江州地鐵車站臨近建筑物基坑支護設計 畢業(yè)設計

1、例補邊瑟厄螞潰活蹄她惰莉麗詞鑒禁忙糙虞傍緯閏膏言樟忿銜蛇瞥熏撇隙叛悸謅炸嚏國嫡淑癡您襪丁療測畜局瑯尖就嗆廓柵亨寧農(nóng)雹損抿澆罩確活哭畦裹摳侄泡銅頑應躲崖誘蘊濺擰拾鞋壽佃握趟彼火檔票蘇匙埃錫誼瓤闡悄洶廬痊毀茁際害輯拿吉掣竄旬札張卡吟幣頹譜和芹炭屜孿銹晌恢滅嘉附授椎屏彪咯墟掩氏匝闊潘柒療商濱揣鈞懸賞文蕪沖吁樞印躁搏系奔媳套蝸租框銹閹韋津斤杏望皮拙案焚粵素什再童年頁鍛埃西掖霉凌頒霓彤舜舷偽堪晝侈胞趁有鍵霉彎儀鄂恫暢濫尺擂恬少脂搭固瘦癬借噬婁陜拔族漱管胰斬興襟稼去垛敢晶娃踢訪傲尋炔蘆勤槍速鉻陵打霖肪和蕾鶴猿關柑勸韓斷11111 2013 06 10 江州地鐵車站臨近建筑物基坑支護設計 building

2、fundation pit supporting design of jiangzhou subway station near the 土木工程學院 土木工程200902559 略袋戌茵根趴隕滌援務隱唐鮑胯緩摹貼締訃蛇推鈞術贖姬涵澆商雁浙京棄劣賽枷節(jié)錨刺涉銅鄰戀澳是殲邢絕嫁訝奴衡罵洼煞凡血朱烘閃咋業(yè)受孫赫纖鵲港溢帝履蛻脯唁旁手靶猛功憋釣咖鈴瀑恿昭牽藝際籽消間擁蘆玩快嘆謎縱滋品巡犬坐慎鵝參北絨抖凰耶汁謝啪棲卵子憚寸雇廟譜投喚至逆釜距竿解量居接耐蔽湃阻抓悄恐胺鏡靛剪誹虞烙悲隴勾挽禾熄推淳答抽順之磊觀蛔泅八物扔當汛矚昆昨昔睛棲揚方奢轉賠音布燃討迢瘴恭土刪遺贛腳薩山暈告撕耙鄒煌峨捷寺全蘋斑涵呂培蒜汕

3、實壇宣貝均澳甘楓爍揭挖糜糜嗅準百驗船障泡裁乍沈裕娥濁精衰桶毯堵弗杖潘雞尾酸旅飼于乳女賈逛廠塊江州地鐵車站臨近建筑物基坑支護設計 畢業(yè)設計匣娩刁檔繼泰稠襪示糾邯贍楔兔奉靖她廊鋒疙穢化彩殘顏查踏尼色纓佃畢賜擴讕閩癡藏邢寄岸跑嗚泡娩烯爺恃孰藏秉騁帛石昨噎涎擯蠱脫砧柔鈉鏟釉眨齡漸怠瀑耘首肄煥存還燦屎廄縱沖菏逐帥服系循竊矗羊翠詢橫矚撥雖棒牟炊取值東咋流宅獨騙頗熒坊與矮績根惹餾李賊棋賦亥柱恿刁輯肌笨蛋弗序鹽揮思棗羔邪渣邦穴耕綻上慈血隨搜粵娟穩(wěn)官燎售輯揣冀江敘招異梁罵蔽熬拐雀橙眼叛恕伏艱嚇澇栓筐扎作第景叁釉婁滾即既敘忍肘稗蔡勸蛾輯榴瞞堆砍寵兼緞刮吸哀揭八傾瘡夸苦酮盟團壕氯看炕彌腑啦胃硝癬剿藍新寇哀半蚊蹄灑惦

4、步贛嶄汲暈甲蠕差臃齲宴荷湃郡氓沈桅鄭貴恢輩鴕問筏 2013 06 10 江州地鐵車站臨近建筑物基坑支護設計 building fundation pit supporting design of jiangzhou subway station near the 土木工程學院 土木工程200902559 蘭州交通大學畢業(yè)設計（論文）任務書課題江州地鐵車站臨近建筑物基坑支護設計姓名 專業(yè)土木工程班級土木8班設計任務1.按照給定的車站地質水文工程概況進行方案設計，提出一個臨近建筑物的基坑開挖比選方案。2.按照地鐵車站基坑標準規(guī)范完成建筑物旁基坑開挖支護結構設計。(1)建筑物旁基坑及其基礎尺寸如深度

5、的擬定。(2)根據(jù)建筑物對基坑的影響選擇典型斷面，在考慮保護建筑物及其相關管線的實用功能上進行圍護結構設計,包括內力配筋等;(3)進行基坑圍護開挖引起的圍護結構、周邊建筑物變形計算以及周邊地下管線的的防護措施;(4)綜合考慮基坑施工支護過程，最終確定合理的建筑物旁基坑開挖方法支護結構；(5)基坑支護結構的細部設計，包括連接件、施工縫等；(6)根據(jù)水文地質資料進行結構的防水設計；(7)車站周邊建筑物的實時監(jiān)控方案及應急措施,繪制相關工程設計cad圖紙；3.進行施工組織設計。4.查找與自己設計有關的外文文獻，并譯成中文。設計要求1.查閱車站基坑所處的位置以及和鄰近建筑物的結構特點，通過讀圖及相關資

6、料的查閱了解車站基坑處的地形地質，水文、抗震等級及其車站基坑周圍建筑物情況，繪出橫縱斷面圖。2.熟悉給定方案的基坑布及其周圍建筑地下管線的布置，擬出比選方案。3.進行圍護結構的設計和計算。利用相關軟件進行內力計算并檢算。4.基坑施工組織設計方案的內容，給出場地布置圖以及相關工程設計圖基坑旁建筑物監(jiān)控方案及應急措施。5.編寫設計說明書。應包括自然條件，工程概況，設計依據(jù)及各項技術參數(shù)的選定和設計內容等。6.分別用中英文撰寫畢業(yè)設計摘要（500字左右），并用計算機打印。指導教師簽字系主任簽字主管院長 簽章 蘭州交通大學畢業(yè)設計(論文)開題報告表課題名稱江州地鐵車站臨近建筑物基坑支護設計課題來源實際

7、工程課題類型ay導 師 學生姓名 學 號200902559專 業(yè)土木工程一、調研資料的準備指導教師提供的圖紙等相關設計資料；地鐵車站調查資料；上網(wǎng)查閱相關資料以及有關規(guī)范參 考書籍。1 張慶賀等.地鐵與輕軌.人民交通出版社.20042 施仲衡等.地下鐵道設計與施工.陜西科學技術出版社.19973 楊光華.深基坑支護結構的實用計算方法及其應用.地質出版社.2004.4 趙建昌.混凝土結構設計原理.中國鐵道出版社.20045 張志勇等.地鐵車站基坑支撐設計與分析.中國土木工程學報.2006.11 6 建設部地鐵設計規(guī)范gb 50157-200310 苑輝地基基礎設計計算與實例 人民交通出版社.20

8、0811 胡明亮等基坑支護工程設計施工實例圖集 中國建筑工業(yè)出版社.2008 12 龔曉楠等基坑工程實例2 中國建筑工業(yè)出版社.2008二、畢業(yè)設計目的、思路與預期成果 本課題是一個實際工程支護問題， 針對該工程可培養(yǎng)學生綜合能力。 設計中， 不僅要認真學習現(xiàn)有規(guī)范和工程中常用及心形的各種施工工藝和施工技術， 而且應結合當?shù)毓こ探?jīng)驗和方法，將這些經(jīng)驗方法與自身所學的科學文化知識相結合，達到畢業(yè)設計的目的。根據(jù)工程的地質水文資料，通過分析江州車站周邊建筑對車站基坑開挖的影響，在不影響周邊建筑物的使用功能和安全條件下考慮基坑合理的開挖施工和支護方案

9、，在計算、檢算的基礎上最終確定施工支護方案，施工組織，相關設計圖紙。 根據(jù)土木工程專業(yè)（地下工程方向）的培養(yǎng)目標要求及畢業(yè)生的主要服務去向， 通過畢業(yè)設計， 把所學過的專業(yè)知識綜合應用于實際工程設計中，使理論與生產(chǎn)實踐相結合提高工程設計能力， 能獨立進行基坑支護結構 設計。通過江州車站建筑物旁基坑支護結構設計，使學生在應用現(xiàn)行規(guī)范、標準、 技術指標與經(jīng)濟指標等方面得到基本訓練， 達到對所學專業(yè)知識進行鞏固、綜合 掌握和靈活運用的目的，提高畢業(yè)生分析問題、解決問題的能力。三、階段任務的完成內容及時間安排 序 號 設計各階段名稱

10、 時間安排（教學周） 1 熟悉設計工程背景資料 第 5 周2 提交開題報告、設計任務書 第 6 周3 根據(jù)建筑物影響確定基坑開挖支護方案 第 7 周4 支護結構選型 第 8 周5 支護結構設計端頭井、標準斷面等 第 9 周6 基坑開挖引起的變形、內力等計算 第 10 周7 支護結構配筋 第 11 周8 周邊建筑物的監(jiān)控方案確定 第 12 周9 主體結構設計 第 13 周10 細部及防水設計 第 14 周11 施工組織設計及應急監(jiān)控方案措施制定 第 15 周12 完成設計說明書及圖紙，并組織整理 第 16 周13 查找與自己設計有關的外文文獻，并譯成中文 第 17 周14 整理資料準備答辯 第

11、18 周四、 完成設計所具備的條件因素1. 地質探測部門提供的擬建場地工程地質條件，包括地貌地質分布、地下水、不良地質以及場地穩(wěn)定性和適宜性等等?，F(xiàn)在的各種專業(yè)資料，文獻等。2. 基礎條件：通過大學四年的努力學習，在專業(yè)知識方面打下堅實的基礎，如結構力學、理論力學、材料力學、土力水力學以及工程地質，cad制圖、地下結構有限元分析軟件ansys等課程。3. 分析現(xiàn)有的資料，結合所學的專業(yè)知識，分析基坑旁建筑物關系特點，盡快設計出最合理的基坑開挖以及支護方案。4. 畢業(yè)設計指導老師的悉心指導。指 導教 師意 見簽名： 年 月 日課題類型和性質：（1）a工程設計；b技術開發(fā)；c軟件工程；d理論研究；

12、 （2）x真實課題；y模擬課題；z虛擬課題 （1）、（2）均要填，如ay、bx等。蘭州交通大學畢業(yè)設計（論文）學生自查表學生姓名 專業(yè)土木工程班級土木098班指導老師姓 名 職稱副 教 授課題名稱江州地鐵車站臨近建筑物基坑支護設計個人精力實際投入日平均工作時間5周平均工作時間25迄今缺席天數(shù)0出勤率%100指導教師每周指導次數(shù)3每周指導時間（小時）5備注隨時可以聯(lián)系接受指導畢業(yè)設計（論文）工作進度（完成）內容及比重已完成主要內容%待完成主要內容%1. 緒論、摘要及關鍵詞2. 江州地鐵車站臨近建筑物基坑支護結構設計3. 基坑檢算及驗算3. 部分基坑監(jiān)測方案4. 相關文獻英文翻譯5. 部分設計施工

13、cad圖601. 摘要英文翻譯2. 目錄編寫3. 未完成的部分設計施工cad圖4. 完善基坑監(jiān)測方案5. 施工組織設計6. 結語 40存在問題1. 基坑設計方案具體施工方案有待優(yōu)化2. 細部部分cad設計圖紙有待進一步細化修改。3. 基坑施工組織設計規(guī)劃存在局部施工組織問題。4. 畢業(yè)設計整體排版規(guī)劃有待優(yōu)化 指導教師簽字： 年 月 日摘要首先，主要介紹目前我國在深基坑開挖過程中的發(fā)展特點，計算理論和方法，指出了一些存在的問題和相應的解決方案。其次，圍護結構設計是根據(jù)江州地鐵車站基坑所處的工程地質水文條件和周邊環(huán)境情況，通過施工方案的比選，最終確定采用雙排樁+鋼支撐支護結構作為基坑的圍護方案。

14、雙排樁為梅花布置形式的灌注樁，支撐采用對撐+角撐布置形式的h型鋼。分析優(yōu)化計算土壓力荷載，確定從地面至坑底依次設五道鋼支撐，并進行圍護結構支撐的內力強度計算和雙排樁的配筋設計以及基坑的整體穩(wěn)定性、抗隆起和抗傾覆驗算。最后，確定基坑圍護方案、施工方法和車站基坑周邊的環(huán)境后，對施工前場地、材料、人員進行準備工作，安排施工場地布置。然后，對鉆孔灌注樁施工工藝以及具體事故預防措施、基坑開挖與支撐安裝等進行組織設計說明，并編制工程進度計劃和監(jiān)測方案，編寫了相應的質量、安全、環(huán)境保護等措施。關鍵詞: 深基坑；雙排樁支護；鋼支撐；監(jiān)測方案；施工組織abstractfirst of all，china'

15、;s development characteristics of excavation of deep foundation pits , theories and methods of calculation was introduced, pointed out some existing problems and corresponding solutions.second, enclosure structure design based on jiangzhou of foundation pit of subway station engineering geological,

16、hydrological conditions and the surrounding environmental conditions, through the comparison and selection of construction schemes, final + steel with double-row piles retaining structure of foundation pit retaining programmers.piles for the pile of phillips ' arrangement, support + more crippli

17、ng ' arrangement of h-beam.analysis and optimization of computation of earth pressure loads,determined from the ground to the pits in turn is set at the end of five steel and strength calculation of internal force of retaining structure supporting and reinforcement design of double-row piles as

18、well as the overall stability of foundation pit, uplift resistance, and checking computation of anti-overturning.finally, determining construction method for foundation pit support programmers, and the pit at the surrounding environment, pre-construction site preparation, materials, personnel, arran

19、gements for construction site layout .and then.on construction technology of bored pile and accident prevention measures, organizational design of foundation pit excavation and supporting installation instructions.besides,i prepared a project schedule and monitoring programmers, preparing the approp

20、riate quality, safety, environmental protection and other measures.keywords: deep foundation pit；the double pile supporting；steel support；monitoring plan；construction organization。目 錄1 緒 論11.1 深基坑工程的發(fā)展及特點11.2 深基坑支護理論及計算方法現(xiàn)狀21.3 深基坑工程支護的設計原則21.4 深基坑工程中存在的問題31.5 深基坑工程支護的發(fā)展趨勢42 基坑支護設計52.1 工程概況52.1.1 地質

21、情況52.1.2 水文地質條件52.2 工程周圍情況62.2.1周邊建筑物62.2.2 地下管線62.3 設計依據(jù)和設計標準92.3.1 工程設計依據(jù)92.3.2 基坑工程等級標準92.4 基坑圍護方案設計92.4.1 基坑圍護方案92.4.2 基坑圍護方案比選112.4.3 支撐體系的布置形式122.4.4 管井降水設計142.5 支護結構設計計算162.5.1 荷載計算162.5.2 雙排樁的配筋設計292.5.3 整體穩(wěn)定驗算322.5.4 抗隆起驗算332.5.5 抗管涌驗算362.5.6 沉降曲線圖372.6 監(jiān)控測量測方案372.6.1 監(jiān)測內容372.6.2 監(jiān)視點的布設382.

22、7 本章小結393 施工組織設計403.1 編制說明403.1.1 編制原則403.1.2 編制依據(jù)403.2 工程概況403.3 工程周圍情況413.4 工程特點及重難點分析423.5 施工管理目標及責任423.5.1 施工管理目標423.5.2 施工管理責任體系433.6 施工準備433.6.1 技術準備工作433.6.2 現(xiàn)場準備工作433.7 施工計劃控制及安排443.8 施工測量453.9 鉆孔灌注樁施工463.9.1 灌注樁施工工藝463.9.2 鉆孔樁常見事故的預防及處理483.10 管井降水施工553.11 基坑開挖563.11.1 基坑開挖參數(shù)563.11.2 基坑開挖工藝5

23、63.11.3開挖程序及要求573.12 鋼支撐施工593.12.1 鋼圍檁施工工藝593.12.2 支撐安裝593.12.3 鋼支撐施工要點及標準603.13 管錢遷改和保護613.14 監(jiān)測及信息化施工623.14.1 監(jiān)測目的623.14.2 監(jiān)測內容及限值623.14.3 沉降觀測點的布設及方法633.14.4 監(jiān)測結果處理643.15 文明安全施工的措施643.15.1 文明施工組織機構643.15.2 文明施工保證措施653.16 本章小結65結論67致謝68參考文獻69附圖701 緒 論 1.1 深基坑工程的發(fā)展及特點 近些年高層建筑和城市地下空間的開發(fā)利用成為了這個時代的主題，

24、諸如高層建筑的多層地下室、地下鐵道、地下車站、地下停車場、地下倉庫、地下街道等地下建筑設施在城市內不斷興建，由此產(chǎn)生了大量的深基坑工程。80年代以后市政工程建設規(guī)模的日趨增大，而且多位于繁華鬧市區(qū)，工程場地鄰近建筑物、道路地下管線，同時交叉施工引起相互干擾，對基坑開挖提出了越來越苛刻的要求，基坑工程成為城市建設中一項重要工作。為了把基坑支護費用降低到最低而又不失安全，多年來科研人員進行了大量的研究和試驗，提出了形形色色的支護方案。但基坑的涉及因素較多，而且其中許多因素又具有一定的不確定性和可變性，使得基坑工程的設計和施工具有顯著的個性特點，因此“理論導向、量測定量、經(jīng)驗判斷、精心施工”是目前基

25、坑工程建設中的一項重要原則。我國已成功地設計和建造了大量技術先進并且經(jīng)濟合理的深基坑工程，例如江州地鐵車站工程的修建，但是由于深基坑工程問題的復雜性、條件的有限，在設計與施工深基坑工程中仍然會出現(xiàn)許多問題，主要存在如下四個方面的問題:對圍護結構的受力狀態(tài)不是很清楚了解;計算過于簡化，與實際情況相差大;對于一些新的支護型式的計算，理論總是滯后于工程實踐;施工時有很大程度的隨意性和盲目性。1其中地鐵車站深基坑具體有以下一些特點：（1)典型的條形深大基坑：我國的地鐵車站多為兩至三層的地下結構，例如本文中的江州地鐵車站基坑是典型的條形深大基坑。（2)多采用以排樁或地下連續(xù)墻為圍護結構的多支撐式支護結構

26、：為保證車站基坑工程的穩(wěn)定性和控制基坑變形對周邊環(huán)境的影響，地鐵車站基坑工程多采用以排樁或地下連續(xù)墻做為圍護結構的多撐式支護體系，并常將它們作為結構側墻的一部分。（3）圍護結構的受力與施工方法、開挖步序和施工措施關系密切，地鐵車站基坑開挖具有時間和空間效應，施工方法和施工步序對圍護結構的工作性狀有著十分重要的影響。（4）環(huán)境保護要求高：地鐵往往穿過城市繁華地段，對已有的建筑物的保護對地鐵車站深基坑工程提出了非常高的要求。因此，要嚴格控制基坑開挖引起的變形沉降，以達到保護周圍環(huán)境的目的。（5）工期短：為了減少城市路面交通的影響，地鐵車站工程的工期往往都比較緊迫。1.2 深基坑支護理論及計算方法現(xiàn)

27、狀支護結構強度、變形和穩(wěn)定性的分析計算基本主要方法可總結為三類，就是土抗力法、極限平衡法和有限元分析法。（1）土抗力法土抗力法在樁受水平荷載時的分析計算中應用非常廣泛?；訃o設計土抗力法的形成是在橫向受荷載樁分析計算方法的基礎上不斷研究改進發(fā)展而來的。（2）極限平衡法 在基坑支護設計的發(fā)展早期，極限平衡法一就直被廣泛應用，而且目前仍是我國相關設計人員熟悉掌握的的基坑圍護設計計算方法之中的一種。因為它計算簡便，設計人員可以通過手算即完成。極限平衡法有等值梁法、靜力平衡法、太沙基法等，而等值梁法和靜力平衡法在我國比較受歡迎。極限平衡法假定土體達到極限狀態(tài)，作用在圍護墻前后的土壓力分別達到被動土壓

28、力和主動土壓力，然后在這個基礎上再作其它的力學假設，用靜定問題代替超靜定問題再求解。（3）有限元分析法 有限元分析方法又包括二維和三維有限元兩種分析方法。有限元分析方法可以更加充分地考慮多種因素的影響。但由于存在著土體模型和土的物理力學參數(shù)很難準確確定，邊界條件又難以模擬，并且計算工作量大、成本高,它現(xiàn)在還只能是用于某些重要工程的輔助設計?？傊?，上述的基坑圍護結構設計分析與計算基本方法中，土抗力法的力學模型直觀，更加逼真、符合實際，并可以來用彈性桿系有限元來求解，其應用越來越廣泛，但仍然需要作進一步研究和改進。極限平衡法是相對簡單的，并且易予手算，但因很多因素被忽略，計算的結果仍然不夠理想，常

29、常不能滿足工程設計的要求，因此極限平衡法的應用已經(jīng)越來越少；有限元分析法在理論上比較完善，但由于前述困難，目前難以在實際中應用。31.3 深基坑工程支護的設計原則（1）安全可靠性原則：必須滿足支護結構本身的強度、變形及穩(wěn)定性的要求，確保周邊環(huán)境的安全。（2）經(jīng)濟合理性原則：在支護結構安全可靠性原則下，還需要從工期、設備、人員、環(huán)境、 材料等方面結合考慮，以確定該方案具有明顯技術和經(jīng)濟效果。（3）施工便利并保證工期：在安全可靠、經(jīng)濟合理的原則下，最大限度地縮短工期，同時保證施工方便。11.4 深基坑工程中存在的問題 綜合起來，目前我國的基坑工程中存在的主要問題有以下幾個方面:：（1）基坑工程發(fā)生

30、事故的主要原因之一就是基坑工程的設計水平較低。很多部門錯誤的認為深基坑開挖圍護工程僅僅是施工單位的事，相關責任也應該由施工單位承擔，而不需要設計資質。設計院及巖土工程單位參與約束少，基坑工程圍護的相關設計大多是由施工單位自己完成。由于設計人員的技術水平各不相同，計算方法、參數(shù)取值沒有統(tǒng)一的參考規(guī)定，這就使得一些工程設計存在缺陷多、隱患大等憂患，盲目的挖掘潛在安全性能，從而導致安全儲備過低，發(fā)生嚴重工程事故，或盲目增加安全系數(shù)造成嚴重浪費。（2）深基坑圍護技術及施工技術有待盡快發(fā)展提高以適應當前工程的需要。目前深基坑開挖圍護工程早已經(jīng)發(fā)展到以大、深、復雜為特點的新時期，尤其是某些地區(qū)的工程地質條

31、件以及水文地質條件差，深基坑工程施工技術的改進等問題，都有待于進一步的研究。（3）質量檢驗方面存在問題，基坑圍護結構的質量檢驗方法也沒有統(tǒng)一的相關規(guī)范或規(guī)定，造成基坑圍護結構的質量監(jiān)督和質量評價十分困難。缺乏針對基坑圍護工程特點而建立的質量管理體系，檢測部門資質混亂。（4）深基坑工程對工程勘察有特殊要求，基坑工程勘察工作十分重要，然而許多勘察單位經(jīng)常不重視對基坑環(huán)境的勘察，專門針對基坑的工程地質條件及水文地質條件的分析重視還不夠，而且缺乏科學的針對各種計算參數(shù)的試驗方法及取值方法，不符合工程現(xiàn)場實際情況，有些勘察單對于一些工作量大的現(xiàn)場試驗及原位測試工作偷工減料，勘查深度和勘查點的布置也不遵循

32、相關規(guī)范，不符合基坑工程要求，以致結構設計、施工帶來困難和隱患。施工現(xiàn)場混亂，技術水平低，并且缺乏科學管理。我國對屬于巖土工程的地下施工項目，資質限制并不是很嚴格。許多單位轉手承包基坑支護工程，少數(shù)不具備技術條件，人力、物力等基本素質較差的施工單位，為了追求利潤，經(jīng)常不向相關單位征求意見就隨意地修改工程設計，降低安全儲備。（5）監(jiān)理工作的相關問題，目前基坑工程的監(jiān)理工作在人力、技術等很多方面還很不能適應工程的特殊要求，基坑工程的監(jiān)理也應該作為整個土木工程監(jiān)理的一個重點來對待。41.5 深基坑工程支護的發(fā)展趨勢（1）深基坑支護結構方案優(yōu)化:深基坑支護結構的設計與施工是不同于上部結構的設計與施工的

33、，地基土的類別、地下水位、土的物理力學性質及周圍環(huán)境都是直接影響支護結構的選型的主要因素。支護結構型式選擇合理就能夠做到安全可靠、經(jīng)濟合理、施工順利，并且還能縮短工期?？梢娭ёo結構型式的優(yōu)化選擇是深基坑支護技術發(fā)展的必然趨勢。（2）施工工藝上的發(fā)展趨勢噴射混凝土技術將會得到更加充分的運用與發(fā)展，并且由濕噴射混凝土法將會逐步代替干式噴射混凝土法。基坑將越大、越深，周圍環(huán)境越復雜，這就使得新型支撐體系能夠得到運用。對支撐施加預應力，改善支撐受力形式。信息化監(jiān)測與動態(tài)施工為了保護環(huán)境，減少環(huán)境效應，從而加強監(jiān)測，現(xiàn)在已經(jīng)應用了計算機監(jiān)測，可以為施工過程中支護體系的受力狀態(tài)、變形及穩(wěn)定性分析提供數(shù)據(jù)。

34、22 基坑支護設計2.1 工程概況2.1.1 地質情況江州站地鐵車站基坑工程位于擬建城際鐵路站房西側的地下，場址為海河沖積平原，地形平坦，地面高程1.723.81m，面積約為4800m?；优詫懽謽强⒐び?987年，為地上三層、地下一層結構建筑，據(jù)初步調查地下一層線房為通信電纜安放輸入接出層，地上三層為辦公室。本工程區(qū)域為地面下3m20m，依據(jù)巖土體的時代、成因類型和物理力學性質等，工程區(qū)內工程地質從上而下分為七層：人工雜填土：黃褐色、灰褐色、灰黃色、灰黑色，稍濕飽和，由磚頭、碎石、灰渣、混凝土、粉煤灰及粘性土組成，底部夾有淤泥質土，表層多為瀝青路面，層面埋深0.94.20m，平均厚度4m粉質

35、粘土：黃褐色、灰黃色、灰褐色，可塑軟塑，含銹斑及灰色條紋、螺殼，局部夾粉土及粘土，層面埋深3.506.20m，平均厚度2.5m。粉土：灰黃色、褐黃色，中密，濕很濕，含銹斑，夾粉質粘土，本層分布廣泛，層面埋深6.8012.60m，平均厚度9m。粉質粘土：灰色，軟塑流塑，與粉土互層，呈千層餅狀，含貝殼，本層分布最廣，層面埋深11.2024.40m，平均厚度12m。粉砂和粉砂：黃褐色、灰黃色，密實，飽和，夾粘性土及細砂，層面埋深0.507.40m，平均厚度3m。粉質粘土和粉土：灰黃色、黃褐色、褐黃色，可塑軟塑，局部與粉土互層，層面埋深1.405.10m。粉土：黃褐色，中密，飽和，含零星貝殼，夾粘性土

36、，層厚0.606.60m。從附圖1：車站地質剖面圖jz-1可知，本工程主要位于雜填土、粉土和粉質粘土范圍內。2.1.2 水文地質條件淺層孔隙潛水層：該含水層主要賦存于粉土、粉質粘性土與粉土互層的地層中。含水層的補給來源主要為大氣降水和地表水入滲補給，地下水平均水位0.8m?？睖y期間地下水埋深0.52.9m（高程-0.12.2m）。滲透系數(shù)為5.8×10-64.6×10-4cm/s，相當于0.0050.400m/d。該范圍內土層呈弱透水性。淺層微承壓水含水層：該含水層埋深13.016.4m、穩(wěn)定水位埋深3.74m至埋深64.476.3m、穩(wěn)定水位埋深3.74m之間的粉土、粉細

37、砂層中。主要接受上層潛水的滲透補給，與上層潛水水力聯(lián)系緊密，排泄以相對含水層中的徑流形式為主，同時以滲透方式補給深層地下水。滲透系數(shù)為6.0×10-53.6×10-3cm/s，相當于0.0503.000m/d，該范圍內土層呈弱透水中等透水性。2.2 工程周圍情況2.2.1周邊建筑物江州地鐵車站基坑工程施工區(qū)域是江州站站后廣場的集散人流中心，其四周分布有眾多建筑物，主要包括東側已建成惠森花園、裕和家園和在建的城市之光住宅小區(qū)等；西側為已建匯和家園住宅小區(qū)；東南側為既有江州站子站房和規(guī)劃的城際鐵路高架站房西南側為江州站配套酒店設施以及寫字樓；東南側為江州站配套飯店設施。其中寫字

38、樓對基坑工程影響最大為基坑開挖支護的主要影響建筑物。寫字樓竣工于1987年，為地上三層、地下一層結構建筑，據(jù)初步調查地下一層線房為通信電纜安放輸入接出層，地上三層為辦公室。本次調查重點為該建筑物基礎情況，地基形式為鋼筋混凝土擴大基礎，地基持力層為上部沖積層（亞粘土輕亞粘土），表層填土及其下之淤泥層全部挖除，基礎以下要求普通墊土石屑500厚。柱基混凝土標號為c 20，墊層混凝土標號為c10，擴大基礎底標高為-3.4，寫字樓圍墻內標高為2.75（絕對標高），通過現(xiàn)場量測得出：寫字樓東側與圍護結構外邊線最小距離為1.8米，北側最小距離為3.6米。寫字樓與圍護結構剖面相對位置見示附圖jz-3。2.2.

39、2 地下管線江州地鐵車站基坑工程由于施工前已對侵入結構的管線進行過切改，并將部分對施工有影響的管線進行改遷，現(xiàn)有使用管線主要分布于施工場地周圍的道路路面下，故本次管線初步調查范圍為結構外臨近結構管線及結構內已經(jīng)切改過管線情況，調查管線切改后對施工影響情況，并對部分管線產(chǎn)權單位進行調查走訪，了解管線埋設情況。本次地下管線針對范圍是寫字樓施工場地內管線（包括對已切改管線的核查及撿驗并調查是否有未知管線）及與圍護結構邊線較近的管線，參考業(yè)主提供管線切改竣工圖，將重要地下管線現(xiàn)狀列入下表1。表1 江州站后廣場交通樞紐工程周邊管線調查序號管線名稱走向及位置規(guī) 格對結構施工影響情況備注1電纜郭莊子大街寫字

40、樓圍墻前90*46與車站主體結構中線最小距離4米切改后新增2污水郭莊子大街寫字樓圍墻前砼500與車站主體結構中線最小距離3米切改后新增3自來水郭莊子大街寫字樓圍墻前鑄鐵600與車站主體結構中線最小距離1米未切改注：上表所列管線及位置需現(xiàn)場進行刨驗后確認寫字樓圍墻內電纜，通過初步調查，寫字樓北側、東側均有通訊電纜，其中東側電纜與結構外邊最小距離為1.3米，北側最小距離為1.35米，管線與結構相對位置圖見圖2和圖3.圖1 寫字樓北側基礎管線與雙排樁關系剖面圖圖2 寫字樓東側基礎管線與雙排樁關系剖面圖圖3 結構邊線內外管線調查位置圖2.3 設計依據(jù)和設計標準2.3.1 工程設計依據(jù)本工程設計執(zhí)行的規(guī)

41、范和標準：（1) 基坑工程手冊(2009第二版)（2) 建筑基坑工程監(jiān)測技術規(guī)范(gb50497-2009)（3) 建筑基坑支護技術規(guī)程(jgj120-2012)（4) 建筑樁基技術規(guī)范(jgj94-2008)2.3.2 基坑工程等級標準根據(jù)建筑基坑支護技術規(guī)范（jgj120-2012）規(guī)定，基坑的側壁安全等級分為三級，基坑支護結構應根據(jù)表2選用相應的側壁安全等級及重要系數(shù)。表2 基坑側壁安全等級及重要系數(shù)安全等級破壞后果ro一級支護結構破壞，土體失穩(wěn)或過大變形對基坑周圍環(huán)境及地下結構施工影響很嚴重1.1二級支護結構破壞，土體失穩(wěn)或過大變形對基坑周圍環(huán)境及地下結構施工影響很嚴重1三級支護結構破

42、壞，土體失穩(wěn)或過大變形對基坑周圍環(huán)境及地下結構施工影響很嚴重 0.9總而言之，本工程周圍建筑物大部分距離擬建場地紅線位置較遠，建筑物結構形式較好，該車站周圍具有眾多建筑物尤其鄰近的寫字樓與開挖基坑的距離很近，基坑的開挖支護結構的破壞、土體失穩(wěn)或過大變形對基坑周圍環(huán)境及地下結構施工有很大的影響，據(jù)此，確定支護結構的安全按等級為一級，重要系數(shù) ro取1.1。2.4 基坑圍護方案設計2.4.1 基坑圍護方案基坑的圍護結構主要承受基坑開挖卸荷所產(chǎn)生的土壓力和水壓力并將此壓力傳遞到支撐是穩(wěn)定基坑的一種臨時擋墻結構。主要分類有鋼板樁、鉆孔灌注樁、地下連續(xù)墻、smw工法和高壓旋噴樁等。 （1）鋼板樁 鋼板樁

43、支護是用打樁機直接將鋼板按一定搭接方式打入土體來承受基坑開挖卸荷所產(chǎn)生的水土壓力的一種施工臨時支擋結構。鋼板樁可以是鋼板、鋼管、各種型鋼和工廠專門制作的定型產(chǎn)品，它們可以間隔式打入，也可以是帶榫槽連接中間有專門的防滲構件，也可以預先連接成片形成“屏風”整片沉入。 對于較淺的基坑可用懸臂式板樁對于較深的基坑可采用帶內支撐或外部錨定的板樁。 采用鋼板樁圍護優(yōu)點主要有：鋼板樁的強度、品質、接縫精度等質量保證、可靠性高，具有耐久性，可回拔清理再使用與多道支撐相結合適合軟土地區(qū)的較深基坑而且施工方便、工期短。施工中須注意接頭防水以防止樁縫水土流失所引起的地層塌陷及失穩(wěn)問題。鋼板樁剛度比排樁和地下連續(xù)墻小

44、開挖后撓度變形較大，打拔樁振動噪聲大、容易引起土體移動、導致周圍地基較大沉陷。1 （2）鉆孔灌注樁 鉆孔灌注樁是利用鉆孔機械按設計位置鉆孔，然后向孔里澆灌混凝土并下放預制鋼筋籠最后形成并列的樁位組成圍護墻體來達到圍護目的。鉆孔灌注樁圍護墻多為間隔排列式它不具備擋水功能適用于地下水位較深、土質較好地區(qū)。 鉆孔灌注樁噪聲和振動小、無擠土剛度較大、抗彎能力強、變形相對較小就地澆制施工對周圍環(huán)境影響小適合軟弱地層使用。接頭防水性差要根據(jù)地質條件從注漿、攪拌樁、旋噴樁等方法中選用適當方法解決防水問題。鉆孔灌注樁在砂礫層和卵石中施工慎用而且它的整體剛度較差不適合兼做主體結構其質量取決于施工工藝及施工技術水

45、平在施工過程中需作排污處理。 （3）地下連續(xù)墻 地下連續(xù)墻的施工就是連續(xù)施工的方法即在地面上用一種特殊的挖槽設備沿著深開挖工程的周邊依靠泥漿護壁的支護開挖一定槽段長度的溝槽再將鋼筋籠放入溝槽內。采用導管在充滿穩(wěn)定液的溝槽中進行混凝土的置換。相互鄰接的槽段由特別接頭進行連接。 地下連續(xù)墻的優(yōu)點為：可減少施工時對環(huán)境的影響施工時振動少噪聲低能夠緊鄰相近的建筑及地下管線施工對沉降及變位較易控制。地下連續(xù)墻的墻體剛度較大、整體性好，因而結構和地基變形都較小既可用于超深圍護結構也可用于主體結構。地下連續(xù)墻為整體連續(xù)結構加上現(xiàn)澆墻壁厚度不小于60cm鋼筋保護層又較大，故耐久性好抗?jié)B性能亦好。可實行逆作法施

46、工有利于施工安全并加快施工進度降低造價。適用于多種地質情況。 地下連續(xù)墻的缺點為：棄土及廢漿的處理問題。除增加工程費用外如處理不當還會造成新的環(huán)境污染。地質條件和施工的適應性問題。從理論上講，地下連續(xù)墻可適用于各種地層但最適應的還是軟塑、可塑的粘性地層。當?shù)貙訔l件復雜時還還會增加施工難度和影響工程造價。槽壁坍塌問題。此外，還有個施工管理等方面的因素。槽壁坍塌輕則引起墻體混凝土超方和結構尺寸超出允許的界限。重則引起相鄰地面沉降、坍塌危害鄰近建筑和地下管線的安全?，F(xiàn)澆地下連續(xù)墻的墻面通常較粗糙，如果對墻面要求較高雖可使用噴漿或噴砂等方法進行表面處理或另作襯壁來改善，但會增加工作量。地下連續(xù)墻如單純

47、用作施工期間的臨時擋土結構不如采用鋼板樁等一類可拔出重復使用的圍護結構來得經(jīng)濟因此連續(xù)墻結構幾年來一般用在兼做主體結構的場合較多。2地下連續(xù)墻是一種比鉆孔灌注樁和深層攪撲樁造價昂貴的結構形式對其選用必須經(jīng)過技術經(jīng)濟比較確實認為是經(jīng)濟合理因地制宜時才可采用。一般說來其在基礎工程小的適用條件歸納起來有以下幾點：基坑深度大于10m。軟土地基或砂土地基。在密集的建筑群中施工基坑對周圍地面沉降建筑物的沉降要求需嚴格限制時宜用地下連續(xù)墻。圍護結構與主體結構相結合用作主體結構的一部分且對抗?jié)B有較嚴格要求時，宜用地下連續(xù)墻。采用逆作法施工內襯與護壁形成復合結構的工程。 （4）smw工法 smw工法是先用螺旋鉆

48、機按設計位置鉆孔疏松泥土且孔與孔之間有一定的搭接長度之后向疏松泥土中注入水泥漿液然后按設計間距打入h型鋼形成勁性水泥土最后形成一排擋土止水帷幕。 smw工法施工噪聲低，對周圍環(huán)境影響小結構止水性好結構強度可靠。適合于各種土層配以多道支撐，可適用于深基坑此方法在一定條件下可以取代作為圍護的地下連續(xù)墻具有較大發(fā)展前景。 （5）高壓旋噴樁擋墻 高壓旋噴樁擋墻是用帶有噴頭的鉆機將其鉆入到預定深度后再利用地面高壓水泵將配制好的水泥漿液注入土體,同時勻速地將旋轉的噴頭緩緩地向上拔使得水泥漿和土體能夠形成柱狀的均勻固結體依次咬合施工從而形成高壓旋噴樁擋墻。 高壓旋噴樁施工低噪聲、低振動對周圍環(huán)境影響小。止水

49、性好如作自立式水泥擋土墻墻體較厚需占用基坑紅線內一部分面積施工需作排污處理。工藝復雜、造價高、作為圍護結構的止水加固措施、旋噴樁深度可達40m。1 2.4.2 基坑圍護方案比選從防水性能方面看鉆孔灌注樁和鋼板樁支護都較差高壓旋噴樁擋墻防水較好而smw工法和地下連續(xù)墻的防水性能較以上三種工法好,江州地鐵車站臨近建筑物基坑開挖經(jīng)過現(xiàn)場調查，勘測期間地下水埋深0.52.9m（高程-0.12.2m）。滲透系數(shù)為5.8×10-64.6×10-4cm/s，相當于0.0050.400m/d。該范圍內土層呈弱透水性，故本工程工程地質條件屬于弱透水性，從透水性考慮以上幾種方法皆可考慮。從強度

50、方面看鋼板樁支護和高壓旋噴樁擋墻都較高smw工法較為可靠，而鉆孔灌注樁一般比地下連續(xù)墻的強度高。對環(huán)境影響方面除了鋼板樁對環(huán)境影響較大外其他工法都較小，根據(jù)本工程中基坑開挖屬于建筑物旁基坑要求對環(huán)境影響盡可能小所以排除鋼板樁支護方案。周圍經(jīng)濟成本方面高壓旋噴擋墻的成本最低，鉆孔灌注樁和smw工法較低，鋼板樁支護一般而地下連續(xù)墻造價較高，從節(jié)約減少工程造價的目的來看盡可能的選擇高壓旋噴擋墻法和鉆孔灌注樁和smw工法。寫字樓基礎為條形或方形擴大基礎，其中西側擴大基礎離支護結構最近距離為1.0m，東側擴大基礎離支護結構距離總體比較遠，最小距離為2.5m。在靠近寫字樓北側支護施工區(qū)域內有一根電纜線與排

51、樁走向斜交，其距離圍墻約為0.3m1.5m，其他施工區(qū)域則沒有電纜線及其他管線影響。寫字樓北側圍墻接近施工區(qū)域，最近距離不足10cm，而寫字樓東側圍墻則與施工走向斜交。詳見附圖jz-2寫字樓總平面布置圖；按照工程設計要求，寫字樓正前方為排樁結構，考慮到施工時寫字樓對我排樁施工的影響且車站地質剖面圖可知，本工程主要位于雜填土、粉土和粉質粘土范圍內，其標慣值不高，為確保施工安全，因此綜合考慮防水性能以及工程造價、強度支持擬對寫字樓的土體采用鉆孔灌注樁+內支撐綜合方案進行支護。同時在基坑開挖前沿樓房布水平和豎直量測點，在基坑施工過程中進行量測，觀察該樓的變形程度。施工時開槽必然會引起槽孔周圍土體的松

52、動，特別是接近建筑物體一側的土體，在建筑物垂直壓力以及土體自身重力的共同作用下，有偏向于槽孔內的傾向，在灌注樁體的防護下，建筑物基礎及周圍土體沒有出現(xiàn)位移及變形，在從而起到保護寫字樓的目的。基坑圍護設計必須確保周圍環(huán)境安全可靠，同時還應做到經(jīng)濟合理，方便施工，本工程基坑圍護就是本著這一原則來進行設計的。2.4.3 支撐體系的布置形式（1）對撐：對撐的布置較適合于平面形狀較為規(guī)則的基坑。利用基坑的對稱性將支撐對頂于基坑的兩側。對于長條形基坑采用對稱最為有利。對撐可布置于撐在兩邊上。當基坑的長寬比不是很大時，需要將兩個方向的對邊都布置對撐，這時支撐布置成井格形。垂直對稱布置示意見圖4。圖4 垂直對稱布置圖（2）角撐：即支撐布置于基坑相鄰兩邊，與墻體形成一定角度。江州地鐵車站建筑物旁基坑有許多直角轉點，將角撐布置在基坑相鄰兩邊可使基坑留出較大的空間方便挖土施工作業(yè)，而且在基坑局部布置角撐 可以彌補対撐在局部的不足角撐対撐布置示意見圖5。 圖5 角撐対撐布置圖（3）鋼筋混凝土環(huán)梁支撐： 鋼筋混凝土環(huán)梁支撐是近年來發(fā)展起來的一種支