某地铁车站主体基坑设计(总8页)
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某地铁车站主体基坑设计
1. 基坑概况
车站为地下两层车站，主体标准段基坑开挖深度约，宽度为，场地内地下水位高，基坑范围内含水层④1粉质粘土夹粉土，⑤1层粉土较厚，且含水量丰富。综合考虑基坑特点、地质条件及周边环境，结合周边城市地铁基坑设计施工经验，采用地下连续墙加内支撑的围护型式。车站采用明挖顺作法施工。 2. 工程地质概况
根据详细勘察阶段工程地质勘察资料，车站底板位于⑥3层粘土中，开挖深度内依次为①层填土、③1层粘土层、④1粉质粘土夹粉土，⑤1层粉土，⑥2层粉质粘土；开挖面以下依次为⑥3层粘土，⑥4 层粉质粘土，⑧1层粉质粘土夹粉土，⑧2层粉砂夹粉土、⑨2层粉质粘土，土层物理力学性质指标见附表。
勘察期间为11月份~12月份，平均月雨量约50~100毫米，根据地下水的赋存条件和水力特征，勘探期间场地地下水主要为孔隙潜水及承压水。
1）潜水
孔隙潜水主要赋存于①填土中。勘察期间测得潜水水位埋深约为～，水位标高约为～，本地区潜水水位年变化幅度约为。
2）承压水
承压水本次勘探深度范围内揭示的承压水分为第Ⅰ层承压水和第Ⅱ层承压水。第Ⅰ层承压水主要埋藏于⑤1、⑧2层粉土、粉砂中，其中⑤1为Ⅰ1承压含水层，⑧2为Ⅰ2承压含水层，其主要补给源为滆湖水的侧向补给，排泄途径亦相同，水量较丰富。结合区域水文资料综合成果所得，Ⅰ1层承压水埋深为地面下 ～，标高为～，Ⅰ2层承压水埋深为地面下 ～，标高为～。 3. 基坑安全等级及环境保护标准
车站周边以厂房及空地为主，道路红线距离较宽，周边具备相应的施工场地，综合基坑本身情况及周边环境，车站主体基坑安全保护等级定为二级，即坑外地表最大沉降量≤%H，围护墙体最大水平位移≤%H，H为基坑深度。 4. 基坑围护设计方案
本站主体围护结构采用800mm厚地下连续墙+内支撑的围护体系。围护横剖面图如下：
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标准段围护结构横剖面图
基坑开挖深度约，从围护结构横剖图可知，车站基坑坑底基本位于⑥3层粘土层。标准段地连墙墙趾插入⑧2层粉砂夹粉土层， 坑底抗突涌计算如下： 工承压含水层点 承压顶板埋深名水层 （m） 称 标⑧2 准段 承压含水层底板埋深（m） γm(t+承压 γm(t+Pw 水位△t) △t) (kPa) 埋深 (kPa) /Pw 是突涌临否 界 需降突深度 水头 涌 （m） 是 经计算坑底抗突涌不满足，在地连墙底再加一段素混凝土段，进入⑨2层粉质粘土层以隔断⑧2层承压水。地连墙插入深度14m，素混凝土墙6m，墙趾进入⑨2粉质粘土层。
车站标准段基坑内支撑体系采用一道混凝土支撑（第一道）+三道钢支撑+一道换撑。第一道混凝土支撑截面尺寸为800mm×800mm，水平间距为7m~9m，顶圈梁截面尺寸为900mm×800mm，系杆截面尺寸为400mm×600mm，其余钢管支撑为Φ609x16，间距3m左右。
支撑下采用4L140×14型钢格构柱加Φ800钻孔灌注桩作立柱桩，立柱截面尺寸为420mm×420mm，插入立柱桩内，钻孔灌注桩长27m；桩底位于持力层⑨2粉质粘土层或⑨2b粉质粘土层。
施工顺序
（1）沿基坑深度向下开挖至第一次开挖面，施工冠梁及挡土墙（第一道支撑以下500mm)；
（2）架设第一道支撑后，向下开挖至第二次开挖面（第二道支撑以下500mm)；
（3）随挖随撑，向下开挖至基底；
（4）施工垫层、防水层、底板、结构柱和侧墙防水层、侧墙，拆除降水井，设置泄水孔，拆除第四道支撑，向上施工至第三道撑以下；
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（5）将第三道支撑向下移作为换撑支在侧墙上，继续同时向上施工侧墙防水层，侧墙和柱，浇筑中板；
（6）待中板砼达到规定强度后，拆除第二道支撑，继续向上同时施工侧墙防水层，侧墙和柱，浇筑顶板；
（7）待顶板砼达到规定强度后，拆除第一道支撑和换撑，施工顶板防水层，回填覆土，恢复路面，封孔。
5. 基坑计算结果
主体基坑围护墙内力及变形计算结果
1、标准段基坑开挖深度约，墙厚800，长度。地面超载为20kN/m2。 基坑安全保护等级为二级。 内力位移包络图：
最大水平位移14mm<%H=%=，满足二级保护要求。 基坑围护结构稳定性计算结果
按照上海市工程建设规范《基坑工程技术规范》（DG/TJ08-61-2010）进行基坑坑底地基土的稳定验算，计算结果见下表。 基坑围护结构稳定性 按墙底地基承载力模式验算坑底抗隆起的稳定性Kwz 按圆弧滑动模式验算绕最下道内支撑点的抗隆起稳定性KL 验算围护墙结构抗倾覆稳定性KQ 验算基坑开挖后地基土的抗渗流（或抗管涌）稳定性KS 验算基坑开挖后坑内不透水层的抗承压水稳定性Ky 标准段 Kwz=>
KL=> KQ=> Ks＝> Ky=＜ （已隔断）
基坑开挖对周边建（构）筑物影响的计算结果
车站北端的西侧是某电子电路有限公司一层仓库，无地下室，距离车站边缘水平距离约27m，沿长边跨度60m，利用Plaxis软件建立模型如下：
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模型网格图
水平位移云图（地连墙最大水平位移） 建筑物竖向位移图（最大竖向位移）
据计算，基坑开挖至基坑底时围护结构最大水平位移为，建筑物最大竖向位移为，均满足基坑变形控制要求及建筑物保护要求。 基坑开挖对周边管线影响的计算结果
选取距基坑的雨水管（砼、DN700、埋深）进行分析：
模型网格图
水平位移云图 竖直位移云图
管线变形图如下：
水平位移图 竖向位移图 给水管总位移矢量图
管线类型 管线附加变形 5
最大水平变形（mm） 雨水管DN700 含水 量 最大竖向变形（mm） 最大总位移（mm） 孔隙 比 压缩系数 压缩模量 静止侧压 力系数 层 号 土层名称 重度 固结快剪 渗透系数 根据计算，管线变形满足相关要求。
6．结论与建议
通过对本项目基坑稳定性、围护桩位移及基坑开挖对周边环境的附加变形影响预测分析计算，可以看出，基坑在采用有效措施后是能满足周边建（构）筑物及地下管线的安全要求，设计方案合理，能确保基坑安全。
土层物理力学性质指标建议值
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ω % ③1 粘土 粉质粘土夹粉土 粉土 淤泥质粉质粘土 粉质粘土 粘土 粉质粘土 粉质粘土夹粉土 粉砂夹 粉土 粉质粘土 粉质粘土 γ 3kN/m e - -1MPa ～～ MPa C kPa Φ ° K0 - 水平kH (cm/s) 2×10-8 垂直kV (cm/s) 2×10 -8 ④1 ×10 -6×10 -6⑤1 ×10 -5×10 -5⑥1 15* 9* 2×10 -81×10 -8⑥2 ⑥3 ⑥4 * * ×10 3×10 ×10 -7-8-7×10 2×10 ×10 -7-8-7⑧1 ×10 -4×10 -4⑧2 ⑨2 ⑨2b ×10 4×10 ×10 -7-8-4×10 3×10 ×10 -7-8-4 7
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