【正文】 ? ? ??????? kPakPa 33 xyIM?? ? ?????? kPakPa 滿足 支 撐設(shè)計(jì) 本基坑按照國內(nèi)通常做法，采用 600? 鋼管，同時(shí)根據(jù)《建筑基坑技術(shù)設(shè)計(jì)規(guī)范》 YB925897 對支撐的相關(guān)規(guī)定，合理布置支撐， 如 總圖 1， 平面支撐規(guī)范跨度為 56m，豎向距離不超過 5m，本站根據(jù)實(shí)際工程情況，橫向跨度最小取值 ，最大 6m；豎向設(shè) 4 層支撐， 豎向深度 分別為 1m、4m、 、 及 ，至上而下距離有所減小，已適應(yīng) 側(cè)向土體壓力的增大和基坑實(shí)際情況。 其計(jì)算跨度為安全起見，取較長的為準(zhǔn)，即取 ? ，600? 鋼管壁厚 mm12?? ， ?? ?? L? 2021屆 城市 地下空間工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 35 ??? ?? 4 )( 212 ddA ?? ? m? 每根支撐的最大軸力為（支撐的水平距離為 4m）： LNN ??? max ?? ? 則：鋼管支撐的應(yīng)力： ?? AN?? 4?? ? ??????? 33 滿足 ??? 穩(wěn)定系數(shù)（一般為 ~ 之間，此處取 ） 支撐的最大軸力： ? ? 3101700 2 2 4 ????N 根/3314kN? 西安地鐵棗園站基坑開挖支護(hù)設(shè)計(jì) 36 第七章 基坑變形估算及控制 概述 深基坑開挖不僅要保證基坑自身的安全與穩(wěn)定，而且要有效控制 基坑周圍地層位移，保證周圍環(huán)境。本基坑周圍交通繁忙，且地質(zhì)條件 較差 ，故需對基坑變形做嚴(yán)格控制，即作好變形估算及變形控制。 基坑的變形估算 基坑的開挖深度為 m 。 水平位移估算 ?? DBLH102? 2 ??? ?? ? 基坑開挖深度??H ； 連續(xù)墻厚度??B ； 擋土墻入土深度??D ； 分段開挖的坑底長度??L ； ，地下連??? 基坑隆起估算 根據(jù)實(shí)際情況，采用同濟(jì)大學(xué)提出的模擬試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)公式： 2021屆 城市 地下空間工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 37 ? ? ??? ???????????? ???? tgcHDH ?PHH ??? 《地下連續(xù)墻設(shè)計(jì)施工與應(yīng)用 》 ? —— 基坑隆起量 ； H—— 基坑開挖深度 ； P—— 基坑底面超載 ； ??,c —— 土的粘聚力、內(nèi)摩擦角、容重 ； D—— 連續(xù)墻入土深度 。 6 ????????????? 地表沉降估算 HK?? 110? 1K —— 修正系數(shù)，對于連續(xù)強(qiáng)，屬板樁支護(hù)， 1K 取 ； H—— 基坑開挖深度 ； ? —— 底層的沉降量與基坑開挖深度之比 %，黃土地區(qū)取 《地下連續(xù)墻設(shè)計(jì)施工與應(yīng)用》 ?????? 依據(jù)地鐵規(guī)范和結(jié)合棗園站周邊環(huán)境的實(shí)際情況，地表沉降滿足要求。 西安地鐵棗園站基坑開挖支護(hù)設(shè)計(jì) 38 第 八 章 施工組織設(shè)計(jì) 施工場地的布置 結(jié)合棗園站場地和周邊環(huán)境的實(shí)際情況， 為保證施工的文明和效率，對施工隊(duì)伍和機(jī)械進(jìn)入場地前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作做出合理的安排 ： 場地的生活和辦公用房 區(qū)域與施工區(qū)有嚴(yán)格 的界限，保證生活和施工互不影響， 場地內(nèi)的交通道路作合理的規(guī)劃 ，確保施工機(jī)械的暢通以及工作人員的安全 ； 施工必須建設(shè)布局與施工的合理性，保證施工的便捷； 根據(jù)現(xiàn)場施工進(jìn)展情況，督促、檢查總平面布置執(zhí)行情況和因工序變化而對總平面進(jìn)行的調(diào)整工作，合理解決平面和空間的安排，確保工程順序、均衡地施工 由于棗園站占道施工， 故 場地周邊的圍擋設(shè)施要有明顯 顏色警戒。 具體場地平面布置見附圖 01。 地下連續(xù)墻的施工 導(dǎo)墻起到了擋土，測量基準(zhǔn)，承重物支撐，存蓄泥漿等其他一系列 作用。 A、 導(dǎo)墻測量放樣 （ 1） 根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙?zhí)峁┑淖鴺?biāo)計(jì)算出地下連續(xù)墻中心線角點(diǎn)坐 標(biāo)，用全站儀實(shí)地放出地下連續(xù)墻角點(diǎn)，放樣誤差 ≤177。5 mm，并作好護(hù)樁。 （ 2）為確保后期基坑結(jié)構(gòu)的凈空符合要求，導(dǎo)墻中心軸線應(yīng)外放 a,即結(jié)構(gòu)總體擴(kuò)大 2a。 2021屆 城市 地下空間工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 39 B、 導(dǎo)墻形式的確定 導(dǎo)墻采用 “┓┏ ”型現(xiàn)澆鋼筋砼，導(dǎo)墻的凈距按照設(shè)計(jì)要求大于地下連續(xù)墻的設(shè)計(jì)寬度 50mm。標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)墻的斷面圖如下： C、 導(dǎo)墻溝槽開挖 （ 1）導(dǎo)墻分段施工，分段長度根據(jù)模板長度和規(guī)范要求，一般控制在20～ 30m，深度宜為 ～ ，并使墻址落在原狀土 上。 （ 2）導(dǎo)墻溝槽開挖采用反鏟挖掘機(jī)開挖，側(cè)面人工進(jìn)行修直，坍方或開挖過寬的地方做 240 磚墻外模。 （ 3）為及時(shí)排除坑底積水，在坑底中央設(shè)置一排水溝，在一定距離設(shè)置集水坑，用抽水泵外排。 （ 4）在開挖導(dǎo)墻時(shí)，若有廢棄管線等障礙物進(jìn)行清除，并嚴(yán)密封堵廢棄管線斷口，防止其成為泥漿泄漏通道，導(dǎo)墻要座于原狀土上。 （ 5）導(dǎo)墻溝槽開挖結(jié)束，將中軸線引入溝槽底部，控制模板施工。 西安地鐵棗園站基坑開挖支護(hù)設(shè)計(jì) 40 D、 導(dǎo)墻鋼筋施工 導(dǎo)墻鋼筋按設(shè)計(jì)圖紙施工，搭接接頭長度不小于 45d，連接區(qū)段內(nèi) 接頭面積百分率不大于 25﹪。單面搭接焊不小于 10d，連接區(qū)段內(nèi)接頭面積百分率不大于 50﹪ (導(dǎo)墻結(jié)構(gòu)圖見圖 04)。 E、 導(dǎo)墻模板施工 模板按地連墻中軸線支立，左右偏差不大于 5 ㎜，各道支撐牢固，模板表面平整，接縫嚴(yán)密，不得有縫隙、錯臺現(xiàn)象。 F、 導(dǎo)墻混凝土澆注 導(dǎo)墻混凝土必須符合設(shè)計(jì)要求，灌注時(shí)兩側(cè)均勻布料， 50 ㎝振搗一次，以表面泛漿，混凝土面不下沉為準(zhǔn)。每次打灰留試件一組。 G、 導(dǎo)墻的施工允許偏差 （ 1）內(nèi)墻面與地下連續(xù)墻縱軸平行度為 177。10mm （ 2）內(nèi)外導(dǎo)墻間距為 177。10mm （ 3）導(dǎo)墻內(nèi)墻面垂直度為 5‰ （ 4）導(dǎo)墻內(nèi)墻面平整度為 3mm （ 5）導(dǎo)墻頂面平整度為 5mm 槽段開挖 A、挖槽設(shè)備 1) 開挖槽段采用日本進(jìn)口的 MHL60100AY 型、 MAL80120AY 型液壓抓斗和 KH180 履帶式起重機(jī)配套的槽壁挖掘機(jī)。 2) 挖掘地下墻如果遇到土層較硬，單獨(dú)使用液壓抓斗挖掘成槽，效率太低，為此采取先用鉆機(jī)以液壓抓斗開斗寬度為間距鉆成疏導(dǎo)孔，再用液壓抓斗挖掘機(jī)順疏導(dǎo)孔而下挖除兩孔之間土體的方法成槽，以此提高施工效率。 B、 單元槽段成槽開挖寬度 單元槽段成槽前，先根據(jù)本幅槽段的分幅寬度 b，加上 接頭箱 的 寬度 c，考慮成槽時(shí)左右垂直度的偏差外放 d，則先施工幅的開挖寬度為 dcb 22 ??以保證成槽結(jié)束后接頭管和鋼筋籠能順利下放到位。 2021屆 城市 地下空間工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 41 C、 單元槽段開挖 單元槽段成槽時(shí)采用 “ 三抓 ” 開挖，先挖兩端最后挖中間，使抓斗兩側(cè)受力均勻。在轉(zhuǎn)角處部分槽段因一斗無法完全挖盡時(shí)或一斗能挖盡但無法保證抓兩側(cè)受力均勻時(shí)，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況在抓斗的一側(cè)下放特制鋼支架來平衡另一側(cè)的阻力，防止抓斗因受力不勻?qū)е虏郾谧笥覂A斜。標(biāo)準(zhǔn)槽段的開挖順序如下圖 5 所示 : 在成槽開始前，在導(dǎo)墻上定位出每一斗抓斗的中 心位置，并放上標(biāo)志物，以確保每次抓斗下放位置一致，防止抓斗左右傾斜。成槽機(jī)就位使抓斗平行于導(dǎo)墻，抓斗的中心線與導(dǎo)墻的中心線重合。挖土過程中，抓斗中心每次對準(zhǔn)放在導(dǎo)墻上的孔位標(biāo)志物，保證挖土位置準(zhǔn)確。 成槽開挖時(shí)抓斗閉斗下放，開挖時(shí)再張開，每斗進(jìn)尺深度控制在 左右，上、下抓斗時(shí)緩慢進(jìn)行，避免形成渦流沖刷槽壁，引起坍方，同時(shí)在槽孔砼未灌注之前嚴(yán)禁重型機(jī)械在槽孔附近行走。 在挖槽中通過成槽機(jī)上的垂直度檢測儀表顯示的成槽垂直度情況，及時(shí)調(diào)整抓斗的垂直度，確保垂直度 ≤1/300 。 D、 槽段檢驗(yàn) 1) 槽段檢驗(yàn) 的內(nèi)容 西安地鐵棗園站基坑開挖支護(hù)設(shè)計(jì) 42 ① 槽段的平面位置。 ② 槽段的深度 ③ 槽段的壁面垂直度。 ④ 槽段的端面垂直度。 2) 槽段檢驗(yàn)的工具及方法 ① 槽段平面位置偏差檢測： 用測錘實(shí)測槽段兩端的位置，兩端實(shí)測位置線與該槽段分幅線之間的偏差即為槽段平面位置偏差。 ② 槽段深度檢測： 用測錘實(shí)測槽段左中右三個位置的槽底深度，三個位置的平均深度即為該槽段的深度。 ③ 槽段壁面垂直度檢測： 用超聲波測壁儀器在槽段內(nèi)左中右三個位置上分別掃描槽壁壁面，掃描記錄中壁面最大凸出量或凹進(jìn)量（以導(dǎo)墻面為掃描基準(zhǔn)面）與槽段深度之比即為壁面垂直度，三個位置的 平均值即為槽段壁面平均垂直度。 槽段垂直度的表示方法為： L/X 。其中 X為壁面最大凹凸量， L 為槽段深度。 E、成槽質(zhì)量評定 以實(shí)測槽段的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，評定該槽段的成槽質(zhì)量等級。 F、清底換漿 G、清底的方法 1) 沉淀法 ① 清底開始時(shí)間 由于泥漿有一定的比重和粘度，土渣在泥漿中沉降會受阻滯，沉到槽底需要一段時(shí)間，因而采用沉淀法清底只少要在成槽（掃孔）結(jié)束２小時(shí)之后才開始。 ② 清底方法 根據(jù)實(shí)測槽深值，使用挖槽作業(yè)的液壓抓斗直接挖除槽底沉渣。 2） 置換法 ① 清底開始時(shí)間：置換法在抓斗直接挖除槽底沉渣之后 進(jìn)行，進(jìn)一步2021屆 城市 地下空間工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 43 清除抓斗未能挖除的細(xì)小土渣。 ② 清底方法：使用 Dg100 空氣升液器，由起重機(jī)懸吊入槽，空氣壓縮機(jī)輸送壓縮空氣，以泥漿反循環(huán)法吸除沉積在槽底部的土碴淤泥。 清底開始時(shí)，令起重機(jī)懸吊空氣升液器入槽，吊空氣升液器的吸泥管不能一下子放到槽底深度，應(yīng)先在離槽底 1～ 2m 處進(jìn)行試挖或試吸，防止吸泥管的吸入口陷進(jìn)土渣里堵塞吸泥管。 清底時(shí)，吸泥管都要由淺入深，使空氣升液器的喇叭口在槽段全長范圍內(nèi)離槽底 米處上下左右移動，吸除槽底部土碴淤泥。 ③ 換漿的方法 換漿是置換法清底作業(yè)的延續(xù)，當(dāng)空氣升液器在槽底部 往復(fù)移動不再吸出土碴，實(shí)測槽底沉碴厚度小于 10厘米時(shí)，即可停止移動空氣升液器，開始置換槽底部不符合質(zhì)量要求的泥漿。 清底換漿是否合格，以取樣試驗(yàn)為準(zhǔn)，當(dāng)槽內(nèi)每遞增 5 米深度及槽底處各取樣點(diǎn)的泥漿采樣試驗(yàn)數(shù)據(jù)都符合規(guī)定指標(biāo)后，清底換漿才算合格。 在清底換漿全過程中，控制好吸漿量和補(bǔ)漿量的平衡，不能讓泥漿溢出槽外或讓漿面落低到導(dǎo)墻頂面以下 30 厘米。 地下墻接頭形式 在采用接頭管連接的地下墻工程施工中， 根據(jù)建筑基坑支護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)范，本設(shè)計(jì)采用 直徑為 850mm，長 18m 的預(yù)制接頭管， 如圖 6: 圖 西安地鐵棗園站基坑開挖支護(hù)設(shè)計(jì) 44 鋼筋籠整幅吊裝措施 端頭井鋼筋籠長達(dá) ，寬 6m，重約 30t，對于這種超重、超長的鋼筋籠，為了安全起見，本工程所有鋼籠采用一次吊裝完成。 由于整鋼筋籠是一個剛度極差的龐然大物，起吊時(shí)極易變形散架，發(fā)生安全事故，為此根據(jù)以往成功經(jīng)驗(yàn)，采取以下技術(shù)措施： ⑴ 、鋼筋籠上設(shè)置縱、橫向起吊桁架和吊點(diǎn)，使鋼筋籠起吊時(shí)有足夠的剛度防止鋼筋籠產(chǎn)生不可復(fù)原的變形。 ⑵ 、對于拐角幅鋼筋籠除設(shè)置縱、橫向起吊桁架和吊點(diǎn)之外，另要增設(shè) “ 人字 ” 桁架和斜拉桿進(jìn)行加強(qiáng)，以防鋼筋籠在空中翻轉(zhuǎn)角度時(shí)以生變形。 系統(tǒng) （ 1） 泥漿池設(shè)計(jì) 為了發(fā)揮泥漿的功能，最好在泥漿充分膨潤之后再使用。在一般情況下，使用泥漿沉淀池使挖槽過程中混入泥漿里的土渣沉淀，同時(shí)該池又作為新鮮泥漿的儲漿池使用，但這種方法在泥漿循環(huán)速度快的情況下，泥漿會得不到充分的水花膨潤時(shí)間?？紤]到漏漿等事故時(shí)會緊急需要大量的泥漿，所以最好設(shè)置新鮮泥漿的專用儲漿池，見圖 3。 2021屆 城市 地下空間工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 45 根據(jù)膨潤土的膨潤特性，泥漿應(yīng)在儲漿池內(nèi)至少儲存 12h，最好 24h。 一般泥漿儲漿池采用鋼制儲漿罐，若在地下挖坑作為儲漿池使用，必須防止地面水流入池內(nèi)。 西安地鐵棗園站基坑開挖支護(hù)設(shè)計(jì) 46 （ 2） 泥漿系統(tǒng)工藝流程 （ 3） 泥漿系統(tǒng)工藝流程 泥漿循環(huán)采用 3LM 型泥漿泵輸送， 4PL 型泥漿泵回收，由泥漿泵和軟管組成泥漿循環(huán)管路 。 （ 4） 泥漿的分離凈化 在地下墻施工過程中，因?yàn)槟酀{要與地下水、泥土、沙石、混凝