【正文】 222? ? ??????? kPakPa 33 xyIM?? ? ?????? kPakPa 滿足 支撐設計 本基坑按照國內通常做法，采用 600? 鋼管，同時根據《建筑基坑技術設計規(guī)范》 YB925897 對支撐的相關規(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，本站根據實際工程情況，橫向跨度最小取值 ，最大 6m；豎向設 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 側向土體壓力的增大和基坑實際情況。 其計算跨度為安全起見，取較長的為準，即取 ? ，600? 鋼管壁厚 mm12?? ， ?? ?? L? 2022屆 城市 地下空間工程專業(yè)畢業(yè)設計（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：鋼管支撐的應力： ?? AN?? 4?? ? ??????? 33 滿足 ??? 穩(wěn)定系數（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設計 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，且地質條件 較差 ，故需對基坑變形做嚴格控制，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 根據實際情況，采用同濟大學提出的模擬試驗經驗公式： 2022屆 城市 地下空間工程專業(yè)畢業(yè)設計（論文） 37 ? ? ??? ???????????? ???? tgcHDH ?PHH ??? 《地下連續(xù)墻設計施工與應用》 ? —— 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，對于連續(xù)強，屬板樁支護， 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)墻設計施工與應用》 ?????? 依據地鐵規(guī)范和結合棗園站周邊環(huán)境的實際情況，地表沉降滿足要求。 西安地鐵棗園站基坑開挖支護設計 38 第 八 章 施工組織設計 施工場地的布置 結合棗園站場地和周邊環(huán)境的實際情況， 為保證施工的文明和效 率，對施工隊伍和機械進入場地前的各項準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)有嚴格的界限，保證生活和施工互不影響， 場地內的交通道路作合理的規(guī)劃 ，確保施工機械的暢通以及工作人員的安全 ； 施工必須建設布局與施工的合理性，保證施工的便捷； 根據現場施工進展情況，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行的調整工作，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 導墻起到了擋土，測量基準，承重物支撐，存蓄泥漿等其他一系列作用。 A、 導墻測量放樣 （ 1） 根據設計圖紙?zhí)峁┑淖鴺擞嬎愠龅叵逻B續(xù)墻中心線角點坐 標，用全站儀實地放出地下連續(xù)墻角點，放樣誤差 ≤177。5 mm，并作好護樁。 （ 2）為確保后期基坑結構的凈空符合要求，導墻中心軸線應外放 a,即結構總體擴大 2a。 2022屆 城市 地下空間工程專業(yè)畢業(yè)設計（論文） 39 B、 導墻形式的確定 導墻采用 “┓┏ ”型現澆鋼筋砼，導墻的凈距按照設計要求大于地下連續(xù)墻的設計寬度 50mm。標準導墻的斷面圖如下： C、 導墻溝槽開挖 （ 1）導墻分段 施工，分段長度根據模板長度和規(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）導墻溝槽開挖采用反鏟挖掘機開挖，側面人工進行修直，坍方或開挖過寬的地方做 240 磚墻外模。 （ 3）為及時排除坑底積水，在坑底中央設置一排水溝，在一定距離設置集水坑，用抽水泵外排。 （ 4）在開挖導墻時，若有廢棄管線等障礙物進行清除，并嚴密封堵廢棄管線斷口，防止其成為泥漿泄漏通道，導墻要座于原狀土上。 （ 5）導墻溝槽開挖結束，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設計 40 D、 導墻鋼筋施工 導墻鋼筋按設計圖紙施工，搭接接頭長度不小于 45d，連接區(qū)段內接頭面積百分率不大于 25﹪。單面搭接焊不小于 10d，連接區(qū)段內接頭面積百分率不大于 50﹪ (導墻結構圖見圖 04)。 E、 導墻模板施工 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，接縫嚴密，不得有縫隙、錯臺現象。 F、 導墻混凝土澆注 導墻混凝土必須符合設計要求，灌注時兩側均勻布料， 50 ㎝振搗一次，以表面泛漿，混凝土面不下沉為準。每次打灰留試件一組。 G、 導墻的施工允許偏差 （ 1） 內墻面與地下連續(xù)墻縱軸平行度為 177。10mm （ 2）內外導墻間距為 177。10mm （ 3）導墻內墻面垂直度為 5‰ （ 4）導墻內墻面平整度為 3mm （ 5）導墻頂面平整度為 5mm 槽段開挖 A、挖槽設備 1) 開挖槽段采用日本進口的 MHL60100AY型、 MAL80120AY 型液壓抓斗和 KH180履帶式起重機配套的槽壁挖掘機。 2) 挖掘地下墻如果遇到土層較硬，單獨使用液壓抓斗挖掘成槽，效率太低，為此采取先用鉆機以液壓抓斗開斗寬度為間距鉆成疏導孔，再用液壓抓斗挖掘機順疏導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，先根據本幅槽段的分幅寬度 b，加上 接頭箱 的寬度 c，考慮成槽時左右垂直度的偏差外放 d，則先施工幅的開挖寬度為 dcb 22 ??以保證成槽結束后接頭管和鋼筋籠能順利下放到位。 2022屆 城市 地下空間工程專業(yè)畢業(yè)設計（論文） 41 C、 單元槽段開挖 單元槽段成槽時采用 “ 三抓 ” 開挖，先挖兩端最后挖中間，使抓斗兩側受力均勻。在轉角處部分槽段因一斗無法完全挖盡時或一斗能挖盡但無法保證抓兩側受力均勻時，根據現場實際情況在抓斗的一側下放特制鋼支架來平衡另一側的阻力，防止抓斗因受力不勻導致 槽壁左右傾斜。標準槽段的開挖順序如下圖 5所示 : 在成槽開始前，在導墻上定位出每一斗抓斗的中心位置，并放上標志物，以確保每次抓斗下放位置一致，防止抓斗左右傾斜。成槽機就位使抓斗平行于導墻，抓斗的中心線與導墻的中心線重合。挖土過程中，抓斗中心每次對準放在導墻上的孔位標志物，保證挖土位置準確。 成槽開挖時抓斗閉斗下放，開挖時再張開，每斗進尺深度控制在 左右，上、下抓斗時緩慢進行，避免形成渦流沖刷槽壁，引起坍方，同時在槽孔砼未灌注之前嚴禁重型機械在槽孔附近行走。 在挖槽中通過成槽機上的垂直度檢測 儀表顯示的成槽垂直度情況，及時調整抓斗的垂直度，確保垂直度 ≤1/300 。 D、 槽段檢驗 1) 槽段檢驗的內容 西安地鐵棗園站基坑開挖支護設計 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) 槽段檢驗的工具及方法 ① 槽段平面位置偏差檢測： 用測錘實測槽段兩端的位置，兩端實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量（以導墻面為掃描基準面）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、成槽質量評定 以實測槽段的各項數據，評定該槽段的成槽質量等級。 F、清底換漿 G、清底的方法 1) 沉淀法 ① 清底開始時間 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間，因而采用沉淀法清底只少要在成槽（掃孔）結束２小時之后才開始。 ② 清底方法 根據實測槽深值，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 清底開始時間：置換法在抓斗直接挖除槽底沉渣之后進行，進一步2022屆 城市 地下空間工程專業(yè)畢業(yè)設計（論文） 43 清除抓斗未能挖除的細小土渣。 ② 清底方法：使用 Dg100空氣升液器，由起重機懸吊入槽，空氣壓縮機輸送壓縮空氣，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，令起重機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，應先在離槽底 1～ 2m 處進行試挖或試吸，防止吸泥管的吸入口陷進土渣里堵塞吸泥管。 清底時，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)，當空氣升液器在槽底部往復移動不再吸出土碴，實測槽底沉碴厚度小于 10 厘米時，即可停止移動空氣升液器，開始置換槽底部不符合質量要求的泥漿。 清底換漿是否合格，以取樣試驗為準，當槽內每遞增 5 米深度及槽底處各取樣點的泥漿采樣試驗數據都符合規(guī)定指標后，清底換漿才算合格。 在清底換漿全過程中，控制好吸漿量和補漿量的平衡，不能讓泥漿溢出槽外或讓漿面落低到導墻頂面以下 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 ， 根據建筑基坑支護設計規(guī)范，本設計采用 直徑為 850mm，長 18m的預制接頭管， 如圖 6: 圖 西安地鐵棗園站基坑開挖支護設計 44 鋼筋籠整幅吊裝措施 端頭井鋼筋籠長達 ，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，起吊時極易變形散架，發(fā)生安全事故，為此根據以往成功經驗，采取以下技術措施： ⑴ 、鋼筋籠上設置縱、橫向起吊桁架和吊點，使鋼筋籠起吊時有足夠的剛度防止鋼筋籠產生不可復原的變形。 ⑵ 、對于拐角幅鋼筋籠除設置縱、橫向起吊桁 架和吊點之外，另要增設 “ 人字 ” 桁架和斜拉桿進行加強，以防鋼筋籠在空中翻轉角度時以生變形。 （ 1） 泥漿池設計 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間?？紤]到漏漿等事故時會緊急需要大量的泥漿，所以最好設置新鮮泥漿的專用儲漿池，見圖 3。 2022屆 城市 地下空間工程專業(yè)畢業(yè)設計（論文） 45 根據膨潤土的膨潤特性，泥漿應在儲漿池內至少儲存 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。 西安地鐵棗園站基坑開挖支護設計 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，因為泥漿要與地下水、泥土、沙石、混凝