张 江 中铁二院贵阳勘察设计研究院有限责任公司

1 引言

近年来，城市化进程逐步加快，大量人口涌入城市，城市基础建设的持续的发展，各大城市地铁施工项目也越来越多，施工过程对周边构、建筑物的影响巨大[1]。地铁围护结构的设计合理性，安全性、重要性不言而喻[2]。特别是贵阳特有的喀斯特地形对地铁设计、施工要求尤为严格。本文重点研究贵阳地铁某明挖区间在周边复杂环境下围护结构的设计[3]，为国内类似工程提供一定的设计参考。

2 工程概况

贵阳市地铁1号线工程某明挖区间左线全长80m，右线全长110m。区间为地下一层单线单洞矩形框架结构。

区间南侧为已建金戈路，路面标高1080.00～1085.00；东侧为王武监狱及王武村土地，王武监狱段地势相对平坦，场地周边零星分布有民房；场段距离王武监狱围墙约为9m，距离基坑较近。西侧为原始山体、农田、耕地及居民区。

根据区间所处的环境、工程地质.水文地质及水文资料条件以及基坑深度，建筑结构安全等级为一级；区间明挖结构左线边坡垮塌，垮塌段坡顶上方有有监狱围墙，根据监测结果，围墙在边坡滑移后，有向基坑内倾覆的趋势。

3 工程、水文地质概况

由于路基开挖，分布于表层的粉质粘土基本挖除，现边坡岩土构成主要为强风化泥岩及中风化泥岩，局部夹泥质粉砂岩，岩性描述如下。

粉质粘土：冲洪积成因，褐黄色，碎块状结构。场地内局部分布，含少量分布不均匀的强风化残块。总体粘性一般，手捻有砂感，总体厚度不大,似层状和透镜状产出，厚2m～3m。

强风化泥岩：土黄色，褐黄色，岩芯呈砂状，厚3m～5m。

中风化泥岩：紫红色夹灰褐色、灰绿色，节理较发育,具遇水软化，失水崩解特性，岩芯较破碎，呈块状、短柱状，偶见柱状。

4 围护结构方案选择

经过现场勘查，暂时考虑对现场进行土体反压处理。核算原设计后，发现原设计为采用1:0.4放坡+框架梁设计，基坑深度为10m，原有设计未考虑边坡顺层影响，现有基坑已经开挖了5m 深，局部框架梁已经施做。监狱围墙距离坡顶1m，已部分产生裂缝，原有全方案放坡已不可行。综合现场构筑物及地质情况，新的围护结构方案采用上部放坡+框架梁，下部锚索+直径1.2m桩。锚索穿过顺层滑裂面，锁住整个滑移体。

5 围护结构计算

5.1 计算原则

（1）基底为岩层，不进行抗隆起验算[4]。

（2）由于本区间场区内无透水层，不进行抗管涌和突涌验算[5]。

（3）围护结构计算采用《理正深基坑辅助设计软件F—SPW V7.0》模拟基坑开挖和回筑全过程，按增量法原理进行计算与验算，完成了桩的入土深度、稳定性、位移、受力及配筋计算，从而保证所采用的施工方案满足监狱围墙不倾覆的要求。

（4）基坑安全等级为一级，结构计算考虑的主要荷载有水土压力、地面超载、施工荷载等。计算结果表明，本工程设计的围护结构满足强度、稳定性及变形要求[6]。

5.2 计算结果及分析

根据计算结果，桩配筋如表1。

表1

锚索参数计算如表2。

表2

6 结束语

（1）根据计算结果，现确定方案为：围护桩+锚索，区间主体围护结构采用Φ1000@2000钻孔灌注桩。锚索位于桩上，采用纵向两道，竖向间距为4m，第一道为4 束15.2 绞线，长度为17.5m。第二道为4束15.2钢绞线，长度为14.5m。

（2）本明挖区间项目现已施工完毕，并已运营通车，坡顶及桩顶位移、沉降数值均在合理范围内，坡顶外侧外墙也没有开裂的趋势。因此，可以确定了在顺层岩层中桩+锚索的支护形式的应用效果。

（3）根据原有设计，原有基坑边坡采用放坡+格构梁的支护形式，现场发生了滑移，说明此支护形式在岩层存在倾角较大的顺层地质时，应慎重选择。