地鐵車站基坑施工技術講義總結（83頁）

1、地鐵車站基坑施工技術 2012年市政工程一級建造師繼續(xù)教育課程 王澤云 西華大學建筑與土木工程學院 教授Email: 電話 要 內 容地鐵車站基坑施工方法簡介地鐵車站基坑工程事故及分析基坑支護結構荷載理論地鐵車站基坑施工方法簡介地鐵車站基坑開挖方法類型 類型蓋挖法蓋挖逆作法蓋挖順作法蓋挖半逆做法眀挖法淺埋暗挖法 一、明挖法 明挖法是指挖開地面，由上向下開挖土石方至設計標高后，自基地由下而上順作施工，完成地鐵站主體結構，最后回填基坑或恢復地面的施工方法。明挖法是各國地下鐵道施工首選方法，在地面交通環(huán)境允許的地方通常采用明挖法施工，淺埋地鐵車站和區(qū)間隧道通常采用明挖法，明

2、挖法施工屬于深基坑工程技術。由于地鐵工程一般位于建筑物密集的城區(qū)，因此深基坑工程的主要技術難點在于對基坑周圍原狀土的保護，防止地表沉降，減少對既有建筑物的影響。明挖法的技術有點是施工技術簡單、快速、經(jīng)濟，常被作為首選方案。但缺點也很明顯，如阻斷交通時間較長，噪聲與震動等對環(huán)境影響較大。 明挖法施工順序一般可以分為4大步： 圍護結構施工內部土方開挖工程結構施工管線恢復及覆土。1. 明挖法施工流程圍護結構施工內部土方開挖工程結構施工管線恢復及覆土2. 明挖法施工關鍵技術 降低地下水位 邊坡支護 土方開挖 地下水處理方法歸結成兩類：一類是降水；另一類是止水防水帷幕。降水的方法有集水井降水和井點降水兩

3、類 。井點降水法有：管井井點、輕型井點;按抽水設備分：真空泵、噴射井點和電滲井點 和深井泵井點等。降水 電滲井點布置示意圖噴射井點工作示意圖金屬棒插入地中為陽級，使弱含水層中帶正電荷的水分子(自由水及結合水)向為陰極的井點管運動，加快水在土中的滲透。主要適用于滲透系數(shù)小于01md的細顆粒土層土，尤其是在淤泥和淤泥質粘土中。 管井井點就是沿開挖的基坑，每隔2050m設置一個管井，每個管井單獨用一臺水泵抽水，適用于K=20200m/d，即地下水量大的土層中，此法可降低地下水位510m。 城墻側湖底段采用圍堰擋水，二級輕型井點降水，輔以管井井點降水，放坡大開挖，掛網(wǎng)噴漿護坡。井點降水 地下連續(xù)墻止水

4、防水帷幕鉆挖式（多頭鉆）抓斗式銑削式（銑削鉆）開挖基槽連續(xù)墻鋼筋籠制作平臺 連續(xù)墻鋼筋籠制作 連續(xù)墻鋼筋籠起吊連續(xù)墻鋼筋籠吊起連續(xù)墻鋼筋籠入槽1234Z字形槽段拐角形槽段三折線形槽段丁字形槽段圓弧形槽段十字形槽段直角形槽段雙折線形槽段直線形槽段施工槽段常見形式 形成地下連續(xù)墻水泥土攪拌樁和旋噴樁帷幕墻也可止水攪拌樁機的攪拌葉片水泥土攪拌樁 旋噴樁帷幕墻是鉆孔后，將鉆桿從地基土深處逐漸上提，同時利用插入鉆桿端部的旋轉噴嘴，將水泥漿固化劑噴入地基土中，形成水泥土樁，樁體相連形成帷幕墻。 旋噴樁帷幕墻可用作支護結構擋墻，也可用于擋水。旋噴樁帷幕墻 高壓噴射注漿法70年代后期創(chuàng)始于日本，它是利用鉆機把

5、帶有噴嘴的注漿管鉆進至土層的預定位置后，以高壓設備使?jié){液或水成為2040MPa的高壓射流從噴嘴中噴射出，沖擊破壞土體，同時鉆桿以定速度漸漸向上提升，將漿液與土粒強制攪拌混合，漿液凝固后，在土中形成一個固結體。高壓噴射注漿的三種型式高壓旋噴法凍結法帷幕止水 南京地鐵“人工凍結”施工 二、 明挖法的邊坡支護常用邊坡支護結構鋼板樁預制鋼筋混凝土樁深層攪拌樁旋噴樁地下連續(xù)墻鋼筋混凝土支撐型鋼及鋼管支撐土層錨桿及土釘墻SMW樁作基坑支護 1.槽鋼鋼板樁 由槽鋼并排或正反扣搭接組成。 頂部宜設一道支撐或拉錨。 鋼板樁2 熱軋鎖口鋼板樁 其形式有U型、Z型、一字型、H型和組合型。 U型 Z型 一字型板樁支護

6、鋼板樁 適用軟土、淤泥土 挖深15m 波形板樁（拉森式板樁）鋼板樁支撐 該板樁截面帶企口，有一定的擋水作用，頂部設圈梁，用后不再拔除，永留地基土中。適于36m基坑，但應用較少。 鋼筋混凝土板樁鋼筋砼板樁 適用軟土、一般粘性土 挖深10m 鋼筋混凝土灌注樁支護 隧道的陸地段采用SMW工法作基坑支護SMW擋土墻是先施工水泥土擋墻，最后按一定的形式在其中插入型鋼（如H鋼），即形成一種勁性復合圍護結構(Soil Mixing Wall)北京地鐵五號線劉家窯車站 本工程明挖車站圍護結構形式采用護坡樁+3道鋼支撐+1道一樁一錨桿（僅北側基坑北側），圍護樁直徑600mm，間距800-1100mm，樁長為19

7、.54m23.82m，共385根；錨桿長20m，豎向設三道鋼圍檁及609X14mm的鋼支撐。北京地鐵五號線劉家窯車站明挖基礎深圳地鐵翠竹車站 基坑開挖深度16.4-17.8m，開挖長度192m，寬約18.5-23m。 圍護結構采用連續(xù)墻+3道鋼管支撐。連續(xù)墻厚度800mm，槽深21.4-22.83m，共74槽?？傞L433.4m鋼支撐三道，第一道鋼支撐設在地連墻冠梁上，間距6m，采用直徑609mm鋼管，壁厚12mm；以下兩道支鋼撐水平間距為3m，采用直徑609mm鋼管，壁厚16mm。深圳地鐵翠竹車站 基坑開挖深度16.7m，基坑長192.4m，寬19.7m，總建筑面積10200平方米。 工程圍護

8、結構形式為擋土墻+鉆孔灌注樁+3道錨桿，為一樁一錨，東端大里程處及盾構井段圍護結構形式為鉆孔灌注樁+3道鋼支撐（斜撐）。擋土墻高2.3m，護坡樁直徑800mm，間距1.3m，樁長19.661m，嵌固長度為5m，護坡樁共計342根。錨桿為一樁一錨，長度為27-30m。肖家村地鐵車站圍護結構肖家村地鐵車站圍護結構土層錨桿支撐土層錨桿施工土釘墻支護適用于有粘性土、粉性土、含有30%上粘土顆粒的砂土邊坡。南浦超深地鐵車站施工基坑挖土深24.6m,地下連續(xù)墻深36-39m.二、蓋挖順作法蓋挖順做法是在地表作業(yè)完成擋土結構后，以定型的預制標準覆蓋結構（包括縱、橫梁和路面板）置于擋土結構上維持交通，往下反復

9、進行開挖和架設橫撐，直至設計標高。依序由下而上，施工主體結構和防水措施，回填土并恢復管線路或埋設新的管線路。最后，視需要拆除擋土結構外露部分并恢復道路。上海愚園地鐵站施工成都地鐵某段蓋挖順做法施工昆明地鐵某段蓋挖順做法施工蓋挖順做法工序圖五、蓋挖逆作法 蓋挖逆作法是先在地表面向下做基坑的圍護機構和中間樁柱，和蓋挖順做法一樣，基坑圍護結構采用地連墻或帷幕樁，中間支撐多利用主體結構本身的中間立柱以降低工程造價。隨后即可開挖表層土體至主體結構頂板地面標高，利用為開挖土體作為土模澆筑頂板。頂板可以作為一道強有力的橫撐，以防止圍護結構的水平變形，待回填土后將道路復原，恢復交通。以后的工作在頂板覆蓋下進行

10、，即自上而下逐層開挖并建造主體結構直至底板。2m 結構樁2m 結構樁蓋挖半逆做法示意圖六、淺埋暗挖法 淺埋暗挖法即松散地層的新奧法施工，是充分利用圍巖的自承能力和開挖面的空間約束作用，采用錨桿和噴射混凝土為主要支護手段，對圍巖進行加固，約束圍巖的松弛和變形，并通過監(jiān)控量測指導地下工程設計施工。針對埋深較淺、松散不穩(wěn)定的上層和軟弱破碎巖層而提出的施工方法。 淺埋暗挖法的施工技術特點：圍巖變形波及地表；要求剛性支護或地層改良；通過試驗段來指導設計施工。根據(jù)圍巖情況、工程特點、自身條件等，選擇更適合的開挖方法和掘進方式。其中包括臺階法、CRD工法等，對于地鐵車站而言更多采用的是柱洞法或中洞法等工法施工。廈門市浦南：隧道長度雖然僅有685米，但要下穿居民區(qū)，且隧道上方共有95棟建筑，浦南隧道途經(jīng)區(qū)域的地質強度較差，地質層基本上是殘積亞粘土，又軟又松，同時，還雜合著全風化花崗巖和雜填土，土質情況不均勻。此外，隧道所經(jīng)地區(qū)地下水豐富，水位也較高。開挖前先實行全段面圍幕注漿，防止土體和房子的側移；開挖時則將采取三導洞施工，先挖中導洞，然后左導洞、右導洞再分開挖。 。 土方開挖1、第一步土方開挖：地表開挖至冠梁底，施做冠梁和第一道混凝土支撐。3、第三步土方開挖：開挖至基底上30cm，采用人工開挖至基底標高。2、第二