深基坑专家评审汇报PPT.ppt

基坑围护设计和基坑安全性评估方案评审汇报 集团有限公司年月日 上海市轨道交通号线工程 汇报内容 1 工程概况2 工程地质条件3 周边环境条件4 基坑围护设计方案5 主体围护设计计算6 周围环境安全性分析7 附属围护设计方案8 主要结论 上海市轨道交通 号线工程梅岭北路站 工程概况 上海市轨道交通 号线工程梅岭北路站 上海市轨道交通 总平面图 国盛二期 待建 1号出入口 1号风亭 3号出入口与消防口 4号出入口 5号出入口与2号风亭 爱建新村 梅川一街坊 爱建艺术幼儿园 国盛一期 大渡河路 武宁路 梅岭北路 真如西村 6 78 高压走廊 高压铁塔 真西新村第二小区 33 24 62 13 65 04 2 工程地质条件 上海市轨道交通 号线工程梅岭北路站 2 1工程地质场区内土层自上而下依次为 1 1层杂填土 1层褐黄 灰黄色粉质粘土 3 1层灰色砂质粉土 层淤泥质粉质粘土 1层淤泥质粘土 1 1层灰色粘土 1 2层灰色粉质粘土 层暗绿 草黄色粉质粘土 1 2层灰黄色砂质粉土 2层灰黄色粉细砂 1层灰色粉质粘土 2 1层灰色粉质粘土与砂质粉土互层 2 2水文地质 地下水主要有浅部土层中的潜水 及第 层中的承压水 分别测量得第 层承压水的水位埋深为5 35 5 75m 相应标高约 2 17 1 80m 经验算 层承压水不满足抗承压水稳定性要求 需降 层承压水 上海市轨道交通 号线工程梅岭北路站 2 3不良地质作用 1 软土地基上海是典型的软土地区 在地面下普遍分布有厚层软粘性土 其具有含水量高 孔隙比大 强度低 压缩性高 灵敏度高 触变性等不良工程地质特性 受扰动易发生结构破坏 导致强度降低 进而诱发地表变形 而且软土还有低渗透性 流变性等特点 应力状态发生改变时 产生流变 对基坑开挖稳定性影响较大 本工程基坑开挖范围内分布的土层主要为 层和 1层淤泥质土及 1 1和 1 2层粘性土 开挖过程中易发生坍塌 回弹亦较大 对基坑稳定性影响较大 要引起重视 2 流砂本工程基坑开挖施工涉及 3 1层粉性土 当开挖揭露时在一定水头的动水压力作用下易产生流砂现象 对基坑开挖施工造成威胁 上海市轨道交通 号线工程梅岭北路站 3 暗浜本次勘察在拟建场地未发现暗浜等不良地质条件 4 厚填土根据本次勘察结果 拟建场地部分地段填土厚度一般为2 0 3 0m 部分地段填土厚度较厚 达4 8m S21XZ11孔 填土成分以杂填土为主 含碎石块等 填土对基坑围护及桩基施工 有一定影响 施工时应予以注意 5 地下管线及障碍物拟建车站位于现状道路 根据现场踏勘 道路两侧地下管线密集 主要有通信 信息 电力 煤气 自来水等管线 局部为顶管 管线埋藏较深 施工前应做好相应的管线搬迁或避让 保护等工作 3周边环境概况 3 1相临地面建筑概况本站位于大渡河路下 北临武宁路 南临梅岭北路 周边环境复杂 上海市轨道交通 号线工程梅岭北路站 4 2周边相邻市政管线概况本车站位于大渡河路下 北临武宁路 南临梅岭北路 周围管线较为复杂 上海市轨道交通 号线工程梅岭北路站 3 2周边相邻市政管线概况本车站位于大渡河路下 北临武宁路 南临梅岭北路 周围管线较为复杂 上海市轨道交通 号线工程梅岭北路站 3 3周边相邻市政管线改迁概况车站主体施工期间车站主体范围内的管线改迁至车站主体东西两侧 DN2200雨水管和DN800污水管永久改迁 其余关系临时改迁 上海市轨道交通 号线工程梅岭北路站 污水管 雨水管 4 基坑围护设计方案 上海市轨道交通 号线工程梅岭北路站 4 1围护方案说明4 1 1主体结构围护方案说明车站采用明挖顺做法施工 主体结构采用地下连续墙做为围护结构 车站基坑安全等级一级 除高压塔两侧各一倍基坑范围内环境保护等级为一级其余均为二级 4 1 1 1车站设计方案标准段基坑深度为约17 96m 坑底位于 1 1灰色粉质黏土层 采用明挖顺做法施工 围护结构选用800mm厚地下连续墙 采用锁口管接头 墙长33 0m 墙趾位于 1 2灰黄色砂质粉土层中 沿基坑深度方向设置五道支撑 其中第一道为钢筋混凝土支撑 第二道 第五道为 609 t 16 钢管支撑 端头井基坑深度约为19 394 19 574m 坑底位于 1 1灰色粉质黏土层 围护结构选用800mm厚地墙 墙长36m 墙趾位于 2灰黄色砂质粉土层中 沿基坑深度方向设置五道支撑 其中第一道为钢筋混凝土支撑 第二 三道为 609 t 16 钢支撑 第四 五道为 800 t 20 钢支撑 4 1 1 2地墙采用锁口管接头 4 1 2为减少围护结构在基坑开挖时的位移 对钢支撑施加预应力 其值按设计轴力的60 70 控制 上海市轨道交通 号线工程梅岭北路站 4 1 3车站分坑施工主体基坑在12轴 13轴和22轴 23轴之间各设置封堵墙一道 南北两侧基坑为先期施工基坑 再施工中间基坑 第一道钢筋砼支撑平面布置图 上海市轨道交通 号线工程梅岭北路站 钢支撑平面布置图 上海市轨道交通 号线工程梅岭北路站 围护横断面图 上海市轨道交通 号线工程梅岭北路站 4 2地基加固处理车站基坑坑底位于 1 1灰色粉质粘土层 流塑 软塑状态 压缩性高 具有一定的强度 土质一般 为了减小对周边环境的影响 增加基坑的整体稳定性 对基坑坑底下方进行旋喷桩地基加固 加固深度为3 0m 标准段采用抽条加固 端头井为裙边加固与抽条加固相结合的加固方式 紧贴坑壁的一排加固体应连续布置 旋喷桩的水泥掺量不宜小于25 水灰比宜为0 7 1 0 加固体的28天无侧限抗压强度不低于1 0MPa 车站主体基坑地墙施工前进行槽壁预加固 车站东侧高压线塔一倍基坑范围内地墙采用TRD槽壁预加固 其余东侧地墙采用 1000mm 750摆喷工艺槽壁预加固 其余侧地墙采用 650 450三轴搅拌桩槽壁预加固 上海市轨道交通 号线工程梅岭北路站 地基加固平面布置图 上海市轨道交通 号线工程梅岭北路站 4 3施工降水方案4 3 1潜水本工程在基坑开挖期间采用真空深井泵降基坑内浅层潜水 每口真空深井降水范围约200平方米 井点降水应结合坑内加固进行布置 基坑开挖3周前进行预降水 要求水位低于开挖面以下1米 降水深井拆除后需焊接止水钢板 本工程基坑内的土层属饱和软土 含水量高 良好的降水措施有利于土方开挖 也有利于控制基坑的变形 在施工前应进行降水孔的降水试验 作为降水施工设计的依据 降水的同时进行坑内 坑外水位观测 如果坑内水位未达到设计要求 不得进行土方开挖 基坑开挖过程中 围护结构一旦出现渗漏现象 必须及时采用快硬水泥或聚胺酯进行止水堵漏 如果坑外水位下降过大 应视情况进行井点回灌 上海市轨道交通 号线工程梅岭北路站 4 3施工降水方案4 3 2承压水根据地质详勘报告 车站范围内有承压水层主要 层中承压水 勘测期间 层承压水位埋深为5 35 5 75m 水头绝对标高约 2 17 1 8m 本次设计按最不利工况考虑 取承压水位埋深为3 0m 经验算 层承压水不满足抗承压水稳定性要求 标准段开挖面距基坑坑底约4 10m时需降 层承压水 南 北端头井开挖面距基坑坑底分别约5 650 5 538m时需降 层承压水 同时 要求施工单位施工前要进行承压水头的实际量测 根据实测结果进行承压性计算 并布置承压水位观测井 加强监测 以确保施工及基坑安全 上海市轨道交通 号线工程梅岭北路站 4 4施工要求本基坑开挖深度较大 环境保护等级较高 因此施工时必须严格按照设计要求执行 基坑开挖严格按照 时空效应 理论 分层 分段对称挖土 要求做到随挖随撑 并按规定及时施加钢支撑预应力 做好基坑排水 减少土体暴露时间 要求一小段开挖到支撑安装完毕的时间控制在16小时之内 最后一道撑开挖到支撑安装完毕时间控制在24小时内 上海市轨道交通 号线工程梅岭北路站 4 5施工监测为了基坑开挖的安全 保护周围建筑物及信息化施工的需要 施工过程中应建立严格的监测网 监测内容如下 1 车站基坑每一开挖段 约25m 应有一组墙体变形的监测点 每开挖段应有一组支撑轴力监测点 2 墙顶水平位移和墙顶沉降 应沿基坑周边每约25m布置一组测点 3 坑底隆起回弹测量断面应不少于二组 宜布置于基坑中部 每一测量断面应有二个测点 每一开挖段不应少于1个支撑立柱回弹监测点 埋置深度于格构柱顶 4 基坑周围地表沉降 每开挖一段宜设一测量断面 每一测量断面在垂直基坑方向两倍坑深范围内宜布设4 6个沉降测点 每个开挖段土坡的坡顶上应设2个位移监测点 5 地下水位观测孔沿基坑长边布设 每侧不应少于2孔 当环境要求高时 适当加密 6 地下管线的沉降和位移观测宜布置直接测点 7 基坑附近的地面建筑物应设沉降和倾斜观测点 8 车站及区间建成后应进行长期沉降和变形监测 在车站与区间隧道的接口处及车站主体二个断面设置监测点 在结构 地质或荷载变化较大处 宜增设观测点 5 计算理论及计算结果 上海市轨道交通 号线工程梅岭北路站 5 1计算理论在分析计算过程中针对不同的分析目的 采用了以下三种计算方式 考虑 时空效应 的竖向弹性地基梁法计算围护墙变形和内力围护墙内力计算沿基坑周边取单位长度按竖向弹性地基梁计算 地层对墙体的抗力作用采用一系列考虑 时空效应 的等效弹簧模拟 按基坑开挖施工过程进行内力计算 围护结构开挖阶段计算时计入结构的先期位移值以及支撑的变形 按 先变形 后支撑 的原则进行结构分析 土压力计算理论采用朗金土压力理论 采用水土合算 基坑围护结构稳定性验算按照上海市标准 城市轨道交通设计规范 DGJ08 109 2004 进行基坑坑底地基土的稳定验算 支撑体系平面框架内力分析计算钢筋混凝土支撑体系按平面封闭框架结构设计 荷载直接作用在封闭框架周边与围护体系连接的围檩上 上海市轨道交通 号线工程梅岭北路站 5 2计算结果5 2 1围护结构内力及变形计算根据上海市标准 基坑工程技术规范 DG TJ08 61 2010 及本车站的环境条件确定 本车站主体围护结构高压塔两侧各一倍基坑范围内 环境保护等级为一级 其余基坑环境保护等级为二级 根据基坑深度及周边场地的不同 对基坑取几个典型断面进行分析计算 上海市轨道交通 号线工程梅岭北路站 标准段 直撑 断面 最大侧向位移29 8mm 0 3 17960 53 88mm 上海市轨道交通 号线工程梅岭北路站 标准段 高压塔处 断面 最大侧向位移19 3 0 14 H 0 14 17940 25 12mm 上海市轨道交通 号线工程梅岭北路站 端头井 斜撑 断面 最大侧向位移35 7 0 3 H 0 3 19390 58 17mm 上海市轨道交通 号线工程梅岭北路站 5 2 2基坑稳定性分析结果主体结构取上述三个典型断面 计算结果以及按照上海市 基坑工程设计规程 DBJ08 61 97 规定的限值如下表所示 从上表可以看出 基坑稳定性能满足规范要求 除抗承压水稳定性 上海市轨道交通 号线工程梅岭北路站 6周围环境安全性分析根据基坑周边建 构 筑物的结构类型 保护级别以及建构筑物与基坑工程的位置关系 地质特点及施工工法等因素 结合上海软土地区的工程经验 对车站附近主要风险源在施工期间产生的影响进行预估及评价 因车站主体结构开挖深度较大 对周围建筑物造成的影响较大 因此将车站主体基坑开挖作为重要风险进行评估 梅岭北路站基坑地连墙与高压线塔最小水平净距约6 78m 钢管桩 桩长12m 钢管底标高约 8 74m 高压线塔上悬挑220KV高压走廊 220KV高压线8根悬高约23 7m 上海市轨道交通 号线工程梅岭北路站 车站与高压走廊平面关系 6 78 高压线塔基础钢管桩 桩长12m 钢管底标高约 8 74m 高压线塔上悬挑220KV高压走廊 220KV高压线8根悬高约23 7m 高压走廊 高压铁塔 上海市轨道交通 号线工程梅岭北路站 车站主体与高压线塔剖面关系 车站主体与高压塔之间采用隔离保护 隔离桩采用 600 700钻孔灌注桩 桩长25m 高压线塔两侧一倍基坑地墙槽壁预加固采用TRD工法加固 高压铁塔钢管桩 隔离桩 TRD槽壁加固 三轴搅拌桩槽壁加固 上海市轨道交通 号线工程梅岭北路站 图7 1数值分析模型 高压线塔在车站主体基坑开挖期间计算 上海市轨道交通 号线工程梅岭北路站 图7 2水平位移云图 图7 3水平位移云图 上海市轨道交通 号线工程梅岭北路站 图7 4钢管桩最大水平位移图示 图7 5钢管桩最大沉降位移图示 高压线塔钢管桩最大水平位移约5mm 最大沉降量约7mm 上海市轨道交通 号线工程梅岭北路站 针对高压塔保护措施 1 拟建车站围护采用800mm地连墙 5道支撑 槽壁预加固 靠近高压线塔南北两侧一倍基坑范围地下连续墙加深至36 5m 严格控制基坑变形 以减小对高压线塔的影响 2 高压塔左右两侧和靠近地铁侧设置隔离桩 采用 600 700钻孔灌注桩 桩长25m 3 靠近高压塔侧局部采用裙边加固 加固宽度为4m 4 高压线塔两侧一倍基坑地墙槽壁预加固采用TRD工法加固 5 高压线塔一倍基坑范围内地面超载不应大于10kPa 6 高压线影响范围内施工需满足高压线对施工的技术要求 东侧地下连续墙钢筋笼需满足规范条件下 分节吊装 7 加强监测 必要时采取跟踪补偿注浆来减少高压塔基础沉降 并将观测结果及时通报有关主管部门 7 附属围护设计方案 上海市轨道交通 号线工程梅岭北路站 梅岭北路站共设置6个出入口和2座风亭 其中1号出入口为独立 T 型出入口 基坑深11 54m 宽9 4m 2号出入口为预留出入口 1号风井为独立风亭 基坑深11 03m 宽11m 3号出入口与消防出入口合建 基坑宽7 7m 开挖深度约11 12m 4号出入口进入中信泰富地块内 地铁仅施工通道部分 基坑深11 27m 宽9 2m 5号出入口与2号风亭合建 位于车站北端头西侧中信泰富地块内 进入地块结构内部分由地块代建 基坑宽48 4m 开挖深度约11 3m 附属环境保护等级均为二级 附属基坑安全等级均为二级 上海市轨道交通 号线工程梅岭北路站 总平面图 国盛二期 待建 1号出入口 1号风亭 3号出入口与消防口 4号出入口 5号出入口与2号风亭 爱建新村 梅川一街坊 爱建艺术幼儿园 国盛一期 大渡河路 武宁路 梅岭北路 真如西村 6 78 高压走廊 高压铁塔 真西新村第二小区 17 12 20 57 22 28 上海市轨道交通 号线工程梅岭北路站 1号出入口围护设计方案 1号出入口结合交通疏解和管线改迁方案 共分为3个基坑进行施工 首先施工A基坑 再施工B基坑 最后施工C基坑 1号出入口基坑深度为10 909 11 910m 坑底为 1层土 其中A B基坑采用23m 800 1000钻孔灌注桩 旋喷桩止水帷幕 其中A基坑东侧靠近电力排管段止水帷幕采用MJS定向摆喷 桩底插入 1 1层土 C基坑采用24m 850 600SMW工法桩围护结构 桩底插入 1 1土层 基坑沿竖向设置3道支撑 其中第一道为钢筋混凝土支撑 其余为 609钢管撑 A基坑采用三重管旋喷桩地基加固 加固方式为满堂加固 B基坑采用三重管旋喷桩地基加固 加固方式为抽条加固 C基坑采用三轴搅拌桩加固 加固方式为抽条加固 上海市轨道交通 号线工程梅岭北路站 1号出入口围护设计方案 混凝土支撑平面布置图 上海市轨道交通 号线工程梅岭北路站 1号出入口围护设计方案 第二道支撑平面布置图 上海市轨道交通 号线工程梅岭北路站 1号出入口围护设计方案 第三道支撑平面布置图 上海市轨道交通 号线工程梅岭北路站 1号出入口围护设计方案 地基加固布置图 上海市轨道交通 号线工程梅岭北路站 1号出入口围护设计方案 围护结构剖面图 上海市轨道交通 号线工程梅岭北路站 1号出入口围护设计方案 围护结构剖面图 上海市轨道交通 号线工程梅岭北路站 1号风亭围护设计方案 位于高压线下方 混凝土支撑平面布置图 1号风亭基坑深度为11 034m 坑底为 1层土 基坑采用24m 800 1000的钻孔灌注桩 双排旋喷桩止水帷幕 钻孔灌注桩桩底插入 1 1层土 基坑沿竖向设置3道支撑 其中第一道为钢筋混凝土支撑 其余为 609钢管撑 基坑坑底采用三重管旋喷桩地基加固 加固方式采用抽条加固 上海市轨道交通 号线工程梅岭北路站 1号风亭围护设计方案 钢支撑平面布置图 上海市轨道交通 号线工程梅岭北路站 1号风亭围护设计方案 地基加固布置图 上海市轨道交通 号线工程梅岭北路站 1号风亭围护设计方案 围护结构剖面图 上海市轨道交通 号线工程梅岭北路站 3号出入口与消防口 混凝土支撑平面布置图 3号出入口与消防口基坑深度为11 123m 坑底为 1层土 采用24m 850 600smw工法桩围护结构 桩底插入 1 1层土 基坑沿竖向设置3道支撑 其中第一道为钢筋混凝土支撑 其余为 609钢管撑 基坑西侧紧贴中信地块基坑 中信地块基坑先于本基坑施工 该段利用中信地块基坑既有围护结构 800mm厚地下连续墙 基坑坑底采用三轴搅拌桩地基加固 加固方式采用抽条加固 上海市轨道交通 号线工程梅岭北路站 3号出入口与消防口 钢支撑平面布置图 上海市轨道交通 号线工程梅岭北路站 3号出入口与消防口 加固平面布置图 上海市轨道交通 号线工程梅岭北路站 3号出入口与消防口 围护结构剖面图 上海市轨道交通 号线工程梅岭北路站 4号出入口 混凝土支撑平面布置图 4号出入口基坑深度为11 071m 坑底为 1层土 采用24m 850 600SMW工法桩围护结构 桩底插入 1 1层土 基坑沿竖向设置3道支撑 其中第一道为钢筋混凝土支撑 其余为 609钢管撑 西侧进入中信地块地下室 中信地块基坑先于本基坑施工 该段利用中信地块基坑既有围护结构 800mm厚地下连续墙 基坑坑底采用三轴搅拌桩地基加固 加固方式采用抽条加固 上海市轨道交通 号线工程梅岭北路站 4号出入口 钢支撑平面布置图 上海市轨道交通 号线工程梅岭北路站 4号出入口 地基加固平面布置图 上海市轨道交通 号线工程梅