明挖车站基坑支护设计.docx

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1、明挖车站基坑支护设计摘要随着社会经济的快速发展，地铁对城市功能的合理布局起着积极的作用。地铁建设首先面临的问题就是地铁车站基坑支护的设计问题，对于常见的明挖车站来说，基坑支护是一项风险大、复杂的系统工程。在围护结构设计中，必须全面分析地质资料，确定合理的设计方案。本文较详细地介绍了广州地铁六号线科学城东站的基坑支护设计，通过工程设计实例，为其它类似工程提供参考。关键词明挖车站基坑支护系统工程设计TheFoundationPitSupportDesignOftheOpen-CutStationGouJunqin（GuangzhouMetroDesign&ResearchInstituteCo.,

2、1td,Guangzhou510010）Abstract:Withtherapideconomicdeve1opmentofsociety,Metroonreasonab1e1ayoutofurbanfunctionp1aysanactivero1e.IssuesfacingthefirstwastheconstructionofMetroFoundationpitsupportingdesignprob1ems,forcommonopen-cutstation,pitisariskyandcomp1exsystemsengineering.Inthedesignofexterior-prot

3、ectedstructuremustbeacomprehensiveana1ysisofgeo1ogica1data,reasonab1edesign.Introduces1ineofGuangzhouMetro1ine6inmoredetai1inthisartic1e,ScienceCityEastStationFoundationpitsupportdesignthroughengineeringdesignexamp1eforothersimi1arprojectsprovideareference.KeyWords:open-cutstation;foundationpitsuppo

4、rt;systemsengineering;design1一般基坑工程特点基坑工程是地下工程的难题，涉及工程地质、水文、工程结构、施工工艺及管理各方面，一般基坑工程的特点有：（1）基坑开挖面积大、体积大及基坑工程的复杂性使施工工期变长、工艺增多，而降雨和重物堆放等也会对基坑稳定造成一定影响。（2）地质条件较差的土层，基坑施工会产生较大的位移和沉降，特别是在采取降水等施工措施后会对附近建筑物和市政设施的正常使用造成不良影响。（3）岩土性质变化较大，地质埋藏条件和水文地质的复杂性、不均匀性，往往造成勘察数据离散性较大，难以完整代表各土层总体情况，给基坑工程设计及施工带来了难度。（4）基坑工程具有时

5、空效应，特别是软粘土具有较强的蠕变性，作用在支护结构上的士压力随时间变大,蠕变使土体强度降低,使基坑支护稳定性降低。根据基坑工程特点，目前常用的基坑支护形式有排桩、地下连续墙、钢板桩等多种形式。2工程概况本站为地下2层车站，明挖法施工。车站主体基坑长200m、标准段宽18.7m、深17.38m,基坑安全等级一级。为保证基坑土方开挖、车站结构施工及周边建筑物和车辆通行安全，根据基坑开挖深度、工程地质条件和周边环境对基坑进行支护设计。3工程地质情况3.1 本站基坑支护设计时的最不利钻孔土层人工填土层：组成物主要为人工堆填的粘性土、中粗砂、碎石等。层厚3.7m；冲洪积中粗砂层：灰黄色，浅灰色，饱和，

6、主要呈稍密状，局部中密、松散，主要成分以石英中粗砂为主，局部含较多砾砂、粉粘粒，土质不均。层厚3.1m；淤泥层：深灰色、黑灰色，流塑局部软塑，主要由粘粒、粉粒组成。层厚1.9m；冲洪积粉细砂层：青灰色，饱和，稍密为主，主要由粉细砂组成，级配不良，含较多粘粒，局部具稍粘性。层厚3.3m；可塑状砂质粘性土：呈褐红色、褐黄色、灰绿色，本站主要以砂质粘性土为主。层厚3m；硬塑状砂质粘性土：呈褐红色、褐黄色、灰绿色，本站主要以砂质粘性土为主，遇水易软化、崩解。层厚3m；岩石全风化带：褐黄色、灰褐色，岩石风化剧烈，岩芯呈硬塑坚硬土状，易扳开捻碎，遇水软化崩解,局部夹强风化碎块。层厚11.8m。3.2 水文

7、地质条件站址区及附近水系不发育，无河流、河涌等。在车站东部见一下穿公路的沟涌,主要为排泄公路以北浅层汇水，受排污影响，水质较差。勘察期间揭露本站地下水平均埋深约3.40m。4基坑工程支护设计4.1 合理选择支护体系基坑支护最重要的是要保证周边环境安全。为避免以上破坏的产生，选择合理可行的基坑支护体系是基坑设计的关键。一般当地质条件较好，周边环境要求较宽松时，可采用柔性支护如土钉墙等；当周边环境要求高时，应采用较刚性的支护型式，以控制水平位移，如排桩、地下连续墙等。同样，对于支撑的型式，当周边环境要求较高地质条件较差时，采用锚杆易造成周边土体扰动并影响周边环境安全，采用内支撑型式较好；当地质条件

8、特别差，基坑深度较深，周边环境要求较高时，可采用地下连续墙加逆作法等较强的支护型式。根据本站周边环境及地质情况，分别进行了钻孔灌注桩、连续墙两个支护方案的比较，以上两种支护形式在技术上都可行，但因本站范围内砂层深厚，基底基本位于花岗岩残积土层且最厚处达10.1米之深，地质条件差，基坑涌水是一大问题。钻孔桩需桩间旋喷止水，如旋喷止水施工不好极易造成涌水涌砂，危及基坑安全。而连续墙幅与幅之间密封连接且整体性好，具有良好的止水效果。经过综合比选并结合广州地区工程经验，采用地下连续墙的支护形式，防水效果好，安全整体稳定性易于保证。4.2 -基坑支护的设计要求4j*D)A6&n”2t+M9s+I-中国地

9、铁生活门户论坛,涉及地铁规划、建设及地铁周边生活相关的讨论。1ut3G*v%Q+b.17a地铁族基坑支护作为一个结构体系应满足稳定和变形的要求，即满足规范所说的两种极限状态要求：承载能力极限状态和正常使用极限状态。承载能力极限状态，对基坑支护来说就是支护结构破坏、倾倒、滑动或周边环境破坏，出现较大范围失稳。一般设计不允许支护结构出现这种极限状态。正常使用极限状态指支护结构变形或由于开挖引起周边土体产生的变形过大，影响正常使用，但未造成结构失稳。4.3 合理选择支撑影响支撑稳定的因素很多，如支撑范围、刚度、支撑力大小等。如支撑力过小可能导致结构失稳；支撑力过大，支撑尺寸过大，又会造成资源浪费和施工不便。所以必须找出合理的支撑设置、确定合理的支撑形式及尺寸。