下穿地道深大基坑內支撐支護結構設計2019

鄭州市渠南南路快速通通道工程（繞城高速速輔道至西西四環(huán)）下穿地道深深大基坑內內支撐支護護結構設計計二零一九年年十一月河南省城鄉(xiāng)鄉(xiāng)規(guī)劃設計計研究總院院有限公司司HENANURBANPLANNINGINSTITUTE&CORPORATION匯報人：趙趙先鵬目錄錄1.項目概況2.工程水文地地質條件3.地道基坑工工程支護方方案4.工程重點、、難點分析析項目概況1項目地理位位置圖工程概況鄭州市渠南南路快速通通道工程（（繞城高速輔輔道至西四環(huán)）位于鄭州州市西北部，南水北北調干渠南南側。項目目西起繞城高速輔輔道，沿南水北北調干渠向向南至西四環(huán)，道路全長長7.55km,道路紅線寬寬度為60m，規(guī)劃為城城市快速路路。渠南路繞城高速輔輔道西四環(huán)鄭上路中原西路工程概況渠南路西延延全線共設設置主線下下穿地道5處，下穿繞繞城高速輔輔道、白松松路、紅松松路、鄭上上路、元通通大道-中原西路等等主要道路路。本設計標段段范圍西起起元通大道道西側，東東至西四環(huán)環(huán)以西，本本標段設置置1條下穿地道道，地道全全長1628m（K5+250～K6+878），主要下下穿節(jié)點有有元通路、須須水河、中中原路等。第三標段須水河K5+340元通大道-中原西路地地道總平面布置置工程概況K6+758K5+250～K5+340為敞口段，，長度90m。K5+340～K6+758為暗埋段，，長度1418m。K6+758～K6+878為敞口段，，長度120m。地道全長1628m。K5+250K6+878工程概況隧道明挖暗暗埋段主體體結構方案案本工程為城市快速路路，雙向六車道，設計時速60km/h。隧道采用單單箱雙室結結構，結構構高度為8000mm，結構寬度度30300mm，其中側墻墻寬度1000mm，中隔墻800mm，頂、底板板結構厚度度1200mm。工程水文地質條件2地形地貌、、氣象水文文本場地位于于鄭州市區(qū)區(qū)西部，所所處地貌單單元為黃河沖積二二級階地區(qū)區(qū)，地面絕對對標高119.57m-143.43m，地形較平平坦，地勢勢開闊，局局部有土方方堆積。地層巖性根據巖土的的時代成因因、地層巖巖性及工程程特性，本本場地勘探探揭露深度度范圍內地地層巖性從上至下下為：第①層雜填土（Q4ml）、第②層粉土（Q3al）、第③層粉質粘土（Q3al）、第④層粉土（Q3al）、第⑤層粉質粘土（Q3al）、第⑥層卵石土（Q3al）、第⑦層粉砂（Q3al）等。地道基底主主要坐落在在粉土、粉質質粘土層上上。不良地質根據本次勘勘察結果，，擬建場地地及附近范范圍內不存在滑坡、塌陷陷、采空區(qū)區(qū)、地面沉沉降、地裂等不良良地質作用用。工程水文地地質條件水文地質條條件1、地表水須水河位于道路里里程樁號K6+320處，河道寬寬約20.0m，勘察期間，，水位深度約1.5m，須水河水水量較小，對地下水補給給有限。2、地下水本次勘察期期間地下水水穩(wěn)定水位位位于地表表下24.2～38.2m，高程為92.0～96.0m。地下水年變化化幅度1.00m～2.00m，歷史最高高水位埋深深約為15.0m，對應的絕對對標高為115.0m。受季節(jié)性性水位變化化影響，勘勘察時處于于較低水位位時期。本場區(qū)地下下水的補給給主要為大大氣降水、、河流下滲滲、地下水水側向徑流流等補給；；地下水由西、西南南向東及東東北徑流，，水力坡度度約0.5‰，徑流條件件稍差，受受開采的影影響，徑流流方向可發(fā)生生局部改變變。地下水的排排泄，主要要有蒸發(fā)排排泄和徑流流排泄等形形式。工程水文地地質條件工程水文地地質條件巖土名稱及編號天然重度壓縮模量容許承載力修正系數直接快剪三軸剪切（CU）深度寬度粘聚力內摩擦角粘聚力內摩擦角rEs0.1-0.2[fa0]K2K1cφcφ(kN/m3)(MPa)(kPa)(kPa)(度)(kPa)(度)填筑土①18.0/85//10.015.0//粉土②18.210.01501.5017.411.715.810.6粉質黏土③19.18.51601.5011.621.211.920.4粉土④18.211.01701.5017.311.716.410.7粉土⑤18.312.01701.5015.810.916.110.9粉質黏土⑥18.58.02002.5012.922.210.120.5粉質黏土⑦19.110.02202.5012.722.69.120.7粉質黏土⑦119.49.02202.5010.618.59.917.5粉質黏土⑧19.410.02402.5012.922.310.913.4卵石土⑨20.022.02808.03.511.721.611.220.5粉砂⑨119.518.0240//17.411.715.810.6粉質黏土⑩19.012.0240//11.621.211.920.4地道基坑工程支護方案3基坑支護設計方案方案特點方案不足放坡開挖施工空間大，工期短，造價低，適用于場地空曠條件。適用于地下水位以上或進行降水，占用空間大。土釘墻施工空間大，工期短，造價低。適用于地下水位以上或進行降水，占用空間大。鉆孔灌注樁/地連墻+內支撐圍護結構剛度大，基坑變形小，安全更有保障，內支撐不占用周邊地下空間內支撐影響主體結構施工，工期較長，造價高。根據周邊相相關工程地地質勘察報報告，本次次開挖范圍圍內未見地地下水，無無需進行基基坑降水設設計。結合工程用用地紅線，，基坑開挖挖深度0～15m，采用放坡坡開挖；基坑開挖深度15～18m，采用圍護護樁+內支撐；基坑開挖深度18～21.5m，采用地連連墻+內支撐；地道基坑工工程支護方方案K6+117放坡開挖放坡開挖樁/墻+內支撐K6+613本地道主要要有放坡、、樁+內支撐、地地連墻+內支撐三種種支護形式式。1、K5+250～K6+117，長度867m，采用放坡坡開挖；K6+613～K6+878，長度265m，采用放坡坡開挖。基基坑深度0～15m，每級放坡坡不大于5m。2、K6+117～K6+439，長長度度322m；K6+533～K6+613，長長度度80m，共共計計402m，采采用用樁樁+三道道內內支支撐撐，，第第一一道道內內支支撐撐采采用用600x800的混混凝凝土土支支撐撐，，第第二二、、三三道道支支撐撐采采用用d609，t=16的鋼鋼支支撐撐。。地道道基基坑坑工工程程支支護護方方案案K5+250K6+878地道道基基坑坑工工程程支支護護方方案案3、K6+439～K6+533，長長度度94m，采采用用地地連連墻墻+四道道內內支支撐撐+一道道換換撐撐，，第第一一道道內內支支撐撐采采用用600x800的混混凝凝土土支支撐撐，，第第二二、、三三、、四四道道支支撐撐采采用用d800，t=20的鋼鋼支支撐撐；；換換撐撐采采用用d609，t=16的鋼鋼支支撐撐。。4、由由于于基基坑坑開開挖挖寬寬度度達達30.5m，為為確確保保支支撐撐的的穩(wěn)穩(wěn)定定性性，，中中間間設設置置500x500臨時時立立柱柱，，及及d1000的臨臨時時立立柱柱樁樁。。地道道基基坑坑工工程程支支護護方方案案K5+250～K6+117，長長度度867m，采采用用放放坡坡開開挖挖；；K6+613～K6+878，長長度度265m，采采用用放放坡坡開開挖挖，，坡坡度度1:1.2?；涌由钌疃榷?～15m，每每級級放放坡坡不不大大于于5m?；氐刈渎湓谠?粉土土層層上上，，地地基基承承載載力力為為220KPa。2粉土土4粉土土5粉土土7粉土土約15m地道道基基坑坑工工程程支支護護方方案案4粉土土5粉土土6粉土土7粉質質粘粘土土2粉土土該段段基基坑坑深深約約15~18m，圍圍護護結結構構采采用用d1000mm@1400mm+內支支撐撐支支護護體體系系。。豎豎向向設設置置3道內支撐，第第一道支撐采采用600x800混凝土支撐，，冠梁尺寸800x1200；第二、三道道支持采用d609，壁厚16mm的鋼管撐，鋼鋼圍檁為雙拼拼工45C。基坑中間設設置500x500臨時立柱，及及d1000mm臨時立柱樁，，樁長約12m，圍護樁嵌固固深度為10000mm。地下水位于地地面下約30m，基坑底位于于5粉質粘土層中中，地基承載載力為170KPa。約18m約10m30.5m約10m約6.0m約6.0m約5.0m2.0m混凝土支撐609換撐609換撐3地連墻圍護結結構支護方案案該段基坑深約約21.5m，圍護結構采采用800mm厚地連墻+內支撐支護體體系。豎向設設置4道內支撐+一道換撐，第第一道支撐采采用600x800混凝土支撐，，冠梁尺寸800x1200；第二、三、、四道支撐采采用d800mm，壁厚20mm的鋼管撐，鋼鋼圍檁為雙拼拼工56C，換撐采用d609mm，壁厚16mm的鋼管撐?；又虚g設置置500x500臨時立柱，及及d1000mm臨時立柱樁，，樁長深度約約15m。地連墻嵌固固深度為12000mm~13000mm。地下水位于地地面下約30m，位于基坑下下方，基坑底底位于8粉質粘土層中中，地基承載載力為220KPa。4粉土5粉土6粉土7粉質粘土8粉質粘土混凝土支撐609換撐800鋼支撐800鋼支撐約12m地道基坑工程程支護方案800鋼支撐約12m約6.0m約6.0m約21.5m約3.7m約4.8m工程重點、難點及總結4工程重點、難難點分析及總總結1.下穿須水河1）基坑深度大大，最深處達達21.5m，屬于深大基基坑，設計難難度較大，施施工風險較高高。工程重點、難難點分析及總總結2）地道與須水水河小角度斜斜交，交角約35度。河堤兩側地形形存在約6m的高差，基坑坑兩側受力不不平衡。五標六標工程重點、難難點分析及總總結3）施工期間須須水河正常使使用，無法中中斷，需加強強基坑止水。。采用d850@600的三周攪拌樁樁止水帷幕進進行止水。工程重點、難難點分析及總總結DN1000給水管與隧道道的平面關系系圖DN1000給水管（鑄鐵鐵）與隧道的的平面相交里里程樁號為K6+484~K6+514，與隧道線路路軸線大約呈呈46°。K6+484K6+5142.DN1000給水管的處理理措施：1、對基坑內側側被動區(qū)土層層，采用d800@600高壓旋噴樁（（三重管）進進行加固。2、在管線兩側側各設置一根根d1500mm的鉆孔樁，增增加支護結構構剛度。3、給水管部分分基坑側壁，，采用土釘+網噴進行加固固，保護樁間間土。DN1000給水管與地道道基坑的剖面面關系圖工程重點、難難點分析及總總結4粉土5粉土6粉土7粉質粘土8粉質粘土約2.0m約5.0m土體加固區(qū)混凝土支撐鋼支撐約3.2m最深處約21.5m約3.5m加固區(qū)加固區(qū)10m5m在管線兩側各各設置d1500mm大直徑鉆孔灌灌注樁，鉆孔孔灌注樁距離離管線間凈距距設置為0