密实粉砂地层不规则深基坑设计关键技术.pdf

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1、2014年12月建材与装饰规划与设计密实粉砂地层不规则深基坑设计关键技术12闫文博倪伟伟（1.黄河勘测规划设计有限公司郑州4500002.中铁隧道勘测设计院有限公司天津300133）摘要：郑州市轨道交通2号线一期工程帆布厂街站为带配线车站，其站后设置单停车线，基坑呈现刀把型不规则状。同时，由于本站铺轨基地的限制，增加了基坑设计的难度。本设计结合既有工程经验，通过对基坑受力的有效拆分，并进行合理的数值模拟计算，保证了在最不利工况下基坑施工的稳定性；通过在密实砂层中锚索的设计，有效控制基坑及结构变形，保

2、证了车站在铺轨期间的安全。该工程的设计经验，可为今后类似工程提供借鉴。中图分类号：U231+.3文献标识码：B文章编号：1673-0038（2014）50-0021-03引言表1勘察设计参数建议值地层代号岩土名称密度（g/cm3）孔隙比C准带单停车线的车站，受单停车线宽度限制，车站与单停车线淤填土接口处的端墙土压力较难控制，一般通过调整接口位置车站端虞-1粉土1.800.68725.220.5头支撑布置，设置较多的斜撑来解决这一问题。该方法由于基坑虞-2粉砂1.790.67732.5设置的不规则，较

3、难进行理论分析。同时，由于接口处设置小角虞-3粉土1.910.65213.510.5度斜撑，极大的增加了支撑的侧向分力，支撑容易发生侧向滑虞-4粉砂1.930.59233.8动，导致基坑失稳。虞-5粉土1.970.63015.313.8粉土夹根据以往工程经验，在含水砂层中施工锚索，成孔过程容易愚-1粉质粘土2.000.63218.211.5造成砂土的流失，从而引起地面建构筑物的过大沉降。本站所在愚-2粉土1.960.69211.516.4地层为密实粉砂层，进行较大直径的锚索施工，未引起砂层的流愚-4

4、粉砂1.9533.5舆-1粉质粘土1.970.71320.711.1失，保证了地面建构筑物的安全。本站轨排井位置的锚索设置，有效的控制了基坑变形，保证了结构安全。3设计中存在的难题及解决措施1工程简介3.1接口处围护结构设计帆布厂街站是郑州市轨道交通2号线一期工程的中间站，车由于接口处站后停车线结构变窄，形成刀把型接口，既要考站位于紫荆山路与二里岗南街交叉口紫荆山路下，本站为地下虑侧墙的受力，又要考虑半幅端墙的受力。同时，应保证基坑受两层岛式车站，站后设有停车线，根据工程筹划，车站北端盾构力清晰，便

5、于检算。始发，南端盾构吊出，本站设置轨排井。经分析，通过设置竖向交错的支撑，避免了支撑平面的交叉，车站基坑长度237.0m。车站主体结构为地下二层双跨结构，保证侧墙部分支撑的设置。同时，在端墙部分设置斜撑，保证了标准段结构宽18.70m，高13.61m，顶板覆土厚3.0m，车站底板底端墙的受力稳定。第一道支撑平面布置如图2所示，第二道支撑埋深16.61m。站内设轨排井，轨排井处宽20.0m。平面布置如图3所示，支撑剖面如图4所示。站后停车线基坑长度208.600m，为地下一层单跨结构，标准段结构宽1

6、0.300m，高8.900m，顶板覆土厚为8.04~8.88m，标准段底板埋深为16.94~17.78m，盾构段宽12.400m，高10.33m，顶板覆土厚约8.61m，盾构段底板埋深约19.13m。工程平面图如图1所示。图1工程平面图2工程地质及水文地质条件（如表1）本站在地貌上属黄河阶地地貌。勘探深度45.0m深度范围内图2第一道支撑平面布置图所揭露地层从新到老分述如下：主要为人工填土、第四系上更新通过支撑竖向调整，将复杂的三维基坑受力体系简化为二维统（Q3）粉土、粉质粘土和粉砂层，15m以下含

7、钙质结核，局部富受力体系，受力简单明确。理正深基坑简化模型如图5所示。集成钙质胶结层。计算结构如图6所示。本场地勘察期间，初见地下水位埋深介于20.5~24.5m，稳定计算结果显示，围护结构最大水平位移16.71mm，地表最大地下水位埋深介于21.5耀25.4m之间，稳定地下水位高程标高为沉降18mm，整体稳定性1.306，均满足规范要求。77.1~81.0m。在密实无水的粉土、粉砂地层中，盾构端18.1m的深基坑，通·21·规划与设计建材与装饰2014年12月图6计算结果图图3第二、三道支撑平面布

8、置图图7轨排井平面图侧墙受力较大，侧墙自身无法承受。采用加劲肋板等加强结构体系的方法受力不明晰，受力计算分析较为困难，且需要结构外扩。本设计通过工程类比与模型计算分析，在密实粉砂地层中采图4支撑剖面图用桩锚形式的围护结构。铺轨期间，侧向土压由围护结构承担。轨排井处围护结构剖面如图8。图8轨排井处围护结构剖面图本方案采用桩锚结构，5道超长锚索的设计，有效的解决了轨排井的大跨度孔洞的侧向受力问题，明晰了受力体系。通过理正深基坑软件分析计算，密实砂层中5道超长锚索的设计，能