深基坑围护结构课程设计指导书

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1、深基坑与边坡支护工程课程设计指导书武夷学院土木工程教研室2014年9月地铁深基坑围护结构设计1工程概况本车站座落于奥林匹克公园内下沉广场中心，其站厅为下沉广场中心的一部分，因而形成站厅层处于下沉广场，而站台层处于地下的半地下双层岛式站台车站，站厅层宽度大于站台层。形成了上宽下窄的结构形式。车站南北两端为地下商业露天疏散广场。本地铁车站主体结构较大，车站南北总长为380.430m,车站中心里程为K2+937.000,车站中心线处轨顶绝对高程为30.646m。车站主体结构主要包括两部分：车站站台中心区及其附属设施部分和车站北端的北广场及大屯路地

2、下公交车站部分。车站主体南半部分（即站台中心区）南北长203.200m,东西宽56.700m；车站主体北半部分（即车站北广场和大屯路地下公交车站）南北长177.230m,东西宽44.700m。除局部设置风道处为地下四层（结构基础底板埋深约为19.50m）夕卜，其余大部分结构均为地下三层（结构基础底板埋深约为15.50m）o车站站台层标准段为单层三跨箱形框架结构，其两端为单层多跨箱形框架结构。本车站两端设敞口通道，南端设长110.50m,宽38.9m的坡道，从地面进入站厅层；北端设宽23.5m的台阶、扶梯和地下公交通道，连接地面和大屯路地下公

3、交车站。在车站南侧站厅内东西两侧各设有一个直通地面的出入口。另外，在车站穿越大屯路的位置分别在其四周各布置一个岀入口。2围护结构比较选型2.1常见的围护结构形式（1）排桩+水平钢支扌掌优点：施工过程屮振动小、噪音小，刚度较大，能够就地施工，施工效率高,对周围环境影响小；而且因为钢支扌掌可以回收利用，它也比较经济，。缺点：这种支护结构形式整体刚度较差，不能同时作为主体结构。适用范围：适用于地层较差的地区，如软土地区、黄土地区。（2）SMW工法（劲性水泥土搅拌连续墙）优点：占用场地少；施工速度快；对环境污染小，无废弃泥浆；施工方法简单，施工过程

4、屮对周围建筑物及地下管线影响小；耗用水泥钢材少，造价低；同时兼有防渗和挡土两种功能。缺点：结构刚度小，容易发生较大变形。适用范围：此方法的适用与基坑深度和施工机械有关，国内一般只适用基坑开挖6〜10m。(3)钻孔咬合桩优点：可参与永久结构受力，兼有挡土与防渗两种功能，施工时对周围环境影响很小，工期较短。缺点：施工速度较慢，基坑开挖深度较大时造价往往很高，随着桩长而提高,适用范围：适用范围广，基本上适用于各类土层，尤其对15m以下的基坑来说，这种方法很好。(4)地下连续墙优点：墙段刚度大，整体性好，因而结构和地基变形都较小即可用于超深围护结构

5、，也可用于主体结构，可以减少支护；可进行逆筑法施工，有利于加快施工进度，缩短工期，降低造价；防滲性能能好。缺点：施工对周边影响较大，造价随地层复杂程度的增加而提高。适用范围：适用各类土层，尤其是对地下水丰富以及软土地区最为适用。2.2确定围护形式本车站所处北京地区，基坑开挖19.5m,综合考虑4.2.1中所提到的四种围护形式的优缺点、适用范围以及本工程的施工设要求，且结合北京地区以往工程经验，选用排桩+水平钢支撑的围护形式，其中排桩为钻孔灌注桩。3围护结构设计本车站基坑开挖深度19.5m,平均地下水位5.Oino支护方式采用排桩加内支撑，由

6、于存在地裂缝，在排桩之间设置直径为800mm的旋喷桩桩形成止水帷幕，其中排桩为钻孔灌注桩，桩径1200min,间距1500mm；综合儿个断面的土层性质分析，结果发现纵向断面1的土层比较复杂，因此,就以该断面的土层信息为计算依据，见表3-1。(注明：为安全考虑，取C,0为原始参数的0.7倍。超载q=30kPa/m)表3・1计算断面土层的物理性质土层名称浮重度c(KPa)0(。)重度r伙N/〃F)r(kNh心层厚H(m)1杂填土18.0■■2.1710.52饱和黄土19.019.23.016.111.23新黄土19.719.85.917.51

7、2.34古土壤19.719.81.523.1135粉质粘土20.120.29.633.615.16粉土20.610.63.6017.57砂土20.810.86.50213.1内力计算土压力及内力计算(1)计算各土层侧压力系数主动侧压力系数Ka=tai?(45°-%)；尿=tan(45°-%)被动土压力系数匚=tan2(45°+%)；応=tan(45°+%)根据以上两个公式可以得到:K“

8、二0.692応二0.832心二1.446応二1.202籤2二0.709応二0.842心2二1・410応二1.299K孑0.649JK“3二0.805Kp3二

9、1.541応二1.242K(l4二0.633応=0.795Kp4二1・580応二1・257K“5二0.5877^7=0.766心二1・705応二1.306Km二0.538応二0.