臨近地鐵基坑支護(hù)設(shè)計(jì)BIM應(yīng)用演示

第八屆全國巖土程實(shí)錄交流會匯報(bào)人：王穎2019.9中國建筑東北設(shè)計(jì)研究院有限公司CHINA

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DESIGN&RESEARCHINSTITUTECO.LTDADD：遼寧省沈陽市和平區(qū)光榮街65號

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P.C.110006目錄CONTENTS0104020503項(xiàng)目概況基坑支護(hù)方案支護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算分析地下水控制措施BIM應(yīng)用01項(xiàng)目概況PART項(xiàng)目概況規(guī)劃總用地面積地上3.3萬㎡，容積率為11.0，建筑面積36.8萬平；地下面積（土地面積）4.3萬平，容積率6.0，建筑面積25.7萬平；商業(yè)比例80%-90%。項(xiàng)目為商業(yè)綜合體，由一座萬象城（地上七層，地下四層），及其上坐落的3棟超高層塔樓組成。公園綠地◎項(xiàng)目位于長春市人民大街與解放大路交匯處。地鐵變電站◎項(xiàng)目為近地鐵工程，西側(cè)地鐵1號線，南側(cè)地鐵二號線。地鐵一號線聯(lián)絡(luò)線◎基坑開挖面積約38000㎡，周長約800m?！虮净又ёo(hù)工程設(shè)計(jì)開挖深度約為17.4500~28.000m。擬建基坑地鐵二號線項(xiàng)目概況地鐵出入口東側(cè)既有建筑地鐵變電站項(xiàng)目概況本工程位于長春市主城區(qū)繁華地段，場地周邊條件復(fù)雜?；又苓吀鹘ㄖc控制界線條件如下：基坑北側(cè)緊鄰兒童公園綠地基坑西北側(cè)臨近地鐵變電所，距基坑側(cè)壁9.7~12m基坑?xùn)|側(cè)緊鄰岳陽街基坑南側(cè)臨近地鐵聯(lián)絡(luò)線，連絡(luò)線距基坑約15~21m，地鐵連絡(luò)通道埋深約17~24m（由東至西加深)。項(xiàng)目概況連絡(luò)線軌面標(biāo)高190.260~197.133m基坑底標(biāo)高196.650~192.900m典型地質(zhì)剖面工程地質(zhì)概況◎地質(zhì)概況巖土體名稱重度粘聚力摩擦角極限摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值場區(qū)地層第四系全新統(tǒng)人工填土層、第四系中更新統(tǒng)沖洪積粘性土和砂土、白堊紀(jì)泥巖組成。15kPa雜填土19.5kN/m319.5kN/m35kPa10°1-雜填土40.0kPa12.0°粉質(zhì)黏土60kPa40kPa2-粉質(zhì)黏土3-粗砂43.0kPa12.5°粉質(zhì)黏土19.5kN/m319.5kN/m319.5kN/m319.5kN/m319.5kN/m319.5kN/m34-全風(fēng)化泥巖5-強(qiáng)風(fēng)化泥巖6-中風(fēng)化泥巖45.0kPa0kPa13.0°35.0°20.0°25.0°30.0°粉質(zhì)黏土粗砂65kPa150kPa100kPa120kPa180kPa50.kPa60.0kPa70kPa◎地下水全風(fēng)化泥巖強(qiáng)風(fēng)化泥巖中風(fēng)化泥巖2018年5月中旬現(xiàn)場實(shí)測地下水；穩(wěn)定水位為9.20m~10.00m。場區(qū)附近孔隙潛水的水位年變化幅度一般在1m~3m左右。02基坑支護(hù)方案PART難點(diǎn)東側(cè)住宅樓均為淺基礎(chǔ)既有建筑保護(hù)基坑深度17.0~28.5m，為該地區(qū)最深基坑基坑深度地鐵保護(hù)南側(cè)：距離地鐵1、2號線連絡(luò)15米基坑支護(hù)方案結(jié)合本項(xiàng)目實(shí)際情況，綜合采用多種支護(hù)體系，以保證周邊環(huán)境安全。排樁+鋼管支撐排樁+混凝土支撐單排樁+預(yù)應(yīng)力錨索排樁+混凝土支撐雙排樁+預(yù)應(yīng)力錨索+斜撐混凝土懸臂樁混凝土懸臂樁設(shè)計(jì)方案1-1剖面◎本剖面基坑深度約22.850~25.050m?！蛑睆?000mm鉆孔灌注樁，樁間距1300mm，樁長30m。◎7排預(yù)應(yīng)力錨索◎基坑內(nèi)壁距離地下室外墻2.0m。設(shè)計(jì)方案7-7剖面◎本剖面基坑外坑深度約21.200m，內(nèi)坑深度3.750m?！蛲饪硬捎弥睆?000mm鉆孔灌

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距1300mm。樁長30m。內(nèi)坑采用直徑1000mm鉆孔灌注樁。樁間距1300mm。樁長8m?！蛲饪?排預(yù)應(yīng)力錨索+混凝土斜撐?！蚧觾?nèi)壁距離地下室外墻2.0m。設(shè)計(jì)方案10-10剖面◎本剖面基坑深度約24.450~25.550m?！虿捎弥睆?000mm鉆孔灌注樁。樁間距1300mm。樁長30m?！?排混凝土支撐+3排預(yù)應(yīng)力錨索?！蚧觾?nèi)壁距離地下室外墻2.0m。設(shè)計(jì)方案12-12剖面◎本剖面基坑外坑深度約17.600~19.200m，內(nèi)坑深度5.250m?！蛲饪硬捎弥睆?000mm鉆孔灌

注

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距1300mm。樁長26m。內(nèi)坑采用直徑1000mm鉆孔灌注樁。樁間距1300mm。樁長9m?！蛲饪?排鋼支撐?！蚧觾?nèi)壁距離地下室外墻2.0m。03支護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算分析PART支護(hù)結(jié)構(gòu)安全性計(jì)算近地鐵連絡(luò)線支護(hù)結(jié)構(gòu)位移計(jì)算結(jié)果整體穩(wěn)定安全系數(shù)Ks

>1.35,滿足規(guī)范要求。支護(hù)結(jié)構(gòu)安全性計(jì)算變電所段支護(hù)結(jié)構(gòu)位移計(jì)算結(jié)果整體穩(wěn)定安全系數(shù)Ks

>1.35,滿足規(guī)范要求。支護(hù)結(jié)構(gòu)安全性計(jì)算非地鐵段支護(hù)結(jié)構(gòu)位移計(jì)算結(jié)果整體穩(wěn)定安全系數(shù)Ks

>1.35,滿足規(guī)范要求。支護(hù)結(jié)構(gòu)安全性計(jì)算地鐵段支護(hù)結(jié)構(gòu)位移計(jì)算結(jié)果地鐵結(jié)構(gòu)受開挖影響y位移云圖位移云圖04地下水控制措施PART難點(diǎn)場地范圍大，存在較深厚的粉質(zhì)黏土隔水層，且砂層與巖層交界面水量豐沛，基坑內(nèi)部地下水較難被排空，土方開挖時砂巖交界滲水量大。地下水控制◎場地地下水類型為上層滯水及孔隙潛水?！?018年5月中旬現(xiàn)場實(shí)測地下水；穩(wěn)定水位為9.20m~10.00m，其高程為203.78m~204.14m。場區(qū)附近孔隙潛水的水位年變化幅度一般在1m~3m左右。方案1.降水井采用“小泵小間距”布設(shè)粘土深厚滲透性差2.基坑分層開挖時，設(shè)置橫縱交替的明排溝本工程降水特點(diǎn)方案砂巖交界面處可根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際水量，設(shè)置懸掛導(dǎo)砂巖交界面水量大水槽，砂層中設(shè)旋噴樁降水方案◎降水井沿基坑周邊布設(shè)，共擬設(shè)降水井101口，形成閉合的降水回路?！蚓g距8.0m，井長34m，擬用水泵量10m3/h；既有建筑保護(hù)◎于砂層中設(shè)旋噴樁止水，并將降水井置于坑內(nèi)?！蚺潘疁厦扛?0m設(shè)置集水坑。集水坑深度1m。基◎基坑分層開挖時，坑內(nèi)設(shè)置500x500明排溝，明排溝間距30~40m橫縱交錯布置；05BIM應(yīng)用PART各工況施工順序模擬三維模型建立局部變更統(tǒng)計(jì)自動統(tǒng)計(jì)工程量碰撞檢測自動生成施工圖BIM應(yīng)用-三維模型建立項(xiàng)Introd場地模型概覽支護(hù)結(jié)構(gòu)模型概覽BIM應(yīng)用-三維模型建立高度定制化的族庫是實(shí)現(xiàn)BIM信息化建模的基礎(chǔ)。一個可用于精細(xì)化建模的族需包含該構(gòu)建所需的各種信Modeling息。錨塊固模目前主流的族庫絕大多數(shù)適用于建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電等專業(yè)，對于基坑支護(hù)所需的族則極少?；庸こ套鍘祉?xiàng)目團(tuán)隊(duì)針對本專業(yè)的實(shí)際需求，自主定制了完善的基坑支護(hù)專用族，并用于建模、繪圖與計(jì)算工程量。BIM應(yīng)用-三維模型建立族參數(shù)表錨固段以錨固模塊適用于基坑支加勁板腰梁Modeling護(hù)的錨索-腰梁錨固體系。本模塊在定制時包含了該結(jié)構(gòu)體系的各部件組合，各參數(shù)可任意調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)參數(shù)化控制與自動計(jì)算工程量。錨索連接板工程量表BIM應(yīng)用-三維模型建立Modeling支護(hù)樁支護(hù)樁模塊適用于基坑支護(hù)的支護(hù)樁體系。族參數(shù)表工程量表本模塊在定制時包含了該結(jié)構(gòu)體系的各部件組合，各參數(shù)可任意調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)參數(shù)化控制與自動計(jì)算工程量。BIM應(yīng)用-三維模型建立Modeling結(jié)構(gòu)建模階段采用各類型族的拼裝，以“搭建積木”的形式，簡潔高效的完成結(jié)構(gòu)建模過程。BIM應(yīng)用ConstructBIM應(yīng)用-自動統(tǒng)計(jì)工程量DSYT-基坑信息化模塊中包含了本專業(yè)所需的全部參數(shù)內(nèi)容，并通過共享參數(shù)進(jìn)行傳遞與套用，保證了各數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確嵌套與交互。DrawingBIM應(yīng)用-自動統(tǒng)計(jì)工程量結(jié)構(gòu)建模階段采用各類Modeling型族的拼裝，以“搭建積木”的形式，簡潔高效的完成結(jié)構(gòu)建模過程。因在族編寫過程時，已經(jīng)加入了工程量的共享參數(shù)，結(jié)構(gòu)建模完成時即可采用REVIT明細(xì)表的形式統(tǒng)計(jì)整個項(xiàng)目的工程量。BIM應(yīng)用-自動生成施工圖BIM標(biāo)準(zhǔn)施工圖是信息化建模一體化的重要組成部分。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)根據(jù)巖土專業(yè)的制圖標(biāo)準(zhǔn)，制作了整套的施工圖模板，可用于標(biāo)準(zhǔn)化圖紙的繪制，極大節(jié)約了制圖時間，并能有效減少人為失誤。DrawingBIM應(yīng)用-自動生成施工圖REVIT2018施工圖展示DrawingBIM應(yīng)用-各工況施工順序模擬本項(xiàng)目場地狹窄，屬于超深基坑。為指導(dǎo)施工及土石方開挖，對基坑坡道開挖順序、基坑內(nèi)的分層分段開挖及開挖體量建立精確的模型。OrderBIM應(yīng)用-各工況施工順序模擬結(jié)合施工工期，將BIM模型和工程籌劃相結(jié)合，預(yù)演施工方案OrderBIM應(yīng)用-碰撞檢測管線變電所本項(xiàng)目周邊建筑、既有管Construction線和地鐵錯綜復(fù)雜，運(yùn)用碰撞檢測方式調(diào)整施工位置，避免了發(fā)生破壞建筑物基礎(chǔ)、管線及地鐵的情況周邊建筑地鐵BIM應(yīng)用-局部變更統(tǒng)計(jì)按特定選中的區(qū)域進(jìn)行局部工程量統(tǒng)計(jì)，實(shí)現(xiàn)局部的工程量快捷的變更統(tǒng)計(jì)。ConstructionBIM應(yīng)用-總結(jié)本項(xiàng)目采用模塊化建模-繪圖-算量-施工一體化，是對巖土工程設(shè)計(jì)與施工手段的1革新，也是省內(nèi)基坑支護(hù)領(lǐng)域的一次創(chuàng)新。直觀體現(xiàn)項(xiàng)目全貌，