【導讀】結(jié)構(gòu)呈南北走向，車站中心里程為K4+，軌頂標高為，埋深為左右，擬建車站設出入口4個，在東南與東北各設一個通風道，在主體站兩側(cè)設風亭2個。，寬為；中間段長為，寬為；北段長約，寬。本站擬采用明挖法施工。本站位于天辰路與辛店村路交叉處地下，天辰路呈南北走向，辛店村路呈東西向，公路寬約8m左右，勘察時天辰路東側(cè)有少量平房，其它部位較平坦，無障礙物?？缧恋甏迓罚菊緸閵W運支線北端終點站，車站北側(cè)設折返線。城市中軸線重合。局部夾粉質(zhì)粘土填土、砂質(zhì)粉土填土；壓縮性土，含云母、氧化鐵、姜石及有機質(zhì)。細中砂⑥3層：褐黃色，密實，飽和，N=36～52，屬低壓縮性土，含個別礫石。本層普遍存在，層底標高為～。

　　

【正文】 基坑不太適用 拉錨 施工面空間大 軟弱地層承載力小，錨多且密，且多數(shù)不 能回收，成本高 （ 2）結(jié)構(gòu)布置 ① 支撐的平面布置 本擬建工程是地層比較軟弱，周邊環(huán)境比較復雜，基坑變形要求比較高的深大基坑，所以應選擇直撐（對撐）布置的形式。在平面不規(guī)則的基坑中，可根據(jù)實際情況用絎架、圓形、角撐等多種形式，以便土方開挖和主體工程的施工。森公站的 南 基坑比較規(guī)則，并且 基坑寬度比較大 ，所以在該基坑中同時采用采 用 直撐與 斜撐。因為本擬建基坑圍檁為鋼圍檁，所以沿圍檁長度方向水平支撐點的間距不宜大于 4m，該深基坑 支撐水平間距 取 3m。 ② 支撐的豎向布置 支撐的豎向布置 要滿足圍護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和變形要求，同時還要考慮澆筑主體結(jié)構(gòu)各層樓板時的換撐措施。支撐的豎向間距一般控制在 3~4m，森公站擬建基坑需采用機械下坑開挖，而且在不影響 底 板施工的條件下盡可能放低，所以該深基坑鋼支撐豎向間距 22 取 4m，以減小基坑開挖后圍護結(jié)構(gòu)的變形，但要高于底板面 60cm以上，以便 進行底 板的施工。 ③ 圍檁的布置 圍檁的布置沿著圍護墻的內(nèi)側(cè)周邊布置，這樣可以利用圍護墻墻頂?shù)乃饺α?做 第一 道 水平支撐的圍檁。因為本基坑第一道水平支撐沒有低于墻頂圈梁，所以不用另設圍檁。 2. 圍檁的設計及計算 圍檁在通常情況下可 按水平向的受彎構(gòu)件來計算。受彎構(gòu)件的計算根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》 GB500172021 第 式計算。在主平面內(nèi)受彎的實腹構(gòu)件，其抗彎強度應按下列規(guī)定計算： fWMWM nyy ynxx x ?? ?? （ ） 式中： yx MM, — 同一截面處繞 X 軸和 Y 軸的彎矩（對工字形截面： X 軸為強軸， Y 軸為弱軸）； nynxWW, — 對 X 軸和 Y 軸的 凈截面模量； yx??, — 截面塑性發(fā)展系數(shù)；對工字形截面， ?x? ， ?y? ； f — 鋼材的抗彎強度設計值。 mkNqlMx ?????? 22 根據(jù)抗彎強度選擇截面，需要的截面模量為： ? ? ? ? 336 ?????? ? 選用工字鋼 128202100 ??? 。 當圍檁與水平支撐斜交或圍檁作為邊絎架的弦桿時，應按偏心受壓構(gòu)件計算，圍檁的受壓計算長度取相鄰支撐點的中心距。對于鋼圍檁，當拼接點按交接考慮時，其受壓計算長度取相鄰支撐點中心距的 倍。 （ 1）鋼圍檁的截面寬度應大于 30mm，用于鋼支撐選用的 800mm和 600mm 兩種直徑的鋼管，所以鋼圍檁的截面選用寬度為 1200mm。選用的材料有 H 型鋼、工字鋼或槽鋼以及它們的組合。本擬建基坑的鋼圍檁是人工用鋼板制成的 H 型鋼圍檁。 （ 2）鋼圍檁的現(xiàn)場拼接點位置應盡量靠近支撐點，并 不應超出圍檁計算跨度的三分 之一 點以外。此基坑的現(xiàn)場拼接點位置就在支撐點位處。圍檁分段的預制長度不應小于支撐間距的兩倍。支撐間距的跨度是 3m，預制圍檁長度為： 6m。 2 深基坑支護結(jié)構(gòu)設計 23 （ 3）鋼圍檁安裝前，應在圍護墻上設置牛腿。安裝牛腿可采用角鋼或直徑不小于 25mm的鋼筋 并 與圍護墻主筋或預埋焊件焊接組成鋼筋牛腿。其間距不易大于 2m，牛腿焊縫由計算確定。牛腿采用 ? 25mm 的角鋼。牛腿用膨脹螺絲固定在圍護樁上，間距為 2m。 （ 4）鋼圍檁與鋼筋混凝土圍護墻之間應留設寬度不小于 60mm 的水平通 長孔隙，其間用強度等級不低于 C30 的細石混凝土填實。支撐桿件與圍檁斜交時，在圍檁與圍護墻之間應設置由計算確定的剪力傳遞結(jié)構(gòu)。嵌填混凝土的寬度應滿足剪力傳遞的錨固要求。 3. 鋼支撐的設計及計算 （ 1）鋼支撐長細比的驗算 支撐桿件的長細比應不大于 75，聯(lián)系桿的長細比應不大于 120，支撐桿件的截面高度不應小于其豎向平面計算跨度的 1/20，鋼支撐的截面積可采用 H 型鋼，鋼管，工字鋼或槽鋼以及它們的組合。森公站的鋼支撐采用的是鋼管鋼支撐， 分別 為 ? 600mm 與? 800mm。鋼支撐的長度為 21m，則 鋼支撐的長細比為： 35600210001 ???＜ 75 滿足設計要求 2 ???＜ 75 滿足設計要求 鋼支撐截面高度為 h=600mm 與 h=800mm，豎向平面計算 高 度 為 4000mm，則 鋼支撐截面跨度與豎向平面計算 高 度之比為： %1540 0060 01 ???＞ 1/20 滿足設計要求 %2040 0080 02 ???＞ 1/20 滿足設計要求 （ 2）內(nèi)支撐系統(tǒng)的計算 根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》 GB500172021 第 驗算軸心受壓構(gòu)件的強度： fANn??? （ ） 式中： N — 軸心拉力或軸心壓力； nA — 凈截面面積。 選用鋼材 Q345 鋼，當直徑 D＞ 50~100mm 時，鋼材的抗壓強度設計值為2/250 mmNf ? ， ? ?1 222 6 5 .6 2 3 3 3 5 .9 43 0 0 2 8 8? ? ????2/mmN ＜ f ? ?2 223 6 5 .8 9 1 3 3 1 .7 54 0 0 3 8 6? ? ????2/mmN ＜ f 24 摩擦型 高強度螺栓 連接處的強度應 根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》計算 fANnn n ??????? ?? ? （ ） fAN??? 式中： n — 在節(jié)點或拼接處，構(gòu)件一端連接的高強度螺栓數(shù)目； 1n — 所計算截面（最外列螺栓處） 處的 高強度螺栓數(shù)； A— 構(gòu)件的毛截面面積。 ? ? 22221 2 6 5 . 6 2 3 31 0 . 5 2 6 . 9 6 / 2 5 0 /2 3 0 0 2 8 8 N m m N m m? ? ???? ? ? ? ? ??? ??? ， 滿足要求 ? ? 22221 3 6 5 . 8 9 1 31 0 . 5 2 3 . 8 1 / 2 5 0 /2 4 0 0 3 8 6 N m m N m m? ? ???? ? ? ? ? ??? ??? ， 滿足要求。 基坑開挖的信息化施工 由于土質(zhì)的復雜性及許多不確定力學行為因素的影響，使得在設計階段所確定的參數(shù)在施工階段可能會達不到工程要求，從而導致基坑開挖事故的發(fā)生。隨著各方面技術(shù)的不斷發(fā)展，將來的設計水平會有較大的發(fā)展，會更加全面準確地對基坑工程進行設計與施工。但處于現(xiàn)階段，為了防止開挖事故的發(fā)生，對于施工的手段和方法就提出了一定的要求。在嚴格按照規(guī)范進行設計施工的同時，對施工現(xiàn)場進行監(jiān)測，及時對各種出現(xiàn)的情況進行分析處理，做到信息化施工。對于目前的深基坑開挖工程，已經(jīng)日益顯示出 其必要性。 信息化施工是一個系統(tǒng)的概念，從大的方面講，它涉及到勘察、設計及施工的各個分部分項工程之間的互相聯(lián)系與交叉影響，本節(jié)所指的只是信息化施工中一個小的環(huán)節(jié)，局限于基坑開挖部分施工的信息化，基坑開挖的信息化施工流程如圖 所示。在北京地鐵奧運支線森林公園站南基坑的開挖過程中實行信息化施工，為減小空間效應的影響，采取分層、分塊的開挖方式，在基坑開挖過程中進行現(xiàn)場監(jiān)測，通過開挖現(xiàn)場的信息反饋，及時科學地指導施工的順利完成。 2 深基坑支護結(jié)構(gòu)設計 25 現(xiàn)場勘測 決定監(jiān)測內(nèi)容 監(jiān)測設備的選用 測點布置及儀器的安設 施工 /監(jiān)測 信息的形成 反饋到有關(guān)的部門 有無報警 是否施工完畢 分析原因，確定處理方案 施工方案 險情預測與應急措施的準備 是否得到控制 監(jiān)測數(shù)據(jù)的匯總與分析 實施方案 能否對設計進行優(yōu)化 優(yōu)化設計 結(jié)束 是 否 有 無 是 否 是 否 圖 基坑開挖的信息化施工流程圖 26 本章依據(jù)《北京地鐵奧運支線森林公園站巖土工程勘察報告》，按照規(guī)范要求，進行了森林公園站南基坑支護體系的方案論證和設計。 （ 1）支護方案采用土釘墻、排樁和鋼支撐聯(lián)合支護。一級開挖 ，采用放坡開挖和土釘墻支護，土釘水平間距與豎向間距都為 1m，錨固直徑為 100mm，采用 II 級鋼筋，直徑為 20mm；二級開挖 10m，采用排樁 加 內(nèi)支撐支護型式，排樁類型 采用鉆孔灌注樁，直徑為 800mm，長度為 15m；內(nèi)支撐型式為兩 道 鋼支撐，第一 道 鋼支撐選用直徑為600mm，厚度為 12mm 的鋼管，第二 道 鋼支撐選用直徑為 800mm，厚度為 14mm 的鋼管。第一 道 鋼支撐的設計軸力為 ，第二 道 鋼支撐的設計軸力為 。 （ 2）基坑土方 開挖 應 采取分層分步原則， 在鋼支撐上施加預應力，以 減小基坑空間效應的影響 。 （ 3） 在基坑開挖施工過程中 應 實行信息化施工 ， 在開挖的同時 必須 對深基坑 支護結(jié)構(gòu)變形規(guī)律 進行現(xiàn)場監(jiān)測，以保證 深 基坑 工程 順利 施工 。 附 錄 27