地下车站基坑开挖及降水(共54页)

1、精选优质文档-倾情为你奉上一、工程概况1.1设计概况1.1.1沙柳路站采用地下连续墙围护结构，明挖顺作法施工，即开挖至基坑底后顺作车站底、中、顶板及侧墙和其他结构。1.1.2车站标准段开挖深度为15.97m，采用800mm厚的地下连续墙，作为基坑围护，锁口管接头，沿基坑深度方向布置四道钢管支撑。1.1.3端头井开挖深度分别为17.85m（西侧）、17.42m（东侧），采用800mm厚的地下连续墙，作为基坑围护，锁口管接头，沿基坑深度方向布置五道钢管支撑。1.1.4换乘节点处北侧采用1000mm厚地下墙，墙深44m，可以作为将来7号线端头井的围护结构；而换乘节点南侧800mm厚的地下墙采用玻璃纤

2、维钢筋，为将来盾构穿越创造条件；锁口管接头，沿基坑深度方向布置四道钢管支撑。1.1.5基坑变形控制保护等级为一级，即地面最大沉降量0.1%H，围护墙最大水平位移0.14%H（H为基坑开挖深度），且30mm，经计算本车站标准段地面最大沉降量15.8mm，围护墙最大水平位移22.2mm，西端头井地面最大沉降量17.7mm，围护墙最大水平位移24.8mm，东端头井地面最大沉降量17.3mm，围护墙最大水平位移24.2mm。1.1.6设计详见围护结构及支撑布设平面图1-1及剖面图1-2。1.2地质水文情况1.2.1沙柳路站地层主要为第四系全新统人工填土层，第I陆相层、第I海相层、第II陆相层、第III

3、陆相层、第II海相层、第IV陆相层、第III海相层。场地土质表层为杂填土,下部为粉质粘土及粉土和粉砂，局部有淤泥质粉质粘土。根据地质资料,车站底板一般位于1层粉质粘土中,局部位于2粉土中；地下墙墙趾位于2粉土或1层粉质粘土等土层中。本车站场地存在第、层微承压水，微承压水以第陆相层1及1粉质粘土为隔水顶板。具体详见表1-1 沙柳路岩性特征表。1.2.2场地土类型为软弱中硬场地土，场地土类别为III类，设防分类为乙类。图1-1表1-1 沙柳路站岩性特征表时代成因编号岩 土名 称土层厚度(m)顶板高程(m)岩性描述Qml1杂填土0.7-3.5/杂色，湿很湿，密实，由砖头、粉煤灰、碎石、粘性土等组成；

4、主要由粉质粘土为主的杂填土，呈黄褐色，可塑。2素填土1.02.3/黄褐色、褐色，可塑，主要为粉质粘土，夹碎石及有机质，含植物根。Q43al1粉质粘土0.73.11.82-0.33褐色、黄褐色，硬塑流塑。局部夹薄层粉土及粘土，含锈斑、贝壳及云母。2粘土0.51.71.590.41灰黄色、黄褐色，可塑。含锈斑、贝壳及云母。局部夹粉质粘土薄层。3粉土0.63.10.89-1.18褐黄色、灰黄色，中密-密实，湿，含锈斑、贝壳。局部夹粉质粘土薄层。4淤泥质粉质粘土0.81.92.110.61灰色，流塑Q42m1粉质粘土0.57.7-1.35-8.02灰色、褐灰色，可塑流塑，含贝壳、有机质、云母，夹粘土及

5、粉土薄层。2粉土0.56.2-1.26-10灰色，湿很湿，松散密实，含贝壳，夹粉质粘土薄层。3淤泥质粉质粘土0.42.9-1.56-8.89灰色，流塑，含贝壳及有机质，夹粉土及粘土薄层。Q41h1粉质粘土0.53.6-10.2-11.84灰褐色、浅灰色，可塑软塑，含锈斑、贝壳。顶部为泥炭层。2淤泥质粉质粘土0.63.7-10.79-10.93灰色，流塑，含锈斑、贝壳。Q41al1粉质粘土1.34.8-11.65-15.24灰黄色、褐黄色，可塑软塑，含锈斑、贝壳及姜石，局部夹粉土及粉砂薄层。2粉土1.11.7-15.21-15.29褐黄色，密实，湿。含锈斑、贝壳，局部夹粘土薄层。3粉土1.05.

6、5-13.26-17.29褐黄色、褐色，松散密实，饱和。含锈斑、贝壳及姜石，局部夹粉土及粉质粘土薄层。Q3eal1粉质粘土0.358.2-16.26-19.18黄褐色、褐黄色、褐灰色，软塑可塑，含贝壳、姜石及锈斑，局部夹粉砂及粉土薄层。2粉土0.38.8-18.99-25.23褐黄色、黄褐色，中密密实，稍湿湿。含贝壳及锈斑，局部夹粉砂及粉质粘土薄层。3粉砂2.64.1-23.43-25.16黄色、褐色，密实，饱和。含锈斑，局部夹粉质粘土薄层。Q3dmc1粉质粘土0.42.3-26.61-29.62深褐色、黄褐色，可塑-软塑，含贝壳、锈斑，局部夹粘土、粉土薄层。Q3c7070al1粉质粘土0.7

7、7.2-28.31-32.48黄褐色、灰黄色、灰褐色，可塑-软塑，含姜石、锈斑，局部夹粉土薄层。2粉土0.62-7.5-28.03-37.36黄褐色、褐黄色，密实，湿稍湿，含锈斑、姜石，局部夹粉砂及粉质粘土薄层。3粉砂0.63.7-27.53-45.82黄褐色、褐黄色，密实，饱和，含贝壳、锈斑，局部夹粉质粘土薄层。5粘土0>3.0约-34.56褐色，可塑，含锈斑及钙质结核，局部夹粉砂薄层。Q3bm1粉质粘土0.0>2.1约-48.43深褐色、灰黄色，可塑软塑。1.2.3土壤最大冻结深度0.7m，标准冻结深度0.6m。1.2.4沙柳路站的场地内表层地下水类型为第四系孔隙潜水，本工程影

8、响范围内承压水主要赋存于第、第陆相层的粉土及粉砂层内，微承压水稳定水位约为2.73.3m。地下水埋藏较浅，埋深约为0.91.85m（高程为0.321.54m），主要赋存于第I海相层及其以上的粉质粘土、粘土中。1.3施工现场环境沙柳路站位于沙柳路与卫国道交口处，毗邻西北方向为建筑师走廊，西南方向为松风东里，东北方向为顺驰太阳城康体中心，顺驰太阳城距基坑16米，建筑师走廊距基坑21.4米。站区范围内有多条地下管线。沿贺兰路有300煤气管1根，400、600上水管各1根，500雨水、污水管各1根，电话2根，电缆等管线与车站主体正交，须作搬迁。沿卫国道主体结构及0.7H范围内有529煤气管1根，400

9、上水管道3根，600雨水管1根，电话线3根，电缆线5根等管线。详见图2-1沙柳路站施工平面位置图。1.4主要工程量表1-2 主要工程量表序号名 称单 位数 量备 注1降水井降潜水井个32降承压井个142基坑开挖m3725674钢筋砼角撑钢筋t1.95砼m338.625立柱桩钢筋t3.48砼m330二、施工总体布署2.1施工现场平面布置 详图见图2-1。图2-1施工场地平面布置图2.2施工管理机构及劳动力组织配备项目经理、书记、总工各一名，副经理三名，设六部一室(工程部、技术部、安全质量部、设备物资部、计财部、环保协调部、综合办公室，综合办公室下设卫生防疫室，工程部下设中心试验室和监控测量班)。

10、 详见图2-2 项目经理部组织机构图及表2-1 劳动力计划表、表2-2劳动力逐月需用量计划表、图2-3劳动力逐月需用量直方图。2.3施工进度计划基坑开挖分段详见平面布置图2-1。根据目前工程实际情况，沙柳路站立体基坑降水及土方开挖的进度计划安排如下：1 2005年5月1日完成主体基坑的降水井施工，开始降水施工，各段降水井在对应的主体结构回填完成后结束。2 2005年6月1日，开始基坑土方开挖施工。各段土方施工顺序为A B I C H D G F E3 各段土方方量约62006700 m3，计划安排500m3/天。相邻段的土方开挖，在已开挖地段完成底板砼打到设计强度后再继续开挖。4 沙柳路站土方

11、开挖的进度取决于主体结构施工进度。总体计划于2005年12月底完成沙柳路站主体基坑土方开挖及结构施工。5 详见图2-4基坑施工进度计划横道图。2.4施工机具及试验、测量、监测、质检仪器设备计划详见表2-3基坑开挖需求的主要施工机具表。详见表2-4基坑开挖需求的主要试验、测量、质检仪器设备表。详见表2-5基坑开挖需求的监测仪器设备表。图2-2 项目经理部组织机构图表2-1 劳动力计划表序 号工 种人 数1挖掘司机82运输司机143机修工44泥浆工45钻井工66起重工67架子工168混凝土工69钢筋工2010电焊工1011电工212其他人员2013管理人员32合 计148 表2-2 劳动力逐月需用

12、量计划表时 间土方开挖队（人）降水队结构队综合保障队队（人）管理人员（人）合计（人）2005年4月52232592005年5月20103022321142005年6月32104022321362005年7月3255222321432005年8月3255222321432005年9月3255222321432005年10月3255222321432005年11月2055222321312005年12月205302032107 图2-3 劳动力逐月需用量直方图表 2-3 基坑开挖需求的主要施工机具表序号机械名称规格型号额定功率(KW)或容量(m3)吨位(t)数量(台)性能进场时间一降水施工主要施工

13、机具1潜水泵80FP-305.5KW20良好2005年4月2潜水泵50FP-282KW20良好2005年4月3污水泵150JC30×33KW12良好2005年4月4工程地质钻机XJ100-17.35KW1良好2005年4月二基坑开挖主要施工机具1反铲挖掘机WY-1001.0m32良好2005年4月2长臂挖掘机PC120-60.6m32良好2005年4月3挖掘机德国RH30.35m32良好2005年4月4装载机ZLD40B1.8 m31良好2005年4月5推土机T140-1103kw1良好2005年4月三支撑安设施工机具6自卸车VOLVO15t5良好2005年4月7千斤顶QW20020

14、0t4组良好2005年4月8汽车起重机QUY3030t2良好2005年4月9洒水车CA1415t1良好2005年4月四通用机械9钢筋弯曲机GW40B3KW8良好2005年4月10钢筋切断机GQ404KW6良好2005年4月11闪光对焊机UN1-7575KVA4良好2005年4月表2-4基坑开挖需求的主要试验、测量及质检仪器表序号设备名称规格、型号单位数量备注一试验仪器设备1混凝土标养设备40B台2自有，状态良好2塌落度测定仪TYL台4自有，状态良好3混凝土回弹仪HTW225台2自有，状态良好4混凝土试模15×15×15cm组60自有，状态良好5砂浆试模7.07×7

15、.07×7.07cm组15自有，状态良好6电子磅秤200kg台1自有，状态良好7案秤AGT-10台1自有，状态良好二测量仪器设备1全站仪徕卡TC702台1自有，状态良好2水准仪拓普康AT-G2台1自有，状态良好3钢尺30米个1自有，状态良好4铟钢尺2米个2 自有，状态良好5塔尺5米个1 自有，状态良好6棱镜徕卡TC702套2 自有，状态良好表2-5 基坑开挖需求的主要监测仪器设备表序号检测项目检测仪器量程分辨率/精度1围护体顶部水平位移日本TOPCON GTS-601PL1(2+2ppm)2支撑轴力监测钢弦式支撑轴力计，数字式度数仪根据设计值选定2%3地下水位监测美国SLOPE IN

16、DICATOR公司水位计40m1cm4基坑周围地表沉降WILD N3精密水准仪/徕卡NA2型精密水准仪加GPM3平半测微器，铟瓦合金尺±0.3mm/(km)5基坑回弹变形美国SLOPE INDICATOR分层沉降仪，（国产）磁性分层沉降环40m1mm6周围建筑物沉降、倾斜WILD N3精密水准仪/徕卡NA2型精密水准仪加GPM3平半测微器，铟瓦合金尺±0.5mm/(km)7周围地下管线沉降变形8围护体（内部）水平位移（测斜）美国SLOPE INDICATOR公司双向测斜仪，DATA MATE数据采集仪±53°0.02mm9围护结构钢筋应力（国产）钢弦式钢

17、筋应力计+300/-15OMPa2%三、基坑降水施工方案根据设计图纸，本合同段工程所处位置地下水稳定水位埋深为地面下0.9-1.85m。微承压水稳定水位埋深2.73.3m。为确保基坑开挖在无水条件下作业，当部分地连墙施工完，具备工作面后，即可在该部分选取井位，测试水量等各项指标，在取得实测结果后根据设计图纸及现场实际进行布井。并在基坑开挖前20天进行井点降水，以便于基坑土方开挖作业。降水后水位位于坑底1.0m下，坑外观测孔水位比原地下水位深度不大于0.5m。井位在基坑范围内基本均匀布置，当遇支撑及结构梁、柱等时，相应避开。开挖至坑底，施工底板时在井点管位置设置底板泄水孔，然后拆除井点管，待车站

18、顶板覆土及内部铺装层施工完成后再封孔。3.1基坑降水施工方案概述3.1.1降水设计 据设计要求，为保证土方开挖在无水条件下作业，在基坑内实行深井井点降水。由于基坑开挖要穿越上部粉土层，座落在粉质粘土层中，粉土、粉质粘土同属含水地层，地下水较丰富，根据每口井的有效抽水面积(约100m2)，需在开挖面积约4500m2的主体结构基坑中布置46口降水深井，深井埋设深度比挖土基底深6m。同时基坑内设置9口水位观测井(东西端头井各设置1口，标准段内设置6口，换乘段设置1口)；在基坑围护外侧布置16口水位观测井，用于观测基坑内降水对基坑外地下水位的影响，根据坑内外水位变化，确定降水的速率和抽水量。降水井平面

19、布置详见图3-1。根据地质情况，本合同段分别设置降潜水井点和降承压水井点，如图3-2。降潜水井点每个降水范围不大于150m2，井点埋设深度L=h6.0m(h对应井点里程处的基坑深度)根据具体位置的地质情况作相应调整，避免井点管伸入承压水层。降承压水井点每个降水范围不大于350m2，进入3、3层的降水井数量各为一半，井点深度及滤水管长度结合图纸和地质报告提供的粉砂层埋深、厚度等确定。井口位于地面以上0.70m，以防止地表污水渗入井内，采用优质粘土封闭。3-13.1.2降水施工降水井采用XJ100-1型工程地质钻机钻孔。 图3-2 降水井点详图每口井单独配备80FP-30型号的深井潜水泵，潜水泵下

20、放到设计深度，泵管连接紧密不漏水。基坑周围设400×400水沟，上置盖板，水沟与市政污水排放系统连接，经过沉淀池后排入市政排水系统。3.2 抽水试验为了准确确定该场地水文地质参数，根据设计要求，在井群正式施工前进行抽水试验，试验选用井位图上降水井作为抽水井，采用深井潜水泵，井打好后，抽水试验井洗井满足下列要求1、试验井应在下管、填料后立即洗井；2、洗井的时间应按含砂量小于万分之一确定；3、洗井时同步进行观测孔水位观测。如满足要求，先各抽12天或更长时间，以确保抽水时流量稳定，待水位恢复。抽水开始前测定孔内和潮水水位变化情况，抽水试验应选择井内水位波动相对平稳的时段开始进行。观测前，测

21、量2口井的初始水位，观测水位时间间隔，抽水开始010分钟，每分钟观测1次共10次；1030分钟，每2分钟观测1次；，30100分钟每5分钟观测1次；100分钟以后每50分钟观测一次。如48小时仍无法大致完整绘出Slgt和lgs-lgt曲线，时间还可能继续延长，根据抽水试验得到参数分析，根据测得的水文地质参数，再重新进行井群计算，优化降水方案，选配适当流量的抽水泵，制定相应的降水运行方案。水位水量观测时间间隔表观测内容观测次数与时间间隔出水量及水位降深值观测次数10101458时段（min）103010028803.3工艺流程及施工技术措施3.3.1 工艺流程准备工作钻机进场定位开孔下护口管钻进

22、终孔冲孔换浆下井管冲孔换浆（泥浆比重换到1.05）填砾止水封孔洗井下泵试抽合理安排排水管路及电缆电路抽水试验正式抽水记录。如图3-3。设备、材料进场定井位立钻架成 孔清 孔下井管填滤料洗 井安装管路系统试 抽降水管理安装水泵连接管路降水任务完成图3-3 基坑降水施工工艺流程图3.3.1.1 准备工作（1）落实材料和人员，合理安排人财物，与业主及工地上各兄弟单位保持密切协作。 （2）专人负责进料，工程师核定，确保井壁管、过滤管（外包30目40目的尼龙网，滤水管的直径与井壁管的直径相同）、围填砂、粘土等材料的质量。（3）进出场、定位、埋设护孔管，钻机进场。钻井井位经双方按设计方案校核井位，保证钻机

23、移到位，基础牢固平稳，磨盘水平“三点一线”，（孔位、磨盘、大钩成一垂线），各项准备工作就绪，井管、砂料到位，埋设护孔管要求垂直，护孔管尽可能进入原状土层内2050cm，外围用粘土填实，保证泥浆返出孔外，孔斜误差不超过1%。3.3.1.2 成孔采用XJ-100-1型工程地质钻机钻孔，确保孔径不小于705mm（降潜水井）或550mm（降承压水井），钻进前测量好钻具总长，精确计算机上余尺，控制钻进深度，深度要大于设计深度，以考虑抽水期间沉淀物可能达到的沉积高度所产生的影响，钻进中保持泥浆比重在1.151.25，钻进过程中要对地层分层描述，确定降水含水层的确切层位和岩性，并保证钻孔圆正垂直。钻孔过程中

24、采集土样，核对含水层所在部位和土的颗粒组成。3.3.1.3 清孔终孔深度达到后，井管下入前进行清孔作业，调浆宜慢，清孔后泥浆比重1.05左右。清孔采取注入清水置换，利用砂石泵抽出沉渣，并测定井深。3.3.1.4 下井管降潜水井管采用水泥砾石滤水管，每节长2.0m，利用汽车吊分节吊放，下管前填2m高的中粗砂。井管接头处用尼龙网包裹严密，下到设计深度，顶部高出地面20cm，并采取措施（如在井管附近设置标记，并用木板将其围住）加以临时保护，随开挖拆除部分井管，剩余部分作好保护。降承压水井点按设计井深事先将井管排列、组合，下管时所有深井的底部按标高严格控制，并且保持井口标高一致。井管应平稳入孔、焊接垂

25、直，完整无隙，确保焊接强度，以免脱落，为了保证井管不靠在井壁上和井管外有一定的填砾厚度，在滤水管上下各加两组扶正器，保证环状填砾间隙厚度大于150mm，过滤器应刷洗干净，缝隙清楚，桥式过滤器缝隙均匀。下管要准确到位。自然落下，稍转动落到位，不可强力压下，以免损坏过滤结构，下好井管后，把井管居中固定。3.3.1.5 填滤料井管到达设计深度后，适当稀释井内泥浆，然后立即在井管周围灌填滤料。滤料采用人工沿井孔四周均匀连续填入，滤料填至井口下1m处，其上用粘土回填。滤料采用3-7mm干净细小的河卵石。承压水井点从井底向上至滤水管顶部以上1.50m均围填中粗砂；在中粗砂的围填面以上采用优质粘土围填，3层

26、滤水管外中粗砂顶部以上的优质粘土围填至地表并夯实，并做好井口封闭工作。3.3.1.6 洗井完成滤料灌填后，按规定进行洗井。在成井后8h内，将污水泵放入井底反复抽洗，以保证渗水效果，洗井过程中观测水位及出水量变化情况。3.2.1.7 安装潜水泵及管路系统(1) 安装前检查电机和泵体，确认完好无误后方可安装；(2) 潜水电机、电缆和接头的绝缘安全可靠，并配有保护开关控制，以确保安全运转；(3) 安装过程中保证各连接部位密封可靠不漏气；(4) 将真空泵进出水、进出气调节好，保证正常运转；(5) 管路在基坑边缘汇入总管，将水排入市政污水系统；(6) 管路上装有真空表、水表、闸阀、单向阀，以便于控制、管

27、理，气管连接处保证密封、不漏气。3.3.1.8 试抽洗井后，对井管进行单井试抽，如有异常情况，重新洗井，并再次进行抽水试验。洗井结束后，待水位恢复可按设计下泵，下入深度宜在滤水管下半部分，以保证足够的降深。排水管道及电源线路一定要先连接好，试抽3个小时，测定井内水位及观测孔水位变化，安装水表测流量，预估降水试验运行途径，等水位恢复后，积极配合抽水试验。 抽水时，每天24小时派人现场值班，并做好抽水记录，每天报水位、流量。记录内容包括降水井涌水量Q和水位降深S，并在现场绘制S-T，Q-T，SQ曲线与基坑开挖深度附近监测资料绘于同一图上，了解其相关关系，以掌握抽水动态，指导降水运行达到最优。选择有

28、代表性的井及时抽干井内的水，观测恢复水位，以准备掌握水位降深，又不过大影响降水正常运行。抽水运行期间还必须注意观测沉井进展情况，记录沉井标高，注意收集沉井监测资料变化情况。进入正常后，每天向监理报降水日报。3.3.2施工技术措施1.钻孔前严格按照图纸定出孔位。    2.钻孔严格控制井孔垂直度（1），严格控制井孔深度（H22m），保证井孔孔径上下一致，控制孔径（降潜水井705mm，降承压水井550mm）。    3.灌填砂砾料前，把孔内泥浆适当稀释到比重为1.05左右，灌填高度符合设计要求，灌填量不得小于计算值的9

29、5。    4.井点管口有保护措施，井点设有标志，防止杂物掉入管内。    5.成井过程中文明施工，泥浆池及时回填，洗井彻底。    6.冬季施工对成井采取防冻措施。    7.成井施工中及时做好施工记录。    8.凿井完成后及时下泵抽水。并抽到水清为止，水的含砂量小于十万分之一。9.观测井设专人观测井中水位变化，发现水位变化大时，可将观测井改为回灌井，进行地下水补充。3.4降水监测基坑降水施工

30、时，基坑内地下水位通常控制在基底以下1m左右，降水速率不超过0.5m/天。基坑外地下水位通常不低于降水前地下水位1m。预埋水位测管于基坑外的土体内，用水位计测量，了解基坑外水位变化情况。观测井均匀布设在基坑的两长边外以及风道外的土体中，距围护墙1m处。坑内观测井深度设为15m。坑外观测井深设为12m（从自然地平起计）。3.5 基坑开挖后降水井的处理开挖至基坑底施工底板前，沿基坑内纵向设置盲沟配合降水开挖至坑底施工底板时，在井点管位置设置底板泄水孔，然后拆除井点管，待车站顶板覆土及内部铺装层施工后方可封孔。封堵采用碎石填实降水井孔，再浇筑混凝土封堵。 四、基坑开挖施工方案4.1基坑开挖施工总体方

31、案概述基坑施工以保持交通畅通和保证业主提出的关键工期为原则，分区分段分层作业充分利用“时空效应”,在保证安全质量的情况下快速完成。具体施工过程见图4-1基坑开挖及回筑施工工序图。基坑开挖在地下连续墙达到设计强度和施工降排水完成20天后进行，采用反铲挖掘机开挖，水平运输为15t自卸汽车，随开挖随将弃土运至指定弃土场。4.2 主体基坑开挖前的检算以沙柳路标准段基坑开挖为例,轴向预加力取90%横向支撑力，计算如下：(1) 计算条件基坑开挖深度为15.85m，采用厚度为800mm的地下连续墙围护结构，墙长度为27.5m，墙顶标高为1.7m。计算时考虑地面超载20kPa，如下图4-2。 B=0.8q=2

32、0(粉质粘土)(粉质粘土)(粉质粘土)(粉质粘土)(粉质粘土)(粉质粘土)(粉质粘土)(粉质砂土)(粉质砂土)hw=11.75.89.513.2H=16.23D=12.97地下连续墙 图4-2 支撑示意图共设4道支撑，支撑加力情况见表4-1表4-1 支撑加力表中心标高（m）刚度（MN/m2）预加轴力（kN/m）1.1409.12114.3-3409.12366-6.7409.12630-10.4409.12540(2) 地质条件场地地质条件和计算参数见表1-1。 (3) 工况表4-2 工况情况表工况编号工况类型深度(m)支撑刚度(MN/m2)支撑编号预加轴力(kN/m)1开挖1.72加撑1.7

33、409.121114.33开挖5.84加撑5.5409.1223665开挖106加撑9.7409.1236307开挖13.78加撑13.4409.1245409开挖15.5810换撑15.58100011拆撑412换撑10.71000313拆撑14拆撑15换撑6.51000216拆撑1工况简图如下：工况 11.7工况 21.7工况 35.8工况 45.8工况 59.5工况 69.5工况 713.2工况 813.2工况 916.23工况 1015.78工况 11工况 128.52工况 13工况 14工况 153.22工况 16 (4) 计算 20(粉质粘土)(粉质粘土)(粉质粘土)(粉质砂土)(

34、粉质砂土)(粉质粘土)16.2312.97YXO安全系数 K=1.83 ,圆心 O( 6.89 , 0 )整体稳定验算 20(粉质粘土)(粉质粘土)(粉质粘土)(粉质砂土)(粉质砂土)(粉质粘土)116.2312.97Prandtl: K=3.42Terzaghi: K=3.99墙底抗隆起验算 20(粉质粘土)(粉质粘土)(粉质粘土)(粉质砂土)(粉质砂土)(粉质粘土)116.2312.97坑底抗隆起验算 K=2.8113.2m 20(粉质粘土)(粉质粘土)(粉质粘土)(粉质砂土)(粉质砂土)(粉质粘土)11.75.89.513.216.2312.97 8301.8 25.32805.4 22

35、.1O Kc=4.05抗倾覆验算(水土合算) 抗管涌验算:按砂土，安全系数K=1.802按粘土，安全系数K=2.86 包络图 (水土分算, 矩形荷载)1050-5-10051015202530深度(m)水平位移(mm)Max: 8.610005000-500-1000051015202530深度(m)弯矩(kN*m/m)-679.1 688.710005000-500-1000051015202530深度(m)剪力(kN/m)-521.6 566.6 150.1kN/m 634kN/m 889kN/m 881kN/m4.3基坑支撑安装及拆除4.3.1支撑体系沙柳路站采用明挖顺作法施工，主体采用

36、地下连续墙加内部钢支撑作为基坑支护体系。沙柳路车站标准段基坑开挖深度15.97米，端头井开挖深度分别为17.85米、17.42米。开挖时沿基坑深度方向标准段设置四道钢支撑，端头井设置五道钢支撑，依据设计第一道为600钢管支撑，其余均为609钢管支撑，为施工方便，我标段均采用609钢管支撑。端头井四个转角处各设置五道角撑，换乘节点相对的两个转角处各设置四道角撑，角撑为300mm厚现浇钢筋混凝土。为增强土体稳定性，在需要换撑的支撑处设置2I45a型钢围檩。除端头井及换乘节点有部分斜撑外，其余均为对撑，纵向间距为2.33.3m，竖向间距3m左右。角撑与横撑的位置相同。为施工方便，要求钢管在满足间距要

37、求下避开主体结构中柱。设计支撑轴力如下表所示：设计支撑轴力标准段端头井斜撑支撑道数支撑设计轴力支撑设预加力支撑设计轴力支撑设预加力第一道钢支撑7904001000500第二道钢支撑（换撑）1960（1050）1380（750）2100（1100）1500（800）第三道钢支撑（换撑）1980（1250）1390（900）28502000第四道钢支撑（换撑）160011202950（1550）2100（1100）第五道钢支撑248017504.3.2支撑架设工艺流程见图4-3 钢支撑架设工艺流程图所示。图4-3钢支撑架设工艺流程图吊运钢管支撑施加预压力焊接固定拆除千斤顶 预制管节及端节预制钢围檩

38、安 装 牛 腿钢围檩安装吊装钢围檩、钢托架拼装节段钢管支撑在基坑旁提前拼装，开挖到钢管支撑标高时，及时采用两台30T汽车吊吊装安设钢围檩与钢管横撑，钢围檩采用2I型钢，通过2台QY200液压千斤顶对钢管支撑活动端端部施加设计预加力，再用钢制楔子塞紧焊牢，取下千斤顶。(1) 直撑安装直撑安装前根据有关计算，将标准管节先在地面进行预拼接并检查支撑的平整度，其两端中心连线的偏差度控制在20mm以内，经检查合格的支撑，采用吊车一次性吊装到位。钢支撑吊装到位后，用千斤顶施加预加轴力，最后用钢楔子塞紧。(2) 斜撑安装因斜撑与钢围檩及地连墙呈斜交关系，有一定交角，存在平行于钢围檩长度方向及地连墙长度方向的

39、分力，可能使钢围檩存在后移现象及使地连墙受力不均现象，按设计角度在钢围檩及地连墙上设置剪力块，确保钢管支撑与端承板成垂直关系，然后进行支撑安装作业，其安装方法与直撑相同。 （3）角撑施工角撑在施工前，先凿毛地连墙混凝土，使角撑钢筋与地连墙分布筋搭接，并采用搭接焊使其形成网片，其焊接长度10d，然后支模，浇筑混凝土，在砼达到拆模强度后，拆除模板，进行下一步施工。4.3.3支撑体系安装施工要点(1) 土方开挖的顺序、方法必须与设计工况相一致，并遵循“开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖”的原则。支撑的安装与土方施工紧密结合，在土方挖到设计标高的区段内，及时安装并发挥支撑作用。每一工况挖土及钢支撑

40、或角撑的安装时间不得超过1620小时。要严格控制支撑端部的中心位置，且与支护结构面垂直，接触位置应平整使之受力均匀。(2) 钢管横撑按每节5m的标准长度进行分节，同时配备部分长度不同的短节钢管，以适应基坑断面的变化。管节间用法兰、螺栓栓接，同时每根横撑分别配活动端和固定端。(3) 钢管对撑与钢围檩正交，斜撑和角撑要确保剪力块角度与斜置角度一致，钢管横撑安装后及时施加预加力。(4) 千斤顶预加力分两级加载。第一级加载主设计预加轴力的70%，每一开挖段内支撑加设完毕后，二级加载到设计预加轴力。(5) 为防止钢管支撑受压变形，活动端、固定端承板采用厚3cm的钢板。(6)专人检查钢管支撑楔子，一有松动

41、，及时进行重新加荷打楔子。(7) 钢管支撑、钢围檩为钢构件，一定要确保焊缝质量，使用前需进行无损伤焊缝检测。(8)角撑安装前必须凿毛与其连接处的地连墙，且保证角撑钢筋与地连墙分布筋搭接焊，其焊接长度10d。4.4支撑保护措施4.4.1支撑保护措施如下：（1）基坑开挖过程中要防止挖土机械碰撞支撑体系，以防支撑失稳，造成事故。（2）挖土机械和车辆不得直接在支撑上行走操作，严禁挖土机械碰撞支撑、立柱、井点管、围护墙。作用于支撑面的施工荷载不大于4KPa，钢支撑顶面严禁堆放杂物。（3）土方开挖时，弃土堆放应远离基坑顶边线20m以外。（4）施工过程中加强监测，若因侧压力造成钢管横撑轴力过大，造成横撑挠曲

42、变形，并接近允许值时，必须及时采取增加支撑等措施，防止横撑挠曲变形过大，保证钢支撑受力稳定，确保基坑安全。4.4.2支撑拆除技术措施支撑体系拆除过程其实就是支撑的“倒换”过程，即把由钢管横撑所承受的侧向压力转至永久结构或其它临时支护结构。先在钢支撑端部千斤顶座上设置千斤顶，操作千斤顶逐步给管撑卸荷，在完全卸荷后，拆除钢支撑端头的钢斜楔；然后给千斤顶减压并安全放松后移走千斤顶；最后用吊机将钢支撑吊起，并运离现场。在拆卸时，按设计要求的顺序进行拆除。4.5车站主体基坑土方开挖4.4.1施工组织基坑开挖充分利用时空效应组织施工，按“纵向分段、竖向分层、台阶法作业、由上至下、先支护后开挖”的原则进行作

43、业。纵向分段长度取20m左右。由反铲挖掘机挖土，自卸车水平运输。基底30cm由人工铲平。基坑土方开挖作业详见图4-4基坑土方开挖作业顺序示意图。基坑开挖顺序按车站总体施工顺序进行，分段开挖按规范要求不超过25m，分层不超过2m，纵向放坡按1:1.51：2.0放。基坑开挖时，其纵横向边坡放坡应根据地质、环境条件调整开挖时的安全坡度，基本开挖原则是：1、分段、分区、分层、对称进行，不得超挖。2、先中间后两侧，确保两侧预留土堤护壁，减少围护墙的悬臂时间和悬臂长度。3、每步开挖所暴露的部分地下墙体宽度宜控制在3m6m，每层开挖深度不大于2m，严禁在一个工况条件下，一次开挖到底。纵向放坡开挖时，在坡顶外

44、设置截水沟，防止地表水冲刷坡面和基坑外排水再回流渗入坑内。基坑开挖到坑底标高后，总体基坑纵向坡度控制为1：3，并在坡底设置300mm×300mm的排水沟，防止坑底积水。机械挖土至基坑垫层300mm时，进行基坑验收，并采用人工挖除剩余土方，挖至设计标高后应及时平整基坑，疏干坑内积水，施做泄水盲管及接地网，防止坑底土扰动，并及时施做垫层。图4-4基坑开挖作业五、质量保证措施5.1质量保证体系 详见图5-1质量保证体系图。5.2组织措施 建立及完善各项制度：质量自检制度，隐蔽工程检验制度，质量评定制度，验工签证制度，质量奖罚制度。并落实、实施。 结合施工现场的实际，采取各种形式，加强质量教

45、育和技术培训，积极开展小组活动，建立质量情报信息网络。5.3技术措施5.3.1降水质量管理措施降水工作持续时间较长，降水管理工作的要点是：(1) 降水开始后，随时监测水位动态变化，根据水位观测情况，控制降水井排水时间和时间间隔。(2) 降水期间安排三班人员日夜值班，进行排水降水控制操作、水位观测和数据记录。(3) 降水期间安排专人负责对抽水设备和运行状况进行定时维护、检查和保养，每天检查不少于3次，观测记录水泵的电源、出水等情况，保证抽水设备始终处在正常运行状态。(4) 降水期间严禁随意停抽。(5) 备好备用电源，保证抽水正常、连续进行。(6) 基坑开挖过程中，密切注意真空效果，做好密封工作。

46、(7) 若因地下围护结构渗漏而引起坑外水位下降超过规定值时，控制抽水力度或停抽。采取措施处理后再复抽。详见图6-1质量保证体系图。 (8)施工前应进行抽水试验，并根据抽水试验成果对井点数量布置和承压水降低的幅度进行调整。为保证基坑安全，在特殊承压水层均须设置有效水位观测点，并在整个开挖和回筑过程中，监测各承压水的水位，以确保达到设计要求。(9)调节抽水时间来控制基坑内的出水量。通过基坑内的观测井，掌握水位变化情况，其控制高度应通过计算确定，既不要抽水过深引起地面沉降，也不要抽水过浅危及坑底安全。基本将地下水降至基坑开挖面下1.0m左右，即满足基坑开挖的要求。（10）发现基坑出水、涌砂应立即查明

47、原因，组织处理。（11）井点钻孔应符合下列规定； 1 钻孔的孔口处应设置护筒； 2 孔径应比管径大200300mm 3 孔径应垂直、上下一致，孔底比管底深0.51.0m； 4 钻孔中应取土样并做好记录。（12）分节组装的井点管直径应一致。钢管井点管的虑管应采用穿孔钢管，孔隙率不应小于25%，外壁垫筋缠镀锌铅丝后并包土工布滤网。（13）井点管沉设应符合下列规定； 1 沉设前应先配管； 2 沉设位置应居中、垂直，管井的滤管应置于含水层中； 3 分节沉设时，各节应同心； 4 管井井点管应高出地面300500mm。井点管就位固定后，管上口应临时封闭。（14）滤料应洁净，其规格为含水层筛分粒径的510倍

48、。投放时应符合下列规定： 1滤料投放前应清孔稀释泥浆； 2 滤料应沿井管周围均匀投放，投放量不得小于计算量的95%； 3 滤料填至井口下1m左右时应用粘性土填实夯平。 （15）排水管路断面应根据排水流量确定并连接严密。排出的水经沉砂处理后，方可排入市政管道。 （16）降水井点泵组应搭设防雨设施。冬季施工时，对泵组和管路系统采取防冻措施。 （17）降水施工应有防止降水区域内建筑物和构筑物产生沉降和水平位移的措施。当采用回灌措施时应化验水质，不得污染地下水。 （18）降水井点系统，应在基坑回填土填完后方可停泵，并及时拆除。井点管拔除后，应及时用砂将井孔回填密实。5.3.2 基坑开挖及支撑安设质量保

49、证措施(1) 根据工程具体特点、施工条件，选择合理的施工方案，编制实施性的施工组织设计上报监理，审批后方可实施。(2) 开挖前，应做好基坑内、外的降水、排水施工，了解工程的薄弱环节，严格按施工组织设计的挖土程序、挖土速度进行挖土，并备好应急措施。 (3) 开挖过程中，建立工程监测系统，做好对基坑工程的监测和控制；同时，经常对平面控制桩、水准点、标高、基坑平面尺寸等进行复测。(4) 基底30cm土层采用人工开挖，并及时浇灌混凝土垫层，避免基底扰动、暴露时间过长；及时安装基坑支护结构的横撑，防止基坑变形。(5) 加强围护体系的监控量测与信息反馈，指导施工。(6)基坑验收允许偏差与检验方法，具体见表

50、5-1。表5-1 基坑验收允许偏差与检验方法表序号项目允许偏差(mm)检验频率检查方法范围点数1坑底高程0，-2010m1用经纬仪检测2中线偏位3010m一个断面3用水准仪检测3基坑平整度20钢尺检查宽度不小于设计规定2m靠尺检查（7）基坑两侧20m范围内不得存土。（8）基底超挖、扰动、受冻、水浸或发现异物、杂土、淤泥、土质松软及软硬不均等现象时，应做好记录，并会同有关单位研究处理。（9）基坑开挖及结构施工期间经常对、地下连续墙及支撑系统、放坡开挖基坑边坡、管线悬吊和运输便桥等进行检查，按监测方案进行监测。六、安全保证措施及紧急援救预案6.1安全保证措施安全生产方针：认真贯彻“安全第一，预防为主，防治结合、综