共用围护相邻基坑 先浅后深 施工技术

1、施 工 “”施工技术先浅后深共用围护相邻基坑 潘伟强 ( 上海隧道工程股份有限公司) : ， ， 要尤其是共用围护墙地下空间开发中基坑群的施工面临着施工筹划和相互保护的技术难题摘 “” 。 、隧道工程和房地产开发相结合的地下综合体的施工数值模施工风险更大 先浅后深通过轨交， 。 拟和实施数据分析总结出基坑群施工的关键技术和相互保护措施关键词: 轨交车站 相邻基坑 共用围护 先浅后深 施工技术 “” ，这就 能存在共用围护墙和先浅后深施工的要求 发是二十一世纪地地下空间的综合利用和开， 。对后续施工的深基坑如何保护 已有地下空间 的基坑结构下工程建设面临的难题提近年来 上海在， ，需要市规规划方

2、面采用了先进的城划理念对其施并结合城市 工技术和保护措施 出了非常高的要求。 ， 。 ， 进行进一步研究 轨 目 前以自身的特 点有益的开展了很多尝试， 缓开发不但很大程度上交建设为标志的地下空间工程概况 1 ， 开题解了城市交通拥堵的难发同时也为地下商业 12 450 m，15 8 上海轨交 宽号线国客中心站全长 和地下多功能建筑一体化建设 提供了前所未有的 机遇 1。 30 6 m， ，600 800 mm，26 采用地下墙围护深厚 ，以往地下因空间 由于规划和技术等方面的原 5 4 ， 15 4 m 8 29 m，13 道钢支设置基坑开挖深 ， ，5 。往往形成先后开用要求 开发根据不同

3、的功能和使 个基坑撑其中与车站基坑相邻的白玉兰广场有 。 ，经常面临 置相这些工程位邻或相发多次建成近，m270 3 ， 共用地个基坑与车站共用地下墙范围达到 、 、 ，1 0 m42 51 m; m，相 互 保 护连开发中的相互协调着地下空间 多 次 基坑开挖深 下墙厚其余地下墙深。 ， 。1 m 1 22 24 ，( 1) 5 相邻的基坑可 由于受某些条件的影响通等难题 设置 道混凝土支撑见图 深度 1 M1 B 区平面关系图 区和图，B ， ， 。含有微承压砂质粉土工程建址内局部分布 要降压只需要疏干该土层区基坑将其隔断 2 层承压水埋深 43 9 m，车站基坑需 m ， 2 19 层顶

4、埋深水， m 水位埋深 2 7 ， 水位埋深 7 3 m，车站基坑不 27 “”: 共用围护相邻基坑施工技术先浅后深 潘伟强4 期第 4 m。1。 ，B ， 为 区基坑有突涌风险土层的详细分布见表需要降压 承压水降水深度约 1 土层分布情况表 表/ m / cm 土层名称土层 层厚 s 渗透系数 1 0 80 2 80 填土 1 30 70 20 08 灰黄色粉质黏土褐黄色 10 8 70 1 06 20 7 灰色淤泥质粉质黏土 40 1 10 2 44 1 90 0 40 灰色黏质粉土 j 07 70 9 50 灰色淤泥质黏土 710 3 50 1 80 20 61 灰色黏土 0710 8

5、35 1 1 50 3 8 灰色粉质黏土 80 1 15 10 06 2 1 20 90 2 12 灰色黏质粉土 0410 1 68 2 90 2灰色粉质黏土 20 213 70 10 06 1 3 50 193 50 灰色黏质粉土夹粉质黏土 0510 9 47 3 3 1 灰绿色粉质黏土 60 3 20 4 50 00 51 草黄色黏质粉土 0410 1 59 1 相邻基坑施工数值研究 2 2 1 模型的建立 ，M1 区本次计算采用平面应变数值模型 完整建立 B ，80 m，深度范 和 围取区基坑模型 基坑平面范围取 70 m，4 节点的平面 应变实模型中地下墙和土体采用 ，2 。 模型总用

6、 结点梁单元模拟支 撑 采 体单元 模 拟 5 519 ，6 747 ， 其中接总结点数为单元数量为 个个 200 。 触面单元数为 个 ABAQUS ，整 的分步计算和生死单元功能采用 M1 18 ，步 个基坑的施工过程共分 区基坑施工结束3 B 区基坑施工结束模型图 图。3B 2 和 和图区基坑施工结束的模型图见图 2 2 数值分析结果 ，可以得 行模拟分析数通过对建立的值模型进 ，直况 力变出施工过程中基坑结构和土体的受形情“”施 工先浅后深 的观揭示共用墙情况下相邻基坑 。 受力变形特性和相互影响地下墙水平位移 1 2 2M1 M1 ，区基坑开挖过程中 区地下墙和共用 在， 、两 间

7、大呈 中 展与常规基坑相似墙的侧向变 形 发 ， ，最 大 水 平 着随 开挖深度的增加位 移 端小的形状。M1 ，两侧地下墙最大 结 束开区 挖位置不断下 移 M1 ，近附 坑 底 区地下墙最大变形为 侧向变形位于 34 6 mm，共用墙最大变形为 48 4 mm。 M1 2 区基坑施工结束模型图 图 28 “”: 共用围护相邻基坑施工技术先浅后深 潘伟强4 期第 M1 B ，区基坑开挖过程中在 区地下墙变形继续 相邻基坑施工技术 3 M1 ， 减平位移逐而共用墙指向 渐区基坑的水发展 围护施工措施 ，B。 1 3 随着基坑开挖深度的增加小共用墙开始产生指向 M1 ，产区基坑底板位置区基坑侧

8、的水平位移 开始绕 1 ) 围护预留条 件。在先进行的浅基坑 围 护 结 ，M1 生一定的转动区底板以上部分共用墙产生指 向 构施工的同时就考虑到后施工深基坑 围 护 结 构 入 ，受力也同时满足 两 个 基的 要 求 坑 土深度和 厚 度 ， 8 mm7M1 ，M1 区基坑的水平位移变形量为区底 板以，B 。 ，形量区基坑的水平位移 变下部分共用墙产生指向由 于 白 玉兰广场基坑开挖的 要 求需要同 时降 ，49 mm。 。 ， 28 以 隔 离承压水为 共用地下墙加深到承压水层层底承共用墙水平位移见图 ， 。 减少降承压水对已完成结构的影响压水层 2) 。在 先 进行的基坑围护施工 接 缝

9、 止 水围护 ，以防止在后进 时采用旋喷桩等工艺进行止水处理，因围护渗漏而危及已完成结构行的基坑施工时的 。 ，同时地板下 采用该工程共用地下墙十字钢安全。 墙接头采用了旋喷桩止水处理 3 2 基坑施工措施 1) 。为了减少基坑施 施 工基坑划分为小基坑 ， “” ， 理 原效 应 工对相邻基坑结构的影响的按空时 。 “化将新建基坑分为若干个小基坑来施工 将基坑， ” ， ，形缩短基坑暴露时间 整为零可以有效控制围护变。，时减少对相邻结构的影响 当两侧都是较大基坑， 。 先施工两侧大基坑再施工中间的小基坑4 图 共用墙水平位移2) 。钢 筋 混 凝土支撑具有受力均 混凝 土 支 撑地下墙沉隆

10、2 22 ， 。 、B 、因此整体受力性能好区基 坑匀刚度大的优点 M1 ，M1 区基坑土体开 受区基坑施工结束后 当，控以更加有利于基坑变形的全部采用混凝土支撑 M1 ，挖卸荷影响 的墙 和共用墙均产生一定量 区 地 下 ， ， ，并应但在混凝土支撑制作时制尽可能留有护壁土。M1 ，上 抬 量 较区地下墙由于深度 小上抬相对其中，土支撑以减少混凝尽量缩短混凝土支撑的制作时间 ，22 2 mm， ，9 5 mm。B 为较大共用墙上抬量较小达到 。 制作期间的基坑变形 B ， ，共区基坑施工对共用墙影响明显束 区基坑施 工结 结构施工措施 3 3 ，27 4 mm。B 区基 到用墙竖向上抬量进一

11、步增大达 抗浮桩。 ，为了减少先施工基坑的结构上浮1) ，14 8 mm， M1 区基坑达 而到 抬坑地下墙亦产生上 ， 尤其是后施工基坑开挖时由于共用围护侧摩阻力，15 1 mm( 5) 。 图 见地下墙产生下沉 最终为 减少而引起的共用围护墙和先施工完成的结构上 ， 。 ，用 抗到桩工结构下打设 浮在先施钻孔起 作浮 ，600 mm 5 ，长 钻孔桩桩 为此车站底板下打设了排。30 m 为坑底以下 。2) 后施工基坑对已完工免 避了 立 独结构 为 ， 地下构和内部结的浅基坑的影响将车站共用墙相， 。 同时互脱离为了减少业商周边营振列车运动对。 ， 内部结构和地下墙设置了减振层区的影响相邻

12、基坑施工数据分析 4 监测点的布置 1 45 图 地下墙垂直沉降发展在车站 M1 区结构封顶后，在 B 区基坑开挖时，为 29 “”: 共用围护相邻基坑潘伟强施工技术先浅后深 4 期第 B M1 ，M1 ， ，同时利用原来的共点 保证 在结构底板埋设了钢筋应力计了监测 区结构区施工对 区结构的影响用墙测斜点监测其侧向位移，监测点详细布置见图 6M1 的安全，在 区底板和地下墙顶均布置了沉降监测 。 6 围护墙顶和结构底板沉降点布置图图 ，24 mm，B 最大值达到 下墙有下沉的趋势尤其是在围护结构数据分析 2 46 ，5、 。7 的 测 趋势更加明 显到层土时监区开挖第 。7) 1) 地下墙沉

13、隆数据分析( 见图 ，: 7 B ，B 由图 知可 随 着 区基 坑 开 挖共 用 地 下墙区基 个断面沉隆情况基本一致 整个结构向背离。mm，20 ，M1 坑一侧扭曲区另一侧地 有上抬的趋势最大值达到 7 M1 区地下墙顶沉隆曲线图 图 ， ，下 排 应 力 略 有 期间 车站中 板 上排应力略有增加。( 2) 8) 见图 地下墙水平位移数据分析，B ; B 8 ，B 6 层 区底板完成后逐步恢复 在减小土在由图 可知 当 区第区基坑在车站底板深度以上， ，15 ，mm; ，小 基坑 再车站底板下部应力略有减开挖时开挖至底板完成期间共用围护墙变形比较小约为 B 5 6 ， ， ，车站底板上

14、层开挖至第 部应在 区第达时挖 下部地下墙变形明显最 大 到 层土之间向深部开 ; 6 ， 应力在第 力略有减小层土开挖至底板完成期间，28 mm。 板开始为界 底车而上侧的地下墙则与站， ， ，B 。 直至 向开挖的基坑内变形形成旋转式变形地下墙产 趋于稳定区底板完成后逐步恢复。 生了反弯点 2) 结构沉隆数据分析( 见图 10) 。 10 ，B ，车站结构 由图 可知区基坑开挖期间在 内部结构数值分析 3 4B ，在近共用墙位置顶板处 整体向 区基坑反向倾斜 见图( 结构内应力数据分析 1) 。9) 20 mm6 B 在，可知 9 由图区第， 层土开挖至底板完成 15 mm。 底板最大上抬

15、达到 最大上抬量达 30 “”: 共用围护相邻基坑潘伟强施工技术先浅后深 4 第 期 8 共用墙围护变形示意图图 9 底板应力变化曲线图 图 “S” 。 ，通过对 围绕已完成结构底板形成另外形扭转 4 7 、号线静安寺站上海轨交 号线世纪大道站等类似 ，上述扭转情形同样数据的分 析存 在工程实 施 过程2 3， 。 是相邻基坑先浅后深施工普遍出现的规律结语 5 地下空间开发经常面临着相邻基坑施工的情 ，本工程的数值分析和工程实践为相邻基坑共用况 “” ，在的施工提供了经验先浅后深 围护墙以及实施类似工程设计和施工中需要考 虑二次变形对内部 。 结构的影响: 参考文献 J ， 学 科 世 站与地

16、下综合体一体化建 设 张 铭界 地铁 车 12007，( 10) 8 号 交 通 计道海 市 轨 上 王秀志铁特殊环 境 下 地 车 站 设 210 车站结构变形示意图 图 ， ( 2) J 2005，地下工程与隧道王庆线人民广场站结构设计，共用地下墙的 通过数值分析和现场实测均表明 测及 变基 坑 开 挖 形 国预既有轨道交通换乘车站改扩建工 程 3 ，浅基坑围护墙水平位 最终水平位移和沉隆基本一致，: D 院 上海济同大学交 程 学 输通 施工控制研究运工， ，共用围护墙及相 与原变形叠加展移都向深基坑发2008 ( 收稿日期: 2013 09 17) ， ， 整体结构而另一侧向下沉降连内

17、部结构向上隆起 31 地 下 工 程 与 隧 道 2013 年 2013 期第 4 No 4 SELING AND TUNNUNDEGOUND ENGINEE UNDEGOUND ENGINEEING AND TUNNELS ( Quarterly) No 4 Dec 2013 sntonte of stractMain CAb( 1) Settlement ule and Prediction Method Study of Shield Tunnelling through Old One-storey Houses Wang Fa，Lei Chonghong，Han Xuan，Zhou

18、Honglei Depending on an interval tunnel of Beijing ail Transit Line 8，based on the Peck theory and stiffness modifying method for building settlement prediction，the on-site deformation monitoring data is analyzed to study the settlement rule of ground surface and old one-storey houses which is cause

19、d by shield tunnelling in Beijing old city area，and construction settlement prediction method is proposed ( 5) Mechanical Behavior and Stability of Pipeline under Excavation Disturbance Impact Ye Hui The article analyzes the deformation， stress status of underground pipelines and its coupling with t

20、he soil when the pipelines are subject to the influence of the excavation disturbance in soft ground The study results have theoretical guidance for the risk analysis and maintenance of urban utility pipelines ( 10) Experimental Study on Load Bearing Capacity of Shield Tunnel Structure under Overloa

21、d Condition Liu Xian，Zhang Haoli，Lu Liang，Wang Xiuzhi As a large quantity of loads on the ground will exert serious impact on the normal operation and security of tunnel structure，a full-scale experiment is conducted to study the structural load bearing capacity of shield tunnel under overload condi

22、tion The test results show that: the load-displacement curve showing elastic-plasticity，the load-displacement curve rising almost linearly in the beginning stages of loading; when the concrete at joint compression zone is beyond the bolt position，stress mechanism of joint changes causing the decreas

23、e of joint stiffness and even the structures whole stiffness; finally，the concrete at segment joint is compressed to damage and the overall structure is deformed into a horizontal ellipse with a relative displacement at the top and bottom of 153mm ( 16) Comprehensive Development of Shanghai Wuzhong

24、oad ail Transit Depot Ma Zhongzheng，Zhu Beiling，Li Yao，Jin Qi With the decreasing of urban land resources，comprehensive development of rail transit depot is an effective way to achieve intensive use of land resources Good development project can effectively integrate and use urban land resources， gu

25、ide the development of urban structure and spatial morphology surrounding a block And it is also an important measure to maintain sustainable development and virtuous cycle of urban rail transit operation In Shanghai Wuzhong oad Depot planning and construction，the construction requirement and phased

26、 implementation scheme are proposed based on the block position conditions analysis The project has achieved initial success，the cumulative experience gained from which will be a good reference for similar projects ( 21) Numerical Simulation Analysis of Unloading Effect of Extra-deep Excavation Clos

27、e to Existing ail Transit Station Yu Long Combined with an actual case of Shanghai rail transit engineering，2D and 3D numerical simulations are conducted to study the excavation process of extra-deep excavation pit which is close to a rail transit station ( sharing a diaphgram wall) by ground displa

28、cement method， superposition principle and incremental method Analysis is made to the internal force change and deformation trend of the existing station structure under the unloading effect of extra-deep excavation And the rational control requirements are proposed for construction of deep excavati

29、on pit ( 27) Construction Technology of “The Shallow First and Then Deep”for Adjacent Excavation Pits Sharing etaining Wall Pan Weiqiang In underground space development，construction of excavation pit group faces the technical difficulties of construction 59 英 文 摘 要 4 第 期 planning and mutual protect

30、ion Especially for the excavation pits sharing a retaining wall，it is more risky to construct the shallow excavation first and then deep excavation Through construction numerical simulation and construction data analysis to the underground complex ( including rail transit， tunnel and real estate dev

31、elopment ) ， key technologies and mutual protection measures of construction excavation pit group are summed up ( 32) Construction Application of Soil Mixed Wall in Sandy Soil of Zhengzhou Guo Hao Soil mixed wall technique is seldom used in China Central Plain region Combined the construction of ret

32、aining structure of work shaft excavation pit of Zhengzhou Zhongzhou Avenue Tunnel，it analyzes the construction difficulties of soil mixed wall technique，and introduces the equipment improvements，construction parameter optimization technology in detail The success of constructing large diameter tri-

33、axial mixed pile with H-shaped steel in extra-deep sandy soil layer accumulated experience for widely use of soil mixed wall in the future ( 36) esearch and Innovation of Joint Type of Diaphragm Wall Cao Ji The leakage problem is common in diaphragm wall construction， which is easy to result in the

34、piping channel in excavation，posing a serious threat to the safety of project and its surrounding environment It is also a direct factor causing the leakage of internal structure and ground settlement later，which has a major influence on the quality of the whole project In order to prevent joint lea

35、kage of diaphragm wall， the most important is to adopt rational joint type which suits the engineering geological condition and working condition Based on the advantage and disadvantage comparison of various joints，an innovative H-shape steel joint is proposed which is either good at sealing effect

36、or cost-saving It is recommended this new joint type shall be put into practice as soon as possible through scientific research program and engineering tests ( 42) Ventilation Environment and Fire in ail Transit Tunnel Zheng Jinli，Zhou Dan This article explains the relationship between ventilation e

37、nvironment and fire development，analyzes the characteristics of tunnel fire development and propagation Through numerical calculation and fire accident analysis， it pointed out that ventilation environment has a significant impact on the fire development，and proposed that changing factors of ventila

38、tion environment shall be important in fire accidents analysis ( 47) Application of Thermal Count Statistical Technique in Interchange Passenger Flow Statistic of Shanghai ail Transit Chu Shengqi As an important basis for passenger clearance and operation organization of rail transit interchange station，interchange passenger flow statistic requires high accuracy and real-time Thermal count statistical technique