北京地铁九号线地铁深基坑设计、计算与施工监测的几点想法.

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1、 北京地铁九号线地铁深基坑设计、计算与施工监测的几点想法北京地铁九号线地铁深基坑设计、计算与施工监测的几点想法1、既有北京地铁深基坑围护结构体系回顾、既有北京地铁深基坑围护结构体系回顾 1）主要型式：桩+内支撑，桩+锚索（锚杆、土钉） 2）围护结构体系布置特点： 除了极个别明挖车站由于基坑开挖宽度大，支护结构采用排桩+锚体系外，几乎所有明挖车站基坑的支护结构体系采用桩+内支撑体系； 在排桩+内支撑体系中，排桩几乎都采用钻孔灌注桩作为围护结构，并且围护桩的参数一般为8001400； 内支撑几乎都采用600，t=12或t=14的钢管支撑，一般都设置3道支撑，底板以上一道，中板以上11.5m设置一道

2、，冠梁上设置一道； 钢支撑水平间距几乎都采用2.5-3m。型钢围檩几乎都采用45a的工字钢；2、如何评价既有北京地铁深基坑设计、如何评价既有北京地铁深基坑设计（1）体系单一：即支护结构型式单一（2）参数标准化：（3）相对比较保守：（4）监测方案设计有不尽合理之处。3.本次投标追踪的明挖车站（含联络道）特点：本次投标追踪的明挖车站（含联络道）特点：重点追踪郭公庄站重点追踪郭公庄站六里桥西站段：六里桥西站段：8站、站、7区间区间 明挖车站：南马莲道站、丰台北路站、六里桥西站南马莲道站：9号线与11号线换乘站，为双岛四线岛式站台车站，主体围护结构采用桩锚的支护体系而联络线段采用桩和钢支撑的支护体系

3、联络线段围护结构体系剖面图丰台北路站主体结构横剖面图拟投标段的明挖基坑特点：（1）基坑宽度大：采用桩+锚体系（南马莲道站）（2）基坑形状不规则：不符合平面应变模型要求，因此常规二维计算不能满足要求。（3）基坑开挖深：丰台北路站四道支撑（4）穿越的地层为砂砾层，给钻孔桩和锚索的施工带来困难。（5）考虑车站基坑施工对邻近桥梁基础的影响：丰台北路车站：邻近万寿路桥；风险等级属于“风险大或风险较大”：1）邻近桥梁现状质量调查；2）加固措施：地表注浆、扩大承台等3）确定沉降控制标准：顺桥向、横桥向：4）开挖及加固效果的数值计算：桥桩作为实体单元处理。南马莲道站：邻近人行天桥，8.4米。按施工影响破裂面划

4、分，风险等级为：风险一般，可以先“施工、后加固”4、在编制施工组织设计中，围护结构的计算目的：（1）围护结构体系的安全性验算（2）不同的开挖与支撑方案比较（3）为围护结构体系的优化服务5、围护结构设计要点： 设计和检算内容：（1）围护结构的入土深度；（2）围护结构的水平位移（3）弯矩、剪力（4）抗倾覆（5）抗隆起（6）基坑整体稳定性等。6、设计计算方法、设计计算方法： 关于围护结构的计算理论和方法，除了有一些地方性法规以外，至今还未制定出全国同一的设计计算技术规范或规程，目前一般认为围护结构的计算理论和方法主要有：（1）荷载-结构法 所谓荷载-结构法，即假定作用于围护结构上的水、土压力均已知，

5、且围护结构和支撑的变形，不会引起围护结构上水、土压力的变化。在计算过程中，首先采用土压力计算的经典理论（如朗金理论），确定作用于围护结构上的水、土压力的大小和分布，然后用结构力学的方法，计算围护结构和内支撑的内力，荷载-结构法对荷载的计算和边界约束条件的确定有一定的随意性，因而与结构的实际受力情况有较大的差别。（2）地层结构法（也称杆系有限元法） 随着计算机的普及，数值解方法已经成为深基坑围护结构设计计算的有效方法，其中弹性地基梁的数值解法是此类方法中相当实用且使用广泛的一种方法。弹性地基梁的数值解法又称为杆系有限元法，该计算方法沿纵向取单位宽度的围护结构，将其视为一个竖放的弹性地基梁，并将其

6、划分为若干段梁单元，支撑可用二力杆桁架单元模拟，地层对围护结构的约束作用采用一系列弹簧来模拟，弹簧采用弹性地基梁的局部变形理论即文克尔（Winkler）假定。（3）连续介质的有限单元法 连续介质的有限单元法可以用于处理很多复杂的岩土工程问题，是研究地下结构和周围介质之间相互共同作用问题的有力工具。用于分析围护结构时，可以考虑各种边界条件、初始状态、多种岩土介质等复杂因素，可以考虑岩土介质的各向异性、弹塑性、粘滞性等多种性态。三维问题的有限元法还可以考虑基坑分区分段开挖的空间效应。 连续介质有限元法已经跳出了荷载-结构法的束缚，不再机械地将支护体系和地层介质割裂成结构和荷载两部分，而是将结构和地