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畢業設計茶葉 畢業設計vi篇一

編號：

（）字 號 本科生畢業設計 設計題目：

南京茶亭 站圍護結構與施工組織設計 專 題：

人工凍結法施工中風險識別及管理控制姓 名：

楊德偉 學 號 ：

02 110446 班 級：

土木工程地下 2011--7 7 班 二 ○一 五 年六月

中 國 礦 業 大 學 本 科 生 畢 業 設 計 姓 名：

楊德偉 學 號 ：

02 11 0446 學 院：

力學與建筑工程學院 專 業：

土木工程專業（城市地下工程方向）設計題目：

南京茶亭 站圍護結構與施工組織設計 專 題：

人工凍結法施工中風險識別及管理控制 指導教師：

張勇 職 稱：

副教授 二 ○一 五 年 六月 月 徐州

中國礦業大學畢業設計任務書 學院 力學與建筑工程 專業年級 土木工程地下方向 1 2011 級 級學生姓名 楊德偉 任 務 下 達 日 期 ：

2015 5 年 1 月 10 日 畢業設計日期：

2015 5 年 1 1 月 10 日至 2015 5 年 6 6 月 10 日 畢業設計題目：

南京茶亭 站圍護結構與施工組織設計 畢業設計專題題目：

人工凍結法施工中風險識別及管理控制 畢業設計主要內容和要求：

設計要求：

根據設計原始資料，進行南京茶亭站基坑設計。設計內容應包括基坑圍護結構設計和基坑施工組織設計。

繪制圖紙：①基坑施工場地平面布置圖，②基坑平面圖，③基坑剖面圖。

專題要求：

對人工凍結法在施工中存在的風險進行分析、識別，并對風險源進行預防處理，防止并有效控制事故的發生。

繪制圖紙：④凍結孔平面布置圖。

其它要求：

翻譯一篇與設計或專題內容相關的外文參考文獻，其中文字數不少于 3 千字，并且附原文。

院長簽字：

指導教師簽字：

中國礦業大學畢業設計指導教師評閱書 指導教師評語（①基礎理論及基本技能的掌握；②獨立解決實際問題的能力；③研究內容的理論依據和技術方法；④取得的主要成果及創新點；⑤工作態度及工作量；⑥總體評價及建議成績；⑦存在問題；⑧是否同意答辯等）：

指導教師簽字：

年 月 日

中國礦業大學畢業設計評閱教師評閱書 評閱教師評語（①選題的意義；②基礎理論及基本技能的掌握；③綜合運用所學知識解決實際問題的能力；③工作量的大小；④取得的主要成果及創新點；⑤寫作的規范程度；⑥總體評價及建議成績；⑦存在問題；⑧是否同意答辯等）：

評閱教師簽字：

年 月 日

中國礦業大學畢業設計評閱教師評閱書 評閱教師評語（①選題的意義；②基礎理論及基本技能的掌握；③綜合運用所學知識解決實際問題的能力；③工作量的大小；④取得的主要成果及創新點；⑤寫作的規范程度；⑥總體評價及建議成績；⑦存在問題；⑧是否同意答辯等）：

評閱教師簽字：

年 月 日

中國礦業大學畢業設計答辯及綜合成績 答 辯 情 況 提 出 問 題 回 答 問 題 正 確 基本 正確 有一般性錯誤 有原則性錯誤 沒有 回答 答辯委員會評語及建議成績：

答辯委員會主任簽字：

年 月 日 學院領導小組綜合評定成績：

學院領導小組負責人：

年 月 日

摘 要 本畢業設計主要包括三個部分，第一部分是凱旋路車站基坑圍護結構設計；第二部分是凱旋路車站基坑施工組織設計；第三部分是專題部分，人工凍結法在施工中風險識別及管理控制技術研究。

在第一部分凱旋路車站基坑圍護結構設計中，根據凱旋路車站工程地質、水文地質條件和周邊環境情況，通過施工方案的比選，確定采用地下連續墻施工，支撐系統采用第一道為混凝土支撐，其余為鋼支撐，并對凱旋路車站基坑圍護結構設計編制計算書。

第二部分是凱旋路車站基坑施工組織設計，根據基坑施工方案和基坑周邊的環境情況，對基坑施工準備，施工總平面布置等進行設計，并編制了工程施工進度計劃及管理措施，編寫了相應的質量、安全、文明管理等措施。

第三部分是專題部分，內容是人工凍結法在施工中的風險識別及管理控制。對風險的識別及分析，提出了相關的技術措施及處理方法。

關鍵詞：基坑； 圍護結構； 支撐； 施工組織； 地下連續墻； 凍結井井壁

abstract this graduation design mainly includes three part, the first part is the bracing of foundation pit structure design of the kaixuan road station;the second part is the foundation pit design of the kaixuan road station construction organization，the third part is special subject part which is the design and construction of the diaphragm wall the first part that the bracing of foundation pit structure design of the kaixuan road station, according to the engineering geology, the hydrology geology conditions and environment circumstances of the kaixuan road station located, through comparing the construction schemes, confirm that the construction method is diaphragm wall, the strut system is that the fist strut is concrete and the reaming strut is steel, formatted book of calculation for the bracing of foundation pit structure design of the kaixuan road second part is the kaixuan road station construction organization design, according to the excavation pattern and the environment circumstance of the foundation pit, designing the construction preparative, the construction place ting the work project and the management measure, weaving to write the homologous quantity、safety、civilization management third part is the special subject t of the risk identification and control in freezing method of the identification and analysis, the article proposes the relevant technical measures and processing method keyword: foundation pit;supporting construction;strut;construction organizing;diaphragm wall;freezing well

目 目 錄 第一部分 南京茶亭 站基坑圍護結構設計 1 工程概況......................................................................................................錯誤!未定義書簽。

1.1 工程概況..............................................................................................................錯誤!未定義書簽。

1.2 工程地質與水文地質.........................................................................錯誤!未定義書簽。

1.2.1 土層物理性質..............................................................................................錯誤!未定義書簽。

1.2.2 水位..............................................................................................................錯誤!未定義書簽。

1.2.3 地下水、地基土的腐蝕性.........................................................................錯誤!未定義書簽。

1.3 不良地質現象及地下障礙物............................................................錯誤!未定義書簽。

1.3.1 暗浜、淺層氣.............................................................................................錯誤!未定義書簽。

1.3.2 流砂.............................................................................................................錯誤!未定義書簽。

1.3.3 地下障礙物.................................................................................................錯誤!未定義書簽。

1.4 工程周圍環境.....................................................................................錯誤!未定義書簽。

1.4.1 周圍建筑物.................................................................................................錯誤!未定義書簽。

1.4.2 周圍管線.....................................................................................................錯誤!未定義書簽。

2 設計依據和設計標準..................................................................................錯誤!未定義書簽。

2.1 主要設計依據.....................................................................................錯誤!未定義書簽。

2.2 基坑設計等級及控制標準.................................................................錯誤!未定義書簽。

3 基坑圍護方案設計.......................................................................................錯誤!未定義書簽。

3.1 基坑的圍護方案.................................................................................錯誤!未定義書簽。

3.1.1 水泥土攪拌樁..............................................................................................錯誤!未定義書簽。

3.1.2 鉆孔灌注樁圍護結構..................................................................................錯誤!未定義書簽。

3.1.3 地下連續墻..................................................................................................錯誤!未定義書簽。

3.1.4 smw 工法................................................................................................錯誤!未定義書簽。

3.2 方案比選.............................................................................................錯誤!未定義書簽。

3.3 圍護方案的選擇.................................................................................錯誤!未定義書簽。

4 基坑支撐方案設計......................................................................................錯誤!未定義書簽。

4.1 支撐結構類型....................................................................................錯誤!未定義書簽。

4.2 支撐體系布置形式............................................................................錯誤!未定義書簽。

4.2.1平面布置形式.............................................................................................錯誤!未定義書簽。

4.2.2 豎向布置形式.............................................................................................錯誤!未定義書簽。

4.3 基坑施工應變措施............................................................................錯誤!未定義書簽。

5 計算書..........................................................................................................錯誤!未定義書簽。

5.1 荷載計算............................................................................................錯誤!未定義書簽。

5.2 圍護結構地基承載力驗算.............................................................................................18 5.3 基坑底部土體的抗隆起穩定性驗算.............................................................................18 5.4 抗滲驗算.........................................................................................................................19 5.5 抗傾覆驗算......................................................................................................................20 5.6 基坑整體圓弧滑動穩定性驗算.....................................................................................22

5.7 地下連續墻內力計算........................................................................錯誤!未定義書簽。

5.7.1 第一道支撐處內力.....................................................................................錯誤!未定義書簽。

5.7.2 第二道支撐處內力.....................................................................................錯誤!未定義書簽。

5.7.3 第三道支撐處內力.....................................................................................錯誤!未定義書簽。

5.7.4 第四道支撐處內力.....................................................................................錯誤!未定義書簽。

5.7.5 第五道支撐處內力.....................................................................................錯誤!未定義書簽。

5.8 地下連續墻配筋計算........................................................................錯誤!未定義書簽。

5.8.1 豎直鋼筋....................................................................................................錯誤!未定義書簽。

5.8.2 水平鋼筋....................................................................................................錯誤!未定義書簽。

5.9 支撐內力與變形計算........................................................................錯誤!未定義書簽。

5.9.1 混凝土支撐................................................................................................錯誤!未定義書簽。

5.9.2 鋼支撐內力與變形計算...........................................................................錯誤!未定義書簽。

6 基坑主要技術經濟指標..............................................................................錯誤!未定義書簽。

6.1 開挖土方量........................................................................................錯誤!未定義書簽。

6.2 澆注混凝土量....................................................................................錯誤!未定義書簽。

6.3 型鋼用量............................................................................................錯誤!未定義 書簽。

6.4 人工費用............................................................................................錯誤!未定義書簽。

第二部分 南京茶亭 站基坑施工組織設計 1 基坑施工準備..............................................................................................錯誤!未定義書簽。

1.1 基坑施工的技術準備........................................................................錯誤!未定義書簽。

1.2 基坑施工的現場準備........................................................................錯誤!未定義書簽。

1.2.1 拆除障礙物.................................................................................................錯誤!未定義書簽。

1.2.2 測量放線.....................................................................................................錯誤!未定義書簽。

1.2.3 施工用電.....................................................................................................錯誤!未定義書簽。

1.2.4 施工用水.....................................................................................................錯誤!未定義書簽。

1.2.5 施工道路.....................................................................................................錯誤!未定義書簽。

1.2.6 臨時設施的準備..........................................................................................錯誤!未定義書簽。

1.3 施工物資的準備................................................................................錯誤!未定義書簽。

1.4 勞動力的準備.....................................................................................錯誤!未定義書簽。

1.5 季節施工.............................................................................................錯誤!未定義書簽。

1.6 應急準備工作..................................................................................................................42 2 施工方案......................................................................................................錯誤!未定義書簽。

2.1 概況....................................................................................................錯誤!未定義書簽。

2.2 地下連續墻施工工法........................................................................錯誤!未定義書簽。

2.2.1 施工方案.....................................................................................................錯誤!未定義書簽。

2.2.2 施工方法簡述.............................................................................................錯誤!未定義書簽。

2.2.3 施工流程.....................................................................................................錯誤!未定義書簽。

2.2.4 施工工藝.....................................................................................................錯誤!未定義書簽。

2.2.5 基坑開挖.....................................................................................................錯誤!未定義書簽。

2.2.6 支撐安裝.....................................................................................................錯誤!未定義書簽。

2.3 施工主要技術措施和關鍵部位技術措施........................................錯誤!未定義書簽。

2.3.1 施工主要技術措施.....................................................................................錯誤!未定義書簽。

2.3.2 關鍵部位技術措施.....................................................................................錯誤!未定義書簽。

3 施工總平面布置..........................................................................................錯誤!未定義書簽。

4 施工進度計劃及管理措施..........................................................................錯誤!未定義書簽。

4.1 工程進度計劃編制原則....................................................................錯誤!未定義書簽。

4.2 關鍵節點控制....................................................................................錯誤!未定義書簽。

4.3 施工進度計劃橫道圖........................................................................錯誤!未定義書簽。

5 質量、安全、文明管理措施......................................................................錯誤!未定義書簽。

5.1 質量管理措施.................................................................................................................54 5.1.1 工程質量標準...........................................................................................................................54 5.1.2 質量管理網絡...........................................................................................................................54 5.1.3 質量保證體系.............................................................................................錯誤!未定義書簽。

5.2 土方運輸環境管理規定....................................................................錯誤!未定義書簽。

5.3 安全生產管理措施............................................................................錯誤!未定義書簽。

5.4 文明施工措施....................................................................................錯誤!未定義書簽。

專題部分 人工凍結法施工中風險識別及管理控制技術研究 1 凍結法施工現狀..........................................................................................錯誤!未定義書簽。

1.1 問題的提出.........................................................................................錯誤!未定義書簽。

1.2 國內發展現狀.....................................................................................錯誤!未定義書簽。

1.3 國外發展現狀.....................................................................................錯誤!未定義書簽。

2 人工凍結法施工中的風險識別..................................................................錯誤!未定義書簽。

2.1 施工風險.............................................................................................錯誤!未定義書簽。

2.1.1 風險源識別...............................................................................................錯誤!未定義書簽。

2.1.2 風險識別....................................................................................................錯誤!未定義書簽。

2.1.3 風險水平的確定及計算。

.......................................................................錯誤!未定義書簽。

3 管理控制技術措施......................................................................................錯誤!未定義書簽。

3．1 施工管理風險及控制措施...........................................................................................50 3.1.2 設計方案不合理..........................................................................................錯誤!未定義書簽。

3.1.3 施工過程不合理..........................................................................................錯誤!未定義書簽。

3.1.4 監理工作不到位..........................................................................................錯誤!未定義書簽。

3.1.5 施工人員對施工工藝不熟練......................................................................錯誤!未定義書簽。

3.1.6 工序銜接和配合不恰當..............................................................................錯誤!未定義書簽。

3.1.7 風險應急組織不得當..................................................................................錯誤!未定義書簽。

3.2 人工凍結失效及管理控制措施.........................................................錯誤!未定義書簽。

3.3 凍結壁變形及強度穩定性研究.........................................................錯誤!未定義書簽。

3.3.1 凍結壁變形的主要原因............................................................................錯誤!未定義書簽。

3.3.2 凍結壁厚度的理論計算...........................................................................錯誤!未定義書簽。

3.3.3 防治措施....................................................................................................錯誤!未 未 定義書簽。

3.3.4 凍結壁厚度均勻性質量控制...................................................................錯誤!未定義書簽。

3.4 凍結管的斷裂及控制.........................................................................錯誤!未定義書簽。

3.4.1 凍結管斷裂及其原因................................................................................錯誤!未定義書簽。

3.4.2 斷管發生常見的現象...............................................................................錯誤!未定義書簽。

3.4.3 針對凍結管斷裂的防治............................................................................錯誤!未定義書簽。

3.4.4 斷管應急措施.........................................................................................................................38 3.5 凍結孔施工........................................................................................錯誤!未定義書簽。

3.5.1 施工機械....................................................................................................錯誤!未定義書簽。

3.5.2 鉆孔偏斜...................................................................................................錯誤!未定義書簽。

3.5.3 防偏措施....................................................................................................錯誤!未定義書簽。

3.5.3 管理控制...................................................................................................錯誤!未定義書簽。

3.6 凍脹凍融沉降.....................................................................................錯誤!未定義書簽。

3.6.1 凍脹事故.................................................................................................錯誤!未定義書簽。

3.6.2 凍土融沉事故.........................................................................................錯誤!未定義書簽。

4 風險對策......................................................................................................錯誤!未定義書簽。

5 結語與展望..................................................................................................錯誤!未定義書簽。

參考文獻..........................................................................................................錯誤!未定義書簽。

翻譯部分..........................................................................................................錯誤!未定義書簽。

致謝.............................................................................................................................................100

第一部分南京茶亭站圍護結構設計

1 工程概況 南京地鐵二號線一期工程茶亭站位于水西門大街、茶南商業大街、茶亭東街路、紀念館東路交叉位置處的水西門大街上，擬建之場茶亭站（新）建（構）筑物主要由地鐵行車道、地鐵通風道口及人行通道組成，車站段地鐵行車道主體長約 167m，寬約 20m。車站結構型式為地下二層島式，底板埋深為 17m。

1.1 工程地質及水文地質資料 1.1.1 工程地質條件 茶亭站（新）地形平坦，地貌類型屬長江漫灘。標準段位置，土層由上至下如表 1.1所示：

表 1.1 土層分布情況 編號 地層名稱 顏色 狀態 特征描述 土層厚度（m）層 底 埋 深(m)①1 雜填土 灰黃、雜色 以砼塊、碎磚、碎石等建筑垃圾為主，夾以粘性土。結構松散。

0.7 0.7 ①2 素填土 灰黃~褐黃色 可 塑 ~ 軟塑 含少量碎磚、碎石，主要由粘性土組成，局部為含石灰的三合土，結構松散，均勻性差。

1.3 2.0 ②1 粉質粘土 灰黃色 軟塑，局部 可 ~ 軟塑 含少許氧化鐵，偶含零星貝殼及少許粉土，局部有植物根，含少許有機質。

1.8 3.8 ③1 淤泥質 粉質粘土 灰色 流塑 含有機質及少許腐植質，夾少許粉土薄層，土質較為均勻。

7.6 11.4 ③2 淤泥質 粉質粘土 灰色 流塑，局部軟塑 含有機質及少許腐植質，夾有粉土或粉砂薄層，呈互層狀。

10.4 21.8 ④ 粉質粘土 灰色 稍密，局部中密濕 夾粘性土薄層，含少量機質，局部為淤泥土。

6.5 28.3 ⑥ 粉土 灰色 稍密，局部中密 含少許云母、有機質，夾有粘性土薄層，局部為粉砂。

4.7 33.0 2 1.1.2 水文條件 根據茶亭站勘探資料，茶亭站長江漫灘相沉積物上部主要由淤泥質粉質粘土組成，下部由淤泥質粉質粘土、粉土或粉細砂組成，場地地下水類型屬孔隙潛水；深部砂性土層中地下水具微承壓性。地下水位埋深介于 1.20~1.30m 之間，平均埋深 1.25m；承壓水埋深介于 3.50~4.00m，平均埋深 3.75m。

場地地下水對砼結構不具腐蝕性，對鋼筋砼結構中鋼筋不具腐蝕性，對鋼結構具弱腐蝕性。地下水位以上的土對砼結構不具腐蝕性，對鋼筋砼結構中的鋼筋不具腐蝕性，對鋼

結構具強腐蝕性。

1.2 工程周圍環境 1.2.1 鄰近建筑 場地南段約 120 米為居民住宅小區以及千峰彩翠高層，離基坑較遠，在基坑開挖影響范圍以外。

1.2.2 地下 管線 基坑南側為水西門大街，水西門大街上的φ600 混凝土雨污排水管（埋深約 2.4m）為控制車站埋深的主要管線，φ1000 的電力管線多根，分布在水西門大街的兩側，車站施工時將其局部改遷到車站外圍，對工程無多大影響。

1.2.3 3 周圍 道路 基坑南側為水西門大街，北側為茶亭東街以及紀念館東路，此處三條街道上的交通流量不大，場地施工對其影響較小。

1.2.3 施工 條件 土的類型為中軟或軟弱土，建議按軟弱土考慮。建筑的場地類別為ⅲ類，相應特征周期值為 0.45s。周圍環境平坦開闊，交通便利，有足夠的空間堆放材料、土方和混凝土等。

1.2.4 鄰近地 區對地面沉降很敏感的建筑資料和要求 臨近建筑主要為居民用房，距離較遠且樓層高度都不高，對地面沉降不太敏感，故該條件不考慮。

2 設計依據和設計標準 2.1 工程設計依據 本工程設計執行的規范和標準：

（1）《巖土工程勘察規范》（gb 50021-2001）；（2）《建筑抗震設計規范》（gb 50011-2001）；（3）《鐵路工程抗震設計規范》（gbt 111）；（4）《建筑地基基礎設計規范》（gb 50007-2002）；（5）《土工試驗方法標準》（gb/t 50123-1999）；（6）《建筑樁基技術規范》（jgj 94-94）；（7）《地基動力特性測試規程》（gb/t 50269-97）；（8）《建筑基坑支護技術規程》（jgj 120-2012）；（9）《建筑地基處理技術規范》（jgj 79-2002，j 220-2002）；(10)《建筑地基基礎設計規范》(gb50007-2011)；(11)《型鋼水泥土攪拌墻技術規程》（jgj/t199-2010）;（12）《鋼結構設計規范》（gb50017-2003）；（13）《地下工程防水技術規范》（gb50108-2008）2.2 基坑工程等級及設計控制標準 根據《建筑基坑支護技術規程》規定，基坑的側壁安全等級分為三級，根據表 2.1 選

用相應的側壁安全等級及重要性系數；根據周圍環境保護要求，將基坑變形控制標準分為四個等級如下表 2-2。

表 2.1 基坑側壁安全等級及重要性系數 安全等級 破壞后果 重要性系數 一級 支護結構破壞、土體失穩或過大變形對基坑周圍環境及地下結構施工影響很嚴重 1.1 二級 支護結構破壞、土體失穩或過大變形對基坑周圍環境及地下結構施工影響一般 1.0 三級 支護結構破壞、土體失穩或過大變形對基坑周圍環境及地下結構施工影響不嚴重 0.9 表 2-2 基坑變形控制保護等級標準 保護等級 地面最大沉降量及圍護墻水平位移控制要求 環境保護要求 特級 1.地面最大沉降量≤0.1℅h； 2.圍護墻最大水平位移≤0.14℅h； 3.k≥2.2 距基坑 10m，周圍有地鐵，共同溝、煤氣管、大型壓力總水管等重要建筑及設施須保證安全 一級 1.地面最大沉降量≤0.2℅h； 2.圍護墻最大水平位移≤0.3h； 3.k≥2.0 離基坑周圍 h 范圍內設有重要干線、大型在使用的構筑物、建筑物等 二級 1.地面最大沉降量≤0.5℅h； 2.圍護墻最大水平位移≤0.7℅h； 3.k≥1.5 在基坑周圍 h 范圍內設有較重要支線管線和一般建筑、設施 三級 1.地面最大沉降量≤1℅h； 2.圍護墻體最大水平位移≤1.4℅h； 3.k≥1.2 在基坑周圍 30m 范圍內設有需要保護建筑設施和管線構筑物 注：h 為基坑開挖深度，k 為抗隆起安全系數。

本基坑工程周圍建筑物距離擬建場地紅線位置較遠，建筑物結構形式好，根據基坑開挖深度大于或等于 10m、地下水位小于 2m、支護深度范圍內軟土層厚度大于 5m，由此確定支護結構的安全等級為一級，重要性系數0?取 1.1；基坑變形控制保護等級為二級。

3 基坑圍護方案設計 3.1 基坑圍護方案 基坑工程的圍護結構主要承受基坑開挖卸荷所產生的水土壓力并將壓力傳遞到支撐，是一種可以穩定基坑的臨時擋墻結構。基坑圍護結構主要有鋼板樁、鉆孔灌注樁、地下連續墻、smw 工法以及高壓旋噴樁等。

3.1.1 鋼板樁 鋼板樁支護是用打樁機直接將鋼板按照一定搭接方式打壓入土體來承受基坑開挖卸荷過程中所產生的水土壓力的一種支擋結構。

鋼板樁圍護的優點：（1）鋼板樁的強度和接縫精度高、隔水效果較好；（2）耐久性好，可回拔清理再使用；（3）施工速度快，工期短、費用較低。

鋼板樁圍護的缺點：（1）鋼板樁施工可能造成相鄰地基的變形以及產生振動噪聲，對周邊環境影響大；（2）鋼板樁剛度小，基坑工程開挖后撓度變形較大，此外長度過長的鋼板樁也不便運輸；（3）適用的基坑支護深度不宜大于 6m 時。

3.1.2 鉆孔灌注樁 鉆孔灌注樁是利用鉆孔機械按設計位置鉆孔，接著向孔里澆灌混凝土和下放預制鋼筋籠，最后形成并列的樁位構成一定剛度和強度墻體來達到圍護的目的。

鉆孔灌注樁的優點：（1）機械化作業，施工噪聲和振動小，對周圍環境影響小；節約鋼材；（2）墻體剛度較大，抗彎能力較強以及變形相對較小，可以就地澆制施工；（3）工程造價較低。

缺點：（1）圍護墻體多為間隔排列式，不具備擋水功能，只適用于地下水位較深和土質較好地區；（2）接頭防水性差，灌注的混凝土質量難控；（3）不適合在砂礫層和卵石中施工，且其整體剛度較差，不適宜做主體結構，其施工質量取決于施工工藝以及施工技術水平，另外在施工過程中需作排污處理。

3.1.3 地下連續墻 地下連續墻的施工就是在地面上用一種特殊的挖槽設備，沿著開挖的基坑工程周邊，依靠泥漿護壁的支護，開挖出一定長度的溝槽再將鋼筋籠放入溝槽內。

地下連續墻的優點：（1）施工時振動少，噪聲低，對周邊環境影響小；（2）墻體剛度大、整體性好，圍護結構和地基變形都較小，可適用于超深圍護結構和主體結構；（3）地下連續墻為整體連續結構，墻壁厚度不小于 60cm，鋼筋保護層較大，故抗滲性能和耐久性好；（4）可用逆作法施工，有利于施工安全和加快施工進度；（5）可適用于多種地質情況以及深基坑。

地下連續墻的缺點：（1）棄土及廢漿的難處理；（2）地質條件和施工的適應性問題。地下連續墻最適應的是軟塑、可塑的粘性地層。當地層條件復雜時，會大大增加施工難度和工程造價。（3）槽壁坍塌問題。地下水位急劇上升、護壁泥漿液面急劇下降以及有軟弱疏松或砂性夾層等可能會引起槽壁坍塌。（4）墻面通常較粗糙，如果對墻面要求較高，須使用噴漿進行表面處理，這增加了一定工作量。

3.1.4 smw 工法 smw 工法樁是用鉆機按設計位置鉆孔，然后注入水泥漿液，最后插入型鋼形成一 道連續完整的、具有一定強度和剛度的地下墻體。

smw 工法樁的優點：

（1）對周邊環境影響小 施工對鄰近土體擾動較小,不會造成鄰近地面下沉、道路裂損、房屋傾斜以及地下設施

移位等危害;smw 工法施工占用場地小,有利于保護周邊的建筑、道路以及地下管線;同時殘土和泥漿量小易處理，有利于保護環境衛生。

（2）成樁質量可靠 smw 工法利用高壓空氣壓入水泥漿使水泥土得到足夠混合攪拌,樁體無分層夾泥現象。樁體中插入型鋼后,型鋼與水泥結合增大了型鋼翼緣的厚度，增加樁體強度。

（3）防水效果好 水泥漿與土體充分攪拌,且水泥摻入量較高,水灰比大,墻體全長無接縫,使得形成的水泥土墻體具有較高的抗壓和抗剪強度以及具有更可靠的止水性。

（4）工程造價低，施工進度快 水泥使用量低,從殘土少，不需花費處理,使得減少投資。應用于各種土層，設置多道支撐，可適用于深基坑。

（5）施工對環境污染小、廢土外運量遠比其他工法少（6）內插的型鋼可拔出重復使用，經濟性好 smw 工法的缺點：（1）水泥土養護時間較長；（2）與地下連續墻相比，施工質量較難控制，整體性欠缺；抗滲性欠佳。

3.1.5 高壓旋噴樁擋墻 高壓旋噴樁擋墻是利用帶有噴頭的鉆機鉆入到預定深度后，再通過地面高壓水泵將配制好的水泥漿液注入土體，同時將旋轉的噴頭緩慢地向上拔，使水泥漿和土體形成柱狀的固結體，進而形成高壓旋噴樁擋墻。

高壓旋噴樁擋墻可適用于軟土地區環境要求不高的基坑；開挖深度小于 7m 的基坑；該工法施工振動低、噪聲小，對周圍環境的影響小；止水性好，但施工需要作排污處理，工藝復雜。

3.2 基坑圍護結構方案比選 在防水性能方面，鋼板樁和鉆孔灌注樁支護都較差，高壓旋噴樁較好，而 smw 工法樁墻體和地下連續墻的防水性能比以上三種工法樁好；從強度方面看，高壓旋噴樁擋墻、鋼板樁和 smw 工法樁支護都較高，地下連續墻的強度高，而鉆孔灌注樁一般；對周圍環境影響方面，除了鋼板樁對周圍環境影響較大外，其他工法都較小；在經濟成本方面，高壓旋噴樁擋墻的成本最低，smw 工法樁和鉆孔灌注樁均較低，鋼板樁支護一般，而地下連續墻的造價最高。

南京地鐵茶亭站基坑深度為 17m，屬于深基坑，所以可以排除鉆孔灌注樁、高壓旋噴樁擋墻和鋼板樁。smw 工法和地下連續墻均可適用于本基坑工程，但是地下連續墻的造價高，故選用 smw 工法樁作為本基坑工程的圍護結構方案。根據《基坑工程手冊》，smw工法樁樁的加固深度 h 與基坑開挖深度以及土層分布狀況等因素有關，一般可取開挖深度的 1.8~2.0 倍進行試算，即 h=1.9h =32.3(m)，取 32m。

4 基坑支撐方案設計

4.1 支撐結構類型 在基坑工程中，支撐結構是承受圍護墻體所傳遞的土水壓力的結構體系。支撐結構體系包括支撐、圍檁、立柱以及其他附屬構件，內支撐體系的基本構成如圖 4.1 所示。

圖 4-1 內支撐體系的基本構成 支撐材料有剛支撐體系和現澆鋼筋混凝土支撐體系兩類，兩類支撐材料的性能對比見表 4.1。

表 4.1 兩類支撐體系的形式和特點 材料 截面形式 布置形式 特點 現澆鋼筋混凝土 根據設計要求確定斷面形狀以及尺寸 豎 向 布 置 有 水平撐、斜撐；水平布置有對撐、環梁結合邊桁架等，形式靈活多樣。

混凝土結硬后剛度大、變形小，強度高，安全性好，但澆制和養護時間長，基坑圍護結構處于無支撐的暴露狀態的時間長，在軟土中被動區土體位移較大，爆破拆除對周圍環境有影響。

鋼結構 單鋼管、雙鋼管、h 型鋼、槽鋼、單工字鋼、雙工字鋼及以上鋼材的組合 豎 向 布 置 有 水平撐、斜撐；水平面布置形式一般有對撐、井字撐、角撐，以及與鋼筋混凝土支撐結合使用，但是要處理好變形協調問題。

裝拆施工方便，可周轉使用，支撐中可加預應力調整軸力而能夠有效控制圍護結構的變形；施工工藝要求較高，如節點和支撐體系處理不恰當，施工支撐不及時不準確，可能會造成失穩。

4.2 支撐體系的布置形式 支撐體系在平面上的布置形式，有對撐、桁架式、角撐、環形、框架式等。有時可以在同一基坑內混合使用，如對撐加角撐、環梁加角撐等。主要是具體問題具體分析，根據基坑平面形狀和尺寸設置最合適的支撐。

4.2.1 對撐 對撐的布置常應用于平面形狀較為規則的基坑。利用基坑的對稱性使支撐對頂于基坑側壁的兩側。對于長條形基坑采用對稱布置最為有利。當基坑的長寬比不是很大時，應該將兩個方向的對邊都布置對撐，此時支撐布置成井格形。垂直對稱布置見圖 4.2。

圖 4.2 垂直對撐布置 4.2.2 角撐 角撐也就是將支撐布置于基坑相鄰兩邊，與圍護墻體形成一定的角度。角撐的布置可以使基坑留出很較大的空間以方便挖土施工作業，并且在一些平面輪廓形狀較為復雜的基坑局部布置角撐可以彌補對撐的不足之處，當基坑的長度較大時，基坑的短邊可以布置角撐進行支撐。角撐布置見圖 4.3。

圖 4.3 角撐體系布置 4.2.3 鋼筋混凝土環梁支撐 鋼筋混凝土環梁支撐適用于平面輪廓接近于正方形的基坑，對于長方形輪廓的基坑可采用雙圓環梁形式，圓形環梁布置見圖 4.4。

圖 4.4 圓形環梁布置 4.3 支撐體系的方案比較和合理選定 4.3.1 支撐材料和類型 鋼支撐常用的有鋼管支撐和 h 鋼支撐，它...

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