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深圳地铁3号线工程田贝站基坑支护设计
信息来源:深圳市市政设计研究院有限公司 发布时间:2016-11-22

深圳地铁3号线属深圳地铁建设二期工程,线路跨福田、罗湖、龙岗三区,全长41.8km,设31个车站。田贝站是其中一座换乘地下车站(预留与地铁7号线换乘)。车站全长505m,基坑开挖深度一般段1823m,换乘体段基坑深26.6m,支护工程安全等级一级。

田贝站基坑设计、施工难度大:周边建筑物密集,变形控制要求严格;位于交通要道,交通疏解复杂;车站为换乘站,站体长且支护深度大;地质条件复杂等,是深圳地铁二期工程的代表性工程之一

经过我司技术、经济、安全、工期等多方面比选,基坑围护结构为地下连续墙,利用其良好的整体性及防渗性来控制变形及地面沉降;并将地连墙与内衬墙叠合,作为车站外墙,既经济合理又安全可靠。基坑内竖向设置4道或6道(换乘体段)支撑。通过大跨度装配式贝雷架钢便桥解决交通疏解难题。通过设置变形监测点、地下水观测及回灌井对周边变形进行监控。

深圳地铁3号线田贝站的建设经国家批准,符合国家工程建设的方针、政策和法律法规,严格执行工程建设强制性标准;采用先进的设计理念,安全、经济、可靠;取得良好的经济、社会和环境效益。工程于20115月验收,20116月地铁3号线全线通车。

本项目工程特点及采用的技术手段如下:

1)基坑深、大。本车站为地铁换乘站,3号线及拟建的7号线垂直相交,本次建设需要预留换乘节点,基坑深度大,最深达26.6m;基坑长度505m(一般地铁车站基坑长200m左右),为深圳地铁二期工程最深、最长的基坑之一。

2)本基坑位于罗湖区老城区,周边建筑物密集,其中7层以下的建筑15栋,高层多栋;多层建筑物均建成多年,对基坑开挖引起的变形敏感。另有给水管、雨水管、污水管及电缆沟,需要改迁或悬吊保护。基坑支护采用地下连续墙加内支撑,确保基坑及周边建筑物、管线安全;地连墙采用工字钢接头,确保止水效果良好,同时施工期间还设置地下水位监测,将地下水回灌作为应急处置措施。施工期间的变形监测表明变形均在允许范围内,变形控制效果良好。

3)基坑场地靠近东门商业中心,位于翠竹路上,并与田贝四路、太宁路相交。翠竹路宽不到18m,为交通要道,交通流量大,不能中断交通,即不能采用全封闭施工,必须考虑交通疏解要求。为解决这一限制,基坑采用明挖、半明挖、盖挖相结合的设计施工方案:交叉路口采用盖挖,建设临时路面,为节约工期采用大跨度装配式贝雷架钢便桥;其余道路部分则采用半幅盖挖作为临时道路。这样既保证车站建设需求,又最大限度降低对交通的影响,施工期间基本达到施工前的交通流量。

4)基坑地质条件复杂。上部填土厚度较大(最大5.6m),且部分为杂填土;冲洪积层存在淤泥质土层、粉细砂层、中粗砂层,砂层最厚4.0m,对基坑开挖、止水均不利。支护采用地连墙,接头采用工字钢,保证墙体作为支护结构与止水帷幕的效果良好。

5)基坑支护地连墙同时作为围护结构和车站主体结构,与内衬墙一起形成叠合结构外墙。采用此方案,一是节省造价;二是节约施工空间。难点在于一是需要严格控制支护墙体的变形,不能变形过大侵入结构界限,施工中的监测表明变形符合要求;二是地连墙需满足永久结构100年设计使用年限要求,地连墙浇筑施工要求高。

6)地连墙部分段需要入岩,由于岩质坚硬(>90MPa)且岩面倾斜,成槽困难且施工容易倾斜,这也是本工程的难点之一。经过方案比选,成槽采用冲击锤与抓斗结合的施工工艺,确保施工进度及经济性。针对成槽易倾斜的问题,施工中采取重锤低冲击成孔,并加大成孔直径,很好的修正了地连墙倾斜的问题,保证成槽顺利。

        我公司设计人员综合分析工程重难点,选择经济合理的支护方案,确保地铁建设顺利进行,将工程对周边影响降至最低,取得了良好的经济效益、环境效益和社会效益。本项目于2011年与主体结构一起通过竣工验收。

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