砂卵石地层中地铁车站深基坑围护结构计算

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时间:2018-07-11

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1、浅谈砂卵石地层中地铁车站深基坑围护结构计算摘要:本文通过对砂卵石地层中地铁车站深基坑围护结构设计的计算、钢支撑施工工艺方法的论述,以及对现场的实测数据的分析,提出了对钢支撑设置间距以及围护桩钢筋配置的建议。关键词:砂卵石地层;深基坑;围护结构;设计计算abstract:thisarticlethroughtothesandgravelstratuminsubwaystationdeepfoundationpitenclosurestructuredesigncalculation,steelsupportconstructiontechn

2、ologymethodsarediscussed,aswellasonthefieldmeasureddataanalysis,proposedtothesteelsupportspacingandfenderpilereinforcementsuggestions.keywords:sandycobblestratum;deepfoundationpit;enclosurestructure;designcalculation中图分类号:tv551文献标识码:a文章编号:1、工程概况成都地铁4号线中坝站位于成温公路与货运大道交叉口南侧,

3、沿货运大道呈南北方向布置。车站全长173.2米,主体段标准宽度18.7米。地下二层两跨岛式明挖车站。本车站共设置四个出入口通道,6个风井,设两组低矮的敞口风亭。车站主体建筑面积3425m2,车站总建筑面积4530m2。工程水文地质概况:本车站内地表多为第四系人工填筑杂填土(q4ml),其下为第四系全新统冲洪积(q4al)粉土、细砂土、卵石土。地下水主要为卵石层中的孔隙潜水,主要赋存于全新统(q4)的砂、卵石土中,砂卵石层含水丰富,含水层总厚度约30m。车站主体结构基本位于该层砂、卵石土中,受地下水影响很大。2、基坑围护方案设计2.1水平位

4、移、弯距、剪力计算本工程采用同济大学启明星基坑支护设计软件v4.0版进行计算及内力分析。模拟基坑开挖和回筑全过程,对围护桩的入土深度、稳定性、位移、受力及配筋进行计算。根据《建筑基坑支护技术规程》(jgj120-99)及《成都地铁4号线一期工程技术要求》相关规定:基坑安全等级按a级考虑,重要性系数1.10,地面最大沉降量≤0.15%h;支护结构最大水平位移≤0.2%h或≤30mm(二者取小值)。下面以编号wkz6(m4z3-zb-003)桩为例说明围护桩计算的各工况情况:基坑开挖深度16.6m,采用1200@1800灌注桩围护结构,桩长为

5、18.9m,桩顶标高为-1.2m。计算时考虑地面超载20kpa。围护桩计算断面示意图如图1。共设3道支撑,支撑位置及相关数据见下表1。场地地质条件和计算参数见表2。工况相关数据表见表3。表1支撑位置及相关数据表2场地地质条件和计算参数表3、工况相关数据表位移、弯矩及剪力随深度变化包络图见下图。2.2车站围护桩的平面设计根据计算结果及成都地铁1、2号线的设计施工情况本站主体围护结构采用φ1200@2400/2200/1800/挖孔灌注桩+钢支撑支护形式,桩间距局部根据排桩情况调整,桩顶设置钢筋混凝土冠梁,截面b×h=1.2m×0.8m;设置

6、三道支撑,水平间距4m左右。桩间采用c20钢筋网喷混凝土。2.3均匀配筋围护桩设计主体结构围护结构采用φ1200挖孔灌注桩,桩身混凝土强度等级c35;受力钢筋采用hrb235,箍筋采用hpb235;钢筋保护层厚度:桩芯为70,护壁为20。基坑下密实卵石层嵌固深度不小于3.5m。两端区间盾构宽度范围围护桩径φ1500@1800,采用玻璃纤维筋配筋。⑴主筋的计算桩截面取直径1.2m,取c35的混凝土,fc=16.7n/mm,钢筋采用hrb335,强度设计值:fy=300n/mm,fy’=300,取70mm。根据基坑围护计算结果:m=1.1×1

7、.25×2190.3=3011.7,计算需配筋as=20909.6mm实取as=22168.8mm配筋,全截面直径28mm的钢筋36根均匀排列⑵箍筋的计算经计算,围护桩采用螺旋箍筋,取φ12@200,在钢支撑处取φ12@100。对于wkz1、wkz1a,采用φ12@100玻璃纤维筋全部加密。2.4.钢支撑的计算:钢支撑计算时取受力最不利钢支撑,长度为22.7m,预加轴力最大2000kn,钢支撑采用φ600,14厚q235钢管;设置三道支撑,水平间距4m左右。3、钢管支撑施工⑴钢支撑采用φ600,δ=14mm的钢管,钢支撑装配件主要有钢围檩

8、、固定端和活动端支座以及支座固定螺栓,支座牛腿、支座钢板等。按基坑设计宽度分段加工制作,钢管与围护桩之间的变化值,以及冠梁或腰梁差值均以钢楔块调整。钢支撑安装前检查临时支柱的垂直度,若不垂直要

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