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1、地鐵車站基坑施工技術(shù)地鐵車站基坑施工技術(shù) 市政工程一級(jí)建造師繼續(xù)教育課程市政工程一級(jí)建造師繼續(xù)教育課程 主主 要要 內(nèi)內(nèi) 容容地鐵車站基坑施工方法簡(jiǎn)介地鐵車站基坑施工方法簡(jiǎn)介地鐵車站基坑工程事故及分析地鐵車站基坑工程事故及分析基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)荷載理論基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)荷載理論地鐵車站基坑施工方法簡(jiǎn)介地鐵車站基坑施工方法簡(jiǎn)介地鐵車站基坑開挖方法類型地鐵車站基坑開挖方法類型地鐵車站基坑開挖方法類型地鐵車站基坑開挖方法類型 類類類類型型型型蓋挖法蓋挖法蓋挖法蓋挖法蓋挖逆作法蓋挖逆作法蓋挖逆作法蓋挖逆作法蓋挖順作法蓋挖順作法蓋挖順作法蓋挖順作法蓋挖半逆做法蓋挖半逆做法蓋挖半逆做法蓋挖半逆做法眀挖法眀挖法眀挖法眀

2、挖法淺埋暗挖法淺埋暗挖法淺埋暗挖法淺埋暗挖法 一、明挖法一、明挖法一、明挖法一、明挖法 明挖法是指挖開地面，由上向下開挖土石方至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，自基地由下而上順作施工，完成地鐵站主體結(jié)構(gòu)，最后回填基坑或恢復(fù)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，明挖法施工屬于深基坑工程技術(shù)。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(shù)難點(diǎn)在于對(duì)基坑周圍原狀土的保護(hù)，防止地表沉降，減少對(duì)既有建筑物的影響。明挖法的技術(shù)有點(diǎn)是施工技術(shù)簡(jiǎn)單、快速、經(jīng)濟(jì)，常被作為首選方案。但缺點(diǎn)也很明顯，如阻斷交通時(shí)間較長(zhǎng)，噪聲與

3、震動(dòng)等對(duì)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(hù)結(jié)構(gòu)施工內(nèi)部土方開挖工程結(jié)構(gòu)施工管線恢復(fù)及覆土。1.1.1.1.明挖法施工流程明挖法施工流程明挖法施工流程明挖法施工流程圍圍護(hù)護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)施施工工內(nèi)內(nèi)部部土土方方開開挖挖工工程程結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)施施工工管管線線恢恢復(fù)復(fù)及及覆覆土土2.2.2.2.明挖法施工關(guān)鍵技術(shù)明挖法施工關(guān)鍵技術(shù)明挖法施工關(guān)鍵技術(shù)明挖法施工關(guān)鍵技術(shù) 降低地下水位降低地下水位降低地下水位降低地下水位 邊坡支護(hù)邊坡支護(hù)邊坡支護(hù)邊坡支護(hù) 土方開挖土方開挖土方開挖土方開挖 地下水處理方法歸結(jié)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(diǎn)降水兩類。井點(diǎn)降水法有：

4、管井井點(diǎn)、輕型井點(diǎn);按抽水設(shè)備分：真空泵、噴射井點(diǎn)和電滲井點(diǎn) 和深井泵井點(diǎn)等。降水 電滲井點(diǎn)布置示意圖噴射井點(diǎn)工作示意圖金屬棒插入地中為陽級(jí)，使弱含水層中帶正電荷的水分子(自由水及結(jié)合水)向?yàn)殛帢O的井點(diǎn)管運(yùn)動(dòng)，加快水在土中的滲透。主要適用于滲透系數(shù)小于01md的細(xì)顆粒土層土，尤其是在淤泥和淤泥質(zhì)粘土中。管井井點(diǎn)就是沿開挖的基坑，每隔2050m設(shè)置一個(gè)管井，每個(gè)管井單獨(dú)用一臺(tái)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。n城墻側(cè)湖底段采用圍堰擋水，二級(jí)輕型井點(diǎn)降水，輔以管井井點(diǎn)降水，放坡大開挖，掛網(wǎng)噴漿護(hù)坡。井點(diǎn)降水井點(diǎn)降水 地下連續(xù)墻止水防水帷幕鉆挖式

5、（多多頭鉆）抓斗式銑削式（銑削鉆）開挖基槽連續(xù)墻鋼筋籠制作平臺(tái)連續(xù)墻鋼筋籠制作平臺(tái) 連續(xù)墻鋼筋籠制作連續(xù)墻鋼筋籠制作 連續(xù)墻鋼筋籠起吊連續(xù)墻鋼筋籠起吊連續(xù)墻鋼筋籠吊起連續(xù)墻鋼筋籠吊起連續(xù)墻鋼筋籠入槽連續(xù)墻鋼筋籠入槽1234Z字形槽段字形槽段拐角形槽段拐角形槽段三折線形槽段三折線形槽段丁字形槽段丁字形槽段圓弧形槽段圓弧形槽段十字形槽段十字形槽段直角形槽段直角形槽段雙折線形槽段雙折線形槽段直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?dāng)嚢铇稒C(jī)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(shí)利用插入鉆桿端部的旋轉(zhuǎn)噴嘴，將水泥漿固化

6、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(hù)結(jié)構(gòu)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(jī)把帶有噴嘴的注漿管鉆進(jìn)至土層的預(yù)定位置后，以高壓設(shè)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(shí)鉆桿以定速度漸漸向上提升，將漿液與土粒強(qiáng)制攪拌混合，漿液凝固后，在土中形成一個(gè)固結(jié)體。高壓噴射注漿的三種型式高壓旋噴法凍結(jié)法帷幕止水 南京地鐵“人工人工凍結(jié)凍結(jié)”施工施工 二、二、二、二、明挖法的邊坡支護(hù)明挖法的邊坡支護(hù)明挖法的邊坡支護(hù)明挖法的邊坡支護(hù)常常常常用用用用邊邊邊邊坡坡坡坡支支支支護(hù)護(hù)護(hù)護(hù)結(jié)結(jié)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)構(gòu)

7、鋼板樁鋼板樁鋼板樁鋼板樁預(yù)制鋼筋混凝土樁預(yù)制鋼筋混凝土樁預(yù)制鋼筋混凝土樁預(yù)制鋼筋混凝土樁深層攪拌樁深層攪拌樁深層攪拌樁深層攪拌樁旋噴樁旋噴樁旋噴樁旋噴樁地下連續(xù)墻地下連續(xù)墻地下連續(xù)墻地下連續(xù)墻鋼筋混凝土支撐鋼筋混凝土支撐鋼筋混凝土支撐鋼筋混凝土支撐型鋼及鋼管支撐型鋼及鋼管支撐型鋼及鋼管支撐型鋼及鋼管支撐土層錨桿及土釘墻土層錨桿及土釘墻土層錨桿及土釘墻土層錨桿及土釘墻SMWSMWSMWSMW樁作基坑支護(hù)樁作基坑支護(hù)樁作基坑支護(hù)樁作基坑支護(hù) 1.槽鋼鋼板樁 由槽鋼并排或正反扣搭接組成。頂部宜設(shè)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

8、支護(hù)鋼板樁 適用軟土、淤泥土 挖深15m 波形板樁（拉森式板樁）鋼板樁支撐鋼板樁支撐鋼板樁支撐鋼板樁支撐 該板樁截面帶企口，有一定的擋水作用，頂部設(shè)圈梁，用后不再拔除，永留地基土中。適于36m基坑，但應(yīng)用較少。鋼筋混凝土板樁n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(hù)鋼筋混凝土灌注樁支護(hù) n隧道的陸地段采用SMW工法作基坑支護(hù)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(fù)合圍護(hù)結(jié)構(gòu)(Soil Mixing Wall)北京地鐵五號(hào)線劉家窯車站北京地鐵五號(hào)線劉家窯車站北京地鐵五號(hào)線劉家窯車站北京地鐵五號(hào)線劉家窯車站 本工程明挖車站

9、圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式采用護(hù)坡樁本工程明挖車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式采用護(hù)坡樁本工程明挖車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式采用護(hù)坡樁本工程明挖車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式采用護(hù)坡樁+3+3+3+3道道道道鋼支撐鋼支撐鋼支撐鋼支撐+1+1+1+1道一樁一錨桿（僅北側(cè)基坑北側(cè)），道一樁一錨桿（僅北側(cè)基坑北側(cè)），道一樁一錨桿（僅北側(cè)基坑北側(cè)），道一樁一錨桿（僅北側(cè)基坑北側(cè)），圍護(hù)圍護(hù)圍護(hù)圍護(hù)樁直徑樁直徑樁直徑樁直徑600mm600mm600mm600mm，間距，間距，間距，間距800-1100mm800-1100mm800-1100mm800-1100mm，樁長(zhǎng)為樁長(zhǎng)為樁長(zhǎng)為樁長(zhǎng)為19.54m19.54m19.54m19.54m23.82m23.8

10、2m23.82m23.82m，共，共，共，共385385385385根；錨桿長(zhǎng)根；錨桿長(zhǎng)根；錨桿長(zhǎng)根；錨桿長(zhǎng)20m20m20m20m，豎向豎向豎向豎向設(shè)三道鋼圍檁及設(shè)三道鋼圍檁及設(shè)三道鋼圍檁及設(shè)三道鋼圍檁及609X14mm609X14mm609X14mm609X14mm的鋼支撐。的鋼支撐。的鋼支撐。的鋼支撐。北京地鐵五號(hào)線劉家窯車站明挖基礎(chǔ)北京地鐵五號(hào)線劉家窯車站明挖基礎(chǔ)北京地鐵五號(hào)線劉家窯車站明挖基礎(chǔ)北京地鐵五號(hào)線劉家窯車站明挖基礎(chǔ)深圳地鐵翠竹車站深圳地鐵翠竹車站深圳地鐵翠竹車站深圳地鐵翠竹車站 基坑開挖深度基坑開挖深度基坑開挖深度基坑開挖深度16.4-17.8m16.4-17.8m，開挖長(zhǎng)

11、度，開挖長(zhǎng)度，開挖長(zhǎng)度，開挖長(zhǎng)度192m192m，寬約，寬約，寬約，寬約18.5-23m18.5-23m。圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用連續(xù)墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用連續(xù)墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用連續(xù)墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用連續(xù)墻+3+3+3+3道鋼管支撐。連續(xù)墻厚道鋼管支撐。連續(xù)墻厚道鋼管支撐。連續(xù)墻厚道鋼管支撐。連續(xù)墻厚度度度度800mm800mm，槽深，槽深，槽深，槽深21.4-22.83m21.4-22.83m，共，共，共，共74747474槽槽槽槽。總長(zhǎng)。總長(zhǎng)?？傞L(zhǎng)。總長(zhǎng)433.4m433.4m鋼支撐三道，第一道鋼支撐設(shè)在地連墻冠鋼支撐三道，第一道鋼支撐設(shè)在地連墻冠鋼支撐三道，第一道鋼支撐設(shè)在地連墻冠鋼支撐三道，第一道鋼支撐設(shè)在地連墻

12、冠梁上，間距梁上，間距梁上，間距梁上，間距6m6m，采用直徑，采用直徑，采用直徑，采用直徑609mm609mm鋼管，壁厚鋼管，壁厚鋼管，壁厚鋼管，壁厚12mm12mm；以下兩道支鋼撐水平間距為；以下兩道支鋼撐水平間距為；以下兩道支鋼撐水平間距為；以下兩道支鋼撐水平間距為3m3m，采用直徑，采用直徑，采用直徑，采用直徑609mm609mm鋼管，壁厚鋼管，壁厚鋼管，壁厚鋼管，壁厚16mm16mm。深圳地鐵翠竹車站深圳地鐵翠竹車站深圳地鐵翠竹車站深圳地鐵翠竹車站 基坑開挖深度基坑開挖深度基坑開挖深度基坑開挖深度16.7m16.7m，基坑長(zhǎng)，基坑長(zhǎng)，基坑長(zhǎng)，基坑長(zhǎng)192.4192.4mmmm，寬，寬，

13、寬，寬19.719.7mm，總建筑面積總建筑面積總建筑面積總建筑面積1020010200平方米。平方米。平方米。平方米。工程圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式為工程圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式為工程圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式為工程圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式為擋土墻擋土墻+鉆孔灌注樁鉆孔灌注樁+3+3道錨桿，道錨桿，為一樁一錨為一樁一錨，東端大里程處及盾構(gòu)井段圍護(hù)結(jié)構(gòu)形，東端大里程處及盾構(gòu)井段圍護(hù)結(jié)構(gòu)形，東端大里程處及盾構(gòu)井段圍護(hù)結(jié)構(gòu)形，東端大里程處及盾構(gòu)井段圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式為鉆孔灌注樁式為鉆孔灌注樁式為鉆孔灌注樁式為鉆孔灌注樁+3+3+3+3道鋼支撐（斜撐）。擋土墻高道鋼支撐（斜撐）。擋土墻高道鋼支撐（斜撐）。擋土墻高道鋼支撐（斜撐）。擋土墻高2.3m2.3m2

14、.3m2.3m，護(hù)坡樁直徑護(hù)坡樁直徑護(hù)坡樁直徑護(hù)坡樁直徑800mm，間距，間距，間距，間距1.3m1.3m，樁長(zhǎng)，樁長(zhǎng)，樁長(zhǎng)，樁長(zhǎng)19.661m19.661m，嵌固長(zhǎng)度為嵌固長(zhǎng)度為嵌固長(zhǎng)度為嵌固長(zhǎng)度為5m5m，護(hù)坡樁護(hù)坡樁護(hù)坡樁護(hù)坡樁共計(jì)共計(jì)共計(jì)共計(jì)342根。錨桿根。錨桿根。錨桿根。錨桿為一樁一錨，長(zhǎng)度為一樁一錨，長(zhǎng)度為一樁一錨，長(zhǎng)度為一樁一錨，長(zhǎng)度為為27-30m。肖家村地鐵車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)肖家村地鐵車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)肖家村地鐵車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)肖家村地鐵車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)肖家村地鐵車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)肖家村地鐵車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)肖家村地鐵車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)肖家村地鐵車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)土層錨桿支撐土層錨桿支撐土層錨桿施工土層錨桿施工土釘墻

15、支護(hù)土釘墻支護(hù)土釘墻支護(hù)土釘墻支護(hù)適用于有粘性土、粉性土、含有適用于有粘性土、粉性土、含有適用于有粘性土、粉性土、含有適用于有粘性土、粉性土、含有30%30%上粘土顆粒的砂土邊坡。上粘土顆粒的砂土邊坡。上粘土顆粒的砂土邊坡。上粘土顆粒的砂土邊坡。南浦超深地鐵車站施工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(jié)構(gòu)后，以定型的預(yù)制標(biāo)準(zhǔn)覆蓋結(jié)構(gòu)（包括縱、橫梁和路面板）置于擋土結(jié)構(gòu)上維持交通，往下反復(fù)進(jìn)行開挖和架設(shè)橫撐，直至設(shè)計(jì)標(biāo)高。依序由下而上，施工主體結(jié)構(gòu)和防水措施，回填土并恢復(fù)管線路或埋設(shè)新的管線路。最后，視需要拆除擋土結(jié)構(gòu)外

16、露部分并恢復(fù)道路。上海愚園地鐵站施工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(hù)機(jī)構(gòu)和中間樁柱，和蓋挖順做法一樣，基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用地連墻或帷幕樁，中間支撐多利用主體結(jié)構(gòu)本身的中間立柱以降低工程造價(jià)。隨后即可開挖表層土體至主體結(jié)構(gòu)頂板地面標(biāo)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(qiáng)有力的橫撐，以防止圍護(hù)結(jié)構(gòu)的水平變形，待回填土后將道路復(fù)原，恢復(fù)交通。以后的工作在頂板覆蓋下進(jìn)行，即自上而下逐層開挖并建造主體結(jié)構(gòu)直至底板。2m 結(jié)構(gòu)樁結(jié)構(gòu)樁2m 結(jié)構(gòu)樁結(jié)構(gòu)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(hù)手段，對(duì)圍巖進(jìn)行加固，約束圍巖的松弛和變形，并通過監(jiān)控量測(cè)指導(dǎo)地下工程設(shè)計(jì)施工。針對(duì)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(shù)特點(diǎn)：圍巖變形波及地表；要求剛性支護(hù)或地層改良；通過試驗(yàn)段來指導(dǎo)設(shè)計(jì)施工。根據(jù)圍巖情況、工程特點(diǎn)、自身?xiàng)l件等，選擇更適合的開挖方