1.7-1 ）2 剪力设计值： V = 0FVk （3.1.7-2）3 轴向力设计值：N = 0FNk （3.1.7-3）式中：M弯矩设计值（k
26、Nm）；Mk荷载标准组合的弯矩值（ kNm）；0支护结构重要性系数，按表3.1.6确定；F作用基本组合的综合分项系数，临时性支护结构不应小于 1.25，永久性支护结构不应小于 1.35。V剪力设计值（kN）；Vk按作用标准组合计算的剪力值（kN ）；N轴向拉力设计值或轴向压力设计值（kN）；7Nk按作用标准组合计算的轴向拉力或轴向压力值（kN）；3.1.8 支护结构设计应根据周边环境的重要性及对变形的适应能力、支护结构计算结果等因素确定支护结构的变形限值、周边环境变形限值，变形值应满足正常使用要求。3.1.9 支护结构设计应选择符合支护结构实际条件的计算模型，并在确认参数的合理性、计算结果的可
27、靠性后，方可将计算结果用于设计。3.1.10 支护结构设计计算所采用的土的抗剪强度指标按当地经验取值，如无当地经验时，可依据下列规定：1 地下水位以上的黏性土、黏质粉土，应采用三轴固结不排水剪切试验确定的抗剪强度指标 ccu、 cu 或采用直剪固结快剪试验确定的抗剪强度指标 ccq、 cq；地下水位以上的砂质粉土、砂土、碎石土，土的抗剪强度指标应采用有效应力强度指标 c、。2 地下水位以下的正常固结和超固结的黏性土、黏质粉土，可采用水土合算方法，土的抗剪强度指标应采用三轴固结不排水剪切试验确定的抗剪强度指标 ccu、 cu 或采用直剪固结快剪方法确定的抗剪强度指标 ccq、 cq；地下水位以下
28、的欠固结的黏性土、黏质粉土，可采用水土合算方法，宜采用有效自重压力下预固结的三轴不固结不排水试验确定的抗剪强度指标 cuu、 uu。3 地下水位以下的砂质粉土、砂土和碎石土，应采用水土分算方法，土的抗剪强度指标应采用有效应力抗剪强度指标 c、；对砂质粉土，当缺少有效应力强度指标时，也可采用三轴固结不排水抗剪强度指标 ccu、 cu 或直剪固结快剪强度指标 ccq、 cq 代替。4 有工程经验时，土的抗剪强度指标可根据室内或原位测试得到的其它物理力学指标，按经验方法确定。5 围堰工程中土体抗剪强度指标的选取另需综合考虑实际工况中加载条件、地基固结排水条件等因素，具体参见海堤工程设计规范GB/T
29、51015 等规范。3.1.11 钢板桩的平面布置应尽量平直整齐，避免不规则的转角。3.1.12 钢板桩墙转角处可采用特制的转角钢板桩或通过切割、焊接钢板桩成异形钢板桩而进行转角连接。转角处钢板桩结构性能需满足受力及稳定等需要，且转角桩或定位桩可比其他板桩长 2.0m。3.1.13 组合钢板桩设计时需考虑下列因素：1 结构受力所需截面模量、惯性矩等力学特性；2 结构变形协调性等，包括对结构连接方面的要求；3 组合结构运输、堆放、焊接或连接、沉桩、桩锤改造等因素。3.1.14 钢板桩支护结构应根据设计使用期限和腐蚀环境综合考虑耐久性设计，并应符合现行国家标准钢结构设计规范GB 50017 的规定
30、。 3.1.15 钢板桩支护设计应考虑到施工结束后钢板桩拔除对周围环境的不利影响。3.2 勘察要求 3.2.1 岩土工程勘察应包括支护工程勘察的内容，并最终提供满足支护工程设计要求的勘察成果。3.2.2 在拟建工程的初步勘察阶段，应搜集拟建场区及周围的工程地质和水文地质资料，进行工程地质调查，在现场勘测与室内试验工作基础上，对岩土工程条件进行初步分析，预测支护工程中可能产生的主要岩土工程问题。3.2.3 详细勘察成果应包括支护工程设计、施工所需的场地、岩土地层和地下水等基础资料，对支护工程、支护方案提出建议。当已完成的详勘资料不能满足支护工程设计需要时，应为支护结构设计专门进行补充勘察。83.
31、2.4 勘探的范围应按支护工程的复杂程度及工程地质与水文地质条件确定。对于水平方向分布稳定的地层单元，勘探测试范围不应小于支护结构周边范围。当地层空间分布不稳定、跨越工程地质单元或需查明专门问题时，勘探范围应根据支护设计需要扩大，查明影响范围内的不利岩土层的分布，外扩范围可达到坑深的 1 倍2 倍。3.2.5 勘探点宜沿支护结构边线布置。勘探点间距应按支护工程的复杂程度及工程地质与水文地质条件确定，当地层水平方向变化较大，有相对不利的岩土层时，应增加勘探点。3.2.6 勘探孔深度应按支护工程的复杂程度及工程地质与水文地质条件确定，并应满足设计计算的要求，其深度不宜小于基坑深度的 2 倍。3.2
32、.7 围堰工程岩土勘察需结合行业规范及设计要求确定，可参照水运工程岩土勘察规范JTS133、水利水电工程地质勘察规范GB50487 等规范要求。3.2.8 渗透系数宜通过现场试验确定。3.2.9 抗剪强度试验可根据设计需要或工程经验，选择静三轴压缩（拉伸）试验或直接剪切试验。静三轴压缩（拉伸）试验可采用固结不排水剪方法，直接剪切试验可采用固结快剪方法。工况分析需要时，应做残余抗剪强度试验及侧压力系数试验。对特殊性岩土应作专门性试验。3.2.10 当场地水文地质条件复杂、在开挖过程中需要对地下水进行控制且已有资料不能满足要求时，应进行专门的场地水文地质勘察。场地水文地质勘察应达到以下要求：1 查
33、明地下水含水层和隔水层的层位、埋深和分布情况，查明包括上层滞水、潜水、承压水等在内的各含水层补给条件和水力联系；2 对于含水层以及截水帷幕涉及的主要隔水层，应分层提供渗透系数；3.2.11 支护工程的岩土工程勘察成果，除应符合一般要求外，尚应包括下列内容：1 提供支护工程设计所需的地层结构、岩土的物理力学性质指标以及含水层水文地质参数；2 评价地下水变化对支护工程的影响，提出地下水控制方法的建议；3 对施工过程中形成的流砂、流土、管涌及整体失稳等现象的可能性进行评价并提出预防措施；对具有特殊性质的岩土，应分析其对支护工程的影响，并提出对设计施工相应措施的建议；4 评价支护工程与周边环境的相互影
34、响并提出设计、施工应注意的事项和必要保护措施的建议；5 提供平面图、地层剖面图及与支护设计有关的岩土试验成果图表。3.3 支护结构选型3.3.1 钢板桩支护结构选型前，应查明支护结构周边 2 倍开挖深度范围内下列周边环境条件：1 既有建筑物的结构类型、层数、位置、基础形式和尺寸、埋深、使用年限、用途等；2 各种既有地下管线、地下构筑物的类型、位置、尺寸、埋深、使用年限、用途等；对既有各种地下管线尚应包括其材质、使用状况以及对施工振动和变形的承受能力；3 道路的类型、位置、宽度、车辆行驶情况、最大车辆荷载等；4 调查确定基坑开挖与支护结构使用期限内施工材料、施工机械设备等施工荷载的情况；5 雨季
35、时场地周围地表水汇流和排泄条件，地表水的入渗对地层土性影响的状况；6 相邻已有工程的支护方法；97 当在 2 倍 3 倍开挖深度范围内有重要建（构）筑物设施时亦应调查被保护对象的状况；8 围堰基坑尚需调查围堰所在范围周边水域航道条件、船舶通航情况、水域或岸边建（构）筑物等。3.3.2 钢板桩支护结构选型应综合考虑周边环境限制条件、开挖深度、工程地质与水文地质条件、施工工艺及设备条件、周边相近条件支护工程的工程经验、施工工期及施工季节等因素，选择悬臂式、锚拉式、支撑式、复合式和围堰等支护结构（图 3.3.2）。（a）悬臂结构 （b）锚拉式结构 （c）锚桩结构（d）支撑结构 （e）复合式结构图 3
36、.3.2 钢板桩支护结构类型3.3.3 钢板桩围堰可根据结构类型选用单排、双排和格形钢板桩围堰（图 3.3.3）。（a）单排钢板桩围堰 （b）双排钢板桩围堰 （b）格形钢板桩围堰图 3.3.3 钢板桩围堰结构类型3.3.4 钢板桩支护结构应按表 3.3.4 选择其支护结构类型。表 3.3.4 钢板桩支护结构类型及适用条件10适用条件支护结构类型 安全等级 支护深度、周边环境条件、地质水文条件悬臂式结构 二级三级 适用于场地开阔，周边没有重要建（构）筑物、地下管线、道路等设施锚拉式结构复合式结构一级二级三级周边环境保护要求较严格的较深支护工程支撑式结构一级二级三级周边环境保护要求严格的较深支护工
37、程注: 1 当邻近支护结构有建筑物地下室、地下构筑物和管线等，锚索（杆）的有效锚固长度不足时，不应采用锚拉式结构；2 当锚索（杆）施工会造成周边建（构）筑物的损害或违反城市地下空间规划等规定时，不应采用锚拉式结构。3.3.5 当坑底以下为软弱土时，可采用水泥土搅拌桩、高压喷射注浆法等方法对坑底土体进行局部或整体加固，水泥土搅拌桩、高压喷射注浆加固体宜采用格栅或实体形式。3.4 水平荷载 3.4.1 临时支护结构设计时，所采用的荷载效应组合，应参考建筑基坑支护技术规程JGJ 120 的相关规定。3.4.2 计算作用在支护结构上的荷载时，应考虑下列作用：1 支护结构内外土的自重，包括地下水； 2
38、周边既有和在建的建（构）筑物荷载；3 周边施工材料和设备荷载；4 周边车辆荷载；5 冻胀、温度变化等产生的作用；6 护岸结构各工况下钢板桩所承受的重力及其冲击力、土压力、水压力、风力、波浪力、船舶和漂浮物撞击力、温度等作和组合；7 围堰结构各工况下外侧高水位、波浪力、 堰顶荷载、系缆力等作用和组合；8 与钢板桩连接的永久结构传递的荷载，包括地震效应。3.4.3 围堰结构所受船舶荷载、水流力、风荷载标准值可按现行行业标准港口工程荷载规范JTS144-1 有关规定计算。当波高大于 1m 时，应考虑波浪力的作用对围堰结构的作用。波浪力标准值应按现行行业标准港口与航道水文规范JTS145 有关规定计算
39、。114 支护结构设计4.1 一般规定4.1.1 钢板桩支护结构设计、施工应具备以下基本资料：1 地层及地下水情况，包括场地地表至坑底以下一定范围内地层结构、土的物理力学性质，地下水分布、含水层类型、渗透系数和施工期地下水位可能的变化幅度等；2 主体工程设计情况，包括总平面图及地下结构、基础设计图等；3 施工场地内及周边的地下管线、地下设施的情况，至少包括位置、深度、材质、结构形式及使用现状等；4 邻近既有建筑的情况，包括位置、层数、高度、结构类型、使用状况、沉降观测资料，以及基础的形式、埋深、主要尺寸、与支护结构侧壁的距离等；5 周围地面排水情况，包括雨水、污水、上下水管线排入或漏（渗）入基
40、坑的可能性及其管理控制体系资料等；6 施工期间支护结构周边附加荷载情况，包括地面堆载，车辆或设备的动载、静载等；7 场地周边地形条件，包括陆域、水域等；8 围堰水文、气象情况，包括特征潮位或水位、设计潮位或水位、水流流速及流向、设计波浪要素、泥沙和河床冲淤条件、降雨、风速及风向等；9 其它：建筑材料供应、通航、防洪要求、施工条件及计划等。4.1.2 钢板桩支护结构设计应包括下列内容： 1 支护体系的稳定性验算；2 支护结构的强度、稳定和变形计算；3 地下水控制（截水）设计；4 对于有止水要求的，保证支护结构兼具止水功能；5 对周边环境影响的控制设计； 6 土方开挖工序；7 检测和验收标准；8
41、支护工程的监测要求。4.1.3 钢板桩设计应综合考虑下列因素：1 支护深度；2 场地地质情况及地下水文条件；3 周边环境条件及对变形的承受能力；4 主体地下结构及其基础形式，施工顺序，支护平面形状及尺寸；5 钢板桩构件材料的受力性状和截面几何参数，支护结构的空间效应和受力特点；6 施工条件及施工季节；7 当地的工程经验；8 经济指标，环保水平和施工工期。4.1.4 钢板桩有冷弯钢板桩和热轧钢板桩两种类型。钢板桩常用的截面形式主要分为：U形（拉森式）、Z 形、及组合型等其它形式的钢板桩。4.1.5 支护结构应考虑结构的空间效应和受力特点，采用有利支护结构材料受力特性的形式按附表 AD 进行截面选
42、型。4.1.6 对钢板桩截面模量或惯性矩有较高要求时，可选择组合钢板桩或采取在钢板桩上焊接钢板或型钢等措施来提高其力学性能。12（a）U 型 （b）Z 型 （c）直线型(d) H 型/Z（U）型组合型 （e）钢管/Z（U）型组合型 （f）CZ 型/Z 型组合型（g） 宽幅“U”型钢板桩和 “H”型钢组合型图 4.1.4 钢板桩常用截面形式图4.1.7 国产钢板桩强度设计值按表 4.1.7 中规定采用。表 4.1.7 钢板桩设计用钢材强度值（N/mm 2）钢材 厚度（mm） 抗拉、抗压和抗弯 f 抗剪 fv 端面承压 fce 适用钢板桩16 305 175Q3451640 295 170400
43、冷弯、热轧16 305 180Q355NH1640 300 170415 冷弯16 345 200Q3901640 330 190415 冷弯、热轧16 375 215Q4201640 355 205440 冷弯、热轧16 400 230Q4601640 380 220475 热轧4.2 结构分析4.2.1 钢板桩支护结构应根据具体形式与受力、变形特性等采用下列分析方法：1 锚拉式钢板桩墙，可将整个结构分解为钢板桩墙、锚拉结构分别进行分析；钢板桩墙宜采用平面杆系结构弹性支点法进行分析；作用在锚拉结构上的荷载应取钢板桩墙分析时得出的支点力；132 支撑式钢板桩墙，可将整个结构分解为钢板桩墙、内支
44、撑结构分别进行分析；钢板桩墙宜采用平面杆系结构弹性支点法进行分析；内支撑结构可按平面结构进行分析，钢板桩墙传至内支撑的荷载应取钢板桩墙分析时得出的支点力；对钢板桩墙和内支撑结构分别进行分析时，应考虑其相互之间的变形协调；3 悬臂式钢板桩墙、双排桩钢板桩墙，宜采用平面杆系结构弹性支点法进行结构分析；4 当有可靠经验时，可采用空间结构分析方法对钢板桩墙进行整体分析或采用数值分析方法对钢板桩墙与土进行整体分析；5 钢板桩支护结构用于圆形支护工程，宜采用空间结构分析方法对支护结构进行整体分析，有可靠经验时也可按轴对称结构采用平面杆系弹性支点法进行结构分析。4.2.2 钢板桩支护结构应对下列设计工况进行
45、结构分析，并应按其中最不利作用效应进行支护结构设计：1 基坑开挖至坑底时的状况；2 对锚拉式和支撑式钢板桩墙，基坑开挖至各层锚杆或支撑施工面时的状况；3 主体地下结构施工过程中需要以主体结构构件替换支撑或锚杆的状况；此时，主体结构构件应满足替换后各设计工况下的承载力、变形及稳定性要求；4 对水平内支撑式钢板桩墙，支护结构各边水平荷载不对等的各种状况；5 钢板桩支护结构用于圆形基坑，支护结构 各水平荷载不对等或外形不对称的各种工况；6 永久性支护结构在地下结构回筑后，土压力应按静止土压力计算。 4.2.3 支护结构整体稳定性验算时，对基本烈度为 7 度及 7 度以上地区的永久性支护结构应进行地震
46、工况下整体稳定性校核。4.2.4 考虑地震作用时，作用于支护结构上的地震主动土压力可按相关计算，当考虑地震角时，主动土压力系数可按现行建筑边坡工程技术规范GB 50330 规定计算。4.3 稳定性验算4.3.1 临时支护结构设计时，所采用的稳定计算应参照建筑基坑支护技术规程JGJ 120的相关规定。永久性结构安全系数应根据经验适当提高。4.3.2 钢板桩墙的嵌固深度除应满足本规程第 4.3.1 条的规定外，对悬臂式结构，尚不宜小于 0.8 倍开挖深度；对单支点钢板桩墙，尚不宜小于 0.3 倍开挖深度；对多支点钢板桩墙，尚不宜小于 0.2 倍开挖深度。4.4 围堰设计4.4.1 钢板桩围堰平面布
47、置设计需考虑以下因素：1 满足主体结构施工要求；2 满足通航、水动力及泥沙条件要求；3 平面轴线宜沿着地质条件较好、水深较浅的区域布置；4 线型宜规整，并根据自身及周边条件，可采用圆拱型等受力特性较好的平面形状，其曲率需同时满足结构受力、钢板桩允许转角、道路交通等需求；5 满足与陆域防渗等结构有效衔接的需要；6 减小水域圈围面积并缩短围堰轴线长度。144.4.2 钢板桩围堰平面布置需着重考虑在大跨度跨中、拱脚部位的特殊处理，可采取如增加宽度、设置自立隔仓、加密隔仓钢板桩、内侧地基加固等措施增强围堰空间刚度和整体性；4.4.3 双排钢板桩围堰平面上宜每隔一定距离设置隔仓钢板桩，隔仓钢板桩间距可取
48、 2 倍的堰体宽度，不宜小于 1 倍堰体宽度。4.4.4 双排钢板桩围堰与陆域接岸附近宜设置隔仓钢板桩，围堰钢板桩应进入陆域一定长度或与陆域固定构筑物连接，以确保钢板桩在拱脚处的刚度。4.4.5 钢板桩围堰周边有船舶通航时，围堰外侧宜设置通航警示或防撞设施。4.4.6 钢板桩围堰顶标高应满足防台、防汛、防潮需要，若无特殊要求，围堰顶标高不低于设计高水位加设计波高加 0.5m 的超高。4.4.7 双排钢板桩围堰宽度与高度之比，需根据围堰结构、填料、地基、位移控制要求等综合选定，初步估算可按照 0.91.2 选用。4.4.8 双排钢板桩围堰内外侧可设置镇压平台减小钢板桩悬臂高度并保证堰体稳定，堰体外侧根据防冲需要可设置防冲护底等结构。4.4.9 单排钢板桩围堰宜采用热轧钢板桩，双排钢板桩围堰外侧钢板桩宜采用热轧钢板桩，内侧钢板桩可采用热轧或冷弯钢板桩。4.4.10 钢板桩围堰围檩、拉杆设计应符合本规程 4.6 节规定。双排钢板桩围堰钢拉杆中心标高应在施工允许的条件下尽量压低以减小结构受力。在施工条件允许、结构受力需要时，可设置多层拉杆。4.
