下穿地道深大基坑内支撑支护结构设计2019

郑州市渠南南路快速通通道工程（绕城高速速辅道至西西四环）下穿地道深深大基坑内内支撑支护护结构设计计二零一九年年十一月河南省城乡乡规划设计计研究总院院有限公司司HENANURBANPLANNINGINSTITUTE&CORPORATION汇报人：赵赵先鹏目录录1.项目概况2.工程水文地地质条件3.地道基坑工工程支护方方案4.工程重点、、难点分析析项目概况1项目地理位位置图工程概况郑州市渠南南路快速通通道工程（（绕城高速辅辅道至西四环）位于郑州州市西北部，南水北北调干渠南南侧。项目目西起绕城高速辅辅道，沿南水北北调干渠向向南至西四环，道路全长长7.55km,道路红线宽宽度为60m，规划为城城市快速路路。渠南路绕城高速辅辅道西四环郑上路中原西路工程概况渠南路西延延全线共设设置主线下下穿地道5处，下穿绕绕城高速辅辅道、白松松路、红松松路、郑上上路、元通通大道-中原西路等等主要道路路。本设计标段段范围西起起元通大道道西侧，东东至西四环环以西，本本标段设置置1条下穿地道道，地道全全长1628m（K5+250～K6+878），主要下下穿节点有有元通路、须须水河、中中原路等。第三标段须水河K5+340元通大道-中原西路地地道总平面布置置工程概况K6+758K5+250～K5+340为敞口段，，长度90m。K5+340～K6+758为暗埋段，，长度1418m。K6+758～K6+878为敞口段，，长度120m。地道全长1628m。K5+250K6+878工程概况隧道明挖暗暗埋段主体体结构方案案本工程为城市快速路路，双向六车道，设计时速60km/h。隧道采用单单箱双室结结构，结构构高度为8000mm，结构宽度度30300mm，其中侧墙墙宽度1000mm，中隔墙800mm，顶、底板板结构厚度度1200mm。工程水文地质条件2地形地貌、、气象水文文本场地位于于郑州市区区西部，所所处地貌单单元为黄河冲积二二级阶地区区，地面绝对对标高119.57m-143.43m，地形较平平坦，地势势开阔，局局部有土方方堆积。地层岩性根据岩土的的时代成因因、地层岩岩性及工程程特性，本本场地勘探探揭露深度度范围内地地层岩性从上至下下为：第①层杂填土（Q4ml）、第②层粉土（Q3al）、第③层粉质粘土（Q3al）、第④层粉土（Q3al）、第⑤层粉质粘土（Q3al）、第⑥层卵石土（Q3al）、第⑦层粉砂（Q3al）等。地道基底主主要坐落在在粉土、粉质质粘土层上上。不良地质根据本次勘勘察结果，，拟建场地地及附近范范围内不存在滑坡、塌陷陷、采空区区、地面沉沉降、地裂等不良良地质作用用。工程水文地地质条件水文地质条条件1、地表水须水河位于道路里里程桩号K6+320处，河道宽宽约20.0m，勘察期间，，水位深度约1.5m，须水河水水量较小，对地下水补给给有限。2、地下水本次勘察期期间地下水水稳定水位位位于地表表下24.2～38.2m，高程为92.0～96.0m。地下水年变化化幅度1.00m～2.00m，历史最高高水位埋深深约为15.0m，对应的绝对对标高为115.0m。受季节性性水位变化化影响，勘勘察时处于于较低水位位时期。本场区地下下水的补给给主要为大大气降水、、河流下渗渗、地下水水侧向径流流等补给；；地下水由西、西南南向东及东东北径流，，水力坡度度约0.5‰，径流条件件稍差，受受开采的影影响，径流流方向可发生生局部改变变。地下水的排排泄，主要要有蒸发排排泄和径流流排泄等形形式。工程水文地地质条件工程水文地地质条件岩土名称及编号天然重度压缩模量容许承载力修正系数直接快剪三轴剪切（CU）深度宽度粘聚力内摩擦角粘聚力内摩擦角rEs0.1-0.2[fa0]K2K1cφcφ(kN/m3)(MPa)(kPa)(kPa)(度)(kPa)(度)填筑土①18.0/85//10.015.0//粉土②18.210.01501.5017.411.715.810.6粉质黏土③19.18.51601.5011.621.211.920.4粉土④18.211.01701.5017.311.716.410.7粉土⑤18.312.01701.5015.810.916.110.9粉质黏土⑥18.58.02002.5012.922.210.120.5粉质黏土⑦19.110.02202.5012.722.69.120.7粉质黏土⑦119.49.02202.5010.618.59.917.5粉质黏土⑧19.410.02402.5012.922.310.913.4卵石土⑨20.022.02808.03.511.721.611.220.5粉砂⑨119.518.0240//17.411.715.810.6粉质黏土⑩19.012.0240//11.621.211.920.4地道基坑工程支护方案3基坑支护设计方案方案特点方案不足放坡开挖施工空间大，工期短，造价低，适用于场地空旷条件。适用于地下水位以上或进行降水，占用空间大。土钉墙施工空间大，工期短，造价低。适用于地下水位以上或进行降水，占用空间大。钻孔灌注桩/地连墙+内支撑围护结构刚度大，基坑变形小，安全更有保障，内支撑不占用周边地下空间内支撑影响主体结构施工，工期较长，造价高。根据周边相相关工程地地质勘察报报告，本次次开挖范围围内未见地地下水，无无需进行基基坑降水设设计。结合工程用用地红线，，基坑开挖挖深度0～15m，采用放坡坡开挖；基坑开挖深度15～18m，采用围护护桩+内支撑；基坑开挖深度18～21.5m，采用地连连墙+内支撑；地道基坑工工程支护方方案K6+117放坡开挖放坡开挖桩/墙+内支撑K6+613本地道主要要有放坡、、桩+内支撑、地地连墙+内支撑三种种支护形式式。1、K5+250～K6+117，长度867m，采用放坡坡开挖；K6+613～K6+878，长度265m，采用放坡坡开挖。基基坑深度0～15m，每级放坡坡不大于5m。2、K6+117～K6+439，长长度度322m；K6+533～K6+613，长长度度80m，共共计计402m，采采用用桩桩+三道道内内支支撑撑，，第第一一道道内内支支撑撑采采用用600x800的混混凝凝土土支支撑撑，，第第二二、、三三道道支支撑撑采采用用d609，t=16的钢钢支支撑撑。。地道道基基坑坑工工程程支支护护方方案案K5+250K6+878地道道基基坑坑工工程程支支护护方方案案3、K6+439～K6+533，长长度度94m，采采用用地地连连墙墙+四道道内内支支撑撑+一道道换换撑撑，，第第一一道道内内支支撑撑采采用用600x800的混混凝凝土土支支撑撑，，第第二二、、三三、、四四道道支支撑撑采采用用d800，t=20的钢钢支支撑撑；；换换撑撑采采用用d609，t=16的钢钢支支撑撑。。4、由由于于基基坑坑开开挖挖宽宽度度达达30.5m，为为确确保保支支撑撑的的稳稳定定性性，，中中间间设设置置500x500临时时立立柱柱，，及及d1000的临临时时立立柱柱桩桩。。地道道基基坑坑工工程程支支护护方方案案K5+250～K6+117，长长度度867m，采采用用放放坡坡开开挖挖；；K6+613～K6+878，长长度度265m，采采用用放放坡坡开开挖挖，，坡坡度度1:1.2。基基坑坑深深度度0～15m，每每级级放放坡坡不不大大于于5m。基地地坐坐落落在在5粉土土层层上上，，地地基基承承载载力力为为220KPa。2粉土土4粉土土5粉土土7粉土土约15m地道道基基坑坑工工程程支支护护方方案案4粉土土5粉土土6粉土土7粉质质粘粘土土2粉土土该段段基基坑坑深深约约15~18m，围围护护结结构构采采用用d1000mm@1400mm+内支支撑撑支支护护体体系系。。竖竖向向设设置置3道内支撑，第第一道支撑采采用600x800混凝土支撑，，冠梁尺寸800x1200；第二、三道道支持采用d609，壁厚16mm的钢管撑，钢钢围檩为双拼拼工45C。基坑中间设设置500x500临时立柱，及及d1000mm临时立柱桩，，桩长约12m，围护桩嵌固固深度为10000mm。地下水位于地地面下约30m，基坑底位于于5粉质粘土层中中，地基承载载力为170KPa。约18m约10m30.5m约10m约6.0m约6.0m约5.0m2.0m混凝土支撑609换撑609换撑3地连墙围护结结构支护方案案该段基坑深约约21.5m，围护结构采采用800mm厚地连墙+内支撑支护体体系。竖向设设置4道内支撑+一道换撑，第第一道支撑采采用600x800混凝土支撑，，冠梁尺寸800x1200；第二、三、、四道支撑采采用d800mm，壁厚20mm的钢管撑，钢钢围檩为双拼拼工56C，换撑采用d609mm，壁厚16mm的钢管撑。基基坑中间设置置500x500临时立柱，及及d1000mm临时立柱桩，，桩长深度约约15m。地连墙嵌固固深度为12000mm~13000mm。地下水位于地地面下约30m，位于基坑下下方，基坑底底位于8粉质粘土层中中，地基承载载力为220KPa。4粉土5粉土6粉土7粉质粘土8粉质粘土混凝土支撑609换撑800钢支撑800钢支撑约12m地道基坑工程程支护方案800钢支撑约12m约6.0m约6.0m约21.5m约3.7m约4.8m工程重点、难点及总结4工程重点、难难点分析及总总结1.下穿须水河1）基坑深度大大，最深处达达21.5m，属于深大基基坑，设计难难度较大，施施工风险较高高。工程重点、难难点分析及总总结2）地道与须水水河小角度斜斜交，交角约35度。河堤两侧地形形存在约6m的高差，基坑坑两侧受力不不平衡。五标六标工程重点、难难点分析及总总结3）施工期间须须水河正常使使用，无法中中断，需加强强基坑止水。。采用d850@600的三周搅拌桩桩止水帷幕进进行止水。工程重点、难难点分析及总总结DN1000给水管与隧道道的平面关系系图DN1000给水管（铸铁铁）与隧道的的平面相交里里程桩号为K6+484~K6+514，与隧道线路路轴线大约呈呈46°。K6+484K6+5142.DN1000给水管的处理理措施：1、对基坑内侧侧被动区土层层，采用d800@600高压旋喷桩（（三重管）进进行加固。2、在管线两侧侧各设置一根根d1500mm的钻孔桩，增增加支护结构构刚度。3、给水管部分分基坑侧壁，，采用土钉+网喷进行加固固，保护桩间间土。DN1000给水管与地道道基坑的剖面面关系图工程重点、难难点分析及总总结4粉土5粉土6粉土7粉质粘土8粉质粘土约2.0m约5.0m土体加固区混凝土支撑钢支撑约3.2m最深处约21.5m约3.5m加固区加固区10m5m在管线两侧各各设置d1500mm大直径钻孔灌灌注桩，钻孔孔灌注桩距离离管线间净距距设置为0