南昌地鐵二號線醫(yī)學(xué)院站圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計

官 偉 賴 穎

(1.中國瑞林工程技術(shù)有限公司，江西南昌 330031;2.南昌航空大學(xué)土木建筑學(xué)院，江西南昌 330063)

1 工程地質(zhì)概況

南昌地鐵二號線醫(yī)學(xué)院站車站主體位于陽明路與青山南路、八一大道的交界口。該站為2，3號線的換乘站，2號線兩層地下車站沿陽明路呈東西走向，3號線三層地下車站沿青山南路呈南北走向。根據(jù)2號線工可勘察報告中GK2-48，GK2-49鉆孔揭示，該處的土層自上而下分別為①1雜填土、①2素填土、③1粉質(zhì)粘土、③2細(xì)砂、③6圓礫、③4粗砂、③5礫砂、⑤3-2強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖、第⑤層及其以下為弱透水性基巖。其中沖積砂層為本區(qū)主要的第四系孔隙含水層，該層厚度穩(wěn)定，透水性強(qiáng)，水量豐富，直接與贛江地表水聯(lián)通?；鶐r裂隙水主要賦存于基巖強(qiáng)、中風(fēng)化層裂隙中，透水性弱，水量不豐富。

2 施工圍護(hù)方案確定

地下車站施工方法的選擇主要依據(jù)車站施工時對地面道路及周邊交通的影響程度、車站基坑開挖過程中對周圍建(構(gòu))筑物、地下管線的保護(hù)要求，以及施工周期和工程造價等因素綜合確定。醫(yī)學(xué)院站位于南昌市商業(yè)核心區(qū)中心，人流車流量大，交通繁忙擁堵，周邊建筑物密集，建筑物距離圍護(hù)結(jié)構(gòu)最近處僅6 m左右，同時車站為換乘站基坑開挖深度較深，三層車站基坑開挖深度達(dá)到24 m。結(jié)合醫(yī)學(xué)院站實(shí)際情況，如按普通車站優(yōu)選明挖法施工法勢必需要封閉城市交通主干道陽明路，造成交通疏解困難甚至導(dǎo)致該區(qū)域交通癱瘓。因此本站施工只能選擇蓋挖法、局部蓋挖法或暗挖法。

本站基坑有以下主要特點(diǎn):一是施工場地狹窄，場地周邊高樓林立。二是基坑開挖深度較深，三層站部分達(dá)24 m。根據(jù)JGJ 120-99建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程，車站基坑側(cè)壁安全等級為一級。由于本站采用蓋挖法施工，蓋挖法優(yōu)先選用地下連續(xù)墻作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)。地下連續(xù)墻剛度大，對周邊變形控制有利。通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析比較，最終采用地下連續(xù)墻方案。

3 圍護(hù)結(jié)構(gòu)計算

基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)作為臨時支護(hù)結(jié)構(gòu)，除滿足強(qiáng)度、變形、基坑穩(wěn)定等要求外，還應(yīng)進(jìn)行抗滑移、坑底抗隆起等計算。根據(jù)掌握的地質(zhì)資料顯示，本站基坑開挖范圍內(nèi)主要為雜填土、素填土、粉質(zhì)粘土、細(xì)砂、圓礫、粗砂、礫砂、強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖、中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖等。

2號線醫(yī)學(xué)院站為地下兩層車站，車站主體結(jié)構(gòu)基坑深約16 m、寬約21.6 m，采用部分蓋挖、部分明挖的施工方法。圍護(hù)結(jié)構(gòu)擬采用800 mm厚地下連續(xù)墻，墻長21 m。第一道支撐采用800×1 000鋼筋混凝土支撐，蓋挖路面的鋼蓋板體系采用輕鋼次梁設(shè)置于第一道混凝土支撐上。根據(jù)計算，沿基坑深度設(shè)置4道支撐，1道換撐。第一道混凝土支撐下其余支撐均采用φ609×16 mm鋼支撐，如圖1所示。

圖1 醫(yī)學(xué)院站（2號線部分）圍護(hù)結(jié)構(gòu)剖面圖

施工階段圍護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算采用模擬施工全過程，根據(jù)先變形后支撐的實(shí)際情況，分階段采用“荷載增量法”進(jìn)行計算，采用同濟(jì)啟明星分析軟件來進(jìn)行計算。根據(jù)計算支撐最大軸力標(biāo)準(zhǔn)值:第一道:1 482 kN;第二道:2 006 kN;第三道:2 081 kN;第四道:1 638 kN。施工階段內(nèi)力、位移包絡(luò)圖如圖2所示，坑底抗隆起驗(yàn)算如圖3所示。從圖中可以看出，圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力、變形、坑底抗隆起滿足設(shè)計要求。

圖2 醫(yī)學(xué)院站（2號線部分）圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力、位移包絡(luò)圖

圖3 醫(yī)學(xué)院站（2號線部分）坑底抗隆起驗(yàn)算圖

4 結(jié)語

地鐵車站的施工方法與圍護(hù)方案的選擇是密不可分的，需要同時結(jié)合車站站位的場地條件、工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件等因素綜合考慮。通過分析，本站圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用地下連續(xù)墻方案。圍護(hù)結(jié)構(gòu)的施工是一項復(fù)雜系統(tǒng)的工程，必須全面分析地質(zhì)資料，模擬計算不同工況下的施工，計算分析施工階段內(nèi)力、位移包絡(luò)圖，并對坑底抗隆起進(jìn)行驗(yàn)算，計算結(jié)果表明各項指標(biāo)均滿足設(shè)計要求。該圍護(hù)結(jié)構(gòu)方案為地鐵站施工圍護(hù)結(jié)構(gòu)的施工提供了理論計算數(shù)據(jù)，并為今后類似工程積累了經(jīng)驗(yàn)。

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