砂土复杂地质前提下地铁站基坑围护结构方案优化

砂土复杂地质条件下地铁站基坑围护结构方案的优化摘要：地铁车站基坑围护结构承担着基坑支护、止水等不可或缺的重要地位，因此围护结构方案具有十分特殊的意思，方案的优劣程度直接影响着施工的进度、成本、安全、质量甚至影响整个车站能否成功运营。本文以广州地铁X号线北延段12标xx车站为例，就砂土复杂地质条件下，基坑围护结构方案的优化作一个比较直观的分析。关键词：砂土围护结构支护优化前言：随着国家经济、科技的发展，城市地下轨道技术不断成熟，各种型式的地铁车站在大量涌现。围护结构工程无疑是保证车站基坑顺利实施开挖的关键。基坑开挖是一个土体应力的释放过程，此过程打破了原有地层的应力平衡体系，扰动后的土体进步流变和固结，基坑支护结构在坑内外土体的不平衡压力作用下向坑内移动。因此围护结构方案应考虑土方开挖和开挖方式、顺序对支护结构系统变形的影响。由此推之，阐明和发展基坑围护结构工程的理论，改进和优化深围护体系设计的思路和施工开挖的工艺，加深基坑系统工程的研究和认识是十分必要的。一、简述依据理论分析和施工经验，基坑围护体系失效一般主要有三个方面原因造成：一是因为内在设计不合理因素导致支护体系失稳（如整体稳定、抗倾覆、抗隆起安全性小，支护结构强度、刚度不足破坏等）而引起基坑失稳；二是因为外界环境变化（如雷雨天气、超载、水渗入）引发基坑失稳；三是因为施工因素（如支护结构施工质量达不到设计要求、挖土不合理、挖土扰动支护结构等）引发的基坑失稳。据上述原因分析，基坑围护结构体系的选择主要依据于基坑工程要求（平面尺寸和深度）、场地工程地质条件和水文条件，以及场地周遍环境条件等资料，通过上述资料对影响基坑围护体系安全的主要矛盾进行量化分析，据此进行方案合理性选择和结构稳定性的理论计算分析，并参考地区性经验判断，最终确定基坑围护体系类型。二、工程实例广州市轨道交通X号线北延段12标段【X站】，位于广州市XX机场高速公路附近、白云区积阴庄凤和村一队东侧的花圃园地，途经盆景种植园和两处鱼塘。X站是X号线北延段的第x座车站，为地下站，设站后折返线和停车线，全长484.2m。基坑位置目前为农田、荒地及花圃，地形较平坦，地面高程为15.4米左右。地表地质多为杂填土和素填土，部分地段地表为耕植土。在地貌单元为盆地冲积平原。三、原围护方案3．1原基坑围护方案原招标设计方案的围护结构工程采用φ800钻孔桩结合内支撑支护组合结构体系，基坑安全等级二级，围护桩嵌固深度6.5(5.5)m。支撑体系采用Φ600、壁厚14mm钢管支撑，对基坑采用二道钢管支撑支护加固，钢管支撑间距4m。钢围檩采用2根45C工字型钢组合而成。钻孔桩间采用φ550的双重旋喷桩止水。3．2地质及周边环境调查前面已经叙述过围护结构的选择主要取决于基坑深度，地质及周边环境三个方面的因素。中标进场后，项目部即对周边的施工环境进行了调查，发现X站附近地质比较复杂，局部有砂层，车站的南北两端还存在溶洞风险，施工难度较大，工期保证易受影响。其次，由于X号线北延段是亚运会配套工程，总关门工期已经卡死，也造成了X站总体工期紧张。此外，X站所处位置比较偏僻，前期供电可能无法保障，工期也可能因此而受到延误。澡但同时挡，守X桥站基坑麦所处位懒置场地挨开阔，础深度较蛛浅（抓约援1全0镇米），踢距最近拾的建筑突物烤（书3灯B毕）挑138之m旋，距机或场高犯速出92雕m蚁。秃即棕3斧倍基坑日深度范休围内没亭有重要裳的建构排筑物和言重要管卸线、周恩边环境并对基坑疗的沉降串、变形文不敏感莫。角3赚．驻3调优化设消想痕基坑开窝挖的影宣响范围魔取决于邪开挖的赔平面形毛状、开窗挖深度冠和土质估条件以谁及临近魔地下建无筑物等虎因素。夹综合考惯虑尝了紫X切站的利初弊因素回影响，急在保证塞安全及壤质量的滔前提下读，对原鞠招标设血计方案你进行了臂优化，勇具体方艘案如下励：日车站主电体部分役基坑（山YCK傲-25穿-72殃7.8炒00足～祥YCK夕-25上-96神9.7变00混），绿长土241托.9探m沟，由于婚砂层较肌厚，地绣质条件甩复杂，卫因此仍级然沿用药原招标添设计方袖案，采缴用排持桩厨+绳内支撑佩支护方芬案。即缠车站主宏体部分踪基坑围肃护结构讲方案不凭变。慈折返线咸部分基搭坑侄(页YCK守-25工-96德9.7疲00营～夫YDK泊-26括-21阳2.0碌00小)虚，森长秋242嘴.3迎m萌，砂层立厚度浅殃，而且镇中间部好分（遭YDK旋-26勾-哀085长.00彼0专～袖YDK盟-26环-糠135标.00爽0蹄）叛约燥50宽m毯范围没未有砂层劈。其次列，考虑致到现场善具备放个坡场地服、截3言倍基坑伴深度范竟围内没搜有重要期的建构敢筑物和羡重要管温线。另伪外，放逆坡方案暴工期短层，而且俊所需费四用较原往方案降荷低赏15桶%己。因此们，折返梢线部分喜拟采用励水泥搅丸拌歪桩跟+壳放坡方雁案。塑四、优连化后的术方案绣4仪．踩1睛方案说睡明鹿①生、在砂路层分布欧范围内明的坡顶笔设置双壳排搅拌预桩挤(避Φ窑500榴@35咽0陡)笼止水，额隔断基距坑内外紧地下水及的连通歉。徐②絮、为防坟止坡面之涌水涌植砂，保候证坡面抢的稳定跃，对坡草面处于串砂层的谈范围内霜采用搅刷拌剂桩食(疮Φ散500氏@80粪0X8墙0柴0廊梅花型纤布敞置资)盛对边坡校砂层进打行处理猜。酿③送、放坡薯坡度席按赶1详：交1.渡2贪考虑，尺分两级司进行放国坡，坡捉高控制途在遭5膛m隙左右，王为防止灶基坑边愧坡坡面麦的砂土呼塌落和腐遭雨水抢冲刷，笼开挖面休网喷混谈凝土面竭层蝇100上m辞m傅。坡顶狡设置排冲水沟，扑隔断地煤表水灌孤入基坑龄；坡脚聪设置排昆水沟，雹将土体颤中的渗类水及时恼排出。装④啦、采用迁放坡方啊案后，城桩顶压辨顶梁抗树浮不能专实施，鼻考虑到可抗拔桩牙造价高厨、施工行工期也圆较长，法拟采用厌在底板幻设置抗奇浮趾板絮的措施梯，利用扰回填土脾的压重桨解决抗商浮问题香。索4串．祸2失方案分健析狭4辛．节2含．浆1阵放坡计烟算（见市图犁4-1挠油基坑放足坡简图目）仓图抓4-1茧睁基坑放块坡简图馅---建---膊---厉---欲---收---伏---文---星---印---斥---铅---唇---嚼---鼻---真---微---虾---祖---狡---租---剖---到---吸-伐[碧基本信军息服]袄---朵---中---州---邀---害---反---如---得---疮---猴---箭---献---鹿---鸦---慧---漠---贿---长---炎---侨---工---裹---乎-迈规范与浑规程宾《建筑侄基坑支丧护技术隔规程》挑JG泰J1诚20-射99替基坑等匙级撞二级睡基坑侧搂壁重要岁性系卡数身γ疗0血1.0既0稼基坑深邀度走H(m踏)乐10.执317舅放坡级轮数倍2纯超载个宝数段1邮---绵---析---届---桃---烂---孙---骨---捕---污---健---稳---涛---量---坦---准---抽---扭---嘉---貌---均---赠---适---针-奔[洪放坡信爽息泥]辫---矩---们---勤---挨---喇---雷---匹---旁---报---宝---县---少---劈---朋---示---摧---考---柄---颈---巴---餐---豪---洪-棉坡号豪台宽突(晚m)波坡高烂(慢m)眯坡度系迁数摘1贸2.0统00在4.0捉00桥1.5庭00唉2萍1.0根00盈6.3针17莫1.2棉00山---刺---便---劫---鸟---须---岛---俘---点---腰---竟---奋---晨---确---置---彼---劳---锐---象---猪---歌---老---样---很-宫[抓超载信动息尼]档---业---坡---衡---穷---译---亲---爹---凯---涂---粒---耽---柜---闭---纤---茎---负---姥---擦---政---城---贴---震---滨-锻超载羞类型枯超载值轮作用深赵度荒作用宽修度呀距坑边寇距店形式邻长度仿序号扶(当kPa偏,kN捉/m)咸(县m)树(变m)涝(仅m)胁(耐m)燥1斑20.壶000忘---少---衔---斗---滴---峡---疤---企---他---识---匠---第---问---鸣---住---顷---饱---降---坡---余---狮---特---锄---孕---园---乞---绵---忽---格-配[径土层信篮息裕]伶---永---漆---体---疗---薯---芬---怕---纺---猴---埋---剂---孝---貌---祖---抖---欠---搬---滩---跨---逝---耕---锹---艇-露土层数共4沃坑内加值固土咳否岗内侧水涌位深度幻(失m)抹10.任817趣外侧水懂位深度陆(母m)要0.2槐20定[怎土层参葵数论]透---术---进---厕---疫---漠---榴---确---座---夹---拒---适---拜---昼---惯---堂---校---确---抓---康---谷---似---况---鉴-依层号敞土类名革称仿层厚抱重度洲浮重度条粘聚力扑内摩擦衣角茧粘聚力痒内摩擦揪角悠(众m)苦(画kN/阁m3)汇(挣kN/仿m3)迁(领kPa塘)形(盗度废)叫水下轰(林kPa键)番水下溪(脑度王)烫1删杂填土欺0.8低8翅18.娘9厕8.9房5.0让0宏8.0席0田26.赚00掌13.赵00葬2醒粘性土俘1.5锁0唤18.婚8烟8.8享30.证80矛20.限60演30.涂80糕20.湖60练3迈细砂顷8.2港0吩19.予3归9.3钢30.姥80颈20.摇60纳30.悼80写20.疯60税4挎强风化扬岩载6.9觉0走22.奶3贞12.协3巾60.抢00碎28.磨00垒60.软00沫28.精00厨---骂---桑---窄---缺---来---棵---次---哪---宵---径---骡---刘---项---泼---用---受---际---筒---辞---茂---主---上-眨[哄整体稳跑定验算从]盗---偶---织---芝---私---那---日---六---旧---标---乖---育---搜---塞---毁---饿---你---费---弄---宰---左---燕---锤---饭-泡天然放晒坡计算汉条件：灿计算方玩法：瑞养典条分漆法粪应力状刺态：总叼应力法净基坑底善面以下竟的截止将计算深知度挠:0拒.00训m炊基坑底坊面以下灾滑裂面违搜索步皆长置:5灾.00骗m裤条分法奋中的土贡条宽度唉:0夕.40痕m糊天然放更坡计算仰结果：卵道号纪整体稳春定刚半径康圆心坐白标窃圆心坐舍标话安全系戚数畜R(m拣)塌Xc(霸m)揉Yc(卧m)沟1住100净000扯000鞭00.透000贡0.0零00萝0.0亿00火0.0机00肠2约3.1技29愿5.0膊36昨12.果987玩13.愚931瞎3鱼3.1您00嚼6.4孔36萍11.龄942骨14.煎283师4袍2.6败28恭9.1级65顽11.廊003口15.得472及5糟1.7顽21闹20.尘146坡2.3贼88钟20.犹098址6盒1.7胁60征18.阅751要3.1轻23新18.范489奥4晕．抽2族．积2景计算结刊果分析咽基坑最条大水平莲变吉形笛16.圣87昏mm准，小搞于陕50真mm猜及姐0.4相%庭H掠（座47m吴m伯），满载足要求参。磨放坡结切构整体疲稳定、毛坑底抗以隆起验菜算，均烂满足稳家定安全贡系数的演要求。茶水泥搅刻拌驰桩风+佛放坡方峡案可行场。伶4笋．厦2同．香3仓方案优塔劣分析葛通过车去站基坑就配线区奉间的围下护结构零方案优杰化，明茎显的降朝低了工洪期压力具，同时竟放坡方由案也使惧设备的紧用电量晶大大降廊低，前勾期施工去得到保扰障，削迹弱了不正利因素沙的影响练，充分讽的利用壤了兄X陈站现有述场地开拨阔，周粗边环境借对基坑塑沉降、捷变形不陷敏感等茂实际有征利因素章。担五、结每束语纸基坑工最程是一拍个复杂维的系统眼工程，旺而围护博方案关习系整个槽基坑施凶工的命尽脉，因榆此对围平护结构委的优化住应着眼扎于项目酱全局，伶综合考沈虑多方扮面的利唤弊因素嗓。覆在施工坝过程中膛应加强丈超前预诱防，分违派专人住负责对延开挖坡党面