半逆筑法施工超大地铁深基坑工程设计方法
超深基坑及地下室施工技术
超深基坑及地下室施工技术
超高层建筑埋置深度深，部分超高层建筑埋深已超过30米（十字门塔楼基坑深度为24米，珠海横琴IFC大厦基坑深度达到28米），超深基坑支护结构施工技术、地下水位控制技术、土方开挖及运输技术、信息化施工及变形控制技术难度越来越大。
超高层建筑地下室一般采用顺做法、半逆作法、全逆作法三种施工方法，其中半逆作法最为常见。
顺做法施工：
顺做法是遵循先深后浅的原则，地下室全部采用从下至上的施工步骤，地下室结构完成后再开始上部结构施工。
顺做法优点是施工工艺成熟简单，缺点是施工周期长。
半逆作法施工：
半逆作法是主体塔楼区域采用顺做法，周边裙房采用逆作法，先期完成塔楼区域地下室施工，在主体塔楼施工时再采用逆作法施工周边地下室。
半逆作法优点是建筑物上部结构的施工和地下基础结构施工平行立体作业可有效缩短工期，缺点是需采用双层围护结构，施工成本高。
全逆作法施工：
全逆作法是主体塔楼区域及裙房区域全部采用逆做法，基坑支护及桩基完成后首先开始首层施工，首层施工完成后同时向上施工主楼，向下施工地下结构。
半逆作法优点是施工周期大大缩短，缺点是前期建筑物荷载需通过钢结构立柱传力，且地下室梁柱等节点混凝土浇筑困难。
超高层基坑深度超深且多处于繁华地带，基坑支护一般采用地下连续墙+支撑（内支撑或环形支撑）；地下连续墙+拉锚；排桩+支撑；排桩+锚索等支护形式。
部分处于大型整体地下室中的超高层基坑采用坑中坑设计，即大基坑采用一种支护形式，坑中坑采用一种支护形式。
如十字门大基坑采用桩锚支护形式，坑中坑采用桩撑支护形式。
超大面积深基坑工程非两墙合一的半逆作法设计
第２ 卷第４ ８ 期
建
筑
施
工
Ｂ Ｌ ＩＧ Ｃ Ｎ Ｔ Ｕ ＴＯ ＵＩ Ｄ Ｎ Ｏ Ｓ Ｒ Ｃ Ｉ Ｎ
超 大 面 积 深基 坑 工 程 非 两 墙 合 一 的半 逆 作 法 设 计
Ｄｅ ｉ ｎ ｏ ｍ ｉ Ｒｅ ｅ ｓ ｄ Ｃｏ ｓ ｒ ｃ ｉ ｎ Ｍ ｅ ｈ ｄ ｏ ｓｇ ｆＳｅ － ｖ ｒ ｅ ｎ ｔｕ ｔｏ ｔ ｏ ｆ
左右 。
程的规模越来越大，施工环境也越来越复杂。近年来 ，上
海地区的基 坑工程 呈现 出以下特点 ：①紧 ，即场地 紧凑 。
由于建设用地十分紧张，大多数工程地下室要求尽量做足 红线， 或后退很少。很多基坑四周紧贴原有建筑物、各种
地 下管线和相 邻地下建筑 。②近 ，同时开工或相 继开工 的
的半逆作法基坑支护方案。
２１ 围 护 结 构 ．
囤护结构采用钻孔灌注桩作为挡土结构 ，在钻孑 灌注 Ｌ
桩外 侧设三轴和 双轴水 泥土搅拌 桩作止 水帷幕 。在地 铁侧
１ 工程 概 况
【 作者简介】 梅英￣（ ７－， 工学博士， １ ５ ）男， ９ 工程师。 系地址 ： 联 上
海市武夷路 １０号（００ ０。 ５ ２０ ５ ）电话 ：０ １６ １７３ 。 （ ２ ）２２ ５ ６
【 关键词 】 深基坑 排桩 围护 半逆作 法 设计要 点 【 中图分类号】Ｕ ５ Ｔ ７３ ， 文献识别码 Ａ
【 文章编号】１ ４ １０ 【０６０－ ２２０ ０ —０ １２０ ） ０６ —３ ０ ４
Ｏ 前言
随着上 海市城 市地 下 空 间的开 发 ，一大 批地 下 设施
（ 如城市地铁 、越江通道等 ）相继建设 ，与此同 时 ，基坑 工
城市中心运行地铁侧方超大超深基坑施工工法
城市中心运行地铁侧方超大超深基坑施工工法一、前言现在城市的发展越来越迅速，城市中心是商业、文化、政治活动的地方，才能更好地服务于人民。
因此，在城市中心地区开展地铁建设是非常必要且不可缺少的。
然而，建设地铁需要进行大规模的挖掘，导致城市的交通、通行等方面受到影响。
为了减轻这种影响，同时确保工程施工的顺利进行，就需要采用一些比较先进的工程技术，其中“城市中心运行地铁侧方超大超深基坑施工工法”，便是一种行之有效的解决方案。
二、工法特点这种基坑施工工法具有超大面积、超深度的特点，即所在面积大，深度很深，同时基坑的侧面也非常平整。
此外，施工效率非常高，能够减少人工劳动强度，降低成本，提高施工质量。
三、适应范围该工法适用于在城市中心区域建设地铁、地下商业等大型工程，以及其他需要进行大规模基坑建设的场合。
四、工艺原理该工法的基本原理是在设计侧方基坑的施工工艺过程中，根据不同的土体结构、工程地质条件等因素，采取不同的技术措施，从而保证基坑的侧面平整光滑、不坍塌、不裂缝，同时确保施工过程中的安全性。
五、施工工艺1. 前期准备工作：在施工前期，需要做好设计、现场勘探、安全管理等各项工作的准备。
2. 基坑开挖：根据设计和现场实际情况，采用不同的挖掘方法，对基坑进行顺利开挖。
同时，需要注意基坑侧面的平整和光滑，防止坍塌、滑坡等安全事故。
3. 支护系统施工：在基坑开挖完成后，需要进行支护系统施工，以防止基坑失稳或发生坍塌等事故。
4. 环境保护：在施工过程中，需要注意环境保护，防止施工对周围环境产生影响。
5. 填埋工作：在基坑施工完成之后，需要进行土方填充、清理等工作，使得基坑的侧面平整光滑、美观。
6. 硬化工作：在基坑填埋之后，需要对基坑侧面进行硬化、加固等工作，以增强其稳定性和承载能力。
六、劳动组织在该工法的施工过程中，需要合理组织劳动力，同时做好安全管理、现场管理等各项工作，确保施工过程稳定、安全。
七、机具设备在施工过程中，需要使用各种机具设备，包括挖掘机、铲土机、扬土机等，同时需要根据实际情况合理选择机具设备。
明挖半逆作法在城市地铁车站施工中的应用
明挖半逆作法在城市地铁车站施工中的应用摘要：在现阶段城市建设中，随着经济的飞速发展、城市规模的不断扩大与地面交通压力的增长，城市需加快地铁建设。
如今很多大中城市已将地铁建设作为市政建设重点工作。
但是由于地铁车站建设受到城市交通、水文地质与施工场地等各个方面因素的限制，大大增加了施工难度。
而明挖半逆作法正是有效解决这类问题的有效方法。
基于此，本文结合工程实例，对明挖半逆作法在城市地铁车站施工中的应用进行探讨分析，以期对同类工程施工提供一定借鉴与参考。
关键词：明挖半逆作法；地铁车站；施工引言地铁已成为解决城市交通问题的一个有效途径。
然而随着地铁车站基坑开挖深度的不断增加，人们对基坑变形控制要求越来越严格，再加上地质条件恶劣与周边环境复杂等因素，以往明挖顺作法已无法满足当前施工的要求[1]。
因此，必须改变施工工艺与施工方法。
而半逆作法将顺作法与逆作法的优点有机结合在一起，使得基坑变形更易控制，还能极大减少施工工期，在保护周边环境方面也能起着积极的作用。
所以，本文选择在地铁车站施工中运用明挖半逆作法进行施工。
1工程概况某地铁车站工程位于城市中心区，为地下三层岛式车站，负一层与负二层宽为42.9米，负三层宽为21.7米，顶板覆土约1.2米，中心基坑的深度约为21米。
设置有两个出入口，且深基坑是坑中坑形式，内坑深度是23米，其大坑深度则为13.7米。
采用800mm (1000mm)的厚地下连续墙作为车站基坑围护结构。
在经过综合分析后，决定该基坑负二层中板板采取逆作法施工，通过利用负二层中板的整体刚度作为一道支撑，以提升整个基坑的安全性与稳定性，同时也可减少支撑的道数。
本工程沿着基坑深度方向，在端头井设五道支撑，在标准段共设四道支撑，其中第一道与第二道是混凝土支撑，而第三道则是负二层中板逆作施工代替，其他的则是钢支撑。
下文主要对本地铁车站明挖施工与下二层板逆作施工方面的应用进行阐述。
2明挖半逆作法在城市地铁车站施工中的应用2.1明挖半逆作法的施工流程在地铁车站施工过程中，首先进行地下连续墙施工，再进行立柱桩施工，并将其作为上部结构自重的一道支撑。
超大面积深基坑工程半逆作法施工实践
４ ） 本工 程超大 面积 基坑 采用钻 孔灌 注桩 挡 土 、地下 室 主体 结 构 梁板 件作 为水平 支撑 围护 的 半逆 作 法施 工 方法 ，
在 上海 地 区 十分 罕见 ，缺少 一 定 的施 工经 验 ，需 要 在 实践
中探 索
３ 基坑 围护 设计
一
定 的影 响 。 由于 采用 半逆 作 法施 工 ，围护 设计 拟 在部 分
梁 柱 节点 上增 加 配 筋处 理 ，而 结 构设 计 不允 许截 面加 大 ， 配 筋 的加 大 处理 ，导致 钢 筋穿 格 构柱 的难度 增 大 ，同时 给 混 凝土 浇筑 带来 困难 。 ３）本 工 程 工 程 桩 共 计 为 ２ ６ ８ ８ 根 ，其 中 需 要 插 入 钢 立 柱 的有 ９ ７ ５ 根 ，临时 钢 立 柱 尺 寸 为４ ６ ０ Ｆ ｉ ｌ ｍ× ４ ６ ０ Ｉ Ｆ Ｉ Ｉ Ｆ Ｉ ，
３ ． １ 围 护结 构
本工程基坑围护设计要求在技术可行的前提下 ，尽量 减少造价和缩短工期 ，结合该 区域周边环境影响 、地质勘
测 状 况 、基 坑 面积 大 小 、开 挖深 度 等现 场情 况 ，最终 围护 设 计 思路 是 ：钻孔 灌 注桩 挡 填 土 ，三轴 水 泥 土搅 拌 桩止 水 帷幕 ，地下 室 主体 梁 板结 构 作 为水 平 支撑 ，柱和 外 墙板 等
０． ５ ５ ｔ ，
岛项 目即将开工 ，开挖深度接近，相距较近 ，需要协调好
工期关 系。
２ ） 本工 程 的结构设 计 和围护 设计是 分开 的 ，结构设 计 又 分 为人 防设 计 和 非人 防设 计 ，围护 设计 和 结构 设 计 配合 协 调任 务 繁重 ， 前 期结 构设 计 需要 在 围护 设 计 的基 础上 进 行 深化 设计 ，这 部分 时 问更 为 紧 张 ，对施 工 单位 的工期 有
超深大基坑“半逆作”环板支撑体系的应用及力学分析
图 12 中板环板在基坑开挖至地下二层时 X 方向的位移图（mm）
中楼板环板的水平变形时控制基坑稳定 的重要指标，是对采用“逆做法”施工的围护 桩的受力分析的重要参数。所以在对围护桩计 算之前，必须确定中板环形板带的水平压缩变 形值。通过对上图中中板环板在基坑开挖至地
下二层时的 X 方向的位移值，由图 12，圆形基 坑在 X 方向上的最大变形值不大于 10 mm，可 确定沿圆形基坑各向的最大变形值按 15 mm 来 控制（由于圆形基坑的各向同性），满足一级
基坑深 17.60 m，中部十号线线路通过部分为地 下三层，该部基坑深 24.1 m。换乘厅主要位于 八一厂西路和京石高速路的绿化隔离带上，周 边施工条件较好，无重要建构筑物及大型地下 管线。车站的平面布置如图 4 所示
图 4 北京地铁 9、10 号线车站总平面图（中部为双层换乘圆厅）
2.2 工程水文地质条件 本场地层情况自上而下依次为①1 层杂填
FLAC 是连续介质快速拉格朗日分析（Fast Lagrangian Analysis of Continua）的英文缩写， 拉格朗日元法是一种分析非线性大变形的数 值方法，这种方法遵照连续介质的假设，利用 差分格式，按时步积分求解，随着模型的变化 不断更新坐标，允许介质有大的变形。是目前 世界上最优秀的岩土力学数值计算软件之一， 可用于求解有关深基坑、边坡、基础、坝体、 隧道、地下采场及洞室开挖的模拟，也能很好 的进行动力分析。这套软件在模拟支护体方面 提供了实体单元（zone）梁单元（beam）、桩 单元（pile）、锚索单元（cable）、衬砌单元（shell） 等多种结构单元，非常适合于研究基坑开挖等
圆形支撑，四角为边桁架，环
2 撑由钢管柱和围护桩桩上刚 牛腿支撑
超深基坑地下结构半逆作施工工法(2)
超深基坑地下结构半逆作施工工法超深基坑地下结构半逆作施工工法一、前言超深基坑地下结构半逆作施工工法是一种在地下结构施工中广泛应用的工法，通过对施工过程的精确控制，能够取得高效、安全和质量上乘的施工效果。
二、工法特点超深基坑地下结构半逆作施工工法具有以下几个特点：1.施工周期短：该工法采用先下部后上部的施工顺序，将地下结构的施工提前，能够减少整个工程周期。
2.安全可靠：工法中采取了多项安全措施，如合理布置支护、监测设备，确保施工过程中的安全。
3.质量高：通过严格控制施工工艺和质量检验，能够确保地下结构的质量达到设计要求。
4.低成本：工法采用先下后上的施工顺序，减少了浪费，降低了施工成本。
三、适应范围超深基坑地下结构半逆作施工工法主要适用于建设高层建筑、地下车库、地下商业等项目，能够减少基坑施工周期，缩小对周边环境的影响。
四、工艺原理该工法的理论依据是根据施工工艺与实际工程之间的联系，通过采取一系列的技术措施来实现施工目标。
1. 地下结构设计：根据不同项目的要求，进行地下结构的设计，包括墙体、地板等。
2. 基坑支护：采用合适的基坑支护方式，如桩墙支护、土钉墙支护等，为后续工程施工提供支持和保障。
3. 地下结构先施工：施工过程中，采用先施工下部结构，如地下室地板、墙体等，然后再施工上部地板和墙体。
4. 施工质量控制：通过严格的施工质量检验和监测，确保地下结构的质量达到设计要求。
五、施工工艺施工工法的各个施工阶段依次为：1. 桩基施工：先进行桩基的施工，如钻孔灌注桩。
2. 土方开挖：采用适当的土方开挖方式，保证施工安全和质量。
3. 基坑支护：根据基坑的情况选择适当的支护方式，如桩墙支护、土钉墙支护等。
4. 地下结构施工：先进行下部结构的施工，如地下室地板、墙体等，然后再进行上部结构的施工。
5. 质量检验和监测：对施工过程进行质量检验和监测，确保施工质量。
6.施工完工和验收：施工完工后进行验收并交付使用。
全超深基坑地下结构半逆作施工工法
超深基坑地下结构半逆作施工工法1.前言随着近年城市建设的不断发展以及城市土地资源紧缺，城市建筑物越来越密集，深基坑工程越来越多,对于繁华地段的超深基坑，由于距离已有楼体较近，往往采用逆作法或半逆作法施工。
但是逆作法或半逆作法较传统顺作法施工难度大大增加。
为解决施工技术难题，公司对XX大厦项目超深基坑地下结构半逆作施工进行了技术攻关，提出了一种全新的施工方法，即第一道钢筋混凝土水平支撑为临时支撑，后期进行拆除，第二、三道临时水平支撑兼作正式梁板结构，不再拆除，在支撑腰梁施工阶段提前预埋外墙插筋及混凝土浇筑导管，在地下室外墙施工前先在基坑支护桩侧立面做好外墙防水，接着进行外墙钢筋安装（即与插筋连接封闭），然后在内侧单面支模板，利用提前预埋在腰梁中的混凝土浇筑导管进行地下室外墙混凝土浇筑。
通过实践，不仅解决了技术难题,而且,地下室外墙混凝土质量里实外光,外墙无渗漏，施工过程安全可靠，第二、三道临时水平支撑兼作正式梁板结构，不再拆除，取得了显著的经济和环保效益。
因此，对成功施工经验进行总结，形成本工法，可为今后类似工程施工提供借鉴。
2 .工法特点2.0.1节约场地，增大地下室空间：与传统的顺作法比较，缩小了地下室外墙与支护桩的间距，在同等用地面积情况下可以增加地下室建筑面积。
2.0.2解决地下结构半逆作施工外墙施工难题：在基坑支护二、三道水平支撑结构不拆除的情况下，通过在腰梁导墙上预留钢筋及预留混凝土浇筑导管，来完成半逆序施工下的地下室外墙施工。
2.0.3节约材料、环保效果显著：第二、三道临时水平支撑兼作正式梁板结构，大幅度节省了支撑混凝土、钢筋及模板用量，省去拆撑工序，对控制扬尘及噪声污染有利，大幅度节约材料，从而节约资源，降低成本。
2.0.4防水效果好：通过外墙卷材防水、止水胶条、止水钢板、橡胶止水环、结构自防水多道防水措施，防水效果好,能确保地下室无渗漏。
3 .适用范围本工法适用于基坑开挖深度大、水平支撑兼做正式结构梁板且地下室外墙与支护结构间空间狭小条件下的地下结构半逆作施工，其它类似工程可以参考。
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土建 技 术
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半 逆 筑 法 施 工超 大地 铁 深 基 坑 工 程 设 计 方 法
｝ 过程 模拟 ． 论 支撑 刚度 对 基 坑 水 平 变形 及 围护 结 构 ｉ 讨
Ｉ 内力的影响， 并对差异沉 降引起结构的附加应力进行
１ 分析 ， 工程Ｊ 利施 工提 供 了理 论依 据 为 』 Ｉ 页
｛ 关 键 词 城 市 轨 道 交 通 超 深 大 基 坑 半 逆 作 增 量
‘
Ｔ过 程及 使用 阶段 不 同 的受 力 状 况 ， 将 结 构 受 力 要 划分 为若 干个 相 对独 立 的 Ｔ况 进 行 计算 ， ｒ 依 分
据是 ： 构 组成 、 撑状 况 有 较大 变化 或 结 构受 力 囱 结 支 比较 大 的 变 化 。 于 结 构 的 环 向 对 称 性 质 ， 结 构 的 将 审 问 抗 压 刚 度 简 化 为 平 面 问 题 ， 立 二 维 模 进 行 建 分析 。
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编 号 名 称 垂直 水 平
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换乘 厅的围 ｉ 护
结 构 采 用 半 逆 作 环 板 支 撑 体
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Ｉ形支撑体 系的设计理念 以增量法对基坑施２ 进行全 ７ ］ －
线 在 上 ， Ｏ 号 ｌ
近沉积层 （ ４ Ｑ ２＋３ １ 第 四纪 晚 更 新 世 冲 洪 积 层 ａ）、
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（） ｄ
管柱 作 为竖 向 支撑 体 系 ， 期 先
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ｌ法
差异沉 降 Ｕ ３ ． ２ １３ 文 献标识 码 Ａ ；
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ｉ 中图分类 号 ｛文章 编 ９ — ３ ６ ２ ６７ （０ ０ — ０９ ０ １
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见 图 ３ 。
ｌ
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北 京市轨道交通某车站规划位 于京 石高速 公路 与
图２ 换乘厅半逆作环板体系
八 一厂西 路 相 交 路 口南 侧 。９号 线 线 路 规 划 横 穿八
一
２ ＿程 地质 Ｌ ＝
勘察 报 告利 用钻 孔 揭 露 地 层 最 大 深度 为 ４ Ｉ ６ Ｉ。 Ｔ 根 据钻 探 资料 及室 内土 工试 验 结 果 （ 用该 站 原 详 利 勘 资料 ） 按 地 层 沉 积 年 代 、 因类 型 ， 本 工 程 场 ， 成 将
孙 立柱 陈 鹤 刘寒迁２ 曾 妮 薛茹 镜 邢 旺
（ ．北京市市政工程设计研究 总院 １ 北京 １０ ８ ；．北京城市铁路股份有 限公 司 北京 ０ ０２ ２ 北京 １０ ３ ） ０ ０ ７ １０ ８ ； ０ ０ ８ ３ ．北京城建设计研究总院有限责任公 司
车 站 综 合 ｛摘 要 针对某超大地铁深基坑／ 程， 出一种适合 － 提
１ ０
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⑦
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３ ０ ３ ４ ０ ８ ０ ４ ０ ２ ８ ０ ．８ ０
５ ０ ９ ０
卵石 ２ ． ２１
４ ０ １ １０ ５ ．８ ０ １０ ２
大 层 ， 据 全 线 地 层 分 布 情 况 ， 场 区 缺 失 地 层 代 根 本
号 为③ 、 、 、 、 的地 层 ， ④ ⑥ ⑧ ⑩ 地层 层 序 自上 而 下 依
次 见表 １ 。
３ 盖挖 半逆作 结构 计算 的 计算模
３ １ 盖挖 法中增量 法计算方法 。
增量法是先计算 出各个施工Ｔ况 下 由增量 荷载 引 起 的内力及位移 ， 并与之 前 各 阶段 结 构 已产生 的内力
及 位 移 进 行 线 性 叠 加 ， 可 以得 ｆ 当 前 阶 段 结 构 的 就 ｛ １ 际 受力 及 位 移 。
增 量法 分析 要 求计 算得 到结 构 在施 Ｉ ｉ 阶段 干 使 ¨
用 阶 段 等 不 同 阶 段 的 受 力 状 态 。 为 恰 当 地 模 拟 施
地 Ｈ 层中板结构 、施作地 Ｉ 层边墙结构 并预留地下 ２ 层侧墙钢筋和防水层
Ｕ Ｂ ＮＲ ＰＤＲ ＩＴ Ａ Ｓ ９ Ｒ Ａ Ａ Ｉ ＡＬ Ｒ Ｎ Ｉ Ｔ ９
都市快轨交通 ・第２ ４卷 第４期 ２ １ 年 ８月 ０１
地 面
面
地面
网 ３ 半逆作法施 １ １ 综合换乘厅施 ｒ 步序
表 １ 有 代 表 性 的钻 孔地 层 物 理 力 学 性 质 参 数
地 勘 探 范 围 内 的 土 层 划 分 为 人 Ｔ 堆 积 层 （ ｍ ） 新 Ｑ １、
厂西路 ， 呈东 西走 向 ；０号线 线路 规划 沿 八 一厂 西 １
路 下设 置 ， 北 走 向 ， 线 在 此 实 现 换 乘 。９号 线 车 南 两 站为双层 侧式 站台 ， １ ０号线 车站为 ３层 岛式站 台 ， ９号