【正文】 則有： kNR a ) ( ?????? ????????????? 地連墻自重： kNVG ?????? ? 。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 12 頁(yè) 圍護(hù)結(jié)構(gòu)地基承載力驗(yàn)算 在標(biāo)準(zhǔn)段處， 地下連續(xù)墻單位長(zhǎng)度的豎向承載力特征值為： ??? isiaka hfLBLfR （ ） 式中： aR —— 地下連續(xù)墻的豎向承載力特征值， kN。根據(jù)《上海市基坑工程技術(shù)規(guī)范》 2020 版規(guī)定，坑外 地面超載取值不宜小于 20kPa，本工程取 20kPa； γ—— 圍護(hù)結(jié)構(gòu)周圍土體的加權(quán)平均重度 ,kN/m3。 ???? ?pK （ ） 地面的超 載 需要 換算成位于地 面之上 的當(dāng)量土重，即 把換算后 的 重量當(dāng)作 均布荷載來(lái)進(jìn)行計(jì)算 。 ?? ???????????????????? 2 . 55 . 43 . 08 . 05 . 01 . 21 . 9? 根據(jù) 《上海市基坑工程技術(shù)規(guī)范》規(guī)定，對(duì)粘性土、淤泥質(zhì)土， 靜止土壓 力 系數(shù)宜采用 i i 10 ?????? ?K () 主動(dòng)土壓力系數(shù)： )245(t a n 2 ???? ?aK () 被動(dòng)土壓力系數(shù)： )245(t a n 2 ???? ?pK () 基坑底至墻底各土層物理指標(biāo)： ???? ????????? kN/m3 2 ???? ????????c kPa 2 ???? ????????? )2 39。 31/2 . 55 . 43 . 08 . 05 . 01 . 21 . 92 . 51 7 . 95 . 41 7 . 73 . 01 7 . 68 . 01 6 . 75 . 01 7 . 31 . 21 8 . 41 . 918mkN?????????????????????? ??? i iihhcc1 （ ） 式中， 1c —— 圍護(hù)結(jié)構(gòu) 深度范圍內(nèi)的加權(quán)平均凝聚力， kPa； 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 11 頁(yè) ic—— 第 i 層土的凝聚力， kPa； ih —— 第 i 層土的厚度， m。 表 黃興路站 土層的 厚度及 物理 力學(xué)性質(zhì)參數(shù)表 土層 厚度h （ m） 含水量? （％） 重度 ? （ 3/kNm ） 粘聚力 c kPa 摩擦角 ? （ ? ） 側(cè)壁摩阻力特征值fs(kPa) 填土 18 10 18 20 褐黃色 粉質(zhì)粘土 17 32 灰色淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土 57 灰色淤泥質(zhì)粘土 11 灰色粘土 13 55 灰色粉質(zhì)粘土 14 63 灰色粉砂 10 灰色粉質(zhì)粘土 15 15 43 計(jì)算各截面處土的平均物理指標(biāo) 由于 各地層 土的重度、摩擦角 等物理參數(shù) 都各不相同， 如果分層計(jì)算，過(guò)程相對(duì)繁瑣，因此為了使計(jì)算簡(jiǎn)便、合 理 ， 計(jì)算時(shí) 各指標(biāo) 取 按土層厚度 的 加權(quán)平均值。 標(biāo)準(zhǔn)段地連墻深度為： H=h+hd =15+12=27m 端頭井地連墻深度為： H=h+hd=17+=，取 30m。端頭井 5 道鋼支撐，第一道支撐距墻頂 2m，從上而下支撐間距依次為 4m、 4m、 3m、 2m、 2m(2m 為第 5 道支撐距坑底的距離 )；標(biāo)準(zhǔn)段 4 道支撐，第一道支撐距墻頂 2m，從上而下支撐間距依次為 4m、4m、 3m、 2m(2m 為第 4 道支撐距坑底的距離 )，支撐水平間距 3m。盡量使 最下道支撐的布置落低 ，這樣做的目的是 減小基坑開(kāi)挖后支護(hù)結(jié)構(gòu) 的 變形， 但 最下道支撐 應(yīng)高出 底面 60cm 以上， 方便工人進(jìn)行 底板和外墻的施工。 綜上分析，本工程 主要 采用對(duì)撐 的 布置形式 ，端頭井角點(diǎn)處適當(dāng)布置角撐 。因本車站工期較 緊張， 要求裝拆容易，能盡快發(fā)揮作用， 故采用鋼管支撐。 方案比較和選定 目前 經(jīng)常使用 的 鋼支撐結(jié)構(gòu) 有鋼管支撐結(jié)構(gòu)和 H型 鋼支撐結(jié)構(gòu)， 這兩種結(jié)構(gòu) 重量輕，剛度大，裝拆 容易 ，能很快發(fā)揮支撐作用， 降低 時(shí)間效應(yīng) 的影響 ，并且材料消耗少。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 8 頁(yè) 鋼支撐具有下列缺點(diǎn)： （ 1） 用鋼量大，成本高； （ 2）耐碰撞性能差； （ 3） 由于其較小的支護(hù)剛度和 截面尺寸， 如果 布置 需要 增大支撐間距 ，則會(huì)變得很麻煩 ； （ 4）如果重復(fù)使用的次數(shù)過(guò)多或在長(zhǎng)度上的連接點(diǎn)過(guò)多，那么在偏心力和軸力的作用下易失穩(wěn)； （ 5）施工工藝要求高，節(jié)點(diǎn)構(gòu)造處理要妥善，否則會(huì)降低支撐能力； 支撐體系的布置形式 平面 布置形式 平 面布置 主要按以下要求進(jìn)行 ： （ 1）一般情況 宜優(yōu)先采用相互正交、均勻布置的平面對(duì)撐體系； （ 2） 對(duì)于 形狀規(guī)則 基坑可 優(yōu)先考慮 對(duì)撐體系， 中間添加適量 的橫撐， 為保證基坑穩(wěn)定，可在四個(gè)角點(diǎn) 設(shè)置水平角撐； （ 3）鋼支撐與圍護(hù) 墻體接觸的地方 應(yīng)設(shè)置圍檁； （ 4） 如果 相鄰 兩 支撐間 距 較大， 需要在其端頭部分相對(duì)稱的架設(shè) 八字撐，長(zhǎng)度 不超過(guò) 9m， 和 圍檁 相夾的 角 度最好是 60176。 常用鋼支撐的類型 有 H 型鋼 、 鋼管 和角鋼 等，對(duì)于規(guī)模 較大的 基坑 ，多選 用 H 型鋼或鋼管。 （ 5）經(jīng) 過(guò) 計(jì)算后 能 在支撐系統(tǒng)堆 放荷 載， 可以節(jié)約 施工用地，適用于 場(chǎng)地狹小的地下工程的施工 ； 鋼筋混凝土支撐具有以下缺點(diǎn)： （ 1）成形和發(fā)揮作用的時(shí)間 都很 長(zhǎng)，現(xiàn)澆 也 需 要 較長(zhǎng)時(shí)間，養(yǎng)護(hù)達(dá)到 要求 的強(qiáng)度所用 時(shí)間更長(zhǎng)， 因此導(dǎo)致 圍護(hù)墻因時(shí)間效應(yīng)而 使 變形增大； （ 2） 只能使用一次 ，不能被 多次 利用（ 但 做成裝配式 的可以 ）； （ 3） 不容易 拆除，如 果利 用控制爆破 技術(shù) 拆除，有時(shí) 會(huì)對(duì) 周圍環(huán)境 產(chǎn)生影響 ，如 果利用人工拆除， 不僅浪費(fèi)時(shí)間 ， 而且工人 勞動(dòng)強(qiáng)度大。具有以下優(yōu)點(diǎn)： （ 1）形狀多樣。 深基坑圍護(hù) 系統(tǒng) 的支撐 體系 可以采用木材、鋼材 、 鋼筋混凝土等作材料，其中 經(jīng)常使用 的是鋼筋混凝土和鋼支撐。圍檁是固定在圍護(hù)墻上，能將圍護(hù)墻承受的側(cè)壓力傳遞給支撐（縱、橫兩個(gè)方向）。端頭井部分深 30m，標(biāo)準(zhǔn)段部分深 27m，根據(jù)《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》當(dāng)工程埋置深度大于 10m 時(shí)，抗?jié)B等級(jí)應(yīng)為 P8。地下連續(xù)墻 因其較好的整體穩(wěn)定性、不會(huì)對(duì)周圍建筑造成影響、能適用于深大基坑等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)該被優(yōu)先選用。因?yàn)楸净邮堑罔F車站基坑，故長(zhǎng)度較長(zhǎng)，而深層攪拌水泥土圍護(hù)墻位移相對(duì)較大，尤其在基坑長(zhǎng)度大時(shí)，所以也不 宜采用。 方案比選 本工程為地鐵基坑，有其特殊性，因此在比選時(shí)，著重考慮以下三個(gè)因素：（ 1）開(kāi)挖深度大，最深處達(dá) 17m；（ 2）長(zhǎng)度較長(zhǎng)，外包長(zhǎng)度 ；（ 3）地處市中心，周圍多商業(yè)民用建筑。 SMW 法的 優(yōu)點(diǎn)： 價(jià)格低廉 ，用過(guò)的型鋼 還能 回收 再利用 ；成樁 后， 止水效果 良好 ，如果 水泥摻量達(dá)到 25%，止水 效果會(huì)更好； 對(duì) 分段施工 的 處理 較簡(jiǎn)單 ， 且不會(huì) 形成施工縫； 能加快 施工進(jìn)度。它適用的土 體 類 型 很廣， 基本上 無(wú)土類限制；在支撐 布置合理的條件下，目前 還沒(méi)有對(duì) 深度 進(jìn)行 限制，但 相比其它支護(hù)形式， 造價(jià)較高。 地下連續(xù)墻 已經(jīng) 成為基坑施工中有效支擋基坑土體的 結(jié)構(gòu) ， 地下連續(xù)墻 結(jié)構(gòu)既 可以 又可以 擋土防滲， 根據(jù) 開(kāi)挖深度不同可以是懸臂式的，也可以 使用 內(nèi)支撐 和 土層錨桿 加固 。 深層 水泥土 圍護(hù)墻的缺點(diǎn)： 圍護(hù)墻體 厚度較大，只有 當(dāng)條件 允許時(shí)才能 采用 ， 另外，中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 6 頁(yè) 施工時(shí) 對(duì) 周圍環(huán)境 的影響較大， 在基坑長(zhǎng)度 較 大 時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較大位移，需采取 起拱等 措施使其穩(wěn)定。 深層攪拌水泥土圍護(hù)墻 深層攪拌水泥土圍護(hù)墻 ：利用 攪拌機(jī)將輸 送的 水泥漿 和土體進(jìn)行拌合 ，形成的柱狀水泥土 擋墻。 鉆孔灌注樁的優(yōu)點(diǎn)： 施工時(shí) ， 對(duì)周圍環(huán)境影響 較 小； 墻體的 強(qiáng)度 和 剛度 都很 大， 用作基坑圍護(hù)時(shí)產(chǎn)生的變 形較小 ； 能較好的 適應(yīng)軟黏土和砂土地區(qū)。 鉆孔灌注樁 灌注樁是 一種常用的基坑圍護(hù)方式。 3 基坑圍護(hù)方案設(shè)計(jì) 基坑開(kāi)挖是否采用支護(hù)結(jié)構(gòu)，采用何種支護(hù)結(jié)構(gòu) 要視具體情況而定，綜合考慮各種因素，如周邊環(huán)境、地質(zhì)條件、開(kāi)挖深度等，然后根據(jù)實(shí)際情況， 按照經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、環(huán)境 條件 綜合比較確定。經(jīng)判斷既不是 一級(jí)基坑 也不是 三級(jí)基坑的基坑 ，均定為 二級(jí)基坑。 表 主要技術(shù)規(guī)范一覽（不限于） 序號(hào) 編 號(hào) 名 稱 1 國(guó)家和地方政府頒布的強(qiáng)制性條文 2 GB502991999 《地下鐵道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》 3 GB502042020 《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》 4 GB502052020 《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》 5 GB502022020 《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》 6 JGJ792020 《 建筑 地基處理技術(shù)規(guī)范》 7 SZ082020 《上海地鐵基坑工程施工規(guī)程》 8 DBJ086197 《 上海市標(biāo)準(zhǔn) 基坑工程設(shè)計(jì)規(guī)程》 9 DGJ082361999 《市政地下工程施工及驗(yàn)收規(guī)程》 10 GB503002020 《建筑工程施工質(zhì)量驗(yàn)收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》 11 GB501082020 《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》 12 GB502082020 《地下防水工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》 13 DGJ08111999 《上海市地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》 14 GB5003081999 《地下鐵道、輕軌交通工程測(cè)量規(guī)范》 15 CTJ4992 《地鐵雜散電流腐蝕防護(hù)技術(shù)規(guī)程》 16 GB/T503262020 《建設(shè)工程項(xiàng)目管理規(guī)范》 17 DBJ0820292 《鉆孔灌注樁施工規(guī)程》 18 JGJ10996 《鋼筋錐螺紋接頭技術(shù)規(guī)程》 19 TB102032020 《鐵路橋涵施工規(guī)范》 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 5 頁(yè) 20 GBJ50011－ 2020 《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》 21 DGJ08－ 9－ 92 《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)程》 22 GB50021－ 2020 《巖土工程勘察規(guī)范》 23 現(xiàn)行的國(guó)家及上海市頒發(fā)的其他技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn) 基坑工程等級(jí) 根據(jù) 《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》 GB 502022020 的相關(guān)規(guī)定 ， 只要滿足以下任一條 ， 則該基坑的工程等級(jí) 定為一級(jí)： （ 1）重要工程或支護(hù)結(jié)構(gòu)作為主體結(jié)構(gòu)的一部分； （ 2）開(kāi)挖深度大于 10m； （ 3） 基坑的開(kāi)挖深度大于 與 周邊建筑、重要公共設(shè)施距基坑 的距離； （ 4） 施工周 圍有需要 重點(diǎn) 保護(hù) 的建筑物 的基坑。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 4 頁(yè) （ 3） 參考資料 1）上海市軌道交通八號(hào)線黃興路站巖土工程勘察報(bào)告； 2）有關(guān)黃興路站 的 施工用地范圍平面圖； 3）有關(guān)黃興路站的交通組織平面圖 4） 有關(guān)黃興路站的地下綜合管線圖。 2 設(shè)計(jì)依據(jù)和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 編制依據(jù) （ 1） 上海市軌道交通八號(hào)線工程 7 標(biāo)段（黃興路站）土建施工招標(biāo)文件和招標(biāo)補(bǔ)充文件。 黃興路車站的地下連續(xù)墻、 SMW 圍護(hù)等圍護(hù)方式分別在兩站的主體結(jié)構(gòu)與出入口得到應(yīng)用；此外，明挖順筑、蓋挖逆筑、蓋挖順筑等施工工藝亦被運(yùn)用到基坑的開(kāi)挖與結(jié)構(gòu)制作中，工序多、施工難度大、組織復(fù)雜。 施工條件和氣候 對(duì) 本標(biāo)段 黃興路站 的 工程技術(shù)進(jìn)行分析 ， 可以發(fā)現(xiàn)開(kāi)挖深度大、 環(huán)境保護(hù) 措施較 嚴(yán)格 、施工范圍較小等一些 不利 條件 ， 這些 必將帶來(lái)工程技術(shù)實(shí)現(xiàn)的 較 大難度，風(fēng)險(xiǎn)亦 較高。靖宇南路現(xiàn)狀為機(jī)動(dòng)車南向北單向行駛，非機(jī)動(dòng)車雙向，路幅寬度約 7m，路側(cè)設(shè)一停車帶，車流量很小。 出地鐵站向東 200m 左右為黃興路內(nèi)環(huán)高架路，方便與市區(qū)的連接。因控江路連著黃興路和雙陽(yáng)路兩個(gè)主干道，所以車輛不多，除上下班時(shí)稍擁擠，其余時(shí)段交通狀況較好。 整體來(lái)看，車站周圍無(wú)復(fù)雜建筑物，且大部分距離較遠(yuǎn)，因此施工時(shí)及時(shí)支撐、加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，采取有效措施，即可保證周圍建筑物安全。車站所在 控江路段道路 較 窄，路面寬 約 12m， 車 站周邊環(huán)境 相對(duì)簡(jiǎn)單 ，建筑物距車站基坑均 距離適中 ，但