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1、浅析“时空效应”理论在上海地铁M8线延吉中路站土方开挖中的应用摘要:文章主要介绍基坑设计、按照“时空效应”原理确定的基坑开挖参数及保证措施和技术细节,以及适合推广借鉴的工艺设计.关键词:地铁;深基坑;时空效应;施工参数;安全1工程概况延吉中路站位于上海市轨道交通杨浦线营口路与靖宇东路交界处,全长42.8,呈南北走向。延吉中路站中心里程SK445,外轮廓尺寸45.4×1.2,为地下2层岛式中间折返站,标准段站厅层高4.1m,站台层高5.7m,站台宽1.0,高1.4m,总建筑高度1.2m。车站标准段为单柱、双跨箱体结构,折返
2、段部分为双柱3跨箱体钢筋混凝土结构,站中心覆土厚度约为2.5m,底板埋深1.5m,端头井埋深1.08~1.03m,结合延吉中路站的地质及水文情况,本车站采用明挖顺作法施工。2土方开挖施工方案2.1土方开挖施工工艺流程土方开挖遵循“时空效应”理论,分层、分段、分块开挖,纵向放坡。分层:根据支撑设置情况分为6层开挖,每层开挖至支撑中心标高以下05;为防止基坑局部失稳,将每层开挖段分为2个亚层,保证每亚层高控制在2左右。分层情况见下表。分段:沿车站纵向根据支撑平面位置分段,每段完成2根支撑范围内的土方开挖工作量,每个作业平台及
3、纵向放坡均为2根支撑长度,约为5.2m～6m。分块:每层每小段土方开挖采用分块作业,根据本工程围护结构和基坑支护系统的特点以及现场实际情况依次进行北侧、南侧分块的开挖纵向放坡:沿基坑开挖方向纵向进行放坡,纵向放坡总长度为50m～60m,纵向放坡系数为1:3.5～1:4。基坑开挖与支撑示意图如下(图示为东端标准段开挖施工)。2.2土方开挖主要施工方案根据施工总体布署,结合划定的施工场地、道路交通组织及周边环境,车站基坑拟先开挖东西两个端头井,端头井土方完成后进行端头井结构施工,同时由两个端头井向中间开挖。施工机械、临时便道
4、均设置在车站主体结构的北侧。因端头井斜撑较多,开挖深,面积大,开挖时采用履带吊配抓斗进行出土,基坑内设2台小型挖掘机配合倒土,分层进行土方开挖。端头井土方开挖完成后开始主体结构土方开挖施工,因受交通导改的影响,以福泉路为界将车站主体结构土方开挖分成东西两个作业区进行土方开挖施工。2.2.1西端头井施工西端头井开挖转角第1层斜撑部位土方时,挖掘机自角点位置向后倒退式挖土,完成2根支撑位置土方开挖后,即进行标高定位工作,焊接托架,架设支撑,按设计要求加设预应力。第1层土方开挖顺序为:①北侧三角体开挖施工,架设钢支撑;②完成南
5、侧三角体开挖施工,架设钢支撑;③中间三角体开挖施工,直接往标准段放坡;完成第1层土方开挖,进入第2层及以下各层土方开挖时,考虑到端头井部位斜撑安装时间相对较长,端头井部位土方开挖,在施工程序上进行适当调整,以满足快挖快撑、先撑后挖的施工原则。以第2层土方开挖为例,具体施工方法为:a.第1步进行③轴直撑位置土方开挖,并架设2根直撑。b.第2步进行②轴～③轴三角区范围内的第2层土方开挖,为转角部位开挖提供开挖工作面。开挖施工时间:31d(包括放坡开挖时间28d)c.②～③轴三角区第2层土方开挖完成后,进行①～③轴斜撑区域内北
6、侧三角体土方开挖,每开挖2根范围土方随即架设钢支撑。开挖施工时间:7d④等北侧支撑架设完成后方可开挖南侧土体,南侧三角体的开挖和支撑同北侧。开挖施工时间:7d综上所述:西端头井开挖土方:13673m3,开挖时间45d,计:303m3/d。2.2.2东端头井施工第1层土方开挖与西端头井类似,仅因为考虑保护北侧新泾七村的居民楼,故调整为先从南侧角点开始施工。中间三角体开挖面积较大,一次开挖方量大(1221m3),分层开挖时间过长(达44h),因此在施工中予以调整,具体施工顺序如下:①先完成中间三角体南半部分的开挖,开挖方量为
7、2556m3,第3层开挖时将放坡至西三角体,调整工序优先开挖西三角土体并及时架设支撑,开挖施工时间共需2+28+5=35d。②向东南向开挖三角体的土方,并每开挖6m及时架设2根钢支撑。开挖施工时间:11d③待东南侧三角体支撑完成后,开挖施工中间三角体的北半部分,施工参数如下表所示,纵向每完成开挖6m时,及时架设2根钢支撑。开挖施工时间:2+28=30d(南半部分因有西部端头井的影响考虑增加5d)。④向西北向开挖三角体的土方,并每开挖6m及时架设2根钢支撑。开挖施工时间:11d综上所述,东端头井土方开挖29158m3,开挖
8、时间87d,计:335m3/d。2.2.3标准段土方开挖车站标准段土方开挖按既定程序分层、分段、分块开挖,纵向放坡。东作业区施工场地较长,标准段在基坑内采用2台小型挖掘机倒土,长臂挖掘机出土;西作业区施工场地较短,且有北侧盾构井影响,采用履带吊配合抓斗进行出土,基坑内设2台小型挖掘机配合倒土。西作业区标准段开挖时间为
