李曉克 王寶
(華北水利水電大學,河南 鄭州 450001)
地鐵深基坑工程支護結構優化設計
李曉克 王寶
(華北水利水電大學,河南 鄭州 450001)
以天津某地鐵深基坑支護工程為例,對該深基坑支護結構設計進行優化,并從支護結構受力、基坑變形以及施工效果等方面對比地連墻與鉆孔灌注樁兩種圍護墻+內支撐方案,從而選出最優方案,以期為其他地區的地鐵深基坑工程支護結構優化提供參考。
地連墻+內支撐;鉆孔灌注樁+內支撐;支護;地鐵深基坑
地連墻厚度800mm,嵌固深度14.5m,墻長32.22m。采用四道支撐+一道倒撐的支撐方式。第一道支撐采用砼支撐,800mm×1 000mm截面,第二、三、四及倒撐采用直徑800mm、壁厚16mm的鋼支撐。
按《建筑基坑支護技術規程》(JGJ120-2012)[1]的要求,并結合本工程的實際情況,決定運用同濟啟明星軟件FRWS 7.2版本對地連墻+內支撐支護體系進行結構分析計算,內力位移包絡圖及地表沉降見圖1和圖2。

圖1 內力位移包絡圖

圖2 地表沉降圖
由圖2和圖3可知,支護結構計算結果及地表沉降均滿足規范要求[2]。地面沉降量13.60mm,發生位置在距離坑邊12.2m處。
鉆孔灌注樁樁徑1 000mm,樁間距1 200mm,止水帷幕采用850mm間距600mm布置,嵌固深度17.5m,樁長35.22m。采用四道支撐+一道倒撐的支撐方式。第一道支撐采用砼支撐,800mm×1 000mm截面,第二、三、四及倒撐采用直徑800mm、壁厚16mm的鋼支撐。
內力位移包絡圖及地表沉降見圖3。

圖3 內力位移包絡圖
根據上述計算結果,對上述兩種不同的支護結構形式計算結果逐項進行對比分析,具體對比項見表1。

表1 支護結構計算結果對比表
從表1可以看出,地連墻支護結構的最大側移及地表沉降最大值較鉆孔灌注樁支護結構減少比例分別達到16.45%、13.92%;地表沉降影響范圍降低4.00%;地連墻支護結構彎矩及剪力減少比例最少為26.88%,最大達到33.01%;嵌固深度較小比例為6.45%;除第二道內支撐軸力地連墻支護體系較鉆孔灌注樁減小1.79%差別不大外,其余內支撐體系支撐軸力減小比例最小達到10.75%,最大達到18.06%。說明采用地連墻與內支撐支護結構形式在高水位軟土地區能較好地控制周邊土體的變形,減小基坑開挖施工對周邊環境的影響范圍,地連墻剛度較大,在擋土及止水方面對比鉆孔灌注樁均有較好的效果。
地連墻+內支撐方案中,圍護墻自身在抵抗受力和變形方面較鉆孔灌裝+內支撐方案效果要好,且在控制周邊地表沉降及減少對周邊環境的影響方面優于后者,內支撐受力方面優于后者,在保證內支撐的穩定及基坑整體穩定方面效果較好。
[1] 中華人民共和國住房和城鄉建設部.JGJ120-2012.建筑基坑支護技術規程[S].北京:中國建筑工業出版社,2012.
[2] 郭院成,王立明,鄭秀麗.土釘與樁錨聯合支護結構的設計計算模式[J].河南科學,2003(3):287-291.
The Diaphragm Walling Support Within+Supporting Application in Subway Deep Foundation Pit Engineering
Li XiaokeWang Bao
(North China University of Water Resources and Electric Power,Zhengzhou Henan 450001)
The Tianjin subway deep foundation pit project as an example,the deep foundation pit support?ing structure design was optimized,and the force of the retaining structure,the deformation of foundation pit and construction effect comparison of wall and bored pile retaining wall in the two+support scheme,to select the optimal scheme,in order to provide reference to other regions of Metro deep foundation pit supporting structure optimization.
ground wall+internal support;bored bored pile+internal support;support;subway deep founda?tion pit
U231.3
A
1003-5168(2017)11-0112-02
2017-10-01
李曉克(1975-),男,博士,教授,研究方向:地下建筑工程的教學與科研;王寶(1979-),男,碩士,研究方向:地下結構工程方面的工作與研究。