考虑施工过程力学效应的逆作法深基坑围护结构设计.docx

考虑施工过程力学效应的逆作法深基坑围护结构设计张栋栋（济南一建集团总公司 ，济 南２５０１００）摘 要 ：以南京地铁三号线新庄 考虑施工过程力学效应的逆作法 深基坑围护结构设计 张栋栋 （济南一建集团总公司 ，济 南 ２５０１００） 摘 要 ：以南京地铁三号线新庄站 ～ 市政府站中间风井围护 结构计算设计为例 ，采用结构分析软件计算了逆作法 深 基坑在施工阶段和运营阶段的最不利荷载组合下围护结构的内力特征 ，给 出了地下连续墙 、环 框 梁 、横 纵 梁 和 底 板 的 配 筋 演 算 ，总结了类似逆作法深基坑的围护结构工程设计经验 。 关 键 词 ：基 坑 工 程 ，南 京 地 铁 ，逆 作 法 ，围 护 结 构 ，施 工 过 程 中 图 分 类 号 ：ＴＵ４７３ 文 献 标 识 码 ：Ｂ 文 章 编 号 ：１００４－３１５２（２０１３）０４－０００１－４ 基坑 位 于 玄 武 湖 公 园 环 湖 路 路 侧 ，湖 约 ３０ ｍ。 环 湖 路 及 路 侧 有 多 根 管 线 ，见 图 １。 风 井 场 地 标 高 １２．５ ｍ。 施工期间坑外地下水位 １１．５ ｍ。 引言 １ 基坑围护结构 计 算 一 般 采 用 极 限 状 态 设 计 法 和 荷载— 结构模式，按 施 工 顺 序 逐 阶 段 计 算，而 连 续 墙 的嵌 固 深 度 则 根 据 计 算 并参 照工程类比予以确 定［１，２］。深基坑逆作法相比顺作法具有缩短工程施工 总工期、基坑变形小、使底板设计趋向合理、充分利用 城市规划红线内地下空间、有利于抵抗结构水平风力 和地震作用、施 工 和 设 计 可 紧 密 配 合 等 优 点［３］，但 存 在工艺较复杂，设计施工难度大、质量要求高、费用相 对增加等缺陷。 以 南 京 地 铁 在 建 三 号 线 新 庄 站 ～ 市 政 府 站 中 间 风 井 逆 作 法 深 基 坑 围 护 结 构 设 计 为 例 ，采 用 理 正 基 坑和 ＳＡＰ２０００ 结 构 分 析 软 件 ，计 算 此 基 坑 结 构 在 施 工 阶 段 和 运 营 阶 段 的 最 不 利 荷 载组合下地下连续 墙 、环 框 梁 和 立 柱 的 内 力 计 算 ，进行围护结构的配筋 分 析 。 图 １ 风井基坑平面图 设计标准与施工顺序 ３ （１）地下连续墙与 主 体 结构 侧墙为叠合结构 ，地 下 连 续 墙 为 永 久 结 构 的 一 部 分 ，结构设计的使用年 限 为 １００ 年 。 （２）基坑安全等级 和 结 构安 全等级为一级 ，其 结 构 重 要 性 系 数 为 １．１。 基 坑 变 形 控 制 保 护 等 级 为 一 级 。主 筋 净 保 护 层 厚 度 为 基 坑 外 侧 ７０ ｍｍ，基 坑 内 侧 ５０ ｍｍ。 最大控制裂缝为 ０．２ ｍｍ。。 （３）基坑采用明挖 逆 作 法施 工 ，主 体 结 构 的 内 衬 墙 和 水 平 框 梁 随 着基坑开挖分段分层施工 ，待 盾 构 机通 过 中 间 风 井 后 浇 筑 顶 板 ～ 负 三 层 板 、施 工 中 间 风 井 内 部 结 构 。 工程概况 ２ 南 京 地 铁 三 号 线 工 程 新 庄 站 ～ 市政府站盾构区 间 双 线 延 长 米 约 ２６７７．８６４ ｍ，需 设 置 区 间 中 间 风 井 。 区 间 地 处 阶 地 ～ 秦 淮河 古河道及漫滩地貌单 元 。区 间 中 间 风 井 基 坑 横 向 宽 为 ２３．６ ｍ，纵 向 长 度 为１４．４０ ｍ，深 约 ４３．１５３ ｍ，为 七 层 三 框 框 架 结 构 ， 采 用 明 挖 逆 作 法 施 工［４］。 收 稿 日 期 ：２０１３－０４－０３ 作 者 简 介 ：张 栋 栋（１９８１－），女 ，工 程 师 ，研究方向为结构受力及施工技术方向 。 土工基础２２０１３负 三 层 后 浇 板 ，将 这几层的混凝土框梁等效为混凝 土 板（表 ２）内力计算与配筋设计４地 下 连 续 墙（１）施 工 期 间基 坑 施 工 期 间 采 用 理 正 基 坑 计 算 软 件 Ｆ－ ＰＳＷ５．３，考 虑 支 撑 自 重 和 上 一 层 柱 土 工 基 础 ２ ２０１３ 负 三 层 后 浇 板 ，将 这几层的混凝土框梁等效为混凝 土 板（表 ２） 内力计算与配筋设计 ４ 地 下 连 续 墙 （１）施 工 期 间 基 坑 施 工 期 间 采 用 理 正 基 坑 计 算 软 件 Ｆ－ ＰＳＷ５．３，考 虑 支 撑 自 重 和 上 一 层 柱 自 重 作 用 ，计 算 了 连 续 墙 弯 矩 、变形以及 支撑承载力和稳定性验算 。 其 中 ，内 力 计 算 采 用 增 量 法 ，基 坑侧壁重要性系数为 １．１０，地 下 连