DCS地鐵車站維護(hù)方案設(shè)計

1、城市地鐵建設(shè)的全面鋪開帶來了深基坑工程的飛速發(fā)展。深基坑工程是一個復(fù)雜的綜合性巖土工程問題，幾乎涉及到巖土力學(xué)與工程的各個方面。本文以黃土地區(qū)某大型地鐵車站深基坑工程為背景，結(jié)合具體工程環(huán)境和施工要求，對深基坑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行選型論證，確定圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式，并對圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行計算，以期為類似深基坑工程的設(shè)計和施工提供參考。1 工程簡介1.1 工程概況大差市車站位于東大街與解放路十字的南北方向的解放路、和平路現(xiàn)狀道路上，東北部為西安市第四醫(yī)院的門診、住院區(qū)的部分多層建筑物；東南角為阿房宮凱悅大酒店；西北側(cè)為很多連體的磚混23層的居民住宅；西南側(cè)為正在建設(shè)的萬達(dá)廣場、已建的和平銀座大廈、金鼎大廈、碑林區(qū)東

2、羊市小學(xué)。根據(jù)總體單位2011年6月27日下發(fā)的線路總圖，該四號線車站起點里程YAK15+239.066，中點里程YAK15+598.500，終點里程YAK15+776.025，車站全長約537.0m，寬約23.1m，底板埋深設(shè)計16.87m；西北部設(shè)風(fēng)亭與主體埋深相同，北側(cè)和南側(cè)共設(shè)三個出入口，其橫通道埋深約10m，擬采用明挖法施工。該車站與6號線換乘，換乘部分未提供相關(guān)參數(shù)。6號線的車站位于大差市十字的東西方向，長度約205m，寬度約23m,底板埋深設(shè)計17.07m。1.2工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件擬建大差市車站地貌單元屬二三級沖湖積臺地。位于大差市的解放路南北方向的現(xiàn)狀道路，東西兩側(cè)均有建筑

3、物，道路中有較多管線，解放路西側(cè)及東大街北側(cè)均有碑林區(qū)的人防工程，地形基本南高北低。擬建工程場地在勘探深度40.0m范圍內(nèi)的地層主要為第四系堆積物，即由全新統(tǒng)人工填土（Q4ml）、上更新統(tǒng)風(fēng)積（Q3eol）新黃土、殘積古土壤（Q3el）、洪積（Q3pl）粉質(zhì)黏土，中更新統(tǒng)風(fēng)積（Q2eol）老黃土、殘積古土壤（Q2el）、湖積（Q2l）粉質(zhì)黏土夾薄層中砂組成。該場地地下水潛水位埋深7.08.8m，水位高程397.97401.29m，根據(jù)勘察及區(qū)域地質(zhì)資料，含水層主要為弱透水的黏性土夾砂層透鏡體，潛水含水層厚度大于50m。本地區(qū)地下水的總體流向與地形一致，由東南流向西北。依據(jù)陜西工程勘察研究院西安

4、市地鐵四號線工程（航天城草灘生態(tài)產(chǎn)業(yè)園）抗浮抗?jié)B水位研究報告，大差市車站的抗浮水位為402m。2圍護(hù)結(jié)構(gòu)比較選型2.1常見圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式常見的圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式有四種,其優(yōu)缺點及使用范圍如表1所示。2.2 常見圍護(hù)結(jié)構(gòu)支撐體系支撐體系的作用是維持支護(hù)墻體的受力平衡，根據(jù)支撐(或拉錨)系統(tǒng)所處位置的不同，坑外稱為拉錨系統(tǒng)，坑內(nèi)叫做支撐系統(tǒng)，示意圖分別如圖1，圖2所示，其特點和適用范圍如表2所示。3圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計3.1圍護(hù)樁和鋼支撐設(shè)計車站深基坑標(biāo)準(zhǔn)段鉆孔灌注樁直徑1200 mm，樁心間距1500 mm，車站主體標(biāo)準(zhǔn)斷面自上而下設(shè)置四道鋼支撐，第一道支撐設(shè)在基坑的冠梁處，第二道支撐設(shè)在-5.0m處，第三道支

5、撐設(shè)在-9.0m處，第四道支撐設(shè)在-13.0m處。標(biāo)準(zhǔn)段的第一道支撐水平間距為9.0 m，其余為4.0 m。第一道支撐均采用630，t=12 mm厚鋼管，其余采用630，t=16 mm厚鋼管。鋼管支撐設(shè)活動端頭，以便施加預(yù)應(yīng)力，預(yù)加應(yīng)力按不大于支撐設(shè)計軸力的40%60%計。3.2圍護(hù)樁入土深度及基坑穩(wěn)定性驗算圍護(hù)樁的入土深度主要綜合考慮車站所處環(huán)境條件、地質(zhì)條件以及圍護(hù)結(jié)構(gòu)的抗隆起、抗滑移、抗傾覆及穩(wěn)定性等因素，并結(jié)合黃土地區(qū)深基坑的施工經(jīng)驗確定：車站主體標(biāo)準(zhǔn)段圍護(hù)樁入土深度為8.0m。樁底最深處位于粉土層。根據(jù)DGJ 08-109-2004城市軌道交通設(shè)計規(guī)范的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行基坑穩(wěn)定性驗算：1

6、)圍護(hù)樁底地基承載力驗算：KWZ=3.23>2.5；2)基坑底部抗隆起驗算：KL=1.5>1.1；3)圍護(hù)樁體土體抗?jié)B流穩(wěn)定性驗算：KS=2.6>1.5；4)圍護(hù)結(jié)構(gòu)抗傾覆穩(wěn)定性驗算：KQ=1.8>1.2；5)整體抗滑移穩(wěn)定性驗算：KZ=1.58；車站深基坑穩(wěn)定性驗算滿足規(guī)范和施工要求。4結(jié)語1)進(jìn)行地鐵車站深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計前，應(yīng)對基坑周邊環(huán)境以及施工要求進(jìn)行全面詳細(xì)的調(diào)查，確定合理的圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計方案。2)鉆孔灌注樁+止水帷幕形式是地鐵車站深基坑常用的圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式，而水平鋼管支撐是常用的內(nèi)支撐形式，施工簡便，經(jīng)濟(jì)環(huán)保，應(yīng)用較廣。3)基坑開挖時，由于坑內(nèi)土體被挖出后，地基的應(yīng)力場和變化場發(fā)生變化，可能會導(dǎo)致地基失穩(wěn)，所以在地鐵車站深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計中，需要驗算基坑的穩(wěn)定性，必要時可以采取適當(dāng)?shù)募訌?qiáng)防范措施，使地基的穩(wěn)定性具有一定的安全度。4)基坑開挖前進(jìn)行坑內(nèi)(