地铁车站基坑施工技术讲座PPT.ppt

地铁车站基坑施工技术,潘 泓 华南理工大学土木与交通学院,一、 深基坑开挖与支护概述,建造埋置深度大的基础或地下工程时，往往需要进行深度大的土方开挖。这个由地面向下开挖的地下空间称为基坑。 在建筑物的地下室或深基础、地铁、市政工程、地下空间开发利用等工程均涉及深基坑的开挖。,1、深基坑开挖支护的特点,基坑向大深度方向发展； 基坑开挖面积大，给支撑系统带来较大的难度； 开挖产生的位移和沉降，对周围建筑物、地下管线等造成影响； 深基坑施工工期长、场地狭窄、降雨、重物堆放等对基坑稳定性不利； 场地的施工中，打桩、降水、挖土及基础浇 注混凝土等工序会相互制约与影响，加大了协调的难度。,基坑支护结构、主体结构及施工的关联,基坑工程包括支护体系的设置和土方开挖两个方面。土方开挖的施工组织是否合理对支护体系是否成功产生重要影响。 不合理的土方开挖方式、步骤和速度有可能导致主体结构桩基础变位、支护结构变形过大、甚至引起支护体系崩溃。,环境保护及处理相邻关系的要求,1. 控制支护结构位移和坑底隆起对环境的影响 2. 控制降低地下水位对环境的影响 3. 控制土锚对相邻场地的影响,技术难点：,面临土力学的强度、变形、渗透三大课题； 施工因素的影响既巨大而又具有非常大的不确定性；同时，需考虑支护结构与主体结构之间的相互关系； 各种破坏模式相互交叉，互为因果， 设计计算模式的不清晰性；,二、基坑开挖支护形式的分类和特点,1、放坡开挖 2、挡土支护开挖 （1）水泥土墙支护 （2）排桩、地下连续墙 （3）土钉墙支护（喷锚支护）,1、放坡开挖,特点： 最经济，条件满足时宜优先采用。 适用： 硬质、可塑性粘土和良好砂性土 场地足够放坡，有时对坡面采取措施 边坡高度一般36m，否则分段开挖,放 坡 开 挖,2、挡土支护开挖,为了保证基坑周围的建筑物、构筑物以及市政设施安全，又或者为了满足无水条件下施工，需要设置挡土和截水结构。这种结构称为支护（围护）结构。 基坑工程包括支护体系的设置和土方开挖两个方面。土方开挖的施工组织是否合理对围护体系是否成功产生重要影响。 不合理的土方开挖方式、步骤和速度有可能导致主体结构桩基础变位、围护结构变形过大、甚至引起围护体系围护体系崩溃。,（1）水泥土墙支护,水泥土搅拌桩是一种具有一定刚性的脆性材料所构成，抗压强度远大于抗拉强度。一般采用水泥土搅拌桩作围护结构以“重力式”挡墙为宜。,水泥土墙支护的特点,适宜于加固软土地基，如淤泥，淤泥质土等。同时具有挡土和隔水帷幕作用，无需支撑和拉锚，施工简单，无排污，噪声和振动小等优点。 墙厚则造价较贵，工期较长。 一般应用于深度不很深的深基坑中。,（2）排桩、地下连续墙,特点： 排桩支护适用于不能放坡或由于场地限制不能采用搅拌桩支护的基坑 。排桩支护可以采用钻孔灌注桩、旋挖桩、人工挖孔桩等 。 地下连续墙是用机械施工方法成槽浇灌钢筋混凝土形成的地下墙体 。其整体性、刚度和防水抗渗性能好，但造价较高。 可兼作地下室外墙，二墙合一。,（3）土钉墙支护的特点,土钉墙支护的特点 1）形成土钉墙复合体，提高边坡整体稳定性； 2）施工设备简单、无需单独占用场地，施工噪音和振动小； 3）随基坑开挖逐次分段作业，少占单独作业时间，施工效 率高； 4）土钉墙的变形较刚性支护结构大，应注意对邻近环境的影响； 5）土钉墙适宜于地下水位以上或经降水措施后的杂填土、 普通粘土或非松散性的砂土。否则，需要采取超前支护 等措施； 6) 基坑开挖深度不宜大于12m。,三、基坑常见问题,锚头质量不好，无法紧固； 未及时清孔注浆，锚固力不足； 支撑节点强度不足； 角撑节点抗剪能力不足； 嵌固深度不足； 止水措施失效； 两侧荷载不对称，或高度不同时采用分离计算。,四、地铁车站基坑施工,较多采用地下连续墙（支护桩）+内支撑型式 常用的支撑系统按其材料分可以有钢筋混凝土支撑和钢支撑等种类。 一般首层支撑为钢筋混凝土支撑,北京地铁施工,深圳地铁施工,宝峨成槽机,超深基坑地下连续墙的施工,钢筋笼吊运时变形破坏,超深基坑钢筋笼的吊装施工,地下连续墙筋笼在吊装时的变形,基坑开挖的时空效应,五、地铁车站基坑工程失效案例,2008年的一次重大基坑工程事故,地下连续墙: 后仰、折断 钢支撑:只能承受压力，不能受拉，一旦发生连续墙后仰转