广州地铁深基坑

广州地铁深基坑广州市地下铁道设计研究院广州地铁深基坑支护一、广州地铁车站深基坑支护介绍六、关于水、土压力的设计和认识二、深基坑类型综述三、围护结构嵌固深度七、环境影响预估设计问题四、钢支撑设计与施工五、锚杆的设计与施工八、信息化设计和施工九、深基送审要求十、问题讨论和认识一、广州地铁车站深基坑支护介绍1、一号线地下车站围护结构汇总2、广州地铁二号线车站围护结构汇总3、广州地铁三号线车站围护结构汇总围护结构型式车站名总长（m）所占比例（%）地下连续墙芳村（600北端）、黄沙（600）、长寿路（600）、公园前（B区，800）205225人工挖孔桩园形花地湾（西侧）、芳村（南端）、陈家祠、公园前、烈士陵园、东山口、杨箕、体育西路、体育中心427850矩形西门口（1000x1300）4545钻孔灌注桩农讲所（1200）、东山口（1200）、杨箕（部分1000）84110放坡开挖（边坡防护）花地湾（东侧）、芳村（南端）、公园前（A区）5418土钉支护广卅东站和折返线（基坑12-17.2米深）16021.一号线车站围护比较2.二号线车站围护比较围护结构型式车站名总长（m）所占比例（%）地下连续墙海珠广场站（厚800，深24.5、26.5，通道600厚）71210人工挖孔桩园形鹭江、中大、晓港、江南西、公园前、火车站（局部）、纪念堂、越秀公园（北端）213030矩形客村站、市二宫、三元里143820钻孔灌注桩琶州站、磨碟沙、纪念堂（北端）、越秀公园（南端）127818水泥土地锚复合支护新港东站71010土钉墙支护赤岗站（15.76）、广卅火车站（15.6）、三元里(局部)83212围护结构型式车站名总长（m）所占比例（％）地下连续墙赤岗塔站、沥滘站、厦滘站、市桥站、天河客运站、

五山站282733.6%人工挖孔桩广州东站、林和西站、体育西路站、珠江新城站、客村站、汉溪站、华师站、岗顶站、石牌桥站349541.5%钻孔灌筑桩大塘站、大石站、番禺广场站175920.9%重力式挡墙与放坡汉溪站3404.0%3.三号线车站围护结构比较表二.广州地铁各种基坑支护类型介绍

1地下连续墙2人工挖孔桩3钻（冲）孔灌注桩4土钉墙支护5水泥土墙和水泥土地锚复合支护6组合式支护结构设计7地铁车站支护结构与内衬的经济分析支护结构围护结构支撑结构挡土挡水结构挡土+挡水结构挡土结构地下连续墙密排挖孔桩密排搅拌地钻孔桩+旋喷桩钻孔桩+搅拌桩钻孔桩+止水围幕间隔桩土钉墙钢结构支撑钢筋混凝土支撑锚杆、锚索支撑逆作法施工广州地铁常采用的支护结构可按以下类型划分1地下连续墙

1)适用地质条件各种软弱地层。以淤泥类软土、饱和砂层为主的地层及周围有重要建筑物的情况。2)地下墙的优点①结构的整体刚度和防渗性（止水效果）好；②如支撑得当，且配合正确的施工方法和措施，连续墙可较好的控制软土地层的变形；③常作为主体结构的一部分来考虑；采用机械化作业，施工条件好。3)地下墙的缺点①仅作为临时挡土结构时成本较高；②在遇到岩层时成槽困难，施工慢，需先冲孔（槽壁孔＜5MPa岩石）；③泥浆易污染环境；对施工机具要求高。

4)广州地铁应用地下墙情况①一号线：芳村站、黄沙站、长寿路站、公园前站（节点处）；②二号线：海珠广场站；③三号线：市桥站、厦滘站、沥滘站、赤岗塔站、五山站、天河客运站。海珠广场站地下连连续墙海珠广场站地下连连续墙海珠广场站地下连连续墙海珠广场站地下连连续墙海珠广场站地下连连续墙三号线市桥站地下下连续墙三号线市桥站地地下连续墙三号线厦滘站地地下连续墙三号线厦滘站地地下连续墙三号线沥滘站地地下连续墙三号线沥滘站地地下连续墙三号线赤岗塔站站地下连续墙三号线赤岗塔站站地下连续墙三号线五山站地地下连续墙三号线五山站地地下连续墙三号线天河客运运站地下连续墙墙三号线天河客运运站地下连续墙墙5)地下连续墙的设设计要点①槽段宽度一般为5m或6m，与支撑布置相相匹配。当近侧地面荷载载较大或周围环环境保护要求较较高时，可采取取高导墙、加大大泥浆比重或将将槽段宽度减小小等措施。②常用接头型式：1．直接连接构成成接头2．使用接头管建建成的接头3．使用接头箱建建成的接头4．十字钢板接头头5．工字钢板接头头6．用隔板建成的的接头7．预制构件建成成的接头8．其它型式接头广州地铁采用了了两种接头传统统的锁口管接头头和工字形钢板板接头。黄沙站站和长寿站采用用锁口管接头，，芳村站和公园园前站、海珠广广场站采用工字字形钢板接头。。三号线六个车车站全采用锁口口管接头。从现现场的调查情况况来，不论是施工的难难易程度还是防防水效果，工字字形钢板均明显显优于锁口管接接头，但工字形形钢板接头用钢钢量较大。十字刚性接接头：对于软土地地基，为保保护连续墙墙的整体刚刚度，应设设置刚性连连接接头，，常用的刚刚性接头形形式有一字字型和十字字型穿孔钢钢板接头。。如图3-14。为上海地地铁二号线线工程常用用的钢性接接头型式。。墙体套接柔柔性止水接接头型式：：广州市区的的下卧风化化岩较浅,围护墙一般般不会发生生不均匀沉沉降,只须考虑水水平向的整整体刚度,较适合采用用墙体套接接柔性止水水措施的接接头型式.I、II期墙体套接接采用"凹凸型"接头板,中间夹35cm宽的优质塑塑胶止水带带，如图3-13。为保证止水水带真正起起到止水效效果,施工时必须须保证止水水带到位、、扶正、不不脱落，不不夹断，并并做到接头头缝处无泥泥皮.无沉渣。具具体技术措措施是：必必须保证槽槽段底部进进入不透水水的淤积土土层，并在在预留接头头槽条处安安上止水带带，且在其其底部留置置2m，以保证接接头板上拔拔时止水带带不会跟着着起拔，另另在接头槽槽条垂直方方向相距2m左右再加一一条扶正铁铁片，以保保证止水带带与接头板板垂直。同同时应掌握握好接头的的起拔时间间，起拔速速度以及接接头板与止止水带的夹夹缝宽度（（一般2-3mm）并适当润润滑接头板板壁，确保保止水带不不脱落，不不夹断。该接头型式式对施工工工艺要求高高，目前国国内的施工工单位还在在探索阶段段，香港地地铁已广泛泛采用。由于该接头止水水效果好，，墙体水平平刚度大，对广州地铁来来讲，是较好的的接头型式，但但限于目前的施工工水平，只能用用于人工成槽连连续墙。2人工挖孔桩1)适用地质条件以粘土及粉质粘粘土为主的土层层、半土半石地地层。2)优点①施工机机具简简单，，成本本低；；②工作面面多，，整体体施工工速度度比较较快；；③无泥浆浆、噪噪音公公害；；④砼质量量保证证，并并可扩扩大头头和咬咬合密密排防防水性性能好好。3)缺点①人员在在桩孔孔内作作业，，工作作环境境恶劣劣，安安全性性差；；②施工抽抽水容容易引引起周周边地地层的的变形形；③软弱地地层，，容易易发生生涌泥泥、涌涌沙、、坍孔孔等险险情。。4)广州地地铁的的应用用情况况①一号线线：55%的车站站围护护结构构采用用（10座车站站）；；鹭江站站围护护结构构布置置及地地质图图②二号线线：50%的车站站围护护采用用（11座车站站）；；晓港站站围护护桩及及配筋筋图晓港站站围护桩桩支撑撑及地地质江南西西站人人工挖挖孔桩桩相切切图纪念堂堂站围围护桩桩支撑撑及地地质越秀公公园站站围护护桩支支撑及及地质质三元里里站人工挖挖孔方方桩配配筋图图③三号线线：珠江新新城站站人工工挖孔孔桩珠江新新城站站人工挖挖孔桩桩体育西西站人工挖挖孔桩桩体育西西站人工挖挖孔桩桩林和西西站人工挖挖孔桩桩林和西西站人工挖挖孔桩桩客村站站人工挖挖孔桩桩客村站站人工挖挖孔桩桩汉溪站站人工挖挖孔桩桩汉溪站站人工挖挖孔桩桩岗顶站站人工挖挖孔桩桩岗顶站站人工挖挖孔桩桩华师站站人工挖挖孔桩桩华师站站人工挖挖孔桩桩5)广东地地区限限制采采用人人工挖挖孔桩桩的文文件粤建管管字[2003]49号文：：挖孔孔开挖挖工作作面以以下，，有下下列情情况之之一者者，不不得使使用挖挖孔桩桩：①地地基土土中分分布有有厚度度超过过2m流塑状状泥或或厚度度超过过4m的软塑塑状土土；②地地下水水位以以下在在层厚厚超过过2m的松散散、稍稍密的的砂层层或层层厚超超过3m的中密密、密密实砂砂层；；③溶岩地地区；；④有涌水水的地地质断断裂带带；⑤地下水水丰富富，采采取措措施后后仍无无法避避免边边抽水水边作作业；；⑥高高压缩缩性人人工杂杂填土土厚度度超过过5m；⑦工工作面面3m以下土土层中中有腐腐植质质有机机物、、煤层层等可可能存存在有有毒气气体的的土层层；⑧孔孔深超超过25m或桩径径小于于1.2m；⑨没有可可靠的的安全全措施施，可可能对对周围围建（（构））筑物物、道道路、、管线线等造造成危危害。。6)间隔桩的问题①在稳定性比较好的的地层是可行的；；②桩间暴露的土层：：采用喷锚支护或模模筑砼；3钻（冲）孔灌注桩桩1)适用地质条件可在各种软弱地层层中采用。2)优点①施工机械化程度高高，成孔速度快；；②施工中无降水和抽抽水现象，对周边边地层影响小；③单桩成本较地下连连续墙低。3)缺点①普通钻孔桩最小桩桩间距不宜小于150m；桩间要采用旋喷喷或摆喷来止水，，整体刚度差；②排桩为弹性结构，，旋喷桩为脆性结结构，基坑开挖中中，桩间止水效果果不好；③排桩施工垂直容许许偏差1%，也就是15m偏差150mm，挡土和止水结构构容易在深处错位位。4)广州地铁应用情况况①一号线：农讲所ф1200的间隔桩，净距400；东山口ф1200的间隔桩，净距600；②二号线：琶洲和磨磨碟沙的为ф1000@1150，东部区间最大为ф800@950；越秀公园由挖孔孔桩改为冲孔桩ф1300，纪念堂堂ф1000@1000；③三号线：番禺广场场站钻孔桩番禺广场场站钻孔桩大石站钻孔桩大石站钻孔桩大石盾构构始发井井大石盾构构始发井井大石盾构构始发井井大石盾构构始发井井4土钉墙支支护1)适用地质质条件以粘土及及粉质粘粘土为主主的土层层、半土土半岩地地层；周周边环境境条件容容许。2)优点①节省投资资，至少少可节省省一半；；②可进行信信息化设设计与施施工，施施工速度度快；③基坑作业业空间开开阔，无无内支撑撑，主体体结构施施工快；；④土钉支护护可以和和预应力力锚杆联联合使用用。3)缺点①土钉和锚锚杆需占占用基坑坑周围的的地下空空间；②淤泥、流流砂及有有大量渗渗水的地地层，不不宜采用用；③土体有较较大位移移。4)广州地铁铁的应用用情况①一号号线：广广州东部部和折返返线17.2m深基坑；；②二号号线：赤赤岗站（15.76m）、广州火火车站（15.6m）、三元里里站；a、赤岗站土钉施工工的关键键是要防防止地下下水从边边坡涌出出，先在在基坑的的外围护护打两排排搅拌桩桩作为止止水帷幕幕，土钉钉水平与与竖直间间距都是是1.5m，局部为为1.5m×1.2m或1.2m×1.2m，土钉的的钻孔直直径为120mm，土钉为为Ⅱ级钢筋，，一次注注浆，注注浆压力力为0.4Mpa，土钉体体注浆材材料采用用水泥净净浆，强强度为20Mpa，土钉入入射角10°，见图；；b、广州火火车站上部土层层第一次次先喷100mm，安设钢钢筋网，，再喷50mm，下部部岩层层第一一层喷喷50mm，安设设钢筋筋网，，再喷喷50mm，喷射射混凝凝土为为0.8Mpa防水混混凝土土，强强度为为C20，在混凝土土喷射过程程中设置的的钢筋网φ8@200×200的钢筋网和和一层二级级钢筋φ16@1500×1500的加强钢筋筋网，钢筋筋网搭接长长度为300mm，加强钢筋筋网采用焊焊接连接。火车站基坑坑共分三个个区，其中中在南北两两端（A、C区）采用人人工挖孔桩桩，支撑采采用预应力力水泥砂浆浆锚杆。桩桩长20m，桩径φ1000，顶部加冠冠梁。锚杆杆用钢绞线线，长21米，锚杆的的钻孔直径径φ150，锚杆的锚锚固段长10m，自由段长长7m。c、三元里站站人工挖孔桩桩的上部采采用土钉墙墙围护5)土钉支护用用于地铁车车站基坑开开挖的可行行性①国外用用于直立基基坑的土钉钉支护最深深达21m；②北京庄庄胜广场基基坑16.2m，万富大厦厦16.8m，通港大厦厦17m等；③广州地地区大量采采用：东风风路安倍工工程16～18m，中旅大厦厦16～17m。林和西站土钉墙支护护林和西站土钉墙支护护汉溪站土钉墙支护护汉溪站土钉墙支护广州东站土钉墙支护广州东站土钉墙支护四号线大小区间间盾构始发井基基坑深20m四号线大小区间间盾构始发井基基坑深22m6)土钉支护和复合合土钉支护与连续墙和柱列列式灌注桩挡墙墙不同，土钉支支护的喷射混凝凝土面层并不是是支护结构的主主体，而且整个个支护是与基坑坑挖土过程同时时完成的。常用的土钉是钻钻孔注浆钉，以以变形钢筋为中中心体。在成孔困难的松松散砂土、软粘粘土中也可击入入钢管作为土钉钉体然后注浆。。不注浆的击入入钉可用角钢作作钉体，它能立立即起到稳定土土体的作用。土钉支护的施工工速度快、用料料省、造价低；；与桩墙支护相比比，工期常可缩缩短一半以上，，成本大概只及及其三分之一。。密集的土体群体体与周围土体组组成一整体，土土钉在其中兼具具加筋的作用，，因此，土钉与与土体之间的界界面粘着力使其其受拉并起作用用，因而不同于主动动压紧的预应力力锚杆。土钉支护过程中中可以根据现场场的监测资料反反馈进行信息化化施工，这样使使土钉施工的基基坑能够保持相相当高的安全可可靠性。为了严格控制支支护变形和在不不良地层中施工工，土钉支护可可以和预应力锚锚杆联合使用，，其特点是边开挖挖、边支护，但但锚杆从安装到到施加预应力需需要一个过程，，而土钉可以较较为迅速的发挥挥作用。土钉还可与锚杆杆与微型桩三者者组成复合土钉钉支护，可以解决多数数地质条件下大大型基坑支护的的需要。但土钉和锚杆必必须占据周围边边地下空间，这这样使其使用受受到限制。5.水泥土墙和水泥泥土地锚复合支支护1)广州地铁二号线线新港东站基坑围护结构采采用双排加筋ø650mm搅拌水泥土桩与与预应力水泥土土地锚相结合。。新港东站南面深深基坑开挖至14.5m时底板施工现场场（工字钢插在旋旋喷搅拌桩里））4)拱形排桩或连续续墙成拱支护应应符合下列规定定：a）对排桩成成拱支护结构，，桩与桩之间应应交接。b）计算拱型型挡土结构的受受力及变形时，，可将整个拱的的刚度作为计算算刚度。c）对排桩形形成的拱型支护护结构，桩顶应应设冠梁。d）对拱型支支护结构，应保保证拱支座稳定定，拱支座位移移不应大于30mm。图2.6.4拱形支护结构型型式7地铁车站支护结结构与内衬的经经济分析广州地铁一、二二号线工程地下下车站的明挖结结构型式，共分分为五种类型：：叠合墙结构、刚刚性结构、复（（重）合墙结构构、单一墙结构构和分离式结构构。叠合墙结构和刚性结构的计计算模式为共同同变形法和协调调变形法，以受受力机理和计算算结构来分析，，排桩与内衬协协调变形，共同同分担水土压力力，而内衬内力力较小，它们为为同一种类型的的结构，一般内衬厚度度为0.4~0.5m。内衬与排桩的的结合，结构构刚度较大，，可利用桩侧侧摩阻力和桩桩身重量来抗抗浮。但这类结构型型式难以做到到内衬砼不开开裂和完全不不渗水。广州地铁二号号线工程大量量采用了复（重）合墙墙结构形式：围护结构与内内衬紧贴在一一起但中间夹夹防水隔离层层，围护桩与内内衬不能完全全协调变形，，故内衬将比比叠合墙结构构的内衬分担担大4~5倍的内力，内内衬外侧最大大配筋率达1.75%（内衬厚度与与叠合墙一致致均为500时），故一般内衬厚厚度为0.5~0.6m。不考虑围护结结构参与主体体结构的受力力模式为分离式结构，主体结构内内侧墙厚度一一般为0.7~0.8m。三、围护结构构入土深度1、墙前受无限土土体作用时插插入深度的确确定2、广州地区建筑筑基坑支护技技术规定(98-02)3、围护结构嵌固固深度的经验验4、围护结构的桩桩顶标高和嵌嵌入深度问题题1、墙前受无限限土体作用时时插入深度的的确定插入深度与车车站开挖深度度、地质条件件和支撑道数数、刚度有关关。支撑道数数越多，，插入深度越越浅。广州地铁两层层车站一般采采用二～三道道支撑是安全全、经济、合合理的。广州地铁车站站底板大部分分座落在风化化岩层上，既既非土，也非非完整基岩。。在土层层中，，主要要是基基坑开开挖后后外侧侧土柱柱超载载造成成基坑坑内土土体被被隆起起破坏坏。而岩层中主主要是基坑坑下岩体强强度不足造造成结构倾倾覆破坏。。围护结构按按以下方法法来确定插插入深度：：（以两层层地下站为为例）1）根据山山肩帮男男近似解解法计算算各地层中中插入深深度表插入地层名称粉质粘土<5一2>强风化层中风化层插入深度（m）5.53.52.52）根据弹弹性有限限元进行行验算弹性有限限元验算算结果表表插入地层名称最大压应力岩土水平容许应力被动土压力（kPa）（kPa）（kpa）粉质粘土<5一2>188238强风化层117200224中风化层77300241插入深度度验算结结果，均均满足要要求。3）围护结结构在基基岩中的的插入深深度根据据《公路桥涵涵地基与与基础设设计规范范》（JTJ024一85）嵌入桩桩入岩深深度计算算公式印印证。嵌入岩石石深度验验证结果果表围护结构插入地层名称最终基坑面处弯矩嵌入岩层深度MH（kN.m）h（m）强风化层84.671.53中风化层64.321.03由于本公公式适用用于新鲜鲜岩层，，而车站站区域范范围内岩岩层风化化严重，，软化系系数较高高，故应应有足够够的安全全富裕量量。2、广州地地区建筑筑基坑支支护技术术规定(98-02)：1)当有经验验且满足足下列条条件之一一时，可可不验算算嵌固深深度：a墙体入中中风化岩岩不小于于1.5m或入微风风化岩不不小于1倍墙厚；b有两道或或以上的的支撑；；c满足内力力与变形形计算的的要求。。2)对同时承承受水平平和竖向向荷载的的地下连连续墙，，嵌固深深度设计计值应取取下列三三者中的的最大值值：a按水平荷载要要求计算的支支护结构嵌固固深度设计值值；b按竖向荷载要要求计算的支支护结构嵌固固深度设计值值；c考虑墙底止水水要求的入土土深度设计值值。3、围护结构嵌嵌固深度的经经验：围护结构插入入土层中，在在确定其入土土深度时，必必须进行墙体体的抗滑动、、抗倾覆和整整体稳定性以以及墙前基底底土体的抗隆隆起和抗管涌涌稳定性验算算；当围护结构插插入岩层中时时，其嵌入深深度需根据基基坑开挖深度度、支撑体系系、岩层风化化程度，进行行稳定和变形形计算、并参参照类似工程程予以确定。。一般二层车站站在不同地层层中三道支撑撑围护结构插插入深度见下下表各地层中插入入深度表插入地层名称粉质粘土（5-2）全风化层（6）强风化层（7）中风化层（8）微风化层（9）计算值（m）54321插入深度（m）5.54.53.52.51.54、围护结构的的桩顶标高和和嵌入深度问问题在设计中要考考虑围护桩顶顶一般情况下下施工后难以以凿掉，而规规划部门要求求道路覆土不不小于2米或3米，重合墙结构还还应利用围护护桩顶做压顶顶梁来抗浮。。因此桩顶标高高不应太高，，设计中必须须认真考虑其其标高。由于广州的地地质条件普遍遍为上软下硬硬。围护桩一般进进入岩层。嵌固深度除除考虑防水抗抗渗要求外，，地铁工程为多多支点的支护护结构且基坑坑较深，因此此不一定要取取0.2H的要求。当有经验且且有二道或以以上的支撑时时，可不验算算嵌固深度，，因此嵌固深深度普遍可以以减少，节省省投资，加快快施工进度。。四、地铁车站站深基坑的钢钢支撑设计1、内支撑的种种类2、钢支撑的承承载力分析3、钢支撑刚度度对基坑位移移的影响分析析4、钢筋混凝土土支撑应符合合的要求5、钢腰梁应符符合的构造规规定6、支撑体系设设计要点7、斜支撑设计计1、内支撑的种种类基坑内支撑按按其材料可以以有钢管支撑、型型钢支撑、钢钢筋混凝土支支撑、钢和钢钢筋混凝土的的组合支撑等种类。内支撑,不占用基坑外外侧地下空间间,防水优于锚杆杆。钢支撑杆件的标准化化、工具化，，便于安装和和拆除，可以以施加预应力力以合理地控控制基坑变形形，架设速度度较快,可以回收再利利用。钢筋混凝土支支撑的整体刚度好好、变形小、、安全可靠，，但施工制作作时间长，拆拆除比较繁重重，回收利用用率低。支撑系统应根据据不同环境条件件因地制宜设置置。N19.8m5kNq2、钢支撑的承载载力分析广州地地铁明明挖车车站采采用钢钢支撑撑。一一般采采用600壁厚10、12mm的圆钢钢管，，其计计算如如图（（两端端铰支支）：：5kN—考虑可可能加加在钢钢支撑撑上的的施工工荷载载；为为压弯弯构件件。由钢支支撑所所能承承受的的压力力N值来决决定钢钢支撑撑的数数量及及布设设。钢支撑撑固定定端和和活动动端的的构造造是不不相同同的。。活动动端为为方便便给钢钢支撑撑预加加轴向向压力力，即即实际际情况况可能能是一一端铰铰支、、一端端固定定。杆杆端约约束越越强，，临界界力越越大。。N3、钢支支撑刚刚度对对基坑坑位移移的影影响分分析(图中K0为基本本刚度度值,U0、M0分别为为使用用基本本刚度度时，，得出出的最最大位位移)。①随着支支撑刚刚度的的增加加，支支护结结构的的最大大位移移及弯弯距均均下降降，其其中：：位移移下降降比较较明显显。与与基本本刚度度值K0相比，，当支支撑刚刚度增增大到到10倍（接接近于于混凝凝土支支撑的的刚度度）时时，支支护结结构的的最大大位移移下降降了2/3以上，，而最最大弯弯距下下降了了1/3；②可以看看出，，当支支撑刚刚度在在3倍基本本刚度度值K0范围内内变化化时，，其影影响比比较明明显，，这时时对最最大位位移的的影响响已达达到50%，以后后则作作用下下降。。一般般对于于铰支支形式式的支支撑而而言，，支撑撑刚度度的影影响具具有一一定的的范围围，在在此范范围之之外再再增加加支撑撑刚度度，作作用已已不大大。4、钢筋筋混凝凝土支支撑应应符合合下列列要求求：1)钢筋混混凝土土支撑撑体系系应在在同一一平面面内整整体浇浇注，，基坑坑平面面转角角处的的腰梁梁连接接点应应按刚刚节点点设计计；2)混凝土土支撑撑的截截面高高度宜宜不小小于其其竖向向平面面内计计算跨跨度的的l/20；腰梁的的截面高高度（水水平向尺尺寸）不不宜小于于水平方方向计算算跨度的的1/8，腰梁的的宽度宜宜大于支支撑的截截面高度度。3)混凝土支支撑的纵纵向钢筋筋直径不不宜小于于16，沿截面面四周纵纵筋的间间距不宜宜大于200mm。箍筋直直径不应应小于8，间距不不宜大于于250mm。支撑的的纵向钢钢筋在腰腰梁内的的锚固长长度宜大大于30倍钢筋直直径。4)腰梁（包包括冠梁梁）纵向向钢筋宜宜直通，，直径不不宜小于于16。5、钢腰梁梁应符合合下列构构造规定定：1）安装钢腰腰梁前，，应在围围护结构构上设置置安装牛牛腿。安安装牛腿腿可用角角钢或钢钢筋构架架直接焊焊接在围围护墙的的主筋或或预埋件件上。2）钢腰梁与与混凝土土围护墙墙之间应应预留宽宽度100mm的水平通通长空隙隙，腰梁梁安装定定位后，，用强度度等级不不低于C30的细石混混凝士充充填。3）当采用水水平斜支支撑（如如角撑））时，腰腰梁侧面面上应设设置水平平方向牛牛腿或其其它构造造措施以以承受支支撑和腰腰梁之间间的剪力力；4）钢支撑和和钢腰梁梁连接时时，支撑撑端头设设置厚度度不小于于10mm的钢板作作封头端端板，端端板与支支撑和腰腰梁侧面面全部满满焊，必必要时可可增设加加劲肋板板；5）钢腰梁构构件拼接接时，接接头承载载力不应应低于构构件的截截面承载载力。支支护结构构拐角处处，应做做成刚性性连接。。6、支撑体体系设计计要点：：内支撑设设计应充充分吸取取广州地地铁工程程中的成成功经验验：1)基坑平面面形状有有向内凸凸出的阳阳角时，，应在阳阳角的两两侧同时时设置支支撑点；；2）一般25米以内的的φ600钢支撑无无需加中中间立柱柱（一端端固定、、另一端端铰接））。3）钢支撑设计的关关键是支撑预加加轴力不宜大于于支撑力设计的的0.4~0.6倍；4）为了控制基坑坑变形，第一一道支撑是关关键；5）为方便施工支支撑底面与主主体结构的净净距不应小于于500；6）钢围檩的布置置时要考虑墙墙体钢筋不宜宜在同一水平平面断开。7）支撑的布置不不宜按换撑的的要求来设计计，换撑不但但施工困难而而且影响工期期。8)钢支撑内力尚尚应考虑构件件安装误差产产生的偏心影影响，其偏心心距可取支撑撑计算长度的的l/1000。9)钢支撑尚应考考虑由于温差差产生的附加加应力引起的的不利影响。。10)节点承载力除除满足传递轴轴向力的要求求外，尚应满满足支撑和腰腰梁之间传递递剪力的要求求，支撑和腰腰梁连接部位位的翼缘和腹腹板均应加焊焊加劲板。7、斜支撑设计计：（1）、三号线的的五山站、沥沥窖站的事故故分析。（照照片）五山站斜支撑撑五山站斜支撑撑分析：从照片片可以看出，，五山站场地地比较狭小，，车站设计较较短宽，围护护结构的支撑撑较长，在标标准段做了中中立柱。但由由于斜撑比较较长，抗剪设设计不够，在在车站北端端端头井的位置置出现了较大大变形，最大大位移达20cm。（2）斜支撑设设计设计要点点：如果斜撑按45度计，斜撑轴轴力应为计算算轴力的1.414倍。特别注意解决决斜撑的水平平分力问题。。1）对于斜撑撑在在冠梁上的情情况，一定要要通过钢板把把斜撑与围护护结构的钢筋筋连接起来，，钢板应埋在在冠梁上，钢板要与冠梁内内的钢筋焊接起起来，注意钢板板两侧的抗剪设设计与计算。注意连续墙或排排桩的纵向主筋筋一定要深入冠冠梁。2）对于斜撑撑在围围檩上的情况，，重点解决好支支撑接头和连接接部位的安全性性：a)斜撑与腰梁钢板板的焊接；腰梁梁与围护结构钢钢筋的焊接；b)同时腰梁自身要要有足够的强度度和刚度，考虑虑剪力叠加；c)斜撑沿围护结构构周边的水平分分力的问题，建建议在斜撑布置置时最好能抵消消一部分剪力；；d)当采用水平斜撑撑时，腰梁侧面面上应设置水平平方向牛腿或其其它适当构造措措施以承受支撑撑和腰梁之间的的剪力；e)水平斜支撑的腰腰梁必须与围护护结构有足够可可靠的连接以承承受斜支撑的剪剪力，而且必须须考虑剪力的叠叠加。五、锚杆支撑的的设计与施工1、锚杆设计2、岩层锚杆试试验3、土层锚杆试试验1、锚杆设设计1）根据锚锚固段段所处处的地地层条条件，，锚杆杆可采采用土层锚锚杆或岩层锚锚杆；需要要控制制支护护结构构变形形时，，应采采用预应力力锚杆杆。2）锚杆的的设计计内容容应包包括锚锚杆承承载力力计算算、锚锚杆杆杆体截截面和和长度度的确确定、、锚杆杆构造造要求求及锚锚头与与锚固固体的的设计计等。。锚杆自自由段段长度度计算算简图图3）锚杆设设计长长度尚尚应符符合下下列规规定：：a、锚杆杆自由由段长长度不不宜小小于5m并应超超过潜潜在滑滑裂面面1.5m；b、土层层锚杆杆锚固固段长长度不不宜小小于4m；c、锚杆杆杆体体材料料宜选选用钢钢绞线线或高高强钢钢丝。。当锚杆杆轴向向受拉拉荷载载设计计值小小于350kN时，可可采用用Ⅱ级或Ⅲ级钢筋筋。4)锚杆布布置应应符合合以下下规定定：a、上下下排锚锚杆垂垂直间间距不不宜小小于2.0m(土层锚锚杆宜宜为2~5m)，水平间间距不不宜小小于1.5m(土层锚锚杆宜宜为2~3m)；b、锚杆杆锚固固段上上覆土土层厚厚度不不宜小小于4.0m；c、锚杆杆倾角角宜为为10～30，且不不应大大于45。5)同一层层锚杆杆应设设置腰腰梁，，腰梁梁内力力按连连续梁梁计算算。6)锚杆预预加力力值（（锁定定值））宜取取锚杆杆轴向向受拉拉承载载力设设计值值的0.6～0.8倍。2、岩岩层锚锚杆试试验1)、锚杆锚锚固体体强度度达到到15MPa或达到到设计计强度度等级级的75%时可进进行锚锚杆试试验。。2)、基本试试验锚杆数数量不不应少少于3根，基基本试试验最最大的的试验验荷载载不宜宜超过过锚杆杆杆体体承载载力标标准值值的0.8倍。3)、岩层锚锚杆弹弹性变变形不不应小小于自自由段段长度度弹性性变形形计算算值的的80%，且不不应大大于自自由段段长度度与2/3锚固段段长度度之和和的弹弹性变变形计计算值值。4)、验收试试验：最大大试验验荷载载应取取锚杆杆轴向向受拉拉承载载力设设计值值的1.2倍。5)、锚杆验验收标标准：最大大验收收试验验荷载载作用用下，，锚头头位移移相对对稳定定，即即在荷荷载等等级观观测时时间内内，锚锚头位位移小小于0.1mm。3、土层锚杆试试验：土层锚杆应进进行抗拉和验收试试验，并应符合下下列规定：1)、试件数量：抗拉试件宜为总数量的的2%，且不应少于于2根;验收试件宜为总数量的的3%，且不应少于于3根;2)、加荷方式：依依次为设计荷荷载的25%、50%、75%、100%、120%(验收试验锚杆杆)，133%(抗拉试验锚杆杆);3)、验收试验锚杆总位移量量不应大于抗拉试验锚杆总位移量量。六、关于水土土压力取值的的问题1.关于土压力的的计算理论2.水压力的取值值3.广州地铁一号号线科研参考考意见4.广州地铁的实实际设计计算算5.海珠广场站基基坑监测及分分析6.海珠广场站围围护结构计算算方法7.岩土层强度参参数选择与取取值1.关于土压力的的计算理论：1)土压力计算理理论对土压力力值影响很大大，目前主要要有朗金土压压力理论及库库伦土压力理理论。朗金土压力理理论：求得的主动动土压力偏大大，而被动土土压力偏小。。库伦理论：计算的被动动土压力偏大大，且误差随随土的内摩擦擦角φ增大而增大，，一般偏大5～300%，因此一般不不宜用库伦理理论计算。2)另一个对土压压力值影响大大的是墙体的的变位，它直直接关系到土土压力简化图图式的取定。。测试和实践践表明：基坑支挡结构构变位小于坑坑深的2‰时为静止土压力；变位为坑深的的2～7‰时为主动土压力；向土体侧变位位为坑深的1～5％时为被动土压力。2.水压力的取值值1）地下水压力力作用于支挡结结构上的荷载载，除了土压压力之外，还还有地下水位位以下的水压压力。该水压压力是土颗粒粒间的孔隙水水压力，它与与水平支撑及及墙板刚度无无关，但与地地下水的补给给数量、季节节变化、土质质类别、施工工开挖期间的的扰动情况、、支挡结构的的入土深度、、排水处理方方法等多种因因素有关。在上海这种淤泥泥质粘土和夹夹砂粘土中，，其平均地下下水压力不到到整个侧压力力的20%，并且，也不不足静止土压压力的三分之之一。降水前与降水后的的实测侧压力变化化图根据经验类比及有有关资料综合分析析认为：在粘性土中，绝大多数情况下下不发生渗流，即即水压力的计算与与土压力的计算共共同考虑，即水土合算。在砂土或粉土等无无粘性土中，土体本身渗流较较好，再加上施工工中的扰动，在无无其它降水措施及及无支挡结构漏水水或泄水情况下，，水、土压力宜采用用分算。施工阶段，由于不不可避免的支挡结结构间漏水，因而而水位要下降，应应有折减。在使用阶段，由于于结构形成，土层层又重趋稳定，地地下水的情况又渐渐渐回复。因此，，不宜折减。但对对于在车站底板上上设置泄水措施的的情形，应有折减减。3.广州地铁一号线科科研参考意见：铁科院西南分院根根据在芳村、西门门口车站现场测试试的结果，加以分分析研究后，提出出了如下分析结果果及建议：1）现场测试表明，作作用于地下连续墙和矩型型挖孔桩结构界面上的孔隙水压压力，由于开挖的的扰动，而不同于于原始土层中的分分布状态，即与原原始土层的渗透性性基本无关。同时时，该孔隙水压力在支护护结构所受到的侧侧向荷载中占了相相当大的比例(70%以上)。因此，在荷载取取值上应充分考虑虑作用于结构界面面上的孔隙水压力力的上述特性，水水、土压力宜分别别考虑。2）现场测试还表明，，作用于地下连续墙墙和矩型挖孔桩结结构界面上的孔隙隙水压力基本按静静止水压力分布，，其水压力系数基基本在0.9以上。考虑到地铁工程的的重要性，支护结结构背后的水压力力不宜折减。3)从粘土层全土压力力（水土合算）的的测试结果来看，在整个施工阶段土土压力总值的变化化相当大，在开挖阶段将平均均下降到开挖前的的50%以下，主体封顶时时又回升到开挖前前的70%左右。但其中的浅层土压压力(在–3～–5m以上，大致相当于于地下水位以上的的部分)在整个施工阶段则则变化很小。因此，当按水土合合算来计算荷载时时，对于粘土及粉粉质粘土地层以及及基坑深度在16、17m以内的荷载分布图图式可以考虑为：：①基坑开挖阶段，上层土压力按静静止土压力的三角角形分布，高度为为4～6m(相当于基坑最大开开挖深度的1/4～1/3)，下层土压力按矩矩形图式分布。计算与实测表明，，采用这种荷载图图式计算的位移值值与实测值比较接接近；②使用阶段，基底以上按静止止土压力的三角形形分布，基底以下下的土压力可按矩矩形分布，也可不不考虑。4）现场测试还表明，，粘性土层中的静静止全土压力系数数为0.42～0.48，建议可在0.40～0.50范围内取值。5）对于墙前被动土体体，根据实践经验一般般认为当位移为基坑开挖挖深度的1%～5%时才产生被动土压压力。从芳村与西门口两两个工点的现场测测试情况来看，基底以下最大位移移与开挖深度之比比仅为0.2‰～0.7‰，远小于产生被动动土压力的位移条条件。因此，墙前前土体均应按弹性性状态考虑。4.在广州地铁的实际际设计计算中：在施工阶段采用如下土压力计计算模式：基坑底上部主动侧侧（桩迎土侧）按主动土压力及静静止土压力进行计计算；基坑底下部部考虑两侧一定土土压相抵后形成矩矩形土压力荷载，，并在被动侧（基坑坑侧）计入一组弹弹性支撑（即地层层抗力）。关于水压力，在粘性土层用水土土合算，砂土之类类土层用水土分算算，不计水压力折减减。（由于考虑暴暴雨情况，水量大大，不能及时排走走和渗漏）二号线海珠广场站站以地面以下1.5m开始计算水压力，，且折减系数取0.7。一号线烈士陵园园站围护结构未计计水压力，二道钢钢支撑，水平间距距8m。因此，设计中采采取主动排水的的方法可以对水水压力折减。在使用阶段，土压力按静止止土压力计，水水压力取值采用用全水头值。水压力与土压力的的比值该比值与地层及及埋深有关系,不同的地层及埋埋深有不同的值值,举例如下:（1）在埋深11.6m处,该处土层为淤泥泥质土,水压力为100kN/m2,总的水土压力为为190kN/m2,有效土压力90kN/m2,水压力/有效土压力=1.111,,水压力/总压力=53%；（2）在埋深24m处,该处地层为中风风化岩,水压力为225kN/m2,总的水土压力为为250kN/m2,有效土压力25kN/m2,水压力/有效土压力=9,水压力/总压力=90%；（3）一般来说,土层中,由于埋深相对较较浅,其土压力占的比比例相对较大,而在岩层中,则土压力所占比比例越来越小,水压力越来越大大,从本站的基坑支支护结构分析可可看出,水压力占的比例例相当大。7.岩土层强度参数数选择与取值：对基坑工程来说说,通常在确定土压压力系数和验算算土坡稳定时所所用的C、φ值可以取直剪固固结快剪指标或或三轴固结不排排水强度指标。。但是对于渗透性很差差的软粘土，一一般应取天然快快剪或不固结不不排水强度指标标。C、φ值选用还应考虑虑到取样时的土土样含水量与施施工时的区别，，如取样时为旱旱季，而施工时时则可能跨越雨雨季。尤其是对花岗石石残积层，扰动动后改变性质的的情况要特别注注意。岩土层主要物理理力学参数建议议值注：基坑支护粘粘聚力（KPa）C建议取值：全全风化（6）50～60；强风化（7）100～200；中风化（8）500～700。岩土层主要物理理力学参数建议议值分层层序岩土名称天然重度PdkN/m3天然含水量W%天然孔隙比e压缩模量av1-2

MPa-1抗剪强度泊桑比μ天然单轴抗压强度MPa静侧压力系数止KoC(kPa)Ф(°）填土层1杂填土18.0-18.51010-150.6-0.65淤积层2-1淤泥16.0-16.550-801.2-2.50.5-1.08-134-80.7-0.82-2淤质土16.5-17.030-601.0-1.50.5-1.010-156-100.7-0.8坡积层3粉质粘土19.0-20.020-250.62-0.680.3-0.4525-3518-210.5-0.55冲积层4-1粘土、粉质粘土19.3-19.825-300.75-0.820.35-0.510-2012-180.5-0.554-2中粗砂、砾砂（稍密）19.5-20.5028-320.45-0.5残积层5-1粉土、粉质粘土19.0-20.021-290.57-0.780.25-0.415-2521-240.5-0.555-2粉土19.0-20.017-250.5-0.70.2-0.320-3024-260.45-0.5全风化6硬塑～坚硬土19.5-20.515-200.50-0.600.2-0.325-4025-280.4-0.45岩土层主要物理理力学参数建议议值注：基坑支护粘粘聚力（KPa）C建议取值：全全风化（6）50～60；强风化（7）100～200；中风化（8）500～700。岩土层主要物理理力学参数建议议值分层层序岩土名称天然重度PdkN/m3天然含水量W%天然孔隙比e压缩模量av1-2MPa-1抗剪强度泊桑比μ天然单轴抗压强度MPa静侧压力系数止KoC(kPa)Ф(°)强风化7红层泥质砂岩含砾砂岩24-250.28-0.331.0-3.60.35-0.45红层粗砂岩砂砾岩24.5-25.532-400.26-0.291.5-4.00.35-0.40泥灰岩红层泥岩23-2425-260.8-2.2中风化8红层泥质砂岩含砾砂岩25-260.23-0.2510-190.25-0.3红层粗砂岩砂砾岩25-2633-4112-22泥灰岩红层泥岩24.2-24.526-286-10灰岩26.4-26.70.15-0.240-600.10-0.25蚀变花岗岩26.4-26.70.15-0.250-600.2-0.25微风化9红层泥质砂岩含砾砂岩25-260.2-0.2218-260.15-0.20红层粗砂岩砂砾岩25-2639-400.19-0.2120-300.15-0.20注：基坑支护粘聚力（KPa）C建议取值：全风化（6）50～60；强风化（7）100～200；中风化（8）500～700。七、基坑（降水水）开挖对环境境影响的预估设设计（一）《广州地区建筑基基坑支护技术规规定》（GJB02-98）基坑支护设计计应包括的内容容（二）支护结构构设计前应取得得的资料（三）《广州地区建筑基基坑支护技术规规定》（GJB02-98）第11章的相关内容（四）基坑降水水对环境影响的的预估（一）、广州地地区建筑基坑支支护技术规定（（GJB02-98）基坑支护设计计应包括下列内内容：1支护体系的方案案比较和选型；；2保证基坑内外土土体稳定的支护护结构设计；3支护结构构件的的承载力和变形形，必要时进行行裂缝宽度验算算；4降水、止水方法法的选择和要求求；5开挖工序和开挖挖工况的安排和和要求；6周边环境保护的的要求；7支护结构质量检检测和开挖监控控项目及报警要要求。(二)、支护结构设计计前，应取得如如下资料：1工程用地红线图图、地下工程的的平面和剖面图图；2场地的工程地质质和水文地质勘勘察报告；3基坑周边环境状状况调查资料；；4建筑物设计和施施工对基坑支护护结构的要求；；5有关基坑工程施施工条件的资料料，如可供选择择的施工技术、、设备性能、施施工季节、排水水情况和施工期期限等；6类似条件基坑工工程（规模、开开挖深度、地质质条件）的实施施效果和经验教教训。(三)《广州地区建筑基基坑支护技术规规定》（GJB02-98）第11章：1在建筑物物密集区区进行基基坑开挖挖时，支支护结构构体系除除应满足足自身稳稳定性外外，还应应考虑支支护结构构的变形形对周围围环境的的影响。。基坑开挖挖对周围围环境的的影响是是基坑工工程设计计的重要要内容之之一，设设计应对对环境影影响作出出预估，，并提出出相应的的控制措措施。2邻近大型型地下构构筑物的的基坑工工程，除除设计应应对环境境影响作作出较为为可靠的的预估外外，施工工时还应应进行多多种手段段的综合合监测。3桩基础建建筑物允允许最大大沉降值值不应大大于10mm，天然地地基建筑筑物允许许最大沉沉降值不不应大于于30mm。对邻近的的破旧建建筑物，，其允许许变形值值应根据据实际情情况由设设计确定定。4采用承插插式接头头的铸铁铁水管、、钢筋混混凝土水水管两个个接头之之间的局局部倾斜斜值不应应大于0.0025；采用焊焊接接头头的水管管两个接接头之间间的局部部倾斜值值不应大大于0.006；采用焊焊接接头头的煤气气管两个个接头之之间的局局部倾斜斜值不应应大于0.002。(四)、基坑降降水对环环境影响响的预估估1基坑采用用人工挖孔孔桩或土土钉墙支支护时，降水水引起基基坑周围围地下水水位下降降，形成成以各抽抽水井点点或泄水水孔为中中心的地地下水降降水漏斗斗，在漏漏斗范围围内的建建筑物，，将产生生不均匀匀沉降。。2设计中应应调查基基坑周围围邻近建建筑物，，地下管管线及构构筑物设设施状况况，对建筑物物基础或或地下管管道允许许变形值值进行合合理评价价。对邻近近的破旧旧建筑物物，其允允许变形形值应根根据危房房鉴定标标准由设设计确定定。八、信息息化设计计和施工1.基坑工程程应按规规定进行行支护结结构的质质量检测测和开开挖监测测，并应应根据支支护结构构质量检检测和开开挖监测测的结果果进行动动态设计计和信息息化施工工，确保保基坑及及周边环环境的安安全及正正常使用用。2.基坑支护护工程的的不可预预见因素素很多，，风险性性大，设设计计和施工工应考虑虑的首要要问题是是确保基基坑支护护本身及及周边环环境的安安全。负负责勘察察、设计计、施工工、检测测与监测测等项工工作的有有关单位位在这一一系统工工程的实实施过程程中应做做到互相相配合，，密切联联系。3.一、二级基坑坑支护设计应应遵循动态设设计与信息化化施工相结合合的原则。设设计人员应根根据施工过程程中监测的反反馈信息，及及时对设计进进行验证及修修正，完善设设计。4.基坑支护工程程设计，应充充分估计难以以预见的复杂杂情况，预计计事故发生的的可能性，作作好报警设计计，提出可行行的抢险加固固措施。5.施工规定基坑施工前，，监理单位或或甲方与施工工单位应会同同设计人员进进行设计图纸纸会审和技术术交底。施工组织设计计由施工单位位编制，并经组织会会审后方可进进行施工。施工单位必须须做好基坑开开挖监测配合合工作，严格格保护监控设设施，根据监监测结果进行行信息化施工工。监测结果达到到或超过报警警值时，必须须采取经设计计人员同意的的有效控制措措施才可进行行基坑的下一一步开挖施工工。施工单位必须须根据设计要要求采取预防防施工事故的的措施，作好好抢险加固的的准备工作。。6.土方开挖土方开挖前，，应根据基坑坑支护设计要要求编制土方方施工方案。。采用钢斜撑的的基坑应在支支护结构内侧侧留出一定高高度和宽度的的护壁土，将将基坑中部或或斜撑坑底支支撑处挖至设设计标高，浇浇灌加厚垫层层或承台，然然后采用分段段间隔开挖的的方式挖出斜斜撑位置，安安好斜撑后再再挖该斜撑所所在段的护壁壁土，浇灌垫垫层。采用内支撑的的基坑应按““分层开挖，，先撑后挖””的原则施工工，尽可能对对称开挖，严严禁超挖。机机械挖土时，，应在基坑底底及护壁留300～500mm厚土层用人工工挖掘修整。。7.基坑监测基坑开挖过程程中建设单位应委委托专业的监监测单位开展展各项监测工工作(第三方监测)。基坑开挖前必必须作出系统统的监测方案案，监测方案案包括监测项项目、监测方方法及精度要要求、监测点点的布置、观观测周期、监监控时间、工工序管理和记记录制度、报报警标准以及及信息反馈系系统等。基坑开挖过程程中应根据监监测数据进行行信息化施工工，及时对开开挖方案进行行调整，当监监测数据超过过报警值时，，应及时通报报有关部门。。监测项目基坑侧壁安全等级支护结构水平位移周围建（构）筑物、地下管线变形地下水位锚杆拉力支撑轴力或变形立柱变形桩墙内力土体侧向变形孔隙水压力土压力一级√√√√√√√√△△二级√√√△△△△△○○三级√√△○○○○○○○注：√为必测测项目，△为为应测项目，，○为宜测项项目。8.基坑监测项目目选择表各监测项目在在基坑施工影影响前应测得得稳定的初始始值，且不应应少于两次。。各项监测工作作的时间间隔隔根据施工进进程确定，在在开挖卸载急急剧阶段，间间隔时间不宜宜超过3天，其余情况况下可延至5～10天。当变形超过有有关标准或场场地条件变化化较大时，应应加密观测。。当有危险事事故征兆时，，则需进行连连续监测。每每次监测