地铁基坑中锚索方案比选及预应力损失分析

朱 进

1 工程概况

1.1 总体工程简介

北京地铁某车站位于土城北路与惠新西街十字交叉路口,南接和平西桥站,北接干杨树站。本车站为5,10号线“十”字形岛侧换乘车站,南北向的5号线车站为双层三跨及双层五跨框架结构的岛式车站,总长200.2 m,宽为 24.7 m及36.9 m;东西向的10号线车站为单层四跨框架结构的侧式车站,总长137.4 m,宽为37.7 m。车站主体结构为明挖法施工。

1.2 明挖基坑工程介绍

本明挖基坑设计平面结构形式为倒“T”形,5号线基坑开挖深度为18.9 m,基坑围护结构采用钻孔桩。基坑支撑体系采用钢支撑(2Ⅰ45b工字钢)与预应力锚索相结合方式,即基坑南端支护采用钢支撑+两层预应力锚索,其他基坑段采用三层预应力锚索,锚索采用5股～7股7φ 5钢绞线,锚索孔径为200 mm,锚索锁定拉力取设计轴力的75%。10号线基坑开挖深度为12.7 m,基坑围护结构采用钻孔桩。基坑支撑体系采用两层预应力锚索,锚索采用5股7φ 5钢绞线,锚索孔径为200 mm,锚索锁定拉力取设计轴力的75%。

明挖基坑范围内工程地质为:

①人工填土层:粉土素填土①层,杂填土①1层。②第四纪全新世冲洪积层:粉土③层,粉质黏土③1层,黏土③2层,粉质黏土④层,黏土④1层,粉土④2层。③第四纪晚更新世冲洪积层:粉细砂⑤2层,粉质黏土⑥层,黏土⑥1层,粉土⑥2层,粉细砂⑦2层,粉质黏土⑦4层。

基坑地下水位自上而下分层如下:

1)上层滞水,主要赋存于人工填土底部,含水层主要为粉土③层,局部为粉土填土①层底部,水位标高为36.00 m～38.94 m(水位埋深4 m～6.8 m);2)潜水,含水层为粉土④2层,水位标高为32.54 m～33.45 m(水位埋深为9.52 m～10.50 m);3)承压水,含水层为粉土⑥2层及粉细砂⑦2层,本层承压水的承压性较小,水位标高为20.84 m～22.30 m(水位埋深为21.50 m～22.40 m)。……