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摘要： 通过总结广佛地铁车站基坑围护结构设计施工情况，分析地铁基坑围护结构设计技术经济合理性，提出类似地层条件下围护结构设计需注意的问题，为后续工程提供参考。
关键词：广佛地铁，基坑，围护结构
Abstract: through the summary guangfo subway station pit supporting structure design and construction, the paper analyzes the pit supporting structure design technology economic rationality, put a similar strata conditions palisade structure design problems that should pay attention to, to provide reference for the subsequent project.
Keywords: guangfo subway, foundation pit, palisade structure
中图分类号：TV551.4文献标识码：A 文章编号：
…
1概况
珠江三角洲城际快速轨道交通广州至佛山段工程（以下简称广佛线）是国内首条全地下城际轨道交通线路，工程于2008年全面开工，2010年11月投入运营。首通段工程线路全长约21公里，设站14座，其中佛山境内设站11座、广州境内设站3站，分别为魁奇路站、季华园站、同济路站、祖庙站、普君北路站、朝安站、桂城站、南桂路站、虫雷岗公园站、千灯湖站、金融高新区站、龙溪站、菊树站及西朗站，其中魁奇路站为试验性站点。
2 围护结构设计
2.1 地质条件
广佛线沿线地貌单元主要为珠江三角洲冲-洪积堆积地貌，不良地质条件及特殊岩土影响较大，在线路穿越的两条断裂带附近揭露有岩溶发育的石灰岩，沿线场地范围内砂层广泛分布，厚度较大，對盾构隧道带来不利影响，软弱的淤泥、淤泥质土层分布也较为广泛。
广佛线所穿越盖层有第四系残积层、洪积层、冲积层的砂层、土层和淤泥层，以及下伏岩石的全风化土。所穿越的基岩主要有第三系、白垩系、石炭系沉积岩及燕山晚期的岩浆岩。其中土层主要有粉质粘土和粘土、粉土，多呈可塑～硬塑状，砂层饱水，多呈松散～稍密状，淤泥普遍含砂量较高，呈流塑～软塑状，其中砂层和淤泥层自稳能力低，为主要不良地层。
第三系、白垩系、石炭系沉积岩层主要由紫红色、黄色、灰～深灰色等，薄～中厚层状的粉砂岩、泥岩、炭质页岩，厚～中厚层状细、中粒砂岩，和厚层状砾砂岩和灰岩组成。局部夹薄层硬石膏，泥钙质胶结，岩石较致密，强风化带呈半岩半土状；碎块状，岩质较软；中风化带裂隙发育为软质～硬质岩，微风化和新鲜岩石为硬质岩。
燕山晚期岩浆岩体（π）主要以次英安斑岩及英安斑岩为主，岩性为灰色、肉红色，细～粗粒结构。岩石较致密，强风化带呈半岩半土状；碎块状，岩质较软；中风化带裂隙发育为软质～硬质岩，微风化和新鲜岩石为硬质岩。从自稳性来看，各类基岩自稳能力均较强，但在强风化岩带和断裂破碎带，因岩石完整性被破坏，强度降低，相对自稳能力较差。
2.2 围护结构设计
广佛线佛山段工程场地范围内分布有厚度不均的淤泥质粉细砂层，呈松散~稍密状，属饱和液化砂土层，且含水量较丰富、透水性好；该区段车站基坑围护结构以地下连续墙为主，其中同济路站由于车站中部有数量众多的管线需要悬吊保护，采用了钻孔灌注桩+桩间旋喷止水的围护方案。广州段工程场地范围内主要为残积土层及强、中风化泥质粉砂岩层，车站基坑围护结构多采用钻孔灌注桩。
表1广佛线首通段车站基坑围护结构主要设计参数汇总表
注：表中连续墙配筋量未计接头型钢重量。
2.3存在的问题
受工程地质、水文地质及工程周边环境等条件的影响，车站基坑围护结构设计参数无法从直观上进行比较，应根据其边界条件的不同，进行横向对比，并结合类似条件下的设计和施工经验，进一步深入总结，以提出较为合理的设计参数。
（一）广佛线佛山段工程场地范围内分布有厚度不均的淤泥质粉细砂层，呈松散~稍密状，属饱和液化砂土层，且含水量较丰富、透水性好。从表1可以发现，佛山段车站基坑围护结构大部分选用地下连续墙，仅有同济路站受横跨车站基坑的管线保护方案影响，采用了直径1200mm钻孔灌注桩+600mm三重管旋喷桩止水的围护方案。该方案在实施过程中，桩间大量渗漏，出现涌水涌砂现象。经过多次复喷、检测、再喷、再检，仍然无法达到封闭止水的目的。最终，为了确保车站和区间工期节点要求，采用了单价较高的800mm新二管旋喷桩进行桩间止水，水泥用量达600~800kg/m。
（二）勘察阶段，虫雷岗站基坑场地范围内揭露有断裂破碎带与车站斜交，其范围为车站西侧约50m东侧约13m。连续墙实施过程中经过取样并与详勘地质情况进行比对，基本吻合。破碎带区域基坑实施方案经多次比选论证，决定采用坑内降水结合抽水试验的方案进行预判、无特殊情况时正常施工的方案进行处理。基坑实施过程中，岩溶水击穿断层破碎带的薄弱点引起坑内涌水，涌水量约100m³/h。经回填土反压、涌水抽排、内外布孔注浆等一系列措施，最终控制住了坑内涌水。
（三）首通段两层车站基坑开挖深度约16~18m，同比围护结构配筋量，可发现，朝安站围护结构配筋量较虫雷岗站高出48%，而两站基坑开挖深度相差仅1.4m。同时，类似地层条件下，仅有朝安站在连续墙内外进行了搅拌桩预加固处理。
（四）如表2所示，选取季华园站和相邻的朝安站进行比较，其开挖深度相近，地质条件相当，但朝安站围护结构钢筋含量较季华园站高26%。
表2车站基坑围护结构主要设计参数类比一
（五）如表3，选取相邻车站桂城站与南桂路站进行比较，基坑开挖深度相差200mm，均采用800厚地下连续墙，设置3道支撑，且桂城站第三道支撑采用了换撑处理，但其连续墙配筋量较南桂路站高24%。
表3车站基坑围护结构主要设计参数类比二
3 建议
3.1 源头上重视
一个好的设计方案，不仅能有效降低工程安全风险，更能有效提高工程的经济性、缩短工程工期。因此，类似于前述中提到的围护结构选型问题，在源头上应更为重视。当缺乏类似工程设计、施工经验时，应针对设计方案进行多次应用前的试验，并对试验结果进行分析、总结，而后再应用于实际工程中。同时，为了避免出现大面积止水帷幕失效的情况发生，可考虑局部采用钻孔桩+止水帷幕解决管线冲突问题，其余区域围护结构仍采用连续墙。
对于工程设计输入性的参数，建议由总体单位组织有当地专家对地质资料、设计方法、计算工具等进行梳理，规范地质参数的取值范围、提出推荐采用的设计方法和计算工具，避免出现地质参数离散性大、设计方法不统一、计算工具五花八门的情况发生。
3.2过程中控制
在施工图设计过程中，建议由总体设计单位组织各个分项工点，就围护结构设计参数进行梳理、分析、对比和总结，提出全线类似地层的设计参数参考值，使单项设计规范化、体系化，利于工程风险和投资的控制。
工程实施阶段，部分工程实施单位经常以甲方的工期要求为突破口，提出对设计方案进行变更的要求。因此，在施工过程中，应加强对设计变更的控制，深入分析变更的合理性和经济性，绝对不能牺牲工程安全来换取工期。
3.3实践中总结提高
设计图纸和交底资料是指导施工的前提，施工过程中的各项监测数据是验证设计的重要来源，是检验设计方案合理性的重要工具。因此，在工程实施过程中，应加强设计与施工的信息互动，通过现场信息的反馈，分析判断设计参数的合理性，必要时应及时进行修正，确保工程安全性和经济性。同时，在工程实施完成后，应及时进行设计施工总结，对工程实施过程中出现的问题和解决方法等进行全方位的再分析， 为后续类似工程提供良好的设计、施工经验教训。
4 结语
地铁工程车站基坑围护结构设计是一项系统性较强、涉及面较广的设计工作，其不同于普通建筑基坑多样化的设计思路，更应在规范参数选取、统一计算方法和计算工具等方面深入思考、综合比选、规范统一，采取抓大放小的原则，在大的框架下努力寻求个别站点的差异化处理措施，确保工程安全性和经济性。
参考文献
[1] 刘国彬,王卫东．基坑工程手册（第二版）．北京：中国建筑工业出版社，2009-11-1．
[2] 珠江三角洲城际快速轨道交通广州至佛山段工程车站围护结构施工图
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词：广佛地铁，基坑，围护结构
Abstract: through the summary guangfo subway station pit supporting structure design and construction, the paper analyzes the pit supporting structure design technology economic rationality, put a similar strata conditions palisade structure design problems that should pay attention to, to provide reference for the subsequent project.
Keywords: guangfo subway, foundation pit, palisade structure
中图分类号：TV551.4文献标识码：A 文章编号：
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1概况
珠江三角洲城际快速轨道交通广州至佛山段工程（以下简称广佛线）是国内首条全地下城际轨道交通线路，工程于2008年全面开工，2010年11月投入运营。首通段工程线路全长约21公里，设站14座，其中佛山境内设站11座、广州境内设站3站，分别为魁奇路站、季华园站、同济路站、祖庙站、普君北路站、朝安站、桂城站、南桂路站、虫雷岗公园站、千灯湖站、金融高新区站、龙溪站、菊树站及西朗站，其中魁奇路站为试验性站点。
2 围护结构设计
2.1 地质条件
广佛线沿线地貌单元主要为珠江三角洲冲-洪积堆积地貌，不良地质条件及特殊岩土影响较大，在线路穿越的两条断裂带附近揭露有岩溶发育的石灰岩，沿线场地范围内砂层广泛分布，厚度较大，對盾构隧道带来不利影响，软弱的淤泥、淤泥质土层分布也较为广泛。
广佛线所穿越盖层有第四系残积层、洪积层、冲积层的砂层、土层和淤泥层，以及下伏岩石的全风化土。所穿越的基岩主要有第三系、白垩系、石炭系沉积岩及燕山晚期的岩浆岩。其中土层主要有粉质粘土和粘土、粉土，多呈可塑～硬塑状，砂层饱水，多呈松散～稍密状，淤泥普遍含砂量较高，呈流塑～软塑状，其中砂层和淤泥层自稳能力低，为主要不良地层。
第三系、白垩系、石炭系沉积岩层主要由紫红色、黄色、灰～深灰色等，薄～中厚层状的粉砂岩、泥岩、炭质页岩，厚～中厚层状细、中粒砂岩，和厚层状砾砂岩和灰岩组成。局部夹薄层硬石膏，泥钙质胶结，岩石较致密，强风化带呈半岩半土状；碎块状，岩质较软；中风化带裂隙发育为软质～硬质岩，微风化和新鲜岩石为硬质岩。
燕山晚期岩浆岩体（π）主要以次英安斑岩及英安斑岩为主，岩性为灰色、肉红色，细～粗粒结构。岩石较致密，强风化带呈半岩半土状；碎块状，岩质较软；中风化带裂隙发育为软质～硬质岩，微风化和新鲜岩石为硬质岩。从自稳性来看，各类基岩自稳能力均较强，但在强风化岩带和断裂破碎带，因岩石完整性被破坏，强度降低，相对自稳能力较差。
2.2 围护结构设计
广佛线佛山段工程场地范围内分布有厚度不均的淤泥质粉细砂层，呈松散~稍密状，属饱和液化砂土层，且含水量较丰富、透水性好；该区段车站基坑围护结构以地下连续墙为主，其中同济路站由于车站中部有数量众多的管线需要悬吊保护，采用了钻孔灌注桩+桩间旋喷止水的围护方案。广州段工程场地范围内主要为残积土层及强、中风化泥质粉砂岩层，车站基坑围护结构多采用钻孔灌注桩。
表1广佛线首通段车站基坑围护结构主要设计参数汇总表
注：表中连续墙配筋量未计接头型钢重量。
2.3存在的问题
受工程地质、水文地质及工程周边环境等条件的影响，车站基坑围护结构设计参数无法从直观上进行比较，应根据其边界条件的不同，进行横向对比，并结合类似条件下的设计和施工经验，进一步深入总结，以提出较为合理的设计参数。
（一）广佛线佛山段工程场地范围内分布有厚度不均的淤泥质粉细砂层，呈松散~稍密状，属饱和液化砂土层，且含水量较丰富、透水性好。从表1可以发现，佛山段车站基坑围护结构大部分选用地下连续墙，仅有同济路站受横跨车站基坑的管线保护方案影响，采用了直径1200mm钻孔灌注桩+600mm三重管旋喷桩止水的围护方案。该方案在实施过程中，桩间大量渗漏，出现涌水涌砂现象。经过多次复喷、检测、再喷、再检，仍然无法达到封闭止水的目的。最终，为了确保车站和区间工期节点要求，采用了单价较高的800mm新二管旋喷桩进行桩间止水，水泥用量达600~800kg/m。
（二）勘察阶段，虫雷岗站基坑场地范围内揭露有断裂破碎带与车站斜交，其范围为车站西侧约50m东侧约13m。连续墙实施过程中经过取样并与详勘地质情况进行比对，基本吻合。破碎带区域基坑实施方案经多次比选论证，决定采用坑内降水结合抽水试验的方案进行预判、无特殊情况时正常施工的方案进行处理。基坑实施过程中，岩溶水击穿断层破碎带的薄弱点引起坑内涌水，涌水量约100m³/h。经回填土反压、涌水抽排、内外布孔注浆等一系列措施，最终控制住了坑内涌水。
（三）首通段两层车站基坑开挖深度约16~18m，同比围护结构配筋量，可发现，朝安站围护结构配筋量较虫雷岗站高出48%，而两站基坑开挖深度相差仅1.4m。同时，类似地层条件下，仅有朝安站在连续墙内外进行了搅拌桩预加固处理。
（四）如表2所示，选取季华园站和相邻的朝安站进行比较，其开挖深度相近，地质条件相当，但朝安站围护结构钢筋含量较季华园站高26%。
表2车站基坑围护结构主要设计参数类比一
（五）如表3，选取相邻车站桂城站与南桂路站进行比较，基坑开挖深度相差200mm，均采用800厚地下连续墙，设置3道支撑，且桂城站第三道支撑采用了换撑处理，但其连续墙配筋量较南桂路站高24%。
表3车站基坑围护结构主要设计参数类比二
3 建议
3.1 源头上重视
一个好的设计方案，不仅能有效降低工程安全风险，更能有效提高工程的经济性、缩短工程工期。因此，类似于前述中提到的围护结构选型问题，在源头上应更为重视。当缺乏类似工程设计、施工经验时，应针对设计方案进行多次应用前的试验，并对试验结果进行分析、总结，而后再应用于实际工程中。同时，为了避免出现大面积止水帷幕失效的情况发生，可考虑局部采用钻孔桩+止水帷幕解决管线冲突问题，其余区域围护结构仍采用连续墙。
对于工程设计输入性的参数，建议由总体单位组织有当地专家对地质资料、设计方法、计算工具等进行梳理，规范地质参数的取值范围、提出推荐采用的设计方法和计算工具，避免出现地质参数离散性大、设计方法不统一、计算工具五花八门的情况发生。
3.2过程中控制
在施工图设计过程中，建议由总体设计单位组织各个分项工点，就围护结构设计参数进行梳理、分析、对比和总结，提出全线类似地层的设计参数参考值，使单项设计规范化、体系化，利于工程风险和投资的控制。
工程实施阶段，部分工程实施单位经常以甲方的工期要求为突破口，提出对设计方案进行变更的要求。因此，在施工过程中，应加强对设计变更的控制，深入分析变更的合理性和经济性，绝对不能牺牲工程安全来换取工期。
3.3实践中总结提高
设计图纸和交底资料是指导施工的前提，施工过程中的各项监测数据是验证设计的重要来源，是检验设计方案合理性的重要工具。因此，在工程实施过程中，应加强设计与施工的信息互动，通过现场信息的反馈，分析判断设计参数的合理性，必要时应及时进行修正，确保工程安全性和经济性。同时，在工程实施完成后，应及时进行设计施工总结，对工程实施过程中出现的问题和解决方法等进行全方位的再分析， 为后续类似工程提供良好的设计、施工经验教训。
4 结语
地铁工程车站基坑围护结构设计是一项系统性较强、涉及面较广的设计工作，其不同于普通建筑基坑多样化的设计思路，更应在规范参数选取、统一计算方法和计算工具等方面深入思考、综合比选、规范统一，采取抓大放小的原则，在大的框架下努力寻求个别站点的差异化处理措施，确保工程安全性和经济性。
参考文献
[1] 刘国彬,王卫东．基坑工程手册（第二版）．北京：中国建筑工业出版社，2009-11-1．
[2] 珠江三角洲城际快速轨道交通广州至佛山段工程车站围护结构施工图
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。