广州地铁深基坑支护设计

4278
50
人工挖孔桩
矩形 西门口（1000x1300）
454
5
钻孔灌注桩
农讲所（1200）、东山口（1200）、杨箕（部分1000） 841
10
放坡开挖（边坡防护） 花地湾（东侧）、芳村（南端）、公园前（A区）
541
8
土钉支护
广卅东站和折返线（基坑12-17.2米深）
160
2
2.二号线车站围护比较
2 人工挖孔桩
1) 适用地质条件 以粘土及粉质粘土为主的土层、半土半石地层。
2) 优点 ① 施工机具简单，成本低； ② 工作面多，整体施工速度比较快； ③ 无泥浆、噪音公害； ④ 砼质量保证，并可扩大头和咬合密排防水性能好。
3) 缺点 ① 人员在桩孔内作业，工作环境恶劣，安全性差； ② 施工抽水容易引起周边地层的变形； ③ 软弱地层，容易发生涌泥、涌沙、坍孔等险情。
接头钢板立面（尺寸以mm计） l=（25～30）倍水平钢筋直径 w=h=120mm
一字型接头钢板
十字型接头钢板
钢筋笼
接头箱
充气锦塑管 接头钢板
刚性接头施工组装
图3-14 刚性接头施工组装装图
马蹄形锁口
墙体套接柔性止水接头型式：
广州市区的下卧风化岩较浅,围护墙一般不会发生不均匀沉降,只须考虑水平向的整体 刚度,较适合采用墙体套接柔性止水措施的接头型式.
1278
18
水泥土地锚复合支护 新港东站
710
10
土钉墙支护
赤岗站（15.76）、广卅火车站（15.6）、三元里 (局部)
832
12
3.三号线车站围护结构比较表
围护结构型 式
地下连续墙
人工挖孔桩
钻孔灌筑桩 重力式挡墙
与放坡
车站名
总长（m）
赤岗塔站、沥滘站、厦滘 站、市桥站、天河客运站、
五山站
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、
番禺广场站钻孔桩
大石站钻孔桩
大石站钻孔桩
大石盾构始发井
大石盾构始发井
大石盾构始发井
大石盾构始发井
4 土钉墙支护
1) 适用地质条件 以粘土及粉质粘土为主的土层、半土半岩地层；周边环境条件容许。
2) 优点 ① 节省投资，至少可节省一半； ② 可进行信息化设计与施工，施工速度快； ③ 基坑作业空间开阔，无内支撑，主体结构施工快； ④ 土钉支护可以和预应力锚杆联合使用。
4) 广州地铁应用情况 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：琶洲和磨碟沙的为ф1000@1150，东部区间最大为ф800@950； 越秀公园由挖孔桩改为冲孔桩ф1300，纪念堂ф1000@1000；
③ 三号线： 番禺广场站钻孔桩
① 槽段宽度 一般为5m或6m，与支撑布置相匹配。 当近侧地面荷载较大或周围环境保护要求较高时，可采取
高导墙、加大泥浆比重或将槽段宽度减小等措施。
② 常用接头型式： 1．直接连接构成接头 2．使用接头管建成的接头 3．使用接头箱建成的接头 4．十字钢板接头 5．工字钢板接头 6．用隔板建成的接头 7．预制构件建成的接头 8．其它型式接头 广州地铁采用了两种接头传统的锁口管接头和工字形钢板接头。黄沙站和
广州地铁常采用的支护结构可按以下类型划分
支护结构
围护结构
逆作法施工
支撑结构
挡土挡水结构
挡土+挡水结构
挡土结构
地
密
密
下
排
排
连
挖
搅
续
孔
拌
墙
桩
地
钢
结
构
支
钻
钻
钻
撑
孔 桩
+ 旋
孔
孔
桩
桩
+
+
搅
止
间 隔 桩
土 钉 墙
喷
拌
水
桩
桩
围
幕
钢 筋 混 凝 土 支 撑
锚 杆、 锚 索 支 撑
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
外围护打两排搅拌桩作为止水帷幕，土钉水平与竖直间距都是 1.5m，局部为1.5m×1.2m或1.2m×1.2m，土钉的钻孔直径为 120mm，土钉为Ⅱ级钢筋，一次注浆，注浆压力为0.4Mpa，土 钉体注浆材料采用水泥净浆，强度为20Mpa，土钉入射角10°， 见图；
b、广州火车站
上部土层第一次先喷100mm，安设钢筋网，再喷50mm，下部岩层 第一层喷50mm，安设钢筋网，再喷50mm，喷射混凝土为0.8Mpa防水 混凝土，强度为C20，在混凝土喷射过程中设置的钢筋网 φ8@200×200的钢筋网和一层二级钢筋φ16 @1500×1500 的加强钢 筋网，钢筋网搭接长度为300mm，加强钢筋网采用焊接连接。
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。
长寿站采用锁口管接头，芳村站和公园前站、海珠广场站采用工字形钢
板接头。三号线六个车站全采用锁口管接头。从现场的调查情况来，不 论是施工的难易程度还是防水效果，工字形钢板均明显优于锁口 管接头，但工字形钢板接头用钢量较大。
十字刚性接头： 对于软土地基，为保护连续墙的整体刚度，应设置刚性连接接头，常用 的刚性接头形式有一字型和十字型穿孔钢板接头。如图3-14。为上海地 铁二号线工程常用的钢性接头型式。
I 、II 期墙体套接采用"凹凸型"接头板,中间夹35cm宽的优质塑胶止水带，如图3-13。
Ⅰ
ⅡLeabharlann Ⅰ图3-13 止水带装置示意
为保证止水带真正起到止水效果,施工时必须保证止水带到位、扶正、不脱落， 不夹断，并做到接头缝处无泥皮.无沉渣。具体技术措施是：必须保证槽段底部进 入不透水的淤积土层，并在预留接头槽条处安上止水带，且在其底部留置2m，以 保证接头板上拔时止水带不会跟着起拔，另在接头槽条垂直方向相距2m左右再加
三号线市桥站地下连续墙
三号线厦滘站地下连续墙
三号线厦滘站地下连续墙
三号线沥滘站地下连续墙
三号线沥滘站地下连续墙
三号线赤岗塔站地下连续墙
三号线赤岗塔站地下连续墙
三号线五山站地下连续墙
三号线五山站地下连续墙
三号线天河客运站地下连续墙
三号线天河客运站地下连续墙
5) 地下连续墙的设计要点
30
25
20
15
10
5
0
水平位移（mm）
5-14 5-21 5-28 6-4 6-11 6-18 6-25 7-2 7-9
水平位移量（mm）
日期
水平位移量（mm）
火车站基坑共分三个区，其中在南北两端（A、C区）采用人工挖孔桩，支 撑采用预应力水泥砂浆锚杆。桩长20m，桩径φ1000，顶部加冠梁。锚杆用钢 绞线，长21米，锚杆的钻孔直径φ150，锚杆的锚固段长10m，自由段长7m。
岗顶站、石牌桥站
大塘站、大石站、番禺广 场站
2827 3495 1759
汉溪站
340
所占比例（％） 33.6%
41.5% 20.9% 4.0%
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
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
1.一号线车站围护比较
围护结构型式 地下连续墙
车
站
名
总长 所占比 （m） 例（%）
芳村（600北端）、黄沙（600）、长寿路（600）、 公园前（B区，800）
2052
25
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
c、三元里站
人工挖孔桩的上部采用土钉墙围护
5) 土钉支护用于地铁车站基坑开挖的可行性
① 国外用于直立基坑的土钉支护最深达21m； ② 北京庄胜广场基坑16.2m，万富大厦16.8m，通港大厦17m等； ③ 广州地区大量采用：东风路安倍工程16～18m，中旅大厦16～17m。
林和西站 土钉墙支护
广州地铁深基坑支护设计
广州地铁深基坑支护
一、广州地铁车站深基坑支护介绍 二、深基坑类型综述
三、围护结构嵌固深度 四、钢支撑设计与施工 五、锚杆的设计与施工 六、关于水、土压力的设计和认识 七、环境影响预估设计问题 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
3) 缺点 ① 土钉和锚杆需占用基坑周围的地下空间； ② 淤泥、流砂及有大量渗水的地层，不宜采用； ③ 土体有较大位移。
4) 广州地铁的应用情况 ① 一号线：广州东部和折返线17.2m深基坑； ② 二号线：赤岗站（15.76m）、广州火车站（15.6m）、三元里站；
a、赤岗站 土钉施工的关键是要防止地下水从边坡涌出，先在基坑的
6) 间隔桩的问题
① 在稳定性比较好的地层是可行的； ② 桩间暴露的土层：采用喷锚支护或模筑砼；
3 钻（冲）孔灌注桩
1) 适用地质条件 可在各种软弱地层中采用。 2)优点 ① 施工机械化程度高，成孔速度快； ② 施工中无降水和抽水现象，对周边地层影响小； ③ 单桩成本较地下连续墙低。 3)缺点 ① 普通钻孔桩最小桩间距不宜小于150m；桩间要采用旋喷或摆喷来止水， 整体刚度差； ② 排桩为弹性结构，旋喷桩为脆性结构，基坑开挖中，桩间止水效果不好； ③ 排桩施工垂直容许偏差1%，也就是15m偏差150mm，挡土和止水结构容 易在深处错位。
③ 三号线： 珠江新城站人工挖孔桩
珠江新城站人工挖孔桩
体育西站人工挖孔桩
体育西站人工挖孔桩
林和西站人工挖孔桩
林和西站人工挖孔桩
客村站人工挖孔桩
客村站人工挖孔桩
汉溪站人工挖孔桩
汉溪站人工挖孔桩
岗顶站人工挖孔桩
岗顶站人工挖孔桩
华师站人工挖孔桩
华师站人工挖孔桩
5) 广东地区限制采用人工挖孔桩的文件
一条扶正铁片，以保证止水带与接头板垂直。同时应掌握好接头的起拔时间，起拔 速度以及接头板与止水带的夹缝宽度（一般2-3mm）并适当润滑接头板壁，确保止 水带不脱落，不夹断。
该接头型式对施工工艺要求高，目前国内的施工单位还在探索阶段，香港 地铁已广泛采用。
由于该接头止水效果好，墙体水平刚度大，对广州地铁来讲，是较好的接头 型式，但限于目前的施工水平，只能用于人工成槽连续墙。
4) 广州地铁的应用情况 ① 一号线：55%的车站围护结构采用（10座车站）；
② 二号线：50%的车站围护采用（11座车站）； 鹭江站围护结构布置及地质图
晓港站围护桩及配筋图
晓港站围护桩支撑及地质
江南西站人工挖孔桩相切图
纪念堂站围护桩支撑及地质
越秀公园站围护桩支撑及地质
三元里站人工挖孔方桩配筋图
粤建管字[2003]49号文：挖孔开挖工作面以下，有下列情况之一者，不得使 用挖孔桩：
① 地基土中分布有厚度超过2m流塑状泥或厚度超过4m的软塑状土； ② 地下水位以下在层厚超过2m的松散、稍密的砂层或层厚超过3m的中密、 密实砂层； ③ 溶岩地区 ； ④ 有涌水的地质断裂带； ⑤ 地下水丰富，采取措施后仍无法避免边抽水边作业； ⑥ 高压缩性人工杂填土厚度超过5m； ⑦ 工作面3m以下土层中有腐植质有机物、煤层等可能存在有毒气体的土层； ⑧ 孔深超过25m或桩径小于1.2m； ⑨ 没有可靠的安全措施，可能对周围建（构）筑物、道路、管线等造成危 害。
林和西站 土钉墙支护
汉溪站 土钉墙支护
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
四号线大小区间盾构始发井 基坑深20m
四号线大小区间盾构始发井
基坑深22m
6) 土钉支护和复合土钉支护
与连续墙和柱列式灌注桩挡墙不同，土钉支护的喷射混凝土面层并不 是支护结构的主体，而且整个支护是与基坑挖土过程同时完成的。
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。
海珠广场站地下连续墙
海珠广场站地下连续墙
海珠广场站地下连续墙
海珠广场站地下连续墙
海珠广场站地下连续墙
三号线市桥站地下连续墙
围护结构型式 地下连续墙
人工挖孔桩
园形
矩形
车
站
名
总长 所占比 （m） 例（%）
海珠广场站（厚800，深24.5、26.5，通道600厚） 712
10
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）
2130
30
客村站、市二宫、三元里
1438
20
钻孔灌注桩
琶州站、磨碟沙、纪念堂（北端）、越秀公园 （南端）