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[免费论文]北京地铁8号线新增出入口基坑稳定性验算与建议

2020-05-28 19:00编辑: www.jxszl.com景先生毕设
随着城市地铁轨道交通的飞速发展,以及地面空间越来越稀缺,地铁出入口的施工环境将越来越复杂.在出入口施工的前期阶段,基坑的开挖对一个建筑项目起着重要的作用,只有有了稳定安全的基础,才能保证建筑项目有序地完成.因此,在保证工期.环境的条件下,如何确保基坑的安全是设计与施工首先要考虑的问题.影响基坑安全的 更多精彩就在: 51免费论文网|www.jxszl.com 
主要因素为基坑的稳定性[1].基坑稳定性主要内容包括:基坑边坡整体稳定性.支护结构抗滑移稳定性.支护结构抗倾覆稳定性.基坑底土体抗隆起稳定性.基坑底土体抗渗流稳定性和基坑底土体抗突涌稳定性等,具体工程需视具体情况再确定其他所需稳定性项目.而基坑稳定性主要取决于围护结构和支撑体系是否合理.笔者针对北京地铁8号线鼓楼大街站新增西北出入口临河改造过程中,已完成的围护结构嵌固深度不够的问题,对加固前及加固后的基坑进行稳定性验算,并剖析稳定性计算结果,以便得出最终结论.1.工程概况在修建北京地铁8号线鼓楼大街站西北口时,需对既有2号线鼓楼大街站原西南口进行改造,而为满足2号线鼓楼大街站正常运营要求,就需要在2号线鼓楼大街站新增西北出入口.鼓楼大街站新增西北出入口呈T”字分布,其中东西向出入口通道及站前广场长共计85.5m,通道宽5.4m,明挖法施工,基坑开挖深度约13m,基坑支护采用钻孔灌注桩+覫600mm钢支撑;南北向通道为人防段,长约19.5m,暗挖法施工,埋深约5.3m.出入口明挖段北侧紧邻北二环护城河,南侧为德胜门东大街(北二环城市辅道),东侧距离旧鼓楼桥桥基约15m.西北出入口周边环境见图1.图1西北出入口周边环境(m)出入口东侧斜通道结构施工完成后,开始进入暗挖段施工,由于原污水管线实际标高与勘测资料不符,导致管线与暗挖段高程冲突,需凿除已建成的明挖段底板及侧墙,下沉新建底板及侧墙.出入口暗挖段与管线高程冲突示意图见图2,西北出入口明挖段改造范围见图3.图2出入口暗挖段与管线高程冲突示意图图3西北出入口明挖段改造范围示意图2.地质水文情况2.1.工程地质特征该工程场地表层主要为人工堆积层,人工堆积层以下为第四纪沉积的黏性土.粉土.砂土及砂.卵石交互沉积层.考虑地下水渗水因素修改后的围岩分级均为Ⅵ级.2.2.水文条件工程场地北侧3.3m为宽约25m.深约3m的护城河,现状水位标高约为42.50m.2)地下水工程于2010年10月上旬在勘探深度范围内主要揭露了2层地下水,即:第1层为上层滞水;第2层为潜水.总体水位埋深较大.3.基坑下调后围护结构稳定性剖析原基坑采用明挖法施工,钻孔灌注桩做围护结构,覫600mm咬合200mm的高压旋喷桩做止水帷幕.结构下沉最深处约为2.7m,导致原设计围护桩及旋喷桩深度不够[2].原明挖基坑积水坑开挖过程中揭露了结构下沉最深处2.7m的地层情况均为细粉砂土层,地下水丰富,因此极易出现流砂等现象.又因基坑北侧邻近北二环护城河,其水面标高比基坑高9m,若结构下沉改造时,不采取相应加固举措,很容易造成基坑侧壁渗漏水.围护结构失稳.基坑坍塌等,甚至可能造成护城河水涌入基坑等重大事故.该基坑由上至下依次穿越的土层为杂填土(5.39m).杂填土(1.7m).粉砂(2.0m).黏性土(0.7m).黏性土(2m).黏性土(1.5m).因此基坑整体稳定性采用理正基坑稳定剖析验算”软件进行辅助剖析.基坑整体稳定性验算选用的计算方法为瑞典条分法,土条宽度1.0m.加固前基坑整体稳定验算简图见图4.由计算结果可知,滑裂面圆弧半径R=10.826m,圆心坐标X=-2.719m.Y=8.098m,整体稳定安全系数Ks=1.165≤1.35,不满足规范要求.4.处理方案及处理后围护结构稳定性剖析4.1.处理方案针对上述计算过程中基坑整体稳定性不满足规范要求及嵌固深度不够的情况,再结合现场实际做如下处理[5]:在基坑开挖前,采用旋喷桩对改造后基坑底板下方4m范围土体进行加固,同时将旋喷止水帷幕加深至基坑底2m.加固后土体渗透系数≤1×10-6cm/s,28d无侧限抗压强度不小于1.2MPa,满足要求.4.2.处理后基坑稳定性剖析按照加固后的实际情况,对加固前不满足规范要求的基坑整体稳定性及嵌固深度重新进行稳定性剖析.5.结论及建议施工过程中混凝土凿除及基坑开挖应分段进行,每段长度不宜大于8m[6].同时,土方开挖也应分层进行.待凿除段与已凿除段接触面的土体,应根据分层开挖高度,分块喷混护壁,防止土体坍塌.施工时应密切注意基坑围护结构变化,加强量测,及时反馈量测信息.该工程最终顺利完成,表明加固处理方案合理,总结剖析并得到以下结论:1)西北出入口围护桩锚固深度不够经处理后,基坑开挖过程中未发生基底隆起.涌水等现象,结构及围护桩的监测数据均在规范允许范围之内,取得了良好效果.2)基坑稳定性与土层及桩基嵌固深度关系密切,地层基底加固在一定程度上弥补了围护桩嵌固深度不够的缺陷.3)根据时空效应采用分段施工对基坑开挖安全十分重要,同时还可以采用增加临时支撑体系或锚索等方式来增强基坑整体稳定性,具体采用哪种方式可在实际施工中根据现场情况而定.参考文献:[1]黄平生.简析地铁车站围护结构设计中的几个主要因素[J].甘肃科技纵横,2005(2):108.[2]傅志峰,吴晓云,刘芳.支护结构嵌固深度的计算剖析[J].土工基础,2011(2):72-75.[3]文罕.北京地铁回龙观东大街站深基坑支护结构优化设计探究啊[D].长春:吉林大学,2009.[4]我国建筑科学探究院.建筑基坑支护技术规程:JGJ120-2012[S].北京:我国建筑工业出版社,2012.[5]周传波,蒋楠,刘文进.武汉地铁站深基坑支护结构参数优化系统探究[J].地下空间与工程学报,2012(6):1267-1275.[6]农兴中,王睿.软土地区围护结构嵌固深度探究[J].都市快轨交通,2011(3):74-76.
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