地鐵車站基坑支護(hù)設(shè)計(jì)

1、四川建材）年第期施工技術(shù)【文章編號】：（）地鐵車站基坑支護(hù)設(shè)計(jì)羅堅(jiān)（廣州市地下鐵道設(shè)計(jì)研究院）【摘要】：本文主要介紹了地鐵車站的基坑工程，對基坑的特點(diǎn)支護(hù)形式的選擇與支撐軸力的計(jì)算進(jìn)行了深入分析。（）本站基坑長為，最寬處為，標(biāo)準(zhǔn)段處【關(guān)鍵詞】：深基坑；支護(hù)設(shè)計(jì)；穩(wěn)定性為，深度為一，盾構(gòu)井處深，最【中圖分類號】：【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】：寬處圍護(hù)支撐中間直加臨時立柱以增加支撐剛度。（）工程地質(zhì)條件差。該地區(qū)屬于典型的軟弱土層地工程概況，區(qū)，開挖深度范圍內(nèi)多為粉土、粉砂、粘質(zhì)粉土及淤泥質(zhì)工程地質(zhì)概況粉質(zhì)黏土。粉土層在動水壓力下易產(chǎn)生流砂、管涌等現(xiàn)象，根據(jù)勘探和室內(nèi)土工試驗(yàn)測試成果，本站地基土按成淤泥質(zhì)黏土呈

2、流塑狀，具高壓縮、高靈敏度，有明顯的觸因類型及物理力學(xué)指標(biāo)的差異可劃分為個工程地質(zhì)層，變、流變特性，在動力作用下極易造成土體結(jié)構(gòu)破壞，使其中大層細(xì)分為個亞層，各巖土層按由上至下、由新土體強(qiáng)度降低。至老的順序分別為：素填土，砂質(zhì)粉土，砂質(zhì)粉（）主體結(jié)構(gòu)工程量大，施工時間長，因此基坑暴露土，：砂質(zhì)粉土，粉砂夾砂質(zhì)粉土，。砂質(zhì)粉土，。時間長，必須有合理的支護(hù)支撐結(jié)構(gòu)才能確?；娱L期穩(wěn)粘質(zhì)粉土夾淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土，：淤泥質(zhì)黏土以及：粉質(zhì)定。黏土。車站底板位于，粉砂夾砂質(zhì)粉土、。砂質(zhì)粉土層。（）站位北靠河渠，南靠住宅小區(qū)，周邊場地環(huán)境相本場地土類型為中軟場地土，結(jié)合覆蓋層厚度，判定該工對較為復(fù)雜，對基坑結(jié)構(gòu)

3、安全及變形控制要求嚴(yán)格。程場地屬類。土石可挖性分級為一級。場區(qū)的地下水，支護(hù)形式的選擇主要有淺部粉（砂）性土層（層，中的淺水和局部的砂本工程所處地層為飽和含水軟土地層，土層強(qiáng)度低，土層蚴的弱承壓水，淺水位埋深一般在一之地下水位高，基坑深度深，要求基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)既要有較大間。深部承壓水位于場地局部分布的蚴中砂層中，分布深的剛度，又能承受水土壓力并有較理想的止水能力?？刹啥葹橐韵拢瑸槿醭袎核?。淺水位和承壓水位隨季節(jié)、用的圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式有鉆孔灌注樁加止水帷幕、咬合樁、地氣候等因素而有所變化。下連續(xù)墻等，其經(jīng)濟(jì)、技術(shù)比較見表。衰圍護(hù)結(jié)構(gòu)比較地下連續(xù)墻鉆孔灌注樁攪拌樁隔水帷幕鉆孔咬合灌注樁地層適用性適用謹(jǐn)慎

4、采用謹(jǐn)慎采用圍護(hù)結(jié)構(gòu)剛度大、強(qiáng)度高、變形小?；邮┕︵徑ㄖc地下管線影響小，圍護(hù)結(jié)構(gòu)剛度較大、變形較小，圍護(hù)結(jié)構(gòu)剛度較大、變形較圍護(hù)結(jié)構(gòu)效果可在狹窄場地條件施工，與原有建筑物基坑施工對鄰近建筑與地下管小，成孔垂直精度高基坑施線影響較小工對鄰近建筑與地下管線影響距離最小可達(dá)左右較小防水效果施工工藝成熟，防水效果較好樁間止水帷幕，防水效果稍差樁間咬合，防水效果較好可為單層結(jié)構(gòu)，亦可與內(nèi)襯墻組成復(fù)合樁與內(nèi)部結(jié)構(gòu)共同承受水土壓與永久結(jié)構(gòu)結(jié)合情況樁與內(nèi)部結(jié)構(gòu)共同承受水土壓結(jié)構(gòu)或重合結(jié)構(gòu)共同受力力力本地區(qū)適用深度適用基坑深度較大適用基坑深度較大基坑深度不宜大于施工時振動小，噪聲低，對附近交通影施工時產(chǎn)

5、生泥漿和噪音對環(huán)境套管護(hù)壁，干孔作業(yè)無泥漿、施工對環(huán)境的影響響小。因產(chǎn)生施工泥漿，對環(huán)境造成一造成一定的污染；套筒鉆孔樁無振動、噪音小。對環(huán)境影響定的污染。對環(huán)境影響較小較小、占用地下空間面積小大較大施工速度在土層中施工進(jìn)度快一般一般施工工藝與難度機(jī)械化程度高，工藝成熟，施工難度小工藝成熟，施工難度小屬新工藝，施工精度要求高圍護(hù)結(jié)構(gòu)工程造價(jià)較高較低高比較結(jié)果采用不采用不采用車站標(biāo)準(zhǔn)段基坑深度，而地下水位埋深僅對止水帷幕施工要求高。鉆孔咬合樁屬新技術(shù)、新工藝和左右。由于鉆孔樁本身防水性能差，樁間需要旋噴樁新工法，施工精度要求高，對混凝土配合比要求較高，且或攪拌樁止水，采用跳樁施工時，施工質(zhì)量不易

6、保證，樁需要專門的施工機(jī)具；施工工藝較復(fù)雜；同時咬合樁一般間易滲水。本站地下水位高，根據(jù)該地區(qū)的地質(zhì)條件看，只適用于以內(nèi)基坑，受國內(nèi)施工設(shè)備的影響，基坑深施工技術(shù)度大于以上時，造價(jià)相應(yīng)提高。地下連續(xù)墻剛度大，對控制地表沉降與周邊建筑管線變形有利；可為單層結(jié)構(gòu)，亦可與內(nèi)襯墻組成疊合結(jié)構(gòu)或重合結(jié)構(gòu)共同受力。地下連續(xù)墻施工工藝成熟，施工難度小，防水效果好，并且適用于較大的基坑深度；其施工工期比鉆孔灌注樁加止水帷幕法減少，能有效控制工期。因此，本站選用地下連續(xù)墻為圍護(hù)結(jié)構(gòu)。標(biāo)準(zhǔn)段圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用厚地下連續(xù)墻，端頭井段采用厚地下連續(xù)墻，幅寬最大為。支撐采用，（）鋼管內(nèi)支撐方案，共設(shè)置了道支撐和一道換撐，支撐

7、水平間距一般為。第一、二道支撐壁厚，其余支撐及端頭井基坑支撐均壁厚為。四川建材）年第期艫硒石麗酃。，一，各參數(shù)的取值如下：穩(wěn)定系數(shù)西、；等效彎矩系數(shù)阮截面影響系數(shù)田；整體穩(wěn)定系數(shù)九經(jīng)計(jì)算，彎矩作用平面外支撐最大應(yīng)力礦，滿足穩(wěn)定性要求。（）彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定性端頭井基坑彎矩作用平端頭井基坑面內(nèi)的支撐各參數(shù)為：計(jì)算構(gòu)件段內(nèi)最大彎矩。髫“；毛截面面積；塑性系數(shù)耵；穩(wěn)定系數(shù)批；截面模量彤×。經(jīng)計(jì)算，彎矩作用平面內(nèi)支撐最大應(yīng)力盯，不滿足穩(wěn)定性要求。支撐軸力計(jì)算地下墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析，考慮沿車站縱向取單位長度按彈性地基梁理論，并聯(lián)按基坑開挖、支撐架設(shè)、回筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)及拆除支撐的施工過程和完成后

8、的使用階段等工況進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算。支護(hù)結(jié)構(gòu)截面設(shè)計(jì)按內(nèi)力包絡(luò)圖控制，支撐軸力取各階段計(jì)算的最大值。圍護(hù)結(jié)構(gòu)開挖階段計(jì)算時，必須計(jì)入結(jié)構(gòu)的先期位移值以及支撐的變形，按“先變形，后支撐”的原則進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。計(jì)算工況一：標(biāo)準(zhǔn)段基坑。墻厚，基坑開挖寬度，基坑深度，連續(xù)墻嵌固深度，支撐間距，地面超載。（）彎矩作用平面外的穩(wěn)定性經(jīng)計(jì)算，彎矩作用平面外鋼支撐最大計(jì)算應(yīng)力為：盯。滿足穩(wěn)定性要求。支撐不穩(wěn)定處理措施由上述可知：標(biāo)準(zhǔn)段基坑支撐穩(wěn)定性滿足要求；端頭井基坑彎矩作用平面外穩(wěn)定性滿足要求，彎矩作用平面內(nèi)穩(wěn)定性不滿足要求。因此，設(shè)計(jì)采用設(shè)置臨時立柱樁措施，通過增加中間支撐點(diǎn)，減小支撐跨度，以達(dá)到滿足支撐穩(wěn)定性要

9、求。根據(jù)以上分析，只需驗(yàn)算彎矩作用平面內(nèi)穩(wěn)定性即可。此時，支撐為雙跨結(jié)構(gòu)，最大彎矩：；，計(jì)算工況二：端頭井基坑。墻厚，基坑開挖寬度，基坑深度，連續(xù)墻嵌固深度，支撐間距，地面超載表位置第一道標(biāo)準(zhǔn)段基坑端頭井基坑。則戈。根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范附錄，則，。根據(jù)計(jì)算，本站基坑各道支撐的設(shè)計(jì)軸力見表。基坑各支撐設(shè)計(jì)軸力包絡(luò)值支撐道數(shù)第二道經(jīng)計(jì)算，彎矩作用平面內(nèi)支撐最大應(yīng)力礦廠，滿足穩(wěn)定性要求。第三道第四道換撐結(jié)論與建議（）根據(jù)計(jì)算，在該地區(qū)粉砂、粉土及淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏根據(jù)表分析可知，標(biāo)準(zhǔn)段基坑支撐長度為，最大支撐軸力在第三道支撐處為；端頭井基坑支撐長度為，最大支撐軸力在第三道支撐處為。因此，支撐穩(wěn)定性分析均圍繞

10、這兩道支撐展開。土等軟弱地層，對應(yīng)表中標(biāo)準(zhǔn)段和端頭井段最大支撐軸方時，本文中所選用的支撐截面參數(shù)及立柱措施是合理的，支撐體系是有效的、安全的。（）基坑工程中，支撐計(jì)算模型的建立應(yīng)綜合考慮計(jì)算長度、構(gòu)件與支護(hù)結(jié)構(gòu)的連接及施工過程中其它因素（如施工活載、日常監(jiān)測等）對支撐穩(wěn)定性的影響，因此，支撐計(jì)算是較為復(fù)雜的，不能簡單地按實(shí)腹式軸心受力構(gòu)支撐穩(wěn)定性分析標(biāo)準(zhǔn)段基坑單向壓彎構(gòu)件的整體失穩(wěn)分為彎矩作用平面內(nèi)和彎矩作用平面外兩種情況分別計(jì)算。彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定性支撐主要發(fā)生彎曲失穩(wěn)，其計(jì)算公式為，件考慮。（）由上述分析可知，增大值可提高支撐桿件的穩(wěn)定性。另外，當(dāng)桿件在各縱向平面內(nèi)的約束情況相同時，應(yīng)采

11、用使各個方向的慣性矩相同的截面，如圓形截面和方形截面。當(dāng)壓桿在兩個主慣性平面內(nèi)的約束情況不相同時，應(yīng)采用兩個方向慣性矩不同的截面，如矩形截面和工字形截面等，以與相應(yīng)的約束情況配合，從而保證兩個主慣性平面內(nèi)的柔度相同。（）在其它條件相同情況下，采取增加中間支撐（臨時立柱）能有效減小桿件長度，可以降低其柔度，從而提高穩(wěn)定性。此外，在結(jié)構(gòu)允許的情況下，將壓桿轉(zhuǎn)換成拉桿，可從根本上消除穩(wěn)定性問題（如外拉式支撐體系）。：曠而而盯可河而副。、。，各參數(shù)的取值如下：計(jì)算構(gòu)件內(nèi)最大彎矩；毛截面面積；穩(wěn)定系數(shù)咖，；等效彎矩系數(shù)盧。，；歐拉力。經(jīng)計(jì)算，彎矩作用平面內(nèi)支撐最大應(yīng)力盯，滿足穩(wěn)定性要求。彎矩作用平面外的

12、穩(wěn)定性支撐主要發(fā)生彎曲扭轉(zhuǎn)失穩(wěn)，其計(jì)算公式為地鐵車站基坑支護(hù)設(shè)計(jì)作者：作者單位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次數(shù)：羅堅(jiān)廣州市地下鐵道設(shè)計(jì)研究院四川建材SICHUAN BUILDING MATERIALS2008，34(4)0次相似文獻(xiàn)(10條)1.期刊論文 劉輝.蔡美峰.朱彥鵬.LIU Hui.CAI Meifeng.ZHU Yanpeng 基于FLAC2D的深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)數(shù)值分析 -四川建筑科學(xué)研究2008,34(2)在某深基坑的支護(hù)設(shè)計(jì)中,采用卸荷平臺及錨桿加土釘?shù)幕旌现ёo(hù)方法對該基坑進(jìn)行了成功的支護(hù);并通過利用FLAC2D程序?qū)ζ渲ёo(hù)設(shè)計(jì)的合理性、可靠性和具體的支護(hù)效果進(jìn)行數(shù)值計(jì)

13、算模擬驗(yàn)證分析,得出了該方法在深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)應(yīng)用中具有實(shí)用性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性的價(jià)值,值得實(shí)際設(shè)計(jì)應(yīng)用和借鑒.2.期刊論文 吳宇飛 巖土工程中的深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)問題探討 -黑龍江科技信息2009,""(28)結(jié)合工作實(shí)踐,闡述了基坑支護(hù)的重要性,并對深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)存在的問題進(jìn)行了分析.3.學(xué)位論文 曹雪山 高層建筑深基坑穩(wěn)定性數(shù)值分析與支護(hù)設(shè)計(jì) 1997該文首先根據(jù)羅國煜教授的兩類環(huán)境問題的基本思想,提出了評價(jià)高層建筑深基坑穩(wěn)定性的綜合方法,認(rèn)為深基坑穩(wěn)定性問題可歸納為地基穩(wěn)定性與支護(hù)設(shè)計(jì)穩(wěn)定性兩個子問題,并以南京市為例,根據(jù)南京市工程地質(zhì)條件將深基坑分為階地硬土區(qū)深基坑和河漫

14、灘、古湖泊等軟土區(qū)深基坑兩大類.4.期刊論文 黃定江.HUANG Ding-jiang 合肥工業(yè)大學(xué)排水泵站深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)及體會 -山西建筑2009,35(10) 以合肥工業(yè)大學(xué)排水泵站深基坑工程為例,介紹了深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)方案,總結(jié)了深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)和體會,指出基坑支護(hù)形式應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、周邊環(huán)境的要求及不同支護(hù)形式的特點(diǎn)、造價(jià)等綜合確定.5.期刊論文 葉繼權(quán).呂善國.李俊才.YE Ji-quan.LV Shan-guo.LI Jun-cai 某擴(kuò)建工程深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)與監(jiān)測 -建筑科學(xué)2010,26(5)南京某擴(kuò)建工程深基坑面積雖小,但基坑平面形狀不規(guī)則、開挖深度較深,達(dá)10.5m,且場地

15、土質(zhì)差,地下水豐富.基坑兩邊與原地下室相連,另兩邊緊貼馬路,且西側(cè)距南京地鐵一號線新模范馬路站較近,周邊環(huán)境復(fù)雜,對變形控制要求高,基坑支護(hù)設(shè)計(jì)與施工難度大.6.期刊論文 鄧子勝.DENG Zi-sheng 深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)理論與方法研究進(jìn)展 -五邑大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）2005,19(4)將目前國內(nèi)外深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)理論與方法總結(jié)為極限平衡法、土抗力法和有限元分析法三類,對它們的特點(diǎn)和存在的問題進(jìn)行了深入分析,并概述了深基坑穩(wěn)定性和變形驗(yàn)算的基本方法,進(jìn)而提出了若干擬重視的研究課題.7.學(xué)位論文 何敏 深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)及穩(wěn)定性數(shù)值模擬分析以貴陽市某深基坑工程為例 2008基坑工程是集巖土工程和結(jié)構(gòu)

16、工程等多學(xué)科于一體的系統(tǒng)工程，綜合性強(qiáng)，影響因素多。在基坑開挖過程中，除了要保證基坑自身的穩(wěn)定性，使坑內(nèi)外的各種工程順利施工外，還要保證相鄰建筑物和地下管線等設(shè)施的安全，因此研究深基坑開挖后的變形及土體與支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性成了至關(guān)重要的問題。目前深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的理論還不完善，實(shí)際工程中有時為了安全性，不得不加大投資，造成不必要的浪費(fèi)；另一方面有時為了片面追求經(jīng)濟(jì)性，降低了基坑的穩(wěn)定性和變形方面的控制要求，而造成工程事故及經(jīng)濟(jì)損失。針對上述問題，本文通過理正深基坑軟件的設(shè)計(jì)計(jì)算和數(shù)值模擬分析研究綜合應(yīng)用，分析傳統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算中的不足，通過數(shù)值模擬分析研究，為設(shè)計(jì)提出參考并作驗(yàn)證分析。本文以貴陽影視城及商

17、辦綜合樓深基坑工程為例，努力探索國外著名巖土軟件FLAC3D和國內(nèi)理正深基坑設(shè)計(jì)軟件二者優(yōu)點(diǎn)的結(jié)合在基坑支護(hù)中的應(yīng)用。首先采用FLAC軟件對基坑開挖未支護(hù)狀態(tài)進(jìn)行模擬，從而找出基坑開挖過程受力薄弱部位，針對薄弱部位，選用土釘墻支護(hù)方式，對其進(jìn)行理正支護(hù)設(shè)計(jì)；再用FLAC軟件對該基坑分步開挖與支護(hù)的全過程進(jìn)行模擬，利用模擬結(jié)果分析了基坑邊坡土體位移分布、應(yīng)力分布的變化規(guī)律，并對支護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力進(jìn)行了分析；最后采用強(qiáng)度折減法對基坑開挖和支護(hù)的穩(wěn)定性進(jìn)行了評價(jià)。通過FLAC模擬分析，得出該支護(hù)設(shè)計(jì)在基坑開挖施工過程均滿足要求，既驗(yàn)證了理正支護(hù)設(shè)計(jì)的合理有效，并可為工程設(shè)計(jì)與施工提供參考。說明了二者結(jié)合

18、應(yīng)用在深基坑支護(hù)中具有較強(qiáng)的實(shí)踐意義。8.會議論文 雷斌 深圳錦繡中華鳳凰廣場舞臺16m深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)與施工實(shí)踐 2003本文結(jié)合工程實(shí)踐,闡述了深基坑支護(hù)方式、施工總體安排、各工序施工要點(diǎn)及體會.9.期刊論文 武亞軍.欒茂田.任漢鋒 深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)增量法的理論分析及其應(yīng)用 -工業(yè)建筑2004,34(9)增量法是目前高層建筑深基坑工程中面向過程設(shè)計(jì)的常用方法,但是對此,目前尚缺乏比較全面的分析和理論上的嚴(yán)密論證.為此在理論上闡述了它與針對結(jié)果的設(shè)計(jì)方法不同的數(shù)學(xué)與力學(xué)實(shí)質(zhì),并分析了其對工程設(shè)計(jì)的影響.最后結(jié)合具體算例分析,進(jìn)一步論述了增量法的合理性與科學(xué)性.10.期刊論文 李軍.孫昌玲.李劍.LI Ju