某地鐵車站主體基坑設(shè)計

1、某地鐵車站主體基坑設(shè)計1.基坑概況車站為地下兩層車站，主體標(biāo)準(zhǔn)段基坑開挖深度約17.3m，寬度為21.7m，場地內(nèi)地下水位高，基坑范圍內(nèi)含水層1粉質(zhì)粘土夾粉土，1層粉土較厚，且含水量豐富。綜合考慮基坑特點、地質(zhì)條件及周邊環(huán)境，結(jié)合周邊城市地鐵基坑設(shè)計施工經(jīng)驗，采用地下連續(xù)墻加內(nèi)支撐的圍護型式。車站采用明挖順作法施工。2. 工程地質(zhì)概況根據(jù)詳細(xì)勘察階段工程地質(zhì)勘察資料，車站底板位于3層粘土中，開挖深度內(nèi)依次為層填土、1層粘土層、1粉質(zhì)粘土夾粉土，1層粉土，2層粉質(zhì)粘土；開挖面以下依次為3層粘土，4 層粉質(zhì)粘土，1層粉質(zhì)粘土夾粉土，2層粉砂夾粉土、2層粉質(zhì)粘土，土層物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)見附表。 勘察期

2、間為11月份12月份，平均月雨量約50100毫米，根據(jù)地下水的賦存條件和水力特征，勘探期間場地地下水主要為孔隙潛水及承壓水。1）潛水孔隙潛水主要賦存于填土中?？辈炱陂g測得潛水水位埋深約為0.701.50m，水位標(biāo)高約為3.524.33m，本地區(qū)潛水水位年變化幅度約為0.5m。2）承壓水承壓水本次勘探深度范圍內(nèi)揭示的承壓水分為第層承壓水和第層承壓水。第層承壓水主要埋藏于1、2層粉土、粉砂中，其中1為1承壓含水層，2為2承壓含水層，其主要補給源為滆湖水的側(cè)向補給，排泄途徑亦相同，水量較豐富。結(jié)合區(qū)域水文資料綜合成果所得，1層承壓水埋深為地面下 2.823.32m，標(biāo)高為1.712.10m，2層承壓

3、水埋深為地面下 9.699.73m，標(biāo)高為-4.64-4.72m。3. 基坑安全等級及環(huán)境保護標(biāo)準(zhǔn)車站周邊以廠房及空地為主，道路紅線距離較寬，周邊具備相應(yīng)的施工場地，綜合基坑本身情況及周邊環(huán)境，車站主體基坑安全保護等級定為二級，即坑外地表最大沉降量0.2%H，圍護墻體最大水平位移0.3%H，H為基坑深度。4. 基坑圍護設(shè)計方案本站主體圍護結(jié)構(gòu)采用800mm厚地下連續(xù)墻+內(nèi)支撐的圍護體系。圍護橫剖面圖如下：標(biāo)準(zhǔn)段圍護結(jié)構(gòu)橫剖面圖基坑開挖深度約17.3m，從圍護結(jié)構(gòu)橫剖圖可知，車站基坑坑底基本位于3層粘土層。標(biāo)準(zhǔn)段地連墻墻趾插入2層粉砂夾粉土層， 坑底抗突涌計算如下：工點 名稱 承壓水層 承壓含水

4、層頂板埋深（m） 承壓含水層底板埋深（m） 承壓水位埋深 m(t+t) (kPa) Pw (kPa) m(t+t) /Pw 是否 突涌 突涌臨界 深度 （m） 需降水頭 標(biāo)準(zhǔn)段 2 21.6 34.4 9.69 85.14 119.1 0.71 是 14.98 4.17 經(jīng)計算坑底抗突涌不滿足，在地連墻底再加一段素混凝土段，進入2層粉質(zhì)粘土層以隔斷2層承壓水。地連墻插入深度14m，素混凝土墻6m，墻趾進入2粉質(zhì)粘土層。車站標(biāo)準(zhǔn)段基坑內(nèi)支撐體系采用一道混凝土支撐（第一道）+三道鋼支撐+一道換撐。第一道混凝土支撐截面尺寸為800mm×800mm，水平間距為7m9m，頂圈梁截面尺寸為900

5、mm×800mm，系桿截面尺寸為400mm×600mm，其余鋼管支撐為609x16，間距3m左右。支撐下采用4L140×14型鋼格構(gòu)柱加800鉆孔灌注樁作立柱樁，立柱截面尺寸為420mm×420mm，插入立柱樁內(nèi)2.5m，鉆孔灌注樁長27m；樁底位于持力層2粉質(zhì)粘土層或2b粉質(zhì)粘土層。施工順序（1）沿基坑深度向下開挖至第一次開挖面，施工冠梁及擋土墻（第一道支撐以下500mm)；（2）架設(shè)第一道支撐后，向下開挖至第二次開挖面（第二道支撐以下500mm)；（3）隨挖隨撐，向下開挖至基底；（4）施工墊層、防水層、底板、結(jié)構(gòu)柱和側(cè)墻防水層、側(cè)墻，拆除降水井，設(shè)置

6、泄水孔，拆除第四道支撐，向上施工至第三道撐以下；（5）將第三道支撐向下移作為換撐支在側(cè)墻上，繼續(xù)同時向上施工側(cè)墻防水層，側(cè)墻和柱，澆筑中板；（6）待中板砼達(dá)到規(guī)定強度后，拆除第二道支撐，繼續(xù)向上同時施工側(cè)墻防水層，側(cè)墻和柱，澆筑頂板；（7）待頂板砼達(dá)到規(guī)定強度后，拆除第一道支撐和換撐，施工頂板防水層，回填覆土，恢復(fù)路面，封孔。5. 基坑計算結(jié)果5.1 主體基坑圍護墻內(nèi)力及變形計算結(jié)果1、標(biāo)準(zhǔn)段基坑開挖深度約17.3m，墻厚800，長度31.3m。地面超載為20kN/m2?；影踩Ｗo等級為二級。內(nèi)力位移包絡(luò)圖：最大水平位移14mm<0.3%H=0.3%x17.3=51.9mm，滿足二級保

7、護要求。5.2 基坑圍護結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性計算結(jié)果按照上海市工程建設(shè)規(guī)范基坑工程技術(shù)規(guī)范（DG/TJ08-61-2010）進行基坑坑底地基土的穩(wěn)定驗算，計算結(jié)果見下表?；訃o結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性標(biāo)準(zhǔn)段按墻底地基承載力模式驗算坑底抗隆起的穩(wěn)定性KwzKwz=2.98>1.6按圓弧滑動模式驗算繞最下道內(nèi)支撐點的抗隆起穩(wěn)定性KLKL=2.33>1.9驗算圍護墻結(jié)構(gòu)抗傾覆穩(wěn)定性KQKQ=2.45>1.2驗算基坑開挖后地基土的抗?jié)B流（或抗管涌）穩(wěn)定性KSKs2.2>1.5驗算基坑開挖后坑內(nèi)不透水層的抗承壓水穩(wěn)定性KyKy=0.711.1（已隔斷）5.3 基坑開挖對周邊建（構(gòu)）筑物影響的計算結(jié)果車

8、站北端的西側(cè)是某電子電路有限公司一層倉庫，無地下室，距離車站邊緣水平距離約27m，沿長邊跨度60m，利用Plaxis軟件建立模型如下：模型網(wǎng)格圖 水平位移云圖（地連墻最大水平位移9.83mm） 建筑物豎向位移圖（最大豎向位移3.73mm）據(jù)計算，基坑開挖至基坑底時圍護結(jié)構(gòu)最大水平位移為9.83mm，建筑物最大豎向位移為3.73mm，均滿足基坑變形控制要求及建筑物保護要求。5.4 基坑開挖對周邊管線影響的計算結(jié)果選取距基坑6.7m的雨水管（砼、DN700、埋深3.1m）進行分析：模型網(wǎng)格圖水平位移云圖 豎直位移云圖管線變形圖如下： 水平位移圖 豎向位移圖 給水管總位移矢量圖 管線類型管線附加變形

9、最大水平變形（mm）最大豎向變形（mm）最大總位移（mm）雨水管DN7003.163.334.43根據(jù)計算，管線變形滿足相關(guān)要求。6結(jié)論與建議通過對本項目基坑穩(wěn)定性、圍護樁位移及基坑開挖對周邊環(huán)境的附加變形影響預(yù)測分析計算，可以看出，基坑在采用有效措施后是能滿足周邊建（構(gòu)）筑物及地下管線的安全要求，設(shè)計方案合理，能確?；影踩?。土層物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)建議值層號土層名稱含水量重度孔隙比壓縮系數(shù)壓縮模量固結(jié)快剪靜止側(cè)壓力系數(shù)滲透系數(shù)ea0.10.2Es0.10.2CK0水平kH垂直kV%kN/m3-MPa-1MPakPa°-(cm/s)(cm/s)1粘土26.719.90.7450.244

10、7.346.415.80.4592×10-82×10-81粉質(zhì)粘土夾粉土30.619.30.8390.3205.723.315.10.3988.13×10-67.57×10-61粉土30.819.20.8430.2457.711.526.90.3142.03×10-51.86×10-51淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土39.218.11.0950.7452.815*9*0.7602×10-81×10-82粉質(zhì)粘土24.120.30.6590.1998.348.915.50.4032.7×10-72.6×10-73粘土24.620.30.6820.1789.361.917.70.4823×10-82×10-84粉質(zhì)粘土30.319.40.8380.3435.430.4*14.2*0.5006.7×10-75.7×10-71粉質(zhì)粘土夾粉土31.719.00.8750.3445.513.018.00.4231.16×10-41.09×10-42粉砂夾粉土27.019.60.7280.1909.1