地鐵明挖基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)總結(jié)

地鐵明挖基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)總結(jié)藺文帥引言支護(hù)結(jié)構(gòu)對地鐵車站的穩(wěn)定性具有關(guān)鍵性作用，關(guān)系到整個(gè)地鐵車站工程的安全、使用壽命，為增強(qiáng)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，務(wù)必要進(jìn)行更加合理的設(shè)計(jì)?；诖?，本文對地鐵車站基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相關(guān)情況展開探討。首先概述地鐵車站基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的概念和支護(hù)類型。其次對地鐵車站基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行思考，包括設(shè)計(jì)實(shí)施方法以及設(shè)計(jì)要點(diǎn)等。以期能為基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量的提升提供參考。二、地鐵車站基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)概述為引起施工方對基坑支護(hù)的重視，國家出臺(tái)了《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》作為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，其中對基坑支護(hù)做出了相應(yīng)的要求與說明，并對基坑支護(hù)的概念做出定義?；又ёo(hù)指的是在地下工程施工時(shí)，處于地下施工環(huán)境、地下結(jié)構(gòu)安全的考慮，對基坑側(cè)壁、基坑周邊實(shí)施的加固、支擋等保護(hù)性措施[1]。如圖1所示。施工過程中，逐漸總結(jié)出了不同類型的基坑支護(hù)形式，適用于不同的地形條件、工程項(xiàng)目之中。其中比較常見的類型包括有排樁支護(hù)、地下連續(xù)墻支護(hù)、鋼筋混凝土排樁、原狀土放坡等等。且基坑支護(hù)可以單獨(dú)或者多種結(jié)合使用，以達(dá)到最佳的支撐防護(hù)效果。此外，基坑支護(hù)在地下水控制中同樣具有防護(hù)作用，通過截水、回灌等形式在基坑開始挖掘階段，對地下水進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂疲苊夤こ萄诱`[2]。由此也可以看出，針對基坑支護(hù)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)師十分關(guān)鍵的，也就是要進(jìn)行明確的基坑支護(hù)的整體結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)的受力情況進(jìn)行規(guī)劃與設(shè)計(jì)，以確?；又ёo(hù)能順利發(fā)揮出自身的價(jià)值和作用。三、支護(hù)類型1、地連墻適用地質(zhì)條件各種軟弱地層。以淤泥類軟土、飽和砂層為主的地層及周圍有重要建筑物的情況。地下墻的優(yōu)點(diǎn)①結(jié)構(gòu)的整體剛度和防滲性（止水效果）好；②如支撐得當(dāng)，且配合正確的施工方法和措施，連續(xù)墻可較好的控制軟土地層的變形；③常作為主體結(jié)構(gòu)的一部分來考慮；采用機(jī)械化作業(yè)，施工條件好。地下墻的缺點(diǎn)①僅作為臨時(shí)擋土結(jié)構(gòu)時(shí)成本較高；②一般常規(guī)設(shè)備下，在遇到巖層時(shí)成槽困難，施工慢，需先沖孔（槽壁孔＜5MPa巖石）；③泥漿易污染環(huán)境；對施工機(jī)具要求高2、人工挖孔樁適用地質(zhì)條件以粘土及粉質(zhì)粘土為主的土層、半土半石地層。優(yōu)點(diǎn)①施工機(jī)具簡單，成本低；②工作面多，整體施工速度比較快；③無泥漿、噪音公害；④砼質(zhì)量保證，并可擴(kuò)大頭和咬合密排防水性能好。缺點(diǎn)①人員在樁孔內(nèi)作業(yè)，工作環(huán)境惡劣，安全性差；②施工抽水容易引起周邊地層的變形；③軟弱地層，容易發(fā)生涌泥、涌沙、坍孔等險(xiǎn)情。3、鉆孔灌注樁適用地質(zhì)條件可在各種地層中采用。優(yōu)點(diǎn)①施工機(jī)械化程度高，成孔速度快；②施工中無降水和抽水現(xiàn)象，對周邊地層影響?。虎蹎螛冻杀据^地下連續(xù)墻低。缺點(diǎn)①普通鉆孔樁最小樁間距不宜小于150m；樁間要采用旋噴或擺噴來止水，整體剛度差；②排樁為彈性結(jié)構(gòu)，旋噴樁為脆性結(jié)構(gòu)，基坑開挖中，樁間止水效果不好；③排樁施工垂直容許偏差1%，也就是15m偏差150mm，擋土和止水結(jié)構(gòu)容易在深處錯(cuò)位。4、套管咬合樁適用地質(zhì)條件可在黏土、砂土地層中采用。優(yōu)點(diǎn)①樁體間互相咬合，取消樁外止水措施，節(jié)省投資；②施工中無降水和抽水現(xiàn)象，對周邊地層影響小；③套管成孔垂直度能有較好的保證；缺點(diǎn)①施工機(jī)具要求較高，施工工藝較復(fù)雜，對混凝土配合比要求較高；②對中風(fēng)化巖層及以下的地層施工成樁困難。5、土釘墻支護(hù)適用地質(zhì)條件以粘土及粉質(zhì)粘土為主的土層、半土半巖地層；周邊環(huán)境條件容許。優(yōu)點(diǎn)①節(jié)省投資，至少可節(jié)省一半；②可進(jìn)行信息化設(shè)計(jì)與施工，施工速度快；③基坑作業(yè)空間開闊，無內(nèi)支撐，主體結(jié)構(gòu)施工快；④土釘支護(hù)可以和預(yù)應(yīng)力錨桿聯(lián)合使用。缺點(diǎn)①土釘和錨桿需占用基坑周圍的地下空間；②淤泥、流砂及有大量滲水的地層，不宜采用；③土體有較大位移。6、型鋼水泥土攪拌樁適用地質(zhì)條件適用土層范圍較廣，包括填土、淤泥質(zhì)土、黏性土、粉土、砂性土、飽和黃土。優(yōu)點(diǎn)①工期短、投資?。虎诜罎B性能好、環(huán)保節(jié)能；③對周邊環(huán)境影響??；④在華東軟土層有較成熟的經(jīng)驗(yàn)。缺點(diǎn)①圍護(hù)結(jié)構(gòu)剛度有限，對較深基坑不適用；②各地對該樁型研究較淺，經(jīng)驗(yàn)積累不夠；7、組合式結(jié)構(gòu)常用的組合式支護(hù)結(jié)構(gòu)型式有：混合型組合支護(hù)結(jié)構(gòu)、階梯型組合支護(hù)結(jié)構(gòu)及拱形排樁或連續(xù)墻結(jié)構(gòu)?；旌闲徒M合支護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)符合下列規(guī)定：1）當(dāng)采用排樁與高噴組合支護(hù)時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制支護(hù)結(jié)構(gòu)位移。2）場地地下水位較高，土層滲透系數(shù)較大，基坑工程需要止水時(shí)，可采用水泥土攪拌樁和排樁的組合支護(hù)，攪拌樁和排樁之間應(yīng)保持適當(dāng)?shù)木嚯x。3）拱形排樁與拱形水泥土墻的支護(hù)結(jié)構(gòu)宜看作薄殼按整體位移控制設(shè)計(jì)，當(dāng)無經(jīng)驗(yàn)時(shí)，可按單一的排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并應(yīng)驗(yàn)算旋噴樁或水泥土墻的承載力。四、支撐設(shè)計(jì)要點(diǎn)1、內(nèi)支撐設(shè)計(jì)應(yīng)充分吸取地鐵工程中的成功經(jīng)驗(yàn)：1)基坑平面形狀有向內(nèi)凸出的陽角時(shí)，應(yīng)在陽角的兩側(cè)同時(shí)設(shè)置支撐點(diǎn)；2）一般25米以內(nèi)的φ600鋼支撐無需加中間立柱（一端固定、另一端鉸接）。3）鋼支撐設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是支撐預(yù)加軸力不宜大于支撐力設(shè)計(jì)的0.6~0.8倍；4）為了控制基坑變形，第一道支撐是關(guān)鍵；5）為方便施工支撐底面與主體結(jié)構(gòu)的凈距不應(yīng)小于500；6）鋼圍檁的布置時(shí)要考慮墻體鋼筋不宜在同一水平面斷開。7）支撐的布置不宜按換撐的要求來設(shè)計(jì)，換撐不但施工困難而且影響工期。8)鋼支撐內(nèi)力尚應(yīng)考慮構(gòu)件安裝誤差產(chǎn)生的偏心影響，其偏心距可取支撐計(jì)算長度的l/1000。9)鋼支撐尚應(yīng)考慮由于溫差產(chǎn)生的附加應(yīng)力引起的不利影響。10)節(jié)點(diǎn)承載力除滿足傳遞軸向力的要求外，尚應(yīng)滿足支撐和腰梁之間傳遞剪力的要求，支撐和腰梁連接部位的翼緣和腹板均應(yīng)加焊加勁板。2、斜支撐設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)要點(diǎn)：如果斜撐按45度計(jì)，斜撐軸力應(yīng)為計(jì)算軸力的1.414倍。特別注意解決斜撐的水平分力問題：1）對于斜撐撐在冠梁上的情況，一定要通過鋼板把斜撐與圍護(hù)結(jié)構(gòu)的鋼筋連接起來，鋼板應(yīng)埋在冠梁上，鋼板要與冠梁內(nèi)的鋼筋焊接起來，注意鋼板兩側(cè)的抗剪設(shè)計(jì)與計(jì)算。2）注意連續(xù)墻或排樁的縱向主筋一定要深入冠梁。3）對于斜撐撐在圍檁上的情況，重點(diǎn)解決好支撐接頭和連接部位的安全性：a)斜撐與腰梁鋼板的焊接；腰梁與圍護(hù)結(jié)構(gòu)鋼筋的焊接；b)同時(shí)腰梁自身要有足夠的強(qiáng)度和剛度，考慮剪力疊加；c)斜撐沿圍護(hù)結(jié)構(gòu)周邊的水平分力的問題，建議在斜撐布置時(shí)最好能抵消一部分剪力；d)當(dāng)采用水平斜撐時(shí)，腰梁側(cè)面上應(yīng)設(shè)置水平方向牛腿或其它適當(dāng)構(gòu)造措施以承受支撐和腰梁之間的剪力；e)水平斜支撐的腰梁必須與圍護(hù)結(jié)構(gòu)有足夠可靠的