超深基坑工程的概念设计
深基坑工程施工
深基坑的认知随着城市建设的发展，地下空间在世界各大城市中得到开发利用，如高层建筑地下室、地下仓库、地下民防工事以及多种地下民用和工业设施等。
在我国，地铁及高层建筑的兴建，产生了大量的基坑(深基坑)工程。
基坑工程主要包括围护体系的设置和土方开挖两个方面。
围护结构通常是一种临时结构，安全储备较小，具有比较大的风险。
一、基坑工程的概念及特点建筑基坑是指为进行建筑物(包括构筑物)基础与地下室的施工所开挖的地面以下空间。
为保证基坑施工，主体地下结构的安全和周围环境不受损害，需对基坑进行包括土体、降水和开挖在内的一系列勘察、设计、施工和检测等工作，这项综合性的工程就称为基坑工程。
基坑工程是一个综合性的岩土工程问题，既涉及土力学中典型的强度、稳定与变形问题，又涉及土与支护结构共同作用以及工程、水文地质等问题，同时，还与计算技术、测试技术、施工设备和技术等密切相关。
因此，基坑工程具有以下特点:(1)一般情况下都是临时结构，安全储备相对较小，风险性较大。
(2)具有很强的区域性和个案性，由场地的工程水文地质条件和岩土的工程性质以及周边环境条件的差异性所决定，因此，基坑工程的设计和施工必须因地制宜，切忌生搬硬套。
(3)是一项综合性很强的系统工程，它不仅涉及结构、岩土、工程地质及环境等多门学科，而且勘察、设计、施工、检测等工作环环相扣，紧密相连。
(4)具有较强的时空效应，支护结构所受荷载(如土压力)及其产生的应力和变形在时间上和空间上具有较强的变异性，在软黏土和复杂体型基坑工程中尤为突出。
(5)对周边环境会产生较大影响。
基坑开挖、降水势必引起周边场地土的应力和地下水位发生改变，使土体产生变形，对相邻建(构)筑物和地下管线等产生影响，严重者，将危及到它们的安全和正常使用。
大量土方运输也将对交通和环境卫生产生影响。
基坑工程的目的是构建安全可靠的支护体系。
对支护体系的要求体现在如下三个方面:(1)保证基坑四周边坡土体的稳定性，同时满足地下室施工有足够空间的要求，这是土方开挖和地下室施工的必要条件。
超大深基坑工程支护设计与施工
河漫滩相沉积 全新统 中组 浅海相沉积
粉土④ ０ ． ６ Ｏ ～２ ． ２ ０ 灰黄色 ～黄灰色 稍密～中密 粉质粘土⑤ １ ． ２ ０ ～６ ． Ｏ ０ 粉土⑤ Ｏ ． ６ Ｏ ～２ ． ５ ０ 粉质粘土⑤。 １ ． ３ Ｏ ～５ ． １ Ｏ 灰色 灰色 灰色 灰色 浅 灰 色 灰黄色 灰黄色 流塑 稍密～中密 流塑及软塑 中密 可 塑 可塑 中密 可塑 密实 密实 可塑 密 实 可塑 可塑 密实 可塑 可塑 可塑 密实 密实 密实 密 实 可 塑 密实 可 塑 可 塑 密 实
超 大深基 坑 工程支护设计 与施 工
文 ／周 予 启 刘 卫 未 袁 革 忠 刘 芳 穆 凤 麟
摘
要： 天津 嘉里 中心 工程 基 坑 面积 ７ ３ ０ １ １ ｍ２ ， 开挖 深度 １ ７ ￣ ２ ３ Ｉ ｎ， 属 于软 土地 区超 大深
基 坑 。基坑 支护 设计 和施 工难 度 大 ， 整 体采 用 中心 岛支护 形 式 ， 局 部应 用旋喷锚
地 面 以下 ２ ｍ ） 。 土质 以粉 质粘 土 、 淤泥 质土 、 粉砂 为主 ， 具有 高含 水量 、 高 灵敏 性 、 高压缩 性 、 低 密度 、 低渗 透 性
等特 性 。基坑 开挖 深度 大 约 １ ７ ｍ ， 局 部深 坑 达 ２ ３ ｍ ， 属 于超 大深基 坑工 程 ， 见图 １ 。基 坑 东北侧 与津滨 轻轨 地 铁 的距离 不足 ３ ０ ｍ ， 南 侧靠 近重 要交 通枢 纽保 定 桥 ， 周 边环 境复 杂 ，对基 坑施 工产 生 的变形 量控 制 提 出 了较
第 ２ ３卷 第 ５ 期 ２ ０ １ ３年 １ ０月
天 津 建 设 科 技
建 筑 工 程
Ｃｏ ｎ ｓ ｔ ｕｃ ｒ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎｇ
城市大面积超深基坑的设计与施工
城市大面积超深基坑的设计与施工【摘要】在城市复杂环境中进行大面积的超深基坑开挖，容易造成周边的建筑物、地表及各种管线的变形，对周边环境的安全造成威胁。
本文论述了大面积超深基坑在设计上和施工上采的一系列措施，在实践中有效确保了基坑及周边环境的安全。
【关键词】开挖；变形；周边环境；中图分类号：s611 文献标识码：a 文章编号：0. 引言在城市复杂环境中进行大规模基坑开挖，围护结构变形逐步加大，建筑物基础底部土体及基坑、建筑物之间土体会发生蠕变；同时，地下水位下降会造成基坑周边土体孔隙率增加，这两种原因都会导致建筑物沉降或倾斜，如果建筑物不均匀沉降过大可能造成结构破坏，因此，在确保基坑本身的安全的前提下如何确保周边环境的安全成了城市地下工程的重点和难点[1]。
为尽量减小对周边环境的影响，本工程在设计上采用了桩+锚索的工艺，桩间设高压旋喷桩止水帷幕的设计方案；在施工上采取了分步分段开挖、锚索先行、预留反压土体、设置回灌井、注浆加固、信息化施工等措施，有效地减小了建筑物变形及路面沉降，把周边环境的影响降到了最小。
1. 工程概况燕翔饭店改扩建项目位于北京市朝阳区将台路，项目总用地面积2.27公顷，其中建设用地1.85公顷。
地块东北侧为将台路，东南侧紧临海润国际公寓，西南侧靠近丽都花园，西北侧正对丽都假日饭店。
本项目距离北京市中心（天安门）14公里，距首都机场17公里，周边集中了北京市的许多高档涉外公寓和饭店。
其中粤海国际公寓距离基坑边缘只有16m。
本工程基坑面积16500m2，开挖深度20m，属于大面积的超深基坑开挖。
地质情况：从上往下依次为：房渣土-碎石填土、粘质粉土-粉质粘土、细砂-中砂、粘质粉土-粉质粘土、粉质粘土、粉质粘土-粘质粉土、细砂-中砂、中砂-细砂。
地下水位在13m左右。
图1 燕翔饭店（改扩建）平面布置图2．工程的重点和难点本工程的周边环境复杂，在开挖过程中对土体的扰动及地下水位的降低均会对周边环境造成影响，因此如何在开挖过程中确保周边道路、既有管线及建筑物的正常使用是本工程的一个重点及难点。
超深基坑开挖施工
超深基坑开挖施工随着建筑、铁路、公路等土木工程行业新技术的不断涌现，在基础施工中，由于上部结构或地质条件的要求，深基坑的应用也越来越普遍，同时深基坑施工的相关标准要求也越来越高。
本文主要是对超深基坑开挖的施工方法、地基土换填的施工工序以及相关要求等方面进行了阐述，期望对超深基坑的长远发展具有一定的参考价值。
标签：超深基坑；开挖施工引言：超深基坑一般是指开挖深度远远超过5米或虽然开挖深度没有达到5米的范围，但开挖地质条件极差需要采取相应的支护措施，超深基坑一般需要在开挖之前组织对基坑进行专家论证，经过专家对基坑地质条件、开挖周围环境、开挖中可能会出现的安全风险等等进行论证分析，并得出相应的结论后，施工企业按照给出的指导性结论进行严格编制基坑开挖专项施工方案并经过有关部门审批通过后，方可进行基坑开挖。
一、超深基坑的特点及施工方法a.超深基坑的特点如今，超深基坑主要是在高层建筑的基础中得到了广泛的应用，但在铁路、公路、水利以及其它方面中也存在应用，超深基坑的出现主要是在很大程度上为了解决基础在地下空间中长期保持稳固的状态，以及采取浅基础根本无法满足施工和使用要求，虽然超深基坑的施工技术较为复杂，施工难度较大，超深基坑还是被得到了广泛应用和肯定，这也是超深基坑本身具有的一些特点决定的，超深基坑的特点主要有：1）开挖深度大，地质情况复杂。
这是深基坑施工的一大显著特点，这是因为深基坑一般开挖深度都在十几米，在部分超高层建筑中，地基基坑的开挖深度深达四十多米，由于高层建筑建造越来越高，基础基坑的开挖深度也相应越来越深，在如此深的基坑的开挖过程中，开挖地质情况必定会遇到更复杂情况，在地质条件特殊的情况下，还需要考虑改变施工方法或者临时制定可行的方案来保证开挖中的施工安全。
2）施工技术难度大，施工标准要求高。
这是超深基坑又一大特点，由于超深基坑的开挖深度很大，加之地质情况多变也较为复杂，所以对施工技术的要求也很高，因为只有高标准的施工技术的熟练应用，才能在基坑开挖过程中不出现坍塌等突发事件，这无形中给施工企业提出了很高的施工标准，只有这样，才能保证基坑施工安全。
论述大面积超深基坑施工成套技术及其工程应用
论述大面积超深基坑施工成套技术及其工程应用随着城市化进程的加速，高层建筑和地下空间的需求越来越大，超深基坑的施工也越来越常见。
超深基坑施工是一项复杂的工程，需要采用一系列成套的技术来控制工程质量和安全。
本文将从超深基坑施工的需求、成套技术的分类和应用三个方面进行论述。
一、超深基坑施工的需求超深基坑施工是指基坑深度超过30米的基坑工程，其主要应用于地下车库、地铁站、商业中心等大型建筑物的基础工程中。
由于地下空间的需求越来越大，超深基坑施工已经成为当今建筑领域中不可或缺的一项技术。
与传统的基坑施工相比，超深基坑施工面临的技术难度更大。
首先，超深基坑施工需要考虑到地下水位的影响，必须采取防渗措施。
其次，超深基坑施工需要考虑到地面和地下结构的相互影响，必须对施工过程进行细致的计算和控制。
因此，超深基坑施工需要采用一系列成套的技术来控制工程质量和安全。
二、成套技术的分类超深基坑施工的成套技术包括基坑支护技术、基坑排水技术、基坑监测技术和基坑施工管理技术等。
下面将分别进行论述。
1. 基坑支护技术基坑支护技术是超深基坑施工中最重要的技术之一。
由于超深基坑施工需要在地下进行，而地下的土层和岩层往往不够稳定，需要采取一些措施来保证基坑的稳定性和安全性。
基坑支护技术包括土工格栅支护、钢支撑支护、混凝土支撑等。
2. 基坑排水技术超深基坑施工过程中，地下水位的影响是不可避免的。
为了保证基坑的干燥和稳定，必须采取一些措施来排水。
基坑排水技术包括井筒排水、泵站排水、水平排水等。
3. 基坑监测技术基坑监测技术是超深基坑施工中必不可少的一项技术。
通过对基坑施工过程中的地下水位、土体变形、支撑结构变形等进行监测，可以及时发现问题并采取措施加以解决。
4. 基坑施工管理技术基坑施工管理技术是超深基坑施工中的一个重要环节。
通过对施工人员、设备和材料的管理，可以保证施工过程的顺利进行，并最终保证工程质量和安全。
三、应用案例超深基坑施工技术已经在许多大型工程中得到了应用。
基坑超深支护方案
基坑超深支护方案1. 简介基坑超深支护方案是在土木工程中用于支持和保护土壤和周边结构的一种方案。
它主要适用于那些挖掘深度超过一定限制的基坑，保证其在施工期间的稳定性和安全性。
本文档将介绍基坑超深支护方案的基本原则、常用支护方法以及施工流程。
2. 基本原则基坑超深支护方案的设计和施工应遵循以下基本原则：•安全性原则：保证基坑在施工期间的稳定，防止土体侧移、塌方等事故的发生，保护周边结构的安全。
•经济性原则：在满足安全要求的前提下，力求减少成本，提高效益。
•适应性原则：根据不同的地质条件、工程要求等因素，选择合适的支护方法，确保方案的可操作性和可维护性。
3. 常用支护方法3.1 墙体支护墙体支护是基坑超深支护中最常用的方案之一。
根据基坑的深度和土体的稳定性要求，常见的墙体支护方法包括：•桩墙支护：通过打桩形成墙体，用于固定土体。
包括钢管桩、混凝土桩等。
•悬臂式桩墙支护：通过预埋锚杆或拉索，使桩墙在上部保持平衡，用于解决基坑边缘空间受限的问题。
•深挖刚度支撑：包括截面小提供建筑、地域掏方等技术，通过提供水平刚度支撑土体，保证基坑的稳定。
3.2 底板支护底板支护是为了保护基坑底部的土体和防止地下水渗流，常用的底板支护方法包括：•构造底板支护：在底板上设置钢梁或钢板等构造物，用于增加底板的承载能力和稳定性。
•地下连续墙：通过在底板边沿挖槽，与墙体支护结合进行土壤防渗。
3.3 周边结构支护周边结构支护主要是为了保证基坑施工过程中周围建筑物的安全，常用的周边结构支护方法包括：•锚杆支护：通过将锚杆固定在既有建筑物或者钢支撑内，形成锚固体系，保证建筑物的稳定。
•挤土支撑：通过利用土壤的自重和侧压力，对周边建筑物进行支撑，防止下沉、倾斜等变形。
•预应力锚索：通过在周边建筑物或者钢支撑上施加预应力锚索，增加结构的稳定性。
4. 施工流程基坑超深支护方案的施工流程包括以下几个步骤：1.勘察与设计：对基坑周边地质条件进行勘察，并设计出合适的支护方案。
什么叫超挖工程施工
什么叫超挖工程施工一、什么是超挖工程超挖工程是指在地下地基或者地下建筑的施工过程中，为了满足地下空间要求，必须对地下地基或者地下建筑进行挖掘、加固、改造的工程。
超挖工程一般包括超深基坑开挖、超深钻井、超深边坡支护、超深地下室开挖等，是现代城市化建设中不可或缺的重要工程。
超挖工程的出现，一方面是由于城市化进程的加快，城市土地资源的日益紧缺，地上的建设空间有限，为了满足人们对地下空间的利用需求，必须进行地下空间的挖掘、改造；另一方面，由于地下地基的复杂性和地下建筑的需求，地下空间的施工往往具有特殊的挑战性，需要采用更加先进的技术手段和施工方法。
因此，超挖工程成为一种常见的工程形式，广泛应用于地下建筑、地下交通、地下管线等领域。
二、超挖工程的特点1、复杂性：地下地基和地下建筑的复杂性决定了超挖工程的复杂性。
由于地下地基中存在不同类型的土层、地下水、地下构造等，超挖工程的施工往往需要充分考虑这些因素，采用相应的技术手段和施工方法，以确保工程的顺利进行。
2、安全性：地下工程施工具有一定的危险性，一旦发生事故往往会带来严重的人员伤亡和财产损失。
因此，超挖工程的施工必须严格按照规范要求进行，并加强安全防护措施，确保施工过程中的安全。
3、技术性：超挖工程的施工涉及到许多专业技术，如土力学、结构力学、岩土工程等，需要有专业的技术团队进行设计与施工。
施工中还需考虑地下水的影响、地下结构的支护等因素，因此需要运用先进的施工技术和设备，确保工程的质量。
4、成本性：超挖工程的施工成本较高，一方面由于地下空间施工难度大，需要采用更多的设备、材料和人力；另一方面，由于地下施工往往与地上建筑、地下管线等有关，因此还需考虑到施工对周围环境的影响，需要进行综合评估和合理施工。
5、环境友好性：超挖工程的施工往往涉及到地下水、地下构造等，如果处理不当就会对周围环境造成污染或破坏。
因此，超挖工程的施工必须遵守环保法规，采用环保技术和设备，确保施工过程中的环境友好性。
深基坑工程
(7)深基坑工程具有很高的质量要求
由于深基坑开挖的区域也就是将来地下结构施工的区域,甚至有时深基坑的支 护结构还是地下永久结构的一部分,而地下结构的好坏又将直接影响到上部结 构,所以,必须保证深基坑工程的质量,才能保证地下结构和上部结构的工程质量, 创造一个良好的前提条件,进而保证整幢建筑物的工程质量。 另一方面,由于深基坑工程中的挖方量大,土体中原有天然应力的释放也大,这就 使基坑周围环境的不均匀沉降加大,使基坑周围的建筑物出现不利的拉应力,地 下管线的某些部位出现应力集中等,故深基坑工程的质量要求高。
(三)基坑周围地面排水措施符合 规范及专项施工方案的要求
1 基坑支护工程专项施工方案中应有隔水帷幕、降水、排 水施工等内容。对于承压水地层及降水要求比较高的工程， 施工前宜进行降水试验。
降排水是基坑工程的重要组成部分，降排水不仅与设计 计算有关，而且降排水过程也是土体固结沉降的过程，必 须按设计要求细化截水帷幕、降水、排水等施工内容，并 在专项施工方案中明确。
(2)深基坑工程具有很强的个性
深基坑工程不仅与当地的工程地质条件和水文地质条件有关,还与基坑相邻 建筑物、构筑物及市政地下管网的位置、抵御变形的能力、重要性以及周围 场地条件有关。因此,对深基坑工程进行分类,对支护结构允许变形规定统一 的标准是比较困难的,应结合地区具体情况具体运用。
(3)基坑工程具有很强的综合性
。
2、 深基坑工程的特点
(1)深基坑工程具有很强的区域性
岩土工程区域性强,岩土工程中的深基坑工程区域性更强。如黄土地基、砂土 地基、软粘土地基等工程地质和水文地质条件不同的地基中,基坑工程差异性 很大。因此,深基坑开挖要因地制宜,根据本地具体情况,具体问题具体分析, 而不能简单地完全照搬外地的经验。
某深基坑工程施工方案
某深基坑工程施工方案一、工程概况深基坑工程是指地下基础工程施工中，开挖深度较深的基坑。
本方案针对深基坑工程进行设计，基坑深度为20米，面积为1000平方米。
施工期限为3个月，包括主体施工和配套设施建设。
二、施工准备1.土地资源调查与审批：了解施工区域的地质、水文等情况，并向相关部门申请施工许可。
2.施工团队组建：组建专业的施工团队，包括工程师、技术人员、施工队伍等。
3.材料采购与设备租赁：根据施工需要，采购所需材料，并租赁必要的机械设备。
4.基坑周边保护：对基坑周边的建筑物和道路进行加固和保护，确保施工安全。
三、施工工序1.地面标志桩的安装：在施工区域四周设置标志桩，确定基坑的开挖位置。
2.地表结构拆除：将地表上的建筑物、设施等进行拆除，清理出施工区域。
3.地面围护结构的设置：根据设计要求，设置基坑围护结构，包括钢板桩和混凝土墙等。
4.基坑开挖：采用机械开挖方式，根据设计要求逐步进行基坑开挖。
5.削平坑底：使用挖掘机等机械设备，将基坑底部削平，达到设计要求。
6.地下管线施工：在基坑内进行地下管道的安装，包括给排水管道、电缆等。
7.基坑支护：根据设计要求，采用支撑结构对基坑进行加固，防止坍塌。
8.基坑排水安装：安装基坑排水设备，确保基坑内水分畅通。
9.基坑内其他设施施工：根据设计要求，安装基坑内的其他设施，包括电力设备、通风设备等。
10.基坑回填：当基坑内施工完成后，进行基坑的回填工作，将剩余土方填充至设计高程。
四、安全措施1.施工人员必须戴好安全帽，穿戴好防护服、防滑鞋等，并遵守相关操作规程。
2.施工现场必须设立警戒线，禁止无关人员进入。
3.施工期间要加强对斜坡、边坡的监控和加固，防止发生滑坡、坍塌等事故。
4.提供充足的消防设备，并配置专业的消防人员，确保施工现场的消防安全。
5.定期进行安全检查，发现问题及时整改。
五、质量控制1.施工前进行质量验收，确保所使用的材料符合高强度、耐久性等要求。
2.施工过程中进行工序检查，确保施工质量稳定。
深基坑专项工程施工设计方案
深基坑专项工程施工设计方案一、项目概况深基坑工程是指在地下施工深度较大、挖掘量较多的基坑。
本项目为深基坑专项工程，施工区域位于地的市中心，总面积为XXX平方米，最大挖掘深度为XX米。
二、工程要求1.安全性：施工过程中必须严格遵守国家相关安全规范和标准，保障工程施工安全。
2.环境保护：合理规划施工区域，减少噪音和粉尘污染，并采取相应措施保护周边环境。
3.工期控制：根据工程进度要求，合理安排施工计划，确保工期按时完成。
三、方案设计1.地质勘察和设计计算：根据地质勘察报告，确定地下土层的性质和稳定性，并进行相应的设计计算，包括基坑支护结构和地下水处理措施。
2.基坑支护结构设计：采用支撑桩和土钉墙相结合的支护结构，确保基坑的稳定性和安全性。
3.地下水处理措施：根据地下水的水位和水质情况，采取合适的降低地下水位、排水和防渗措施。
4.施工方法和工艺流程：根据地质情况和设计要求，选择适宜的施工方法和工艺流程，包括挖土、支护、排水、防渗和回填等过程。
5.施工设备和材料选择：根据施工要求，选择适用的施工设备和材料，确保施工质量。
6.安全措施和应急预案：制定详细的安全措施和应急预案，保障施工过程中的安全。
四、施工组织及管理1.施工组织：合理划分施工区域，确定各工序的施工顺序和配套施工设备，确保施工进度和质量。
2.管理措施：建立完善的施工管理体系，包括施工人员培训、安全监督、技术交底、质量检查和材料管理等。
3.施工进度控制：制定详细的施工计划和进度表，定期进行现场会议和检查，及时调整施工进度。
五、环境保护和社会效益1.噪音和粉尘控制：采取噪音和粉尘控制措施，减少对周边环境和居民的影响。
2.废弃物处理：规定废弃物的分类和处理方式，确保合理处理废弃物，防止对环境造成污染。
3.地下水保护：严格按照设计要求进行地下水处理和监测，确保地下水的质量和环境的安全。
4.社会效益：项目的顺利开展将带动周边经济发展，提高就业率，改善当地居民的生活质量。
浅谈关于地铁车站超深基坑围护结构设计
浅谈关于地铁车站超深基坑围护结构设计地铁车站是城市地铁网的重要组成部分，对于保障城市交通运输的顺利进行起着重要作用。
在地铁车站建设中，超深基坑的围护结构设计是一个重要的环节。
超深基坑是指在土层中开挖深度较大的基坑。
由于地铁车站一般位于深层地下，因此超深基坑的建设成为地铁车站建设中的一项关键任务。
在车站建设过程中，超深基坑的围护结构设计主要包括支护结构、排水系统和监测系统。
首先是支护结构设计。
超深基坑的支护结构设计一般采用悬臂式或顶升式结构。
悬臂式结构是指在基坑挖掘过程中，通过设置悬臂梁或支撑梁来支撑土体。
顶升式结构是指在基坑挖掘完成后，通过采用顶升技术将地面上的建筑物逐步抬升至设定高度，再进行地下车站的建设。
支护结构设计需要考虑基坑周边土体的承载力、变形性能和稳定性等因素，并通过计算和仿真分析确定合适的支护措施。
其次是排水系统设计。
由于地铁车站一般位于深层地下，周围土层孔隙水压力较大，因此排水系统设计十分重要。
排水系统主要包括水平排水和垂直排水。
水平排水是指通过在基坑周边设置水平排水井，将周围土层的孔隙水引导至基坑外部。
垂直排水是指通过在基坑底部设置排水井，将基坑内的地下水引导至地表。
排水系统设计需要综合考虑地下水位、土层渗透性和排水能力等因素，确保基坑施工过程中土体的稳定性。
最后是监测系统设计。
超深基坑施工过程中，需要对支护结构和周围土体的变形情况进行实时监测，以及时发现和处理异常情况。
监测系统设计包括传感器的布置和数据采集处理。
传感器主要用于监测地下水位、土体位移和应力变化等参数，数据采集和处理则用于分析监测数据，判断基坑的稳定性和支护结构的安全性。
超深基坑围护结构设计在地铁车站建设中起着关键作用。
合理的支护结构、排水系统和监测系统设计能有效保障地铁车站建设的安全和顺利进行。
随着城市地铁的不断发展，超深基坑围护结构设计的研究和应用将面临更多的挑战和机遇。
浅谈关于地铁车站超深基坑围护结构设计
浅谈关于地铁车站超深基坑围护结构设计
地铁建设中，车站的超深基坑围护结构设计是非常重要的一环。
超深基坑是指坑深超过20米的基坑，需要在施工过程中采用有效的围护结构来保证施工安全和基坑的稳定性。
围护结构的设计需要考虑多方面因素，如地质条件、地下水位、建筑物周围环境等。
在设计超深基坑围护结构时，首先需要对周围环境进行详细调查和分析，了解地质结构和地下水情况，并进行相应的地质勘察和地下水勘察。
根据勘察结果，确定基坑开挖深度和围护结构类型，选择适当的围护材料和施工方法。
根据基坑的深度和地质条件，超深基坑围护结构可以分为多种类型，如开挖法围护、支撑结构围护、箱形结构围护等。
开挖法围护适用于非常稳定的地层，其施工方法为先做最上方的小坑，然后再逐渐往下挖，挖掘一层围护一层，直至达到所需要的深度。
支撑结构围护适用于地层较松散或地下水位较高的地区，其施工方法为采用钢支撑或混凝土支撑结构，保证基坑的稳定性。
箱形结构围护适用于基坑容积较大的情况，需要进行大面积围护，其施工方法为先在地面上制作箱形结构，然后运用蓄水池的原理将基坑内的水排干，最后在箱形结构内挖掘开挖壁，实现基坑开挖。
在选择围护材料时，需要考虑材料的稳定性、耐久性、成本和施工难度等问题。
通常采用的围护材料有钢支撑、混凝土支撑、桩墙体和橡胶板等。
其材料的选择需要根据具体施工情况进行决定。
总之，在超深基坑围护结构设计中，需要考虑各个方面因素，根据地质条件、地下水情况等，选择合适的围护结构类型和材料，制定合理的施工方案，确保施工安全和基坑的稳定性。
深基坑重难点分析及对策解析
深基坑质量控制深基坑工程是最近30多年中迅速发展起来的一个领域，由于高层建筑、地下空间的发展，深基坑工程的规模之大、深度之深，成为岩土工程中事故最为频繁的领域，给岩土工程界提出了许多技术难题，当前，深基坑工程已成为国内外岩土工程中发展最为活跃的领域之一。
深基坑工程概念住房和城乡建设部《危险性较大的分部分项工程安全管理办法的通知》规定：深基坑工程指开挖深度超过5m（含5m）或地下室3层以上（含3层），或深度虽未超过5m，但地质条件和周围环境及地下管线特别复杂的基坑土方开挖、支护、降水工程。
深基坑工程特点当前我国各大城市深基坑工程主要突出了以下四个特点：①深基坑距离周边建筑越来越近由于城市的改造与开发，基坑四周往往紧贴各种重要的建筑物，如轨道交通设施、地下管线、隧道、天然地基民宅、大型建筑物等，设计或施工不当，均会对周边建筑造成不利影响。
②深基坑工程越来越深随着地下空间的开发利用，基坑越来越深，对设计理论与施工技术都提出的更难的要求。
如无锡恒隆广场基坑深近27m，上海中心深基坑达30m，均已挖入了承压水层。
下图为宁波嘉和中心二期项目基坑，平均开挖深度18.3m，最大挖深25.9m，整体为3层地下室布局，局部有夹层。
深基坑工程安全质量问题深基坑工程安全质量问题类型很多，成因也较为复杂。
在水土压力作用下，支护结构可能发生破坏，支护结构形式不同，破坏形式也有差异。
渗流可能引起流土、流砂、突涌，造成破坏。
围护结构变形过大及地下水流失，引起周围建筑物及地下管线破坏也属基坑工程事故。
粗略地划分，深基坑工程事故形式可分为以下三类：1）基坑周边环境破坏在深基坑工程施工过程中，会对周围土体有不同程度的扰动，一个重要影响表现为引起周围地表不均匀下沉，从而影响周围建筑、构筑物及地下管线的正常使用，严重的造成工程事故。
引起周围地表沉降的因素大体有：基坑墙体变位；基坑回弹、隆起；井点降水引起的地层固结；抽水造成砂土损失、管涌流砂等。
深基坑工程中的支护结构设计与施工
深基坑工程中的支护结构设计与施工深基坑工程是指在地下开挖的过程中所形成的大型开挖体。
在进行深基坑工程时，支护结构设计与施工是至关重要的环节，既关乎施工的安全性，也决定了后续工程的质量和稳定性。
深基坑工程一般涉及到两个主要方面的支护结构设计与施工，即土方开挖时的支护结构设计和混凝土浇筑时的支护结构设计。
在土方开挖过程中，由于地下水位的存在以及土壤的不稳定性，必须建立起一定的支护结构以确保施工的安全性。
常用的土方开挖支护结构包括悬挑墙、拱形支撑框架以及钢支撑桩等。
悬挑墙是指在土方开挖中，将地面上部分土方推至基坑中形成墙体，以减轻土方倾倒压力。
拱形支撑框架则是通过设置拱形构件将土方的水平压力转化为垂直压力，从而减小土方倾倒压力对周围环境的影响。
而钢支撑桩则是通过设置一定数量的钢管桩，使其承担住土方倾倒的力量，从而起到支撑的作用。
在实际工程中，支护结构的选择需要根据施工现场的具体情况进行综合考虑，确保支护结构的稳定和可靠。
混凝土浇筑时的支护结构设计同样重要。
在深基坑工程中，混凝土浇筑不仅是为了形成坚固的基底，还能起到加固土方支护结构的作用。
由于混凝土浇筑时存在的体积收缩和温度变化等问题，支护结构设计需要考虑材料的选择、温度控制以及混凝土施工的工艺流程等因素。
常用的支护结构包括纵横向的钢筋混凝土支撑墙、砼拱顶和支撑横梁等。
这些支护结构的设计需要满足高荷载条件下的强度和刚度要求，并且需要考虑施工的可行性和经济性。
除了支护结构设计，深基坑工程的施工过程也需要严格控制。
在土方开挖过程中，需要进行地下水的抽排，以保证基坑内部的干燥。
同时，施工现场应进行监测，及时发现并解决变形、沉降等问题，避免发生事故。
在混凝土浇筑过程中，需要控制浇筑速度、温度和湿度等因素，以确保混凝土的质量和稳定性。
此外，施工过程中需要合理分配人力、物力资源，提前做好施工计划和安全预警措施。
总之，深基坑工程中的支护结构设计与施工是一个关乎工程质量和施工安全的重要环节。
《深基坑工程》课件
施工准备
包括现场勘查、设计交底、施 工组织设计等。
支护结构施工
根据设计要求进行支护结构的 施工，包括桩基施工、土钉墙 施工等。
监测与检测
对深基坑工程进行监测和检测 ，确保工程安全。
深基坑工程施工技术
土方开挖技术
根据地质勘察报告和设计要 求，选择合适的开挖方法和 机械，确保开挖过程中的安 全和效率。
抗浮验算
通过验算支护结构和地下结构的抗浮能力，确保其 在地下水浮力作用下的安全稳定。
抗浮措施
采取有效的抗浮措施，如设置抗拔桩、抗拔 锚杆等，提高深基坑工程的抗浮能力。
03
深基坑工程施工
深基坑工程施工流程
土方开挖
按照设计要求进行土方开挖， 并做好排水工作。
降水与止水
根据地质勘察报告和设计要求 进行降水与止水措施的施工。
深基坑工程是一个综合性很强的系统 工程，包括岩土工程、结构工程、施 工技术和施工组织等方面的内容。
深基坑工程特点
深基坑工程具有开挖深度大、施工难度高、技术要求严格等特点，需要综 合考虑多种因素，如地质条件、地下水情况、周围环境等。
深基坑工程需要采取多种支护措施，如土钉墙、地下连续墙、钢板桩等， 以确保施工安全和稳定。
该案例介绍了某大型商业综合体深基坑工程，面临周边环境复杂、地下管线众多等挑战，通过采取一 系列针对性措施，如土方开挖、支护结构设计与施工、降水方案等，成功实现了工程的安全与稳定。
案例二：某地铁车站深基坑工程
总结词
大深度、高风险的挑战
详细描述
该案例以某地铁车站深基坑工程为例 ，阐述了在大深度、高风险的条件下 ，如何通过科学规划与精细施工，确 保基坑安全与地铁运营的顺利进行。
技术先进
超深基坑工程的概念设计
深基坑工程设计系统和流程
时间
决策评分法
等值梁、自由端法 m法
有限元 其它解决方案
施工设计 技术设计 方案设计 目标分析
分 综评 决 析 合价 策
方法
深基坑工程设计系统
逻辑
既是过程，也是结果！
深基坑工程
岩土工程条件
基坑特征
工水
周
当 深 形 地施工
程文
边
地
地地
环
气
面工
➢止水帷幕功能失效和坑底渗透变形破坏
•
➢承压水突涌引起大面积地面沉陷
仅仅由于土压力作用而产生支护桩（墙）顶位移 ，造成外侧地面下沉，影响范围在大致与基坑深度相当 的范围内，地面下沉量略小于桩（墙）顶位移量；而流 土（塑流、管涌、突涌）或涌水有可能造成更大范围的 地面下沉或滑移，往往酿成深基坑周围环境灾难性的变 形和破坏后果。
➢汉口等地Ⅰ级阶地典型地层剖面示意图
---二元结构沉积韵律
深厚软土地区深基坑工程问题
a. 整体失稳 ★
b. 坑底隆起 ★ c. 围护结构倾覆失稳 d. 围护结构滑移失稳 e. 围护结构底部地基承载力失稳 f. “踢脚”失稳 g. 支、锚体系失稳破坏★ h. 围护结构的结构性破坏★
★为超深基坑主要失效模式
➢越来越多的超深基坑、超大基坑，各种特殊岩土介 质（如长江一级阶地、滨海地区高承压水头及富水地 层，深厚软土、黄土及膨胀性岩土地层）和各种严峻 环境条件下地铁建设中的超深基坑工程更是给广大岩 土工程技术人员带来了前所未有的挑战。 ➢深基坑工程的设计理论还滞后于工程实践的发展； 对深基坑工程，尤其是超深基坑工程设计方法的研究 显得尤为重要。
新的、更复杂的基坑工程环境：
超深基坑支护设计与施工
#& 施工监测
本工程监测由专业测绘队伍监测， 监测内容包 括： $沿支护结构顶部及圈梁顶布设一个水平位移、 沉降观测点。%周围道路、 原有建筑物， 每隔 50( ? 5#( 布设一个沉降监测点。 ! 支撑、 立柱桩的沉降 监测： 在支撑的立柱上间隔设置沉降监测点。 " 深 层水平位移监测： 在支护桩外侧土体中设置约 50 个 深层水平位移监测点。 # 支撑轴力的监测： 选择 + 个主撑进行支撑轴力的监测 （ 表 /） 。
6$7894:2： K1-.)*$$2 0,/(*)-&,( 2&-；#$%&’(；8,(%-./+-&,(；@&34$.&(’ %-./+-/.$； 8;)(’%;/， 5&)(’%/ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
" " !&&/ 年
图 !" 基坑支护剖面图
旋转下放， 下至于孔底 （ 开喷深度） 后， 再启动高压
#" 基坑支护的施工
#$ %" 钻孔灌注桩的施工 先清除桩位处的地下障 ! 钻孔灌注桩施工前， 碍物。 " 成孔不允许有缩径、 坍孔、 孔斜现象， 确保 有效桩径为设计桩径。#成孔时护壁泥浆比重控制 在 %$ &’ ( %$ %’ ， 出 现 塌 孔 现 象 时， 控 制 在 %$ %& ( %$ !& ， 清孔后的泥浆比重应不大于 %$ %’ ， 清孔后的 孔底 沉 渣 不 得 大 于 !&&))。 $ 混 凝 土 强 度 等 级 *+& ， 浇筑水下砼时严格按照规范施工， 砼的平均充 盈系数 %$ %, 。 #$ !" 三重管高压旋喷桩的施工 孔位准确； 采用引孔钻机引 !设备安装平稳， 孔，垂直度要好； 保持引孔泥浆性能完好， 孔壁完 整， 不坍孔， 确保高喷管能顺利下至孔底。"高喷管 下井前需在井口试验检查， 防止喷嘴堵塞。 # 高喷 管下至距孔底 &$ ’) 时， 应先启动支浆泵送浆， 同时
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2.3.1 正确理解经典土压力理论的适应性
经典土压力 理论得到的 是极限值
Coulomb-Rankine土压力理论应用条件与基坑工程差别：
饱和软土试样两种应力路径的三轴不排水试验结果： （1）由三轴压缩试验得到的不排水强度比卸荷试验得到 的高； （2）产生被动状态涉及的应力变化幅度较大，这是破坏 应变较大的原因之一。如果取与主动极限状态相同的应 变，则被动区土体所能发挥的强度要低得多。
理论上计算基坑外侧的主动土压力应该采用侧压
减少试验所测得的抗剪强度指标；计算基坑开挖的
降
水
五面封堵 降水为主、侧封结合
封底与降水结合
工
法
三轴搅拌桩、高压旋喷桩、地下连续墙、旋喷锚杆、 玻纤锚杆、可回收锚杆、旋喷锚杆、TRD、CSM
地 下 连 续 墙 TRD（等厚水泥土地下连续墙）工法
玻纤锚杆
CSM（双轮铣深搅）工法
深基坑工程监测技术的发展
正在从传统的点式仪器监测向分布式、自动化、 高精度和远程监测的方向发展。
超深基坑土压力实测曲线（一般粘性土）
土压力盒布置示意图
（4道钢筋混凝土支撑+2道钢 支撑，2000.10—2001.7）
墙后主动土压力实测曲线与郎肯主动 土压力、静压力
从图可见,墙后实测主动区土压力沿深度成中间
大、两头小的近似梯形分布形式 ,而且,这种近似梯形分 布形式随开挖深度的增加基本保持不变；除基坑上部及 墙底外,实测土压力基本均大于朗肯主动土压力 ,甚至大 于静止土压力。
岩土工程问题：单纯依靠计算是不可靠的
“不求计算精确，只求判断正确” 十分强调概念设计
关键在于对地质条件的判断
依靠工程地质专家
岩土工程问题：强调综合判断和概念设计
概念设计：框架设计、方案设计，从总体上勾勒出设计框
架和思路，以备进一步细化（而非数值计算和细节设计或
结构设计）。 广义的概念设计可以理解为一种设计思想！ 岩土工程概念设计：必须依靠对岩土力学和工程地质分析 原理的深刻理解，依靠丰富的岩土工程经验，从岩土工程 问题宏观和本质上把握设计方案，并对设计的实施效果有 基本正确的判断！
对深基坑工程，尤其是超深基坑工程设计方法的研究
显得尤为重要。
2
第二部分
深基坑工程概念设计的基本思想
2.1 岩土工程概念设计的意义
工程地质条件的不确知性 岩土参数的不确定性
• 计算假定
• 计算模式
• 计算方法 • 计算参数等 • 与实际之间存在很多 不一致
计算条件的模糊性
信息的不完全性
2.2 深基坑工程的特点和设计流程
侠义的 广义的
深基坑工程的特点
动态的系统工程 施工过程力学原理
众多
岩土介质的地域性、不均匀性和各向异性
的本构模型
与周边环境的耦合作用 环境效应特点
外力与作用荷载、变形的不确定性和难以准确预测！ 形变的时空效应特点！ 理论往往滞后于工程实践，强调概论设计、准确判断 （而非仅仅精确计算）和信息化施工！
（1）Coulomb-Rankine理论前提与基坑工程在支挡结构的形
式、土的性质、施工次序、土中应力路径均有很大不同。
（2）Coulomb-Rankine理论假定的破裂面是平面，破坏土楔 是刚体，假定的墙为无限长，故其处理的是平面（应变）问 题，只考虑挡墙的平移或转动等刚性位移；而深基坑工程是 空间问题，围护结构都是柔性的，会产生比较大的变形。
止水帷幕功能失效和坑底渗透变形破坏
•
承压水突涌引起大面积地面沉陷
仅仅由于土压力作用而产生支护桩（墙）顶位移
，造成外侧地面下沉，影响范围在大致与基坑深度相当
的范围内，地面下沉量略小于桩（墙）顶位移量；而流 土（塑流、管涌、突涌）或涌水有可能造成更大范围的 地面下沉或滑移，往往酿成深基坑周围环境灾难性的变 形和破坏后果。
（3）Coulomb和Rankine土压力理论所计算的主动和被动土压
力均为挡土墙后土体处于两种不同极限平衡状态时作用在墙
背上的两种压力。
超深基坑的空间效应更明显
支点 平移或转动 填土 挠曲 原状土 刚性 结构
深基坑工程支护结构与挡土墙对比分析图
原状土
原状土
弹性结构
超深基坑的卸载效应更显著
深基坑工程设计系统和流程
时间
施工设计 技术设计 方案设计 目标分析 决策评分法 等值梁、自由端法 m法
逻辑
分
析
综
合
评 价
决 策
有限元 其它解决方案
方法
深基坑工程设计系统
既是过程，也是结果！
深基坑工程 岩土工程条件 工 程 地 质 条 件 水 文 地 质 条 件 周 边 环 境 条 件 当 地 气 候 条 件 深 基 坑 特 征 形 地 面 度 状 超 载 施 工 条 件 期 工
2016年全国工程勘察学术大会 2016.9. 6
超深基坑工程的概念设计
徐杨青
中国煤炭科工集团武汉设计研究院有限公司
目录 Contents
当前深基坑工程的 发展趋势 深基坑工程概念设计的 基本思想
01 02
03 04
超深基坑工程的概念设计 方法和工程实践
结 语
1
第一部分
当前深基坑工程的发展趋势
1.1 各类工程中的深基坑
汉口等Ⅰ级阶地：
深厚软土的高含水量、高灵敏度、高压缩性和低强度； 高水头，减压和疏干排水承压水。
武昌、汉阳等Ⅲ级阶地：
下蜀粘土-- Q3、Q2洪-冲积、残坡积相老粘性土, 高度超固结的裂隙粘土,具卸荷膨胀、干缩开裂、浸 水软化的特性； 岩土压力，沿基岩面的滑动和稳定性问题； 岩溶与岩溶裂隙水。
汉口某深厚淤泥 地层基坑边坡失稳及 坑内管桩的破坏
（汉口新华下路）
地下水引起的深基坑岩土工程问题
汉口等长江一级阶地上的含水层：潜水或上层滞水、
过渡层承压水、下层承压水层；
岩溶裂隙（承压）水。
潜水、上层 滞水渗流产 生的异常沉 降和变形
承压水突涌 引起大面积 地面沉陷
降水引起基 坑周边较大 范围的规律 性地面沉降
超深基坑多支撑挡墙土压力的发展过程
a)浇筑地下墙 b)开挖第一深度 c)加支撑1 d)开挖第二深度 e)加支撑2 f)开挖第三深度
上图对有预加轴力的多支撑式板桩墙比较合适， 对刚度相对较大的地下连续墙加钢筋混凝土支撑的
围护结构，变形和受力又会有所不同。
而且，超深基坑支撑多、工况多，支护结构刚度 大，挡墙变形随着支撑（锚）的施加、开挖深度的 变化而变化，土压力分布形式亦随之不断变化。
包头神华煤化工项目卸储煤装置翻车机房
（25.0m，黄河漫滩上）
规模宏大的地铁车站基坑
临近立交桥和建筑物的地铁车站基坑
1.2 当前深基坑工程的发展趋势
超深---基坑开挖的深度越来越深；
深度超过15m,甚至20m～30m
地下达3层，甚至4~6层 超大---基坑规模越来越大； 单个地块基坑面积超过20000m2
深基坑工程优化设计流程图
2.3 深基坑工程概念设计
[1] [2]
的基本思想ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
深基坑工程的概念设计是深基坑工程的一种整体
设计思想，也是面向问题的方案设计方法。
从深基坑工程定性的概念分析入手，抓住某个特
定深基坑工程所要面对的关键问题，着眼于工程
判断、方案的筛选和优化。
也即目标分析和方案设计。
汉口等地Ⅰ级阶地典型地层剖面示意图
---二元结构沉积韵律
深厚软土地区深基坑工程问题
a.
b. c. 整体失稳 ★ 坑底隆起 ★ 围护结构倾覆失稳
d.
e. f. g. h.
围护结构滑移失稳
围护结构底部地基承载力失稳 “踢脚”失稳 支、锚体系失稳破坏★ 围护结构的结构性破坏★
★为超深基坑主要失效模式
超紧---场地愈来愈紧凑、狭小，环境更加严 峻；
中心城区，人流密集，交通繁忙，周边建筑林 立，管网线众多。基坑的环境越来越复杂。 如博翰工程基坑几乎贴着红线，使得围护桩几 乎无施工操作场地；保利广场地下室也紧挨着地
铁4号线。
新的、更复杂的基坑工程环境：
• 紧邻立交桥、地铁隧道、车站或轨道交通的深基坑
高层建筑基础设计的需要 地下空间开发和土地利用的需要 地铁、市政、管廊、交通工程
武汉市老浦片商业及住宅项目
市政工程
中山路下穿通道
王家墩CBD综合管廊
交通工程
武汉阳逻长江公路大桥南锚碇（深45米）
800mm，深55m地连墙
武汉鹦鹉洲长江大桥北锚碇深基坑 (深度45m)
工业和特殊地下构筑物
---考虑应力路径对抗剪强度的影响
支护结构变形 地表下沉
(c）
（侧压减少） 基底隆起
△σ
z
（侧压减少试验）
(卸荷）
△σ
x
(压缩）
(a）
（卸荷试验）
(b）
（直剪试验）
基坑开挖过程中土体的变形和应力状态的变化
线
σ 'n-σ 'r ---------2 压缩 剪切起始点
线
起始点
伸长
线
软粘土不排水三轴试验应力路径
（如保利文化广场、浙商大厦）
• 紧邻长江或汉江的深基坑（如过江隧道开挖） • 相邻地块深基坑同时施工 • 同一地块深基坑分期施工 • 交通干道中的深基坑（如中南路地铁站基坑）