【正文】 土層相關(guān)參數(shù)見下表： 土層參數(shù)信息表土層編號土層名稱重度黏聚力內(nèi)摩擦角土層厚度11雜填土1615312新黃土222322古土壤20412老黃土24此段基坑采用分層開挖的方式，在基坑頂部承受擬定的均布荷載，荷載值為20kPa，荷載及各土層分布情況如下圖。 橫斷面計算，支護(hù)方式為排樁加內(nèi)撐方案，設(shè)三道鋼支撐（。冠梁截面為1200mm1600mm，可增加圍護(hù)結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性，同時作為第一道支撐的腰梁。因此，本次圍護(hù)結(jié)構(gòu)方案選擇鉆孔灌注樁+內(nèi)支撐支護(hù)方案。根據(jù)基坑等級，可供選擇的圍護(hù)結(jié)構(gòu)有鉆孔灌注樁、地下連續(xù)墻，地下連續(xù)墻造價比較高且需要泥漿處理設(shè)施，對環(huán)境影響較大，施工工藝相對復(fù)雜，故排除。 支護(hù)方案的選型基坑支護(hù)方案選擇要滿足施工安全、施工方便和經(jīng)濟(jì)方面的要求。C，支撐將縮短25mm，這就促使基坑變形增加；而溫度升高后，這一變形卻又不能完全恢復(fù)，相反會使支撐內(nèi)力增加許多，所以在高溫下有時對內(nèi)支撐采取冷卻措施。自重大，材料不能重復(fù)利用，安裝和拆除需要較長工期，不能做到隨挖隨撐，對控制變形不利，當(dāng)采用爆破拆除支撐時會出現(xiàn)噪聲、振動等危害。安裝節(jié)點比較多，當(dāng)構(gòu)造不合理或施工不當(dāng)時，很容易造成節(jié)點變形而導(dǎo)致基坑過大的水平位移，施工技術(shù)水平要求高。 內(nèi)支撐支護(hù)內(nèi)支撐的最大缺陷就是占據(jù)基坑內(nèi)的空間，造成挖土和主體結(jié)構(gòu)施工困難，干擾施工進(jìn)度并影響工期；隨著主體結(jié)構(gòu)的施工進(jìn)展，在由下至上逐步拆除支撐時，還有可能進(jìn)一步增加周圍土層的位移。（4） 造價較低：由于截面主要承受壓力，彎矩小，能充分發(fā)揮混凝土材料受壓強(qiáng)度高的特性，可節(jié)約大量鋼材。而拱在垂直方向上是分層地自上而下施工，因此土壓力也是分層地作用在各道拱圈上。同時土體也起土拱作用，相應(yīng)地也會減少一定的土壓力?；娱_挖深度不宜大于12m。 逆作拱墻支護(hù)逆作拱墻是眾多基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)中的一種，根據(jù)基坑的平面形狀，通常采用全封閉拱墻，包括拋物線拱、圓拱、橢圓拱，有時也可以采用以上各拱墻與其他支護(hù)形式的組合支護(hù)形式，而在施工時常采用逆作法或半逆作法，因此將這種基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)稱為逆作拱墻。通過眾多工程經(jīng)驗來看，土釘支護(hù)的基坑破壞一般都是由于水的作用，水侵蝕土體，使土體產(chǎn)生軟化，引起整體或局部破壞。土釘支護(hù)主要是適用于地下水位以上，或者是經(jīng)過人工降水后的人工填土，以及粘性土和弱膠結(jié)砂土。由于土釘支護(hù)是一種被動支護(hù)形式，只有土體發(fā)生變形時才會使土釘受力，因此基坑的變形相對較大。與其他支護(hù)結(jié)構(gòu)相比，土釘支護(hù)的優(yōu)點主要體現(xiàn)在：（1）能夠合理的利用土體的自身承載能力，將土體作為支護(hù)結(jié)構(gòu)不可分割的一部分；（2）結(jié)構(gòu)輕、柔性大，并且有良好的抗震性能和良好的延性；（3）施工設(shè)備比較簡單，并不需要大型的機(jī)械器具和復(fù)雜的施工工藝；（4）施工方便快速，不需單獨占用場地； （5）工程造價低，土釘支護(hù)工程造價比其他支護(hù)形式的工程造價一般至少低1/3～1/2左右。鉆孔注漿土釘是目前工程中最常用的土釘類型。土釘支護(hù)一般是通過鉆孔，插筋，注漿來設(shè)置的，但是有時也可以通過直接地打入較粗的鋼筋或型鋼形成土釘。 土釘支護(hù)土釘支護(hù)是近幾年來發(fā)展起來的一種新型支護(hù)結(jié)構(gòu)，用于基坑開挖和邊坡穩(wěn)定。由于造價問題，在基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)中，通常較多地采用攪拌樁，只有在遇到攪拌樁難以施工的地層時才使用旋噴樁。水泥土墻主要的組成構(gòu)件是：水泥與土樁。 水泥土墻支護(hù)水泥土墻（cementsoil wall）是指由水泥土樁相互重疊搭接形成的壁狀、柵格狀或拱狀等形式的重力式圍護(hù)結(jié)構(gòu)，利用墻體自重及嵌入基坑底面下的嵌固深度對基坑側(cè)壁土體進(jìn)行支護(hù)。通常來說，當(dāng)在軟土層中場地條件的基坑開挖深度大于10米，周圍建筑物對沉降與位移要求較高。地下連續(xù)墻整體剛度大、防滲性能好，適用于地下水位以下的軟粘土和砂土等多種底層條件和復(fù)雜的施工環(huán)境，特別是是基坑底面以下有深層軟粘土，承載力不夠，嵌固深度很大的情況下。一般遇到砂石地層時，或當(dāng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)入風(fēng)化巖層時，鋼板樁難以施工，這時卻可以采用放入成槽機(jī)構(gòu)施工的地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)；（3）能夠降低工程施工時所帶來的環(huán)境影響。地下連續(xù)墻，按照不同的施工材料，可以分為鋼筋混凝土連續(xù)墻和水泥土地下連續(xù)墻。地下連續(xù)墻圍護(hù)呈封閉狀態(tài)，在基坑開挖后，支上內(nèi)支撐或是錨桿，就能夠起到擋土圍護(hù)的作用，并且該圍護(hù)結(jié)構(gòu)使深基坑工程的施工更加方便。③ 組合式排樁支護(hù)：在地下水位較高的軟土地區(qū)，可以采用鉆孔灌注樁排樁與水泥攪拌樁防滲墻組合的支護(hù)形式。對于軟土場地通常可采用深層攪拌、注漿、間隔或全部加固等方法對局部或整個基坑底土進(jìn)行加固，或采用降水措施提高基坑內(nèi)側(cè)被動抗力。規(guī)程JGJ12099中介紹了幾種支護(hù)結(jié)構(gòu)，并切還給出了各種支護(hù)結(jié)構(gòu)包含的基坑側(cè)壁安全等級，開挖深度及地下水情況的適用條件。同時西安市還處于地震多發(fā)地區(qū)，抗震烈度高，西安市有多條地裂縫穿過，大然而大差市車站沒有地裂縫穿過。（2）西安市屬于黃土地區(qū)，黃土最大的物理特性就是濕陷性。渡線位于車站的西南部，聯(lián)絡(luò)4號線與6號線，該段目前為在建的萬達(dá)新天地，基礎(chǔ)施工已完成，采用500mm的管樁，據(jù)地鐵公司技術(shù)處人員介紹已預(yù)留地鐵渡線與出入口位置，希望地鐵設(shè)計時進(jìn)一步確認(rèn)。 人工填土目前場地為解放路現(xiàn)狀道路，從勘探資料看，～，上部主要為瀝青路面及路基灰土墊層，下部主要為黏性土含少量磚瓦碎片、炭渣等，局部因管線埋深大而填土厚度可能更深。依據(jù)《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》、：擬建場地為非自重濕陷性黃土場地，從自然地面起算地基濕陷等級為Ⅰ級（輕微）～Ⅱ（中等）。（3）地基濕陷等級地基濕陷量計算自天然地面算起，累計至濕陷性土層底面，濕陷量計算值為56～409mm。 特殊巖土及特殊工程地質(zhì)問題 濕陷性黃土（1）濕陷性土層分布本次勘察對水位以上的地基土取土樣進(jìn)行了濕陷性試驗，試驗結(jié)果表明場地內(nèi)12層素填土和311新黃土上部具濕陷性，濕陷性土層分布深度為9m左右。 其它不良地質(zhì)作用人防：根據(jù)調(diào)查和人防辦的工作人員口述，在東大街的南側(cè)和解放路的兩側(cè)均有人防工程，（寬）（高），內(nèi)有熱力管線穿過，距地面下約5～6m，在大差市車站呈“T”字形展布。大差市車站目前處于相對穩(wěn)定區(qū)域內(nèi)。 地面沉降根據(jù)目前西安地區(qū)地面沉降的發(fā)展趨勢及與工程的相互影響，本節(jié)分兩部分內(nèi)容進(jìn)行分析。 地裂縫根據(jù)長安大學(xué)提交的《西安市地鐵四號線工可階段沿線地裂縫勘察報告》，本車站無地裂縫通過。 不良地質(zhì)作用 地震液化根據(jù)《鐵路工程抗震設(shè)計規(guī)范》（GB 50111—2006）判斷地基土液化性，判斷深度為20m。根據(jù)場地的地質(zhì)特征及水文地質(zhì)特征，潛水位埋深較淺，受蒸發(fā)影響較大，夏季天氣炎熱，蒸發(fā)量大，水位埋深明顯變大，7～9月降雨量增多，水位開始回升，冬季氣候干燥，蒸發(fā)量減少，水位逐漸達(dá)到高水位。本地區(qū)潛水的排泄方式為人工開采、蒸發(fā)、向下游徑流等。 地層綜合描述表 地下水的補(bǔ)給、徑流、排泄條件本地區(qū)潛水補(bǔ)給來源主要來自側(cè)向徑流補(bǔ)給、大氣降水入滲及綠化帶灌溉水的入滲補(bǔ)給。IL=。322古土壤Q3el～～～褐紅色可塑/針狀孔隙發(fā)育，具團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，含大量鈣質(zhì)網(wǎng)膜、蝸牛碎殼、云母片、鈣質(zhì)結(jié)核等，~，局部地段富集成層。壓縮系數(shù)平均值a=，屬中壓縮性土，IL=。標(biāo)貫擊數(shù)平均值為5擊。311新黃土Q3eol～～～褐黃色可塑/孔隙發(fā)育，含蝸牛碎殼、云母片、鈣質(zhì)網(wǎng)膜等，上部具濕陷性。特別是XZS21及XZS216鉆孔附近可能有滲井或古墓等。 地下水位與含水層、隔水層的分布本次勘察野外施工自5月17至6月10日期間，～，～，根據(jù)本次勘察及區(qū)域地質(zhì)資料，含水層主要為弱透水的黏性土夾砂層透鏡體，潛水含水層厚度大于50m。按照勘察大綱的要求對地鐵四號線全線地層進(jìn)行統(tǒng)一編號，其中31和32進(jìn)行了亞層劃分，311為新黃土（水上），312為新黃土（水下），322為古土壤（水下）。表現(xiàn)為春暖干旱，夏熱多雨，秋涼濕潤，冬寒少雨雪。 河流水文及氣候概況大差市車站場地附近無河流及明渠等水體通過。 地質(zhì)構(gòu)造根據(jù)陜西大地地震工程勘察中心2011年7月提交的《西安市地鐵四號線工程場地地震安全性評價工作報告》資料，僅有浐河斷裂和臨潼長安斷裂穿越地鐵四號線工程，且距本工點距離較遠(yuǎn)，本工點無斷裂通過。 大差市車站位置示意圖 工程地質(zhì)條件 地形地貌擬建大差市車站地貌單元屬二三級沖湖積臺地。根據(jù)總體單位2011年6月27日下發(fā)的線路總圖，該四號線車站起點里程YAK15+，中點里程YAK15+，終點里程YAK15+，；西北部設(shè)風(fēng)亭與主體埋深相同，北側(cè)和南側(cè)共設(shè)三個出入口，其橫通道埋深約10m，擬采用明挖法施工。最后分析計算結(jié)果，得出結(jié)論，為黃土地區(qū)相關(guān)地鐵車站設(shè)計提供參考。研究思路與方法：分析大差市車站的工程地質(zhì)條件以及水文地質(zhì)條件，通過支護(hù)方案比較與選型，最終確定圍護(hù)結(jié)構(gòu)方案，完成相關(guān)設(shè)計。給出地鐵車站深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計方案和施工監(jiān)測方案，完成現(xiàn)場監(jiān)測工作。因此對現(xiàn)有的支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化組合，使其更加合理、安全和經(jīng)濟(jì)，這將會成為一個深基坑工程研究的熱點問題之一。然而每一種支護(hù)結(jié)構(gòu)型式都不能使用所有條件，都有其各自的適用范圍和局限性。盡管然我國的基坑開挖支護(hù)技術(shù)水平有了非常大的提高，但較之與發(fā)達(dá)國家差距還不少。在深基坑施工中，這一技術(shù)的應(yīng)用顯然要比堆載壓工程復(fù)雜很多，這是一種很有發(fā)展前途的新技術(shù)。然后又采集下一施工階段的監(jiān)測信息，如此循環(huán)反復(fù)不斷采集信息，不斷修改完善設(shè)計，指導(dǎo)施工，這樣設(shè)計就相當(dāng)于置于動態(tài)過程中。并且在施工時采集相應(yīng)的監(jiān)測信息，處理過后與預(yù)測結(jié)果進(jìn)行比較，從而做出決斷，修改調(diào)整原設(shè)計中不符合工程實際的部分，進(jìn)一步完善設(shè)計，指導(dǎo)施工。動態(tài)反饋設(shè)計及信息化施工技術(shù)包含兩個組成部分，即動態(tài)設(shè)計、信息化施工?；娱_挖過程中，土壓力、結(jié)構(gòu)內(nèi)力、土體應(yīng)力和變形等，甚至包括一些土的物理力學(xué)參數(shù)在內(nèi)的各種參量，都會發(fā)生變化，而這些變化規(guī)律至今仍無法掌握。 深基坑工程的動態(tài)反饋設(shè)計及信息化施工傳統(tǒng)設(shè)計法的主要問題就是設(shè)計一成不變，它是以開挖的最終狀態(tài)作為對象進(jìn)行最終的定值設(shè)計。人們開始逐步關(guān)注并重視解決基坑開挖對周圍建(構(gòu))筑物和地下管線所帶的影響，并且開始研究發(fā)展因基坑開挖而擾動環(huán)境穩(wěn)定性的控制理論和方法。 深基坑開挖及支護(hù)的環(huán)境效應(yīng)問題高層和超高層建筑建設(shè)的不斷投入，以及地下空間的開發(fā)利用日益增多，促使基坑工程數(shù)量增多，并且且深度更深，規(guī)模更大。工程中的土壓力與支護(hù)結(jié)構(gòu)位移、支護(hù)結(jié)構(gòu)的空間形狀以及土體固結(jié)、蠕變、擾動是相關(guān)的，因而設(shè)計土壓力的計算取值有多種選擇，不同的選擇方式對應(yīng)相應(yīng)的計算模型。 深基坑工程中存在的幾個熱點問題 支護(hù)結(jié)構(gòu)上作用的土壓力正確計算作用在支護(hù)結(jié)構(gòu)上的土壓力是支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計理論的關(guān)鍵所在。這個方法開始運用時間和空間效應(yīng)的概念，試行了已有的基坑工程，考慮時空效應(yīng)的施工工藝和控制支護(hù)結(jié)構(gòu)無支撐暴露時間為主的施工參數(shù)，在已經(jīng)試行的深基坑工程中，都取得了不菲的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。另外，上海市市政工程局劉建航院士為了解決深基坑的整體穩(wěn)定以及基坑周邊地層的位移控制問題，參考了新奧法隧道施工的時空效應(yīng)理論和上海大量的軟土基坑工程實踐，提出了一種能夠計算和控制基坑結(jié)構(gòu)變形和基坑周邊地層的位移的方法，叫做時空效應(yīng)法。1969年，Peck提出了預(yù)判地面沉降量用的無因次曲線，根據(jù)該曲線可以得到基坑周圍地面沉降量的數(shù)量級。國內(nèi)外對在基坑開挖時基坑周邊的地基土沉陷問題做過許多研究，總結(jié)出三點：（1）支護(hù)結(jié)構(gòu)的側(cè)移曲線與對應(yīng)的沉陷曲線應(yīng)相適應(yīng)，一般兩者均為拋物線型，也有都是三角形的，這時基坑邊的沉降最大；（2）側(cè)移曲線的面積或體積與地基土的沉陷曲線的面積大致相等；（3）沉陷范圍大體上與樁墻后的土體滑動棱體的寬度相等。另一個就是同濟(jì)大學(xué)近年提出的同時考慮、的抗隆起穩(wěn)定性分析方法，該方法參考普朗德爾和太沙基的基坑承載力的公式，提出了同時考慮、的抗隆起驗算公式： （）式中，D表示墻體的入土深度，H表示基坑的開挖深度，、表示墻體外側(cè)及坑底土體的重度，q表示地面超載，、表示地基承載力系數(shù)。然而對有支護(hù)的基坑，其抗隆起穩(wěn)定性分析則顯得非常重要，它能夠保證基坑的穩(wěn)定并控制基坑的變形，關(guān)于抗隆起穩(wěn)定的分析計算方法也不少。對土質(zhì)均勻的基坑常用的分析方法就是圓弧滑動面法，而條分法一般是計算土層不均勻并且存在孔隙水壓力和超載的基坑的穩(wěn)定性問題。無支護(hù)的基坑的穩(wěn)定性主要指的是開挖邊坡的穩(wěn)定性。極限平衡法是相對簡單的，并且易于手算，但因很多因素被忽略，計算的結(jié)果仍然不夠理想，常常不能滿足工程設(shè)計的要求，因此極限平衡法的應(yīng)用已經(jīng)越來越少；有限元分析法在理論上比較完善，但由于前述困難，目前難以在實際中應(yīng)用。因此就目前的條件來看，直接采用有限元分析法計算還是與一般工程設(shè)計的實用性之間存在著相當(dāng)大的距離，它現(xiàn)在還只能是用于某些重要工程的輔助設(shè)計。有限元分析方法可以更加充分地考慮多種因素的影響，國內(nèi)外學(xué)者近年來在整體計算模型選擇、邊界條件和排水條件及施工過程模擬、本構(gòu)模型和土的物理力學(xué)參數(shù)確定等方面進(jìn)行了大量的研究。這種方法雖然具備某些三維分析的特征，但卻存在著明顯的缺陷，即將水平面分析的外荷載和邊界條件視為垂直面分析得到的支撐反力和支點位移，而這卻并不能反映兩個平面的協(xié)同工作，并且分析過程中沒有考慮垂直面與水平面各構(gòu)件剛度的匹配。有限元分析方法又包括二維和三維有限元兩種分析方法。近年來，數(shù)值力一法被采用較多，主要是使用有限單元法來分析基坑的整體特征，就是把包括地基土在內(nèi)的整個基坑看作為一個空間結(jié)構(gòu)體系，并考慮開挖過程中圍護(hù)結(jié)構(gòu)與土體共同作用、滲流、時間等因素的影響，綜合分析圍護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力、變形和穩(wěn)定性以及開挖所帶來的環(huán)境影響。所