明挖基坑支护结构设计要点

明挖基坑设计目录CONTENTS一、明挖基坑简介二、明挖基坑的主要设计内容三、围护结构设计四、支撑系统设计五、冠梁及腰梁系统设计六、锚喷支护基坑设计七、网喷支护基坑设计八、基坑降、排水设计九、信息化施工明挖法是地铁施工最常用施工方法。一般适用于地面有条件敞口开挖，且有足够施工场地的情况。车站设置在现状道路外；或车站设置在现状道路下，但施工允许暂时中断交通或结合道路拓宽，使地面交通得以疏解时，可采用明挖法施工。一、明挖基坑简介明挖基坑支护结构围护结构支撑系统挡土挡水结构挡土+挡水结构挡土结构地下连续墙钻孔咬合桩密排挖孔桩SMW工法桩灌注桩+搅拌桩灌注桩+旋喷桩灌注桩+帷幕间隔桩土钉墙钢筋混凝土支撑钢支撑预应力锚索地下连续墙：地下连续墙开挖技术起源于欧洲。它是根据打井和石油钻井使用泥浆和水下浇注混凝土的方法而发展起来的，1950年在意大利米兰首先采用了护壁泥浆地下连续墙施工，20世纪50～60年代该项技术在西方发达国家及前苏联得到推广，成为地下工程和深基础施工中有效的技术。地下连续墙可定义为：利用各种挖槽机械，借助于泥浆的护壁作用，在地下挖出窄而深的沟槽，并在其内浇注适当的材料而形成一道具有防渗（水）、挡土和承重功能的连续的地下墙体。适用地质条件：各种软弱地层。以淤泥类软土、饱和砂层为主的地层及周围有重要建筑物的基坑。地下连续墙的优点:①结构的整体刚度和防渗性（止水效果）好；②连续墙可较好的控制软土地层的变形；③常作为主体结构的一部分来考虑；采用机械化作业，施工条件好。地下连续墙的缺点①仅作为临时挡土结构时成本较高；②在遇到岩层时成槽困难，施工慢；③泥浆易污染环境；对施工机具要求高。导墙施工连续墙基槽开挖连续墙钢筋笼吊装广州地铁3号线海珠广场站地下连续墙广州地铁3号线市桥站地下连续墙广州地铁3号线厦滘站地下连续墙广州地铁3号线沥滘站地下连续墙广州农地铁3号线杏赤岗精塔站戴地下网连续未墙汉溪呈站控土巨钉墙蜡支护钻孔恼灌注抵桩：适用臭地质从条件请：可债在各添种软耍弱地中层中嫁采用好。优点滔：①攻施工紫机械掠化程乌度高画，成亿孔速棚度快恐；②菜施工隆中无蹲降水惊和抽虾水现妻象，致对周凳边地笑层影水响小染；③缘瑞单桩姥成本键较地兼下连呜续墙雅低。缺点①衬普通脉钻孔吧桩最呜小桩掉间距筹不宜阳小于15叹0m；桩代间要蛛采用卵旋喷顾或摆宽喷来与止水节，整感体刚壳度差红；②城排桩贱为弹凤性结各构，飞旋喷喇桩为庙脆性半结构平，基冶坑开必挖中津，桩皆间止锋水效朵果不诞好；③绪排桩厘施工讲垂直撞容许素偏差1%，也陈就是15犬m偏差15姐0m尤m，挡椅土和棕止水牧结构掌容易熟在深判处错茶位。广州唯地铁3号线番禺虏广场犹站钻料孔灌参注桩广州雪地铁肝大石率站钻蒜孔灌刺注桩人工压挖孔控桩：适用虽地质偿条件巨：以易粘土芳及粉北质粘夕土为咱主的箩土层布、半分土半可石地允层，柳以及叉砂卵亚石层周。优点秘：①旷施工肃机具来简单积，成隐本低独；②拼工作携面多碍，整次体施壤工速谋度比岁较快史；③无袭泥浆垂、噪偷音公象害；④砼外质量脾保证田，并膛可施勇做扩的大头搅和咬土合密埋排防英水性都能好琴。缺点筐：①阿人员归在桩点孔内原作业最，工蝇作环肃境恶战劣，物安全衔性差侧；②拿施工郊抽水冠容易膏引起宅周边干地层善的变插形；③建软弱睛地层炸，容忧易发筒生涌贼泥、规涌沙懂、坍旱孔等淡险情歉。广州素地铁3号线菊珠江输新城宴站人恶工挖瞧孔桩成都渗地铁1号线骡马介市站充人工倦挖孔波桩广州代地铁体育稻西路失站人伏工挖方孔桩广州四地铁汉溪访站人聚工挖婶孔桩广州筒地铁岗顶踏人工凶挖孔去桩SM宁W工法甲桩：SM倚W是So症il涝M他ix胁in首g虎Wa浮ll的缩胡写，塘本工帝法于19喇76年在挪日本竭问世叹。SM地W工法托是以峡多轴波型钻究掘搅独拌机旷在现酿场向祝一定娘深度君进行花钻掘雕，同椒时在灭钻头吩处喷爪出水忌泥系沟强化丑剂而脆与地蚕基土搞反复豪混合佳搅拌啦，在障各施术工单缠元之攻间则泥采取责重叠阀搭接爪施工蚊，然筛后在晕水泥干土混役合体斜未结茎硬前党插入H型钢捧或钢执板作延为其逗应力务补强铅材，消至水缩慧泥结本硬，将便形庙成一芳道具刊有一榆定强妥度和医刚度汽的、吐连续弃完整我的、押无接锣缝的京地下随墙体赠。SM路W工法胳最常凝用的胞是三猾轴型谈钻掘裕搅拌写机，殿其中氧钻杆宪有用呜于粘戚性土竟、用兆于砂多砾土皮和用冶于基筒岩之搭分，掉此外型还研蛙制了赵其他结一些铲机型舟，用阔于城价市高阁架桥牲下等颠施工揪，空仆间受茎限制齐的场世合，成或海备底筑浪墙，紧或软布弱地贩基加兴固。武汉朴地铁2号线稳金色岩雅园次站SM鬼W桩施厦工现乘场土钉天墙：适用题地质病条件金：以硬四塑状谊粘土肿及粉躁质粘对土为蛋主的戚土层胶、半耽土半酬岩地终层；文周边锤环境肃条件狮容许呆。优点千：①节省疤投资拌，经真济性巷很好恶；②可进掌行信筛息化引设计乘与施海工，和施工营速度暑快；③基坑学作业杀空间雷开阔缩慧，无流内支搭撑，商主体酿结构增施工猎快速蕉；④土钉办支护远可以泛和预嫁应力昨锚杆虎联合岂使用堆。缺点向：①土钉私和锚你杆需形占用压基坑株周围蝴的地读下空呢间；②淤泥鼓、流隶砂及洋有大弄量渗薄水的鸽地层趣，不站宜采躬用；③土体拔有较庄大位塌移。网喷列支护诉：适用钩地质祥条件另：适用用各秀种地爱层，买需根揉据地贝质条木件选闹择边签坡坡蚀率及跳降水很措施摄。需个要周痕边环忌境条乞件空姥旷，兰基坑缴深度万一般况小于13米。优点未：①节省刘投资料，经牙济性炼很好映；②施工浑速度胀快；③基坑搁作业处空间芳开阔题，无屡内支政撑，债主体稼结构弱施工托快速他。缺点垒：①占用钳施工途场地丧大，趴一般标用于亲郊外跪施工;②需要狠进行裕降水刺施工声；③土体获有较鼠大变爪形，巧位移障较大役。1、围笨护结辟构布揉置围护门结构叼平面出布置地质研纵剖吐面图典型摊的横耀剖面坦图2、支势撑系翼统设手计支撑委系统袭的平修剖面疮布置支撑兆系统饮的计绝算混凝筛土支厚撑的长配筋钢支孟撑大扰样3、冠烟梁、泽腰梁贪及围文护桩快的设填计冠梁种的计碌算及济配筋脆设计砼腰弊梁的徒计算灿及配崭筋设光计支护隙结构屈的计勤算及读配筋用设计4、监毙控量匪测设哈计监测灰点的马平面棒布置监测嚼断面抗图设卷计及浑监控术量测迷表二、维明挖妈基坑视的主蚁要设普计内潮容明挖惹基坑姥设计永图主薪要包纹含的斜内容三、候围护览结构信设计1、桩+内支烟撑支必护围护闻结构嚷基坑吊开挖串平面吩布置侄图三、园围护堡结构椅设计第一漏道支谦撑平绞面布为置图三、名围护基结构疗设计第二凡、三果道支暴撑平撒面布柄置图三、子围护登结构军设计纵剖桌面主装要反轨映的据内容届：1、地宣质情青况；2、围却护结族构的折嵌固恋深度草；3、支朱撑的觉竖向贷布置堪；4、设围计标真高（抵桩底前标高舰、轨蜜面设员标高抄、地富面标彻高等插）5、车指站起景、终趋点里贷程、蕉地面酬高程财；杂填念土中风吵化板同岩强风嘉化板曲岩粉质海粘土残积活粉质店粘土地质盼纵剖余面图三、净围护贩结构乖设计围护堡结构忽横剖朱面图旺主要烟反映懂的内就容：1、明纪挖基汤坑的祸深度俩与宽掠度；2、围礼护桩找直径倾、桩俱间距竭、嵌丙固深扩度；3、支奸撑的乌竖向汉布置挣，垫俗层的撤设计兔；4、断戏面对仓应的绕地质谣情况踪蝶。钻孔狱灌注气桩φ1译00届0@迎13垦00紧mm钻孔辟灌注漏桩φ1最00泡0@根13胖00膜mm20.7m16.5m围护速结构钢横剖至面图三、聪围护吊结构双设计围护依桩配寇筋图三、阔围护血结构愿设计围护的结构龙施工去工序恢图三、能围护璃结构惑设计围护相结构裙平面溉布置昂图2、地兼下连蚁续墙+内支乐撑支饭护三、监围护驱结构锯设计第一孔道支云撑（柏砼支晶撑）拆平面诵布置豆图三、昂围护次结构戚设计钢支奇撑平糟面布岭置图三、艺围护勤结构俘设计地质征纵剖土面图纵剖长面主宁要反尸映的薪内容脑：1、地诊质情司况；2、连犹续墙阀的嵌脸固深猜度；3、支虏撑的叶竖向济布置搂；4、设羞计标哨高（嗓墙底忆标高愿、轨拔面设蚂标高其、地间面标糖高等诱）5、车酱站起贪、终误点里榴程、日地面籍高程爸；三、院围护巩结构佳设计围护姥结构倒横剖付面图三、伸围护术结构堡设计地下陆连续倦墙典放型槽敞段配竿筋图三、影围护讽结构佛设计3、围益护结杂构设港计计童算1）设行计计壁算原错则支护春结构较应满衣足基例坑稳墓定的奇要求积，应舒不产辫生倾挂覆、邀滑移愈和局啦部失毒稳；丽基坑火底部饿应不翅产生哪隆起小、管缓涌；撑锚杆既不产利生抗维拔失专效；烂支撑农系统鼠应不厕失稳宿。支护姻结构裙构件案受荷故载作勒用后订不发丸生强积度破挣坏。结构塌的位参移及物内力乔采用羞有限架元方唉法计逗算，谢围护秩结构披计算焦采用绍“理贝正基纽奉坑支向护设台计软续件”进行掀内力蛮变形膜及稳忍定性紫计算围，计刃算方职法为喝增量医法。必须渣考虑放周边缘瑞建筑影物的蒙附加比荷载座。计算榜时砂善性土跟采用队水土鞋分算喝的计坑算原围则，微粘性烫土采凳用水毅土合滋算的缘瑞计算俯原则如。对满于岩药石地呀层，欲应按斑照渗冠透系爽数值荷判定候是采踏用水兼土分校算还化是水跪土合票算。三、稳围护塔结构直设计3、围掏护结洽构设械计计隆算2）理搬正深寺基坑列设计貌程序眨简介三、帜围护霉结构棉设计3、围喊护结护构设只计计满算2）理话正深烧基坑趁设计具程序舌简介三、业围护忽结构排设计3、围纱护结杂构设冠计计雹算2）理隔正深礼基坑信设计乔程序酬简介三、克围护般结构番设计3、围山护结乔构设辰计计闷算2）理模正深犹基坑饮设计李程序腹简介三、尖围护植结构束设计3、围超护结赖构设岔计计衫算3）需元要注汪意的润几个凑问题冠梁蹄侧向惊刚度犯估算畅公式铺：式中绪：K——冠梁刚度估算值（MN/m）；a——桩、墙位置（m）；一般取L长度的一半（最不利位置）。L——冠梁长度（m）；如有内支撑，取内支撑间距；如无内支撑，取该边基坑边长。EI——冠梁截面刚度（MN.m2）；其中I表示截面对Z轴的惯性矩。a）关匠于冠秃梁的帆刚度扮问题三、洪围护认结构境设计b）关爹于支急锚刚危度问单题水平准刚度夏系数kT计算努公式相：（浴基坑铺支护习技术辞规程贸附录C）式中漫：kT——支撑结构水平刚度系数；α——与支撑松弛有关的系数，取0.8～1.0；E

——支撑构件材料的弹性模量（N/mm2）；A

——支撑构件断面面积（m2）；L

——支撑构件的受压计算长度（m）；s——支撑的水平间距（m），在软件中交互；sa——计算宽度（m），排桩用桩间距，地下连续墙用1。应注司意理谦正软挠件的浮做法弊是用刮交互基的“支锚家刚度”先除厚以交鸟互的“支锚敞的水贩平间亩距”再乘谁以“桩间杂距”（如撑是地钉下连宁续墙槽乘1），招换算剂成作巴用在碎每根升桩或悠者单苹位宽缸度墙懂上的墓刚度监，进许行支觉护构即件计号算。沿因此乓，如郑果用貌户交锋互的“支锚孝的水殿平间羡距”和“桩间便距”都是皮实际悄的间无距，兄那交堆互的蓝支锚花刚度届就应乳采用声公式钩的前狡半部挽分，内即1、内子支撑删系统寺的布额置原嫩则：①根据矮计算坟确定豆其水捕平间餐距与杯竖向梁间距夜。②地下焰连续差墙支着护结狼构应叹撑在斜墙幅耍接缝泡两侧丹。③竖向劲间距鼓设计及要考挽虑和遣结构熟施工枝的关坛系，柳支撑桨位置衬与车收站结悦构层愁板（五梁）往要留滩有施桑工空辅间，卷同时犁要尽煮可能撞避免知设计泊换撑胞，在微施工客现场荒实现瓦换撑袍的很炭少，施可以咽通过姨调整砌各道柔支撑拘位置角；调粘整支寨撑水窄平间蒜距；剃采用匀双拼酷支撑捆；调摇整围迹护结廉构配炸筋等击措施楼进行兵调整挥。钢筋钓混凝青土支沸撑钢管旷支撑四、古内支核撑系映统设殃计2、钢过筋混毒凝土酱支撑洽设计四、蜻内支拼撑系薯统设害计1）地避铁车虫站中期第一巡寿道支腿撑采率用钢际筋混门凝土强支撑素，一矛般有疑对称耗及带蛙斜腿会的米薪字撑凑两种太形式眠。2）钢颠筋混疏凝土对支撑莫水平筒间距曲一般笼是钢裹支撑徒的两消倍，怨一般壁为6～9m。3）钢旅筋混踏凝土宇支撑炎设计鱼计算市时一包般按虹照纯谢弯构淹件和伟压弯哭构件走两种柄工况其最不非利工扔况进蝇行。4）钢幼筋混挨凝土傲支撑梅计算喜时，迅主要磁考虑秃施工蜘荷载敲及自羡重，际施工傍荷载躲取5k胳Pa。3、钢材管内执支撑嫂设计四、将内支寒撑系叉统设化计1）钢找支撑怖一般掘由活宵动端旬、固穴定端竖及中境间节竞组成千，直记径一袭般为60省0m做m，壁糊厚一剂般为12厕mm、14终mm及16源mm三种戏。2）钢辆支撑记的间洲距一面般为3m～4m。3）钢染支撑筹的内摔力计怖算主制要考厨虑支奇撑的闯自重厕及施辫工荷闲载，短施工裕荷载轧一般纲取5k境Pa。4）钢察支撑策计算绑公式船采用根据《G狐B5木00罢17－20薪03钢结舱构设己计规脚范》5巧.2傅.2－1条，捎即：强度咳计算辣公式原：稳定扭性计涂算：4、预用应力露锚索四、辱内支艇撑系把统设忆计锚索醒设计怜要点幻玉：1）锚拆索分奋为锚惭固段骡及自鸣由端昼，锚美固段予长度究及锚援固体躺直径险必须毫满足伐抗拔薯力设诊计要壶求。2）锚斥索的心设置鸦的钢杯绞线买的根齿数必僚须满怀足拉臂力设斜计值挑得要良求。3）采稀用锚筑索支秤护的析围护疾结构漫与主陵体结尚构间仓的空船隙应扭不小妙于60额0m雄m。1、冠仇梁五、帅冠梁敲及腰因梁设疗计冠梁妥设计仁要点祥：1）冠偷梁一乓般与淘第一还道支昏撑结扑合，叛兼做纹压顶色梁使获用。2）冠妥梁主奶要承良受侧练向力抖，属冲腰梁梦，主船筋应柿放在天两侧歇。3）基是坑计骑算时由，冠宽梁的叉刚度胁对计兴算结嫩果的搜影响贡较大侄，因幸此，抹应注圈意区姻分冠级梁上币设置唇内支按撑时设与采酸用锚尽索时倾的不尸同，嗽采用价内支针撑时应按:进行绢选取妙。无内匪支撑选时，户冠梁所的刚羡度应岩取0。.冠梁携兼压预顶梁冠梁桨配筋雄图2、腰萍梁五、面冠梁氏及腰龟梁设夺计腰梁益设计胆要点为：1）腰或梁主擦要有羊钢筋至混凝少土腰冒梁与犬钢腰据梁两较种，口型钢蹄腰梁拖一般踢采用洽双拼五工45组合获型钢眨腰梁捎。2）腰境梁应消按照资多跨援连续葵梁进治行计洋算。贤混凝豪土腰帜梁主捧要进累行正昌截面慌抗弯墓以及疲斜截放面抗填剪计遥算。3）钢设腰梁治主要筛进行鞋以下钱四个垦方面侮的计毒算：a）强堵度：夏主平伶面内灰受弯丹的实荐腹式倦构件b）抗烧剪：c）局局部承颠压计烤算：d）整娃体稳否定性铅计算顺：钢筋般混凝候土腰驳梁钢腰郑梁锚喷携支护截基坑锚喷候支护址基坑研设计绝要点塘：1）锚涛喷支宝护基康坑主漫要由瘦锚杆钩，加籍强筋料，钢仍筋网全及喷拾混凝肉土面勒层组刮成。2）锚壳喷支赤护的泰基坑传一般缺应用拨于无浴水的席基坑抚，在掀砂卵楼石等气地下睛水等下丰富垮的地锹层中刷应采馆用管片井进碑行降采水。3）根瓶据边辨坡的痒受力否特点雹，锚斤喷支尸护的妈上部杨土钉挎的拉刊力小热，土恐钉间绣距大捧，下劝部土轨钉的遭拉力狐大，宿间距的需加悄密，唇满足够抗拔稳力及退拉力铁的要拢求。六、职锚喷睡支护含基坑绞设计网喷萌支护桑基坑滨设计哗要点仰：1）坡谣率应每该采盛用地触勘报千告提味供的福自然告坡率穴。2）网器喷支蚁护的席基坑塞一般血应用娱于无执水的施基坑符，在赏砂卵腔石等属地下缝水等练丰富茅的地虫层中学应采穗用管贩井进苦行降剧水。3）网棚喷支剃护坡圆面一掏般挂φ6或.5卫@3浮00喊×1寇50钢筋偶网，喷80～12亲0m桂m厚喷仍射混狼凝土卫。七、球网喷六支护讲基坑患设计八、达基坑肝降、突排水1、基才坑降香水基坑猾土方舌需在艘降水朝后进圣行开象挖，歇基坑县降水示方案奔是否虫合理逮直接劲影响库工程显的成具败，械不合涨理的悬降水足方案珠会引拌起严部重后各果。基坑悲降水截方式蕉分为茄轻型睬井点病、喷近射井瘦点、雕管井悦井点困、电酷渗井促点等瓦，目折前在悬地铁袜工程戒深基哀坑降肺水主重要采抖用管鞋井降维水。扣降水尾管井透分为部疏干语井和笔减压就井两扔种类搞型，耐疏干炮井疏班干基