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1、 .wd.xx西客站站前广场深基坑工程设计优化研究报告目录第一章绪论41.1 研究依据41.2 工程概况41.3 场地工程环境51.4 周边施工影响51.5 工程地质与水文地质条件51.5.1 工程地质条件51.5.2 地形地貌及水文地质条件81.6 支护体系详见施工图81.7 降水设计详见施工图101.8 研究内容12第二章计算原理142.1 FLAC3D计算原理142.2 FLAC3D优点152.3 FLAC3D的本构模型162.4 FLAC3D计算中的问题172.5 渗流原理182.6 锚杆单元原理21第三章支护方案变形规律研究243.1 计算目的243.2 计算说明243.3 方案一2
2、83.4 方案二363.5 方案一和方案二比照分析423.6 方案三433.7 方案四503.8 方案三和方案四比照分析553.9 方案五573.10 本章小节64第四章降水设计方案优化研究664.1 降水方案设计概况初步设计664.2 研究内容664.3 计算方案674.4 计算参数及范围674.4.1 计算范围674.4.2 网格划分684.4.3 计算参数694.4.4 边界条件694.5 计算结果及分析704.5.1 每种工况下的降水漏斗曲线704.5.2 不同工况下的一样观测点地下水位值比照曲线744.5.3 不同工况下的渗流矢量与孔隙水压力云图754.6 本章小节82第五章总结83
3、附表各种工况下的关键点地下水位值85附表1 不设止水帷幕时各观测点地下水位值m85附表2 止水帷幕深18m时各观测点地下水位值m87附表3 止水帷幕深21m时各观测点地下水位值m89附表4 止水帷幕深24m时各观测点地下水位值m91附表5 止水帷幕深27m时各观测点地下水位值m93附表6 止水帷幕深30m时各观测点地下水位值m95第一章 绪论1.1 研究依据1*西客站站前广场岩土工程勘察报告初勘，*市勘察测绘研究院，2009年5月。2*市西客站站前广场深基坑工程初步设计文件，*市勘察测绘研究院，2009年8月。3?*市西客站站前广场深基坑降水方案设计优化研究?合作意向书，*，2010年4月。4
4、?*西客站站前广场基坑工程方案设计优化研究建议书?，*市勘察测绘研究院和山东大学岩土与构造工程研究中心，2010年3月。5关于?站前广场基坑工程方案设计优化研究建议书?的意见，*西客站市政配套工程设计总体组山东省建筑设计研究院，2010年4月。6?*西客站站前广场抽水试验报告?，*市勘察测绘研究院，2009年9月。7?西客站片区场站一体化站区配套设施工程东广场基坑边坡支护?，*市勘察测绘研究院，2010年7月。8?西客站站前广场基坑工程地下水控制?，*市勘察测绘研究院，2010年6月。1.2 工程概况*西客站是京沪高铁沿线五个始发站之一，*西客站市政配套工程是*市为配合高铁站正常使用而配套建设
5、的工程。该工程包括东广场地下工程、过街地道工程、北综合体、南综合体、人防工程、轨道交通1、6号线土建预留工程等单体工程，共同形成站前广场，南北长约470 m，东西长约346 m，位于站西路以东，济西东路以南，站东路以西，站前路以北的围合区域。站前广场基坑工程挖深大局部13m，北区酒店综合楼双塔和南区高层办公楼区域挖深15.9m，预埋地铁1号线挖深16.61m21.41m，基坑支护范围约470m350m。根据建设单位开工安排，基坑开挖前南、北广场去除自然地面下约1.5m填土，地铁1#线外伸段局部去除2.0m填土，填土去除范围为基坑开挖上口线外扩一倍基坑开挖深度，因此基坑边坡支护构造按挖深12.5
6、m15.0m设计。本设计为东广场基坑工程的支护构造设计。1.3场地工程环境站前广场西侧紧邻京沪高铁主站房，主站房西侧为高铁路基。站前广场西侧预留*轨道交通6号线地下构造外墙距高铁路基约为85m，站前广场西南角距拟建公交枢纽约为50m。其余各侧均为拆迁场地，无地下管线和既有建构筑物。1.4周边施工影响2011年3月31日*轨道交通1、6号线预埋工程与站前广场同时到达0.000标高，意味*轨道交通1、6号线预埋工程与站前广场同时建设。据了解，2010年5月公交枢纽开工，站前广场建设将与公交枢纽基坑同时施工。2010年8月高铁路基铺轨，自2010年8月站前广场建设期间需保证高铁路基零沉降。1.5工程
7、地质与水文地质条件1.5.1工程地质条件勘区地层上部为第四系全新统河流冲积成因的软可塑粘性土、局部夹中、粗砂、卵石土，下部为第四系更新统山前冲洪积成因的粘性土，夹砂土及卵石土，钻探深度范围内地层可分为9层，自上而下分述如下：填土：分布于场地表层，分为素填土层和杂填土1层。素填土：黄褐色，可塑，湿，含少量砖屑、灰渣。主要分布于该层中下部。1杂填土：杂色，成分主要为建筑垃圾，砖块、灰渣等，构造松散，位于该层上部。层厚：0.506.20 米，层底标高： 24.2630.06米。粉质粘土：褐黄色，局部黄褐色，可塑，湿，含铁锰氧化物，无摇振反响，刀切面较光滑，干强度和韧性中等。层厚：0.405.00 米
8、，层底深度：1.205.50米，层底标高： 21.6125.11米。粉土：褐黄色，中密，湿，含氧化铁斑点，摇振反响迅速，刀切面粗糙，干强度和韧性低。层厚：0.304.30米，层底深度：2.507.80米，层底标高： 22.6928.49米。粉质粘土：褐黄色、灰黄色，可塑，湿，含铁锰氧化物，无摇振反响，刀切面较光滑，干强度和韧性中等。层厚：3.409.90 米，层底深度：7.3013.90米，层底标高： 17.4421.56米。粉质粘土：浅棕黄色，可塑，湿，含铁锰氧化物，少量姜石，无摇振反响，刀切面较光滑，干强度和韧性中等。该层内主要有4个亚层，分述如下：1粉质粘土：灰黄色，可塑，含铁锰氧化物、
9、少量姜石，无摇振反响，刀切面较光滑，干强度和韧性中等；局部地段姜石含量可达1525%,为粉质粘土混姜石。2砂层：主要为中砂，浅棕黄色，中密，矿物成分为石英、长石，局部为中密粗砂、卵石土。砂层中局部地段为砂粒钙质胶结砂岩，钻探取样呈碎块或短柱状。3粘土：浅棕黄色，可硬塑，湿，含铁锰氧化物，少量姜石，无摇振反响，刀切面光滑，干强度和韧性高。4泥钙质胶结砾岩：浅棕黄色，呈泥钙质胶结，钻探岩芯呈碎块状或短柱状，零星分布。层厚：11.5020.80 米，层底深度：22.0031.00米，层底标高： -0.838.23米。粘土：浅棕黄色，硬塑，湿，含铁锰氧化物及其结核，少量姜石，无摇振反响，刀切面光滑，干
10、强度和韧性高。该层内主要有2个亚层，分述如下：1粉质粘土：浅棕黄色，硬可塑，湿，含铁锰氧化物，无摇振反响，刀切面较光滑，干强度和韧性较高。2砾岩：浅棕黄色棕黄色，泥、钙质胶结，钻探岩芯呈硬块状。层厚：1.6010.00米，层底深度：29.0034.50米，层底标高： -4.481.89米。粉质粘土：浅棕黄色，硬可塑，湿，含铁锰氧化物，无摇振反响，刀切面较光滑，干强度和韧性中等。该层内主要有3个亚层，分述如下：1粘土：浅棕黄色，硬塑，湿，含铁锰氧化物，无摇振反响，刀切面光滑，干强度和韧性高。2细砂：浅棕黄色，中密，矿物成分为石英、长石，局部含少量卵石。主要呈透镜体状零星分布。3砾岩：棕黄色，泥、
11、钙质胶结，钻探提醒呈碎块或短柱状。层厚：7.0022.00米，层底深度：40.0053.70米，层底标高：-23.70-10.00米。卵石、中砂夹粉质粘土：该层以卵石为主，顶部局局部布中砂，中部夹棕黄色硬可塑粉质粘土、胶结砾岩。卵石土：中密，其母岩成分为石灰岩，亚圆形，粒径26厘米，含量6080，混棕黄色粘性土，局部胶结为砾岩。1中砂：棕黄色，中密，矿物成分为石英、长石，混少量卵石，局部为粗砂。2粉质粘土：浅棕黄色，硬可塑，湿，含铁锰氧化物，无摇振反响，刀切面较光滑，干强度和韧性中等。主要呈薄层或透镜体分布于该层中部。层厚：25.8038.00米，层底深度：76.0085.00米，层底标高：-
12、55.36-46.05米。辉长岩残积土：黄绿色，密实，湿，原岩剧烈风化，构造全部破坏，具塑性，手捏呈土状。层厚：2.0010.0米，层底深度：80.0086.00米，层底高程：-56.05-50.00米。强风化辉长岩：黄绿色，密实，湿，矿物成分以普通辉石和斜长石为主。中粒构造。原岩强烈风化呈粗砾砂状和碎块状。该层未揭穿，最大揭露厚度：12.00米，最大揭露深度：92.00米。勘察报告提供相关参数如下表：根据周边类似基坑施工经历，结合基坑标准规程及相关文献，考虑全封闭止水帷幕内土层的降水作用和勘察报告土层相关指标的实验方法，经与勘察单位协调沟通，将土层抗剪强度指标标准值粘聚力C、内摩擦角上调10
13、%，作为基坑支护设计力学参数：1.5.2地形地貌及水文地质条件拟建场地位于黄河、小清河冲积平原的边缘相，场地以北有小清河，以东有腊山河。整个场地地形开阔，地势较平坦，勘探期间测得场地自然地面标高为29.3531.04米。场区水文地质单元位于西郊玉符河隐伏冲积扇前缘砂、砂砾石富水区。地下水类型为第四系孔隙潜水。主要由大气降水和地下水渗流补给。勘探期间属平水期，在钻孔中测得地下水静止水位埋深3.404.76米，相应标高25.6726.50米，水位随季节性变化较大，变化幅度1.002.00米。1.6支护体系详见施工图1北、南广场基坑支护1-1剖面：挖深约12.5m，1:0.8放坡。采用分阶放坡的土钉
14、墙支护型式，设置五道土钉，挂网喷砼；加强段采用预应力锚杆和土钉墙结合的复合土钉墙支护，设置二道土钉、三道预应力锚索，挂网喷砼；2北区酒店综合楼双塔和南区高层办公楼区域、预埋地铁1号线外伸端南北侧2-2剖面：挖深约15.0m，1:0.8放坡。采用分阶放坡的土钉墙支护型式，设置六道土钉，挂网喷砼；加强段采用预应力锚杆和土钉墙结合的复合土钉墙支护，设置二道土钉、四道预应力锚索，挂网喷砼；3预埋地铁1号线外伸端东侧横穿站东路，邻近临时道路3-3剖面：挖深约15.0m，1:0.5放坡。采用预应力锚杆及土钉墙结合的复合土钉墙支护，设置七道土钉、三道预应力锚索，挂网喷砼；4预埋地铁1号线站前广场内的基坑，在
15、站前广场开挖深度12.5m的基础上，再下挖2.61m7.41m，采用1:0.41:1坡率，挂网喷砼，见剖面设计4-4、5-5、6-6；5预埋地铁6号线站前广场内的构造，与站前广场同步建设，地铁6号线地下工程施工形成的一阶基坑东侧边坡将挖除，南、北侧将与站前南、北广场基坑边坡连接。保存先期施工一阶基坑南、北侧局部边坡，按1：1.5坡率挖除南、北两侧一阶基坑形成的边坡，挂网喷砼。6主要构造材料水泥-P.042.5普通硅酸盐水泥钢筋-：HPB235 强度标准值fyk=235N/mm：HRB335 强度标准值fyk=335N/mm：HRB400 强度标准值fyk=400N/mm钢绞线-s15.2 强度标准值fptk=1
