超深基坑工程支护及开挖方案优化设计研究

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　　摘要：近年来，随着国民经济的快速发展，城市土地资源越来越稀缺宝贵，为了节省土地，带来了大量地下工程的规划与建设。城市基坑工程越来越呈现出紧、近、深的特点。在建筑物林立，地下管线密布的城市内建造深基坑，大大提高了支护结构的设计及施工的难度。因此本文对超深基坑工程支护及开挖方案优化设计进行了研究。
　　
　　关键词：超深基坑工程 支护及开挖 方案 优化设计
　　Abstract: in recent years, with the rapid development of national economy, city land resources are becoming more scarce and valuable, in order to save land, brought a large number of underground engineering in the planning and construction. City Foundation Engineering appear more and more tight, close, the characteristics of the deep. In buildings, underground pipelines in the city construction of deep foundation pit, greatly improving the supporting structure design and the construction difficulty. So this article on ultra deep foundation pit support and excavation scheme optimization design is studied.
　　Key words: Deep Foundation Pit Engineering, supporting and excavation, scheme, optimization design
　　中图分类号 :TV551.4文献标识码： A 文章编号：
　　
　　1.工程简介
　　某暨综合交通枢纽工程坐落于深圳市福田区的城市核心区域，车站总长1024米，宽78米，其共设8线4站台，为地下三层式结构，建筑面积约12.8万平方米。暨综合交通枢纽汇集了客运专线地下火车站，地铁1. 2. 3, 4, 11号线以及城市地面交通，是集国家高速铁路干线、城际铁路、城市轨道交通和公路交通等多种交通方式于一体的现代化综合交通枢纽工程。
　　2.基坑支护方案优化设计
　　2.1基坑围护结构方案优化设计
　　车站主体围护结构采用1200mm厚地下连续墙。施工段一、施工段二、施工段五主体围护结构采用1200mm厚地下连续墙;考虑到地质条件及周边环境的差异，施工段三、施工段四主体围护结构部分地段采用1500mm厚地下连续墙，南北两端封堵墙采用1200mm厚地下连续墙。车站地下连续墙嵌固深度在满足整体稳定性计算的同时，由于车站较长，地质条件变化较大，根据不同的质地情况，入土深度取值可不同，但应保证基坑底面之下的地下连续墙嵌入全风化岩层的深度不小于15m;嵌入强风化岩层的深度不小于5m;嵌入弱风化岩层的深度不小于2.5m。连续墙混凝土钢筋保护层厚度迎土面为70mm，背土面为50rnm。
　　为保障地下连续墙施工质量，墙体施工应分为五个大环节来控制，即测量放线、浇筑导墙、槽段开挖、钢筋笼制作及安装、泥浆制备和浇筑混凝土。地连墙成槽须采用跳槽施工，先施工两个双雌段(带工字钢接口)，然后施工二序的双雄段(不带工字钢接口)。钢筋笼必须由钢筋班统一加工，钢筋笼须在现场整体制作成型后，利用履带吊进行整体吊装。为防止钢筋笼在起吊过程中产生不可恢复的变形，沿钢筋笼竖向设置水平析架筋，采用主 (30OT/260T)、副 (150T/80T)两台履带吊车起吊钢筋笼。
　　导墙采用钢筋混凝土结构，厚150mm，高1200mm，。导墙开挖后，需做好排水、降水工作，施工时地下水位降到1.7米以下，保持沟槽干燥。挖出的土方及时外运。重型车辆、机械在成槽和成槽结束后，应尽量减少在旁行走，减小对槽壁的侧压力，避免因行走时造成瞬间侧压力引起槽壁坍方。钢筋笼吊放须垂直入槽，避免因吊放倾斜碰撞槽壁引起塌方。
　　槽段开挖采用成槽机、冲击钻及双轮铣槽机配合开挖成槽。强风化花岗岩以上地层采用成槽机抓土成槽，强风化花岗岩以下地层采用冲击钻机或双轮铣槽机成槽。一般单元槽段长度为5m。根据连续墙的施工工艺，分1、2期槽段施工，当施工一个1期槽段后，中间隔开一个2期槽段，进行下一个1期槽段施工，当两个1期槽段达到2.5MPa后，进行中间的2期槽段的成槽与其它工序。
　　泥浆的制作、使用，严格按技术操作要求进行，加强质量管理，确保泥浆在施工过程中保持泥浆的可使用性质。施工过程中随时进行泥浆取样试验，按试验结果判断新泥浆的可使用性，再生和修正配合比等措施，确保成槽精度，安全施工。成槽中由于对泥浆污染较大，需注意地下水位变化情况，随时向槽内补充新泥浆进行调整，保持泥浆的液位。在槽段周围要采取排水措施，防止地面水和雨水流入沟槽内。首幅槽段浇筑硅前接头处要预埋定位钢板，方便闭合幅槽段开挖，定位钢板要深入导墙面下6m。地下连续墙内的混凝土是通过混凝土导管输送到地下墙内，导管直径300mm的钢管，混凝土浇灌过程中应随时掌握浇灌高度及混凝土表面高度。采用测锤随时测定混凝土高度及上升情况以及它们的高差，测定时每槽段不小于4处。在任何情况下都应保证混凝土导管埋入混凝土的深度最小5m以上，最大6m以下。混凝土浇灌到顶部时，放慢浇灌速度，减小导管埋入混凝土深度。在已完成的槽段混凝土接头处，用接头刷连续清洗，直至接头刷无泥为止，以防止硅接头处出现夹泥，产生冷缝，引起渗漏。合理布置导管数量及间距，控制好各导管的硅浇筑顺序，保证硅面的均匀上升，避免因泥浆卷入影响墙体和槽段接头处的混凝土质量而引起渗漏。保证混凝土具有良好的和易性，防止因硅流动性不佳，使导管之间和槽段接头部位硅易卷入泥渣，影响混凝土质量并降低其防渗性能。地下连续墙的功能包括挡土、止水和承受荷载。为使地下连续墙能充分发挥上述三项功能，为保证墙底端承力和止水效果，采用后压浆技术。
　　2.2基坑支撑体系设计
　　明挖施工段主体基坑采用4道支撑进行开挖临时支护，第一道采用600X1200的钢筋混凝土支撑，标准段间距6m，第2一4道支撑采用中800mm，t=20mm钢管横撑，钢支撑水平间距为3m，竖向层距为7.5m一8.5m。
　　基坑开挖过程中先施工腰梁、架设钢支撑，以尽早对围护结构进行支撑;然后采用分层、分台阶法进行基坑开挖，每层开挖高度不超过3m。
　　盖挖逆做作段基坑开挖宽度78m，开挖深度深约31m，属于宽大超深基坑，场地地下水水位高且水量丰富，土层中素填土、流塑淤泥、砾砂、粗砂厚度较大。钢筋混凝土支撑施工必须结合挖土方案，做到开挖一块施工一段，在60h内完成支撑施工，以尽量减少每层土方开挖基坑无支撑暴露时间。待整道支撑施工完成、形成整体，混凝土达到设计强度80%后，才能进行支撑下面土方的开挖。

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