【正文】 地鐵基坑開挖支護(hù)工程設(shè)計(jì)方案第一章 工程概況第一節(jié) 工程概述工程名稱：北京市地鐵八號(hào)線01標(biāo)段(西三旗車站)基坑開挖支護(hù)工程。工程概況：西三旗站是北京地鐵8號(hào)線二期工程第三座車站，位于西三旗路和西三旗東路十字路口處。在西三旗東路下南北向布置，為8號(hào)線首批開工車站。車站所處十字路口東北角有北新家園、新康園小區(qū)、建材城西里小區(qū)和新材醫(yī)院；東南角為北新建材集團(tuán)，規(guī)劃為商業(yè)用地；西北角為中國石油天然氣集團(tuán)直屬機(jī)關(guān)黨校、新龍批發(fā)市場；西南角有育新花園小區(qū)、首師大附屬育新學(xué)校。西三旗路交通繁忙，路下管線復(fù)雜，道路規(guī)劃紅線寬45m，主路寬16m，雙向4車道，路口西側(cè)局部段雙向6車道，目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)規(guī)劃；西三旗東路規(guī)劃紅線寬40m，路口北段現(xiàn)狀道路寬10m，路口南段現(xiàn)狀道路寬4m，未實(shí)現(xiàn)規(guī)劃。第二節(jié) 工程地質(zhì)條件一、氣象概況北京地區(qū)屬于溫暖帶大陸性半濕潤—半干旱季風(fēng)氣候，受季風(fēng)影響形成春季干旱多風(fēng)、夏季炎熱多雨、秋季秋高氣爽、冬季寒冷干燥、四季分明的氣候特點(diǎn)?！妗?，℃，極端最低氣溫15℃。全市多年平均降水量為626mm，降水量的年變化大，年內(nèi)分配也不均，汛期（6～8月）降水量約占全年降水量的80%以上。旱澇的周期性變化較明顯。二、地形地貌本合同段線路位于永定河沖積扇的中下部，土層以新沉積層、第四紀(jì)沖洪積沉積土層為主。擬建工程所處地勢基本平緩，地面以市政道路為主，路面平坦，地面標(biāo)高為 37～40m。三、工程地質(zhì)施工場地范圍內(nèi)的土層主要有人工填土層、新近沉積層、一般第四紀(jì)沖洪積沉積層。車站主要位于粉土和粘土層，底板位于粉質(zhì)粘土層。～。第三節(jié) 水文地質(zhì)條件一、地下水類型擬建場地下38m深度范圍內(nèi)主要揭露了3層地下水，第一層為臺(tái)地潛水，第二層為層間水，第三層為潛水～承壓水。第一層：臺(tái)地潛水，～，～；～，～。地下水的主要補(bǔ)給來源是大氣降水入滲、地下管道滲水及居民生活用水，主要排泄方式為側(cè)向逕流及向下越流補(bǔ)給。該層水在場地北側(cè)較連續(xù)分布，在場地南側(cè)僅部分地段有分布。第二層水：層間水，主要含水層為粉土⑤粉砂⑤細(xì)砂⑤4，～，～；～，～。地下水主要接受側(cè)向徑流及越流補(bǔ)給，以側(cè)向徑流的方式排泄。該層水在整個(gè)場地范圍內(nèi)連續(xù)分布。第三層水：潛水～承壓水，主要含水層為中砂⑾5，～，～；～，～。該層水具有微承壓性，在整個(gè)場地范圍內(nèi)連續(xù)分布，由于位于基坑開挖深度以下，對基礎(chǔ)施工影響不大。二、地下水的腐蝕性評價(jià)本次勘察在XSQC02＃、Z3XSQ011＃、Z3XSQ019＃鉆孔中共采取地下水試樣6組，在室內(nèi)對其做了腐蝕性測試，根據(jù)其測試結(jié)果，依據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》（GB 50021－2001）《鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)暫行規(guī)定》（鐵建設(shè)【2005】157號(hào)），判定地下水對基礎(chǔ)材料的腐蝕性見下表： 表11 地下水的腐蝕性評價(jià)孔號(hào)取水深度（m）取水日期對建筑材料的腐蝕性砼鋼筋砼中鋼筋（干濕交替）鋼筋砼中鋼筋（長期浸水）鋼結(jié)構(gòu)XSQC02――弱腐蝕性――弱腐蝕性XSQC02――弱腐蝕性――弱腐蝕性XSQC02――弱腐蝕性――弱腐蝕性經(jīng)綜合分析判定，擬建場地地下水對砼結(jié)構(gòu)不具腐蝕性，在長期浸水情況下對鋼筋砼結(jié)構(gòu)中的鋼筋不具腐蝕性，在干濕交替的情況下對鋼筋砼結(jié)構(gòu)中的鋼筋具弱腐蝕性，對鋼結(jié)構(gòu)具有弱腐蝕性。本次勘察并在Z3XSQ003＃、Z3XSQ009＃、Z3XSQ020＃取代表性土試樣4組，做了土的腐蝕性測試，結(jié)果詳見附件“土的浸出液分析報(bào)告”，根據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》（GB 50021－2001），場地土對砼及鋼筋砼結(jié)構(gòu)中的鋼筋均不具腐蝕性。歷年最高水位:擬建場地歷年最高地下水位曾接近自然地面，近3～。第四節(jié) 抗震設(shè)計(jì)抗震設(shè)防烈度根據(jù)《中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》（GB16306－2001）和《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011－2001）附錄D及《鐵路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB501112006）綜合考慮，擬建場區(qū)的抗震設(shè)防烈度為8度，設(shè)計(jì)地震分組為第一組。 建筑場地分類本次勘察在XSQC02＃、Z3XSQ003＃、Z3XSQ009＃和Z3XSQ015＃鉆孔中分別進(jìn)行了全孔波速測試，經(jīng)實(shí)測其25m深度范圍內(nèi)土層等效剪切波速值分別為236 m/s、根據(jù)《鐵路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50111－2006），場地土類型為中軟土，場地類別為Ⅲ類。液化判別根據(jù)《鐵路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50111－2006）附錄B進(jìn)行判別，擬建場地地面下20m深度范圍內(nèi)的飽和粉土及砂土不液化。第五節(jié) 護(hù)坡設(shè)計(jì)參數(shù)地面超載按q=30kPa考慮?；又ёo(hù)后剖面變形按1級控制。 車站深度范圍內(nèi)土層主要參數(shù)如下表： 表12 土層參數(shù)表 層號(hào)土類名稱重度粘聚力內(nèi)摩擦角厚度(kN/m3)(kPa)(度)（m）①素填土③2粉土④2粉土3④粉質(zhì)粘土⑤2粉土⑤4細(xì)砂⑦粉質(zhì)粘土⑨⑩粉質(zhì)粘土注：基坑周邊按強(qiáng)夯后考慮參數(shù)取值。第二章 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第一節(jié) 施工方法的論證目前國內(nèi)地鐵車站施工主要方法有明挖法、蓋挖法、暗挖法，每種方法都有其適用條件及優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合本車站現(xiàn)場選定站位實(shí)際情況，對以下三種方法進(jìn)行多方面比較，具體優(yōu)缺點(diǎn)詳見下表。 表21 車站常用施工方法比較表 項(xiàng) 目明挖法蓋挖法暗挖法對地面交通影響大，需中斷交通較大，需短期占部分道路對交通無影響對地下管線影響大，管線改移多部分管線需要改移不需改移管線施工技術(shù)成熟成熟成熟施工難度小較小大工程質(zhì)量好較好一般防水質(zhì)量好較好一般地面沉降小小稍大擾民程度大較大小施工工期短較短長土建造價(jià)低較高高西三旗站所處站位，地下管線及道路有導(dǎo)改條件，通過地上、地下情況分析比較，車站主體及附屬皆采用明挖法施工。 第二節(jié) 圍護(hù)結(jié)構(gòu)型式的選擇一、基坑等級及變形控制標(biāo)準(zhǔn)，基坑附近無特殊建構(gòu)筑物需要防護(hù)，根據(jù)基坑規(guī)模與周邊環(huán)境條件及《北京地鐵8號(hào)線二期工程技術(shù)要求》，本明挖基坑變形控制等級為一級，基坑變形控制標(biāo)準(zhǔn)為:地面最大沉降量≤%H；圍護(hù)結(jié)構(gòu)最大水平位移≤%H，且≤30mm。二、基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)方案比選基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式和地下水的治理措施不僅是地下結(jié)構(gòu)施工的需要，也是保證地面建筑物和地下管線安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，必須綜合治理，統(tǒng)籌考慮方可達(dá)到預(yù)期目的。 表22 圍護(hù)結(jié)構(gòu)方案比較表 圍護(hù)結(jié)構(gòu)型式優(yōu) 點(diǎn)缺 點(diǎn)經(jīng)濟(jì)性放坡開挖施工簡單，不需要大型設(shè)備。施工進(jìn)度快。風(fēng)險(xiǎn)小。材料用量和工程量小，造價(jià)低。土體位移小，采用信息化施工可確保工程和施工安全。對地層土質(zhì)條件要求較高。需要場地加大，基坑深度不能過大。地下水位高時(shí)施工難度大。造價(jià)最低鉆孔咬合樁可根據(jù)基坑深