地鐵車站基坑施工技術

地鐵鐵車車站站基基坑坑施施工工技技術術2012年市市政政工工程程一一級級建建造造師師繼繼續(xù)續(xù)教教育育課課程程王澤澤云云西西華華大大學學建建筑筑與與土土木木工工程程學學院院教教授授Email:jzytmw@126.com電話話：要要內(nèi)內(nèi)容容地鐵鐵車車站站基基坑坑施施工工方方法法簡簡介介地鐵鐵車車站站基基坑坑工工程程事事故故及及分分析析基坑坑支支護護結(jié)結(jié)構構荷荷載載理理論論地鐵鐵車車站站基基坑坑施施工工方方法法簡簡介介地鐵鐵車車站站基基坑坑開開挖挖方方法法類類型型類型蓋挖法蓋挖逆作法蓋挖順作法蓋挖半逆做法眀挖挖法法淺埋埋暗暗挖挖法法一、、明明挖挖法法明挖挖法法是是指指挖挖開開地地面面，，由由上上向向下下開開挖挖土土石石方方至至設設計計標標高高后后，，自自基基地地由由下下而而上上順順作作施施工工，，完成成地地鐵鐵站站主主體體結(jié)結(jié)構構，最后后回回填填基基坑坑或或恢恢復復地地面面的的施施工工方方法法。。明明挖挖法法是是各各國國地地下下鐵鐵道道施施工工首首選選方方法法，，在在地地面面交交通通環(huán)環(huán)境境允允許許的的地地方方通通常常采采用用明明挖挖法法施施工工，，淺淺埋埋地地鐵鐵車車站站和和區(qū)區(qū)間間隧隧道道通通常常采采用用明明挖挖法法，，明明挖挖法法施施工工屬屬于于深深基基坑坑工工程程技技術術。。由由于于地地鐵鐵工工程程一一般般位位于于建建筑筑物物密密集集的的城城區(qū)區(qū)，，因因此此深深基基坑坑工工程程的的主主要要技技術術難難點點在在于于對對基基坑坑周周圍圍原原狀狀土土的的保保護護，，防防止止地地表表沉沉降降，，減減少少對對既既有有建建筑筑物物的的影影響響。。明明挖挖法法的的技技術術有有點點是是施施工工技技術術簡簡單單、、快快速速、、經(jīng)經(jīng)濟濟，，常常被被作作為為首首選選方方案案。。但但缺缺點點也也很很明明顯顯，，如如阻阻斷斷交交通通時時間間較較長長，，噪噪聲聲與與震震動動等等對對環(huán)環(huán)境境影影響響較較大大。明挖法施施工順序序一般可可以分為為4大步：圍護結(jié)構構施工→→內(nèi)部土土方開挖挖→工程程結(jié)構施施工→管管線恢復復及覆土土。1.明挖法施施工流程程圍護結(jié)構構施工內(nèi)部土方方開挖工程結(jié)構構施工管線恢復復及覆土土2.明挖法施施工關鍵鍵技術降低地下下水位邊坡支護護土方開挖挖√√地下水處處理方法法歸結(jié)成兩兩類：一類是降水；另一類是是止水——防水帷幕幕。降水的方方法有集水井降降水和井點降水水兩類。。井點降水水法有：：管井井點點、輕型型井點;按抽水設設備分：：真空泵、、噴射井井點和電電滲井點點和深深井泵井井點等。降水電滲井點點布置示示意圖噴噴射井井點工作作示意圖圖金屬棒插插入地中中為陽級級，使弱弱含水層層中帶正正電荷的的水分子子(自由水及及結(jié)合水水)向為陰極極的井點點管運動動，加快快水在土土中的滲滲透。主主要適用用于滲透透系數(shù)小小于0．1m／d的細顆粒粒土層土土，尤其其是在淤淤泥和淤淤泥質(zhì)粘粘土中。。管井井點點就是沿沿開挖的的基坑，，每隔20~50m設置一個管管井，每每個管井井單獨用用一臺水水泵抽水水，適用于K=20~200m/d，即地下下水量大大的土層層中，此法可降降低地下下水位5~10m。城墻側(cè)湖湖底段采采用圍堰堰擋水，，二級輕輕型井點點降水，，輔以管管井井點點降水，，放坡大大開挖，，掛網(wǎng)噴噴漿護坡坡。井點降水水——地下連續(xù)續(xù)墻止水——防水帷幕幕鉆挖式（（多頭鉆）抓斗式銑削式（（銑削鉆鉆）開挖基槽槽連續(xù)墻鋼鋼筋籠制制作平臺臺連續(xù)墻鋼鋼筋籠制制作連續(xù)墻鋼鋼筋籠起起吊連續(xù)墻鋼鋼筋籠吊吊起連續(xù)墻鋼鋼筋籠入入槽1234Z字形槽段段拐角形槽槽段三折線形形槽段丁字形槽槽段圓弧形槽槽段十字形槽槽段直角形槽槽段雙折線形形槽段直線形槽槽段施工槽段段常見形形式形成地下下連續(xù)墻墻水泥土攪攪拌樁和和旋噴樁樁帷幕墻墻也可止水水攪拌樁機機的攪拌拌葉片水泥土攪拌樁旋噴樁帷帷幕墻是是鉆孔后后，將鉆鉆桿從地地基土深深處逐漸漸上提，，同時利利用插入入鉆桿端端部的旋旋轉(zhuǎn)噴嘴嘴，將水水泥漿固固化劑噴噴入地基基土中，，形成水水泥土樁樁，樁體體相連形形成帷幕幕墻。旋噴樁帷帷幕墻可可用作支支護結(jié)構構擋墻，，也可用用于擋水水。旋噴樁帷帷幕墻高壓噴射射注漿法法70年代后期期創(chuàng)始于于日本，，它是利利用鉆機機把帶有有噴嘴的的注漿管管鉆進至至土層的的預定位位置后，，以高壓壓設備使使?jié){液或或水成為為20~40MPa的高壓射射流從噴噴嘴中噴噴射出，，沖擊破破壞土體體，同時時鉆桿以以—定速度漸漸漸向上上提升，，將漿液液與土粒粒強制攪攪拌混合合，漿液液凝固后后，在土土中形成成一個固固結(jié)體。。高壓噴射射注漿的的三種型型式高壓旋噴噴法凍結(jié)法帷帷幕止水水南京地鐵鐵“人工凍結(jié)”施工二、明明挖法的的邊坡支支護常用邊坡支護結(jié)構鋼板樁預制鋼筋筋混凝土土樁深層攪拌拌樁旋噴樁地下連續(xù)續(xù)墻鋼筋混凝凝土支撐撐型鋼及鋼鋼管支撐撐土層錨桿桿及土釘釘墻SMW樁作基坑坑支護1.槽鋼鋼板板樁由槽鋼并并排或正正反扣搭搭接組成成。頂部宜設設一道支支撐或拉拉錨。鋼板樁2熱軋鎖口口鋼板樁樁其形式有有U型、Z型、一字字型、H型和組合合型。U型Z型一字型板樁支護護鋼板樁適適用用軟土、、淤泥土土挖挖深<15m波形板樁樁（拉森森式板樁樁）鋼板樁支支撐該板樁截截面帶企企口，有有一定的的擋水作作用，頂頂部設圈圈梁，用用后不再再拔除，，永留地地基土中中。適于于3—6m基坑，但但應用較較少。鋼筋混凝凝土板樁樁鋼筋砼板板樁適適用軟軟土、一一般粘性性土挖挖深<10m鋼筋混凝凝土灌注注樁支護護隧道的陸陸地段采采用SMW工法作基基坑支護護SMW擋土墻是是先施工工水泥土土擋墻，，最后按按一定的的形式在在其中插插入型鋼鋼（如H鋼），即即形成一一種勁性復合圍圍護結(jié)構(SoilMixingWall)北京地鐵五五號線劉家家窯車站本工程明挖挖車站圍護護結(jié)構形式式采用護坡坡樁+3道鋼支撐+1道一樁一錨錨桿（僅北北側(cè)基坑北北側(cè)），圍護樁直徑徑600mm，間距800-1100mm，樁長為19.54m～23.82m，共385根；錨桿長長20m，豎向設三道道鋼圍檁及及φ609X14mm的鋼支撐。。北京地鐵五五號線劉家家窯車站明明挖基礎深圳地鐵翠翠竹車站基坑開挖深深度16.4-17.8m，開挖長度度192m，寬約18.5-23m。圍護結(jié)構采采用連續(xù)墻墻+3道鋼管支撐撐。連續(xù)墻墻厚度800mm，槽深21.4-22.83m，共74槽。總長433.4m鋼支撐三道道，第一道道鋼支撐設設在地連墻墻冠梁上，，間距6m，采用直徑徑609mm鋼管，壁厚厚12mm；以下兩道道支鋼撐水水平間距為為3m，采用直徑徑609mm鋼管，壁厚厚16mm。深圳地鐵翠翠竹車站基坑開挖深深度16.7m，基坑長192.4m，寬19.7m，總建筑面面積10200平方米。工程圍護結(jié)結(jié)構形式為為擋土墻+鉆孔灌注樁樁+3道錨桿，為為一樁一錨錨，東端大里里程處及盾盾構井段圍圍護結(jié)構形形式為鉆孔孔灌注樁+3道鋼支撐（（斜撐）。。擋土墻高高2.3m，護坡樁直徑徑800mm，間距1.3m，樁長19.661m，嵌固長度為為5m，護坡樁共計342根。錨桿為為一樁一錨錨，長度為27-30m。肖家村地鐵鐵車站圍護護結(jié)構肖家村地鐵鐵車站圍護護結(jié)構土層錨桿支支撐土層錨桿施施工土釘墻支護護適用于有粘粘性土、粉粉性土、含含有30%上粘土顆粒粒的砂土邊邊坡。南浦超深地地鐵車站施施工基坑挖土深深24.6m,地下連續(xù)墻墻深36-39m.二、蓋挖順順作法蓋挖順做法法是在地表表作業(yè)完成成擋土結(jié)構構后，以定定型的預制制標準覆蓋結(jié)構（包括縱、、橫梁和路路面板）置置于擋土結(jié)結(jié)構上維持持交通，往往下反復進進行開挖和和架設橫撐撐，直至設設計標高。。依序由下下而上，施施工主體結(jié)結(jié)構和防水水措施，回回填土并恢恢復管線路路或埋設新新的管線路路。最后，，視需要拆拆除擋土結(jié)結(jié)構外露部部分并恢復復道路。上海愚園地地鐵站施工工成都地鐵某某段－蓋挖挖順做法施施工昆明地鐵某某段－蓋挖挖順做法施施工蓋挖順做法法工序圖五、蓋挖逆逆作法蓋挖逆作法是是先在地表表面向下做做基坑的圍圍護機構和和中間樁柱柱，和蓋挖挖順做法一一樣，基坑坑圍護結(jié)構構采用地連連墻或帷幕幕樁，中間間支撐多利利用主體結(jié)結(jié)構本身的的中間立柱柱以降低工工程造價。。隨后即可可開挖表層層土體至主主體結(jié)構頂頂板地面標標高，利用用為開挖土土體作為土土模澆筑頂頂板。頂板板可以作為為一道強有有力的橫撐撐，以防止止圍護結(jié)構構的水平變變形，待回回填土后將將道路復原原，恢復交交通。以后后的工作在在頂板覆蓋蓋下進行，，即自上而而下逐層開開挖并建造造主體結(jié)構構直至底板板。2m結(jié)構樁2m結(jié)構樁蓋挖半逆做做法示意圖圖六、淺埋暗暗挖法淺埋暗挖法法即松散地地層的新奧奧法施工，，是充分利利用圍巖的的自承能力力和開挖面面的空間約約束作用，，采用錨桿桿和噴射混混凝土為主主要支護手手段，對圍圍巖進行加加固，約束束圍巖的松松弛和變形形，并通過過監(jiān)控量測測指導地下下工程設計計施工。針針對埋深較較淺、松散散不穩(wěn)定的的上層和軟軟弱破碎巖巖層而提出出的施工方方法。淺埋暗挖法法的施工技技術特點：：圍巖變形形波及地表表；要求剛剛性支護或或地層改良良；通過試試驗段來指指導設計施施工。根據(jù)據(jù)圍巖情況況、工程特特點、自身身條件等，，選擇更適適合的開挖挖方法和掘掘進方式。。其中包括括臺階法、、CRD工法等，對對于地鐵車車站而言更更多采用的的是柱洞法法或中洞法法等工法施施工。廈門市浦南南：隧道長長度雖然僅僅有685米，但要下下穿居民區(qū)區(qū)，且隧道道上方共