【正文】 鋼支撐長，且不能施加軸力，自重大鋼與混凝土混合支撐 利用了鋼材、混凝土各自的優(yōu)點 寬大的基坑不太適用拉錨 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(fù)雜，基坑變形要求比較高的深大基坑，所以應(yīng)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2 深基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計47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。48③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鹤龅谝坏浪街蔚膰鷻_。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(shè)圍檁。2. 圍檁的設(shè)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(shè)計規(guī)范》GB500172022 第 式計算。在主平面內(nèi)受彎的實腹構(gòu)件，其抗彎強度應(yīng)按下列規(guī)定計算： fWMnynx??? （）式中： yxM,—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，Y2 深基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計49軸為弱軸） ； nyxW,—對 X 軸和 Y 軸的凈截面模量； ?—截面塑性發(fā)展系數(shù)；對工字形截面， ?x?， ?； f—鋼材的抗彎強度設(shè)計值。 mkNqlMx ???根據(jù)抗彎強度選擇截面，需要的截面模量為： ??????? 選用工字鋼 82。當圍檁與水平支撐斜交或圍檁作為邊絎架的弦桿時，應(yīng)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(yīng)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(yīng)盡量靠近支撐點，并不應(yīng)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(yù)制長度不應(yīng)小于支撐間距的兩倍。支撐間距的跨度是 3m，預(yù)制圍檁長度為： 6m。（3）鋼圍檁安裝前，應(yīng)在圍護墻上設(shè)置牛腿。安裝牛腿可采用角鋼或直徑不小于5025mm 的鋼筋并與圍護墻主筋或預(yù)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(yīng)留設(shè)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(yīng)設(shè)置由計算確定的剪力傳遞結(jié)構(gòu)。嵌填混凝土的寬度應(yīng)滿足剪力傳遞的錨固要求。3. 鋼支撐的設(shè)計及計算（1）鋼支撐長細比的驗算支撐桿件的長細比應(yīng)不大于 75，聯(lián)系桿的長細比應(yīng)不大于 120，支撐桿件的截面高度不應(yīng)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： 356021??＜ 7 滿足設(shè)計要求 .82＜ 滿足設(shè)計要求2 深基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計51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： %154061??＞1/20 滿足設(shè)計要求 282＞1/20 滿足設(shè)計要求（2）內(nèi)支撐系統(tǒng)的計算根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB500172022 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(shè)計值為 2/50mNf?， ???????2/＜ f52 ????????2/mN＜ f摩擦型高強度螺栓連接處的強度應(yīng)根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》計算 fANn?????????? （） f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； 1—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。 ??. ??????????????? ， 滿足要求 . .1//4 ， 滿足要求。 深基坑開挖的信息化施工由于土質(zhì)的復(fù)雜性及許多不確定力學行為因素的影響，使得在設(shè)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(shè)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(shè)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(shè)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(shè)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2 深基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計53應(yīng)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。 現(xiàn)場勘測決定監(jiān)測內(nèi)容監(jiān)測設(shè)備的選用測點布置及儀器的安設(shè)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(yù)測與應(yīng)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(shè)計進行優(yōu)化優(yōu)化設(shè)計結(jié)束是否有無是否 是否54 小結(jié)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(shè)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)支撐支圖 基坑開挖的信息化施工流程圖2 深基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計55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(shè)計軸力為 ，第二道鋼支撐的設(shè)計軸力為 。（2）基坑土方開挖應(yīng)采取分層分步原則，在鋼支撐上施加預(yù)應(yīng)力，以減小基坑空間效應(yīng)的影響。（3）在基坑開挖施工過程中應(yīng)實行信息化施工，56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5