地铁车站超深基坑的围护结构设计李辉
发表时间：2018-02-03T18:20:09.600Z 来源：《建筑科技》2017年第19期作者：李辉
[导读] 本文将结合实际以现实中的工程为例，对地铁车站基坑的工程情况进行简单介绍，在制定相应的围护结构设计方案，同时计算工程的稳定性和安全性，使整个工程达到一级基坑环境保护要求，满足设计要求。
李辉
中铁第一勘察设计院集团有限公司陕西省西安市 710043
摘要：地铁车站的超深基坑施工工程是一项复杂的工程。在施工过程中会受到许多因素的干扰和控制。地铁基坑工程由于深度过深超出了标准模式导致施工风险也随之增加。这就需要我们施工的时候，提前对相应的机构围护结构进行科学设计，并选择适当的方案。以此来保证围护结构、地下管线和附近建筑物的安全。本文将结合实际以现实中的工程为例，对地铁车站基坑的工程情况进行简单介绍，在制定相应的围护结构设计方案，同时计算工程的稳定性和安全性，使整个工程达到一级基坑环境保护要求，满足设计要求。
关键词：地铁车站；超深基坑；围护结构设计
近几年来，随着我国科技的不断进步，工业化，城市化的不断兴起。我国城市中地铁工程数量也在不断增多，随之而来的超深基坑工程数量也在不断增多。地铁的超深基坑工程已受到许多周围条件的影响和控制。而我国当前的地铁超深基坑形式也已经大大超出了标准模式。地铁基坑深度的加深，导致了基坑围护工程风险的增加。设计选择科学安全的基坑围护方案，设计合理的基坑围护结构，使整个工程不会影响地下管线和附近建筑物的安全已经成为了当前急需解决的一个问题。下面就以上海地铁车站中。基坑深度最深的一个地铁车站为例，简要介绍一下如何设计围护结构。
一、关于此地铁车站基坑工程的概况
本文选取的事例工程位于徐汇区的宜山路，整个地铁车站走向为西南至东北，结构是地下四层岛式的站台车站。车站有着较为复杂的周边环境车站战场中的土层特性也较为复杂。第一层为填土，上部夹杂着许多的砖块和碎石，下部则主要是粘性土壤。第二层则是一种黄色的粘性土壤，这类土壤可塑性强，土质较为均匀，其中含有氧化铁条纹和铁锰制结核，土壤局部包含少量的粉性土，随着土质向下硬度也在逐渐变软。这三种则是一层含有云母和少量钙质结核、黑色腐殖质的灰色粉质粘土，局部还有砂质的粉土。第四层则是可塑性较强的含有氧化铁条纹和铁锰质结核的灰绿色粉质粘土，其中局部加杂着粉性土。该工程地段的地下水位达到了0.5米到1.5米。车站平面图如图所示。
总体而言，整个工程处于一个环境较为复杂的地段，施工过程中需要考虑的外在因素比较多，施工方案的设计和选取比较重要。
二、关于本工程的围护结构设计
2.1关于地铁基坑围护结构的选型
基坑围护结构到选型对于这种环境较为复杂的工程来说尤为重要。该地铁车站位于上海市繁华地段，地面车水马龙，地下管线又十分复杂。在该地铁基坑附近是明珠一期的高架桥，还有17层高的楼房，中山西路的高架桥以及明珠二期某车站。当地的环境保护等级设定为一级。所以在工程进行的时候，除了要保证，该地铁基坑的安全性，还应该尽可能的将对周围环境和建筑物的影响降到最低。施工过程中必须要将施工周期缩短，并选用厚度为1200mm的地下连续墙作为维护结构，同时应和内衬墙一起作为使用阶段的侧墙。
2.2关于地铁基坑围护结构的设计
在进行地铁深层基坑围护结构设计的时候，必须要检查计算连续墙的入土深度和基坑的稳定性。工程中地下墙的入土深度需要考虑许多环境因素，例如车站工程所处的地质条件、地下维护结构抗倾覆性、抗滑移性、抗隆起性和稳定性是否达到要求。同时检测过程应该与上海地区实际的软土深基坑的施工经验结合。根据上述条件，我们将确定此工程中的地下墙设计采用十字钢板进行接头。围护结构设计完成后，应该根据上海市出台的《基坑工程设计规程》以及《城市轨道交通设计规范》中涉及到的相关条列进行工程检验。只有当各项条件满足一级基坑要求的时候，工程才能顺利开展。
在进行地铁基坑围护结构设计的时候，还必须要考虑到地铁工程内部的支撑体系。在整个工程设计中，内部的支撑体系必须达到一种稳定的结构状态。只有这样，围护墙才能得到有效的支撑，整个工程才能满足承载力、变形、稳定性以及周围环境保护的要求。由于本车站的基坑深度较深，甚至达到了30米，相关政策规定必须要满足一级环境保护标准。所以在这个工程中，我们选择用部分钢筋混泥土支撑和部分钢支撑结合的方式构成支撑体系。另外，由于车站周围的建筑为17层的高楼，所以部分车站将采用逆作法施工，借以保护周围的建筑物。我们可以采用在车站的两端顺着基坑深度的方向设置九道支撑。并在车站两端的端头采用装配式的预埋钢板接头。这样的话，能够有效控制地铁基坑的下移时间。同时，采用内部结构板和混凝土支撑相结合的方式来设计钢筋混凝土支撑，并采用琵琶撑和系杆避开内部的结构板设置，可以有效的将施工中可能发生的矛盾降到最低。
另外，由于地铁超深基坑工程在实施的时候会向下挖掘较深的深度，产生较大的位移。所以必须在基坑空给采用网格式高压旋喷桩进行地基的加固，标准段的加固深度甚至达到基坑底部以下三米的深度。只就这样才能对基坑底部土体的抗力进行有效地提高。地铁基坑两端端头井采用四米的加固深度。基坑中每道钢筋混凝土支撑底部以下也采用裙边和抽调旋喷加固方式相结合方式，加固深度达到三米，以
深基坑支护结构设计与施工 深基坑支护的目的是保证地下结构施工的安全和基坑周边环境的安全，实现手段是对深基坑侧壁和周边环境采取支挡、加固的保护措施。深基坑支护的设计和施工包括坑壁支挡技术，维护坑壁稳定的结构设计和施工手段。 深基坑支护结构的种类 深基坑支护结构是多种多样的，依据施工地形、地质条件的不同，可以进行自由选择和组合，最大程度地实现深基坑支护结构的稳妥性。一般的深基坑支护结构有水泥土挡墙结构、护坡桩与板墙结构和边坡稳定结构。水泥土挡墙结构一般是不加设支撑的，它依靠自身重量和抗变形能力来保护基坑坑壁，而在特殊的情况下，通过采取一系列措施也可以在其局部设置支撑；护坡桩与板墙结构的组成部分包括围护墙、土层锚杆和防渗帷幕；边坡稳定结构包括土钉墙和喷灌支护结构，土钉墙的组成部分有密集的土钉群，喷射的混凝土面层和加固了的原位土体。 深基坑支护结构的设计与施工 深基坑支护结构的设计与施工是密切相关的，整个工程的完成需要两者进行合作配合，其中，设计对施工具有指导意义，而施工又可以不断去完善设计。以唐山市金融中心项目为例，该项目是由唐山市通城房地产开发有限公司筹建的，双塔楼层高23层，高度为99.9米；裙房层高5层，高度为23米；地下为三层建筑。其基坑呈梯形
结构，南北长约150米，东西宽约140米，基坑深14.6-16.0米，土方约20万立方米。基坑支护结构采用土钉墙和护坡桩联合护坡，其中土钉墙面积约6209.4m2，护坡桩约882.84m3。 土钉墙边坡支护的设计与施工 土钉墙边坡支护的设计。面板采用的是直径为6.5mm，板宽和板高分别为300mm的单层钢筋网，而对于外网设置来说则采用的是直径为14mm，间距为1500mm的纵横双向拉长筋。之后对土钉尾部的钢筋进行焊接处理。利用水泥、砂子和碎石的初配比1:2.2:0.5的混凝土对其进行喷射，其中最大碎石的径长要求不超过12mm，喷射的混凝土要满足c20的强度要求和100mm的厚度要求。在进行混凝土喷射的过程中，需要对混凝土喷射机的压力值进行限定，最好保证在0.3-0.4MP范围内。最后要在坡顶处设置排水设施，例如设置排水沟或者泛边，泛边要求和坡面的混凝土相连接，且宽度至少达到1.0m。 施工中，做土钉墙边坡支护的方法。（1）进行修坡处理。修坡过程需要通过挖掘机来实现，在挖掘机进行开挖作业时，不仅需要按照施工方案和要求实现支护坡的开挖，同时在开挖完毕后，还需人工进行修坡处理，修过的边坡要实现立面角为71.6度。（2）编扎钢筋网。编扎钢筋网要严格按设计布网的尺寸，单层钢筋网片为准6.5@ 300×300，网外设置为Φ14@1500纵横向拉筋，在制作坡面网钢筋前就应该将网面内的钢筋一一拉直，在网面的交接网点采取绑丝扎牢或焊接的方式进行固定。同时在坡面网内的各个钢筋体、斜拉筋和钢
地铁车站结构设计 车站是旅客上、下车的集散地, 也是列车始发和折返的场所, 是地下铁道路网中的重要建筑。 在使用方面, 车站供旅客乘降, 是旅客集中处所, 故应保证使用方便、安全、迅速进出车站。为此, 要求车站有良好的通风、照明、卫生设备, 以提供旅客正常的清洁卫生环境。 地下铁道车站又是一种宏伟的建筑物, 它是城市建筑艺术整体的一个有机部分, 一条线路中各站在结构或建筑艺术上都应有独特的特点。 车站设计时, 首先要确定车站在现有城市路网中的确切位置, 这涉及到城市规范和现有地面建筑状况, 地下铁道车站不比地面建筑, 一但修建要改移位置则比较困难, 因此确定车站的位置时,必须详细调查研究, 作经济技术比较。车站位置确定后, 进行选型, 然后根据客流及其特点确定车站规模, 平面位置,断面结构形式等。然后进行车站构造设计, 内力计算, 配筋计算等等。 一、工程概况： 长沙市五一广场站设计为两层三跨岛式车站，车站全长134.6m，宽度为21.8m，上层为站厅层，下层为站台层。车站底板埋深16m，采用明挖法施工，用地下连续墙围护。 二、设计依据： 地铁设计规范（GB50157-2003）； 地铁施工技术规范。 三、地铁车站结构设计 3.1 设计选用矩形框架结构。 设计为岛式车站，采用两层三跨结构。地铁车站采用明挖法。车站其矩形框架由底板、侧墙、顶板和楼板、梁、柱组合而成。顶板和楼板采用单向板，底板
按受力和功能要求，采用以纵梁和侧墙为支承的梁式板结构。采用地下连续墙和钻孔桩护壁，采用钢管和钢板桩作基坑的临时支护。临时立柱采用钢管混凝土，柱下基础采用桩基，桩基采用灌注桩。 3.2 车站开挖围护结构 地铁车站围护结构采用0.8m厚、30m深地下连续墙，入土深度比为 =0.875，其中基坑开挖深度H 为16m，入土深度D为14m 。 四、侧压力计算： 土分层及土的钻孔柱状图如图4.1： 图4.1土分层及土的钻孔柱状图（单位，m）
深基坑支护结构设计与施工 本文结合某深基坑支护结构工程实例，简要地分析和探讨了深基坑支护结构的设计与施工措施。 标签深基坑；支护结构；设计；施工 一、工程概况 某商业综合用房工程位于该市南侧，地理位置优越，交通便利。基坑长77.85米，基坑宽度为38.74米，整个基坑落地面积为2700㎡左右，基坑形状基本规则，基坑开挖深度-6.250～-10.65米（坑中坑）。因此，如何加强该工程深基坑支护的设计与施工管理，并为今后我国深基坑工程提供借鉴与指导，是一项亟待研究解决的问题。 二、深基坑支护结构设计 2.1 基坑围护结构做法（SMW工法） 1）三轴水泥搅拌帷幕的止水性能是本基坑成败的关键，必须切实做好。本工程要求施工机具采用日本进口的搅拌头。 2）本工程止水帷幕采用Φ850@600三轴水泥搅拌桩，水泥搅拌桩采用全断面套打法施工。 3）水泥搅拌桩采用P42.5级硅酸盐水泥，水泥掺量为20%，水灰比1.5-1.8，水泥应干燥，无结块，水泥内掺1.5%生石膏和0.15%SN201-A型固化剂；拌制后的水泥浆液因故搁置2h以上的，应做废浆处理。 4）水泥搅拌桩28d无侧限抗压强度不低于0.8MPa，成桩过程中应控制钻具下沉及提升速度，并保持匀速下沉与匀速提升，避免形成孔内负压。一般下沉速度不大于1m/min，提升速度不大于1.5m/min；桩体施工应保持连续性，相邻桩施工间隔不得超过12h，如因特殊原因不能避免，应标记在案，并采取补强措施。施工过程中必须对基坑周边沉降及水平位移进行监测，根据监测资料合理控制搅拌头的压入阻力、注浆速度及注浆压力。 5）搅拌桩成桩应均匀、持续、无颈缩和断层，严禁在提升喷浆过程中断浆，特殊情况造成断浆应重新成桩施工。水泥搅拌桩和内插型钢垂直偏差不大于1/200，插入前须在型钢表面涂抹减摩剂，搅拌桩制作后应立即插入型钢，一般间隔不应超过1h，型钢定位误差不大于30㎜，底部标高误差不大于20㎝，垂直度偏差不大于1%。 6）内插型钢采用Q235B，采用整材，接头采用坡口焊接等强度焊接，焊缝
各种基坑支护结构的基本技术要求 基坑支护结构在我国应用较多的有钢板桩、预制钢筋混凝土桩、钻孔灌注桩、挖孔桩、深层搅拌桩、旋喷桩、地下连续墙、钢筋混凝土支撑、型钢支撑、土层锚杆以及诸如逆筑法、沉井等特种基坑支护新工艺、新方法。 围护结构的类型 基坑的围护结构主要承受基坑开挖卸荷所产生的土压力和水压力，并将此压力传递到支撑，是稳定基坑的一种施工临时挡墙结构。 围护结构类型可归纳为以下6种： 支撑结构类型 在软弱地层的基坑工程中，支撑结构是承受围护墙所传递的土压力、水压力的结构体系。支撑结构体系包括围檩、支撑、立柱及其他附属构件。 挡土的应力传递路径是围护墙一围檩一支撑，在地质条件较好的有锚固力的地层中，基坑支撑采用锚杆和拉锚。 在深基坑的施工支护结构中，常用的支撑系统按其材料分，可以有钢管支撑、型钢支撑、钢筋混凝土支撑、钢和钢筋混凝土的组合支撑等种类。 现浇钢筋混凝土支撑体系由围檩、支撑及角撑、立柱和围檩托架或吊筋、立柱、托架锚固件等其他附属构件组成。 钢结构支撑体系通常为装配式的，由内围檩、角撑、支撑、预应力设备、轴力传感器、支撑体系监测监控装置、立柱桩及其他附属装配式构件组成。 基坑变形现象 基坑开挖的过程是基坑开挖面上卸荷的过程，由于卸荷而引起坑底土体产生以向上为主的位移，同时也引起围护墙在两侧压力差的作用下而产生水平向位移和因此而产生的墙外侧土体的位移。可以认为，基坑开挖引起周围地层移动的主要原因是坑底的土体隆起和围护墙的位移。 1）墙体的变形 ①墙体水平变形 当基坑开挖较浅，还未设支撑时，不论对刚性墙体还是柔性墙体，均表现为墙顶位移最大，向基坑方向水平位移，三角形分布。随着基坑开挖深度的增加，刚性墙体继续表现为向基坑内的三角形水平位移或平行刚体位移，而一般柔性墙如果设支撑，则表现为墙顶位移不变或逐渐向基坑外移动，墙体腹部向基坑内突出。本文来源:考试大网 ②墙体竖向变位 在实际工程中，墙体竖向变位量测往往被忽视，事实上由于基坑开挖土体自重应力的释放，致使墙体有所上升，有工程报道，某围护墙上升达10cm之多。墙体的上升移动给基坑的稳定、地表沉降以及墙体自身的稳定性均带来极大的危害。特别是对于饱和的极为软弱的地层中的基坑工程，更是如此，当围护墙底下因清孔不净有沉渣时，围护墙在开挖中会下沉，地面也下沉。 2）基坑底部的隆起来源：https://www.doczj.com/doc/3014621415.html, 在开挖深度不大时，坑底为弹性隆起，其特征为坑底中部隆起最高。当开挖达到一定深度且基坑较宽时，出现塑性隆起，隆起量也逐渐由中部最大转变为两边大中间小的形式，但对于较窄的基坑或长条形基坑，仍是中间大，两边小分布。来源：考试大 3）地表沉降 根据工程实践经验，在地层软弱而且墙体的人土深度又不大时，墙底处显示较大的水平位移，墙体旁出现较大的地表沉降。在有较大的人土深度或墙底人土在刚性较大的地层内，墙体的变位类同于梁的变位，此时地表沉降的最大值不是在墙旁，而是位于离墙一定距离的
土木工程专业 城市地下空间工程方向毕业设计任务书 中南林业科技大学土木工程与力学学院 二0一四年三月
××地铁车站初步设计 一、毕业设计目的 毕业设计是按教学计划完成理论教学和相关实践教学之后的综合性教学，是对专业方向教学的继续深化和拓宽，是培养学生工程实践能力的重要教学阶段，其目的在于全面培养、训练学生运用已学的专业基本理论、基本知识、基本技能，进行本专业工程设计或科学研究的综合素质。 二、毕业设计基本要求 1、按设计课题的要求，独立完成设计任务，做出不同的设计方案，交出各自的成果。 2、认真设计、准确计算、细致绘图、文字表达确切流畅。 3、树立科学态度，注重钻研精神、独立工作能力的培养。 4、严格按照有关文件要求进行毕业设计管理，努力提高毕业设计质量。 5、图纸绘制要求：全部采用A3图纸(可加长)；计算机出图必须有3张；图纸布局要协调，要紧凑而不拥挤；线条粗细要正确，位置要准确； 6、注重资料的收集、分析和整理工作，设计完成后，设计成果应按如下要求装订成册：（1）《毕业设计计算书》A4一份；（2）《毕业设计图纸》A4一份。 7、图纸装订顺序：封面，目录，设计总说明，设计图纸、表格。 8、设计计算书装订顺序：封面、目录、中英文摘要、设计总说明、设计计算的全部内容、致谢（300字左右）。 三、设计任务与要求 （一）、设计资料 1、车站地质勘察报告 2、预测客流(见附表) 3、车辆外形尺寸：A型车或B型车。 4、车辆编组：设计时采用远期列车6辆编组。 5、防水等级：一级；二次衬砌混凝土抗渗等级不小于S6。 6、主要技术标准：执行《地铁设计规范》（GB50157-2003）的有关技术标
基坑支护常见类型及设计要点 摘要：通过对几种常见基坑支护类型各自优缺点的介绍和比较，引导并探索基坑支护的发展前景，从而确保建筑基础工程施工质量。 关键词：基坑支护、放坡开挖、水泥土维护墙、高压旋喷桩、槽钢钢板桩、钢筋混凝土板桩、钻孔灌注桩、地下连续墙、土钉墙 进入21世纪后我国城市高层建筑迅速发展，地下停车场、高层建筑埋深、人防、城市地铁工程统统涉及大量的基坑支护工程。普遍深度5m~10m，甚至达到20m~30m。由于基坑工程大多在城市中进行开挖，基坑周围通常存在交通要道、已建建筑或管线等各种构筑物，这就涉及到基坑开挖的一个很重要内容，要保护其周边构筑物的安全使用。而一般的基坑支护大多又是临时结构、投资太大也易造成浪费，但支护结构不安全又势必会造成工程事故。因此，如何安全、合理地选择合适的支护结构并根据基坑工程的特点进行科学的设计是基坑工程要解决的主要内容。以下简单介绍当前基坑工程中常见的支护结构类型及不同地基土条件下的基坑工程支护结构选型原则。 1、基坑支护的类型及其特点和适用范围 1、1 放坡开挖 适用于周围场地开阔，周围无重要建筑物，只要求稳定，位移控制五严格要求，价钱最便宜，回填土方较大。 1、2 高压旋喷桩 高压旋喷桩所用的材料亦为水泥浆,它是利用高压经过旋转的喷嘴将水泥浆喷入土层与土体混合形成水泥土加固体,相互搭接形成排桩,用来挡土和止水。高压旋喷桩的施工费用要高于深层搅拌水泥土桩,但其施工设备结构紧凑、体积小、机动性强、占地少,并且施工机具的振动很小,噪音也较低,不会对周围建筑物带来振动的影响和产生噪音等公害,它可用于空间较小处,但施工中有大量泥浆排出,容易引起污染。对于地下水流速过大的地层,无填充物的岩溶地段永冻土和对水泥有严重腐蚀的土质,由于喷射的浆液无法在注浆管周围凝固,均不宜采用该法。 1、3 槽钢钢板桩 这是一种简易的钢板桩围护墙,由槽钢正反扣搭接或并排组成。槽钢长6～8m ,型号由计算确定。其特点为:槽钢具有良好的耐久性,基坑施工完毕回填土后可将槽钢拔出回收再次使用;施工方便,工期短;不能挡水和土中的细小颗粒,在地下水位高的地区需采取隔水或降水措施;抗弯能力较弱,多用于深度≤4m的较浅基坑或沟槽,顶部宜设置一道支撑或拉锚;支护刚度小,开挖后变形较大。
基坑围护结构类型 什么是基坑围护结构，现阶段，我国基坑围护结构类型有哪些？基本情况怎么样？以下是相关基坑围护结构类型相关内容，基本情况如下： 基坑围护结构主要承受基坑开挖卸荷所产生的水压力和土压力，并将此压力传递到支撑，是稳定基坑的一种施工临时挡墙结构。 基坑围护结构类型主要包括：板桩式基坑围护、柱列式基坑围护、地下连续墙基坑围护、自立式水泥土挡墙基坑围护、组合式基坑围护、沉井法基坑围护类型，下面梳理相关常用处理方式，基本情况如下： ⑴深层搅拌桩支护。 它是利用水泥、石灰等材料作为固化剂通过深层搅拌机械, 将软土和固化剂( 浆液或粉体) 强制搅拌, 利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理化学反应, 使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的桩体( 水泥土搅拌桩) , 利用搅拌桩作为基坑的支护结构。水泥搅拌桩适宜于各种成因的饱和粘性土, 包括淤泥、淤泥质土、粘土和粉质粘土等, 加固深度可从数米至50～60 米。由于其抗拉强度远小于抗压强度, 故常适用于基坑深度不大( 5～7 米) 、可采用重力式挡墙结构形式的基坑。这种支护结构防水性能好,可不设支撑, 基坑能在开敞的条件下开挖, 具有较好的经济效益。 ⑵排桩支护。 排桩包括钢板桩、钢筋混凝土板桩及钻孔灌注桩、人工挖孔桩等, 其支护形式包括:
①柱列式排桩支护: 当边坡土质较好、地下水位较低时, 可利用土拱作用, 以稀疏的钻孔灌注桩或挖孔桩作为支护结构; ②连续排桩支护: 在软土中常不能形成土拱, 支护桩应连续密排, 并在桩间做树根桩或注浆防水; 也可以采用钢板桩、钢筋混凝土板桩密排。 ③组合式排桩支护: 在地下水位较高的软土地区, 可采用钻孔灌注桩排桩与水泥搅拌桩防渗墙组合的形式。对于开挖深度小于 6 米的基坑,在无法采用重力式深层搅拌桩的情况下, 可采用600mm 密排钻孔桩, 桩后用树根桩防护, 也可采用打入预制混凝土板桩或钢板桩, 板桩后注浆或加搅拌桩防渗, 顶部设圈梁和支撑;对于开挖深度为6～10 米的基坑, 常采用800～1000mm 的钻孔桩, 后面加深层搅拌桩或注浆防水, 并设置2～3 道支撑; 对于开挖深度大于10 米的基坑,可采用地下连续墙加支撑的方法, 也可采用800～1000mm 大直径钻孔桩加深层搅拌桩防水, 设置多道支撑。
深基坑支护设计与施工要点初探 摘要：众所周知，建筑工程深基坑支护施工是建设工程当中的重大危险源之一，因此，在建筑工程施工中，深基坑支护施工往往都被作为一项最为重要的安全控制点来进行重点关注，并在其施工全过程中都被予以重点监控。本文结合某深基坑支护结构工程实例，简要地分析和探讨了深基坑支护结构的设计与施工要点。关键词：深基坑；支护结构；设计；施工 一、工程概况 西文经济合作社商业综合用房工程位于杭州市下城区沈家路水印康庭小区南侧，地理位置优越，交通便利。工程结构形式为框架－剪力墙结构，抗震设防烈度为六度。基坑长77.85米，基坑宽度为38.74米，整个基坑落地面积为2700㎡左右，基坑形状基本规则，基坑开挖深度-6.250～-10.65米（坑中坑）。因此，如何加强该工程深基坑支护的设计与施工管理，并为今后我国深基坑工程提供借鉴与指导，是一项亟待研究解决的问题。 二、深基坑支护结构设计 2．1基坑围护结构做法（SMW工法） 1）三轴水泥搅拌帷幕的止水性能是本基坑成败的关键，必须切实做好。本工程要求施工机具采用日本进口的搅拌头。 2）本工程止水帷幕采用Φ850@600三轴水泥搅拌桩，水泥搅拌桩采用全断面套打法施工。 3）水泥搅拌桩采用P42.5级硅酸盐水泥，水泥掺量为20%，水灰比1.5-1.8，水泥应干燥，无结块，水泥内掺1.5%生石膏和0.15%SN201-A型固化剂；拌制后的水泥浆液因故搁置2h以上的，应做废浆处理。 4）水泥搅拌桩28d无侧限抗压强度不低于0.8MPa，成桩过程中应控制钻具下沉及提升速度，并保持匀速下沉与匀速提升，避免形成孔内负压。一般下沉速度不大于1m/min，提升速度不大于1.5m/min；桩体施工应保持连续性，相邻桩施工间隔不得超过12h，如因特殊原因不能避免，应标记在案，并采取补强措施。施工过程中必须对基坑周边沉降及水平位移进行监测，根据监测资料合理控制搅拌头的压入阻力、注浆速度及注浆压力。 5）搅拌桩成桩应均匀、持续、无颈缩和断层，严禁在提升喷浆过程中断浆，
技术交底记录编号 工程名称 部位名称地下室部分工序名称深基坑边坡支护 施工单位交底日期 2 交底内容： 本深基坑工程不同于常规的深基坑，该深基坑工程为层层错台布置，整个基坑工程有 四个不同的开挖深度，分别为 2.1米、6.08 米、6.58米和11.08米，本深基坑工程指工会及演播厅部分的地下室部分（下图中虚线范围内），其中11米深基坑指演播厅处的升降舞台部分。如下图所示： 基坑平面布置图 一、主要机具 1.1、主要机械有：砼喷射砼机1台，砂浆搅拌机2台，注浆泵1台，钢筋调直机1台，砂轮切割机1台，电焊机2台，洛阳铲20把，旋挖钻机1台。 1.2、一般机具有：铁锹、铁镐、手推车、白线、20号铅丝和钢卷尺等。 1.3、测量仪器有：经纬仪1台，水准仪1台、100m钢卷尺、坡度尺等。 二、施工准备
2.1、场地准备 根据要求放出边坡开挖线，并人工挂线修坡，要求坡面平整。上顶修1米宽的平台， 里高外低，靠坑边阳角要顺直，坡面要求基本平整，控制好放坡宽度。 2.2、材料准备 组织施工材料按计划进场。提前作好材料复验工作，必须配合试验员进行现场取样。三、操作工艺3.1、工艺流程： 总体施工顺序如下图所示： 在第一层土方开挖完毕后，立即进行降水井的施工及降水工作，同时，进行微型桩的施工，在施工过程中进行基坑监测。 3.2、各部位基坑支护设计3.2.1 1-1 剖面基坑支护设计 1-1剖面基坑支护采用素喷 60mm 厚C20细 石混凝土进行支护，挖土放坡系数为1:0.3，基底标高为-2.10m 。场地自然标高为±0.00左右。1-1剖面施工部位为1-15/A-H ，工程量约为400㎡。 1-1剖面基坑支护设计如右图所示：3.2.2 2-2 剖面基坑支护设计 2-2剖面处基坑底标高为-6.08米，顶标高为-2.1米， 2-2剖面支护设计如下图所示，土钉内倾角为10°，土钉长度为 6.0m ，水平间距为1500mm ，竖向间距为1500mm ，土钉直 挖边线 第一层土方开挖（ -2米） 边坡支护 降水井、降水 微型桩施工第二层土方开挖（-2米） 第三层土方开挖（-5.8米） 基坑支护（锚喷）第四层土方开挖（-8米） 基坑支护（锚喷） 第五层土方开挖（-10.9米） 基坑支护（锚喷） 清槽验槽转入下道工序 边坡支护 -5.9m -11.08m （基础底标高） 土钉墙支护 -7.1m -11.58m 地下水位 拟将水位 滤管长度 -11.58m 拟将水位 施工准备 1-1剖面基坑支护设计
浅谈建设项目常见基坑支护工程造价分析 摘要随着城市发展的需求，地下空间的开发利用逐渐成为不可或缺的部分。城市空间的限制，致使地下工程施工存在局限性，基坑土方开挖从原有放坡开挖调整成为基坑支护。一般作为措施性项目的基坑支护工程，造价人员在编制投资估算时，主要的依据是其掌握的地区、行业或部门的相关基础资料和数据，且由于基坑深度越来越深、基坑周边存在预制板结构建筑及砖混结构建筑等老旧小区、地质差异大、止水等原因，基坑支护工程投资估算的不足也逐渐成为后期概算调整的主要原因。本文以同一计价标准，针对建设项目常见基坑支护工程进行造价分析对比，可作为项目估算基础数据。 关键词建设项目；基坑支护工程；造价分析 前言 拟分析价格采用福建省2005年工程消耗量定额，采用信息价为：厦门市201702期清单综合价（不含台班）、福建省2017年第一季度清单机械台班。土石方内外运距均按25km考虑，劳保甲类、风险按3%、税金按11%计取。钢筋含税材料单价平均约为3600元/t～3700元/t。 1 常见基坑支护类型及造价分析 1.1 放坡开挖 放坡开挖适用场地开阔的项目，土方挖填量大，单方造价最低。在城市建设项目中常见于地下水位低于坑底标高的小型基坑开挖项目，一般常与挂网喷射混凝土护坡配合使用。 例：基坑土方开挖深度5.7米，放坡坡度为45度，喷射C20混凝土、厚60mm，Ф6@200×200mm钢筋网片（上部反口500mm），螺纹钢直径14mm挂筋间距1500mm×1500mm，L=1000mm。泄水管Ф50PVC塑料管@1500×1500mm，L=460mm。 以上單价中土方内外运输距离均按25km考虑，土方开挖、运输、回填费用约为146元/m3。如为场地内堆放，土方开挖及回填费用约为25元/m3，则支护长度单方造价约为1640元/m，支护中心线处垂直面积单方造价约为288元/m2。开挖周长越长以基坑底部周长计算的支护长度单方造价越低，开挖深度越深支护面积单方造价越高。 1.2 土钉墙支护 土钉墙支护工程一般用于土质较好的场地，常与放坡开挖结合使用。多用于施工项目场地受限，但土质较好的浅基坑。
深基坑支护技术方式及要求 一、深基坑工程的主要内容 1）岩土工程勘察与工程调查。确定岩土参数与地下水参数；测定邻近建筑物、周围地下埋设物（管道、电缆、光缆等）、城市道路等工程设施的工作现状，并对其随地层位移的限值作出分析。 2）支护结构设计。包括挡土墙围护结构（如连续墙、柱列式灌注桩挡墙）、支承体系（如内支撑、锚杆）以及土体加固等。支护结构的设计必须与基坑工程的施工方案紧密结合，需要考虑的主要依据有：当地经验，土体和地下水状况，四周环境安全所允许的地层变形限值，可提供的施工设施与施工场地，工期与造价等。 3）基坑开挖与支护的施工。包括土方工程、工程降水和工程的施工组织设计与实施。 4）地层位移预测与周边工程保护。地层位移既取决于土体和支护结构的性能与地下水的变化，也取决于施工工序和施工过程。如预测的变形超过允许值，应修改支护结构设计与施工方案，必要时对周边的重要工程设施采取专门的保护或加固措施。 5）施工现场量测与监控。根据监测的数据和信息，必要时进行反馈设计，用信息化来指导下一步的施工。 二、深基坑支护的类型
各种建筑物与地下管线都要开挖基坑，一些基坑可直接开挖或放坡开挖，但当基坑深度较深，周围场地又不宽时，一般都采用基坑支护，过去支护比较简单，也就是钢板桩加井点降水，一般能满足基坑安全施工，而对于深基坑已不能满足要求，近几年来随着基坑深度和体量的增大，支护技术也有了较大进展，按功能分常用的有以下一些[2]： 1）挡土系统：常用的有钢板桩、钢筋混凝土板桩、深层水泥搅拌桩、钻孔灌注桩、地下连续墙。其功能是形成支护排桩或支护挡土墙阻挡坑外土压力。 2）挡水系统：常用的有深层水泥搅拌桩、旋喷桩、压密注浆、地下连续墙、锁口钢板桩。其功能是阻挡抗外渗水。 3）支撑系统：常用的有钢管与型钢内支撑、钢筋混凝土内支撑、钢与钢筋混凝土组合支撑。其功能是支承围护结构侧力与限制围护结构位移。 常见的深基坑支护类型主要有以下几种： 2.1钢板桩支护 钢板桩由带锁口或钳口的热轧型钢制成，把这种钢板桩互相连接就形成钢板桩墙，被广泛应用于挡土和挡水。目前钢板桩常用的截面形式有U形、Z形和直腹板型。钢板桩由于施工简单而应用较广。但是钢板桩的施工可能会引起相邻地基的变形和产生噪声振动，对周围环境影响很大，因此在人口密集、建筑密度很大的地区，其使用常常会受到限制。
目录 课程设计任务书 ................................................................................................................ - 1 - GUI方式 ............................................................................................................................... - 3 - 一、打开ANSYS........................................................................................................... - 3 - 二、建立模型.............................................................................................................. - 3 - 1、定义单元类型.................................................................................................. - 3 - 2、定义单元实常数.............................................................................................. - 3 - 3、定义材料特性.................................................................................................. - 3 - 4、定义截面.......................................................................................................... - 3 - 5、建立几何模型.................................................................................................. - 3 - 6、划分网格.......................................................................................................... - 4 - 7、建立弹簧单元.................................................................................................. - 4 - 三、加载求解.............................................................................................................. - 5 - 1、施加位移约束.................................................................................................. - 5 - 2、施加荷载.......................................................................................................... - 6 - （1）计算结构所受荷载................................................................................ - 6 - （2）施加结构所受荷载................................................................................ - 6 - （3）施加重力场............................................................................................ - 7 - 3、求解.................................................................................................................. - 8 - 四、查看计算结果...................................................................................................... - 8 - 1、添加单元表...................................................................................................... - 8 - 2、查看变形图...................................................................................................... - 8 - 3、查看各内力图.................................................................................................. - 9 - 4、查看内力列表.................................................................................................. - 9 - 单元内力表........................................................................................................................ - 11 - APDL方式......................................................................................................................... - 17 -
基坑围护结构设计概况 4.1基坑围护设计方案 （1）定在一层地下室（深坑）处采用三轴强力水泥搅拌桩止水帷幕植入予应力钢筋混凝土工字形围护桩形成围护桩墙结合一道钢筋混凝土水平支撑围护方案；在半地下室（浅坑）处采用三轴强力水泥搅拌桩帷幕结合锚杆（水泥搅拌锚管桩）形成复合土钉墙或重力式挡墙支护方案 （2）本工程基坑开挖深度范围内土性均为渗透性很差的深厚软土层，开挖中利用排水沟和集水井进行明泵降排水。 （3）围护设计考虑坑边堆载15Ka，开挖地下室施工围护阶段，距坑边7m范围内应尽量不堆载，尤其不允许重车在坑边行走。 （4）若开挖深度有变动或地质状况与勘察报告不符，应及时通知设计方。各围护区段做法应根据现场实际情况由设计出联系单进行调整。 （5）基坑围护结构定位应参照地下室地板结构平面图，以围护坡角距底板承台外≥400，压顶梁外边距地下室外墙≥700为准进行放样。 4.2、工字形围护桩 （1）工程采用400×800工字形桩作为围护桩，桩距见施工图。工字形桩为予应力砼予制。桩砼强度等级为C50，蒸汽养护。采用现场静压成桩，配筋采用予应力砼用钢棒（YB/工111-1997）。 （2）工字形桩筋与围囹梁连接参见施工图。 4.3、钢网喷射砼 （1）上部大面积放坡及坑中土钉墙采用喷射70厚混凝土，内配
Φ6.5@200双向钢筋网，喷射混凝土配合比为水泥：石子：砂=1：2：2（重量比），石子粒径5-10mm，浆液水灰比0.45-0.50，喷射混凝土配合比中双向钢筋网片的搭接长度为300mm，水平加强钢筋连接采用焊接，钢筋网纵横搭接长度均为300mm。 4.4、水泥搅拌锚管桩 （1）深坑水泥搅拌锚管桩直径200，钢管采用Φ48*3.5、浅坑水泥搅拌锚管桩直径150，钢管采用Φ48*3.0。采用新开发工艺和专业设备成桩。水泥搅拌土中水泥掺量每米20公斤，水灰比0.55。水泥搅拌锚管桩施工时，转速不得小于15r/min,推进速度不得大于0.7m/min。 （2）水泥搅拌锚管桩与工字形围护桩压顶梁连接采用焊接锚筋，锚入压顶梁内500；水泥搅拌锚管桩与工字形围护桩身采用统长Φ25钢筋焊接短卡筋连接，焊接卡筋应双面满焊；工字形围护桩面应清理干净，凿除浮泥等。并施加一定应力确保围囹钢筋与工字型围护桩表面紧密贴紧。 （3）水泥搅拌锚管桩应进行抗拔试验，试验不小于两组，每组三根，综合考虑水泥搅拌锚管桩入土层情况，设计抗拔极限承载力标准值6.5KN/m. 4.5、压顶梁 （1）压顶梁采用钢筋混凝土C30现浇，压顶梁施工时应先对围护桩顶进行清理，然后铺设碎石及砼垫层。 （2）压顶梁内箍钢筋采用封闭形式，并做135°弯钩，弯钩端头直段长度不应小于10倍箍筋直径和75mm的较大植。 （3）压顶梁应保证平直度，纵向配筋应按受拉筋要求焊接，钢
基坑土层力学参数 层号 土层名称 层厚(m) 重度(kN/m 3) 浮重度(kN/m 3) 粘聚力(kPa) 内摩擦角(°) m 值 1 杂填土 3.0 15.0 —— 15.00 12.00 3.18 2 粉质黏土 2.0 19.6 —— 46.60 18.70 9.78 3 粉质黏土 3.5 19.2 —— 37.70 25.80 14.50 4 粉质黏土 3.0 19.2 —— 51.90 20.70 11.69 5 粉质黏土 5.0 19.6 —— 39.60 20.10 10.03 6 粉质黏土 3.0 19.4 9.4 38.60 26.80 15.54 7 粉质黏土 3.5 19.4 9.4 44.30 23.00 12.71 8 中砂 2.0 19.5 9.5 —— 38.00 25.08 9 粗砂 7.0 21.0 11.0 —— 39.00 26.52 10 砾砂 4.0 21.5 11.5 —— 35.00 21.60 11 粗砂 7.0 20.0 10.0 —— 40.00 28.00 基坑存在的超载表 超载位置 类型 超载值(kPa) 作用深度(m) 作用宽度(m) 距坑边距(m) 形式 长度(m) A-A’ 局部荷载 105.0 2.0 12.0 4.0 条形 —— 此深基坑工程需要基坑支护结构来保证基坑的安全稳定，各种支护结构设计均 遵循《建筑基坑支护技术规程》(JGJ 120-2012)，《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)，《钢结构设计规范》(GB 50017-2017)。因此，本文将设计3种支护结构，分别为锚杆支护体系+护坡桩、地下连续墙、地下连续墙+锚杆支护体系。 由规程知，设计支护形式需考虑作用在结构上的水平荷载，影响基坑支护的水平荷载有土体、基坑周围的建筑、车辆、施工材料及设备、温度及水等因素。确定荷载需要确定基坑内外土压力，土体在重力作用下会对支护结构产生侧压力，基坑外侧土体作用在支护结构上的力为主动土压力，主动土压力使支护结构变形挤压基坑内侧土体，此时基坑内侧土体土体对支护结构作用的力为被动土压力。土压力计算方法为朗金土压力计算方法，即分别按下式计算： 2,tan 452i a i K ?? ? =?- ?? ? （3-1） ,2ak ak a i p K c σ=- （3-2） 2,tan 452i p i K ?? ? =?+ ?? ? （3-3）
基坑围护结构施工 摘要：随着社会的快速发展，建筑业发展越来越快。基坑工程应用也越来越广，在基坑的施工中，通过对围护结构的分析设计相应的方案。本文以实例为例来分析基坑围护结构施工的方案。 关键词：基坑围护；施工；方案 1. 工程概况 本工程拟建物由1#~4#楼4幢住宅楼及1幢3层商业楼组成。工程设一层地下室，建筑占地面积，基础采用筏板+独立基础+抗水板形式。目前工程现场中心岛部分已开挖约4~5m，周边土方保留。 本工程场地相对标高为-0.00m。 地下室底板面标高-4.25、-5.45m，主楼底板板厚1500mm，裙房底板板厚400mm，底板底标高为-4.75/-5.85、-5.95/-7.05m。 独立基础底标高为-5.45、-6.55m；主楼筏板底标高为-5.85、-7.05m；主楼电梯井位置开挖面标高-8.95m，与核心筒外筏板底高差1.90、2.60、3.10m。 基坑北侧多民房分布，且基坑顶边线距离用地红线近，约2.20~2.80m。 基坑西南角有民房，基坑顶边线距民房0.00m，西北角为空旷地坪，基坑顶边线距离用地红线约9.50m。 基坑南侧有民房分布，其中基坑顶边线距离围墙最近处仅0.60m。 基坑东侧为俞源街，基坑顶边线距离道路边线约4.50~5.60m。 2. 基坑围护结构施工 2.1地下连续墙 地下连续墙就是预先进行成槽作业，形成具有一定长度的曹段，在曹段内放入预制好的钢筋笼，并浇注混凝土建成墙段。地下连续墙施工主要分为以下几个部分：导墙施工；钢筋笼制作；泥浆制作；成槽放样；成槽；下锁口管；钢筋笼吊放和下钢筋笼；下拔砼导管浇筑砼、拔锁口管。 2.2SMW工法 SMW工法是以多轴型钻掘搅拌机在现场向一定深度进行钻掘，同时在钻头
基坑支护的技术要点一、基坑支护的一般规定： 基坑或管沟工程等在开挖施工中，现场不宜进行放坡开挖，但有可能对邻近的建筑物，地下管线、永久性道路产生危害时，应对该基坑或管沟进行支护后再开挖。 二、基坑支护的术语： 1、基坑周边环境：基坑开挖影响范围内包括既有建（构）筑物、道路、地下设施、 地下管线、岩土体及地下水体等的统称。 2、基坑支护：为保证地下结构施工及基坑周边环境的安全，对基坑侧壁及周边环 境采用的支档、加固与保护措施。 3、嵌固深度：桩墙结构在基坑开挖底面以下的埋置深度。 4、地下水控制：为保证支护结构施工、基坑挖土、地下室施工及基坑周边环境安 全而采取的排水、降水、截水或回灌措施。 5、支撑体系：由钢或钢筋混凝土构件组成的用以支撑基坑侧壁的结构体系。 6、冠梁：设置在支护结构顶部的钢筋混凝土连梁。 7、腰梁：设置在支护结构顶部以下传递支护结构与锚杆或内支撑支点力的钢筋混 凝土梁或钢梁。 三、基坑开挖前的准备工作： 开挖前，应根据支护结构形式、挖深、地质条件、施工方法、周围环境、工期、气候和地面载荷等制定施工方案，环境保护措施，监测方案，经审批后方可施工。 四、基坑开挖的顺序和原则 1、基坑开挖的顺序、方法必须与设计要求和《施工组织设计方案》相一致。 2、开挖原则：开槽支撑，先撑后挖，分层开挖，严禁超挖。 五、基坑支护的主要几种类型和适用范围、要点： 1、挡土墙支护： 适用于施工场地狭小、但已放坡或具备放坡的条件。挡土墙材料可用砖砌、袋装土（可利用现场土方），因此该支护方案造价较低，工期短。但目前用得较少。该支护方法当下卧层为软弱土层时，可先砌块石基础，基底打木桩加固。2、排桩墙支护：
目录 一、基坑支护工程 (1) 1.1简易支护 (2) 1.1.1短柱横隔板支撑 (2) 1.1.2临时挡土墙支撑 (3) 1.1.3斜柱支撑 (3) 1.1.4锚拉支撑 (3) 1.2排桩支护 (4) 1.3土钉墙支护 (5) 1.4锚杆支护 (6) 1.5挡土灌注桩与土层锚杆结合支护 (7) 1.6地下连续墙支护 (8) 1.7桩墙＋内撑支护 (8) 1.8水泥土墙结构支护 (9) 1.9钢板桩支护 (10) 1.9.1无锚板桩 (10) 1.9.2有锚板桩 (11) 一、基坑支护工程 为保证地下结构施工及基坑周边环境的安全，对基坑侧壁及周边环境采用的支挡加固与保护措施。下是常用的基坑支护措施的简单介绍
1.1简易支护 放坡开挖的基坑，当部份地段放坡宽度不够时，可采用短柱横隔板支撑、临时挡土墙支撑等简易支护方法进行基础施工 1.1.1短柱横隔板支撑 图3.1短柱横隔板支撑示意图 适用性：仅适用于部分地段放坡不够、宽度较大、对邻近建筑物没有特殊要求的基坑使用。
1.1.2临时挡土墙支撑 图3.2临时挡土墙支撑示意图 适用性：仅适用于部分地段下部放坡不够、宽度较大，对邻近建筑物没有特殊要求的基坑使用 1.1.3斜柱支撑 图3.3斜柱支撑示意图 先沿基坑边缘打设柱桩，在柱桩内侧支设挡土板并用斜撑支顶，挡土板内侧填土夯实。 适用于深度不大的大型基坑使用。 1.1.4锚拉支撑 图3.4锚拉支撑示意图
先沿基坑边缘打设柱桩，在柱桩内侧支设挡土板，柱桩上端用拉杆拉紧，挡土板内侧填土夯实。适用于深度不大、不能安设横(斜)撑的大型基坑使用。 1.2排桩支护 图3.5排桩支护现场图片 开挖前在基坑周围设置砼灌注桩，桩的排列有间隔式、双排式和连续式。施工方便、安全度好、费用低。 排桩结构：可根据工程情况为悬臂式支护结构、拉锚式支护结构、内撑式支护结构和锚杆式支护结构。 成桩方式：排桩包括钢板桩、钢筋混凝土板桩及钻孔灌注桩、人工挖孔桩等。 适用性： （1）列式排桩支护: 当边坡土质较好、地下水位较低时, 可利用土拱作用, 以稀疏的钻孔灌注桩或挖孔桩作为支护结构; （2）连续排桩支护: 在软土中常不能形成土拱, 支护桩应连续密排, 并在桩间做树根桩或注浆防水; 也可以采用钢板桩、钢筋混凝土板桩密排。