密實(shí)粉砂地層不規(guī)則深基坑設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù).pdf

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1、2014年12月建材與裝飾規(guī)劃與設(shè)計(jì)密實(shí)粉砂地層不規(guī)則深基坑設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)12閆文博倪偉偉（1.黃河勘測規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司鄭州4500002.中鐵隧道勘測設(shè)計(jì)院有限公司天津300133）摘要：鄭州市軌道交通2號線一期工程帆布廠街站為帶配線車站，其站后設(shè)置單停車線，基坑呈現(xiàn)刀把型不規(guī)則狀。同時(shí)，由于本站鋪軌基地的限制，增加了基坑設(shè)計(jì)的難度。本設(shè)計(jì)結(jié)合既有工程經(jīng)驗(yàn)，通過對基坑受力的有效拆分，并進(jìn)行合理的數(shù)值模擬計(jì)算，保證了在最不利工況下基坑施工的穩(wěn)定性；通過在密實(shí)砂層中錨索的設(shè)計(jì)，有效控制基坑及結(jié)構(gòu)變形，保

2、證了車站在鋪軌期間的安全。該工程的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，可為今后類似工程提供借鑒。中圖分類號：U231+.3文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B文章編號：1673-0038（2014）50-0021-03引言表1勘察設(shè)計(jì)參數(shù)建議值地層代號巖土名稱密度（g/cm3）孔隙比C準(zhǔn)帶單停車線的車站，受單停車線寬度限制，車站與單停車線淤填土接口處的端墻土壓力較難控制，一般通過調(diào)整接口位置車站端虞-1粉土1.800.68725.220.5頭支撐布置，設(shè)置較多的斜撐來解決這一問題。該方法由于基坑虞-2粉砂1.790.67732.5設(shè)置的不規(guī)則，較

3、難進(jìn)行理論分析。同時(shí)，由于接口處設(shè)置小角虞-3粉土1.910.65213.510.5度斜撐，極大的增加了支撐的側(cè)向分力，支撐容易發(fā)生側(cè)向滑虞-4粉砂1.930.59233.8動(dòng)，導(dǎo)致基坑失穩(wěn)。虞-5粉土1.970.63015.313.8粉土夾根據(jù)以往工程經(jīng)驗(yàn)，在含水砂層中施工錨索，成孔過程容易愚-1粉質(zhì)粘土2.000.63218.211.5造成砂土的流失，從而引起地面建構(gòu)筑物的過大沉降。本站所在愚-2粉土1.960.69211.516.4地層為密實(shí)粉砂層，進(jìn)行較大直徑的錨索施工，未引起砂層的流愚-4

4、粉砂1.9533.5輿-1粉質(zhì)粘土1.970.71320.711.1失，保證了地面建構(gòu)筑物的安全。本站軌排井位置的錨索設(shè)置，有效的控制了基坑變形，保證了結(jié)構(gòu)安全。3設(shè)計(jì)中存在的難題及解決措施1工程簡介3.1接口處圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帆布廠街站是鄭州市軌道交通2號線一期工程的中間站，車由于接口處站后停車線結(jié)構(gòu)變窄，形成刀把型接口，既要考站位于紫荊山路與二里崗南街交叉口紫荊山路下，本站為地下慮側(cè)墻的受力，又要考慮半幅端墻的受力。同時(shí)，應(yīng)保證基坑受兩層島式車站，站后設(shè)有停車線，根據(jù)工程籌劃，車站北端盾構(gòu)力清晰，便

5、于檢算。始發(fā)，南端盾構(gòu)吊出，本站設(shè)置軌排井。經(jīng)分析，通過設(shè)置豎向交錯(cuò)的支撐，避免了支撐平面的交叉，車站基坑長度237.0m。車站主體結(jié)構(gòu)為地下二層雙跨結(jié)構(gòu)，保證側(cè)墻部分支撐的設(shè)置。同時(shí)，在端墻部分設(shè)置斜撐，保證了標(biāo)準(zhǔn)段結(jié)構(gòu)寬18.70m，高13.61m，頂板覆土厚3.0m，車站底板底端墻的受力穩(wěn)定。第一道支撐平面布置如圖2所示，第二道支撐埋深16.61m。站內(nèi)設(shè)軌排井，軌排井處寬20.0m。平面布置如圖3所示，支撐剖面如圖4所示。站后停車線基坑長度208.600m，為地下一層單跨結(jié)構(gòu)，標(biāo)準(zhǔn)段結(jié)構(gòu)寬1

6、0.300m，高8.900m，頂板覆土厚為8.04~8.88m，標(biāo)準(zhǔn)段底板埋深為16.94~17.78m，盾構(gòu)段寬12.400m，高10.33m，頂板覆土厚約8.61m，盾構(gòu)段底板埋深約19.13m。工程平面圖如圖1所示。圖1工程平面圖2工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件（如表1）本站在地貌上屬黃河階地地貌?？碧缴疃?5.0m深度范圍內(nèi)圖2第一道支撐平面布置圖所揭露地層從新到老分述如下：主要為人工填土、第四系上更新通過支撐豎向調(diào)整，將復(fù)雜的三維基坑受力體系簡化為二維統(tǒng)（Q3）粉土、粉質(zhì)粘土和粉砂層，15m以下含

7、鈣質(zhì)結(jié)核，局部富受力體系，受力簡單明確。理正深基坑簡化模型如圖5所示。集成鈣質(zhì)膠結(jié)層。計(jì)算結(jié)構(gòu)如圖6所示。本場地勘察期間，初見地下水位埋深介于20.5~24.5m，穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果顯示，圍護(hù)結(jié)構(gòu)最大水平位移16.71mm，地表最大地下水位埋深介于21.5耀25.4m之間，穩(wěn)定地下水位高程標(biāo)高為沉降18mm，整體穩(wěn)定性1.306，均滿足規(guī)范要求。77.1~81.0m。在密實(shí)無水的粉土、粉砂地層中，盾構(gòu)端18.1m的深基坑，通·21·規(guī)劃與設(shè)計(jì)建材與裝飾2014年12月圖6計(jì)算結(jié)果圖圖3第二、三道支撐平面布

8、置圖圖7軌排井平面圖側(cè)墻受力較大，側(cè)墻自身無法承受。采用加勁肋板等加強(qiáng)結(jié)構(gòu)體系的方法受力不明晰，受力計(jì)算分析較為困難，且需要結(jié)構(gòu)外擴(kuò)。本設(shè)計(jì)通過工程類比與模型計(jì)算分析，在密實(shí)粉砂地層中采圖4支撐剖面圖用樁錨形式的圍護(hù)結(jié)構(gòu)。鋪軌期間，側(cè)向土壓由圍護(hù)結(jié)構(gòu)承擔(dān)。軌排井處圍護(hù)結(jié)構(gòu)剖面如圖8。圖8軌排井處圍護(hù)結(jié)構(gòu)剖面圖本方案采用樁錨結(jié)構(gòu)，5道超長錨索的設(shè)計(jì)，有效的解決了軌排井的大跨度孔洞的側(cè)向受力問題，明晰了受力體系。通過理正深基坑軟件分析計(jì)算，密實(shí)砂層中5道超長錨索的設(shè)計(jì)，能