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[摘 要]本文结合南京地铁四号线花园路站挖车站基坑支护施工实践，对上层软土和下下层岩质的典型地层基坑，采用吊脚桩综合支护体系进行论述，本种基坑支护措施对上层软基与下层岩质的适用性较好，也会使施工质量安全可靠，施工也更为方便，并能降低工程造价。在采用此施工方案进行支护时，注意要控制好桩底部的水平位移，在下部岩质基坑开挖时，必要时采用相应的有效措施，保证吊脚桩的安生性与稳定性。
[关键词]基坑围护、施工技术、吊脚桩、措施
中图分类号：U231.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）20-0140-01
引言
该车站为一座明挖车站，其主体基坑开挖深度22～32.5m，地质及水文地质条件变化大，基坑围护设计时充分结合站址周边的工程地质和水文地质条件、周边环境，确定采用锁脚桩支护型式，在保证施工安全和技术合理的前提下，最大限度地节约了投资。
一、工程概况
1、花园路站位于板仓街东侧华润地块内，为地下三层（局部四层）明挖12.5米岛式站台车站。车站设计起点里程（右线CK20+853.000）至设计终点里程（右CK21+001.000）。车站外包总长148m，标准段总宽21.4m，车站设计覆土2.2～4m。主体基坑深度22～32.5m。
2、车站主体所处位置的现状地面标高起伏较大，西低东高，地面面最大高差10米左右。车站设计方案顺地势进行，西端地势低处为地下三层结构，东段地势高处为地下四层结构。根据四号线工程筹划，花园路站西端小里程端的端头井为盾构始发井，东端大里程端为矿山法区间，车站范围内纵向为平坡。
二、工程水文、地质情况
1、场地岩土种类较多，不均匀，性质变化较大，地下水埋藏较浅。场地土按沉积时代、成因类型及物理力学性质各土层自上而下依次为：①-1杂填土、①-2素填土、④-2b2粉质黏土、④-4e2混合土、δ-0残积土、δ-2强风化闪长岩、δ-3中风化闪长岩、场地基坑底部为δ-3中风化闪长岩、局部为J1-2XN-3中风化石英砂岩。
2、本工程地下水类型主要为潜水、微承压水及基岩裂隙水。潜水主要分布于浅部填土层中，雨季有水，旱季无水；④-2b2粉质粘土为隔水层；微承压水赋存于④-4e2及δ-0中；基岩裂隙水主要储存在基岩风化带、断层破碎带和节理裂隙中，富水程度差异较大，连通性较差。
三、基坑围护结构设计
1、花园路站地质情况复杂，实测中风化闪长岩强度远大于详勘显示的60mpa，局部岩层抗压强度达181.5mpa，钻孔桩施工极为困难，原设计钻孔桩入岩深度15～25m，穿越岩层很厚，成孔成桩速率缓慢，不能满足合同工期施工要求。花园路站主体围护结构变更：主体围护桩入岩，深入负三（四）层中板以下至高程18.621m，该部分采用钻孔桩加内支撑结构；18.621m高程以下，钻孔桩锁脚采用预应力锚索结构加围护腰梁体系、全长粘结型锚杆加喷射混凝土结构支护。
2、围护结构改吊脚桩变更：通过实测岩石强度，远大于详勘显示的60Mpa，局部岩石强度达到181.5Mpa，为桩基下部结构不适宜施工桩孔桩提供理论依据；通过试桩，来初步测算整个围护结构施工工期，为原施工方案不能满足合同工期提供支持数据。通过国内调查吊脚桩的成功施工案例作为变更的案例支持。
3、通过变更，可以减少围护结构入岩深度，缩短围护结构施工工期，早日提供开挖条件；岩层自持力情况较好，采用预应力锚索、全长粘结型锚杆加喷射混凝土结构支护保证基坑安全。
四、基坑的施工及方法
1、本工程的施工因考虑综合因素与经济因素，本设计合理采用吊脚桩支护型式：基坑围护结构应以中风化岩层为分界，上部软土层基坑采用钻孔灌注桩预应力锚索支护体系，钻孔灌注桩嵌入中风化岩层不小于1.5m，并在桩体嵌岩面以下预留一定宽度的岩肩来支撑桩脚，由于基坑周边环境的限制，预留岩肩的宽度不可能太大，故在桩脚处设置吊脚梁和预应力锚索来控制桩底的水平位移。对于下部位于中、微风化岩层范围内的岩质基坑，采用喷锚支护类型，因基坑周边环境的限制，采用的开挖方式为垂直开挖。为了避免开挖时桩脚的侧向水平位移，更重要的是为了预裂、控制爆破超挖对桩体的整体稳定影响并控制桩脚的水平位移，在岩坡采用钢管桩超前支护。钢管采用Φ146mm无缝钢管并开花孔，壁厚5.0mm，
2、灌注C30细石混凝土，钻机成孔Φ200，间距1.2m，嵌入基坑开挖底部以下不小于2.0m。钢管桩同时兼作岩质边坡的立柱，其外侧设置水平肋梁。关于锁脚桩组合支护体系的计算，可以采用大型有限元软件进行数值模拟分析计算，考虑到数值模拟计算分析复杂，耗时长，目前在工程设计领域，一般将其分为上部桩锚体系、下部岩质边坡分别计算。下部岩质边坡计算时，上层土、桩的自重及锚索向下的分力作为下层岩质边坡的荷载考虑。基坑侧壁水平向土压力计算时，对素填土层、砂层、强风化岩层采用水土分算，粉质粘土及中、微风化岩层采用水土合算。吊脚桩支护体系的最不利工况为平台以下岩体的开挖，引起桩脚向坑内水平位移，为了控制此工况时的桩脚水平位移，设计在平台处及下方岩质边坡第一道锚杆处，均采用预应力锚索并适当增大其预应力，进行有效锁脚。钻孔桩采用泥浆护壁螺旋钻机成孔，直径为1.0m，间距1.5m，锚索采用一桩一锚，桩间锚，横向间距为1.5m，竖向间距为2.8m。围护桩设计时，一般不需计算裂缝，为强度控制配筋，设计采用Ⅲ级钢，节约了钢筋用量。
五、基坑地下水的控制及相关措施
1、本基坑外侧第四系土层厚度较大，基坑范围内以素填土、粉质黏土、粗砂和风化岩为主，地下水具有弱承压性。
2、考虑到基坑周边环境保护要求较高，在坑外设置高压旋喷桩止水帷幕，旋喷桩顶部位于稳定地下水位以上1.0m处，下部插入强风化岩层不小于0.5m。旋喷桩直径1.2m，间距1.5m，与灌注桩咬合0.4m，采用三重管工艺施工。
3、该种坑外止水配合坑内集水明排的地下水综合控制措施是有效的，可以保证施工期间的安全、顺利施工，且是较为经济的地下水控制方案。
六、基坑围护结构施工注意事项及要求
1、岩土组合基坑下部岩质边坡具备自稳条件时，上部土质边坡采用桩锚支护结构，桩端嵌入基坑底标高以上的基岩深度满足嵌固深度即可，而不必嵌入基坑底以下。
2、锚固段与自由段可根据滑动土体及软弱面加以界定，两者界限应区分明显。锚索施工时，必须精确定位，保证其间、排距，倾角，孔底轴线偏斜等在设计规定的范围内。
3、当基坑开挖到岩层顶上部时，桩端仍处于嵌固岩层时基坑上部支护结构类型为桩锚；当基坑开挖到岩层顶下部时，桩端被暴露在基岩之外，基坑围护结构发生变化，采用为锚索支护结构，排桩支护应也相应变为锚杆竖肋。基坑支护设计要考虑两种状态的综合要求。
4、钻机钻进时，认真操作，防止发生钻孔坍塌、掉落块，以保证锚索顺利安插及顺利灌注。
5、锚固段灌浆必须饱满密实，二次补浆时，灌浆压力宜控制在0.4--0.6Mpa。锚固段浆液达到设计允许张拉强度后，方可进行张拉并锁定。并按后附表作好施工记录。
6、在进行张拉和锁定时，张拉机械的台座承压面必须平整，并与锚索的轴线方向垂直。锚索抽检所得的总弹性位移应超过自由段理论弹性伸长的80%。
7、按设计要求正确组装锚索，认真安插，确保锚索安装质量。
8、施工作業时，必须由专业技术人员到场，并携带有关证件。
七、结束语
花园路地铁站基坑支护结构充分利用岩石的自身稳定能力，利用围护桩体系刚度大的优势并有效地控制桩身的位移与地面沉降，保证基坑及周边建筑物的安全，有效降底施工难度及工程成本。
参考文献
[1] 吴腾土岩二元结构盖挖法地铁车站深基坑“吊脚桩”支护体系数值分析[D].中国海洋大学.
[2] 郝占洋、孙万红深基坑开挖方法的探讨[A].土木建筑学术文库（第13卷）[C].2010年.
[3] 邵志国青岛土岩复合地层深基坑变形规律与变形监测系统研究[D].青岛理工大学，2012年.
[关键词]基坑围护、施工技术、吊脚桩、措施
中图分类号：U231.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）20-0140-01
引言
该车站为一座明挖车站，其主体基坑开挖深度22～32.5m，地质及水文地质条件变化大，基坑围护设计时充分结合站址周边的工程地质和水文地质条件、周边环境，确定采用锁脚桩支护型式，在保证施工安全和技术合理的前提下，最大限度地节约了投资。
一、工程概况
1、花园路站位于板仓街东侧华润地块内，为地下三层（局部四层）明挖12.5米岛式站台车站。车站设计起点里程（右线CK20+853.000）至设计终点里程（右CK21+001.000）。车站外包总长148m，标准段总宽21.4m，车站设计覆土2.2～4m。主体基坑深度22～32.5m。
2、车站主体所处位置的现状地面标高起伏较大，西低东高，地面面最大高差10米左右。车站设计方案顺地势进行，西端地势低处为地下三层结构，东段地势高处为地下四层结构。根据四号线工程筹划，花园路站西端小里程端的端头井为盾构始发井，东端大里程端为矿山法区间，车站范围内纵向为平坡。
二、工程水文、地质情况
1、场地岩土种类较多，不均匀，性质变化较大，地下水埋藏较浅。场地土按沉积时代、成因类型及物理力学性质各土层自上而下依次为：①-1杂填土、①-2素填土、④-2b2粉质黏土、④-4e2混合土、δ-0残积土、δ-2强风化闪长岩、δ-3中风化闪长岩、场地基坑底部为δ-3中风化闪长岩、局部为J1-2XN-3中风化石英砂岩。
2、本工程地下水类型主要为潜水、微承压水及基岩裂隙水。潜水主要分布于浅部填土层中，雨季有水，旱季无水；④-2b2粉质粘土为隔水层；微承压水赋存于④-4e2及δ-0中；基岩裂隙水主要储存在基岩风化带、断层破碎带和节理裂隙中，富水程度差异较大，连通性较差。
三、基坑围护结构设计
1、花园路站地质情况复杂，实测中风化闪长岩强度远大于详勘显示的60mpa，局部岩层抗压强度达181.5mpa，钻孔桩施工极为困难，原设计钻孔桩入岩深度15～25m，穿越岩层很厚，成孔成桩速率缓慢，不能满足合同工期施工要求。花园路站主体围护结构变更：主体围护桩入岩，深入负三（四）层中板以下至高程18.621m，该部分采用钻孔桩加内支撑结构；18.621m高程以下，钻孔桩锁脚采用预应力锚索结构加围护腰梁体系、全长粘结型锚杆加喷射混凝土结构支护。
2、围护结构改吊脚桩变更：通过实测岩石强度，远大于详勘显示的60Mpa，局部岩石强度达到181.5Mpa，为桩基下部结构不适宜施工桩孔桩提供理论依据；通过试桩，来初步测算整个围护结构施工工期，为原施工方案不能满足合同工期提供支持数据。通过国内调查吊脚桩的成功施工案例作为变更的案例支持。
3、通过变更，可以减少围护结构入岩深度，缩短围护结构施工工期，早日提供开挖条件；岩层自持力情况较好，采用预应力锚索、全长粘结型锚杆加喷射混凝土结构支护保证基坑安全。
四、基坑的施工及方法
1、本工程的施工因考虑综合因素与经济因素，本设计合理采用吊脚桩支护型式：基坑围护结构应以中风化岩层为分界，上部软土层基坑采用钻孔灌注桩预应力锚索支护体系，钻孔灌注桩嵌入中风化岩层不小于1.5m，并在桩体嵌岩面以下预留一定宽度的岩肩来支撑桩脚，由于基坑周边环境的限制，预留岩肩的宽度不可能太大，故在桩脚处设置吊脚梁和预应力锚索来控制桩底的水平位移。对于下部位于中、微风化岩层范围内的岩质基坑，采用喷锚支护类型，因基坑周边环境的限制，采用的开挖方式为垂直开挖。为了避免开挖时桩脚的侧向水平位移，更重要的是为了预裂、控制爆破超挖对桩体的整体稳定影响并控制桩脚的水平位移，在岩坡采用钢管桩超前支护。钢管采用Φ146mm无缝钢管并开花孔，壁厚5.0mm，
2、灌注C30细石混凝土，钻机成孔Φ200，间距1.2m，嵌入基坑开挖底部以下不小于2.0m。钢管桩同时兼作岩质边坡的立柱，其外侧设置水平肋梁。关于锁脚桩组合支护体系的计算，可以采用大型有限元软件进行数值模拟分析计算，考虑到数值模拟计算分析复杂，耗时长，目前在工程设计领域，一般将其分为上部桩锚体系、下部岩质边坡分别计算。下部岩质边坡计算时，上层土、桩的自重及锚索向下的分力作为下层岩质边坡的荷载考虑。基坑侧壁水平向土压力计算时，对素填土层、砂层、强风化岩层采用水土分算，粉质粘土及中、微风化岩层采用水土合算。吊脚桩支护体系的最不利工况为平台以下岩体的开挖，引起桩脚向坑内水平位移，为了控制此工况时的桩脚水平位移，设计在平台处及下方岩质边坡第一道锚杆处，均采用预应力锚索并适当增大其预应力，进行有效锁脚。钻孔桩采用泥浆护壁螺旋钻机成孔，直径为1.0m，间距1.5m，锚索采用一桩一锚，桩间锚，横向间距为1.5m，竖向间距为2.8m。围护桩设计时，一般不需计算裂缝，为强度控制配筋，设计采用Ⅲ级钢，节约了钢筋用量。
五、基坑地下水的控制及相关措施
1、本基坑外侧第四系土层厚度较大，基坑范围内以素填土、粉质黏土、粗砂和风化岩为主，地下水具有弱承压性。
2、考虑到基坑周边环境保护要求较高，在坑外设置高压旋喷桩止水帷幕，旋喷桩顶部位于稳定地下水位以上1.0m处，下部插入强风化岩层不小于0.5m。旋喷桩直径1.2m，间距1.5m，与灌注桩咬合0.4m，采用三重管工艺施工。
3、该种坑外止水配合坑内集水明排的地下水综合控制措施是有效的，可以保证施工期间的安全、顺利施工，且是较为经济的地下水控制方案。
六、基坑围护结构施工注意事项及要求
1、岩土组合基坑下部岩质边坡具备自稳条件时，上部土质边坡采用桩锚支护结构，桩端嵌入基坑底标高以上的基岩深度满足嵌固深度即可，而不必嵌入基坑底以下。
2、锚固段与自由段可根据滑动土体及软弱面加以界定，两者界限应区分明显。锚索施工时，必须精确定位，保证其间、排距，倾角，孔底轴线偏斜等在设计规定的范围内。
3、当基坑开挖到岩层顶上部时，桩端仍处于嵌固岩层时基坑上部支护结构类型为桩锚；当基坑开挖到岩层顶下部时，桩端被暴露在基岩之外，基坑围护结构发生变化，采用为锚索支护结构，排桩支护应也相应变为锚杆竖肋。基坑支护设计要考虑两种状态的综合要求。
4、钻机钻进时，认真操作，防止发生钻孔坍塌、掉落块，以保证锚索顺利安插及顺利灌注。
5、锚固段灌浆必须饱满密实，二次补浆时，灌浆压力宜控制在0.4--0.6Mpa。锚固段浆液达到设计允许张拉强度后，方可进行张拉并锁定。并按后附表作好施工记录。
6、在进行张拉和锁定时，张拉机械的台座承压面必须平整，并与锚索的轴线方向垂直。锚索抽检所得的总弹性位移应超过自由段理论弹性伸长的80%。
7、按设计要求正确组装锚索，认真安插，确保锚索安装质量。
8、施工作業时，必须由专业技术人员到场，并携带有关证件。
七、结束语
花园路地铁站基坑支护结构充分利用岩石的自身稳定能力，利用围护桩体系刚度大的优势并有效地控制桩身的位移与地面沉降，保证基坑及周边建筑物的安全，有效降底施工难度及工程成本。
参考文献
[1] 吴腾土岩二元结构盖挖法地铁车站深基坑“吊脚桩”支护体系数值分析[D].中国海洋大学.
[2] 郝占洋、孙万红深基坑开挖方法的探讨[A].土木建筑学术文库（第13卷）[C].2010年.
[3] 邵志国青岛土岩复合地层深基坑变形规律与变形监测系统研究[D].青岛理工大学，2012年.