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浅谈城市下穿隧道的基坑设计作者：许越来源：《城市建设理论研究》2014年第09期【摘要】随着城市的快速发展，交通拥堵现象日益严重，给市民出行带来极大的不便。
城市下穿隧道隧道为缓解交通压力做出了极大的贡献，下穿隧道大多处于城市重点交通位置，起着交通枢纽的作用，也体现了城市文明风貌，本文主要以广佛江快速通道江门段篁庄大道下穿隧道基坑工程设计为例，分析在下穿隧道基坑设计中有何难点特点，它的计算条件和方法又为工程设计提供了哪些便利，以供参考。
【关键词】下穿隧道；设计；基坑；计算；中图分类号：S611文献标识码： A1基坑设计原则及技术标准1.1设计原则及技术标准篁庄大道下沉式隧道分布里程为K21+175～K21+715，长540m，由挡墙段和封闭框架段构成，其中K21+400～K21+500为封闭段，长100m。
隧道拟采用明挖法施工。
1.1.1 设计原则基坑设计必须与相应的节点交通疏散方案相协调，尽量减少对节点交通的影响。
根据本基坑的规模和周边构筑物的情况，侧壁安全等级二级，相应基坑侧壁重要性系数γ0=1.0；边坡整体稳定安全系数要求不小于1.3。
基坑顶地面超载计算取值为20kPa，基坑最大变形控制在50mm以内。
基坑支护结构平面布置应满足隧道主体结构基础尺寸、规范允许变形、施工误差及施工作业面要求。
当安全等级为二级时，基坑变形控制需满足地面最大沉降量≤0.25%H；且≤50mm；排桩结构最大水平位移≤0.40%H，且≤50mm（H为基坑开挖深度）。
1.1.2 设计依据及标准设计依据：《广州地区建筑基坑支护技术规定》（GJB02-98）；广东省标准《建筑基坑支护技术规程》（DBJ/T15-20-97）；中华人民共和国行业标准《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）；中华人民共和国国家标准《建筑地基基础设计规范》（GB5007-2012）；中华人民共和国国家标准《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D62-2004）；中华人民共和国国家标准《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）；中华人民共和国国家标准《建筑基坑工程监测技术规范》（GB 50497-2009）；广东省标准《建筑地基处理技术规程》（DBJ 15-38-2005）等其他有关的国家及地方强制性规范和标准等。
城市车行下穿隧道基坑支护施工技术研究城市发展不断壮大，城市交通问题也随之变得越来越突出。
为了解决交通拥堵问题，许多城市都在进行城市道路的改造和扩建工程。
隧道作为城市道路的重要组成部分，其施工技术显得尤为重要。
城市车行下穿隧道基坑支护施工技术研究成为目前城市建设中的热点问题之一。
一、基坑支护施工技术的现状和存在问题城市道路改造和扩建工程中，基坑支护施工技术一直是一个难点和瓶颈。
目前存在的问题主要有以下几个方面：1. 城市地下管线密集，基坑支护对地下管线的影响大。
目前的基坑支护施工技术往往无法很好地保护地下管线的完整性，容易造成地下管线损坏的风险。
2. 城市交通密集，基坑支护对交通的影响大。
基坑支护施工过程中，往往需要占用道路或者人行道，给城市交通带来不便，甚至产生交通拥堵。
3. 城市建筑密集，基坑支护对周边建筑的影响大。
基坑支护施工时，挖掘深度较大，易对周边建筑物产生不良影响，造成安全隐患。
二、基坑支护施工技术的关键技术为了解决上述问题，需要通过技术手段对基坑支护施工技术进行改进。
下面是关键技术的介绍：1. 地下管线保护技术。
需要通过地下探测技术，对地下管线进行精确位置的测定，并采用相应的支护措施来保护地下管线的完整性。
2. 交通影响减少技术。
可以通过深基坑支护技术，减少对道路和人行道的占用，同时采取临时交通组织措施，减少对周边交通的影响。
3. 建筑影响减少技术。
通过采用先进的支护结构和技术，减少挖掘深度对周边建筑的影响，保障周边建筑的安全。
三、基坑支护施工技术改进的对策为了不断完善基坑支护施工技术，在实践中需要采取以下对策：1. 加强科研和技术攻关。
需要加大对基坑支护施工技术的科研力度，通过实验和实践不断改进和完善相关技术。
2. 制定科学规范和标准。
需要建立科学的基坑支护施工规范和标准，明确基坑支护施工的流程和要求，保障施工质量和安全。
3. 推广先进技术和经验。
需要通过多种途径，将先进的基坑支护施工技术和经验向更多城市施工单位推广，提高基坑支护施工技术水平。
下穿高速公路隧道工程基坑支护设计摘要：广州市珠吉路下穿广深高速公路隧道工程是广州市连接科学城中心区和南部组团的一条重要交通干道。
该工程条件复杂，其中下穿隧道部分是控制性难点。
本文为复杂环境条件下的基坑支护设计，是针对不同工况采用不同多种支护结构形式相结合方法加以解决成功实例，可为同类工程的基坑支护设计和施工提供参考。
关键词：下穿高速公路隧道工程，基坑支护1 工程概况广州市珠吉路下穿广深高速公路隧道工程北接科学大道进入科学城中心区，隧道近垂直下穿一横路后向南下穿广深高速公路桥底的两桥跨间进入广州市。
道路按上下行各三车道分幅设计，其中上行SB线为广州至科学城方向，下行为SA线。
工程主要河涌乌涌沿珠吉路路段长约600m，宽14m，拟建隧道SA和SB线位于乌涌两侧并与其基本平行。
场区中部由北向南依次有33m宽的一横路、30m宽广深高速公路及30m宽的规划路。
隧道采用明挖法施工，一横路段采用闭口段，其余为开口段。
隧道SA线全长403.5m，隧道SB线全长465m，下穿一横路闭口段长均为49m。
基坑支护周边总长1778.4m，开挖最深处深度为12.00m。
2 建设条件2.1场地位置及地形地貌工程范围属冲积平原地貌，地面高程16.34～23.18m。
乌涌呈南北向从场地中部穿过，两岸堤围已整治为规划堤岸，乌涌堤岸按1:2.5放坡，河涌水面现状宽约14m，水深约2.5m。
隧道SA线西侧及隧道SB线东侧均为开阔场地，开阔坡积残丘地面标高比一般的地面标高高1～2m。
2.2工程地质及水文地质条件根据勘察资料揭露，场区基坑开挖支护段地层自上而下为：人工填土层、第四系坡积层（可塑及硬塑状粉质粘土，厚2.00～9.80m）、冲积层（淤泥质土、可塑及软塑状粉质粘土、稍密~中密的中砂、粗砂及砾砂组成，厚4.70～10.10m）、残积层（花岗岩风化砂质粘性土，厚2.20～5.70m），基岩为燕山期花岗岩（顶层埋深0.50～17.60m）。
基坑支护设计计算书1. 引言本文档旨在进行基坑支护设计的计算和分析。
基坑是建筑施工中常见的一种临时结构，用于挖掘地下土层以进行建筑施工。
基坑支护设计是保证基坑施工安全和土体稳定性的重要环节。
本文将根据实际项目要求进行基坑支护设计的计算和分析，包括土体力学参数的确定、支护结构的选择和计算等内容。
2. 土体力学参数的确定在进行基坑支护设计之前，首先需要确定土体力学参数，包括土的黏聚力、内摩擦角、单位体积重等。
这些参数是基坑支护设计的基础，直接影响支护结构和施工的安全性。
2.1 土壤试验为确定土体力学参数，需要进行室内土壤试验。
常见的试验包括标准贯入试验、剪切试验和固结试验等。
通过这些试验，可以得到土的黏聚力、内摩擦角等参数。
此外，还需要进行土的湿度和密度等的测试，以确定土的单位体积重。
2.2 地质勘探资料分析除了进行土壤试验，还可以利用地质勘探资料来分析土体力学参数。
地质勘探资料包括钻孔资料、地质勘探报告等。
通过对这些资料的分析，可以初步确定土的性质和力学参数。
2.3 实测数据分析在一些材料相对简单的项目中，可以利用实测数据来确定土体力学参数。
实测数据包括挖掘试验、压力板试验等。
通过这些试验，可以获得土体的力学性质和参数。
3. 基坑支护结构设计基坑支护结构设计是基坑支护设计的关键环节。
支护结构的选择和设计直接影响施工安全性和支护效果。
常见的基坑支护结构包括护坡、桩墙、土挡墙等。
3.1 护坡设计3.1.1 护坡类型选择根据土体力学参数和基坑的深度等因素，选择合适的护坡类型。
常见的护坡类型包括削坡、嵌岩坡、预埋锚杆坡等。
3.1.2 护坡稳定性计算根据所选护坡类型，进行护坡的稳定性计算。
包括计算护坡的自重、土压力、附加荷载等，以确保护坡的稳定性。
3.2 桩墙设计3.2.1 桩墙类型选择根据项目要求和土体条件，选择合适的桩墙类型。
常见的桩墙类型包括钢板桩、混凝土搭接桩等。
3.2.2 桩墙的稳定性计算对选定的桩墙类型进行稳定性计算，包括桩身桩头的受力计算、土压力的计算等。
基坑支护施工方案（含计算书）一、引言基坑支护施工是建筑工程中的重要环节，其施工质量直接影响到整个项目的安全和进度。
本文旨在针对基坑支护施工进行综合规划和方案制定，结合相关计算书对支护结构的稳定性进行分析，以确保工程施工的安全与质量。
二、工程背景1. 工程地点： - 工程位于 urban location 地区，地质条件复杂，存在天然坡体和水文条件不利的地质特点； - 施工现场周围有 urban infrastructure 设施，要求基坑支护施工不影响周边建筑和交通。
2. 工程规模： - 基坑平面尺寸为XXXm x XXXm； - 基坑深度为XXm。
三、施工方案1. 地基处理：在开挖前，对工程地基进行勘察和地质分析，根据地质情况选择合适的地基处理方法，确保开挖后基坑周围土体的稳定性。
2. 支护结构选择： - 根据基坑深度和周围环境，选择合适的支护结构； - 本工程选用XXX形式的支护结构，以满足工程安全的要求。
3. 施工工艺： - 施工过程中严格遵守相关规范和标准，保证施工质量； - 准备开挖前支护方案、支护结构设计图纸等文件，协调施工人员配合施工。
四、支护结构计算书1. 承载能力计算：边坡结构稳定性系数K 地盘梁承载力P（kN）第一行数据第一行数据第一行数据第一行数据第二行数据第二行数据第二行数据第二行数据第三行数据第三行数据第三行数据第三行数据2. 地下水压力计算：地下水压力对基坑支护结构稳定性有重要影响，需参考现场地下水位，计算地下水压力并根据相关标准进行合理设计。
五、施工安全与质量控制1. 安全措施：- 施工现场设立警示标识，保持通道畅通，设立安全围栏等措施，确保施工安全； - 定期进行施工现场安全检查，及时处理安全隐患。
2. 质量控制： - 对材料的选用、施工工艺的控制等方面进行严格把控，保证支护结构的质量； - 施工过程中进行质量检查，开展质量记录，确保施工质量合格。
六、结论基于对工程地质特征、支护结构选择、施工工艺和施工安全质量控制的综合考虑，本文提出了一套完整的基坑支护施工方案。
某城市下穿隧道基坑支护设计与计算分析
摘要：随着地下工程的兴建，基坑工程数量不断增多，基坑支护结构设计的要
求越来越高。
本文通过某城市下穿隧道的基坑支护设计介绍了隧道支护结构方案
的比选，分别对钢板桩支护结构与钻孔灌注桩支护结构进行了详细的计算与分析。
关键词：下穿隧道；钢板桩支护；钻孔灌注桩支护；基坑支护设计
1 工程概况
某城市下穿隧道全长480m，隧道结构分为开口段与闭口段，开口段为U型开口框架结构，首尾长度均为160m，闭口段为钢筋砼单箱双室框架结构，长度为160m（见图1）。
在
隧道最低点一侧设置一泵房，泵房平面尺寸为17.2m×6.9m。
由于场地临近珠江入海口且较多区域分布有淤泥质砂，地下水充沛，地下水位高，地下
水埋深介于1.30m~2.60m之间。
土对混凝土结构有微腐蚀性，按地层渗透性土对混凝土结构
有微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋有中腐蚀性，对钢结构具有微腐蚀性。
3 基坑支护重点、难点分析
1）基坑开挖深度大，隧道闭口段深度约为10.2m，泵房处基坑深达14m。
基坑基底均位
于淤泥（质土）层中，且淤泥质土层厚。
严重影响基坑的施工安全，施工难度大。
2）由于该项目为改造工程，在施工期间需保持道路两侧畅通，且下穿隧道位于城市主干
道上，两侧建筑物多，施工期间要确保隧道施工不能影响道路两旁建筑物的安全。
因此必须
选用合适的基坑支护方案才能满足要求。
3）场地地下水充沛且地下水位高，在施工区间选用合适的降水措施和基坑支护的止水帷
幕是保证基坑安全施工的重要前提条件。
4 基坑支护设计
4.1 基坑结构尺寸
隧道基坑总长480m，宽度为30.8m，开挖深度为1.5m~10.2m，泵房处开挖深度14.0m。
4.2 基坑支护方案比选
隧道采用明挖法施工，为保证隧道结构的施工安全，隧道施工时应采取可靠的深基坑支
护方案。
基坑支护常见的方法有放坡开挖、土钉墙、水泥土墙、钢板桩、钻孔灌注桩、地下
连续墙等形式，由于基坑开挖深度大，施工期间隧道基坑两侧还保持连续交通，根据类似市
政隧道施工经验，采用放坡开挖、钢板桩、排桩、地下连续墙结构比较合适，但地下连续墙
用作临时的挡土结构，与其它方法相比，所产生的费用较高，在城市施工时，废泥浆的处理
也比较麻烦，经过综合比选，本工程基坑支护采用钢板桩、钻孔灌注桩支护方式。
经过优化
设计，最终基坑支护方案为：1）当基坑深度小于等于5m时，基坑支护采用钢板桩+
D600x12mm钢管支撑；2）当基坑深度大于5m时，基坑支护采用D1.2m钻孔灌注桩+钢筋混凝土米字型横撑。
5 基坑支护围护结构计算与分析
5.1 支护结构设计
1）钢板桩支护段：当基坑深度小于5m时，基坑采用钢板桩+钢管支撑的支护形式。
基
坑施工时采用拉森Ⅳ型钢钢板桩支护，两侧钢板桩之间设置一道横向D600x12mm钢管支撑，水平间距为3m。
为防止基坑外的水渗入基坑，在钢板桩外侧设置双排直径0.5m的搅拌桩
止水，搅拌桩桩尖要求进入不透水层不小于1.0m，搅拌桩之间搭接为0.1m。
2）钻孔灌注桩支护段：当基坑深度大于5m时，基坑采用钻孔灌注桩+钢筋混凝土米字
型横撑的支护结构。
钻孔灌注桩直径1.2m，间距1.4m。
钻孔桩之间采用直径0.8m双管旋喷
桩止水，旋喷桩与钻孔灌注桩搭接为0.2m。
钻孔桩顶设置1.2×1m冠梁，如基坑需布置多道
横撑，在排桩内侧设置腰梁。
在两侧冠梁、腰梁之间各设置一道钢筋混凝土米字型横撑，横
撑沿隧道纵向布置标准间距为10m。
直撑断面尺寸为0.8×0.8m，斜撑断面尺寸为0.6×0.6m。
由于横撑长度较长，因此，在线路中心线左侧2m处设置一根钢立柱作为支撑，以改善横撑受力。
钢立柱采用角钢和钢板焊接而成，钢立柱基础采用直径1.0m钻孔灌注桩。
钢立柱上端与横撑固结。
5.2支护结构计算
基坑支护采用理正深基坑7.0进行计算分析，计算时，分别选取两种支护方式的最不利情况进行计算。
根据《建筑基坑支护技术规程》（JGJ 120-2012）相关规定，当基坑深度小于5m时，基坑支护安全等级可取为二级，当基坑深度大于5m时，基坑支护安全等级可取为一级。
内力计算采用增量法计算。
其中土压力模型采用经典土压力模型。
水压力计算时，其中粘性土层采用水土合算，非粘性土层采用水土分算。
基坑顶两侧超载按20kN/m计算。
钢管支撑与钢筋砼支撑的刚度系数为533.7MN/m与2244.2MN/m。
5.3 计算结果与分析
经计算，得到支护结构内力图如图6，图7
图7 钻孔灌注桩支护结构位移、弯矩、剪力图
1 整体稳定验算：
（1）钢板桩支护结构：整体稳定安全系数 Ks = 2.477 > 1.30，满足规范要求。
（2）钻孔灌注桩支护结构：整体稳定安全系数 Ks = 3.294 > 1.35，满足规范要求。
2 抗倾覆稳定性验算：
1）抗倾覆（对支护底取矩）稳定性验算：
（1）钢板桩支护结构：最小安全Kov = 1.416 >= 1.200，满足规范要求。
（2）钻孔灌注桩支护结构：最小安全Kov = 1.715 >= 1.250，满足规范要求。
2）抗倾覆（踢脚破坏）稳定性验算：
绕最下道支撑或锚拉点的抗倾覆稳定性验算，
（1）钢板桩支护结构：最小安全Kt = 1.222 >= 1.200，满足规范要求。
（2）钻孔灌注桩支护结构：最小安全Kt = 2.068 >= 1.250，满足规范要求。
3 抗隆起验算
1）支护底部，验算抗隆起：
（1）钢板桩支护结构：Ks=（15.631×19.000×10.662+28.000×20.721）/（15.828×
（5.000+19.000）+20.000）=9.370≥ 1.600，抗隆起稳定性满足。
（2）钻孔灌注桩支护结构：Ks=（17.187×26.000×18.401+120.000×30.140）/（17.008×（10.200+26.000）+20.000）=18.624≥ 1.800，抗隆起稳定性满足。
2）坑底抗隆起按以最下层支点为转动轴心的圆弧条分法计算，结果如下：（1）钢板桩支护结构：Ks = 2.554 ≥ 1.900，坑底抗隆起稳定性满足。
（2）钻孔灌注桩支护结构：Ks = 4.070 ≥ 2.200，坑底抗隆起稳定性满足。
5.4 结论
经过计算，基坑各项验算均满足相关规范，基坑支护结构安全。
6 结语
在进行基坑支护结构方案的选择时，首先应详细了解该地区的地质情况及周边环境，再综合考虑隧道的施工难度及周期，力求设计出既安全又经济的最优方案。
在进行基坑支护结构计算时，因地下工程的复杂性，必须认真分析每一种可能出现的情况，选择最不利的工况进行计算，确保基坑的安全性。
参考文献
[1]《建筑基坑支护技术规程》（JGJ 120-2012）
[2]徐长节尹振宇《深基坑围护设计与实例解析》。
