本科基坑新沪路站基坑围护结构与施工组织设计.doc

1、编号：（ ）字 号本科生毕业设计设计题目：新沪路站基坑围护结构与施工组织设计专 题：淤泥质地层深基坑施工技术及应用姓 名：学 号：班 级：土木工程地下2008-1班二一二年六月 中 国 矿 业 大 学本科生毕业设计姓 名：学 号：学 院：力学与建筑工程学院专 业：土木工程专业（城市地下工程方向）设计题目：新沪路站基坑围护结构与施工组织设计专 题：淤泥质地层深基坑施工技术及应用究指导教师：张勇 职 称：副教授 二一二年六月 徐州中国矿业大学毕业设计任务书学院力学与建筑工程 专业年级 土木工程专业地下2008 学生姓名 任务下达日期： 2012年 1 月 10 日毕业设计日期： 2012 年 1

2、月 10 日至 2012 年 6 月 10 日毕业设计题目：新沪路站基坑围护结构与施工组织设计毕业设计专题题目：淤泥质地层深基坑施工技术及应用毕业设计主要内容和要求：设计要求：根据上海地铁7号线新沪路站基坑工程的实际资料，进行该车站结构设计和施工组织设计。结构设计内容应包括围护方案的选择、支撑的布置、结构内力的计算和结构强度的验算，并编制设计计算书。施工组织设计内容应包括车站施工工艺、施工方法及辅助施工技术、施工总平面布置、施工进度计划和施工管理等内容。绘制图纸：新沪路站基坑平面布置图，新沪路站基坑平剖面图、纵剖面图，新沪路站基坑横断面图，基坑搅拌桩坑底加固顺序图，新沪路站基坑施工横道图。专题

3、要求：淤泥质地层深基坑施工中变形大且地基承载力较低等问题，根据目前对淤泥质地层深基坑施工技术的研究结果，总结淤泥质地层深基坑施工亟待研究解决的问题。绘制图纸：1张。其它要求：绘制的图纸中，要求手工绘制1张。翻译一篇与设计或专题内容相关的外文参考文献，其中文字数不少于3千字，并且附原文。院长签字： 指导教师签字：中国矿业大学毕业设计指导教师评阅书指导教师评语（基础理论及基本技能的掌握；独立解决实际问题的能力；研究内容的理论依据和技术方法；取得的主要成果及创新点；工作态度及工作量；总体评价及建议成绩；存在问题；是否同意答辩等）：成 绩： 指导教师签字： 年 月 日中国矿业大学毕业设计评阅教师评阅书

4、评阅教师评语（选题的意义；基础理论及基本技能的掌握；综合运用所学知识解决实际问题的能力；工作量的大小；取得的主要成果及创新点；写作的规范程度；总体评价及建议成绩；存在问题；是否同意答辩等）：成 绩： 评阅教师签字： 年 月 日中国矿业大学毕业设计评阅教师评阅书评阅教师评语（选题的意义；基础理论及基本技能的掌握；综合运用所学知识解决实际问题的能力；工作量的大小；取得的主要成果及创新点；写作的规范程度；总体评价及建议成绩；存在问题；是否同意答辩等）：成 绩： 评阅教师签字： 年 月 日中国矿业大学毕业设计答辩及综合成绩答 辩 情 况提 出 问 题回 答 问 题正 确基本正确有一般性错误有原则性错误

5、没有回答答辩委员会评语及建议成绩：答辩委员会主任签字： 年 月 日学院领导小组综合评定成绩：学院领导小组负责人： 年 月 日摘 要本毕业设计主要包括三个部分，第一部分是新沪路站基坑围护结构设计；第二部分是新沪路站基坑施工组织设计；第三部分是专题部分，淤泥质地层深基坑施工技术及应用。该基坑全长487.8m，由北端头井、标准段、南端头井三部分组成。其中，端头井开挖深度约为17.20m，宽22.4m；标准段开挖深度约为14.8m，宽为18.6m。基坑周围已建成建筑物较少，但交通繁忙，基坑施工可能会给基坑周围交通带来一定影响。结构设计主要是围护方案的选择、支撑的布置、结构内力的计算和结构强度的验算。施

6、工组织设计主要是关于车站施工工艺、施工进度的控制以及施工质量控制等。对于该地铁车站施工的难点和重点是如何减少施工对附近交通的影响和对周围建筑物的保护。我选用地下连续墙加内支撑的方法尽量控制地表沉降和基坑变形，保护附近建筑。其中，地基加固的形式我主要采用的是深层搅拌桩。专题部分，我做的是“淤泥质地层深基坑施工技术及应用”。介绍了淤泥质地基的特点，淤泥质地层深基坑施工技术的现状，各种施工技术在淤泥质地层深基坑支护中的应用，以及当前存在的技术问题和亟待研究解决的课题，展望了今后的发展。关键词：地下连续墙 地基加固 淤泥质 深基坑ABSTRACTThe graduation design mainly

7、 includes three parts,the first part is the new Shanghai road station pit supporting structure design;The second part is construct and construction management design;The third part is the project section,silt texture layers deep foundation pit construction technology and application. The length of T

8、his excavation is 487.7m,by the north end shaft,standard section,south end well of three parts. Among them,the depth of end well excavation is 17.20 m,the width is 22.4 m,the depth of standard excavation is 14.8 m,the width is 18.6 m.the building around foundation pit is less,but heavy traffic,found

9、ation pit construction may give foundation pit is an impact on traffic.Structure design is mainly palisade scheme selection,support arrangement,structural internal force calculation and the structure of strength are checked. The construction organization design is mainly about the station constructi

10、on technology,construction schedule and the control of construction quality control,etc.The difficulty and importance of the subway station construction is how to reduce the influence of construction on the nearby transportation and to the protection of the surrounding buildings. I use the way of un

11、derground continuous wall and support to control the earths surface settlement and excavations distortion in order to protect the building . The means of the ground stabilization are the Deep mixing pile.The project section,is Silt texture layers deep foundation pit construction technology and appli

12、cation.It introduces the characteristics of the foundation for the muddy,silt texture layers of the present situation of deep foundation pit construction technology,all kinds of construction technology in mud texture layers of the application to support the deep foundation,and the existing technical

13、 problems to be solved at present,and predicts the future development.Key words:underground continuous wall;foundation reinforcement;Silt soil;deep foundation pit目录基坑围护结构设计部分1 工程概况11.1 工程地质11.2 水文地质31.3 周围建筑31.4 周边市政管线31.5 社会交通32 设计依据和设计标准42.1 工程设计依据42.2 基坑工程等级43 基坑维护方案设计53.1 软土地基常用的挡土围护结构类型53.2 方案比

14、选64 基坑支撑方案设计74.1 支撑结构类型74.2 支撑体系的布置形式84.3 支撑体系方案的比较和合理选定84.4 支撑布置95 计算书95.1 荷载及土压力计算95.2 围护结构地基承载力验算125.3 槽壁稳定性验算125.4 基坑底部土体的抗隆起稳定性验算135.5 抗渗验算155.6 抗倾覆验算165.7 整体圆弧滑动稳定性验算175.8 支撑内力变形计算175.9 地墙截面配筋计算236 基坑主要技术经济指标256.1 开挖土方量256.2 浇筑混凝土量266.3 钢筋用量266.4 人工费用26基坑施工组织设计部分1 基坑施工准备281.1 技术准备281.2 现场准备281

15、.3 施工物资、劳动力及季节施工准备312 施工方案322.1 概况322.2 施工工法332.3 地下连续墙施工342.4 施工质量控制432.5 基坑开挖442.6 支撑安装472.7 施工主要技术措施483 施工场地布置方案504 施工进度计划及管理措施514.1 支护体系施工、基坑开挖、内部支撑结构等工程安排的原则514.2 工程总进度计划表515 质量、安全、文明管理措施515.1 工 程质量标准和质量管理网络515.2 土方运输管理535.3 安全生产管理措施535.4 文明施工措施54专题部分1 绪论561.1 淤泥质土561.2 深基坑工程562 文献综述593 淤泥质深基坑工

16、程的现状604 淤泥质地层深基坑施工技术及应用614.1 支撑结构614.2 围护结构614.3 施工监测664.4 地下水控制665 工程实例675.1 工程概况675.2 基坑范围内各土层特性675.3淤泥质粘土条件下深基坑施工原则685.4 主要施工技术685.5 结论706 结语71参考文献71翻译部分翻译原文73中文翻译81致 谢84附表85第一部分新沪路站基坑围护结构设计中国矿业大学2012届本科生毕业设计 第 26 页1 工程概况上海轨道交通七号线工程从市区的西北部穿越中心城区，至浦东的西南地区(龙阳路)，途径宝山、普陀、静安、徐汇和浦东新区等五个主要城区，线路全长约34km，共

17、设28座车站。新沪路站其主体结构全长487.8m，为地下二层车站。 车站基坑包括标准段和南北两端头井，标准段净宽18.6m，端头井净宽22.4m，站中心覆土2.675m，标准段基坑开挖深度约14.755m，端头井基坑开挖深度约17.195m。1.1 工程地质根据地勘资料，地面标高一般在4.125.47m之间，各个土层的分部如下：1填土：杂黄褐色，很湿，松散，主要为混凝土地坪、碎石、煤渣等。2滨土：灰黑色，饱和，松散，含多量黑色有机质，夹碎砖、碎石等建筑垃圾。在暗滨区域分布。1粉质粘土：褐黄灰黄色，湿很湿，可塑软塑，中等压缩性，含氧化铁斑点及铁锰质结核，随深度增加土性渐变软。无摇震反应，土面较光

18、滑，韧性中等高等，干强度中等高等。3-1砂质粉土：灰色，饱和，松散中等压缩性，含云母、有机质，夹粘质粉土、薄层粉砂及淤泥质粉质粘土，土质不均匀。摇震反应快，土面粗糙，韧性低等中等，干强度低等中等。淤泥质粉质粘土：灰色，饱和，流塑，高等压缩性，含云母、有机质，夹薄层粉性土，土质不均匀。摇震反应很慢，土面较粗糙，韧性中等，干强度中等。淤泥质粘土：灰色，饱和，流塑，高等压缩性，含云母、有机质及少量贝壳碎屑，夹少量薄层粉砂，土质均匀。无摇震反应，土面光滑有油脂光泽，韧性高等，干强度高等。1粘土：褐灰色，很湿，软塑，高等压缩性，含云母、有机质，夹少量泥钙质结核、半腐芦苇根茎。无摇震反应，土面光滑，韧性高

19、等，干强度高等。粉质粘土：暗绿草黄色，湿很湿，可塑硬塑，中等压缩性，含氧化铁斑点及铁锰质结核，夹少量灰白色高岭土，下部夹粘质粉土。无摇震反应，土面较光滑，韧性中等高等，干强度中等高等。1-1砂质粉土：草黄色，饱和，中密度，中等压缩性，含云母、少量氧化铁条纹，夹粉砂。摇震反应快，土面粗糙，韧性低等，无干强度。1-2粉砂：草黄灰色，饱和，中密度，中等压缩性，含云母，夹粉性土。粘土：灰色，湿稍湿，可塑软塑，中等压缩性，含云母、有机质，夹少量薄层粉砂。上部夹较多量薄层粉性土。无摇震反应，土面光滑有油脂光泽，韧性高等，干强度高等。2-2粉砂夹粉质粘土：灰色，饱和，中密密实，中等压缩性，含云母，夹薄层粘性

20、土及粉性土，土质不均匀。粉砂：青灰色，饱和，密实，中等低等压缩性，颗粒组成成分主要为石英、长石、云母等，局部夹少量薄层粉质粘土与粉性土。夹粉质粘土：灰色，湿，可塑，中等压缩性，含云母，夹薄层粉砂，局部分布。无摇震反应，土面较光滑，韧性中等高等，干强度中等高等。各土层的物理力学参数见表1.1。表1.1 各土层的物理力学参数 土层编号重度 ( kN /m3)粘聚力C( kPa )摩擦角 (度)北端头井第一段第二段第三段第四段第五段对应截面地墙所穿越的各土层厚度（m）118.32115.91.42.03.01.301.503.0218.021 21.5118.624 17.5 2.01.501.03

21、-118.06 26.00.43.02.402.202.802.9017.611 19.0 3.21.501.502.401.201.116.614 12.09.29.108.708.108.909.20117.417 14.0 0.4019.547 17.55.75.05.705.05.205.301-118.6232.0 3.44.403.704.503.503.301-218.5032.58.18.09.06.07.07.50117.82318.56.67.06.015.508.507.702-218.8430.010.5019.0032.08.45夹19.12324.0土层编号重度 (

22、 kN /m3)粘聚力( kPa )摩擦角 (度)第六段第七段第八段第九段第十段第十一段南端头井 对应截面地墙所穿越的各土层厚度（m）118.32115.91.502.04.01.901.501.802.0218.021 21.50.2118.624 17.5 1.51.00.31.61.91.81.03-118.06 26.02.63.01.42.22.42.73.517.611 19.0 0.81.01.60.82.21.72.116.614 12.08.88.18.39.07.88.26.4117.417 14.0 0.80.80.50.60.80.52.219.547 17.54.65

23、.55.24.75.05.35.41-118.6232.0 4.43.63.54.23.73.03.61-218.5032.56.47.98.07.07.58.17.8117.82318.515.67.115.015.27.014.76.02-218.8430.011.07.510.310.219.0032.03.64.46.0夹19.12324.03.853.3根据地质资料，地下墙围护范围内的粉质粘土，1-1砂质粉土，1-2粉砂等均呈粉性，容易出现坍方。车站基坑底主要位于淤泥质粘土中，这一层含水量比较大，呈流塑，高压缩性。1.2 水文地质工程拟建场地地下水主要有浅部土层的潜水和深部粉性土层的

24、承压水，根据勘测资料，潜水水位埋深1.001.40m，通过现场试验测得第1层承压水水位埋深为4.064.07m，而车站基坑的开挖深度为14.755m17.195m，根据地勘资料，本车站坑底开挖面以下至承压水含水层顶板间覆盖土的自重应力与承压水压力比为1.05，故需要考虑基坑开挖时承压水层突涌问题。因而，本车站基坑施工时，为了防止承压水突涌，保证基坑开挖的安全，需要降1层承压水。为了满足车站结构抗浮的要求，设计设置了钻孔灌注桩，锚入底板，一方面可以作为支撑的中间支撑桩，一方面起到抗浮的要求。1.3 周围建筑车站主体西侧的北端是复星花园，有七幢6层砖混结构的民房，西侧的南端是华欣苑和九百家居，华欣

25、苑有四幢3层和一幢2层民居将拆除，另有四幢3层民居均基坑比较近。根据招标文件要求，复星花园中有三幢6层民房，离主基坑最近的一幢不足10米；华欣苑中三幢3层民居最近点离基坑不足5米，在车站2号出入口离九百家居仅4.6米，该房屋为三层框架结构。1.4 周边市政管线该站在主体结构施工时，管线的影响均较大，有大量管线需要搬迁，该影响和搬迁的管线如表4所示。表4 主体结构施工时主要管线序号管线种类管径（mm）/规格埋深（m）位置和范围备注1.雨水砼6001.7西侧机动车道下基坑东侧2.上水铁12001.5西侧非机动车道下基坑内3.上水铁3000.6西侧非机动车道下基坑内4.联通24孔0.65西侧绿化内基

26、坑内，预留6.军用缆2根0.5西侧绿化内基坑内7.电话24孔0.7西侧绿化内基坑内8.电力2根0.6西侧绿化内基坑内9.上水铁500.5西侧绿化内基坑内在施工前，以上在车站基坑内的管线，考虑管线搬迁，在基坑边的管线，考虑保护。1.5 社会交通本标段工程主要沿沪太路布置，车站一般都位于沪太路西侧的绿化带下。根据建设单位提供的资料和多次的现场踏勘，各车站的交通现状如下：车站的东侧紧挨沪太路，横穿行知路和新沪路。行知路位于车站中部，道路宽度21米，设机动车双向3车道。新沪路位于车站南端的，设双向2车道，沪太支路设双向2车道。在施工期间，要对行知路进行翻交，合理组织交通，保证现有的交通通行能边，坚持“

27、占一还一”原则。2 设计依据和设计标准2.1 工程设计依据1.上海市轨道交通七号线工程2标段土建施工招标文件和招标文件。2.上海市轨道交通七号线工程2标段土建施工招标图及施工图。3.参考资料上海市轨道交通七号线（M7线）新沪路站岩土工程勘察报告；有关新沪路站的现场条件及施工用地范围平面图；有关新沪路站的阶段施工交通组织平面图；有关新沪路站的地下综合管线图。4.施工参照的主要技术规范：（1）相关设计、业主、监理要求的规范以及招标设计文件和设计图纸中提出的其它技术规范和标准；（2）钢结构设计规范（GB50017-2003）；（3）上海市基坑工程设计规程（DBJ086197）；（4）地下工程防水技术

28、规范（GBJ1082008）；（5）混凝土结构设计规范(GB 500102002）；（6）上海地铁基坑工程施工规程(SZ-08-2000)；（7）岩土工程勘察规范（DGJ08372002）；（8）基坑工程施工手册（9）基坑工程手册（10）地基加固规范（11）现行的国家及上海市颁发的其他技术规范和标准。2.2 基坑工程等级建筑基坑支护技术规程JGJ12099规定，基坑侧壁的安全等级分为三级，不同等级采用相对应的重要性系数。基坑侧壁安全等级分级如下表2.1所示。表2.1 基坑侧壁安全等级安全等级破坏后果重要性系数一级支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周围环境及地下结构施工影响很严重1.10二级

29、 支护结构破坏土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地下结构施工影响一般1.00三级 支护结构破坏土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地下结构施工影响不严重0.90根据资料，新沪路站基坑主要在沪太路的绿化带以下，周围主要为厂房、商城均为丙、丁类建筑，建筑结构形式相对较好，所以支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边建筑物、交通、管线及地下结构施工影响一般，所以本基坑侧壁安全等级为二级，重要性系数取1.00。基坑变形控制：地面最大沉降量不大于0.0015H（H为基坑深度）；支护结构最大水平位移不大于0.002H，且不大于30mm。3 基坑维护方案设计3.1 软土地基常用的挡土围护结构类型对于地下水位

30、较浅的软土地区，常用挡土结构主要有以下几种类型：水泥土重力式挡土墙、SMW劲性水泥土搅拌桩、灌注桩、钢板桩、地下连续墙。3.1.1 水泥土搅拌桩水泥土搅拌桩适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土、粘性土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。当地基土的天然含水量30%（黄土含水量70%或地下水的pH值4时不宜采用。水泥土搅拌桩优点：施工时无振动、无噪声、无泥浆废水污染；水泥土实体相互咬合较好，比较均匀，桩体连续性好，强度较高；既可挡土又可形成隔水帷幕；适用于任何平面形状；施工简便；同一墙体可为变截面、变深度、变强度。缺点：坑顶水平位移较大；坑顶宽度较大。适用范围：建筑基坑支护

31、技术规程JGJ12099中规定：基坑侧壁安全等级宜为二、三级；水泥土桩施工范围内地基土承载力150kPa；基坑深度6m。3.1.2 钢板桩支护钢板桩是带锁口或钳口的热轧型钢，钢板桩靠锁口或钳口相互连接咬合，形成连续的钢板桩墙，用来挡土和挡水。它是用打桩机直接将钢板按一定搭接方式打入土体来承受基坑开挖卸荷所产生的水土压力的一种施工临时支挡结构。其特点：（1）钢板桩系工厂成品、强度、品质、接缝精度等质量保证、可靠性高；（2）具在耐久性，可回拔修正再行使用；（3）与多道钢支撑结合，适合软土地区的较深基坑；（4）施工方便、工期短；（5）施工中须注意接头防水，以防止桩缝水土流失所引起的地层塌陷及失稳问题

32、；（6）钢板桩刚度比排桩和地下连续墙小，开挖后挠度变形较大；（7）打拔桩振动噪声大、容易引起土体移动，导致周围地基较大沉陷。钢板桩支护的优点是：板桩材料质量可靠，在软弱土层中施工速度快，施工也较简单，并具有较好的挡水性，临时性结构的钢板桩可拔出多次重复使用、降低成本。3.1.3 地下连续墙它以专用的挖槽设备开挖沟槽，并采用触变泥浆护壁，在槽内设置钢筋笼，采用导管法浇筑混凝土，形成一个单元槽段的混凝土墙体。依次继续挖槽、浇筑施工，连接成一道连续的地下钢筋混凝土墙或帷幕，以作为防渗、挡土、承重的地下墙体结构。地下连续墙的优点：（1）施工时振动小，噪音低，非常适于在城市施工；（2）墙体刚度大，目前国

33、内地下连续墙的厚度可达0.61.3m，用于基坑开挖时，可承受很大的土压力，极少发生地基沉降或塌方事故，已经成为深基坑支护工程中必不可少的挡土结构；（3）防渗性能好；（4）可用于逆做法施工。地下连续墙刚度大，易于设置埋件，很适合于逆做法施工；（5）适用于多种地基条件；（6）安全经济，占地少，可以充分利用建筑红线以内有限的地面和空间，充分发挥投资效益，工效高，工期短，质量可靠。地下连续墙的缺点：（1）在一些特殊的地质条件下（如很软的淤泥质土，含漂石的冲积层和超硬岩石等），施工难度很大；（2）如果施工方法不当或地质条件特殊，可能出现相邻墙段不能对齐和漏水的问题；（3）地下连续墙如果用作临时的挡土结构

34、，比其它方法所用的费用要高些；（4）在城市施工时，废泥浆的处理比较麻烦。3.1.4 SWM工法它是先用螺旋钻机按设计位置钻孔疏松泥土，且孔与孔之间有一定的搭接长度，之后向疏松泥土中注入水泥浆液，然后按设计间距打入H型钢形成劲性水泥土，最后形成一排挡土止水帷幕。其优点是：（1）造价较低，用过的型钢能够回收；（2）成桩止水效果好，若水泥掺量达到25%效果会更好些；（3）分段施工容易处理，不会形成施工缝；（4）施工进度快。其缺点是：（1）机械施工用电量较大；（2）在粉细砂层易产生抱钻现象；（3）其基坑围护结构属柔性支护，变形大，不适合太深基坑。3.2 方案比选上述主要方案的比较如下表3.1所示：表3

35、.1 主要挡土结构比选技术特征水泥土搅拌桩SMW工法地下连续墙钢板桩经济开挖深度（m）6106142040615现场要求较少较少较高较少施工占地较大小大小施工工艺较简单较复杂复杂较简单环保要求废土外运少，对环保影响较小废土外运少，对环保影响较小泥浆对环保影响大泥浆对环保影响小整体刚度一般较大大较大抗渗漏较好较好好好桩（墙）体质量较好好好好技术成熟程度熟练熟练较熟练熟练与永久结构关系临时结构临时结构永久结构或永久结构的一部分临时结构与结构抗浮的关系与主体结构抗浮无关与主体结构抗浮无关与主体结构拉结，对主体结构抗浮有利与主体结构抗浮无关费用低低高高本工程的特点：1.基坑开挖深度大，端头井的最大开挖

36、深度达到17.195m，而标准段的最大开挖深度也达到14.755m。2.地下水位较高，年平均地下水位离地表面1.001.40m，围护方案对防水要求高，车站及人行通道均按防水等级一级的要求设计，即结构顶板不允许渗漏水，侧墙表面只允许有少量偶见湿渍；车站的风道、空调机房均按防水等级二级处理；车站及出入口的混凝土结构采用防水混凝土，其抗渗等级S8。3. 周边环境保护要求非常严格，施工场地狭小，并有承压水的影响。4.基坑长度较大，南北端头井之间的距离400多米。对于主体围护结构，结合本工程的特点：本基坑最大开挖深度约为14m，水泥土搅拌技术上不满足要求。而SMW虽然在国外尤其是日本开挖深度达到20 m

37、以上时也曾得到应用，但毕竟在国内应用于深基坑工程的技术要求高，亦不宜采用。钢板桩应用于深基坑也对技术要求高、对施工的要求高、成本高、且不利于同时施工。综合本深基坑工程自身特点、经济、工期、施工技术等各方面因素综合考虑，本工程主体围护结构均采用刚度大、强度高、抗渗性能好的地下连续墙。4 基坑支撑方案设计4.1 支撑结构类型在软弱地层的基坑工程中，支撑结构是承受围护墙所传递的土压力，水压力的结构体系。支撑按材料种类可分为现浇钢筋混凝土支撑体系和钢支撑体系两类，如表4.1：表4.1 支撑形式按材料分类表材料截面形式布置形式特点现浇钢筋混凝土可根据设计要求确定断面形状和尺寸竖向布置有水平撑、斜撑；平面

38、布置有对撑、边桁架、环梁结合边桁架等，形式灵活多样混凝土结硬后刚度大、变形小、强度的安全可靠性强、施工方便，但支撑浇制和养护时间长，围护结构处于无支撑的暴露状态的时间长、软土中被动区土体位移大、如对控制变形有较高要求时，需对被动区软土加固。施工工期长，拆除困难，爆破拆除对环境有影响钢结构单钢管、双钢管、单工字钢、双工字钢、H型钢、槽钢及以上钢材的组合竖向布置有水平撑、斜撑；平面布置形式一般为对撑、井字撑、角撑、亦有与钢筋混凝土支撑结合使用，但要谨慎处理变形协调问题安装、拆除施工方便，支撑中可加预应力，可调整轴力而有效控制围护墙变形；施工工艺要求较高，如节点和支撑结构处理不当，施工支撑不及时不准

39、确，会造成失稳在本工程中，由于考虑到施工工期、工程造价等方面影响，南北端头井及标准段的横向支撑全部采用钢支撑形式，并在南北端头井各设置4个角撑。4.2 支撑体系的布置形式国内工程中常用的支撑体系布置形式主要有平面内支撑体系，竖向斜撑体系和混合支撑体系三大类。（1）平面内支撑体系平面内支撑体系是由腰梁、水平支撑和立柱组成，可以直接平衡支撑两端围护结构上所受到的那部分侧压力，且构造简单，受力明确，适用范围广。但当构件长度较大时，应考虑弹性压缩对基坑位移的影响。此外，当基坑两侧的水平作用力相差悬殊时，围护结构的位移会通过水平支撑而相互影响，此时应调整支护结构的计算模型。其特点为：在软土地层、环境保护

40、要求高的条件下，这是应用最多的布置形式。钢支撑体系通常采用此布置形式；安全稳定，利于控制围护结构位移；用钢筋混凝土支撑时经慎重计算分析可与施工用栈桥平台结合设计；支撑布置与开挖土方设备和工艺不协调时，土方开挖和主体结构施工较困难。（2）竖向斜撑体系竖向斜撑体系通常由斜撑、腰梁和斜撑基础组成。斜撑一般采用型钢或组合型钢截面，要求其坡度与土坡的稳定边坡一致，斜撑与基坑底面之间的夹角一般不大于35度，在地下水位较高的软土地区不宜大于26度。在不影响主体结构施工的前提下，斜撑应尽可能沿腰梁长度方向均匀对称布置，水平方向的间距不宜大于6m。在基坑的角部可辅以布置水平支撑。当斜撑长度超过15m时，应在斜撑中部设置立柱，并在立柱与斜撑的节点上设置纵向连系杆。斜撑与腰梁、斜撑与基础以及腰梁与围护结构之间的连接应满足斜撑水平分力和垂直分力的传递要求。其特点为： 节省立柱和支撑材料； 有利于开挖面积较大而深度较浅的基坑； 在软弱土层中，不易控制基坑稳定和变形； 斜撑与底板相交处结构处理较困难。（