北京地铁十号线四线明挖区间围护结构选型
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MG1 MG2 MG3
出 入 轨顶 线 中 标高 线 左 轨顶 线 标高 中 线
出 入 线 轨顶 中 线 标高 右 线 轨顶 中 标高 线 基坑底面
MG1 MG2 MG3
1. 2
工程地质水文
本工程位于北京平原区永定河冲洪积扇内 , 沿线地形基本平 。 、 坦 基坑侧壁土层主要为 ① 粉土填土层 ①1 杂填土层, ④1 第四 纪全新世粉质粘土层、 ④2 粉土层、 ④3 粉细砂层, ⑤第四纪晚更新 世的卵石层、 ⑤2 粉细砂层。勘察钻孔最大深度 36 m, 未发现地下 水, 基坑设计中可不考虑地下水的影响 。
表2
钢支撑种类
· 101·
Fra Baidu bibliotek
钢管内支撑 + 锚索参数设计表
轴力设计值 / kN 191 水平倾角 20. 0 20. 0 20. 0 钢绞线类型 3 × Φ s15. 2 5 × Φ s15. 2 4 × Φ s15. 2 砂浆 M25 M25 M25 预加轴力 / kN 70 拉力设计值 341 725 533 拉力锁定值 188 383 306
第一道撑 锚索编号 MG1 MG2 MG3 锚索长度 14. 5 20 16
Abstract : Based on actual engineering, through analyzing complicated environment surrounding the foundation pit, the paper adopts SMW method to mixing pile gravity dam enclosure form,discusses foundation enclosure design and construction,and effectively controls foundation displacement value,so as to achieve safe and economic effect. Key words: complex foundation pit,enclosure form,flood control wall,subway
櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅
先前规定的 200 kN / m 的限值。墙后地表最大沉降值为 16. 8 mm, 由于沪昆铁路线离开围护墙体的距离在 10 m ~ 15 m 之间, 基坑 10 mm < 12 mm( 2% H) , 地面沉降为 5 mm < 12 mm( 2% H) 。 。 开挖对铁路线的影响较小 6 结语 如果没有前端支撑, 同样搅拌桩宽度为 4. 7 m, 墙体水平位移 本工程场地条件非常恶劣 , 首先, 基坑两倍开挖深度范围内 将达到 61. 7 mm; 搅拌桩宽度增加至 6. 3 m 时, 墙体水平位移还是 地铁试车线, 属于重点保护对象; 其次, 要同时破 有沪昆铁路线、 前端支撑( 即使是弱支撑 ) 对于控制围 大于 40. 0 mm。由此可知, 除原防汛墙, 施工新防汛墙以及高架桥承台 , 施工情况较为复杂; 护墙体水平位移的作用非常明显 。 最后, 基坑内部为小涞港河道 , 较难设置支撑作用点。 本次施工 除此之外, 基坑围护的所有其他参数均满足规范要求 。 同时 通过改变施工工况, 并把基坑内支撑作用点 综合考虑上述情况, 为了保证围护墙体有更好的整体稳定性 , 在第一排搅拌桩内插入 较好地控制了基坑的变位值 , 确 设置在原防汛墙底板上的办法 , H 型钢, 隔一插一, 顶部用钢筋混凝土顶圈梁连接 。 保了沪昆铁路线和地铁试车线的安全运营 。 同时又能有效地减 5 基坑围护施工 小围护墙体的宽度和深度 , 从而达到既安全又经济的效果 。 原防汛墙驳岸的稳定对本工程的变位控制非常关键 , 必须保 证原防汛墙不发生大的位移 , 所以在项目施工前, 必须对原防汛 可以利用千斤顶等仪器对原防汛 墙的抗侧移能力进行试验分析 , 墙底板施加推力, 推力大小可取为支撑的计算轴力 , 并设置观测 观测的结果可以作为施工的依据 , 为接下来的工作 点进行观察, 提供安全保障。 施工工艺流程如下: 测量放样→平整施工场地 → 搅拌桩加固基坑周围土体 → 间 隔插打 H 型钢→钢筋混凝土顶圈梁施工 → 轻型井点降水至设计 参考文献: [ 1] JGJ 12099 , S] . 建筑基坑支护技术规程[ [ 2] DBJ 08-6197 , S] . 基坑工程设计规程[ [ 3] 龚晓南. 深基坑工程设计施工手册[M] . 北京: 中国建筑工 1998. 业出版社, [ 4] 王洪新. 基坑施工对紧邻的正在运营的地铁车站的影响及 D] . 上海: 同济大学, 2003. 其相应的变形控制技术研究[ [ 5] 曾 远, 李志高, 王毅斌. 基坑开挖对邻近地铁车站影响因 J] . 地下空间与工程学报, 2005 , 8 ( 4 ) : 642-645. 素研究[
图1
钢管内支撑围护剖面
2. 2
钢管内支撑围护
区间里程 K52 + 800. 000 ~ K53 + 85. 408 范围, 结构及围护形
第一道 钢围檩
出 入 轨顶 线 标高 中 线
出 入 线 轨顶 中 标高 线 喷混凝 土护顶 右 线 中 轨顶 线 标高 土钉墙面 基坑底面
式见图 1 , 正线和出入场线纵坡均为 6. 7‰, 结构为四线四跨矩形 。 , 1 000 mm@ 2 000 mm 钻 框架结构 明挖顺作法施工 围护采用 孔灌注桩加三道钢管内支撑体系 , 具体参数见表 1 。
MG1
MG1
钢管内支撑参数设计表
轴力设计值 / kN 153. 5 512. 9 466. 7 预加轴力 / kN 56 188 168
注: 轴力的单位为 kN / m
图 4 钢管内支撑+锚索支护+土钉围护剖面 ( 二)
第 38 卷 第 12 期 2 0 1 2 年 4 月
马秀成: 北京地铁十号线四线明挖区间围护结构选型
第 38 卷 第 12 期 2 0 1 2 年 4 月 文章编号:1009-6825 ( 2012 ) 12-0099-03
SHANXI
山
西
ARCHITECTURE
建
筑
Vol. 38 No. 12 Apr. 2012
· 99·
北京地铁十号线四线明挖区间围护结构选型
马秀成
( 中铁大桥勘测设计院, 湖北 武汉 430000 )
27 收稿日期:2012-021982), 作者简介:马秀成( 男, 助理工程师
· 100·
第 38 卷 第 12 期 2 0 1 2 年 4 月
山
西
建
筑
1 工程概况 1 . 1 场地位置及环境条件
北京地铁十号线二期工程慈寿寺站 —车道沟站区间, 位于京 密引水渠西岸蓝靛厂南路以西的规划绿地内 , 区间线路出慈寿寺 站沿蓝靛厂南路西侧绿地向北 , 经善家坟南路、 五路居中街、 曙光 南街、 彰化路和曙光文化广场到达车道沟站 。
MG1 MG2 MG3
出 入 轨顶 线 标高 中 线
出 入 线 轨顶 中 标高 线
MG1 MG2
喷混凝土护顶 左 轨顶 线 标高 中 线 基坑底面 土钉墙面 右 线 轨顶 中 标高 线 基坑底面
MG3
图 3 钢管内支撑+锚索支护+土钉围护剖面 ( 一)
2. 3
钢管内支撑 + 锚索支护
区间里程 K52 + 565. 300 ~ K52 + 800. 000 范围, 结构及围护 5. 177‰, 形式见图 2 , 正线纵坡为 6. 7‰, 而出入场线以 27. 97‰ 的坡度上行。为了确保结构受力体系明确和防水节点处理问题 , 将左右正线底板结构拉通 。 对比图 1 , 本段由于出入场线与正线
表1
钢支撑种类 第一道撑 第二道撑 第三道撑 t = 12 mm, Q235 609 mm, t = 16 mm, Q235 609 mm, t = 16 mm, Q235 609 mm,
C25 素混凝土支撑, 厚度 0.5 m 宽 1 m, 间距 2.5 m 左 线 轨顶 中 标高 线 基坑底面
1. 3
区间结构介绍
本段区间工程全部为地下工程 , 采用明挖顺作法施工, 线路
图 2 钢管内支撑+锚索围护剖面
5. 177‰, 含有两条正线和两条出入线 , 正线线路纵坡为 6. 7‰, 出 6. 7‰ , 27. 97‰ 。 入线线路纵坡为 从车道沟站方向往慈寿寺站方 区间由四线四跨矩形框架结构随着出入线的爬坡逐渐使出入 向, 线结构脱离正线结构, 最终形成两正线为单线单洞矩形框架结 构, 两出入线为双线双跨矩形框架结构 。
左 线 轨顶 中 标高 线 出 入 线 轨顶 中 标高 线 出 入 线 中 轨顶 线 标高 基坑底面 右 线 中 轨顶 线 标高
标高逐渐分离, 第二道撑若选用钢支撑则将会与出入场线顶板结 构产生冲突。经综合考虑, 基坑第一道撑采用钢管内支撑, 第二 ~ 第四道撑采用锚杆, 锚杆设置在桩间, 采用一桩一锚的布置形式 , 具体参数见表 2 。
摘
要:依托北京地铁十号线二期工程实例, 对线路上存在空间交叉关系的四线明挖区间结构的基坑设计进行了介绍, 采用钢管
锚索支护、 土钉支护等支护手段, 解决了四线区间同时明挖时交叉节点处的基坑处理问题, 为今后类似工程基坑设计提供 内支撑、 。 了指导 关键词:空间交叉, 钢管内支撑, 锚索, 土钉 中图分类号:TU463 随着我国城市建设现代化进程的快速发展 , 越来越多的城市 已经拥有或正在修建地铁 。根据一条地铁线路功能的要求 , 土建 除了设置车站和区间外 , 还需设置车辆段和停车场各一座 。 车辆 段和停车场由出入场线接入地下车站 , 这样就会形成在同一断面 上为四线区间的结构形式 , 即两条正线和两条出入场线 。 出入场 可以满足较小的变位。以控制此数据为依据, 采用相关基坑软件 对基坑围护进行模拟分析 , 计算得出本次围护重力坝墙体宽度为 4. 7 m, 深度为 14. 3 m, 通过计算结果可知: 围护墙顶的最大水平位移为 11. 7 mm, 小于规定的开挖深度的 0. 2% 限值, 即 12. 6 mm, 满足要求, 同时计算轴力为 175 kN / m, 小于 文献标识码:A 而正线采用明挖法、 暗挖法或 线一般情况下均采用明挖法施工 , 盾构法均可。对于四线均采用明挖法施工的情况 , 由于线型在空 间上存在交叉关系, 故其围护结构需要采用多种围护方案来处 理。本文依托北京地铁十号线二期工程慈寿寺站 —车道沟站区 间, 介绍了线路在空间交叉情况下围护体系形式及选用 。 水位→第一阶 段 挖 土 → 施 工 钢 管 支 撑 → 分 层 开 挖 基 坑 至 基 坑 底→钢筋混凝土方桩施工 → 新建防汛墙施工 → 灌浆回填拆除钢 支撑→拆除原防汛墙。 “SMW 工法桩 + 水泥搅拌桩 ” 本工程采用 作为围护的主要受 力结构, 同时利用钢支撑将围护体与既有驳岸连接在一起 , 保证 了整个围护体的刚度, 在施工过程中实测水平变形 为 3 mm ~
Construction technology of complicated foundation pit next to important structure
LIU Guoyan
( Wuhan Bridge Construction Engineering Supervision Co. ,Ltd,Wuhan 430063 ,China)
主要施工步序: 施工围护桩、 冠梁 → 逐层开挖基坑并及时架 设各道钢支撑→施工底板及防水→拆除第三道撑→施工侧墙和顶 板及防水→逐层回填基坑并拆除第二、 第一道钢支撑→恢复路面。
2 围护结构设计 2 . 1 基坑支护形式
基坑支护方案的选择, 应根据基坑周边环境、 土层结构、 水文 情况、 基坑形状、 开挖深度、 施工作业设备条件、 安全等级和工期 要求以及技术经济效果等因素加以综合全面地考虑而定 。 本段 基坑开挖深度约为 16. 5 m ~ 18. 9 m, 安全等级为一级, 结合车站 站址环境及周边规划情况 , 基坑围护结构采用钻孔灌注桩 、 钢管 内支撑与锚索支护相互结合的方式进行支护 。 围护结构形式见 图 1 ~ 图 4。
出 入 轨顶 线 中 标高 线 左 轨顶 线 标高 中 线
出 入 线 轨顶 中 线 标高 右 线 轨顶 中 标高 线 基坑底面
MG1 MG2 MG3
1. 2
工程地质水文
本工程位于北京平原区永定河冲洪积扇内 , 沿线地形基本平 。 、 坦 基坑侧壁土层主要为 ① 粉土填土层 ①1 杂填土层, ④1 第四 纪全新世粉质粘土层、 ④2 粉土层、 ④3 粉细砂层, ⑤第四纪晚更新 世的卵石层、 ⑤2 粉细砂层。勘察钻孔最大深度 36 m, 未发现地下 水, 基坑设计中可不考虑地下水的影响 。
表2
钢支撑种类
· 101·
Fra Baidu bibliotek
钢管内支撑 + 锚索参数设计表
轴力设计值 / kN 191 水平倾角 20. 0 20. 0 20. 0 钢绞线类型 3 × Φ s15. 2 5 × Φ s15. 2 4 × Φ s15. 2 砂浆 M25 M25 M25 预加轴力 / kN 70 拉力设计值 341 725 533 拉力锁定值 188 383 306
第一道撑 锚索编号 MG1 MG2 MG3 锚索长度 14. 5 20 16
Abstract : Based on actual engineering, through analyzing complicated environment surrounding the foundation pit, the paper adopts SMW method to mixing pile gravity dam enclosure form,discusses foundation enclosure design and construction,and effectively controls foundation displacement value,so as to achieve safe and economic effect. Key words: complex foundation pit,enclosure form,flood control wall,subway
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先前规定的 200 kN / m 的限值。墙后地表最大沉降值为 16. 8 mm, 由于沪昆铁路线离开围护墙体的距离在 10 m ~ 15 m 之间, 基坑 10 mm < 12 mm( 2% H) , 地面沉降为 5 mm < 12 mm( 2% H) 。 。 开挖对铁路线的影响较小 6 结语 如果没有前端支撑, 同样搅拌桩宽度为 4. 7 m, 墙体水平位移 本工程场地条件非常恶劣 , 首先, 基坑两倍开挖深度范围内 将达到 61. 7 mm; 搅拌桩宽度增加至 6. 3 m 时, 墙体水平位移还是 地铁试车线, 属于重点保护对象; 其次, 要同时破 有沪昆铁路线、 前端支撑( 即使是弱支撑 ) 对于控制围 大于 40. 0 mm。由此可知, 除原防汛墙, 施工新防汛墙以及高架桥承台 , 施工情况较为复杂; 护墙体水平位移的作用非常明显 。 最后, 基坑内部为小涞港河道 , 较难设置支撑作用点。 本次施工 除此之外, 基坑围护的所有其他参数均满足规范要求 。 同时 通过改变施工工况, 并把基坑内支撑作用点 综合考虑上述情况, 为了保证围护墙体有更好的整体稳定性 , 在第一排搅拌桩内插入 较好地控制了基坑的变位值 , 确 设置在原防汛墙底板上的办法 , H 型钢, 隔一插一, 顶部用钢筋混凝土顶圈梁连接 。 保了沪昆铁路线和地铁试车线的安全运营 。 同时又能有效地减 5 基坑围护施工 小围护墙体的宽度和深度 , 从而达到既安全又经济的效果 。 原防汛墙驳岸的稳定对本工程的变位控制非常关键 , 必须保 证原防汛墙不发生大的位移 , 所以在项目施工前, 必须对原防汛 可以利用千斤顶等仪器对原防汛 墙的抗侧移能力进行试验分析 , 墙底板施加推力, 推力大小可取为支撑的计算轴力 , 并设置观测 观测的结果可以作为施工的依据 , 为接下来的工作 点进行观察, 提供安全保障。 施工工艺流程如下: 测量放样→平整施工场地 → 搅拌桩加固基坑周围土体 → 间 隔插打 H 型钢→钢筋混凝土顶圈梁施工 → 轻型井点降水至设计 参考文献: [ 1] JGJ 12099 , S] . 建筑基坑支护技术规程[ [ 2] DBJ 08-6197 , S] . 基坑工程设计规程[ [ 3] 龚晓南. 深基坑工程设计施工手册[M] . 北京: 中国建筑工 1998. 业出版社, [ 4] 王洪新. 基坑施工对紧邻的正在运营的地铁车站的影响及 D] . 上海: 同济大学, 2003. 其相应的变形控制技术研究[ [ 5] 曾 远, 李志高, 王毅斌. 基坑开挖对邻近地铁车站影响因 J] . 地下空间与工程学报, 2005 , 8 ( 4 ) : 642-645. 素研究[
图1
钢管内支撑围护剖面
2. 2
钢管内支撑围护
区间里程 K52 + 800. 000 ~ K53 + 85. 408 范围, 结构及围护形
第一道 钢围檩
出 入 轨顶 线 标高 中 线
出 入 线 轨顶 中 标高 线 喷混凝 土护顶 右 线 中 轨顶 线 标高 土钉墙面 基坑底面
式见图 1 , 正线和出入场线纵坡均为 6. 7‰, 结构为四线四跨矩形 。 , 1 000 mm@ 2 000 mm 钻 框架结构 明挖顺作法施工 围护采用 孔灌注桩加三道钢管内支撑体系 , 具体参数见表 1 。
MG1
MG1
钢管内支撑参数设计表
轴力设计值 / kN 153. 5 512. 9 466. 7 预加轴力 / kN 56 188 168
注: 轴力的单位为 kN / m
图 4 钢管内支撑+锚索支护+土钉围护剖面 ( 二)
第 38 卷 第 12 期 2 0 1 2 年 4 月
马秀成: 北京地铁十号线四线明挖区间围护结构选型
第 38 卷 第 12 期 2 0 1 2 年 4 月 文章编号:1009-6825 ( 2012 ) 12-0099-03
SHANXI
山
西
ARCHITECTURE
建
筑
Vol. 38 No. 12 Apr. 2012
· 99·
北京地铁十号线四线明挖区间围护结构选型
马秀成
( 中铁大桥勘测设计院, 湖北 武汉 430000 )
27 收稿日期:2012-021982), 作者简介:马秀成( 男, 助理工程师
· 100·
第 38 卷 第 12 期 2 0 1 2 年 4 月
山
西
建
筑
1 工程概况 1 . 1 场地位置及环境条件
北京地铁十号线二期工程慈寿寺站 —车道沟站区间, 位于京 密引水渠西岸蓝靛厂南路以西的规划绿地内 , 区间线路出慈寿寺 站沿蓝靛厂南路西侧绿地向北 , 经善家坟南路、 五路居中街、 曙光 南街、 彰化路和曙光文化广场到达车道沟站 。
MG1 MG2 MG3
出 入 轨顶 线 标高 中 线
出 入 线 轨顶 中 标高 线
MG1 MG2
喷混凝土护顶 左 轨顶 线 标高 中 线 基坑底面 土钉墙面 右 线 轨顶 中 标高 线 基坑底面
MG3
图 3 钢管内支撑+锚索支护+土钉围护剖面 ( 一)
2. 3
钢管内支撑 + 锚索支护
区间里程 K52 + 565. 300 ~ K52 + 800. 000 范围, 结构及围护 5. 177‰, 形式见图 2 , 正线纵坡为 6. 7‰, 而出入场线以 27. 97‰ 的坡度上行。为了确保结构受力体系明确和防水节点处理问题 , 将左右正线底板结构拉通 。 对比图 1 , 本段由于出入场线与正线
表1
钢支撑种类 第一道撑 第二道撑 第三道撑 t = 12 mm, Q235 609 mm, t = 16 mm, Q235 609 mm, t = 16 mm, Q235 609 mm,
C25 素混凝土支撑, 厚度 0.5 m 宽 1 m, 间距 2.5 m 左 线 轨顶 中 标高 线 基坑底面
1. 3
区间结构介绍
本段区间工程全部为地下工程 , 采用明挖顺作法施工, 线路
图 2 钢管内支撑+锚索围护剖面
5. 177‰, 含有两条正线和两条出入线 , 正线线路纵坡为 6. 7‰, 出 6. 7‰ , 27. 97‰ 。 入线线路纵坡为 从车道沟站方向往慈寿寺站方 区间由四线四跨矩形框架结构随着出入线的爬坡逐渐使出入 向, 线结构脱离正线结构, 最终形成两正线为单线单洞矩形框架结 构, 两出入线为双线双跨矩形框架结构 。
左 线 轨顶 中 标高 线 出 入 线 轨顶 中 标高 线 出 入 线 中 轨顶 线 标高 基坑底面 右 线 中 轨顶 线 标高
标高逐渐分离, 第二道撑若选用钢支撑则将会与出入场线顶板结 构产生冲突。经综合考虑, 基坑第一道撑采用钢管内支撑, 第二 ~ 第四道撑采用锚杆, 锚杆设置在桩间, 采用一桩一锚的布置形式 , 具体参数见表 2 。
摘
要:依托北京地铁十号线二期工程实例, 对线路上存在空间交叉关系的四线明挖区间结构的基坑设计进行了介绍, 采用钢管
锚索支护、 土钉支护等支护手段, 解决了四线区间同时明挖时交叉节点处的基坑处理问题, 为今后类似工程基坑设计提供 内支撑、 。 了指导 关键词:空间交叉, 钢管内支撑, 锚索, 土钉 中图分类号:TU463 随着我国城市建设现代化进程的快速发展 , 越来越多的城市 已经拥有或正在修建地铁 。根据一条地铁线路功能的要求 , 土建 除了设置车站和区间外 , 还需设置车辆段和停车场各一座 。 车辆 段和停车场由出入场线接入地下车站 , 这样就会形成在同一断面 上为四线区间的结构形式 , 即两条正线和两条出入场线 。 出入场 可以满足较小的变位。以控制此数据为依据, 采用相关基坑软件 对基坑围护进行模拟分析 , 计算得出本次围护重力坝墙体宽度为 4. 7 m, 深度为 14. 3 m, 通过计算结果可知: 围护墙顶的最大水平位移为 11. 7 mm, 小于规定的开挖深度的 0. 2% 限值, 即 12. 6 mm, 满足要求, 同时计算轴力为 175 kN / m, 小于 文献标识码:A 而正线采用明挖法、 暗挖法或 线一般情况下均采用明挖法施工 , 盾构法均可。对于四线均采用明挖法施工的情况 , 由于线型在空 间上存在交叉关系, 故其围护结构需要采用多种围护方案来处 理。本文依托北京地铁十号线二期工程慈寿寺站 —车道沟站区 间, 介绍了线路在空间交叉情况下围护体系形式及选用 。 水位→第一阶 段 挖 土 → 施 工 钢 管 支 撑 → 分 层 开 挖 基 坑 至 基 坑 底→钢筋混凝土方桩施工 → 新建防汛墙施工 → 灌浆回填拆除钢 支撑→拆除原防汛墙。 “SMW 工法桩 + 水泥搅拌桩 ” 本工程采用 作为围护的主要受 力结构, 同时利用钢支撑将围护体与既有驳岸连接在一起 , 保证 了整个围护体的刚度, 在施工过程中实测水平变形 为 3 mm ~
Construction technology of complicated foundation pit next to important structure
LIU Guoyan
( Wuhan Bridge Construction Engineering Supervision Co. ,Ltd,Wuhan 430063 ,China)
主要施工步序: 施工围护桩、 冠梁 → 逐层开挖基坑并及时架 设各道钢支撑→施工底板及防水→拆除第三道撑→施工侧墙和顶 板及防水→逐层回填基坑并拆除第二、 第一道钢支撑→恢复路面。
2 围护结构设计 2 . 1 基坑支护形式
基坑支护方案的选择, 应根据基坑周边环境、 土层结构、 水文 情况、 基坑形状、 开挖深度、 施工作业设备条件、 安全等级和工期 要求以及技术经济效果等因素加以综合全面地考虑而定 。 本段 基坑开挖深度约为 16. 5 m ~ 18. 9 m, 安全等级为一级, 结合车站 站址环境及周边规划情况 , 基坑围护结构采用钻孔灌注桩 、 钢管 内支撑与锚索支护相互结合的方式进行支护 。 围护结构形式见 图 1 ~ 图 4。