下穿地道深大基坑內(nèi)支撐支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

鄭州市渠南路快速通道工程（繞城高速輔道至西四環(huán)）

下穿地道深大基坑內(nèi)支撐支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)二零一九年十一月河南省城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究總院有限公司HENANURBANPLANNINGINSTITUTE&CORPORATION匯報(bào)人：趙先鵬目錄

1.項(xiàng)目概況2.工程水文地質(zhì)條件3.地道基坑工程支護(hù)方案4.工程重點(diǎn)、難點(diǎn)分析項(xiàng)目概況1項(xiàng)目地理位置圖工程概況鄭州市渠南路快速通道工程（繞城高速輔道至西四環(huán)）位于鄭州市西北部，南水北調(diào)干渠南側(cè)。項(xiàng)目西起繞城高速輔道，沿南水北調(diào)干渠向南至西四環(huán)，道路全長(zhǎng)7.55km,道路紅線寬度為60m，規(guī)劃為城市快速路。渠南路繞城高速輔道西四環(huán)鄭上路中原西路工程概況渠南路西延全線共設(shè)置主線下穿地道5處，下穿繞城高速輔道、白松路、紅松路、鄭上路、元通大道-中原西路等主要道路。本設(shè)計(jì)標(biāo)段范圍西起元通大道西側(cè)，東至西四環(huán)以西，本標(biāo)段設(shè)置1條下穿地道，地道全長(zhǎng)1628m（K5+250～K6+878），主要下穿節(jié)點(diǎn)有元通路、須水河、中原路等。第三標(biāo)段須水河K5+340元通大道-中原西路地道總平面布置工程概況K6+758K5+250～K5+340為敞口段，長(zhǎng)度90m。K5+340～K6+758為暗埋段，長(zhǎng)度1418m。K6+758～K6+878為敞口段，長(zhǎng)度120m。地道全長(zhǎng)1628m。K5+250K6+878工程概況隧道明挖暗埋段主體結(jié)構(gòu)方案

本工程為城市快速路，雙向六車道，設(shè)計(jì)時(shí)速60km/h。隧道采用單箱雙室結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)高度為8000mm，結(jié)構(gòu)寬度30300mm，其中側(cè)墻寬度1000mm，中隔墻800mm，頂、底板結(jié)構(gòu)厚度1200mm。工程水文地質(zhì)條件2地形地貌、氣象水文

本場(chǎng)地位于鄭州市區(qū)西部，所處地貌單元為黃河沖積二級(jí)階地區(qū)，地面絕對(duì)標(biāo)高119.57m-143.43m，地形較平坦，地勢(shì)開闊，局部有土方堆積。地層巖性

根據(jù)巖土的時(shí)代成因、地層巖性及工程特性，本場(chǎng)地勘探揭露深度范圍內(nèi)地層巖性從上至下為：第①層雜填土（Q4ml）、第②層粉土（Q3al）、第③層粉質(zhì)粘土（Q3al）、第④層粉土（Q3al）、第⑤層粉質(zhì)粘土（Q3al）、第⑥層卵石土（Q3al）、第⑦層粉砂（Q3al）等。

地道基底主要坐落在粉土、粉質(zhì)粘土層上。不良地質(zhì)

根據(jù)本次勘察結(jié)果，擬建場(chǎng)地及附近范圍內(nèi)不存在滑坡、塌陷、采空區(qū)、地面沉降、地裂等不良地質(zhì)作用。工程水文地質(zhì)條件水文地質(zhì)條件1、地表水

須水河位于道路里程樁號(hào)K6+320處，河道寬約20.0m，勘察期間，水位深度約1.5m，須水河水量較小，對(duì)地下水補(bǔ)給有限。2、地下水

本次勘察期間地下水穩(wěn)定水位位于地表下24.2～38.2m，高程為92.0～96.0m。地下水年變化幅度1.00m～2.00m，歷史最高水位埋深約為15.0m，對(duì)應(yīng)的絕對(duì)標(biāo)高為115.0m。受季節(jié)性水位變化影響，勘察時(shí)處于較低水位時(shí)期。

本場(chǎng)區(qū)地下水的補(bǔ)給主要為大氣降水、河流下滲、地下水側(cè)向徑流等補(bǔ)給；地下水由西、西南向東及東北徑流，水力坡度約0.5‰，徑流條件稍差，受開采的影響，徑流方向可發(fā)生局部改變。

地下水的排泄，主要有蒸發(fā)排泄和徑流排泄等形式。工程水文地質(zhì)條件工程水文地質(zhì)條條件巖土名稱及編號(hào)天然重度壓縮模量容許承載力修正系數(shù)直接快剪三軸剪切（CU）深度寬度粘聚力內(nèi)摩擦角粘聚力內(nèi)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(zhì)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(zhì)黏土⑥18.58.02002.5012.922.210.120.5粉質(zhì)黏土⑦19.110.02202.5012.722.69.120.7粉質(zhì)黏土⑦119.49.02202.5010.618.59.917.5粉質(zhì)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(zhì)黏土⑩19.012.0240//11.621.211.920.4地道基坑工程支護(hù)方案3基坑支護(hù)設(shè)計(jì)方案方案特點(diǎn)方案不足放坡開挖施工空間大，工期短，造價(jià)低，適用于場(chǎng)地空曠條件。適用于地下水位以上或進(jìn)行降水，占用空間大。土釘墻施工空間大，工期短，造價(jià)低。適用于地下水位以上或進(jìn)行降水，占用空間大。鉆孔灌注樁/地連墻+內(nèi)支撐圍護(hù)結(jié)構(gòu)剛度大，基坑變形小，安全更有保障，內(nèi)支撐不占用周邊地下空間內(nèi)支撐影響主體結(jié)構(gòu)施工，工期較長(zhǎng)，造價(jià)高。根據(jù)周邊相關(guān)工工程地質(zhì)勘察報(bào)報(bào)告，本次開挖挖范圍內(nèi)未見地地下水，無需進(jìn)進(jìn)行基坑降水設(shè)設(shè)計(jì)。結(jié)合工程用地紅紅線，基坑開挖挖深度0～15m，采用放坡開挖挖；基坑開挖深度15～18m，采用圍護(hù)樁+內(nèi)支撐；基坑開挖深度18～21.5m，采用地連墻+內(nèi)支撐；地道基坑工程支支護(hù)方案K6+117放坡開挖放坡開挖樁/墻+內(nèi)支撐K6+613本地道主要有放放坡、樁+內(nèi)支撐、地連墻墻+內(nèi)支撐三種支護(hù)護(hù)形式。1、K5+250～K6+117，長(zhǎng)度867m，采用放坡開挖挖；K6+613～K6+878，長(zhǎng)度265m，采用放坡開挖挖?；由疃?～15m，每級(jí)放坡不大大于5m。2、K6+117～K6+439，長(zhǎng)度322m；K6+533～K6+613，長(zhǎng)度80m，共計(jì)402m，采用樁+三道內(nèi)支撐，第第一道內(nèi)支撐采采用600x800的混凝土支撐，，第二、三道支支撐采用d609，t=16的鋼支撐。地道基坑工程支支護(hù)方案K5+250K6+878地道基坑工程支支護(hù)方案3、K6+439～K6+533，長(zhǎng)度94m，采用地連墻+四道內(nèi)支撐+一道換撐，第一一道內(nèi)支撐采用用600x800的混凝土支撐，，第二、三、四四道支撐采用d800，t=20的鋼支撐；換撐撐采用d609，t=16的鋼支撐。4、由于基坑開挖挖寬度達(dá)30.5m，為確保支撐的的穩(wěn)定性，中間間設(shè)置500x500臨時(shí)立柱，及d1000的臨時(shí)立柱樁。。地道基坑工程支支護(hù)方案K5+250～K6+117，長(zhǎng)度867m，采用放坡開挖挖；K6+613～K6+878，長(zhǎng)度265m，采用放坡開挖挖，坡度1:1.2?；由疃?～15m，每級(jí)放坡不大大于5m?；刈湓?粉土層上，地基基承載力為220KPa。2粉土4粉土5粉土7粉土約15m地道基坑工程支支護(hù)方案4粉土5粉土6粉土7粉質(zhì)粘土2粉土該段基坑深約15~18m，圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用用d1000mm@1400mm+內(nèi)支撐支護(hù)體系系。豎向設(shè)置3道內(nèi)支撐，第一一道支撐采用600x800混凝土支撐，冠冠梁尺寸800x1200；第二、三道支支持采用d609，壁厚16mm的鋼管撐，鋼圍圍檁為雙拼工45C?；又虚g設(shè)置置500x500臨時(shí)立柱，及d1000mm臨時(shí)立柱樁，樁樁長(zhǎng)約12m，圍護(hù)樁嵌固深深度為10000mm。地下水位于地面面下約30m，基坑底位于5粉質(zhì)粘土層中，，地基承載力為為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(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)支護(hù)方案該段基坑深約21.5m，圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用用800mm厚地連墻+內(nèi)支撐支護(hù)體系系。豎向設(shè)置4道內(nèi)支撐+一道換撐，第一一道支撐采用600x800混凝土支撐，冠冠梁尺寸800x1200；第二、三、四四道支撐采用d800mm，壁厚20mm的鋼管撐，鋼圍圍檁為雙拼工56C，換撐采用d609mm，壁厚16mm的鋼管撐。基坑坑中間設(shè)置500x500臨時(shí)立柱，及d1000mm臨時(shí)立柱樁，樁樁長(zhǎng)深度約15m。地連墻嵌固深深度為12000mm~13000mm。地下水位于地面面下約30m，位于基坑下方方，基坑底位于于8粉質(zhì)粘土層中，，地基承載力為為220KPa。4粉土5粉土6粉土7粉質(zhì)粘土8粉質(zhì)粘土混凝土支撐609換撐800鋼支撐800鋼支撐約12m地道基坑工程支支護(hù)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(diǎn)、難點(diǎn)及總結(jié)4工程重點(diǎn)、難點(diǎn)點(diǎn)分析及總結(jié)1.下穿須水河1）基坑深度大，，最深處達(dá)21.5m，屬于深大基坑坑，設(shè)計(jì)難度較較大，施工風(fēng)險(xiǎn)險(xiǎn)較高。工程重點(diǎn)、難點(diǎn)點(diǎn)分析及總結(jié)2）地道與須水河河小角度斜交，，交角約35度。河堤兩側(cè)地形存存在約6m的高差，基坑兩兩側(cè)受力不平衡衡。五標(biāo)六標(biāo)工程重點(diǎn)、難點(diǎn)點(diǎn)分析及總結(jié)3）施工期間須水水河正常使用，，無法中斷，需需加強(qiáng)基坑止水水。采用d850@600的三周攪拌樁止止水帷幕進(jìn)行止止水。工程重點(diǎn)、難點(diǎn)點(diǎn)分析及總結(jié)DN1000給水管與隧道的的平面關(guān)系圖DN1000給水管（鑄鐵））與隧道的平面面相交里程樁號(hào)號(hào)為K6+484~K6+514，與隧道線路軸軸線大約呈46°。K6+484K6+5142.DN1000給水管的處理措施：1、對(duì)基坑內(nèi)側(cè)被被動(dòng)區(qū)土層，采采用d800@600高壓旋噴樁（三三重管）進(jìn)行加加固。2、在管線兩側(cè)各各設(shè)置一根d1500mm的鉆孔樁，增加加支護(hù)結(jié)構(gòu)剛度度。3、給水管部分基基坑側(cè)壁，采用用土釘+網(wǎng)噴進(jìn)行加固，，保護(hù)樁間土。。DN1000給水管與地道基基坑的剖面關(guān)系系圖工程重點(diǎn)、難點(diǎn)點(diǎn)分析及總結(jié)4粉土5粉土6粉土7粉質(zhì)粘土8粉質(zhì)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(cè)各設(shè)設(shè)置d1500mm大直徑鉆孔灌注注樁，鉆孔灌注注樁距離管線間間凈距設(shè)置為0.5m，需對(duì)樁間土3.5m范圍內(nèi)土層采用用高壓旋噴樁進(jìn)進(jìn)行加固。加固固深度至基坑底底以下2m，并在樁間施做做土釘。工程重點(diǎn)、難點(diǎn)點(diǎn)分析及總結(jié)5m3.地連墻與樁支護(hù)護(hù)型式的選擇K6+439～K6+533，長(zhǎng)度94m，采用地連墻+四道內(nèi)支撐+一道換撐，第一一道內(nèi)支撐采用用600x800的混凝土支撐，，第二、三、四四道內(nèi)支撐采用用d800，t=20mm的鋼支撐，換撐撐采用d609，t=16mm的鋼支撐。原設(shè)計(jì)方案工程重點(diǎn)、難點(diǎn)點(diǎn)分析及總結(jié)K6+439K6+5333.地連墻與樁支護(hù)護(hù)型式的選擇變更后方案：K6+439～K6+533，長(zhǎng)度94m，采用d1200@1500鉆孔樁+四道內(nèi)支撐