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【摘  要】地下城市轨道工程基坑支护设计是一个工程的重要设计环节，关系到一个工程的安全及质量，因此针对目前国内地下城市轨道工程，各界人士均比较关心基坑支护设计的方案。基于此，对浅谈地下城市轨道工程基坑支护设计进行分析研究，仅供参考

【关键词】地下轨道;地铁车站;基坑支护

引言

近年来，我们国家的城市轨道项目越来越多。地铁基坑越来越复杂，基坑支护设计作为基础工程，在很大程度上与工程的质量与安全息息相关，严格把控好基坑支护设计方案对工程的顺利建设实施有着极其深远的意义。本文主要从深基坑围护结构类型比选、基坑变形设计控制标准、基坑支护结构方案的选择和工程实例四方面进行了分析和阐述。

1、基坑围护结构类型比选

城市中地铁车站基坑常见基坑一般为地下两层或者地下三层车站，因地铁车站基本位于城市主干道路面下方，管线较多，为满足管线通过要求，国内地铁车站常用做法保证地铁车站顶板上方有3m覆土。常见的地下两层车站基底埋深约17m～20m之间，地下三层车站基底埋深约23m～25m之间。因地铁基坑平面尺寸较大，埋深较深，因此基坑围护类型的选取为基坑设计的重中之重。

围护结构方案的应遵循“安全、经济、方便施工”的方针，并综合施工方法、沿线地形及地质条件等因素，在多方案比选的基础上得出最合适本工点的围护方案。地铁车站基坑等级一般为一级。根据地质情况及开挖深度，基坑支护可采用地下连续墙或钻孔桩+内支撑的支护形式，两种支护形式比较如下表：

钻孔灌注桩是一种施工工艺简单、技术成熟、安全可靠并且适应性很强的基坑支护结构，被广泛使用于各种复杂地层和不同类型基坑工程。具有施工进度快，造价低的优点，有利于工期控制和降低工程造价。采用钻孔灌注桩，可采用坑内、坑外两种降水方式，坑内降水需施做基坑外侧止水帷幕，在基坑内设置降水井，对基坑土方开挖有影响;坑外降水不需要施做止水帷幕，减少工序和工作量。地下连续墙虽施工速度较快，造价较前者大大提高。

2、基坑变形设计控制标准

由于地铁车站基坑深度大，且都在城区建设，因此地铁车站基坑安全等级均为一级，基坑监测等级为一级，围护设计使用年限一般为2～3年。

根据对国内地铁深基坑的调查和工程类比，快速轨道交通深基坑变形控制保护等级标准见《城市轨道交通工程监测技术规范》（GB50911-2013）。

3、基坑支护结构方案的选择

基坑支护结构的选型主要应考虑以下几方面的因素：1）工程地质与水文地质条件;2）基础类型;3）基坑开挖深度;4）降排水条件;5）周边环境对基坑侧壁位移的要求;6）基坑周边荷载;7）支护结构使用期限;8）其它因素，比如工期进度要求等等。

综上所述，由于钻孔灌注桩施工工艺非常成熟、自身刚度大、施工速度快、布置灵活，造价低等优点，被国内大多城市地铁车站基坑设计选用，一般采用钻孔灌注桩+内支撑支护方案。在沿海地区，水位较高且流动性强，地质条件差或者周边环境复杂的地区被广泛采用。

4、工程实例（已通车运营某地铁车站的支护选型及计算）

该地铁车站主体结构总长度为312.5米，标准断面宽度为22.9米，为地下三层车站，基坑深度约24.6m，采用明挖顺做法施工。工程范围地层主要由第四系人工填土，全新统冲积黄土状土、砂类土，上更新统冲积粉质黏土、砂类土组成。

根据该车站周边环境，地质情况，水文情况综合考虑，该基坑支护类型选取钻孔灌注桩+四道钢管支撑+坑外降水体系。

施工阶段围护结构计算采用“增量法”原理模拟施工全过程进行计算分析。围护结构采用钻孔灌注桩，因此施工阶段钻孔灌注孔桩承担水、土压力，使用阶段与车站主体侧墙按重合墙结构进行计算，即侧水压力直接作用于主体结构侧墙，侧土压力作用于围护桩与侧墙组成的重合结构，桩与侧墙之间只传递压力，围护结构计算时地下水位以上C，值采用固结快剪值，土层采用天然重度，地下水位以下C，值采用三轴试验CU（固结不排水）值，粘性土取饱和重度。

围护结构按竖向弹性支点法、土体水平抗力由弹簧模拟，弹簧系数按m法计算，采用理正深基坑7.0版本支护软件计算，结构计算时计入了桩的先期位移，最终的桩内力及位移应是各施工阶段的累计值。

根据计算结果，本工程基坑开挖过程中基坑位移及沉降均满足规范要求，同时该车站已修建完成并通车运营，因此可得出结论该工程的基坑支护结构设计合理，可为后续类似工程基坑设计提供经验参考。