工程场地自上而下地层分别为:＜ 1 ＞ 人工填土层: 层厚 2. 40 ～ 4. 90 m，平均厚度3. 64 m，主要为素填土。

      ＜ 2-1 ＞ 淤泥质土层: 层厚为 0. 40 ～ 2. 10 m，平均厚度 1. 53 m。

      ＜ 3-2 ＞ 中砂层: 分布呈透镜体状，层厚 2. 70 m。

      ＜ 4-1 ＞ 粉质黏土层: 分布不连续，层厚 0. 80 ～4. 40 m，平均厚度 2. 79 m。

      ＜ 7 ＞ 钙质泥岩强风化带: 层厚 0. 60 ～ 5. 80 m，平均厚度 2. 15 m。

      ＜ 8 ＞ 钙质泥岩中风化带: 层厚 0. 80 ～ 11. 00 m，平均厚度 7. 48 m。

      ＜ 9 ＞ 钙质泥岩微风化带: 层顶面埋深为 14. 30 ～19. 20 m。

      基坑范围内存在的不良地层为较厚的人工填土层，开挖时易于坍塌; 钙质泥岩的中、微风化岩均为软化岩石，有遇水易软化的特性，会降低地基强度。

      工程现场地下水稳定水位深 2. 40 ～ 3. 70 m。地下水类型主要为赋存于第四系土层中的孔隙水和赋存于基岩风化层中的裂隙水。第四系土层中孔隙潜水的补给源为大气降水，补给形式为垂直渗入; 基岩裂隙水的补给源为第四系土层中孔隙水的垂直渗入及侧向补给、越流补给。本工程场地地下水对混凝土结构有弱腐蚀性，对混凝土中的钢筋无腐蚀性，而对钢结构则有弱腐蚀性。地质勘查报告中预测基岩含水层的涌水量为 463. 2 m³/ d。

      岩土物理力学参数见表 1。表中土的天然重度、黏聚力、内摩擦角为土工试验结果，中、微风化岩的黏聚力和内摩擦角为广州地区经验值及岩石抗剪试验结果。

      在上述工程地质和水文地质条件下，考虑基坑变形的要求以及轨排井的特殊功能，采用钻孔灌注桩 +锚索的基坑支护方案。基坑采用明挖顺作法施工，支护结构采用ɸ 1 200 mm 钻孔灌注桩，桩间距为 1. 35m，按照该线路技术要求，桩底进入微风化岩层不小于2 m。支护结构竖向采用四道预应力锚索，锚索采用15. 2( 1 × 7) 钢铰线。支护结构上部采用 ɸ600 mm旋喷桩进行桩间止水，下部在旋喷桩桩底 2 m 以下竖向每隔2 m 设置泄水孔。基坑围护结构平面布置如图1 所示。

 

      考虑到支护结构东端钻孔桩与河涌过于接近，旋喷桩止水效果难以保证，同时东端的部分锚索施工时会穿过河涌挡墙，进到河涌底淤泥层，为避免出现管涌及塌孔，可对河涌挡墙进行隔水处理。锚索施工采用钢套管等措施。

      由于基坑深度较大，按照基坑支护的有关规范和规定，本基坑侧壁安全等级为一级，基坑侧壁重要性系数为 1. 1。支护结构要承受的荷载有结构自重、地面超载、龙门吊荷载、水土侧压力。其中地面超载除北端采用 32 kPa 外，其余各端均采用 20 kPa。支护结构四周的外侧水位标高取地面以下 0. 5 m。水土侧压力按朗肯主动土压力公式计算，对于人工填土层和粉质黏土层均采用水土分算，对于强风化钙质泥岩、中风化钙质泥岩和微风化钙质泥岩均采用水土合算。

      针对不同的地质钻孔情况及基坑周边的控制因素，采用理正深基坑支护设计软件对基坑南端、西南端、西北端、北端、东北端和东南端等 6 个断面进行单元计算。结合实际情况，通过不断调整锚索的位置、预加力，将围护桩的变位和结构构件的内力控制在合理范围内，选择有代表性的计算结果进行设计。

      因考虑因素众多，本基坑锚索入射角和竖向间距的设计比较复杂。第一道锚索锚固体直径为 130 mm，第二、三、四道锚索锚固体直径均为 150 mm。考虑到南北端第四道锚索距离暗挖隧道顶的安全距离，南北端第四道锚索入射角取为 2°; 为了避免锚索打进河涌引起塌孔、管涌，并充分利用锚索的使用效率，距离河涌较远的东北端大部分锚索入射角取为 25°，距离河涌较近的东南端大部分锚索入射角取为 35°。为使上下锚索不交叉，基坑第一、二道锚索水平间距均为1. 35 m( 即一桩一锚) ，第三、四道锚索水平间距均为2. 70 m( 即两桩一锚，且采用梅花形布置) 。其中典型剖面如图 2 所示，基坑典型剖面计算结果汇总如表 2 所示，桩身随深度变化的水平位移曲线如图 3所示。

      根据本基坑的特点，在围护结构施工及基坑开挖过程中，监测的主要项目包括: ①桩顶水平位移; ②桩身变形; ③地下水位; ④锚索拉力; ⑤地面沉降。

      1) 桩顶水平位移和桩身变形

      由第三方监测报告，基坑土方开挖 124 d( 此时已开挖到基坑底) 时，基坑东南端桩顶最大水平位移为－ 3. 59 mm; 南端桩顶最大水平位移为 2. 33 mm，西端桩顶最大水平位移为 －6. 67 mm。上述位移均较计算值小。

      图 4 为基坑开挖第 124 d 东南端、南端和西端桩身变形随深度变化曲线。基坑东南端、南端和西端桩身最大变形值分别为 4. 04，4. 80，－10. 56 mm。

      实测桩顶水平位移和桩身变形比计算结果小，原因是桩顶冠梁截面尺寸较大( 兼作龙门吊轨道梁的冠梁最大截面尺寸为2 558 mm × 1 200 mm) ，加大了冠梁的整体刚度，从而使冠梁的空间作用明显，起到协调各桩变形、改善各桩受力的作用。在实际基坑支护结构设计中，一般将冠梁作为安全储备。因为如果将冠梁参与支护结构计算，存在其附加等效刚度难以取值等问题。故本工程计算中没有考虑桩顶冠梁的水平刚度。同时，出于安全考虑，本工程计算地下水位不是取至实际水位，而是取至地面以下 0. 5 m，故基坑受力的实测值比计算值要小。

      另外，西端桩顶水平位移和桩身变形比其他端的都大且均向基坑内侧倾斜，主要是因为在基坑开挖过程中，两端还保留有通车车道，使基坑西端的地面超载加大，从而使西端支护结构受力加大。

      2) 锚索实测拉力值

      除个别监测点外，基坑南端各道锚索实测拉力值随时间变化不大。锚索拉力值增加反映土体可能发生移动，锚索拉力值减少反映锚索可能发生松弛效应。第一道锚索实测拉力值基本上维持在 235 kN 左右，为原设计拉力值 350 kN 的 67. 1%; 第二道锚索实测拉力值基本维持在250 kN 左右，为原设计拉力值360 kN的 69. 4%; 第三道锚索实测拉力值基本上维持在 315kN 左右，为原设计拉力值 530 kN 的 59. 4% ; 第四道锚索实测拉力值基本上维持在 300 kN 左右，为原设计拉力值 530 kN 的 56. 6%。总体来说，基坑开挖到底部时，锚索实测拉力值约占设计拉力值的 50% ～70%。

      监测结果表明，由于岩土地质良好，锚索拉力值比较稳定且应力损失不大，锚索发挥作用强; 锚索实测拉力值小于设计值，未超过设计值的 0. 7 倍，富余较大;基坑未发生大变形。由此说明基坑设计比较安全。